JP2001138466A - 光学用易接着フィルム - Google Patents

光学用易接着フィルム

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JP2001138466A
JP2001138466A JP32606099A JP32606099A JP2001138466A JP 2001138466 A JP2001138466 A JP 2001138466A JP 32606099 A JP32606099 A JP 32606099A JP 32606099 A JP32606099 A JP 32606099A JP 2001138466 A JP2001138466 A JP 2001138466A
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Naoki Mizuno
直樹 水野
Mikio Matsuoka
幹雄 松岡
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた透明性、易接着性を有し、プリズムレ
ンズ加工などの後加工工程においても反りが小さい光学
用易接着フィルムを提供する。 【解決手段】 共重合ポリエステル系樹脂及びポリウレ
タン系樹脂からなる易接着層が少なくとも片面に積層さ
れている二軸配向ポリエステルフィルムであって、前記
フィルムの全光線透過率が90%以上であり、さらに1
50℃で3時間加熱した際の300mm×210mmの
サイズにおける前記フィルムの反り量が3mm以下であ
ることを特徴とする光学用易接着フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学用易接着フィ
ルム、特に、優れた透明性、易接着性を有し、熱処理後
においても反りが小さい光学用易接着フィルムに関する
ものである。
【0002】
【従来技術】二軸配向ポリエステルフィルムは優れた透
明性、寸法安定性、耐薬品性から各種光学用フィルムと
して多く利用されている。特に、液晶表示装置に用いら
れるプリズムレンズシート用のベースフィルムやタッチ
パネル用ベースフィルム、バックライト用ベースフィル
ム、AR(アンチリフレクション)フィルム用のベース
フィルムやCRT用の破砕防止フィルムの用途は、優れ
た強度、寸法安定性が要求されるため、100μm以上
の比較的厚手のフィルムが好適に用いられる。この様な
光学用フィルムに用いられるフィルムは、優れた透明性
とプリズムレンズ加工やハードコート加工、AR加工に
対する優れた易接着性が要求されているほか、プリズム
レンズ加工やハードコート加工、AR加工などの後加工
工程において、加工時に伴う熱処理によるフィルムの反
りが極力小さいことが望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に二軸
配向ポリエステルフィルムは、概して他の材料、例えば
アクリル系樹脂を主成分とするプリズムレンズやハード
コートとの接着性が悪いことが知られている。このた
め、ポリエステルフィルムの表面に、ポリウレタン樹脂
等よりなる易接着層を形成したものが、各種提案されて
いる(例えば、特開平6−340049号公報)。しか
し、ポリウレタン樹脂よりなる易接着層を形成したもの
では、ハードコート層などの外層との接着力は向上する
ものの、基材であるポリエステルフィルムとの接着力が
十分でなく、結果的に外層との十分な接着性が得られな
いという問題があった。
【0004】また、プリズムレンズ加工やハードコート
加工、AR加工などの後加工工程での熱処理により、ポ
リエステルフィルムの収縮によって反りが発生し、工程
通過性が悪化するとともに、さらには生産性の低下を招
くという問題があった。また、液晶表示装置組み込み時
に支障をきたすという問題もあった。そこで、本発明の
目的は、前記問題点に鑑み、優れた透明性、易接着性を
有し、プリズムレンズ加工などの後加工工程においても
反りが小さい光学用易接着フィルムを提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、以
下の達成手段により達成される。 1.共重合ポリエステル系樹脂及びポリウレタン系樹脂
からなる易接着層が少なくとも片面に積層されている二
軸配向ポリエステルフィルムであって、前記フィルムの
全光線透過率が90%以上、さらに150℃で3時間加
熱した際の300mm×210mmのサイズにおける反
り量が3mm以下であることを特徴とする光学用易接着
フィルム。 2.前記1記載の易接着層上に光硬化型アクリル系コー
ト層を設けた時の接着性が85%以上であることを特徴
とする光学用易接着フィルム。上記でいう接着性とは、
JIS−K5400の8.5.1記載に準じた試験方法
に基づき、下記式から求めた値を意味する。 接着性(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光学用易接着フィ
ルムにおける実施の形態を説明する。本発明の基材フィ
ルムである二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレン−2,6−ナフタレート又はこれらの樹脂の
構成成分を主成分とする共重合体が用いられるが、中で
もポリエチレンテレフタレートから形成された二軸配向
フィルムが特に好適である。
【0007】二軸配向ポリエステルフィルムを形成する
樹脂として、ポリエステル共重合体を用いる場合、その
ジカルボン酸成分としてはアジピン酸、セバシン酸等の
脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フ
タル酸、及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香
族ジカルボン酸、トリメリロット酸及びピロメリロット
酸等の多官能カルボン酸等が用いられる。また、グリコ
ール成分としてはエチレングリコール、ジエチレングリ
コール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコー
ル及びネオペンチルグリコール等の脂肪酸グリコール;
p−キシレングリコール等の芳香族グリコール;1,4
−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;
平均分子量が150〜20000のポリエチレングリコ
ール等が用いられる。好ましい共重合体の比率は20%
未満である。20%以上ではフィルム強度、透明性、耐
熱性が劣る場合がある。また、上記ポリエステル系樹脂
には、各種の添加剤が含有されていても良い。添加剤と
して、例えば、帯電防止剤、UV吸収剤、安定剤等が挙
げられる。また、本発明のポリエステル系基材フィルム
には、易滑性付与を目的とした粒子は添加しないことが
望ましい。
【0008】また、二軸配向ポリエステルフィルムの原
料であるポリエステル樹脂ペレットの固有粘度は、0.
