JP2004181707A - 積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】表面硬度が高く、フィルム同士の滑り性が良好であり、かつ熱による透明性やカール性の悪化のない積層ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】二軸延伸ポリエステルフィルムの両面に活性エネルギー線硬化樹脂層を有し、一方の活性エネルギー線硬化樹脂層上に、平均粒子径０．０１〜０．５０μｍの粒子を０．０５〜２．０％含有する、厚さ０．０２〜１．０μｍの塗布層を有することを特徴とする積層ポリエステルフィルム。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面に活性エネルギー線硬化樹脂層を有する積層ポリエステルフィルムに関し、詳しくは優れた透明性と高い表面硬度を有し、フィルムカールが小さく、塗膜面同士の滑り性に優れた積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二軸延伸ポリエステルフィルムは、透明性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、電気的特性、ガスバリヤー性、耐薬品性などに優れ、包装材料、電気絶縁材料、金属蒸着材料、製版材料、磁気記録材料、表示材料、転写材料、窓貼り材料などを始めとして多くの用途で使用されている。特に、近年、電気、電子情報機器の進歩はめざましく、当該用途におけるポリエステルフィルムの使用方法も多岐に渡っている。例えば、電卓、パソコン、マイコン、ＰＰＣ、電子レンジ、ミシン、電子玩具など幅広い分野で使用されるメンブレンスイッチや、ＣＲＴ、フラットディスプレイ等の表示部全面に設けられる透明タッチパネルがその代表例として挙げられる。
【０００３】
メンブレンスイッチ用およびタッチパネル用として使用されるポリエステルフィルムは、耐擦傷性、防汚性、防眩性を付与するため、その表面に活性エネルギー線による硬化層（ハードコート層）が一般に形成される。
また、ポリアセタール製等のペンを用いて、直接タッチパネルに接触し文字等を入力する携帯情報端末（ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ））等に用いられる場合は、ハードコート層表面の硬さや耐久性がより求められている。
一般的にハードコート層の表面硬度を上げるためには、ハードコート層を厚くする必要があるが、ハードコート層を厚くした場合は、ハードコート層に用いた硬化樹脂の収縮により、フィルムがカールしてしまう問題があり、この問題に対処するため、フィルムの両面にハードコート層を形成する方法が採用されている。
【０００４】
しかしながら、ハードコート層を両面に設けた場合には、ハードコート層同士の滑り性が悪くなるため片方のハードコート層に粒子を含有する等の方法で表面に突起を形成させフィルム同士の滑り性を改良しているが、タッチパネル等の透明性が要求される分野ではハードコート層に含有された粒子などが異物となったり、透明性を悪化させてしまったりする問題が生じてしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８９１６８号公報
【特許文献２】特開２００１−６２９６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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、表面硬度が高く、フィルム同士の滑り性が良好で、かつ熱による透明性やカール性の悪化のない積層ポリエステルフィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の層構成とすることによれば、上記課題が容易に解決されることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、二軸延伸ポリエステルフィルムの両面に活性エネルギー線硬化樹脂層を有し、一方の活性エネルギー線硬化樹脂層上に、平均粒子径０．０１〜０．５０μｍの粒子を０．０５〜２．０％含有する、厚さ０．０２〜１．０μｍの塗布層を有することを特徴とする積層ポリエステルフィルムに存する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、ポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸またはそのエステルとグリコールとを主たる出発原料として得られるポリエステルであり、例えば、繰り返し構造単位の８０％以上がエチレンテレフタレート単位またはエチレン−２，６−ナフタレート単位または１，４−シクロヘキサンテレフタレートを有するポリエステルを指す。そして、上記の範囲を逸脱しない条件下であれば、他の第三成分を含有していてもよい。
【００１０】
芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸以外に、例えば、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、オキシカルボン酸（例えばｐ−オキシエトキシ安息香酸）等の一種または二種以上を使用することができる。グリコール成分としては、エチレングリコール以外に、例えば、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、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の一種または二種以上を使用することができる。
【００１１】
