JP2005153441A - 積層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性と紫外線カット効果の高いポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】 紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルム、およびその少なくとも片面に設けられた紫外線吸収剤含有樹脂層からなる積層フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、屋外など紫外線に曝される環境でも耐久性に優れたフィルムに関する。

ポリエステルフィルム等の有機フィルムを紫外線に曝される環境で使用すると、劣化のためクラック等を発生し、ヘイズが上昇してしまう等の問題が起こる。このため、ポリエステルフィルムの中に紫外線吸収剤を含有させたり、あるいは紫外線吸収剤を含有するコーティング層を表面に設けたりする対策が行われていた。
特開平１０−３２９２９１号公報

しかし、ポリエステルフィルムの中に紫外線吸収剤を含有させても、ポリエステルのごく表面での劣化を抑えることができない。また、アクリル樹脂等の比較的劣化の小さい樹脂に紫外線吸収剤を含有させた場合、相溶性の問題などから、含有させる紫外線吸収剤に制限があるため、十分な紫外線カット性能が発揮できない。

本発明はこの従来技術の問題を解決し、耐久性と紫外線カット効果の高いポリエステルフィルムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルム、およびその少なくとも片面に設けられた鉛筆硬度Ｆ以上の硬度の紫外線吸収剤含有樹脂層からなる積層フィルムであって、波長３８０ｎｍの光の透過率が２５％以下であり、３９０ｎｍの光の透過率が６０％以上、４００ｎｍでの光の透過率が８０％以上である積層フィルムである。

本発明によれば、耐久性と紫外線カット効果の高いポリエステルフィルムを提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
［紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルム］
本発明において、紫外線吸収剤ポリエステルフィルムの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ナフタレートを用いる。このフィルムの厚みは、通常５〜５００μｍのものが好適である。このフィルムの表面には紫外線吸収剤含有樹脂層との密着性を向上させるための易接着層や、すべり性を持たせるためにフィラーを含有した易滑層を片面もしくは両面に設けてもよい。

［紫外線吸収剤］
紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルムの紫外線吸収剤としては、紫外線吸収波長の点から、好ましくは環状イミノエステル、さらに好ましくはビスベンゾオキサジノンを用いる。

かかる紫外線吸収剤を用いることにより波長３８０ｎｍの光の透過率が２５％以下であり、３９０ｎｍの光の透過率が６０％以上、４００nｍでの光の透過率が８０％以上であることが達成できる。しかし、これら化合物は一般溶媒への溶解性が小さく、塗料としてコーティングすることは難しい。したがって、ポリエステルフィルムへ含有させる。

［紫外線吸収剤含有樹脂層］
紫外線吸収剤含有樹脂層の樹脂としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂が好ましく、アクリル樹脂が耐候性や、透明性の点で特に好ましい。

本発明においてアクリル樹脂とは、（メタ）アクリル系モノマーと反応性官能基を有する重合性不飽和化合物とが共重合した（メタ）アクリル系共重合体、または（メタ）アクリル系共重合体の官能基と反応する架橋性化合物によって該（メタ）アクリル系共重合体を架橋した樹脂である。

ここで（メタ）アクリル系モノマーとは、アクリル酸エステル系モノマー、メタクリル酸エステル系モノマー、アクリル酸モノマー、メタクリル酸モノマー等の分子内にアクリル系或いはメタクリル系の不飽和結合を有するモノマーをいう。

反応性官能基を有する重合性不飽和化合物としては、例えばアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、β−ヒドロキシアクリレート、β−ヒドロキシメタアクリレート、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アクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、シクロヘキシルメタクリレート、Ｎ−メチルメタクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、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を挙げることができる。

紫外線吸収剤含有樹脂層の厚みは、好ましくは１〜１０μｍである。これよりも薄いと強度的に不足し、厚すぎても割れ等が生じやすくなるため好ましくない。

この有機樹脂層は紫外線吸収剤を含有するが、紫外線吸収剤のブリードアウトを防ぐために、好ましくは反応性の紫外線吸収剤を用い、紫外線吸収剤を樹脂成分とグラフトさせて用いる。このための紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤が好ましい。

ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、分子内に共重合が可能な（メタ）アクリル基を有するベンゾトリアゾール系化合物が好ましく用いられる。ベンゾトリアゾール系化合物としては、例えば、２−（２’−ヒドロキシ−３’−第三ブチル−５’−メチルフェニル）−５−（２”−メタクリロイルオキシエチル）ペンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルオキシエチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−アクリロイルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−第三ブチル−５’−アクリロイルオキシエチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを挙げることができる。これらはいずれか１種類を用いてもよく、２種類以上を用いてもよい。

この有機樹脂層は塗膜として形成されるが、塗膜の安定性を高めるため、ブリードアウトを防ぐために、光安定剤を含むのが好ましい。好ましくは反応性の光安定剤を用い、光安定剤を樹脂成分とグラフトさせて用いる。このための光安定剤として、ヒンダードアミン系の光安定剤が好ましい。

ヒンダードアミン系の光安定剤としては、ピペリジン環をもつヒンダートアミン系の反応性光安定化合物が好ましく用いられる。該光安定化合物を付加した（メタ）アクリレート系モノマーとしては、例えば１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルメタアクリレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレートが挙げられる。

