(57)【要約】【課題】  比較的少ない粒子添加量で、光沢度の低い光拡散性に優れた積層二軸延伸ポリエテルフィルムを提供する。【解決手段】  少なくとも二層の共押出層からなるポリエステルフィルムであり、一方の表層が共重合ポリエステルまたは共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートとの混合物からなり、平均粒子径が１．０〜２０μｍの粒子を０．３〜２０重量％を含有し、当該表層の融点が他の層の融点よりも５℃以上低いことを特徴とする積層二軸延伸ポリエテルフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二層の共押出層からなるポリエステルフィルムであり、一方の表層が共重合ポリエステルまたは共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートとの混合物からなり、平均粒子径が１．０〜２０μｍの粒子を０．３〜２０重量％を含有し、当該表層の融点が他の層の融点よりも５℃以上低いことを特徴とする積層二軸延伸ポリエテルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観が艶消し性であることを求められる包装用途、艶消し性を必要とするガラスや成形体貼り合わせ用途、ラベル用途、反射防止用途、またバックライトユニットの拡散板やプロジェクター用スクリーンの基材として使用されるフィルムであって、艶消し性とともに光拡散性に優れる二軸延伸ポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
艶消し性や光拡散性を有する積層ニ軸延伸フィルムの製造方法については、過去にも提案されている、例えば特許文献１によれば、光沢度（グロス値）が低くヘーズ値が低めで光線透過率の高いフィルムの製造方法が記載されている。また、特許文献２によれば、延伸スピードをコントロールすることで光拡散性に優れたフィルムの製造方法が記載されている。
【０００３】
特許文献１の製造方法によるフィルムは、ヘーズ値が低く光拡散性に劣る。また特許文献２の製造方法によるフィルムは、フィルムに添加する粒子量が比較的大きくなり、粒子凝集や溶融ポリエステル樹脂の流路に設けるフィルターの寿命が短くなることが懸念される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３０８９３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、比較的少ない粒子添加量で、光沢度の低い光拡散性に優れ、艶消し性の積層二軸延伸ポリエテルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成を採用することによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は、少なくとも二層の共押出層からなるポリエステルフィルムであり、一方の表層が共重合ポリエステルまたは共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートとの混合物からなり、平均粒子径が１．０〜２０μｍの粒子を０．３〜２０重量％を含有し、当該表層の融点が他の層の融点よりも５℃以上低いことを特徴とする積層二軸延伸ポリエテルフィルムに存する。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルムは、少なくとも二層の共押出層、すなわち粒子を含有するＡ層（副層）と他のＢ層を有するフィルムである。単層では目的の艶消し性や光拡散性を達成するために粒子の添加量が大きくなるため好ましくない。また、粒子を含有するＡ層のポリエステルの融点は、他の層を構成するポリエステルより５℃以上低い必要がある。融点の差が５℃未満では、製膜工程での熱固定温度がフィルムの融点に近づくため、横延伸工程で破断しやすくなる。また層の構成は、Ａ／Ｂ層、Ａ／Ｂ／Ａ層やＡ／Ｂ／Ｃ層の構成をとることができ、Ａ層はフィルムの少なくとも片面の表層を構成する。
【０００９】
