JP2015136922A - ポリエステルフィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルム製造における端部に相当するフィルムであっても、例えば透明電極の製造において基材フィルムにハードコート層や下塗り層を形成する際に施されるような熱処理を経たとしても、搬送中のシワやたるみを抑制でき、かつ、透明電極と貼り合わせて積層体を形成した後に、例えばITO膜の結晶化工程において施されるような熱処理を経たとしても、カールを容易に抑制できるポリエステルフィルムを提供すること。【解決手段】ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるポリエステルフィルムであって、該ポリエステルフィルムは、幅手方向を0?としたときに、最大配向軸方向が20?以上、55?以下である領域を有し、該領域において熱収縮率について、(A)上記領域内において、フィルムの幅手方向0?に対して45?方向の150℃30分熱収縮率SD1と、135?方向の150℃30分熱収縮率SD2とが、|SD1−SD2|≰0.20%の関係を満たし、かつ、線膨張率について、(B)上記領域内における最大配向軸方向の線膨張率αtminと、フィルム面内でそれと直行する方向の線膨張率αtmaxとが、αtmax<42ppm/℃、αtmax−αtmin<10ppm/℃の関係を満たす、ポリエステルフィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、シワの発生やカールが抑制されたポリエステルフィルムに関する。特には、透明電極の基材フィルムや、透明電極の保護フィルムの基材フィルムとして好適に用いることができ、搬送工程におけるシワの発生や他部材との貼り合わせ時のカールが抑制されたポリエステルフィルムに関する。
近年、ポリエステルフィルム(通常は好ましい強度等を得る目的で配向ポリエステルフィルム)は、その透明性や耐熱寸法安定性といった特性のために、ITO膜等の透明導電膜を有する透明電極の基材フィルムや、かかる透明電極を保護するための保護フィルムの基材フィルムとしてよく用いられている。
透明電極に用いられる基材フィルムは、ITO膜を積層する加工工程にて外観キズ等の発生を防止する目的で、一般にハードコート層が付与されて用いられる。また、特に静電容量方式タッチパネルに使用される透明電極は、タッチ位置を検知するために透明導電膜をライン状やダイヤ状にパターン化する必要があり、透明導電膜がある部分とない部分とが存在することとなるが、かかる透明導電膜の有無で反射率や透過率が異なることでパターンが視認されることを防ぐために、ITO膜とハードコート層の間に光学補償の下塗り層を設けることが一般的である。
これらハードコート層や光学補償の下塗り層を形成する際は、溶剤の乾燥またはハードコート層や下塗り層を硬化させるために、例えば80℃以上の温度で熱処理されるが、かかる熱処理においては、特にロールで搬送しながら連続して加工する際に、基材フィルムにシワやたるみが生じて生産効率が大きく低下したり、ハードコート層や下塗り層の膜厚を均一に保つことが難しくなる問題がある。
また、透明電極は、基材フィルムおよび/またはITO膜を保護する目的で保護フィルムが貼り合わされて積層体として用いられるが、例えばITO膜を結晶化する等のためにかかる積層体の態様のまま熱処理が施されることがあり、かかる熱処理において積層体がカールしてしまう問題がある。
上記加工時のシワに係る問題に対しては、特許文献1、2のように、フィルムの45°方向の熱収縮応力を小さくしてこれを抑制する報告がある。
また、積層体のカール抑制に関しては、特許文献3,4のように、積層体を構成する各層の面方向の熱収縮率を小さくしたり、各層の面方向の熱収縮率を合わせたりする報告がある。
特開2005−186555号公報 特開2006−181996号公報 特開平11−254576号公報 特開2002−73282号公報
しかしながら、上記特許文献1,2においては、貼り合わせ時のカールについては何ら検討がなされていない。また、特許文献3,4の方法では、積層体の各層の面方向の熱収縮率を勘案して、基材フィルムを選定したり、あるいは、貼り合わせる方向を合わせたりする必要があり、工業的には現実的ではない。
また、配向フィルムは、通常その延伸の過程においてフィルム幅手方向(製膜機械軸方向に対してフィルム面内で垂直な方向)において、ボーイング現象により配向や熱収縮率等の特性のばらつきが生じるものである。そうすると、例えばフィルムの幅手方向中央部では、シワやカールに対して好ましい特性を具備するフィルムを製造し易いとしても、端部(フィルム中央部よりもステンターにてクリップで把持された部分に近い部分)ではそれが困難であるのが実情である。
