JP2004284331A - 光学用易接着性ポリエステルフィルム - Google Patents
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Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
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Abstract
【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布層が設けられ、400〜800nmの範囲における光線反射率の極小値が500〜650nmの範囲にあり、その値が10%以下であることを特徴とする、光学用易接着性ポリエステルフィルム。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学用易接着性ポリエステルフィルムに関し、更に詳しくは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、特定の組成物からなる易接着性塗膜を形成した光学用易接着性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、特にポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの二軸延伸フィルムは、優れた機械的性質、耐熱性、耐薬品性を有するため、磁気テープ、強磁性薄膜テープ、写真フィルム、包装用フィルム、電子部品用フィルム、電気絶縁フィルム、金属板ラミネート用フィルム、ガラスディスプレイ等の表面に貼るフィルム、各種部材の保護用フィルム等の素材として広く用いられている。
【0003】
ポリエステルフィルムは、近年、特に各種光学用フィルムに多く用いられ、液晶表示装置の部材のプリズムレンズシート、タッチパネル、バックライト等のベースフィルムや反射防止用フィルムのベースフィルム、プラズマディスプレイの電磁波シールドフィルム、有機ELディスプレイのベースフィルム、ディスプレイの防爆用ベースフィルム等の用途に用いられている。このような光学用フィルムに用いられるベースフィルムは優れた透明性が要求される。さらにプリズムレンズ層、ハードコート、粘着剤、反射防止処理、スパッタ層等に対する優れた易接着性が要求される。
【0004】
光学用基材フィルムは、透明性が要求されるため、通常内添フィラーを最小限にする必要がある。また、易接着層の接着力を向上させるには易接着層にガラス転移点の低い樹脂が用いられる。このように光学用フィルムでは最小限の内添フィラーかもしくはまったく内添フィラーが無いのでフィルム表面が平坦になっており、更にガラス転移点の低い樹脂を易接着層に用いるとフィルムを巻いたり、重ね合わせた時に貼付きが発生し、フィルム同士が滑らずハンドリング性が悪化したり、滑りにくいために製膜や加工工程で表面に傷が入り易くなる問題等がある。これらを解決するために易接着層に微粒子を添加して滑性や耐傷性を向上させることはできるが、易接着層のヘイズが高くなり、透明性が低下することがある。
【0005】
一方、二軸配向ポリエステルフィルムは一般的に他の材料、例えばアクリル系樹脂を主成分とするプリズムレンズ層やハードコートとの接着性が悪いため、ポリエステルフィルムの表面に、ポリエステル樹脂やアクリル樹脂やウレタン樹脂等の易接着層を積層して用いることが提案されている(例えば、特開平10−119215号公報、特開2000−246855号公報)。しかし、これら樹脂からなる易接着層を形成したものでは、接着力が不足する場合がある。例えば、CRT用のフィルムではハードコート層への接着は良好だが反対面の粘着層への接着が不十分であり、汎用性に乏しい。
【0006】
また、この二軸配向ポリエステルフィルムを光学用基材フィルムとして用いる場合には、その分光特性をコントロールすることが重要であり、特に分光反射率が適切でないと、ハードコート塗設などの加工後に色斑などの欠陥を生ずることがある。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−119215号公報
【0008】
【特許文献2】
特開2000−246855号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消し、光学特性に優れ、かつ透明性、易滑性および耐傷性にも優れ、しかも種々の光学用途に用いられる層との接着力に優れるポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、特定の光線反射特性を有する易接着性塗膜を形成すれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明は、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布層が設けられ、波長400〜800nmの範囲における光線反射率の極小値が500〜650nmの範囲にあり、その値が10%以下であることを特徴とする、光学用易接着性ポリエステルフィルムである。