また、本発明においては、フィルムに滑り性を与えて取扱い性を向上するため、ポリエステルに粒子を含有させてフィルム表面に適度な突起を形成させてもよい。用いることのできる粒子としては、例えば、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、および、ポリエステル重合時に生成させる析出粒子を挙げることができる。これらの粒子は、同一または異なる種類を二種以上併用してもよい。
【００１２】
上記の粒子の平均粒径は、通常３．０μｍ以下、好ましくは２．５μｍ以下、さらに好ましくは２．０μｍ以下の範囲である。平均粒径が３．０μｍを超える場合は、フィルム製造における溶融押出工程に設けられるフィルターのライフが短くなる。
粒子は、ポリエステルの合成反応中に添加してもポリエステルに直接添加してもよい。合成反応中に添加する場合は、粒子をエチレングリコール等に分散させたスラリーとして、ポリエステル合成の任意の段階で添加する方法が好ましい。一方、ポリエステルに直接添加する場合は、乾燥した粒子として、または、水あるいは沸点が２００℃以下の有機溶媒中に分散したスラリーとして、２軸混練押出機を使用してポリエステルに混合する方法が好ましい。添加する粒子は、必要に応じ、事前に解砕、分散、分級、濾過などの処理を施しておいてもよい。
【００１３】
粒子の含有量を調節する方法としては、上記した方法で高濃度に粒子を含有するマスター原料を調製し、これに実質的に粒子を含有しない原料を添加して希釈する方法が有効である。本発明においては、必要に応じて、帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、固着防止剤、酸化防止剤、着色剤（染料、顔料）、光線遮断剤、紫外線吸収剤などをポリエステルに含有させてもよい。
本発明において、ポリエステルフィルムは、最終的に得られる特性が本発明の要件を満足する限り、多層構造となっていても構わない。例えば、共押出積層フィルムであってもよい。多層構造の場合、上記の記述は、最表面層のポリエステルに適用される。
【００１４】
本発明において、二軸延伸ポリエステルフィルムの製造は、同時二軸延伸、逐次二軸延伸の何れかで行われるが、逐次二軸延伸が好ましく採用される。逐次二軸延伸においては、先ず、冷却回転ドラムの表面に溶融ポリエステルを押し出してシートを得、次いで、これを周速差のある一群のロールでフィルムの長手方向に延伸（縦延伸）した後、フィルムの長手方向と直交する方向にクリップで保持しつつ延伸（横延伸）する。上記の縦延伸および横延伸は何回かに分割して行ってもよい。また、分割した縦延伸および横延伸を交互に行ってもよい。例えば、高強度フィルムを再延伸法で製造する方法がこれに相当する。
【００１５】
本発明において、活性エネルギー線硬化樹脂層のベースフィルムへの接着性を改良するために、フィルムに化学処理や放電処理を施してもよく、好ましくは、フィルムと活性エネルギー線硬化樹脂層との間に易接着層を設ける。また、必要に応じて帯電防止層等の中間層を設けてもよい。かかる易接着層や他の中間層を設ける方法としては、共押出法や塗布法を採用すればよい。
塗布方法を採用する場合の塗布層は、架橋剤と各種バインダー樹脂との組み合わせからなり、バインダー樹脂としては接着性の観点からポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。
【００１６】
架橋反応性化合物としては、メチロール化あるいはアルキロール化した尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系、ポリアミド系などの化合物、ポリアミン類、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、ブロックイソシアネート化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコ−アルミネート系カップリング剤、金属キレート、有機酸無水物、有機過酸化物、熱または光反応性のビニル化合物や感光性樹脂などの多官能低分子化合物および高分子化合物から選択される。
【００１７】
架橋反応性化合物は、主に易接着樹脂層に含まれる樹脂が有する官能基と架橋反応することで、易接着樹脂層の凝集性、表面硬度、耐擦傷性、耐溶剤性、耐水性を改良することができる。例えば、易接着樹脂の官能基が水酸基の場合、架橋反応性化合物としては、メラミン系化合物、ブロックイソシアネート化合物、有機酸無水物などが好ましく、易接着ポリエステルの官能基が有機酸およびその無水物の場合、架橋反応性化合物としてはエポキシ系化合物、メラミン系化合物、オキサゾリン系化合物、金属キレートなどが好ましく、易接着樹脂の官能基がアミン類の場合、架橋反応性化合物としてはエポキシ系化合物などが好ましく、易接着樹脂に含まれる官能基と架橋反応効率が高いものを選択して用いることが好ましい。
【００１８】
架橋反応性化合物は反応性官能基が１分子中に２官能以上必ず含まれる限りにおいて、低分子量化合物であっても、反応性官能基を有する高分子重合体のいずれであってもよい。
架橋反応性化合物の配合量は、易接着樹脂層に対する重量部で５０重量部以下、さらには３０重量部以下、特に１５重量部以下の範囲が好ましい。
バインダー樹脂として塗布剤中におけるポリエステル系樹脂の配合量は、通常１０〜８５重量％、好ましくは１５〜７０重量％の範囲である。ポリエステル系樹脂の配合量が１０重量％未満の場合は、十分な接着力が発揮されないことがあり、８５重量％を超える場合は、耐固着性が不十分となる傾向がある。
【００１９】