45〜0.70dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が
0.45dl/g未満であると、耐引き裂き性向上効果
が悪化する。一方、固有粘度が0.70dl/gを超え
ると、濾圧上昇が大きくなり高精度濾過が困難となる。
【0009】本発明の光学易接着フィルムの易接着層
は、二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に
積層されており、未延伸または一軸延伸後のポリエステ
ルフィルムの少なくとも片面に易接着層を設け、その後
少なくとも一軸方向に延伸・熱固定処理するインライン
コート法により積層することが好ましい。インラインコ
ート法により積層された易接着層に適切な粒径の微粒子
を含有させ、易接着層表面に凹凸を形成させることによ
り、良好な滑り性、巻き取り性、耐スクラッチ性を付与
することができる。このため、二軸配向ポリエステル中
に微粒子を含有させる必要がなく、本発明で規定したフ
ィルムの全光線透過率が90%以上の高透明性を得るの
に特に有効である。
【0010】本発明でいう易接着とは、後述の段落番号
[0057]に記載の方法にしたがって測定したときの
光硬化型アクリル系コート層との接着性が85%以上有
するものを意味し、好ましくは90%以上であり、特に
好ましくは95%以上である。
【0011】本発明の光学用易接着フィルムの易接着層
は、主な樹脂成分として、共重合ポリエステル系樹脂及
びポリウレタン系樹脂を含有している。共重合ポリエス
テル系樹脂単独では、ポリエステル系基材フィルムとの
接着性は十分であるが、プリズムレンズやハードコート
に用いられるアクリル系樹脂との接着性に劣る。また、
ポリウレタン系樹脂単独ではアクリレート系樹脂との接
着性には優れるがポリエステル系基材フィルムとの接着
性に劣る。
【0012】本発明の易接着層に用いる共重合ポリエス
テル系樹脂は、ジカルボン酸成分と分岐したグリコール
成分を構成成分とする。前記の分岐したグリコール成分
とは、例えば、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジ
オール、2−メチル−2−エチル−1,3−プロパンジ
オール、2−メチル−2−ブチル−1,3−プロパンジ
オール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパン
ジオール、2−メチル−2−イソプロピル−1,3−プ
ロパンジオール、2−メチル−2−n−ヘキシル−1,
3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プ
ロパンジオール、2−エチル−2−n−ブチル−1,3
−プロパンジオール、2−エチル−2−n−ヘキシル−
1,3−プロパンジオール、2,2−ジ−n−ブチル−
1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−2−プロ
ピル−1,3−プロパンジオール、及び2,2−ジ−n
−ヘキシル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられ
る。
【0013】上記の分岐したグリコール成分は、全グリ
コール成分の中に、好ましくは10モル%以上の割合
で、さらに好ましくは20モル%以上の割合で含有され
る。上記化合物以外のグリコール成分としては、エチレ
ンリコールが最も好ましい。少量であれば、ジエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ヘキサンジオールまたは1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールなどを用いても良い。
【0014】共重合ポリエステル系樹脂に構成成分とし
て含有される、ジカルボン酸成分としては、テレフタル
酸およびイソフタル酸が最も好ましい。少量であれば他
のジカルボン酸、特に、ジフェニルカルボン酸及び2,
6−ナルタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸
を加えて共重合させてもよい。前記ジカルボン酸成分の
他に、水分散性を付与させるため、5−スルホイソフタ
ル酸を1〜10モル%の範囲で使用するのが好ましく、
例えば、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル
酸、4−スルホナフタレンイソフタル酸−2,7−ジカ
ルボン酸および5−(4−スルフォフェノキシ)イソフ
タル酸及びその塩類等を挙げることができる。
【0015】本発明の光学用易接着フィルムの易接着層
に用いるポリウレタン樹脂は、例えば、ブロック型イソ
シアネート基を含有する樹脂であって、末端イソシアネ
ート基を親水性基で封鎖(以下ブロックと言う)した、
熱反応型の水溶性ウレタンなどが挙げられる。上記イソ
シアネート基のブロック化剤としては、重亜硫酸塩類及
びスルホン酸基を含有したフェノール類、アルコール
類、ラクタム類オキシム類及び活性メチレン化合物類等
が挙げられる。ブロック化されたイソシアネート基はウ
レタンプレポリマーを親水化あるいは水溶化する。フィ
ルム製造時の乾燥あるいは熱セット過程で、上記樹脂に
熱エネルギーが与えられると、ブロック化剤がイソシア
ネート基からはずれるため、上記樹脂は自己架橋した編
み目に混合した水分散性共重合ポリエステル樹脂を固定