【0012】
本発明は、好ましい態様として、
塗布層が、高分子バインダーと微粒子を含有し、高分子バインダーと微粒子は実質的に同一の屈折率を有する態様、
高分子バインダーおよび微粒子の屈折率がともに1.50〜1.60の範囲である態様、
高分子バインダーがポリエステル樹脂およびオキサゾリン基とポリアルキレンオキシド鎖とを有するアクリル樹脂の混合体である態様、
微粒子がシリカおよびチタニアの複合無機粒子であり、複合無機微粒子の平均粒子径が40〜120nmである態様、
塗布層が、さらに脂肪族ワックス0.5〜30重量%を含有する態様、
ヘイズ値が1.5%以下であり、塗布層表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.002〜0.01μmの範囲であり、塗布層表面の摩擦係数(μs)が0.8以下である態様、
ポリエステルフィルムを構成するポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートである態様
を包含する。
【0013】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0014】
[ポリエステルフィルム]
本発明においてポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、芳香族二塩基酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルである。かかるポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、ポリエチレン−2,6−ナフタレートを例示することができる。
【0015】
ポリエステルフィルムに用いられるポリエステルは、これらの上記ポリエステルの共重合体であってもよく、上記ポリエステルを主体(例えば80モル%以上の成分)とし、少割合(例えば20モル%以下)の他の種類の樹脂とブレンドしたものであってもよい。ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートが力学的物性や光学物性等のバランスが良いので特に好ましい。
【0016】
ポリエステルは、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、有機滑剤、触媒を含有することもできる。
【0017】
本発明において、ポリエステルフィルムはフィラーを含有しないことが透明性の点で好ましい。
【0018】
ポリエステルフィルムは、例えば上記のポリエステルをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをTg〜(Tg+60)℃で長手方向に1回もしくは2回以上合計の倍率が3倍〜6倍になるよう延伸し、その後Tg〜(Tg+60)℃で幅方向に倍率が3〜5倍になるように延伸し、必要に応じて更に180〜230℃で1〜60秒間熱処理を行い、熱処理温度より10〜20℃低い温度で幅方向に0〜20%収縮させながら再熱処理を行うことにより得ることができる。なお、ガラス転移温度をTgと略記する。
【0019】
ポリエステルフィルムの厚みは、液晶、ハードコート、タッチパネル、防眩処理、PDP用電磁波シールドフィルム、有機EL等の支持体として使用する場合に必要な強度を得るために25〜300μmであることが好ましく、特に50〜250μmであることが好ましい。
【0020】
[塗膜層]
本発明では、上記ポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布層が設けられ、該塗布層は高分子バインダーと微粒子を含有し、該高分子バインダーと微粒子は実質的に同一の屈折率を有することが好ましい。実質的に同一の屈折率を有するとは、両者の屈折率の差が0.02以内であることをいう。
【0021】
[高分子バインダー]
高分子バインダーは、良好な接着性を付与する観点から、ポリエステル樹脂およびオキサゾリン基とポリアルキレンオキシド鎖とを有するアクリル樹脂の混合体であることが好ましい。高分子バインダーは、水に可溶性または分散性のものが好まいが、多少の有機溶剤を含有する水に可溶なものも好ましく用いることができる。
【0022】
高分子バインダーを構成するポリエステル樹脂として、下記の多塩基酸成分とジオール成分から得られるポリエステルを用いることができる。すなわち、多価塩基成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、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、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を例示することができる。高分子バインダーを構成するポリエステル樹脂としては、2種以上のジカルボン酸成分を用いた共重合ポリエステルを用いることが好ましい。ポリエステル樹脂には、若干量であればマレイン酸、イタコン酸等の不飽和多塩基酸成分が、或いはp−ヒドロキシ安息香酸等の如きヒドロキシカルボン酸成分が含まれていてもよい。