塗布剤中におけるアクリル系樹脂の配合量は、通常５〜７０重量％、好ましくは１０〜６０重量％の範囲である。アクリル系樹脂の配合量が５重量％未満の場合は、ハードコート層との接着性が不十分となる場合があり、７０重量％を超えると、塗布層自体の延伸追随性が悪化し、塗膜の均一性が悪化する傾向がある。
【００２０】
ポリエステル系樹脂としては、次のような多価カルボン酸および多価ヒドロキシ化合物を原料とする常法の重縮合反応により得られる。多価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、フタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、２−カリウムスルホテレフタル酸、５−ソジウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、グルタル酸、コハク酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水フタル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、トリメリット酸モノカリウム塩およびそれらのエステル形成性誘導体などが使用される。多価ヒドロキシ化合物としては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、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、ｐ−キシリレングリコール、ビスフェノールＡ−エチレングリコール付加物、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、ジメチロールプロピオン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジメチロールエチルスルホン酸ナトリウム、ジメチロールプロピオン酸カリウム等が使用される。
【００２１】
ポリエステル系樹脂としては、ポリエステルポリオールをイソシアネートで鎖延長したポリエステルポリウレタン、特開平１−１６５６３３号公報に記載されているような、いわゆるアクリルグラフトポリエステル等のポリエステル成分を有する複合高分子も使用することができる。
アクリル系樹脂としては、アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートを主要成分とするものが好ましく、特に、アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート成分３０〜９０モル％と官能基を有するビニル単量体成分１０〜７０モル％とを共重合した水溶性ないしは水分散性のアクリル系樹脂が好ましい。
【００２２】
上記のアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートのアルキル基の例としては、メチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、２−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
上記のビニル単量体の官能基としては、樹脂に親水性を付与して樹脂の水分散性を良好にし、樹脂とポリエステルフィルムおよび塗布層上に形成されるハードコート層との接着性を良好にし、塗布剤として配合する他の樹脂との親和性を良好にし得る官能基が好ましい。そのような機能を有する官能基としては、カルボキシル基またはその塩、酸無水物基、スルホン酸基またはその塩、アミド基またはアルキロール化されたアミド基、アミノ基（置換アミノ基を含む）またはアルキロール化されたアミノ基あるいはそれらの塩、水酸基、エポキシ基などが挙げられ、特にカルボキシル基またはその塩、酸無水物基、エポキシ基が好ましい。これらの基は、ビニル単量体中に二種類以上含有されていてもよい。
【００２３】
アクリル系樹脂中のアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートの含有量が３０モル％未満の場合は、塗布形成性、塗膜の強度、耐固着性が劣る傾向がある。アクリル系樹脂中のアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートの含有量が９０モル％を超える場合は、共重合成分として上記のビニル単量体をアクリル系樹脂に導入しても、水溶化ないしは水分散化が困難となる傾向がある。しかも、塗布層とポリエステルフィルム層との接着性、塗布層内での反応による塗布層の強度、耐水性、耐薬品性などが十分に改善されない。
【００２４】
なお、官能基を有するビニル系単量体としては、反応性官能基、自己架橋性官能基、親水性基などの官能基を有する化合物類も使用できる。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアンモニウム塩のほか、無水マレイン酸などが挙げられる。スルホン酸基またはその塩を有するビニル単量体としては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、これらのスルホン酸の金属塩やアンモニウム塩などが挙げられる。
【００２５】
アミド基またはアルキロール化されたアミド基を有するビニル単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、メチロール化アクリルアミド、メチロール化メタクリルアミド、ウレイドビニルエーテル、β−ウレイドイソブチルビニルエーテル、ウレイドエチルアクリレート等が挙げられる。