化するとともに、上記樹脂の末端基等とも反応する。塗
布液調整中の樹脂は親水性であるため耐水性が悪いが、
塗布、乾燥、熱セットして熱反応が完了すると、ウレタ
ン樹脂の親水基すなわちブロック化剤がはずれるため、
耐水性が良好な塗膜が得られる。
【0016】上記ブロック化剤の内、熱処理温度、熱処
理時間が適当で、工業的に広く用いられるものとして、
重亜硫酸塩類が最も好ましい。上記樹脂において使用さ
れる、ウレタンプレポリマーの化学組成としては、
(1)分子内に2個以上の活性水素原子を有する、有機
ポリイソシアネート、あるいは分子内に少なくとも2個
の活性水素原子を有する分子量が200〜20,000
の化合物、(2)分子内に2個以上のイソシアネート基
を有する、有機ポリイソシアネート、あるいは、(3)
分子内に少なくとも2個活性水素原子を有する鎖伸長剤
を反応せしめて得られる、末端イソシアネート基を有す
る化合物である。
【0017】上記(1)の化合物として一般に知られて
いるのは、末端又は分子中に2個以上のヒドロキシル
基、カルボキシル基、アミノ基あるいはメルカプト基を
含むものであり、特に好ましい化合物としては、ポリエ
ーテルポリオールおよびポリエーテルエステルポリオー
ル等が挙げられる。 ポリエーテルポリオールとして
は、例えば、エチレンオキシド及び、プロピレンオキシ
ド等アルキレンオキシド類、あるいはスチレンオキシド
およびエピクロルヒドリン等を重合した化合物、あるい
はそれらのランダム重合、ブロック重合あるいは多価ア
ルコールへの付加重合を行って得られた化合物がある。
【0018】ポリエステルポリオール及びポリエーテル
エステルポリオールとしては、主として直鎖状あるいは
分岐状の化合物が挙げられる。コハク酸、アジピン酸、
フタル酸及び無水マレイン酸等の多価の飽和あるいは不
飽和カルボン酸、あるいは該カルボン酸無水物等と、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキ
サンジオール及びトリメチロールプロパン等の多価の飽
和及び不飽和のアルコール類、比較的低分子量のポリエ
チレングリコールおよびポリプロピレングリコール等の
ポリアルキレンエーテルグリコール類、あるいはそれら
アルコール類の混合物とを縮合することにより得ること
ができる。
【0019】さらにポリエステルポリオールとしては、
ラクトン及びヒドロキシ酸から得られるポリエステル
類、またポリエーテルエステルポリオールとしては、あ
らかじめ製造されたポリエステル類にエチレンオキシド
あるいはプロピレンオキシド等を付加せしめたポリエー
テルエステル類も使用することができる。
【0020】上記(2)の有機ポリイソシアネートとし
ては、トルイレンジイソシアネートの異性体類、4,4
−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソ
シアネート類、キシリレンジイソシアネート等の芳香族
ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート及び
4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の
脂環式ジイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、および2,2,4−トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、ある
いはこれらの化合物を単一あるいは複数でトリメチロー
ルプロパン等とあらかじめ付加させたポリイソシアネー
ト類が挙げられる。
【0021】上記(3)の少なくとも2個の活性水素を
有する鎖伸長剤としては、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、及び1,6
−ヘキサンジオール等のグリコール類、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、およびペンタエリスリトール等
の多価アルコール類、エチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、およびピペラジン等のジアミン類、モノエ
タノールアミンおよびジエタノールアミン等のアミノア
ルコール類、チオジエチレングルコール等のチオジグリ
コール類、あるいは水が挙げられる。
【0022】ウレタンプレポリマーを合成するには通
常、上記鎖伸長剤を用いた一段式あるいは多段式イソシ
アネート重付加方法により、150℃以下、好ましくは
70〜120℃の温度において、5分〜数時間反応させ
る。活性水素原子に対するイソシアネート基の比は、1
以上であれば自由に選べるが、得られるウレタンプレポ
リマー中に遊離のイソシアネート基が残存することが必
要である。さらに、遊離のイソシアネート基の含有量は
10重量%以下であればよいが、ブロック化された後の
ウレタンポリマー水溶液の安定性を考慮すると、7重量
%以下であるのが好ましい。
【0023】得られた上記ウレタンプレポリマーは、好
ましくは重亜硫酸塩を用いてブロック化を行う。重亜硫
酸塩水溶液と混合し、5分〜1時間、よく攪拌しながら
反応を進行させる。反応温度は60℃以下とするのが好
ましい。その後、水で希釈して適当な濃度にして、熱反
応型水溶性ウレタン組成物とする。該組成物は使用する
際、適当な濃度および粘度に調製するが、通常80〜2