Ｂ層に用いるポリエステルは、エチレングリコールとテレフタル酸から製造されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸から製造されるポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンとテレフタル酸から製造されるポリ（１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）（ＰＣＤＴ）、エチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸とビフェニル−４，４’−ジカルボン酸から製造されるポリ（エチレン２，６−ナフタレートビベンゾエート）（ＰＥＮＢＢ）が例示される。中でも、エチレングリコールとテレフタル酸から成るエチレンテレフタレート単位および／またはエチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸から成るエチレン−２，６−ナフタレート単位を含有することが好ましく、これらの単位を９０％以上、好ましくは９５％以上含有するポリエステルが好ましい。
【００１０】
Ａ層に用いるポリエステルとしては共重合ポリエステルまたは共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートの混合物である。共重合ポリエステルとは、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸等のような芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等のようなグリコールとのエステルを主たる成分とし、ジカルボン酸成分の３０モル％以下が主成分以外のジカルボン酸成分であり、および／またはジオール成分の３０モル％以下が主成分以外のジオール成分であるようなポリエステルである。
【００１１】
当該ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸とグリコールとを直接重合させて得られるほか、芳香族ジカルボン酸ジアルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応させた後、重縮合させる方法、あるいは芳香族ジカルボン酸のジグリコールエステルを重縮合させる等の方法によっても得られる。当該ポリエステルの代表的なものとしては、テレフタル酸（主成分）イソフタル酸（副成分）とエチレングリコールとの共重合体やテレフタル酸、エチレングリコール（主成分）プロピレングリコール（副成分）の共重合体がある。
【００１２】
また、Ａ層のポリエステルの融点は、上述のとおり、他の層のポリエステルの融点より５℃以上低く、１９０℃以上、さらには２００℃以上であることが好ましい。Ｂ層のポリエステルの融点との差が５℃未満では、光拡散性に優れたフィルムをつくることができず、一方、Ａ層のポリエステルの融点が１９０℃未満では、フィルムの熱固定温度が最大でも１８４℃となり、フィルムの熱収縮率が大きくなる傾向がある。
【００１３】
Ａ層に含有する粒子は無機または有機粒子であり、それらの平均粒子径は、１．０〜２０μｍであり、好ましくは２．０〜１５μｍ、さらに好ましくは２．５〜１０μｍである。平均粒子径が１．０μｍ未満では、光拡散性に劣り、一方平均粒子径が２０μｍを超える場合は、フィルム製造時のポリエステル押出工程におけるフィルターの圧力上昇が大きくなり生産性が低下する問題が発生する。
【００１４】
かかる粒子の含有量は、Ａ層に対して０．３〜２０重量％以下であり、好ましくは０．５〜１５重量％である。０．３重量％未満では、艶消し性や光拡散性が劣る。一方、２０重量％を超えて添加は高濃度の粒子マスターバッチをつくることが難しくなり、実質的に添加することはできない。
【００１５】
なお、本発明で使用する無機または有機粒子は、単成分でもよく、また、２成分以上を同時に用いてもよい。具体的な粒子の例としては、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ガラス等の無機質微粒子やメラミン樹脂、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機粒子が挙げられる。
【００１６】
本発明のフィルムのＡ層の厚みがフィルム全体の厚みに占める割合は、通常１〜２０％である。かかる割合が１％未満では、艶消し性に劣る傾向があり、２０％を超えるとフィルム強度が低下することがある。
【００１７】
本発明では、フィルム製造工程の熱固定温度を、Ａ層の融点（Ｔｍ）−６〜Ｔｍ−１８℃とすることが好ましく、さらに好ましくはＴｍ−７〜Ｔｍ−１５℃の範囲である。熱固定温度がＴｍ−６を超えると、ヘーズ低下し光拡散性が低下する傾向がある。一方、熱固定温度がＴｍ−１８未満では、ヘーズや全光線透過率が低下する傾向がある。二軸延伸後、Ｔｍ−６〜Ｔｍ−１８℃の温度範囲で熱処理することにより、フィルム表面粗さが最大となり、さらに全光線透過率も低下しにくいため、良好な艶消し性と光拡散性を有するフィルムを得ることができる。
【００１８】
フィルム表面粗さが最大となる理由は定かではないが、Ａ層を構成するポリエステルにはＴｍより低い融点の成分と高い成分が存在し、Ｔｍより低い融点の成分の一部分の延伸配向がキャンセルされることで発現した現象と考えられる。