【0023】
ポリエステル樹脂のジオール成分としては、エチレングリコール、1、4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1、6−ヘキサンジオール、1、4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、ジメチロールプロパン等や、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールを例示することができる。
【0024】
高分子バインダーのポリエステル樹脂のガラス転移点は、好ましくは40〜100℃、更に好ましくは60〜80℃である。この範囲であれば、優れた接着性と優れた耐傷性を得ることができる。他方、ガラス転移温度が40℃未満であるとフィルム同士でブロッキングが発生しやすくなり、100℃を超えると塗膜が硬くて脆くなり、耐傷性が悪化して好ましくない。
【0025】
高分子バインダーの構成成分として用いられることのあるオキサゾリン基とポリアルキレンオキシド鎖とを有するアクリル樹脂として、例えば以下に示すようなオキサゾリン基を有するモノマーと、ポリアルキレンオキシド鎖を有するモノマーからなるアクリル樹脂を用いることができる。
【0026】
オキサゾリン基を有するモノマーとしては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリンを例示することができる。これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。これらの中、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが工業的に入手しやすく好適である。オキサゾリン基を有するアクリル樹脂を用いることにより塗布層の凝集力が向上し、ハードコートや粘着層等との密着性がより強固になる。更に、フィルム製膜工程内やハードコートの加工工程内の金属ロールに対する耐擦過性を付与することができる。
【0027】
ポリアルキレンオキシド鎖を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸のエステル部にポリアルキレンオキシドを付加させたものを挙げることができる。ポリアルキレンオキシド鎖はポリメチレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブチレンオキシドを挙げることができる。ポリアルキレンオキシド鎖の繰り返し単位は3〜100であることが好ましい。ポリアルキレンオキシド鎖が有するアクリル樹脂を用いることで、塗布層の高分子バインダーのポリエステル樹脂とアクリル樹脂の相溶性が、ポリアルキレンオキシド連鎖を含有しないアクリル樹脂と比較し良くなり、塗布層の透明性を向上させることができる。ポリアルキレンオキシド鎖の繰り返し単位が3未満であるとポリエステル樹脂とアクリル樹脂との相溶性が悪く塗布層の透明性が悪くなり、100を超えると塗布層の耐湿熱性が下がり、高湿度、高温下でハードコート等との密着性が悪化して好ましくない。
【0028】
アクリル樹脂には、その他の共重合成分として例えば以下に例示されるモノマーを共重合することができる。即ち、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等);2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のヒドロキシ含有モノマー;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸及びその塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第三級アミン塩等)等のカルボキシ基またはその塩を有するモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリレート(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等)、N−アルコキシアクリルアミド、N−アルコキシメタクリルアミド、N,N−ジアルコキシアクリルアミド、N,N−ジアルコキシメタクリルアミド(アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基等)、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド等のアミド基を有するモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物のモノマー;ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アルキルイタコン酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエンである。