00℃前後に加熱すると、ブロック剤の重亜硫酸塩が解
離し、活性なイソシアネート基が再生するために、プレ
ポリマーの分子内あるいは分子間で起こる重付加反応に
よってポリウレタン重合体が生成したり、また他の官能
基への付加を起こす性質を有するようになる。
【0024】上記に説明したブロック型イソシアネート
基を含有する樹脂(B)の1例としては、第一工業製薬
(株)製の商品名エラストロンが代表的に例示される。
エラストロンは、重亜硫酸ソーダによってイソシアネー
ト基をブロックしたものであり、分子末端に強力な親水
性を有する、カルバモイルスルホネート基が存在するた
め、水溶性となっている。
【0025】本発明で使用される、分岐したグリコール
成分を含有する共重合ポリエステル樹脂(A)およびブ
ロック型イソシアネート基を含有する樹脂(B)を混合
して塗布液を調製する場合、樹脂(A)と樹脂(B)と
の重量比は(A):(B)=90:10〜10:90が
好ましく、更に好ましくは(A):(B)=80:20
〜20:80の範囲である。固形分重量に対する上記樹
脂(A)の割合が10重量%未満では、基材フィルムへ
の塗布性が不良で、表面層と該フィルムとの間の接着性
が不十分となる。固形分重量に対する上記樹脂(B)の
割合が10重量%未満の場合には、UV硬化タイプのハ
ードコートにおいては実用性のある接着性が得られな
い。
【0026】本発明において、易接着層形成のための塗
布液に水性塗布液を用いるのが好ましい。該水性塗布液
の組成物には、易接着性を消失しない限りにおいて、帯
電防止剤、紫外線吸収防止剤、可塑剤、無機及び/又は
有機の不活性粒子、顔料、有機潤滑剤、抗菌剤等の種々
の添加剤を混合してもよい。さらに、塗布液が水性であ
るため、その寄与効果を消失しない限りにおいて、性能
向上のために、他の水溶性樹脂、水分散性樹脂およびエ
マルジョン等を塗布液に添加してもよい。
【0027】本発明で使用される水性塗布液には、熱架
橋反応を促進させるため、触媒を添加しても良く、例え
ば、無機物質、塩類、有機物質、アルカリ性物質、酸性
物質および含金属有機化合物等、種々の化学物質が用い
られる。また水溶液のpHを調節するために、アルカリ
性物質あるいは酸性物質を添加してもよい。
【0028】上記水性塗布液を基材フィルム表面に塗布
する際には、該フィルムへの濡れ性を上げ、塗布液を均
一にコートするために、公知のアニオン性活性剤および
ノニオン性の界面活性剤を必要量添加して用いることが
できる。塗布液に用いる溶剤は、水の他にエタノール、
イソプロピルアルコールおよびベンジルアルコール等の
アルコール類を、全塗布液に占める割合が50重量%未
満となるまで混合してもよい。さらに、10重量%未満
であれば、アルコール類以外の有機溶剤を溶解可能な範
囲で混合してもよい。ただし、塗布液中、アルコール類
とその他の有機溶剤との合計は、50重量%未満とす
る。
【0029】有機溶剤の添加量が50重量%未満であれ
ば、塗布乾燥時に乾燥性が向上するとともに、水のみの
場合と比較して塗布膜の外観向上の効果がある。50重
量%以上では、溶剤の蒸発速度が速く塗工中に塗布液の
濃度変化が起こり、粘度が上昇して塗工性が低下するた
めに、塗布膜の外観不良を起こす恐れがあり、さらには
火災などの危険性も考えられる。
【0030】また、易接着層の塗布量(フィルム単位面
積当りの固形分重量)は、0.05〜0.50g/m2
が好ましい。塗布量が0.05g/m2未満であると、
接着性が不十分となる。塗布量が0.50g/m2を超
えると、全光線透過率が低下し、好ましくない。
【0031】本発明の光学易接着フィルムの全光線透過
率は90%以上である必要があり、91%以上が好まし
く、特に好ましくは92%以上である。全光線透過率が
90%未満であると、フィルムをLCD用のレンズフィ
ルムや、バックライト用ベースフィルム等に用いた場
合、画面の鮮明度が低下するので好ましくない。本発明
の光学易接着フィルムでは二軸配向ポリエステルフィル
ムの少なくとも片面に易接着層が形成される。
【0032】本発明の光学易接着フィルムの全光線透過
率を90%以上にするためには、基材フィルム中に易滑
性付与のための粒子を含有させないことが好ましい。基
材フィルム中に易滑性付与のための粒子を含有しない場
合、易接着層に耐スクラッチ性、フィルムの巻き取り性
を向上させるために、易接着層中に適当な粒子を含有さ
せることが好ましい。
【0033】かかる粒子の例としては、炭酸カルシウ
ム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二
酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウ
ム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の
無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有
機粒子を挙げることができる。なかでもシリカ粒子はポ
リエステル樹脂と屈折率が比較的近く、高透明のフィル
ムを得やすいため最も好適である。
【0034】本発明では、易接着層に2種類の粒子(粒
子A及び粒子B)を含有させることが好ましい。粒子A
の平均粒径は20〜300nmが好ましく、さらに好ま
しくは30〜100nmである。粒子Aの平均粒径が2
0nm未満であると、耐スクラッチ性が悪化する傾向が
ある。一方、粒子Aの平均粒径が300nmを超える