アミノ基またはアルキロール化されたアミノ基またはそれらの塩を有するビニル単量体としては、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、２−アミノエチルビニルエーテル、３−アミノプロピルビニルエーテル、２−アミノブチルビニルエーテル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、それらのアミノ基をメチロール化したビニル単量体の他、ハロゲン化アルキル、ジメチル硫酸、サルトン等により４級化したビニル単量体などが挙げられる。
【００２６】
水酸基を有するビニル単量体としては、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、β−ヒドロキシプロピルアクリレート、β−ヒドロキシプロピルメタクリレート、β−ヒドロキシビニルエーテル、５−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、６−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。
エポキシ基を有するビニル単量体としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。
【００２７】
さらに、上記以外に次に示すような化合物を併用してもよい。すなわち、アクリロニトリル、スチレン類、ブチルビニルエーテル、マレイン酸モノまたはジアルキルエステル、フマル酸モノまたはジアルキルエステル、イタコン酸モノまたはジアルキルエステル、メチルビニルケトン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルトリメトキシシラン等を併用してもよい。
アクリル系樹脂は、界面活性剤を含有していてもよいが、低分子量の界面活性剤は、造膜過程で濃縮され、粒子と粒子の界面に蓄積されたり、塗布層の界面に移行したりするなどして、塗布層の機械的強度、耐水性、積層体との接着性に問題を生じる場合がある。このような場合には、界面活性剤を含有しない所謂ソープフリー重合によるアクリル系樹脂を利用できる。
【００２８】
界面活性剤を含有しないアクリル系樹脂の製造方法としては、経営開発センター出版部編集、経営開発センター出版部昭和５６年１月発行「水溶性高分子・水分散型樹脂総合技術資料」第３０９頁、または、産業技術研究会主催「〜最新の研究成果から将来を展望する〜エマルジョンの新展開と今後の技術課題」講演会テキスト（昭和５６年１２月）等に例示された方法を使用することができる。
例えば、低分子量体の界面活性剤の代わりとしてのオリゴマーまたは高分子界面活性剤の利用、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムなどの重合開始剤の利用による親水基の重合体中への導入、親水基を有するモノマーの共重合、反応性界面活性剤の利用、分散体粒子の内部層と外部層の組織を変化させた所謂シェル−コア型重合体などの技術を利用することができる。
【００２９】
本発明において、滑り性、固着性などをさらに改良するため、塗布層中に無機系粒子や有機系粒子を含有させるのが好ましい。
塗布剤中における粒子の配合量は、通常０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。かかる配合量が０．５重量％未満では、耐ブロッキング性が不十分となる傾向があり、１０重量％を超えると透明性を阻害し、画像の鮮明度が落ちる恐れがある。
無機粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、酸化ジルコニウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化バリウム、カーボンブラック、硫化モリブデン、酸化アンチモン等が挙げられる。これらの中では、二酸化ケイ素が安価でかつ粒子径が多種あるので利用しやすい。
【００３０】
有機粒子としては、炭素−炭素二重結合を一分子中に２個以上含有する化合物（例えばジビニルベンゼン）により架橋構造を達成したポリスチレンまたはポリアクリレートポリメタクリレートが挙げられる。さらに、縮合反応のより合成される熱硬化性樹脂の粒子として、メラミン−ホルムアルデヒド、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド、フェノール−ホルムアルデヒド、エポキシ等の各樹脂が挙げられる。さらに、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂の粒子、架橋シリコーン樹脂の粒子が挙げられる。
【００３１】
上記の無機粒子および有機粒子は表面処理されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、界面活性剤、分散剤としての高分子、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などが挙げられる。塗布層中の粒子の含有量は、透明性を阻害しない適切な添加量として１０重量％以下が好ましく、さらには５重量％以下が好ましい。また、塗布層は、帯電防止剤、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、染料、顔料などを含有していてもよい。
【００３２】