【0029】
塗布層の高分子バインダーを構成するポリエステル樹脂の、塗布層中での含有割合は好ましくは5〜95重量%、さらに好ましくは50〜90重量%である。
【0030】
塗布層の高分子バインダーを構成するオキサゾリン基及びポリアルキレンオキシド鎖を有するアクリル樹脂の、塗布層中での含有割合は好ましくは5〜95重量%、さらに好ましくは5〜90重量%、特に好ましくは10〜50重量%である。
【0031】
ポリエステル樹脂が95重量%を超え、もしくはオキサゾリン基及びポリアルキレンオキシド鎖を有するアクリル樹脂が5重量%未満であると、塗布層の凝集力が低下し、ハードコートや粘着剤への接着性が不十分となる場合があり好ましくない。アクリル樹脂が95重量%を超えるとポリエステルフィルムとの密着性が低下し、ハードコートや粘着剤への接着性が不十分となる場合がある。
【0032】
本発明において塗布層の高分子バインダーは、屈折率が通常は1.50〜1.60の範囲である。
【0033】
[微粒子]
本発明で塗布層を構成する微粒子としては、シリカとチタニアの複合無機粒子を用いることが好ましい。このシリカとチタニアの複合無機粒子は、任意に屈折率の調整が可能で、屈折率を容易に調整することができる。高分子バインダーの屈折率は通常は1.50〜1.60の範囲であるため、容易に高分子バインダーと微粒子の屈折率を合せることができる。
【0034】
本発明では、塗布層の高分子バインダーと微粒子屈折率の差が、好ましくは0.02以内、さらに好ましくは0.01以内とする。屈折率の差が0.02を超えると高分子バインダーと微粒子の境界での屈折率の差により光が大きく散乱し、易接着層のヘイズが高くなり、透明性が悪くなり好ましくない。
【0035】
微粒子の平均粒子径が40〜120nmの範囲が好ましく、120nmより大きいと粒子の落脱が発生しやすくなり、40nmよりも小さいと十分な滑性、耐傷性が得られない場合があり好ましくない。
【0036】
微粒子の含有量は、塗布層の0.1〜10重量%の範囲が好ましい。0.1重量%未満であると十分な滑性、耐傷性が得られず、10重量%を超えると塗膜の凝集力が低くなり接着性が悪化し好ましくない。
【0037】
高分子バインダーおよび微粒子の屈折率は、ともに1.50〜1.60の範囲であることが好ましい。
【0038】
[脂肪族ワックス]
塗布層には脂肪族ワックスを含有させることが好ましく、含有量は好ましくは0.5〜30重量%、さらに好ましくは1重量%〜10重量%である。この含有量が0.5重量%未満ではフィルム表面の滑性が得られないことがあり好ましくない。30重量%を超えるとポリエステルフィルム基材への密着やハードコートや粘着剤等に対する易接着性が不足する場合があり好ましくない。脂肪族ワックスの具体例としては、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、パームワックス、ロジン変性ワックス、オウリキュリーワックス、サトウキビワックス、エスパルトワックス、バークワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン、鯨ロウ、イボタロウ、セラックワックス等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシンワックス等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスを挙げることができる。就中、ハードコートや粘着剤等に対する易接着性と滑性が良好なことから、カルナバワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスが特に好ましい。これらは環境負荷の低減が可能であることおよび取扱のし易さから水分散体として用いることが好ましい。
【0039】
[添加剤]
塗布層は、滑性、耐傷性を更に向上させるために、透明性に影響を与えない程度に他の微粒子を含有してもよい。他の微粒子としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、ケイ酸ソーダ、水酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化錫、三酸化アンチモン、カーボンブラック、二硫化モリブデン等の無機微粒子やアクリル系架橋重合体、スチレン系架橋重合体、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂等の有機微粒子を挙げることができる。これらのうち、水不溶性の固体物質は、水分散液中で沈降するのを避けるため、比重が3を超えない微粒子を選ぶことが好ましい。
【0040】
[光線反射率]
