JP2001171061A

JP2001171061A - 透明ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2001171061A
Application number: JP35834099A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Watanabe; 俊治渡辺
Original assignee: Mitsubishi Polyester Film Corp
Current assignee: Mitsubishi Polyester Film Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】透明性に優れ、フィルム表面に傷が付きにく
く、しかも良好な取り扱い作業性を有する透明ポリエス
テルフィルムを提供する。【解決手段】実質的に粒子を含まないポリエステル層
（Ｂ）の少なくとも片面に、密度が１．１ｇ／ｃｍ³未
満でかつ平均粒径が０．５〜２０μｍであるシリコーン
ゴム弾性体粒子とモース硬度５以上の微細凝集粒子とを
含有するポリエステル層（Ａ）を積層してなるフィルム
であって、厚み１００μｍに換算したフィルム内部ヘー
ズが１．５％以下であることを特徴とする透明ポリエス
テルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性に優れ、フ
ィルム表面に傷が付きにくく、滑り性、取扱い性、作業
性等に優れた積層ポリエステルフィルムに関する。詳し
くは、本発明は、製版印刷、エックス線写真、マイクロ
フィルム、電子写真、金属蒸着、透明電極基板等、包装
等、液晶表示板用途等に適したポリエステルフィルムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルフィルムは、透明フィルム
用途に必要な諸特性、すなわち、透明で曇りのないこ
と、引張り、引裂き、ねじれに対し強いこと、寸法的に
安定でありカールしないこと、乳剤や水、アルカリ液に
対し安定であること、熱変形温度が高いこと、フイルム
表面および内部に異物のないこと等、ほとんど全ての特
性を満足し得るが、近年、より高い透明ポリエステルフ
ィルムが必要になってきている。

【０００３】かかる特性を達成する手段として、従来、
粒子種類および性状の限定や積層フィルムの提案もなさ
れている、特開平４−３２５５３２号公報によれば、粒
径分布の狭い架橋高分子粒子を使用することで、第２６
４３３０９号特許公報によれば、架橋ポリエチレン粒子
と不活性粒子との組み合わせで、また特開平９−２４１
５２１号公報によれば、有機ポリマー粒子と破砕型シリ
カ粒子の組み合わせで、透明性と易滑性を両立する手段
が開示されている。さらに、特開平７−３１４６２６号
公報によれば、積層フィルムにすることで粒子添加量を
減らし高透明性と易滑性を両立している。

【０００４】しかし、最近のベースフィルムの透明性に
関する要求は、特にワープロやＯＡ機器に使用されてい
る液晶ディスプレイや液晶カラーテレビの用途の基材と
して用いる場合、一段と厳しくなっている。また、ベー
スフィルム表面での光散乱による透明性の低下よりも、
ベースフィルム内部での光の散乱、吸収による透明性の
低下が問題されている。さらにフィルムの製膜工程スピ
ードのアップにより製膜工程でフィルムに傷が発生しや
すくなり、その後のスリットや巻取工程、２次加工にお
け巻出・加工・巻取・スリットでの作業工程も高速化さ
れてきており、特に透明性、傷防止および巻き特性とい
う二律排反の現象をより高度に満足させることが課題と
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑みなされたものであって、その解決課題は、透明性に
優れ、フィルム表面に傷が付きにくく、しかも良好な取
り扱い作業性を有する透明ポリエステルフィルムを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成すべく、鋭意検討の結果、ポリエステルフィルム
の表層に特定のシリコーンゴム弾性体粒子と特定の微細
凝集粒子を含有させることで、フィルム特性が顕著に改
良されることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は、実質的に粒子
を含まないポリエステル層（Ｂ）の少なくとも片面に、
密度が１．１ｇ／ｃｍ³未満でかつ平均粒径が０．５〜
２０μｍであるシリコーンゴム弾性体粒子とモース硬度
５以上の微細凝集粒子とを含有するポリエステル層
（Ａ）を積層してなるフィルムであって、厚み１００μ
ｍに換算したフィルム内部ヘーズが１．５％以下である
ことを特徴とする透明ポリエステルフィルムに存する。

【０００８】

【発明実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明におけるポリエステルとは、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
る成分とするポリエステルである。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。

【００１０】当該ポリエステルの代表的なものとして
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，
６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示
される。