塗布剤は、水を主たる媒体とする限りにおいて、水への分散を改良する目的または造膜性能を改良する目的で少量の有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤は、水に溶解する範囲で使用することが好ましい。有機溶剤としては、ｎ−ブチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール等の脂肪族または脂環族アルコール類、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、ｎ−ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール誘導体、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸アミル等のエステル類、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類が挙げられる。これらの有機溶剤は、必要に応じて二種以上を併用してもよい。
【００３３】
塗布層の形成方法としては、二軸延伸後のポリエステルフィルムに塗布剤を塗布する方法（オフラインコーティング法）のほか、塗布剤の塗布後にフィルムを延伸して熱処理する塗布延伸法（インラインコーティング法）と言われる方法がある。該塗布層と基材ポリエステルとの密着性の点から塗布延伸法の方が好ましい。塗布延伸方法としては、例えば、未延伸フィルム表面に塗布剤を塗布した後に二軸方向に延伸する方法、または、一軸延伸フィルム表面に塗布剤を塗布した後に先の一軸方向と直交する方向にさらに延伸する方法などが挙げられるが、後者が好ましい。
【００３４】
一軸延伸フィルム表面に塗布剤を塗布した後に先の一軸方向と直交する方向にさらに延伸する方法は、具体的には次のように行うのが好ましい。まず、押出装置にポリエステル原料を供給し、ポリエステルの融点以上の温度で溶融押出を行ってスリット状のダイから回転冷却ドラム上に溶融シートとして押し出し、回転冷却ドラム表面上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未延伸シートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、本発明においては静電印加密着法および／または液体塗布密着法が好ましく採用される。
【００３５】
次いで、上記の未延伸シートを縦方向に延伸する。延伸温度は通常７０〜１５０℃の範囲、延伸倍率は通常２．５〜６倍の範囲とする。延伸は一段階または二段階以上で行うことができる。次いで、フィルムの両面に塗布剤を塗布し、必要に応じて適度な乾燥を施し、例えば９０〜１５０℃の温度範囲に予熱し、横方向（縦方向と直交する方向）に延伸する。延伸倍率は、通常２．５〜５倍、好ましくは３．０〜４．５倍の範囲とされる。なお、上記の予熱に先立ち一旦ガラス転移点以下にフィルムを冷却してもよい。
【００３６】
次いで、３０％以内の伸長、制限収縮または定長下で１秒〜５分間の熱処理を行う。この際、特に縦方向の熱収縮率を好適な範囲とするため、熱処理工程内または熱処理後に縦方向に通常１０％以内、好ましくは５％以内の弛緩処理してもよい。熱処理温度は、延伸条件によって異なるが、通常１８０〜２５０℃、好ましくは２００〜２３０℃の範囲である。熱処理温度が２５０℃を超える場合は、フィルム密度が高くなり過ぎる傾向があり、また、塗布層の一部が熱分解を生ずる場合もある。一方、熱処理温度が１８０℃未満の場合は、フィルムの熱収縮率が大きくなり過ぎる傾向がある。
【００３７】
塗布剤の塗布方法としては、例えば、原崎勇次著、槙書店、１９７９年発行、「コーティング方式」に示されるような、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーターまたはこれら以外の塗布装置を使用することができる。
塗布層は、ポリエステルフィルムの片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。片面にのみ形成した場合、その反対面には必要に応じて上記の塗布層と異なる塗布層を形成して他の特性を付与することもできる。なお、塗布剤のフィルムへの塗布性や接着性を改良するため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよい。また、表面特性をさらに改良するため、塗布層形成後に放電処理を施してもよい。
【００３８】
塗布層の厚みは、最終的な乾燥厚さとして、通常０．０２〜０．５μｍ、好ましくは０．０３〜０．３μｍの範囲である。塗布層の厚さが０．０２μｍ未満の場合は、本発明の効果が十分に発揮されない。塗布層の厚さが０．５μｍを超える場合は、フィルムが相互に固着しやすくなったり、特にフィルムの高強度化のために塗布処理フィルムを再延伸する場合は、工程中のロールに粘着し易くなる。上記の固着の問題は、特にフィルムの両面に同一の塗布層を形成する場合に顕著に現れる。
【００３９】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルムの両面に、好ましくはポリエステルフィルムの両面の塗布層上に活性エネルギー線硬化樹脂層を設ける。当該硬化樹脂層はハードコートとカール防止との機能をそれぞれ有することが好ましい。当該樹脂層を片面だけに設けた場合は、樹脂層を設けていない面が柔らかいために、タッチパネル等の製造工程において表面が傷つき歩留まりが低下したり、活性エネルギー線硬化樹脂が硬化する際の収縮により、フィルムがカールして歩留まりが低下したり、製品欠陥となってしまったりする等の問題を有するため好ましくない。
【００４０】
本発明においてカール防止機能付与層となる活性エネルギー線硬化樹脂層の厚さは、通常０．５〜１５μｍ、好ましくは１〜１０μｍの範囲である。厚さが０．５μｍ未満の場合は、カール防止の効果が不十分となることがあり、１５μｍを超えた場合は、屈曲性が劣る傾向があり、硬化樹脂層にクラックが入ってしまうことがある。
【００４１】