本発明におけるポリエステルフィルムは、波長400〜800nmの範囲における光線反射率の極小値が500〜650nmの範囲にあり、その値が10%以下であることが必要である。光線反射率の極小値が500nm未満、もしくは650nmを超える、またはその値が10%を超えると、ハードコート塗設などの加工後の製品で色斑が発生することがある。
【0041】
光線反射率の極小値を該範囲とするためには、塗布層(以下『塗膜』いうことがある)を構成するバインダーの屈折率に合せ、塗膜の厚みを調整する。具体的には、バインダーの屈折率と塗膜の厚み(μm)の積が0.12〜0.16の範囲に入るように調整するとよい。
【0042】
[製造方法]
本発明において塗布層の塗設に用いられる上記組成物は、塗布層を形成させるために、水溶液、水分散液或いは乳化液等の水性塗液の形態で使用されることが好ましい。塗膜を形成するために、必要に応じて、前記組成物以外の他の樹脂、例えば帯電防止剤、着色剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、架橋剤等を添加することができる。
【0043】
本発明に用いる水性塗液の固形分濃度は、通常20重量%以下であるが、特に1〜10重量%であることが好ましい。この割合が1重量%未満であると、ポリエステルフィルムへの塗れ性が不足することがあり、一方、20重量%を超えると塗液の安定性や塗布層の外観が悪化することがあり好ましくない。
【0044】
水性塗液のポリエステルフィルムへの塗布は、任意の段階で実施することができるが、ポリエステルフィルムの製造過程で実施するのが好ましく、更には配向結晶化が完了する前のポリエステルフィルムに塗布するのが好ましい。
【0045】
ここで、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムとは、未延伸フィルム、未延伸フィルムを縦方向または横方向の何れか一方に配向せしめた一軸配向フィルム、更には縦方向および横方向の二方向に低倍率延伸配向せしめたもの(最終的に縦方向また横方向に再延伸せしめて配向結晶化を完了せしめる前の二軸延伸フィルム)等を含むものである。なかでも、未延伸フィルムまたは一方向に配向せしめた一軸延伸フィルムに、上記組成物の水性塗液を塗布し、そのまま縦延伸および/または横延伸と熱固定とを施すのが好ましい。
【0046】
水性塗液をフィルムに塗布する際には、塗布性を向上させるための予備処理としてフィルム表面にコロナ表面処理、火炎処理、プラズマ処理等の物理処理を施すか、あるいは組成物と共にこれと化学的に不活性な界面活性剤を併用することが好ましい。かかる界面活性剤は、ポリエステルフィルムへの水性塗液の濡れを促進機能や塗液の安定性を向上させるものであり、例えば、ポリオキシエチレン−脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩等のアニオン型、ノニオン型界面活性剤を挙げることができる。界面活性剤は、塗膜を形成する組成物中に、1〜10重量%含まれていることが好ましい。
【0047】
塗液の塗布量は、前述の通り、本発明の範囲となる光線反射率特性が得られる塗膜の厚さとなるような量とする。
【0048】
塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独または組合せて用いることができる。なお、塗膜は必要に応じフィルムの片面のみに形成してもよいし、両面に形成してもよい。
【0049】
[物性]
本発明の光学用易接着性ポリエステルフィルムは、ヘイズ値が1.5%以下、塗布層表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.002〜0.01μmの範囲であり、塗布層表面の摩擦係数(μs)が0.8以下であることが好ましい。このような光学易接着性ポリエステルフィルムは、前記の組成物からなる塗布層を形成させることにより得ることができる。
【0050】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
各種物性は下記の方法により評価した。
【0051】
(1)光線反射率
大型試料室を装着した島津製作所製分光光度計UV−3101にて、20nmのスリットを用いて、塗布層を設けた面より、8°の入射角、スキャン速度中速、1.0nmのサンプリングピッチで400〜800nmの範囲の分光反射率を測定する。
【0052】
(2)耐傷性
直径6mmの硬質クロムメッキしたピンを固定し、長手方向に20cm、幅方向に15mmにカットしたフィルムをピンに対して90°で接触させ、一定速度(20mm/s)でピン上を滑らせて、フィルム表面に入る傷の度合を評価した。
5:まったく傷が入らない
4:0%<全体面積に対する傷の面積≦10%
3:10%<全体面積に対する傷の面積≦25%
2:25%<全体面積に対する傷の面積≦50%
1:50%<全体面積に対する傷の面積
【0053】
(3)ヘイズ値
JIS K7136に準じ、日本電色工業社製のヘイズ測定器(NDH−2000)を使用してフィルムのヘイズ値を測定した。なお、フィルムのヘイズを下記の基準で評価した。