と、全光線透過率が低くなる傾向がある。
【0035】粒子Aのみでは耐スクラッチ性が不十分で
あるため、耐スクラッチ性をさらに向上させるために、
粒子Bを易接着層中に粒子Aと併用して含有させること
が好ましい。粒子Bの平均粒径は300〜1000nm
が好ましく、さらに好ましくは400〜800nmであ
る。粒子Bの平均粒径が300nm未満であると、耐ス
クラッチ性が悪化する傾向がある。一方、粒子Bの平均
粒径が1000nmを超えると、全光線透過率が低くな
る傾向がある。また、粒子Bは一次粒子が凝集した凝集
粒子であることが好ましく、凝集状態での平均粒径と一
次粒子との平均粒径の比を6倍以上とすることが耐スク
ラッチ性の点から好ましい。
【0036】さらに、易接着層中の粒子Aと粒子Bの含
有量比(A/B)を5〜30とし、かつ粒子Bの含有量
を易接着層の固形分に対し0.1〜1重量%とすること
は、本発明で規定した全光線透過率と耐スクラッチ性を
両立させるのに好適である。上記範囲になるようそれぞ
れの粒子含有量を設定することが好ましい。特に、易接
着層の固形分に対し、粒子Bの含有量が1重量%を超え
ると、全光線透過率の低下が著しい。上記に記載した易
接着層の固形分とは、樹脂A、樹脂B、粒子A、及び粒
子Bの固形分量の総和を意味する。易接着層中に含有さ
せる不活性粒子として、2種類の粒径及び形態の異なる
シリカ粒子を用い、粒子Aとして球状単分散シリカを、
粒子Bとして凝集体シリカをそれぞれ前記範囲内の含有
量及びその比率とし、さらに塗布量を前記範囲内にする
ことは、本発明で規定した全光線透過率と耐スクラッチ
性を両立させるのに特に好適である。
【0037】さらに、本発明の光学易接着フィルムの全
光線透過率を90%以上にするために、塗布液及び基材
フィルム中の異物の除去、及び未延伸シート作成時のシ
ート全体(特にチルロールに接触しない面)を急冷する
ことが有効である。
【0038】塗布液を精密濾過するための濾材は、濾過
粒子サイズ(初期濾過効率:95%)が25μm以下で
あることが好ましい。濾過粒子サイズが25μmを超え
ると、粗大凝集物の除去が不十分となりやすい。そのた
め、濾過で除去できなかった粗大凝集物は、塗布乾燥後
の一軸延伸又は二軸延伸工程での延伸応力により広がっ
て、100μm以上の凝集物として認識され、フィルム
の全光線透過率を低下させる原因となる。
【0039】塗布液を精密濾過するための濾材のタイプ
は、上記性能を有していれば特に限定はなく、例えば、
フィラメント型、フェルト型、メッシュ型が挙げられ
る。塗布液を精密濾過するための濾材の材質は、上記性
能を有しかつ塗布液に悪影響を及ばさない限り特に限定
はなく、例えば、ステンレス、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ナイロン等が挙げられる。
【0040】基材フィルムについても、原料樹脂中に含
まれている異物を除去するために、溶融押出しの際に溶
融樹脂が約280℃に保たれた任意の場所で、高精度濾
過を行う。溶融樹脂の高精度濾過に用いられる濾材は、
特に限定はされないが、ステンレス焼結体の濾材の場
合、Si、Ti、Sb、Ge、Cuを主成分とする凝集
物及び高融点有機物の除去性能に優れ好適である。溶融
樹脂の高精度濾過に用いられる濾材の濾過粒子サイズ
(初期濾過効率95%)は15μm以下が好ましい。濾
材の濾過粒子サイズが15μmを超えると、20μm以
上の異物の除去が不十分となりやすい。濾過粒子サイズ
(初期濾過効率95%)が15μm以下の濾材を使用し
て溶融樹脂の高精度濾過を行うことにより生産性が低下
する場合があるが、全光線透過率の高い光学用フィルム
を得るには極めて好適である。
【0041】溶融樹脂の押出し工程において濾材を通過
する微細な異物であっても、シート状溶融物の冷却過程
において異物の周囲で結晶化が進み、これが延伸工程に
おいて延伸の不均一性を引き起こし、微小な厚みの差異
を生じせしめレンズ状態となる。ここでは光はレンズが
あるかの様に屈折又は散乱し、肉眼で観察した時には実
際の異物より大きく見える様になる。この微小な厚みの
差は、凸部の高さと凹部の深さの差として観測すること
ができ、凸部の高さが1μm以上で、凸部に隣接する凹
部の深さが0.5μm以上であると、レンズ効果によ
り、大きさが20μmの形状の物でも肉眼的には50μ
m以上の大きさとして認識され、さらには100μm以
上の大きさの光学欠点として認識される場合もある。高
透明なフィルムを得るためには、基材フィルム中に易滑
性を付与するための粒子を含有させない方が望ましい
が、粒子添加量が少なく透明性が高い程、微小な凹凸に
よる光学欠点はより鮮明となる傾向にある。また、厚手
のフィルムの表面は薄手のフィルムより急冷となりにく
く、結晶化が進む傾向にあるため、未延伸シート作成時
フィルム全体を急冷することが必要となる。未延伸シー
トを冷却する方法としては、溶融樹脂を回転冷却ドラム
上にダイスからシート上に押し出し、シート状溶融物を
回転冷却ドラムに密着させながら、急冷してシートとす
る公知の方法が適用できる。このシート状物のエア面
(冷却ドラムと接触する面との反対面)を冷却する方法
としては、高速気流を吹きつけて冷却する方法が有効で
ある。
【0042】次に、本発明の光学用易接着フィルムの製
造方法について、ポリエチレンテレフタレート(以下P
ETと略称する)を例にして説明するが、当然これに限