そこで本発明は、フィルム製造における端部に相当するフィルムであっても、例えば透明電極の製造において基材フィルムにハードコート層や下塗り層を形成する際に施されるような熱処理を経たとしても、搬送中のシワやたるみを抑制でき、かつ、透明電極と貼り合わせて積層体を形成した後に、例えばITO膜の結晶化工程において施されるような熱処理を経たとしても、カールを容易に抑制できるポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記のシワとカールの問題について、フィルムの斜め方向における熱収縮率と、フィルムの最大配向軸方向およびそれに直角な方向における線膨張係数とをいずれも特定範囲とすることによって解決できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用するものである。
1.ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるポリエステルフィルムであって、該ポリエステルフィルムは、幅手方向を0°としたときに、最大配向軸方向が20°以上、55°以下である領域を有し、該領域において熱収縮率が下記(A)を満たし、かつ、線膨張率が下記(B)を満たす、ポリエステルフィルム。
(A)上記領域内において、フィルムの幅手方向0°に対して45°方向の150℃30分熱収縮率SD1と、135°方向の150℃30分熱収縮率SD2とが、下記式1を満たす。
|SD1−SD2|≦0.20% (式1)
(B)上記領域内における最大配向軸方向の線膨張率αtminと、フィルム面内でそれと直行する方向の線膨張率αtmaxとが、下記式2、3を満たす。
αtmax<42ppm/℃ (式2)
αtmax−αtmin<10ppm/℃ (式3)
2.上記最大配向軸方向が20°以上、55°以下である領域において、長手方向の150℃30分熱収縮率が1.00%以下であり、かつ、幅手方向の150℃30分熱収縮率が0.50%以下である、上記1に記載のポリエステルフィルム。
3.同時二軸延伸で製膜されたことを特徴とする、上記1または2に記載のポリエステルフィルム。
4.透明電極用である、上記1〜3のいずれか1に記載のポリエステルフィルム。
5.透明電極基材用である、上記4に記載のポリエステルフィルム。
6.透明電極保護フィルム用である、上記4に記載のポリエステルフィルム。
本発明によれば、フィルム製造における端部に相当するフィルムであっても、例えば透明電極の製造において基材フィルムにハードコート層や下塗り層を形成する際に施されるような熱処理を経たとしても、搬送中のシワやたるみを抑制し、かつ、透明電極と貼り合わせて積層体を形成した後に、例えばITO膜の結晶化工程において施されるような熱処理を経たとしても、カールを容易に抑制できるポリエステルフィルムを提供することができる。
このような効果を奏する本発明のポリエステルフィルムは、例えば透明電極の基材フィルムや透明電極の保護フィルムの基材フィルム等の、透明電極用フィルムとして好適に用いることができる。
[ポリエステルフィルム]
本発明のポリエステルフィルムは、好ましくはポリエチレンテレフタレート樹脂からなるフィルムである。
(ポリエチレンテレフタレート樹脂)
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チレンテレフタレート樹脂は、全繰り返し単位の90モル%以上がエチレンテレフタレート成分からなるポリエステルである。かかる態様により、光学用途フィルム、特にタッチパネル用フィルムや透明電極、また透明電極に用いられる保護フィルムとして求められる透明性や耐熱性、機械的特性の全ての特性を同時に得ることができる。
このポリエステルはホモポリマーであってもよくコポリマーであってもよい。コポリマーである場合、全ジカルボン酸成分あたり10モル%以下、好ましくは5モル%以下、さらに好ましくは3モル%以下の割合で、共重合成分が共重合されていてもよい。ただし、コポリマーは、フィルム中の分子配列の乱れから、水分などが拡散しやすくなって加水分解を促進する傾向にあるため、耐加水分解性の観点からホモポリマーが好ましい。コポリマーの場合、共重合成分としては、例えば、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族ジカルボン酸;アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸とった脂肪族ジカルボン酸を用いることができ、また、1,4−ブタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールといった脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノールといった脂環族ジオールを用いることができる。共重合成分は、これらは単独で用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