◎: ヘイズ値≦1.0% ……フィルムのヘイズ極めて良好
○:1.0%<ヘイズ値≦1.5% ……フィルムのヘイズ良好
×:1.5%<ヘイズ値 ……フィルムのヘイズ不良
【0054】
(4)中心線平均表面粗さ(Ra)
JIS B0601に準じ、(株)小坂研究所製の高精度表面粗さ計 SE−3FATを使用して、針の半径2μm、荷重30mgで拡大倍率20万倍、カットオフ0.08mmの条件下にチャートを描かせ、表面粗さ曲線からその中心線方向に測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向とY軸として、粗さ曲線をY=f(x)で表わした時、次の式で与えられた値をnm単位で表わした。また、この測定は、基準長を1.25mmとして4個測定し、平均値で表わした。
【0055】
【数1】
【0056】
(5)摩擦係数(μs)
ASTM D1894−63に準じ、東洋テスター社製のスリッパリー測定器を使用し、塗膜形成面とポリエチレンテレフタレートフィルム(塗膜非形成面)との静摩擦係数(μs)を測定した。但し、スレッド板はガラス板とし、荷重は1kgとした。尚、フィルムの滑り性を下記の基準で評価した。
◎: 摩擦係数(μs)≦0.5 ……滑り性極めて良好
○:0.5<摩擦係数(μs)≦0.8 ……滑り性良好
×:0.8<摩擦係数(μs) ……滑り性不良
【0057】
(6)接着性
・ハードコート
易接着性ポリエステルフィルムの塗膜形成面に厚さ10μmのハードコート層を形成して碁盤目のクロスカット(1mm2のマス目を100個)を施し、その上に24mm幅のセロハンテープ(ニチバン社製)を貼り付け、180°の剥離角度で急激に剥がした後、剥離面を観察し、下記の基準で評価した。
5:剥離面積が10%未満 ……接着力極めて良好
4:剥離面積が10%以上20%未満 ……接着力良好
3:剥離面積が20%以上30%未満 ……接着力やや良好
2:剥離面積が30%以上40%未満 ……接着力不良
1:剥離面積が40%を超えるもの ……接着力極めて不良
・粘着剤(PSA)
易接着性ポリエステルフィルムの塗膜形成面に厚さ20μmの粘着剤(PSA)層を形成してフロートガラスに粘着剤層面を貼付、23℃、65%RHの雰囲気下で1日経時させ、90°の剥離角度にて剥離し、ガラス表面に粘着剤(PSA)の残留状態を観察し、下記の基準で評価した。
【0058】
なお、粘着剤(PSA:Pressure−Sensitive−Adhesive)には、ウレタン含有アクリレート共重合体(アクリル成分はn−ブチルアクリレート(86モル%)、メチルアクリレート(14モル%))を用いた。
5:粘着剤(PSA)残留面積が10%未満 ……接着力極めて良好
4:粘着剤(PSA)残留面積が10%以上20%未満 ……接着力良好
3:粘着剤(PSA)残留面積が20%以上30%未満 ……接着力やや良好
2:粘着剤(PSA)残留面積が30%以上40%未満 ……接着力不良
1:粘着剤(PSA)残留面積が40%を超えるもの ……接着力極めて不良
【0059】
(7)耐ブロッキング性
2枚のフィルムを、塗膜形成面同士が接するように重ね合せ、これに、60℃、80%RHの雰囲気下で17時間にわたって0.6kg/cm2の圧力をかけ、その後、剥離して、その剥離力により耐ブロッキング性を下記の基準で評価した。
◎: 剥離力<98mN/5cm ……耐ブロッキング性極めて良好
○:98mN/5cm≦剥離力<147mN/5cm……耐ブロッキング性良好
△:147mN/5cm≦剥離力<196mN/5cm……耐ブロッキング性やや良好
×:196mN/5cm≦剥離力 ……耐ブロッキング性不良
【0060】
(8)ガラス転移温度
サンプル約10mgを測定用のアルミニウム製パンに封入して示差熱量計(デュポン社製・V4.OB2000型DSC)に装着し、25℃から20℃/分の速度で300℃まで昇温させ、300℃で5分間保持した後取出し、直ちに氷の上に移して急冷する。このパンを再度示差熱量計に装着し、25℃から20℃/分の速度で昇温させてガラス転移温度(Tg:℃)を測定する。
【0061】
(9)固有粘度
固有粘度([η]dl/g)は、25℃のo−クロロフェノール溶液で測定した。
【0062】
(10)塗布層厚み
包埋樹脂でフィルムを固定し断面をミクロトームで切断し、2%オスミウム酸で60℃、2時間染色して、透過型電子顕微鏡(日本電子製JEM2010)を用いて、塗布層の厚みを測定した。
【0063】
(11)屈折率
・高分子バインダー
塗剤を90℃で板状に乾固させて、アッベ屈折率計(D線589nm)で測定した。
・微粒子
90℃で乾固させた微粒子を屈折率の異なる種々の25℃の液に懸濁させ、懸濁液が最も透明に見える液の屈折率をアッベの屈折率計(D線589nm)によって測定した。
【0064】
(12)ハードコート加工後の色斑
易接着性ポリエステルフィルムの塗膜形成面に厚さ10μmのハードコート層を形成して、その外観を目視により観察した。
○:外観は非常に良好で、いずれの角度から観察しても色斑は見えない。