【００１１】かかるポリエステルは、共重合されないホ
モポリマーであってもよく、またジカルボン酸成分の１
０モル％以下が主成分以外のジカルボン酸成分であり、
またはジオール成分の１０モル％以下が主成分以外のジ
オール成分であるような共重合ポリエステルであっても
よい。

【００１２】本発明において用いるシリコーンゴム弾性
体粒子は、密度が１．１ｇ／ｃｍ³未満であり、１．３
〜２．３ｇ／ｃｍ³の密度を有する、シリカ粒子、シリ
コーン樹脂粒子やスチレン系やアクリル系の有機架橋粒
子と比較して小さい。したがって平均粒径が同じならば
単位重量当たりの粒子数は多くなるためフィルムの易滑
と透明性を両立させることに対し有利である。

【００１３】また、シリコーンゴム弾性体粒子とモース
硬度５以上の微細凝集粒子を組み合わせることにより、
フィルム表面での傷の発生を抑制できる。この理由は明
確ではないが、フィルム表面硬度の上昇や特性の異なる
２種類の粒子を組み合わせることで摩擦係数の速度依存
性が少なくなり、その結果、ロールとフィルム間でのス
ティックスリップが抑制され傷が付きにくくなったと推
測される。また弾性体粒子であるためフィルムとフィル
ムの間の摩擦係数が下がりすぎることはなく、その結
果、巻取時のフィルム端面がずれが起こりにくく、作業
性が良くなる。

【００１４】本発明で用いるシリコーンゴム弾性体粒子
は、例えば特開平１０−３６６７４号公報に記載される
方法で製造できる。

【００１５】さらに当該粒子は、ポリエステルとの親和
性や接着性を向上させるためエポキシ基、水酸基、カル
ボキシル基等の官能基を有する有機化合物を配合し合成
されたものが好ましい。

【００１６】また、シリコーンゴム弾性体粒子の平均粒
径は、０．５〜２０μｍ、好ましくは１．０〜１０μ
ｍ、さらに好ましくは１．５〜７．０μｍである。平均
粒径が０．５μｍ未満では、フィルム表面の粗度が小さ
くなり、走行性や巻取性が悪くなり作業性が悪化する。
一方、当該粒子の平均粒径が２０μｍを超えると、粗大
突起形成による表面状態の悪化、いわゆる霜降り欠陥の
発生が問題となる。

【００１７】また、シリコーンゴム弾性体粒子の含有量
は特に限定しないが、通常０．０００５〜０．５重量％
の範囲であり、好ましくは０．００５〜０．１重量％で
ある。０．０００５重量％未満では、フィルムの滑り性
が不十分となる傾向があり、また０．５重量％を超える
と内部ヘーズが増加する傾向がある。

【００１８】本発明において用いるモース硬度５以上の
微細凝集粒子とは、例えば酸化アルミニウム微細凝集粒
子やシリカ微細凝集粒子が挙げられる。このような酸化
アルミニウム微細凝集粒子の例としては、無水塩化アル
ミニウムを原料に火炎加水分解により製造されたγ型、
δ型酸化アルミニウムが、またシリカ微細凝集粒子の例
としては、四塩化ケイ素を原料に燃焼させて製造された
無定形の無水シリカが挙げられる。

【００１９】微細凝集粒子の一次粒子の平均粒径は、特
に限定しないが、通常３〜１００ｎｍであり、５〜５０
ｎｍが好ましい。またこれらの微細凝集粒子の含有量に
ついても特に限定しないが、通常０．０１〜３．０重量
％であり、好ましくは０．０５〜１．５重量％の範囲で
ある。添加量が０．０１重量％未満では、フィルムの傷
防止効果が小さくなる傾向があり、３重量％を超えると
フィルムの透明性を損なうおそれがある。

【００２０】本発明のポリエステルフィルムは、実質的
に粒子を含まない高透明なポリエステル層（Ｂ）を有す
るものである。実質的に粒子を含まないポリエステルと
しては、ポリエステル製造中に触媒が析出して生成する
粒子を極力形成しないようにする方法（例えば特開平８
−１９８９６０号公報）を利用することができ、または
重合触媒の目的以外で添加される粒子がなく合成された
ものを用いればよい。このような実質的に粒子を含まな
いポリエステルは、光を吸収したり散乱させる不溶性粒
子を含有しないか少ないため、高い透明性を有するフィ
ルムとすることができる。かかる高透明のポリエステル
のみからなるフィルムのフィルムヘーズは、厚み１００
μｍ換算で通常０．５％以下である。