[ポリエステルフィルムの特性]
(最大配向軸方向)
本発明のポリエステルフィルムは、幅手方向(本発明において幅手方向とは、製膜機械軸方向と厚み方向とに垂直な方向を指す。以下、横方向またはTDという場合がある。)を0°としたときに、最大配向軸方向が20°以上、55°以下である領域を有する。かかる最大配向軸方向は、好ましくは、30°以上、より好ましくは40°以上、さらに好ましくは45°以上であり、また、好ましくは50°以下である。例えば、延伸製膜機によって得られた親ロールにおけるフィルムが、フィルムの端部から中央部の間に上記のような領域を有するため、これに該当する。また、親ロールの端部から中央部付近をスリットして得られた子ロールにおけるフィルムも、上記のような領域を有し、これに該当する。
本発明において最大配向軸方向とは、TDを0°として5°おきに180°まで屈折率を測定し、屈折率が最大となる方向をいう。なお、90°を超え180°以下の場合は、最初に0°と設定したTDとは反対の180°方向のTDを0°とし、0〜90°の範囲で表すこととする。
(熱収縮率および線膨張率)
本発明のポリエステルフィルムは、上記領域内において、熱収縮率および線膨張率が下記(A)および(B)を満たすことが必要である。
(A)上記領域内において、フィルムの幅手方向0°に対して45°方向の150℃30分熱収縮率SD1と、135°方向の150℃30分熱収縮率SD2とが、下記式1を満たす。
|SD1−SD2|≦0.20% (式1)
(B)上記領域内における最大配向軸方向の線膨張率αtminと、フィルム面内でそれと直行する方向の線膨張率αtmaxとが、下記式2、3を満たす。
αtmax<42ppm/℃ (式2)
αtmax−αtmin<10ppm/℃ (式3)
上記の(A)および(B)の態様を同時に満たすことによって、熱処理時のシワの抑制およびこれを用いた積層体においてはカールの抑制ができる。
上記式(1)において、SD1とSD2との差(絶対値)が右辺の値よりも大きいと、シワの抑制およびカールの抑制に劣る傾向にある。かかる観点から、SD1とSD2との差は、0.15%以下が好ましく、0.12%以下がより好ましく、0.10%以下がさらに好ましく、0.08%以下が特に好ましい。かかる差は小さいほど好ましく、下限は好ましくは0である。
なお、上記領域においては、ポリエステルフィルムの熱収縮率が小さいことが好ましく、これによってシワ抑制の向上効果およびカール抑制の向上効果が高くなる傾向にある。また、熱収縮率が大きいと、上記式1を満たし難くなる傾向にある。かかる観点から、長手方向MDの150℃30分熱収は、好ましくは1.00%以下であり、より好ましくは0.60%以下、さらに好ましくは0.45%以下である。また、幅手方向TDの150℃30分熱収は、好ましくは0.50%以下であり、より好ましくは0.30%以下、さらに好ましくは0.15%以下である。これらMDとTDの熱収縮率は、同時に好ましい態様であることがより好ましい。
また、上記式(2)において、αtmaxが右辺の値以上であったり、また、上記式(3)において、αtmax−αtminの値が右辺の値以上であったりしても、シワの抑制およびカールの抑制に劣る傾向にある。かかる観点から、αtmaxは、より好ましくは35ppm/℃以下、さらに好ましくは25ppm/℃以下である。かかるαtmaxは、上記効果の観点からは小さいほど好ましいが、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるポリエステルフィルムにおいては、その下限は現実的には10ppm/℃であり、これよりも小さくしようとすると製膜条件として熱収縮率が大きくなる方向となり、結果として熱収縮率と線膨張率とのバランスが取り難くなる傾向にある。
また、αtmax−αtminの値は、より好ましくは8ppm/℃以下、さらに好ましくは5ppm/℃以下である。αtmaxとαtminの差は、上記効果の観点からは小さいほど好ましく、最も好ましくは0ppm/℃である。