なお、本発明で好ましく用いられる架橋性化合物は、前記（メタ）アクリル系共重合体中に存在するヒドロキシル基、カルボキシル基等の官能基と架橋反応する化合物であり、三次元架橋構造を有することで本発明の有機プライマー層とフィルム基材との密着性、耐溶剤性、耐水性等を向上させることができる。この架橋性化合物としては、イソシアネート系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物等を挙げることができる。特にフィルム基材との密着性、樹脂層の可撓性、耐溶剤性を向上せしめる点で、イソシアネート系化合物を用いることが望ましい。イソシアネート系化合物とは一分子中にイソシアネート基を２個以上持つもので、芳香族系と脂肪族系の化合物があるが、芳香族系の化合物が高い塗膜硬度が出るので好ましい。この芳香族系のイソシアネート系化合物としてテトラメチルキシレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートが挙げられる。

架橋性化合物は、一種類を用いてもよく、２種類以上併用しても良い。添加する架橋性化合物の量はその種類によって適宜選択されるが、樹脂固形分１００重量部に対して１０〜２０重量部が好ましい。前記架橋性化合物を加えた（メタ）アクリル系共重合体を有する有機プライマー層は（メタ）アクリル系共重合体と架橋性化合物を有する塗剤をフィルムに塗布後、例えば加熱、紫外線、電子線によって架橋する方法が一般的に用いられている。特に加熱による方法が生産性に優れている。

紫外線吸収剤含有樹脂層は、上述の樹脂、紫外線吸収剤、要すれば光安定剤を溶媒に溶かしたコーティング液を作成し、これをフィルム上に塗布、乾燥および熱処理することにより設ける。

使用する溶剤としては沸点が７０〜１４０℃の溶剤が塗工時の作業性、硬化前後の乾燥性等の点から望ましい。具体的な例としてはトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤を挙げることができる。中でも、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエンが、塗工性、塗膜の透明性、密着性の面で好ましい。

塗布の方法としては、通常のコーティング作業で用いられる方法を用いることができる。例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビートコーター法、マイクログラビアコーター法を用いることができる。

乾燥および熱処理は１００〜１５０℃の温度で、０．５〜５分行なうことが好ましい。
硬化状態によっては、３０〜７０℃で１〜１０日熱処理を行なうほうが好ましい。

［光線透過率］
本発明の積層フィルムは、波長３８０ｎｍの光の透過率が２５％以下であり、３９０ｎｍの光の透過率が６０％以上、４００nｍでの光の透過率が８０％以上であることが好ましい。波長３８０ｎｍの光の透過率が２５％を超えると紫外線カット性能としては不十分であり、３９０ｎｍの光の透過率が６０％未満であるとフィルムが黄色味を帯び始め好ましくなく、４００nｍでの光の透過率が８０％未満であるとフィルムの黄色味が強くなりであり好ましくない。この透過率は、上述の構成をとることにより達成することができる。

本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明する。
評価は下記の方法によって行なった。
（１）透過率
透過率は分光光度計（島津製作所ＵＶ３１００ＰＣ）を使用し、各波長の透過率を測定した。
（２）耐候性
耐候性はサンシャインウェザーメーター（スガ試験機（株）製）にて１５００時間試験した後の表面を顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○：表面にはわずかなクラックしか発生しない。
×：全面にクラックが発生。
（３）紫外線カット性
分光光度計（島津製作所ＵＶ３１００ＰＣ）を使用し、波長３８０ｎｍ以下の光の透過率を測定して次の基準で評価した。
○：３８０ｎｍ以下の光の透過率が２５％以下
×：３８０ｎｍ以下の光の透過率が２５％以上
（４）鉛筆硬度
丸菱化学機械製作所製の鉛筆硬度試験機（ＰＳ−３１０）を用い、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づき、塗膜面の鉛筆硬度を評価した。

［実施例１］
紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製 ＨＢ３、厚み５０μｍ）の易接処理面に、紫外線吸収剤含有樹脂層として、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤含有アクリル樹脂（（株）日本触媒製 ＵＶ−Ｇ３０１）１００部に対し、イソシアネート架橋剤を（三井武田ケミカル社製 タケネートＤ１１０Ｎ：キシレンジイソシアネート）２３部加え、更に酢酸エチルを１００部加えた液を塗工液としたものを、バーコーター＃１６を用いて塗工し、１４０℃で、２分間乾燥した。更に６０℃にてエージングを行い、積層フィルムを得た。

［実施例２］
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤含有アクリル樹脂を変更（（株）日本触媒製 ＵＶ−Ｇ１０１）した以外は実施例１と同様に行った。

［実施例３］
イソシアネート架橋剤として（住化バイエルウレタン社製 デスモジュールＮ３２００：ヘキサメチレンジイソシアネート）１３部とした以外は実施例１と同様に行った。

［比較例１］
紫外線吸収剤含有樹脂層を設けなかった以外は実施例１と同様に行った。

［比較例２］
ポリエステルフィルムに紫外線吸収剤を含有していないポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製 ＨＳＰＥ 厚み５０μｍ）を使用した以外は易実施例１と同様に行った。
結果を表１にまとめる。

本発明は、例えば光触媒フィルムの基材、農業用の防露フィルムの基材、屋外で使用されるディスプレイ用のフィルム基材として好ましく利用することができる。

Claims (1)

1. 紫外線吸収剤含有ポリエステルフィルム、およびその少なくとも片面に設けられた鉛筆硬度Ｆ以上の硬度の紫外線吸収剤含有樹脂層からなる積層フィルムであって、波長３８０ｎｍの光の透過率が２５％以下であり、３９０ｎｍの光の透過率が６０％以上、４００ｎｍでの光の透過率が８０％以上である積層フィルム。