△:薄い色斑が、観察する角度により見える。
×:顕著な色斑が、いずれの角度から観察しても見える。
【0065】
[実施例1、2および比較例1〜3]
溶融ポリエチレンテレフタレート([η]=0.62dl/g、Tg=78℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いで縦方向に3.2倍に延伸した後、その両面に表1に示す塗剤の濃度8%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布した。
【0066】
次いで、この塗布フィルムを引き続いて95℃で乾燥し、横方向に120℃で3.5倍に延伸し、220℃で幅方向に3%収縮させ熱固定し、厚さ125μmの易接着性フィルムを得た。なお、塗膜の厚さは表2に示す通りであった。
【0067】
【表1】
【0068】
ポリエステル1:
酸成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸60モル%/イソフタル酸35モル%/5−ナトリウムスルホイソフタル酸5モル%、グリコール成分がエチレングリコール90モル%/ジエチレングリコール10モル%で構成されている(Tg=75℃、平均分子量14000)。なお、ポリエステル1は、特開平06−116487号公報の実施例1に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル40部、イソフタル酸ジメチル19部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4部、エチレングリコール33部、ジエチレングリコール2部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.05部を添加して窒素雰囲気下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで反応系の温度を徐々に255℃まで上昇させ系内を1mmHgの減圧にして重縮合反応を行い、ポリエステル1を得た。
【0069】
ポリエステル2:
酸成分がテレフタル酸80モル%/イソフタル酸15モル%/5−ナトリウムスルホイソフタル酸5モル%、グリコール成分がエチレングリコール90モル%/ジエチレングリコール10モル%で構成されている(Tg=71℃、平均分子量16000)。なお、ポリエステル2は、特開平06−116487号公報の実施例1に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、テレフタル酸ジメチル47部、イソフタル酸ジメチル9部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル5部、エチレングリコール36部、ジエチレングリコール3部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.05部を添加して窒素雰囲気下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで反応系の温度を徐々に255℃まで上昇させ系内を1mmHgの減圧にして重縮合反応を行い、ポリエステル2を得た。
【0070】
アクリル:
メチルメタクリレート30モル%/2−イソプロペニル−2−オキサゾリン30モル%/ポリエチレンオキシド(n=10)メタクリレート10モル%/アクリルアミド30モル%で構成されている(Tg=50℃)。なお、アクリルは、特開昭63−37167号公報の製造例1〜3に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、四つ口フラスコに、イオン交換水302部を仕込んで窒素気流中で60℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5部、亜硝酸水素ナトリウム0.2部を添加し、更にモノマー類である、メタクリル酸メチル23.3部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン22.6部、ポリエチレンオキシド(n=10)メタクリル酸40.7部、アクリルアミド13.3部の混合物を3時間にわたり、液温が60〜70℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に2時間保持しつつ、撹拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が25%のアクリルの水分散体を得た。
【0071】
微粒子:
シリカ及びチタニアの複合無機粒子(平均粒径:100nm)