本発明において、もう一方の面に設けられた活性化エネルギー線硬化樹脂層の厚さは、通常２．０〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲である。厚さが２．０μｍ未満の場合は表面硬度が不十分となることがあり、１５μｍを超える場合は、屈曲性が悪くなることがある。
本発明は、高い表面硬度と低カールを両立するために、フィルムの両面に活性化エネルギー線硬化樹脂層を設けることを特徴とするが、当該樹脂層の表面は非常に平坦なため、フィルムを重ねた場合、フィルム同士でブロッキングが生じ、フィルムがまったく滑らない状態となってしまう問題を有する。かかる問題を解決する方法として、本発明においては、カール防止層を形成した面の最外層に易滑層を設けるが、その特徴は、高い透明性を維持し、かつ滑り性に優れた易滑層を形成することである。
【００４２】
具体的には、一方の活性化エネルギー線硬化樹脂層上に、易滑層として、平均粒子径０．０１〜０．５０μｍ、好ましくは０．０５〜０．２０μｍの粒子を０．０５〜２．０重量％、好ましくは０．０５〜１．０重量％含有する、厚さ０．０２〜１．０μｍ、好ましくは０．０２〜０．５０μｍの塗布層を設ける。
易滑層が含有する粒子の平均粒子径が０．０１μｍ未満では、コート表面にフィルムの滑り性を与えるための突起が形成されないため、コート面同士の滑り性が悪くなり好ましくない。０．５０μｍを超えた場合には、コート表面に大きな突起が形成されたり、粒子自身の影響で、フィルムの透明性や表面性の悪化が見られたりするので好ましくない。
【００４３】
易滑層に含有する粒子量が０．０１重量％未満では、滑り性が悪く、０．１０重量％を超えた場合には、透明性の悪化や表面性の悪化が見られ好ましくない。易滑層の厚さが０．０５μｍ未満では、塗布されない部分が現れ、いわゆる塗布ヌケと呼ばれている欠陥が発生し、易滑層に厚さが１．０μｍを超える場合は、滑り性の改良が不十分となり好ましくない。
易滑層に含有する無機粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、酸化ジルコニウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化バリウム、カーボンブラック、硫化モリブデン、酸化アンチモン等が挙げられる。
【００４４】
有機粒子としては、炭素−炭素二重結合を一分子中に２個以上含有する化合物（例えばジビニルベンゼン）により架橋構造を達成したポリスチレンまたはポリアクリレートポリメタクリレートが挙げられる。さらに、縮合反応のより合成される熱硬化性樹脂の粒子として、メラミン−ホルムアルデヒド、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド、フェノール−ホルムアルデヒド、エポキシ等の各樹脂が挙げられる。さらに、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂の粒子、架橋シリコーン樹脂の粒子が挙げられる。
これらの中では、粒度分布がシャープで粒子径も多種ある二酸化ケイ素や有機粒子が利用しやすい。
【００４５】
本発明のフィルムは、両面に活性エネルギー線硬化樹脂層を有し、カール値が通常１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下である。カール値が１５ｍｍを超えた場合は、製造工程において歩留まりが悪化したり、製品の品質が劣ったりすることがある。
通常、活性エネルギー線樹脂にはコート性を良くするためにレベリング剤が添加されているが、本発明でカール防止層に用いる活性エネルギー線硬化樹脂に関しては、レベリング剤を添加しない方が好ましい。本発明においては、カール防止層の上に易滑層を形成するために、レベリング剤が添加されたカール防止層の上に易滑層をコートした場合は、易滑層のコート液が上手く濡れず塗布した面にコート抜け等の問題が発生する。
【００４６】
本発明において、ハードコート機能を付与するために設けられる活性エネルギー線硬化樹脂層の表面硬度は、通常２Ｈ以上、好ましくは３Ｈ以上である。２Ｈ未満では製品となった時に表面に傷が着きやすくなり製品寿命が短くなり好ましくない。
本発明の積層フィルムは、例えば、タッチパネルなどの光学用途に用いられるが、１５０℃で６０分間熱処理後のヘーズ値は通常２．０％以下、好ましくは１．０％以下が良い。熱処理後のヘーズ値が２％を超えた場合は、タッチパネル等の製造工程でフィルムが加熱された際にヘーズが生じ透明性が悪化することがある。熱処理によりヘーズが高くなる原因としては、ポリエステルフィルムの表面に析出してくるオリゴマーが考えられるが、本発明の積層ポリエステルフィルムは、活性エネルギー線硬化樹脂層が両面に設けられているため、オリゴマーの析出が防止できるのでヘーズの上昇も抑えることができる特徴を有している。
【００４７】
本発明において、活性エネルギー線硬化樹脂層の硬化成分としては、不飽和ポリエステル樹脂系、アクリル系、付加重合系、チオール・アクリルのハイブリッド系、カチオン重合系、カチオン重合とラジカル重合のハイブリッド系などを使用することができる。これらの中では、硬化性、耐擦傷性、表面硬度、可撓性および耐久性などの観点でアクリル系の硬化成分が好ましい。
上記のアクリル系硬化成分は、活性エネルギー線重合成分としてのアクリルオリゴマーと反応性希釈剤とを含有する。そして、必要に応じ、光重合開始剤、光増感剤、改質剤を含有する。
【００４８】
アクリルオリゴマーとしては、代表的には、アクリル系樹脂骨格に反応性のアクリロイル基またはメタアクリロイル基が結合されたオリゴマーが挙げられる。その他のアクリルオリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレート、ポリブタジエン（メタ）アクリレート等が挙げられる。さらに、メラミン、イソシアヌール酸、環状ホスファゼン等の剛直な骨格にアクリロイル基またはメタアクリロイル基が結合したオリゴマーが挙げられる。