定されるものではない。易滑性付与を目的とした不活性
粒子を実質的に含有していないPETのペレットを十分
に真空乾燥した後、押出し機に供給し、約280℃でシ
ート状に溶融押出しし、冷却固化せしめて未延伸PET
シートを製膜する。この際、溶融樹脂が約280℃に保
たれた任意の場所で、樹脂中に含まれる異物を除去する
ために前記高精度濾過を行う。上記の「不活性粒子を実
質的に含有していないPET」とは、PET中の不活性
粒子濃度が、蛍光X線で分析した際に検出限界よりも少
ない濃度のことを意味する。
【0043】得られた未延伸シートを、80〜120℃
に加熱したロールで長手方向に2.5〜5.0倍延伸し
て、一軸配向PETフィルムを得る。さらに、フィルム
の端部をクリップで把持して、80〜180℃に加熱さ
れた熱風ゾーンに導き、乾燥後幅方向に2.5〜5.0
倍に延伸する。引き継ぎ、220〜240℃で1〜60
秒間の熱固定処理を行い、結晶配向を完了させる。必要
に応じて、幅方向あるいは長手方向に3〜10%の緩和
処理を行ってもよい。
【0044】この工程中の任意の段階でポリエステルフ
ィルムの少なくとも片面に、前記の共重合ポリエステル
及びポリウレタン樹脂の水溶液を塗布する。上記水性塗
布液を塗布するには、公知の任意の方法で行うことがで
きる。例えば、リバースロール・コート法、グラビア・
コート法、キス・コート法、ロールブラッシュ法、スプ
レーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバー
コート法、パイプドクター法、含浸・コート法およびカ
ーテン・コート法などが挙げられ、これらの方法を単独
であるいは組み合わせて行うことができる。
【0045】上記水性塗布液を塗布する工程は、通常の
塗布工程、すなわち二軸延伸し熱固定した基材フィルム
に塗布する工程でもよいが、該フィルムの製造工程中に
塗布するインラインコート法が好ましい。さらに好まし
くは、結晶配向が完了する前の基材フィルムに塗布す
る。未延伸あるいは一軸延伸後のポリエステルフィルム
基材に上記塗布液を塗布した後、乾燥、延伸する場合、
塗布後の乾燥工程では水等の溶剤分のみを取り除きかつ
塗布層の架橋反応が進行しない温度及び時間を選定する
ことが重要である。乾燥温度は70〜140℃で行うこ
とが好ましく、乾燥時間は塗布液及び塗布量に応じて調
整するが、温度(℃)と時間(秒)の温度積として300
0以下が好ましい。
【0046】水性塗布液中の固形分濃度は、30重量%
以下であることが好ましく、特に好ましくは10重量%
以下である。該水性塗布液が塗布・乾燥されたフィルム
は、延伸および熱固定のためにテンターに導かれ、そこ
で加熱されて、熱架橋反応により安定な被膜を形成し、
ポリエステル系積層フィルムとなる。インキとの良好な
密着性を得るためには、熱処理工程において100℃以
上でかつ1分間以上熱処理し、また熱処理後の易接着層
の塗布量を0.05g/m2以上となるように塗工する
ことが好ましい。
【0047】本発明の光学用易接着フィルムは、150
℃で3時間加熱した際の300mm×210mmのサイ
ズにおける反り量が3mm以下であることが必要であ
る。本発明者らはプラスチックフィルムの熱収縮率をあ
る程度の値に抑えれば、反りを小さくすることができる
ことを見い出した。
【0048】150℃で3時間加熱した際の300mm
×210mmのサイズにおける反り量を3mm以下とす
るためには、本発明の光学用易接着フィルムの150℃
で3時間熱処理した後の熱収縮率が、幅(TD)方向、
長手(MD)方向共に0.2%以下とすることが好まし
い。熱収縮率が0.2%を超えると、反り量が3mm以
上になりやすい。熱収縮率を0.2%以下にするための
方法は特に限定されないが、例えばポリエステルフィル
ム製膜時の熱固定ゾーンにおける150℃以上のゾーン
での温度積[Σ(温度×時間)]を製膜性及び品位が悪
化しない範囲で大きくし、かつ幅方向の緩和処理(温
度、緩和率)の適正化することが好ましい。また、長手
方向の緩和処理(温度)を併用しても良い。さらに、製
膜後オフラインで熱処理(温度、時間)を行うのも効果
的である。
【0049】この熱固定時の温度は220〜240℃程
度の加熱を行うインライン処理が好ましい。220℃よ
りも低温では、熱処理後の寸法収縮率を低減する効果が
不十分となる。一方、240℃を越える高温ではプラス
チックフィルムの安定製膜が難しくなる。さらに、熱固
定後にフイルムをTg以下まで冷却する際に、フィルム
の流れ方向の張力を与えると熱固定の効果が薄れるた
め、張力をカットするためのニップロールや急冷ゾーン
を設けることが好ましい。
【0050】幅方向の緩和処理(TDリラックス)の方
法としては、70〜220℃の温度条件下で、フイルム
の両端を把持しているクリップ間の距離を3〜10%程
度緩和させることが好ましい。70℃よりも低温では、
熱処理後の寸法収縮率を低減する効果が不十分となる。
一方、220℃を越える高温ではプラスチックフルムの
安定製膜が難しくなる。また、幅方向の緩和率が3%未
満では処理の効果が不十分となり、10%を超えるとフ
イルムの平面性の悪化やキズが発生しやすくなるなどの
弊害が生じる。
【0051】製膜後、さらにオフラインでフィルムを巻
き戻しながら180〜200℃で熱処理を併用すれば、
MD方向及びTD方向の熱収縮率を0.2%以下にする
ことがより容易となる。この時、巻き取り側の走行速度
を送り側の走行速度に対してプラスチックフィルムの熱