【００１９】
また全光線透過率も高く維持できるのはＴｍより低い融点の成分の一部分の延伸配向がキャンセルされ粒子の周りにできたボイドを小さくする効果があったためと考えられる。
【００２０】
また熱固定の時間は１．５〜１０秒であることが好ましい。熱固定時間が１．５秒未満ではフィルムが十分に加熱されないことがあり、また１０秒を超えると生産性が低下するおそれがある。
【００２１】
次に本発明のフィルムの製造方法を具体的に説明するが、本発明の構成要件を満足する限り、以下の例示に特に限定されるものではない。
【００２２】
本発明のフィルムを製造するときには、ポリエステルを少なくとも２台の押出機に供給し、各ポリエステルの融点以上の温度に加熱してそれぞれ溶融させる。次いで、各押出機からの溶融ポリマーをギヤポンプとフィルターを介してフィードブロックで合流させダイから溶融シートとして押出す。続いて、溶融シートを回転冷却ドラム上でガラス転位温度未満にまで急冷し、非晶質の未延伸フィルムを得る。このとき、未延伸フィルムの平面性を向上させるために、静電印加密着法や液体塗布密着法等によって、未延伸フィルムと回転冷却ドラムとの密着性を向上させてもよい。
【００２３】
そして、ロール延伸機を用いて、未延伸フィルムをその長手方向に延伸（縦延伸）することにより一軸延伸フィルムを得る。このときの延伸温度は、原料レジンのガラス転移温度（Ｔｇ）のマイナス１０℃からプラス４０℃の温度範囲で延伸する。また、延伸倍率は、好ましくは１．５〜６．０倍、さらに好ましくは２．０〜５．０倍である。さらに、縦延伸を一段階のみで行ってもよいし、二段階以上に分けて行ってもよい。次いでテンターに導きテンター延伸機を用いて、一軸延伸フィルムをその幅方向に延伸（横延伸）することにより二軸延伸フィルムを得る。このときの延伸温度は、原料レジンのガラス転移温度（Ｔｇ）からプラス５０℃の温度範囲で延伸する。また、延伸倍率は、好ましくは２．５〜６．０倍、さらに好ましくは３．０〜５．０倍である。さらに、横延伸を一段階のみで行ってもよいし、二段以上に分けて行ってもよい。また縦と横を同時に行う同時二軸延伸を行ってもよい。
【００２４】
そして二軸延伸フィルムを熱処理することにより積層フィルムが製造される。このときの熱処理温度は、通常Ｔｍ−６〜Ｔｍ−１８℃であり、また熱固定の時間は通常１．５〜１０秒である。また二軸延伸フィルムを熱処理するときには、二軸延伸フィルムに対して２０％以内の弛緩を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、フィルム製造条件の熱処理温度を一定範囲にすることで粒子添加量を抑えても艶消し性や光拡散性に優れた艶消し積層二軸延伸ポリエテルフィルムの製造方法を提供でき本発明の工業的価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および本発明で用いた測定法および用語の定義は次のとおりである。
【００２７】
（１）Ａ層の平均粒子径
低温灰化プラズマ装置にて、フィルム延伸方向の表面を１μｍまで灰化した後、走査型電子顕微鏡にて、粒径１μｍ以上の粒子の長径と短径を少なくとも１００個について求め、相加平均を平均粒子径とする。
【００２８】
（２）ヘーズ、全光線透過率
分球式濁度計ＮＤＨ−３００Ａ（日本電色工業株式会社製）を用いてその値を測定する。
【００２９】
（３）表面粗さの面粗さＲａ
３次元非接触表面形状測定システム  ＭＮ５３７Ｎ−Ｍ１００（株式会社  菱化システム）を用いて測定する。
【００３０】
（４）ポリエステルの融点
ティー・エイ・インスツルメント社製ＭＤＳＣ２９１０を用い、３００℃でポリエステル原料またはフィルムサンプル試料を加熱融解後に急冷し昇温速度２０℃／分で０℃から３００℃まで測定を行い、結晶融解における吸熱ピーク温度を融点とする。
【００３１】
（５）光沢度
ＪＩＳ  Ｚ−８７４１−１９８３の方法３（６０゜光沢度）によって、単層フィルム表面もしくはＡ層表面のフィルムに光を入射して測定する。
【００３２】
（原料の調整）
・ポリエステルａ
テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩０．０９重量部を反応器にとり、反応開始温度を１５０℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、３時間後に２３０℃とした。４時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加した後、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温し２８０℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には０．３ｍｍＨｇとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度０．６３に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られたポリエステルaの極限粘度は０．６３、融点は２５３℃である。