【００２１】一方、ポリエステル層（Ｂ）に積層するポ
リエステル層（Ａ）の厚みは、特に限定しないが、通常
０．２〜２０μｍである。ポリエステル層（Ａ）の厚み
が０．２μｍを下まわると、０．５μｍ以上の易滑性に
有利なシリコーンゴム弾性体粒子が脱落するおそれがあ
り、また１０μｍを超えるとフィルム内部ヘーズが上昇
する傾向がある。

【００２２】また、シリコーンゴム弾性体粒子の平均粒
径ｄとポリエステル（Ａ）層の厚みｔとの比（ｄ／ｔ）
は、特に限定しないが、０．０５〜３．０の範囲にある
ことが好ましい。シリコーンゴム弾性体粒子の平均粒径
ｄとポリエステル（Ａ）層の厚みｔとの比（ｄ／ｔ）が
０．０５未満であると、表面に形成される突起が小さく
なるため、易滑の効果を向上させるためには粒子添加量
を上げねばならず、その結果、フィルム内部ヘーズが増
加する、また比（ｄ／ｔ）が３．０を超えると、フィル
ム表面からの粒子の脱落が起こりやすくなり、表面状態
の悪化やフィルム表面に傷を生じる原因となる場合があ
る。

【００２３】本発明の積層ポリエステルフィルムの厚み
は通常２０〜３００μｍであり、フィルム内部ヘーズ値
は、厚さ１００μｍに換算した値で１．５％以下であ
る。ここで１００μｍに換算するとは、ポリエステル
（Ａ）層をそのままにして、ポリエステル（Ｂ）層のフ
ィルム厚みのみを変更して１００μｍのフィルムとした
場合の内部ヘーズの推定値を言う。

【００２４】本発明のポリエステルフィルムの（Ａ）層
には必要に応じて帯電防止剤、着色剤、酸化防止剤、消
泡剤、蛍光増白剤、遮光剤等の添加剤を配合してもよ
い。また必要に応じ、本発明のポリエステルフィルムの
片面または両面に易滑性、離型性、帯電防止性、反射防
止性、易接着性等を付与する目的のコーティング処理を
行うこともできる。

【００２５】特に限定するものではないが、フィルムの
摩擦係数μｄは０．３〜０．９、μｓとμｄの比は０．
７〜１．５の範囲がそれぞれ好ましい。摩擦係数μｄが
０．９を超えると、フィルムの走行性が悪くなる傾向が
あり、製膜ラインのスピードを上げることができず生産
性が低下するおそれがある。一方、μｄが０．３未満で
は、巻取時のフィルム端面がずれる場合がある。また、
μｓ／μｄ比が０．７未満あるいは１．５以上になる
と、延伸時にロールとフィルムとの間でスティックスリ
ップが発生しやすくなる傾向があり、フィルム表面に傷
が発生することがある。

【００２６】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。

【００２７】シリコーンゴム弾性体粒子や微細凝集粒子
等を公知の手段で、例えば重合時添加または練り込みに
よりポリエステルチップに分散させた原料チップを、そ
のままあるいは他の原料チップとブレンドし、所定量の
添加濃度にする。

【００２８】実質的に粒子状滑剤を含有しないポリエス
テルと、所定量の粒子を含有するポリエステルとを、別
々の押出機から溶融押出した後、溶融ポリマー流路管内
または押出口金内において層流状で接合積層させて、ポ
リエステルの融点〜３２０℃の温度で押出口金から吐出
し、キャスティングドラム上で冷却固化させ未延伸積層
フィルムを作成する。その際、フィルムをドラムに密着
保持する手段として静電密着法を用いることが好まし
い。

【００２９】かくして得られた未延伸フィルムは、次の
延伸工程に供される。延伸工程において、未延伸フィル
ムはＴｇ−１０℃からＴｃ−１０℃の温度範囲で面積倍
率にして１．１倍から５０倍、好ましくは６倍から３０
倍の範囲で長手方向（縦方向）および／または幅方向
（横方向）に延伸される。延伸方法としては用途に応じ
て一軸延伸でもよいし、二軸延伸でもよい。二軸延伸を
行う場合には、逐次二軸配向延伸、同時二軸配向延伸、
それらを組み合わせた延伸、いずれであってもよい。な
お、逐次二軸延伸の場合は、一般には縦方向に延伸した
のち、横方向に延伸する方法が好ましく採用される。