収縮に合わせて若干遅くすることが重要である。
【0052】本発明における光学易接着フィルムの厚み
は、50〜300μmが好ましく、特に好ましくは10
0〜250μmである。フィルム厚みが50μm未満で
は、剛性が不十分となり好ましくない。一方、フィルム
厚みが300μmを超えると、フィルム中に存在する光
学欠点となる異物が増加し、全光線透過率を低下させる
ので好ましくない。
【0053】かくして得られた光学易接着フィルムは、
透明性、易接着性に優れ、かつ後加工工程の熱処理にお
いても反りが小さいという特徴を有しており、プリズム
レンズシート用ベースフィルムやAR(アンチリフレク
ション)フィルム用ベースフィルム及びCRT用破砕防
止フィルム等に好適に使用することができる。
【0054】
【実施例】次に、本発明の光学用易接着ポリエステルフ
ィルムの製造方法について、ポリエチレンテレフタレー
ト(以下PETと略称する)を例にして説明するが、当
然これに限定されるものではない。実施例及び比較例中
の「部」は、特に断らない限り、「重量部」を意味す
る。また、本明細書中の特性の評価は下記の方法によっ
た。
【0055】(1)全光線透過率の測定 ヘイズメーター(東京電色工業社製モデルTC−H3D
P)を用いて測定した。
【0056】(2)150℃で3時間熱処理した後の反
り値 300mm×210mmサイズのフィルムを150±3
℃で3時間加熱処理し、平坦な台に室温で30分間放置
した後の台上からのフィルムの反り値をノギスで測定す
る。単位はmmである。
【0057】(3)光硬化型アクリル系コート層との接
着性 実施例及び比較例で得たフィルムの易接着層面に、大日
精化社製ハードコート剤(セイカビームEXF01
(B))を#8ワイヤバーにより塗布し、70℃で1分
間乾燥し溶剤を除去した後、高圧水銀灯で200mJ/
cm、照射距離15cm、走行速度5m/分の条件下
で、厚み3μmのハードコート層を形成した。得られた
フィルムをJIS−K5400の8.5.1記載に準じ
た試験方法で接着性を求めた。具体的には、易接着層を
貫通して基材フィルムに達する100個の升目状の切り
傷を、隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて付け
た。次いで、セロハン粘着テープ(ニチバン社製405
番;24mm幅)を升目状の切り傷面に張り付け、消し
ゴムでこすって完全に付着させた後、垂直に引き剥がし
て目視により下記の式から接着性を求めた。 接着性(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
【0058】実施例1 (1)塗布液の調整 本発明に用いる塗布液を以下の方法に従って調製した。
ジメチルテレフタレート95部、ジメチルイソフタレー
ト95部、エチレングリコール35部、ネオペンチルグ
リコール145部、酢酸亜鉛0.1部および三酸化アン
チモン0.1部を反応容器に仕込み、180℃で3時間
かけてエステル交換反応を行った。次に、5−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸6.0部を添加し、240℃で1
時間かけてエステル化反応を行った後、250℃で減圧
下(13〜0.3hPa)で2時間かけて重縮合反応を
行い、分子量19500、軟化点60℃のポリエステル
樹脂を得た。
【0059】得られたポリエステル樹脂(A)の30%
水分散液を6.7部、重亜硫酸ソーダでブロックしたイ
ソシアネート基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂
(B)の20%水溶液(第一工業製薬製:商品名 エラ
ストロンH−3)を40部、エラストロン用触媒(第一
工業製薬製:商品名 Cat64)を0.5部、水を4
4.3部およびイソプロピルアルコールを5部、それぞ
れ混合し、さらにアニオン系界面活性剤の10%水溶液
を0.6部、球状シリカ粒子A(日産化学工業社製:ス
ノーテックスOL、平均粒径40nm)の20%水分散
液を1.8部、乾式法シリカ粒子B(日本アエロジル社
製;アエロジルOX50、平均粒径500nm、平均一
次粒径40nm)の4%水分散液を1.1部添加し塗布
液とした。
【0060】(2)易接着フィルムの製膜 実施例原料ポリマーとして、粒子を実質上含有していな
い、固有粘度が0.62dl/gのポリエチレンテレフ
タレート樹脂ペレットを135℃で6時間減圧乾燥
(1.3hPa)した後、押し出し機に供給し、約28
0℃でシート状に溶融押し出して、表面温度20℃に保
った金属ロール上で急冷固化し、キャストフィルムを得
た。この際、溶融樹脂の異物除去用濾材として、濾過粒
子サイズ(初期濾過効率95%)が15μmのステンレ
ス製焼結濾材を用いた。
【0061】次に、このキャストフィルムを加熱された
ロール群及び赤外線ヒーターで100℃に加熱し、その
後周速差のあるロール群で長手方向に3.5倍延伸して
一軸配向PETフィルムを得た。次いで、前記塗布液を
濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)25μmのフェ
ルト型ポリプロピレン製濾材で精密濾過し、リバースロ
ール法で一軸配向PETフィルムの片面に塗布し、塗布
後引き続いて、フィルムの端部をクリップで把持してテ
ンターの予熱ゾーンにおいて80℃で20秒間塗布層を
乾燥させた後、横延伸ゾーンで幅方向に130℃で4.