本発明は、従来は得ることのできなかった上記態様、すなわち、熱収縮率の方向差が小さく、同時に線膨張率とその方向差が小さいという態様を具備するものである。そして、このような特殊な態様とすることによって、シワおよびカールに係る問題を同時に抑制するというものである。
フィルムの熱収縮は、延伸によって生じた延伸歪を緩和しようとする作用に由来するもので、すなわち延伸による影響が大きく、一般に延伸倍率を高くする等により配向を高くすると、かかる配向方向における熱収縮率は大きくなる傾向にある。そしてフィルムの延伸は、ある一方向に延伸するとかかる一方向と垂直な方向の配向にも作用し、延伸倍率が大きい程この作用は大きい。そのため、高すぎる延伸倍率によって熱収縮率が大きくなると、熱収縮率の方向差を小さくすることが困難となる傾向にある。
他方、フィルムの線膨張も、延伸によって分子鎖が延伸方向に配向することに由来するもので、すなわちこれも延伸による影響が大きいものであるが、一般に延伸倍率を高くする等により配向を高くすると、かかる配向方向における線膨張率は小さくなる傾向にある。したがって、通常は同一延伸倍率条件下においては熱収縮率(熱収縮率の方向差)を小さくすることと線膨張率を小さくすることとは相反する関係にあり、線膨張率を小さく保ちながら熱収縮率を小さくすることは困難である。これらを両立した態様に近付けるためには、延伸終了後に熱処理(熱固定)を施したり、熱固定後にリラックス処理を施したりすることが一般的であるが、ある程度は調整できるものの、上記式(1)〜(3)を同時に満たすまでに及ばない。
なお、逐次二軸延伸では、第二段目の延伸方向(通常は、第一段目の延伸が縦方向であり、第二段目の延伸が横方向である場合が多い。)が支配的になるために、第一段目の延伸による配向と第二段目の延伸による配向とのバランスを取ったり、また、これら配向と斜め方向の配向とのバランスを取ること等、面方向で配向のバランスを取ることが困難であり、すなわち上記式(1)〜(3)を全て同時に満足させることは非常に困難であり、これまでできていない。
そのため本発明においては、比較的面方向における配向のバランスのとりやすい同時二軸延伸が好ましい。しかしながら、同時二軸延伸における縦延伸は、テンターの製膜機械軸方向から見てフィルムの両サイドをクリップで把持しながら隣り合うクリップの間隔を広げていく延伸方式であるため、両サイドから縦延伸応力が波及し、フィルム中央部付近の縦延伸は両サイド対比、縦延伸速度が遅くなる傾向にある。この際、同時に横延伸も進行するため、結果的にフィルムの両サイドは、製膜機械軸方向に対して斜め方向に選択的に延伸が進み、フィルムの屈折率楕円体が歪むこととなり、フィルム面内で最大配向軸方向と直行する方向の線膨張率は大きくなり、かつ、最大配向軸方向の線膨張率とフィルム面内でそれと直行する方向の線膨張率との差も大きくなることになる。また、貼り合せて積層体を形成した際に重要視される、フィルムの幅手方向0°に対して45°方向の熱収縮率と135°方向の熱収縮率との差も大きくなる傾向にある。
そこで、単に二軸方向を同時に延伸するのみではなく、上述したような配向の歪みが補正されるような特別な延伸方法を採用する必要がある。すなわち本発明では、所定の延伸倍率までは同時二軸延伸で延伸したのちに、次いで、好ましくは連続的に、さらに所定の延伸倍率で横一軸延伸を施す延伸方法を採用することによって、本来は相反する関係にある熱収縮率と線膨張率を両立させ、上記式(1)〜(3)を同時に満たすポリエステルフィルムを得るものである。さらには、延伸に次いで熱固定をし、その後、徐冷しながら所定の弛緩率で弛緩処理を施すことによって、さらに上記式(1)〜(3)を満たすポリエステルフィルムが得易く、好ましい。
(その他の成分)
本発明のポリエステルフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等を混合することができる。また、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、蛍光増白剤、潤滑剤、遮光剤、マット化剤、および染料、顔料などの着色剤等を配合してもよい。
なお、本発明のポリエステルフィルムを光学用途、特に透明電極の基材フィルムや透明電極を保護するための保護フィルムに用いる場合は、より透明であることが好ましい。従って、本発明のポリエステルフィルムは、好ましくは粒径500nm以上、より好ましくは粒径300nm以上の粒子の含有量が、好ましくは150ppm以下、より好ましくは100ppm以下である。
[ポリエステルフィルムの製造方法]