【００３０】縦および横方向に延伸する際、各々一段延
伸でもよいが、多段で延伸したり多段延伸の間で配向緩
和のための熱処理工程を設けたりしてもよい。

【００３１】上記延伸工程中または延伸後にフィルムに
接着性、帯電防止能、離型性を付与するために、フィル
ムの片面または両面に、塗布層を形成したり、コロナ処
理等の放電処理等を施したりすることもできる。

【００３２】

【実施例】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。また、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。（１）平均粒径走査型電子顕微鏡にて粒子を観察し、粒子毎に最大径と
最小径を求め、その相加平均を粒子一個の粒径（直径）
とした。粒子群の平均粒径はかかる粒径の等価球換算値
の体積分率５０％の点の粒径（直径）を指す。（２）フィルム内部ヘーズ日本電色工業社製分球式濁度計ＮＤＨ−３００Ａにより
フィルムの内部ヘーズを測定した。なおエタノールを粗
面補償溶媒として石英セルにて測定した。（３）モース硬度モース硬度計を用いた。（４）密度ピクノメータを用いた液浸法により測定した、なお浸液
にはブタノールを用い、測定温度は２５℃である。（５）摩擦係数μｓおよびμｄ平滑なガラス板上に、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切
り出したフィルム同士を２枚重ね、その上にゴム板を載
せ、さらにその上に荷重を載せ、２枚のフィルムの接圧
を１０２ｇｆ／ｃｍ²として１０ｍｍ／分でフィルム同
士を滑らせて摩擦力を測定した。なお、測定は、温度２
３℃±１℃、湿度５０％±５％の雰囲気下で行い、すべ
り初めの値を摩擦係数μｓ、２ｍｍ滑らせた点での値を
摩擦係数μｄとした。（６）積層フィルムの表層フィルム厚さ透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるフィルム断面の観察
にて行った。すなわち、フィルムサンプルの小片を、エ
ポキシ樹脂に硬化剤、加速剤を配合した樹脂に包埋処理
し、ウルトラミクロトームにて厚み約２００ｎｍの切片
を作成し、観察用サンプルとした。得られたサンプルを
日立（株）製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００を用いて断
面の顕微鏡写真を撮影し、含有粒子に注目して表層の厚
みを測定した。ただし、加速電圧は３００ｋＶ、倍率は
最表層厚みに応じ、１万〜１０万倍の範囲で設定した。
厚み測定は５０点行い、測定値の厚い方から１０点、薄
い方から１０点を削除して３０点を平均して測定値とし
た。（７）フィルム内部ヘーズの１００μｍ換算値厚みが１００μｍから外れるフィルムの内部ヘーズの１
００μｍ換算値は以下のようにして求めた。

【００３３】マイクロメーターによりフィルムの全層厚
みを測定、また上記（４）の方法により表層フィルム厚
さを測定し、ポリエステル（Ａ）層（Ｌ１）とポリエス
テルＢ層の厚さ（Ｌ２）を求める。また、内部ヘーズ値
（Ｈ０）を上記（２）の方法で求める。

【００３４】低温プラズマ灰化装置でポリエステル
（Ａ）層の部分を灰化し、界面活性剤を少量含む水溶液
にフィルムを浸し１分間超音波洗浄する。その後乾燥し
ポリエステル（Ｂ）層のみのフィルムの厚み（Ｌｂ）お
よび内部ヘーズ（Ｈｂ）を上記（２）の方法で求める。

【００３５】内部ヘーズの１００μｍ換算値（Ｈ１０
０）は下式により計算する。

【００３６】Ｈ１００＝Ｈ０＋Ｈｂ（１００−Ｌ１−Ｌ２）／Ｌｂなお、厚みの単位はμｍである。（８）傷発生の有無１平方メートルの試料フィルムを暗室で懐中電灯で照ら
し傷をチェックしたあと、通常室内照明下で該傷が目視
できるか確認し、確認できた傷の個数を求めた。

【００３７】 ○：傷がない △：１から３個の傷有り ×：４個以上の傷有り（９）ロール外観ロール状に巻き上げた際のフィルムロール表面および端
面の外観を以下のように判定した。