【００４９】
反応性希釈剤は、塗布剤の媒体として塗布工程での溶剤の機能を担うとともに、それ自体が多官能性または一官能性のアクリルオルゴマーと反応する基を有するため、塗膜の共重合成分となる。反応性希釈剤の具体例としては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００５０】
光重合開始剤としては、例えば、２，２−エトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシー２ーフェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２−クロロチオキサントン、アントラキノン、フェニルジスルフイド、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン等が挙げられる。
【００５１】
光増感剤としては、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール等の３級アミン系、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系、β−チオジグリコール等のチオエーテル系などが挙げられる。
改質剤としては、塗布性改良剤、消泡剤、増粘剤、無機系粒子、有機系粒子、潤滑剤、有機高分子、染料、顔料、安定剤などが挙げられる。これらは、活性エネルギー線による反応を阻害しない範囲で使用され、活性エネルギー線硬化樹脂層の特性を用途に応じて改良することができる。活性エネルギー線硬化樹脂層の組成物には、塗工時の作業性向上、塗工厚さのコントロールのため、有機溶剤を配合することができる。
【００５２】
活性エネルギー線硬化樹脂層の形成は、硬化用樹脂組成物を前記の塗布層の表面に塗布した後に活性エネルギー線を照射して架橋硬化させることにより行う。活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線、電子線、Ｘ線、α線、β線、γ線を使用することができる。活性エネルギー線の照射は、通常、塗布層側から行うが、フィルムとの密着性を高めるため、フィルム面側から行ってもよく、さらには、活性エネルギー線を反射し得る反射板をフィルム面側に設けてもよい。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例を挙げてさらに詳細に本発明を説明するが、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、実施例中の評価方法は下記のとおりである。実施例および比較例中「部」とあるのは「重量部」を示す。
【００５４】
（１）フィルムの極限粘度［η］（ｄｌ／ｇ）
ポリマー１ｇをフェノール／テトラクロロエタン＝５０／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌに溶解し、３０℃で測定した。
【００５５】
（２）平均粒子径
粒子の走査電子顕微鏡観察より粒子毎の最大径および最小径を測定して、その相加平均を粒子一個の粒径（直径）とした。少なくとも粒子１００個について粒径を測定し、それらの相加平均を平均粒径とした。
【００５６】
（３）ハードコート層との接着性
易滑層の反対面に設けたハードコート層を評価した。
ハードコート層形成直後、当該ハードコート層に１インチ幅に碁盤目が１００個になるようクロスカットを入れ、直ちに、同一箇所について３回、セロテープ（登録商標）で急速剥離テストを実施し、剥離面積により評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎：碁盤目剥離個数＝０
○：１≦碁盤目剥離個数≦１０
△：１１≦碁盤目剥離個数≦２０
×：２１＜碁盤目剥離個数
【００５７】
（４）カール値
１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのサンプルを、凹面を上にして平らな面の上に置き、四隅の跳ね上がり高さを測定し平均値をカール値とした。
【００５８】
（５）屈曲性
評価する活性エネルギー線硬化樹脂層を有する面を、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−１に記載されているタイプＩの試験装置により求めた。
【００５９】
（６）生産性
生産性について下記基準に従いランク付けした。
○：通常の生産速度で生産可能である
△：歩留まりの低下等により生産速度ダウン率が通常生産品の１〜１０％の範囲にある
×：歩留まりの低下等により生産速度ダウン率が通常生産品の１１％以上ある
【００６０】
（７）表面の状態
易滑層の表面を目視観察し、下記基準に従いランク付けした。
○：表面に全く異常は見られない
△：表面に粒子起因と思われるブツが確認されるが、実用上問題とならない程度である
×：表面に粒子起因と思われるブツが明確に確認され、実用上も問題となる程度である
【００６１】
（８）熱処理フィルムヘーズ
窒素雰囲気下、１８０℃のオーブンで１０分間放置し熱処理を行ったフィルムをＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じ、日本電色工業社製積分球式濁度計ＮＤＨ−２０Ｄにより熱処理後のフィルムの濁度を測定した。
【００６２】
（９）表面硬度
カール防止層の反対面をＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０）に従い、各種硬度の鉛筆を４５°の角度で硬化樹脂層表面に当て、荷重１ｋｇの下で引掻きを与え、そして、傷が発生したときの鉛筆の硬度を表面硬度とした。