なお、微粒子は、特開平7−2520号公報の製造例及び実施例に記載の方法に準じて下記の通り製造した。撹拌羽根付きの内容積4リットルのガラス製反応容器にメタノール140g、イソプロパノール260g、およびアンモニア水(25重量%)100gを仕込み、反応液を調製し、反応液の温度を40℃に保持しつつ攪拌した。次に、3リットルの三角フラスコに、シリコンテトラメトキシド(Si(OMe)4、コルコート(株)、商品名;メチルシリケート39)542gを仕込み、撹拌しながら、メタノール195gと0.1重量%塩酸水溶液(35%塩酸、和光純薬工業(株)を1/1000に水で希釈)28gを加え、約10分間撹拌した。続いて、チタニウムテトライソプロポキシド(Ti(O−i−Pr)4、日本曹達(株)、品名;A−1(TPT))300gをイソプロパノール634gで希釈した液を加え、透明な均一溶液(シリコンテトラアルコキシドとチタニウムテトラアルコキシドの共縮合物)を得た。上記均一溶液1699gとアンモニア水(25重量%)480gの各々を前記反応液中に、最初は滴下速度を小さくし、終盤にかけて徐々に速度を大きくして、2時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、得られた共加水分解物をろ過し、50℃で有機溶媒を乾燥させ、その後、水に分散化させ、濃度10重量%、屈折率1.56の微粒子を得た。
【0072】
添加剤:
カルナバワックス(中京油脂株式会社製 商品名セロゾール524)
濡れ剤:
ポリオキシエチレン(n=7)ラウリルエーテル(三洋化成株式会社製 商品名ナロアクティーN−70)。
【0073】
[実施例3]
溶融ポリエチレン−2,6−ナフタレート([η]=0.65dl/g、Tg=121℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いで縦方向に3.4倍に延伸した後、その両面に塗膜用組成物(表1の塗液1)の濃度8%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布した。次いで、この塗布フィルムを引き続いて105℃で乾燥し、横方向に140℃で3.6倍に延伸し、230℃で幅方向に3%収縮させ熱固定し、厚さ125μmの易接着性フィルムを得た。なお、塗膜の厚さは表2に示す通りであった。
【0074】
【表2】
【0075】
【発明の効果】
本発明によれば、光学特性、耐傷性、透明性、接着性および易滑性に優れたフィルムを得ることができる。本発明のフィルムは各種光学用途の特にプリズムレンズシート、タッチパネル、バックライト、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等のベースフィルムや反射防止用フィルムのベースィルムやディスプレイの防爆用ベースフィルムに有用である。
Claims (8)
- ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、塗布層が設けられ、波長400〜800nmの範囲における光線反射率の極小値が500〜650nmの範囲にあり、その値が10%以下であることを特徴とする、光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- 塗布層が、高分子バインダーと微粒子を含有し、高分子バインダーと微粒子は実質的に同一の屈折率を有する、請求項1記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- 高分子バインダーおよび微粒子の屈折率がともに1.50〜1.60の範囲である、請求項1または2に記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- 高分子バインダーがポリエステル樹脂およびオキサゾリン基とポリアルキレンオキシド鎖とを有するアクリル樹脂の混合体である、請求項1乃至3のいずれかに記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- 微粒子がシリカおよびチタニアの複合無機粒子であり、複合無機微粒子の平均粒子径が40〜120nmである、請求項1乃至4のいずれかに記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- 塗布層が、さらに脂肪族ワックス0.5〜30重量%を含有する、請求項1乃至5のいずれかに記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- ヘイズ値が1.5%以下であり、塗布層表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.002〜0.01μmの範囲であり、塗布層表面の摩擦係数(μs)が0.8以下である、請求項1乃至6のいずれかに記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
- ポリエステルフィルムを構成するポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートである、請求項1乃至7のいずれかに記載の光学用易接着性ポリエステルフィルム。
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