【００３８】○：ロール表面に殆どシワやツブ状欠陥を
有さず端面が揃っているもの △：ロール表面にはシワは殆どないがツブ状欠陥が若干
発生し、端面が少し不揃いのもの ×：ロール表面にシワやツブ状欠陥が発生したり、また
は端面が著しく不揃いなもの実施例１実質的に粒子を含有しないポリエステル原料レジンに東
レ・ダウコーニング（株）製のシリコーンゴム弾性体粒
子（商品名：トレフィルＥ−６０１）を２軸押し出し機
を用いて３００℃で原料レジンに練り込み、該粒子を含
有する原料チップを得た。また、平均一次粒径２０ｎｍ
の酸化アルミニウム微細凝集粒子をエチレングリコール
に分散させ、ポリエステル重合時に添加して酸化アルミ
ニウム含有の原料チップを得た。これら添加粒子含有の
ポリエチレンテレフタレートは、下記表１に示された層
（Ａ）中の含有量になるように層（Ｂ）に用いる実質的
に粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートの原料
チップとブレンドした。

【００３９】これらポリエチレンテレフタレートの原料
チップを１７０℃３時間乾燥後、ポリエステルＡ層の原
料チップはサブ押出機にポリエステルＢ層の原料チップ
はメイン押出機に供給し、溶融温度２８０から３００℃
で溶融し、サブ押出機の溶融ポリマーをフィルムの表裏
２層に分岐した後、ギヤポンプフィルターを介して、メ
イン押出機からの溶融ポリマーとフィードブロックで分
流させ、ダイを通してキャスティングドラムに引き取
り、未延伸フィルムとした。キャスティングの際、静電
密着法を採用した。かくして得られた２種３層の積層未
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℃（ＩＲヒーター付与）で２．４倍延伸した
後、さらに８７℃（ＩＲヒーター付与）で１．２倍延伸
し、縦延伸後の複屈折率を０．６２とした後、テンター
に導き１３０℃で横方向に３．９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、２３５℃で５秒間幅方向に３％弛緩
させながら熱固定した。なおポリエステルＡ層の厚み
は、サブ押出機のギヤポンプの吐出量を調整することで
コントロールした。

【００４０】得られた透明積層フィルムの全層厚みは１
００μｍで層（Ａ）の厚みは１０μｍであった。

【００４１】実施例２微細凝集粒子に平均一次粒径１２nmのシリカを含有した
原料チップを用いたほかは実施例１と同じ条件とした。

【００４２】比較例１大粒子に平均粒径２．０μｍのシリコーン樹脂粒子を用
いたほかは、実施例１と同じ条件とした。

【００４３】比較例２大粒子に平均粒径２．５μｍの非晶質シリカ粒子を用い
たほかは、実施例１と同じ条件とした。

【００４４】比較例３微細凝集粒子を用いなかったほかは、実施例１と同じ条
件とした。

【００４５】かくして得られたフィルムの物性、性能を
表１と２に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】上記表１と表２から明らかなように本発明
の要件を満足する実施例１および２は、透明性に優れ、
フィルム表面に傷が付きにくく、滑り性、取扱い性、作
業性等に優れている。

【００４９】

【発明の効果】本発明のポリエステルフィルムは、透明
性に優れ、フィルム表面に傷が付きにくく、滑り性、取
扱い性、作業性等のすぐれたものであり、高い透明性が
求められる、製版印刷、エックス線写真、マイクロフィ
ルム、電子写真、金属蒸着、透明電極基板等、包装等、
液晶表示板用途等に有用であり、本発明の工業的価値は
高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA19H AK41A AK41B AK41C AK52B AK52C AK52H BA02 BA03 BA06 BA07 BA10B BA10C DE01B DE01C EH20 EH202 EJ38 EJ382 GB15 GB41 JA13B JA13C JK07B JK07C JK12B JK12C JK14 JL05 JN01 YY00B YY00C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に粒子を含まないポリエステル層
（Ｂ）の少なくとも片面に、密度が１．１ｇ／ｃｍ³未
満でかつ平均粒径が０．５〜２０μｍであるシリコーン
ゴム弾性体粒子とモース硬度５以上の微細凝集粒子とを
含有するポリエステル層（Ａ）を積層してなるフィルム
であって、厚み１００μｍに換算したフィルム内部ヘー
ズが１．５％以下であることを特徴とする透明ポリエス
テルフィルム。