0倍に延伸した。続いて240℃で熱固定を行い、さら
に200℃で3%の横緩和を行い、厚さ188μmの二
軸配向PETフィルムを得た。得られたフィルムの塗布
層中の粒子Aと粒子Bの含有量比は8であり、粒子Bの
含有量は塗布層の固形分比で0.42重量%であった。
また、塗布量は固形分量として0.10g/m2であっ
た。
【0062】このフィルムをさらに巻き取りながら、2
00℃で1分間加熱処理した。その際、送り側の速度を
10m/分、巻き取り側の速度を9.8m/分、フィル
ム張力は59N/mで行った。結果を表1に示す。
【0063】実施例2 塗布液の調整において、粒子Aと粒子Bの含有量比を2
0、粒子Bの含有量を易接着層の固形分に対して0.1
7重量%とした以外は、実施例1と同様の方法で光学用
易接着フィルムを得た。なお、塗布液中の固形分濃度は
実施例1と同様になるよう、水及びイソプロピルアルコ
ールの添加量を両者の添加量比を一定にしながら調整し
た。結果を表1に示す。
【0064】実施例3 塗布液の調整において、粒子Aと粒子Bの含有量比を1
2、粒子Bの含有量を易接着層の固形分に対して0.4
1重量%とした以外は、実施例1と同様の方法で光学用
易接着フィルムを得た。なお、塗布液中の固形分濃度は
実施例1と同様になるよう、水及びイソプロピルアルコ
ールの添加量を両者の添加量比を一定にしながら調整し
た。結果を表1に示す。
【0065】比較例1 塗布液の調整において、ポリエステル樹脂(A)を添加
しないこと以外は、実施例1と同様の方法で光学用易接
着フィルムを得た。この時の粒子Aと粒子Bの含有量比
は8、粒子Bの含有量は易接着層の固形分に対して0.
52重量%であった。なお、塗布液中の固形分濃度は実
施例1と同様になるよう、水及びイソプロピルアルコー
ルの添加量を両者の添加量比を一定にしながら調整し
た。結果を表1に示す。
【0066】比較例2 塗布液の調整において、ウレタン樹脂(B)を添加しな
いこと以外は、実施例1と同様の方法で光学用易接着フ
ィルムを得た。この時の粒子Aと粒子Bの含有量比は
8、粒子Bの含有量は易接着層の固形分に対して1.8
2重量%であった。なお、塗布液中の固形分濃度は実施
例1と同様になるよう、水及びイソプロピルアルコール
の添加量を両者の添加量比を一定にしながら調整した。
結果を表1に示す。
【0067】比較例3 塗布液の調整において、粒子Aとして平均粒径1400
nm(富士シリシア社製サイリシア310番)の凝集体
シリカ粒子を用いた以外は、実施例1と同様の方法で光
学用易接着フィルムを得た。この時の粒子Aと粒子Bの
含有量比は8、粒子Bの含有量は易接着層の固形分に対
して0.42重量%であった。なお、塗布液中の固形分
濃度は実施例1と同様になるよう、水及びイソプロピル
アルコールの添加量を両者の添加量比を一定にしながら
調整した。結果を表1に示す。
【0068】比較例4 塗布液の調整において、粒子Aと粒子Bを添加しなかっ
たこと以外は、実施例1と同様の方法で光学用易接着フ
ィルムを得た。なお、塗布液中の固形分濃度は実施例1
と同様になるよう、水及びイソプロピルアルコールの添
加量を両者の添加量比を一定にしながら調整した。結果
を表1に示す。
【0069】比較例5 フィルムをオフラインで巻き取りながら200℃で1分
間加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例1と同様
の方法で光学用易接着フィルムを得た。
【0070】比較例6 熱固定温度を200℃としたこと以外は、実施例1と同
様の方法で光学用易接着フィルムを得た。
【0071】
【表1】
【0072】
【発明の効果】本発明の光学用易接着フィルムは、易接
着性及び透明性に優れ、かつ後加工後の平面性に優れて
いるため、各種光学用部材の全般にわたり使用される光
学用フィルムとして、特にプリズムシート用のベースフ
ィルムやバックライト用ベースフィルムとして有用であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AK25C AK41A AK41B AK51A AL01A BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C BA16 CB00A EJ38B EJ54 JB14C JK06A JL04B JL11A JN00 JN01B YY00A YY00B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共重合ポリエステル系樹脂及びポリウレ
    タン系樹脂からなる易接着層が少なくとも片面に積層さ
    れている二軸配向ポリエステルフィルムであって、前記
    フィルムの全光線透過率が90%以上であり、さらに1
    50℃で3時間加熱した際の300mm×210mmの
    サイズにおける前記フィルムの反り量が3mm以下であ
    ることを特徴とする光学用易接着フィルム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の易接着層上に光硬化型ア
    クリル系コート層を設けた時の接着性が85%以上であ
    ることを特徴とする光学用易接着フィルム。上記でいう
    接着性とは、JIS−K5400の8.5.1記載に準
    じた試験方法に基づき、下記式から求めた値を意味す
    る。 接着性(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
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US09/489,031 US6458467B1 (en) 1999-01-21 2000-01-21 Optical-use adhesive film and roll thereof
US10/216,806 US6733863B1 (en) 1999-01-21 2002-08-13 Optical-use adhesive film and roll thereof
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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