【００６３】
（１０）耐擦傷性
カール防止層の反対面をスチールウール＃００００で硬化樹脂層表面を摩擦し、そして、キズの発生状況を下記の基準によって評価した。
Ａ：強く摩擦してもほとんど傷が付かない
Ｂ：強く摩擦すると少し傷が付く
Ｃ：弱い摩擦でも傷が付く
【００６４】
（１１）フィルムの滑り性
活性エネルギー線硬化樹脂よりなるカール防止層が設けられている場合は、カール防止層の面とカール防止層の反対側の活性エネルギー線硬化樹脂層の面が重なる様にフィルムを重ね合わせ、手で擦り合わせることにより、フィルムの滑り性を下記の基準によって評価した。
カール防止層が設けられていない場合は、活性エネルギー線硬化樹脂層と活性エネルギー線硬化樹脂層が設けられていない面が重なる様にフィルムを重ね合わせ、手で擦り合わせることにより、フィルムの滑り性を下記の基準によって評価した。
◎：非常に滑らかに滑る
○：滑らかに滑る
△：かろうじて滑る
×：全く滑らない
【００６５】
実施例１
平均粒子径１．５μｍのシリカ粒子１５ｐｐｍを含有する極限粘度０．７５のポリエチレンテレフタレートを常法により乾燥して押出機に供給し、２９０℃で溶融してシート状に押出し、静電印加密着法を適用して冷却回転ロール上で急冷し、の無定形シートを得た。得られたシートをロール延伸法で縦方向に８５℃で２．５倍延伸し、さらに、９５℃で１．３倍延伸した後、下記の塗布剤をフィルムの両面に塗布し、テンターに導き、横方向に１２０℃で３．２倍延伸し、２３０℃で熱処理を行った後、横方向に２％弛緩し、３０ｍ／分の生産速度でフィルムをロール状に巻き上げた。フィルムの厚さは１２５μｍ、極限粘度は０．６６であった。
【００６６】
（塗布剤の調整）
実施例に用いた塗布液組成と配合比を下記に示す。
・塗布液組成
Ａ：テレフタル酸／イソフタル酸／５−ソジウムスルホイソフタル酸／エチレングリコール／ネオペンチルグリコール＝２４／２５／１／２５／２５モル比のポリエステル分散体
Ｂ：メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリロニトリル／Ｎ−メチロールメタアクリルアミド＝４５／４５／５／５モル比の乳化重合体（乳化剤はアニオン系界面活性剤を使用）
Ｃ：メラミン系架橋剤：ヘキサメトキシメチルメラミン
Ｄ：無機粒子：酸化ケイ素の水分散体（粒子径０．０６μｍ）
・配合比
Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ＝２０部／７２部／３部／５部
【００６７】
次いで、上記フィルムの塗布層上にカール防止層として下記表２に示すＨＣ１よりなる活性エネルギー線硬化樹脂を、硬化後の厚さが５μｍになるように塗布し、１２０Ｗ／ｃｍのエネルギーの高圧水銀灯を使用し、照射距離１００ｍｍにて約１０秒間照射して積層ポリエステルフィルムを得た。
さらに、表２に示すＨＣ３よりなる活性エネルギー線硬化樹脂層を、カール防止層上に易滑層として塗布した。塗布厚さは、硬化後の厚さが０．０４５μｍになるようにし、１２０Ｗ／ｃｍのエネルギーの高圧水銀灯を使用し、照射距離１００ｍｍにて約１０秒間照射して、カール防止層の上に易滑層を形成した積層ポリエステルフィルムを得た。
次いで、易滑層の反対面に、表２に示すＨＣ２よりなる活性エネルギー線硬化樹脂をハードコート層として硬化後の厚さが７μｍになるように塗布し、１２０Ｗ／ｃｍのエネルギーの高圧水銀灯を使用し、照射距離１００ｍｍにて約１０秒間照射して本発明の積層ポリエステルフィルムを得た。フィルムの評価結果を下記表８〜１０に示す。
【００６８】
（活性エネルギー線硬化樹脂の調整）
下記表１に示す成分を下記表２に示す割合で配合してＨＣ１〜ＨＣ１０の活性エネルギー線硬化樹脂塗布剤を調製した。
【００６９】
【表１】

【００７０】
【表２】

【００７１】
実施例２〜１１、比較例１〜５
実施例１において、下記表５に記載した、ハードコート剤の種類、ハードコート層の厚さ、カール防止層に用いたハードコート剤の種類、カール防止層の厚さに変更した以外は、実施例１と同様にして積層ポリエステルフィルムを得た。また、実施例７と実施例１０に関してはカール防止層を設けていない。フィルムの評価結果を下記表４〜５に示す。
【００７２】
【表３】

【００７３】
【表４】

【００７４】
【表５】

【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、活性エネルギー線硬化樹脂層を有する積層ポリエステルフィルムにおいて、優れた透明性と高い表面硬度を有し、かつフィルムカールが小さく、塗膜面同士の滑り性に優れた積層ポリエステルフィルムを提供することができ、その工業的価値は高い。

Claims (3)

1. 二軸延伸ポリエステルフィルムの両面に活性エネルギー線硬化樹脂層を有し、一方の活性エネルギー線硬化樹脂層上に、平均粒子径０．０１〜０．５０μｍの粒子を０．０５〜２．０％含有する、厚さ０．０２〜１．０μｍの塗布層を有することを特徴とする積層ポリエステルフィルム。
2. 二軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、２つの活性エネルギー線硬化樹脂層を有することを特徴とする請求項１記載の積層ポリエステルフィルム。
3. 少なくとも片面の活性化エネルギー硬化樹脂層の鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、１５０℃で６０分間処理した後のフィルムヘーズが２．０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層ポリエステルフィルム。