【００３３】
・ポリエステルｂ
テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチルとエチレングルコールを用いて、イソフタル酸を２２モル％含有する共重合ポリエステルを常法により合成した極限粘度０．７０、融点１９８℃の共重合ポリエステル樹脂である。
【００３４】
・ポリエステルｃ
ポリエステルａに平均粒径４μｍの架橋スチレン−アクリル有機粒子を練り込み１０重量％含有させたものである。
【００３５】
・ポリエステルｄ
平均粒子径０．７μｍの合成炭酸カルシウム粒子をポリエチレンテレフタレートの重縮合時に添加し合成された、該粒子の含有量が１．０重量％の極限粘度０．６８、融点２５３℃のポリエチレンテレフタレート樹脂である。
【００３６】
・ポリエステルｅ
ポリエステルａに平均粒径８０μｍのシリカ粒子を練り込み１０重量％含有させたものである。
【００３７】
実施例１：
表層（Ａ層）を形成するポリエステルａ／ポリエステルｂ／ポリエステルｃの比率が１２／５５／３３（重量比）の混合物をベント付き２軸押出機（サブ）に供給し、中間層に構成するポリエステルａを別のベント付き２軸押出機（メイン）に供給して溶融温度２８０℃で溶融したあと、各押出機からの溶融ポリマーをギヤポンプとフィルターを介してフィードブロックで合流させ、ダイを通してキャスティングドラムに引き取り２種３層の未延伸フィルムを得た。かくして得られた未延伸フィルムを縦延伸ロールに送り込み、まずフィルム温度８３℃で３．０倍延伸した後、テンターに導き９５℃で横方向に３．６倍延伸して二軸配向フィルムを得た。次いで、得られた二軸配向フィルムを熱固定ゾーンに導き、２１０℃で熱処理し、下記表１に記載した厚みのポリエステルフィルムを得た。
【００３８】
実施例２：
表層（Ａ層）を形成するポリエステルａ／ポリエステルｂ／ポリエステルｃの比率が、３２／３５／３３（重量比）の混合物を用いて２２０℃で熱処理したほか実施例１と同じ。
【００３９】
比較例１：
２２５℃で熱処理したほか実施例１と同じ条件でフィルムを得た。
【００４０】
比較例２：
１８０℃で熱処理したほか実施例１と同じ条件でフィルムを得た。
【００４１】
比較例３：
表層（Ａ層）にポリエステルａ／ポリエステルｃの比率が、８１／１９（重量比）の混合物を用い、表１に記載したフィルムを得た。
【００４２】
比較例４：
表層（Ａ層）にポリエステルａ／ポリエステルｄの比率が、３０／７０（重量比）の混合物を用い、表１に記載したフィルムを得た。
【００４３】
比較例５：
表層（Ａ層）にポリエステルａ／ポリエステルｃの比率が、９８．３／１．７（重量比）の混合物を用い、表１に記載したフィルムを得た。
【００４４】
比較例６：
ポリエステルｃの代わりにポリエステルｅを用いて実施例１と同じく製膜を試みたが、フィルム製造時のポリエステル押出工程におけるフィルターの圧力上昇が大きくなりフィルムを作成は断念した。
【００４５】
比較例７：
ポリエステルａに平均粒径４μｍの架橋スチレン−アクリル有機粒子を練り込み３０重量％含有の粒子マスターバッチをつくろうとしたが、レジンのチップ化ができずに表層に粒子を２０重量％添加したフィルムはできなかった。
【００４６】
以上、採取できたフィルムの評価結果をまとめて下記表１に示す。
【００４７】
【表１】
2009214489.tif 000002
【００４８】
実施例１、２のフィルムは、艶消し性や光拡散性に優れたフィルムである。一方、比較例１は、ヘーズが低下して光拡散性が低いフィルムである。比較例２は、ヘーズや全光線透過率が低下した。比較例３は、表層に低融点のポリエステル成分を含まないので全光線透過率が低下した。比較例４は表層の粒子径が小さいため、また比較例５は表層の粒子添加濃度が小さいためヘーズが低く光拡散性に劣った。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のフィルムは、例えば、外観が艶消し性であることを求められる包装用途、艶消し性を必要とするガラスや成形体貼り合わせ用途、ラベル用途、反射防止用途、またバックライトユニットの拡散板やプロジェクター用スクリーンの基材として好適に利用することができる。