以下、本発明のポリエステルフィルムの製造方法に関して具体的に説明するが、本発明の要旨を満足する限り、本発明は以下の例示に特に限定されるものではない。
まず、公知の手法により乾燥したポリエステルチップ(ポリエチレンテレフタレートチップ)を溶融押出装置に供給し、それぞれのポリマーの融点以上である温度に加熱し溶融する。次いで、溶融したポリマーをダイから押出し、回転冷却ドラム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配向シートを得る。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。
本発明においては、このようにして得られたシートを二軸方向に延伸してフィルム化する。この際、上述したような同時二軸延伸と横一軸延伸とを併用した延伸条件を採用することが、本発明が規定する式(1)〜(3)を満足するために肝要である。
延伸条件について具体的に述べると、前記未延伸シートを、好ましくは80℃〜120℃で縦延伸倍率2.5〜4.0倍、横延伸倍率1.5〜2.5倍に同時二軸延伸し、その後、好ましくは連続的に、80〜120℃で1.5〜2.5倍に横方向に一軸延伸する。かかる延伸条件において、前段の同時二軸延伸における縦延伸倍率は、好ましくは3.0〜4.0倍、より好ましくは3.2〜4.0倍、さらに好ましくは3.4〜3.8倍である。また、前段の同時二軸延伸における横延伸倍率は、好ましくは1.7〜2.5倍、より好ましくは1.7〜1.9倍である。さらに、後段の横一軸延伸における横延伸倍率は、好ましくは1.9〜2.3倍、より好ましくは2.0〜2.2倍である。
延伸に次いで、温度200〜240℃で1〜300秒間の熱処理(熱固定)を行う。さらにこの際、熱処理の最高温度ゾーンおよび/または熱処理出口のクーリングゾーンにおいて、縦方向および/または横方向に弛緩率0.1〜10%で弛緩処理する方法が好ましく、特にフィルム厚み100μm以上の厚み帯においては、縦方向の弛緩は、10秒間以上かけて徐々に弛緩させることが、フィルムの平面性を向上させる目的のために好ましい。
本発明のポリエステルフィルムの総厚みは、通常23〜200μm、好ましくは38〜188μmである。厚みが薄すぎるとフィルムの機械的な強度や耐熱性が不足して、後の加工工程でシワが入るなどの問題が発生することがある。一方、フィルムの厚みが厚すぎると、フィルムの腰が強すぎて後工程での取り扱い性が不良となることがある。
[塗布層]
透明電極の基材フィルムにおいては、ポリエステルフィルムにITO膜を積層する加工工程にて外観キズ等の発生を防止する目的で付与されるハードコート膜と、ポリエステルフィルムとの接着性を確保しながら光学的な干渉模様を防止し、ITO膜を積層した積層体の外観および視認性を向上させるために、ポリエステルフィルム表面に塗布層を設けることが好ましい。かかる塗布層の形成に当たっては、フィルムを製造する工程内、特に延伸する前に行う方法が、極めて薄い塗布層を形成できる点、塗布液の乾燥や硬化反応を製膜工程内で実施できることなどの点で好ましい。かかる塗布層としては、架橋剤と各種バインダー樹脂との組み合わせからなるものが好ましく、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、アクリル系ポリマーおよびポリウレタンの中から選ばれた少なくとも1つのポリマーを用いる。上記のポリマーは、それぞれそれらの誘導体をも含むものとする。ここでいう誘導体とは、他のポリマーとの共重合体、官能基に反応性化合物を反応させたポリマーを指す。架橋剤としては、メラミン系、エポキシ系、オキサゾリン系樹脂が一般に用いられるが、塗布性、耐久接着性の点で、オキサゾリン系樹脂が特に好ましい。さらに、屈折率調整や易滑性付与の目的で有機粒子、無機粒子、有機無機複合粒子等の粒子を添加してもよい。また、含有量比率は、バインダー樹脂を40〜98質量%、架橋剤を1〜30質量%、粒子を1〜30質量とするとよい。
[用途]
本発明のポリエステルフィルムは、透明電極用として好適に用いることができる。透明電極用途としては、透明電極の基材フィルム用途や、透明電極に貼り合わせて用いられる保護フィルムの基材フィルム用途が挙げられる。
(透明電極基材用フィルム)
本発明のポリエステルフィルムは、透明電極の基材フィルム(透明電極基材)として用いて、そのうえにITO膜等の透明導電膜を設けて透明電極とすることができる。かかる用途においては、一般的には、透明電極膜を積層する工程において傷が入り難くするためにハードコート層が設けられる。また、透明導電膜をパターニングした際には、その骨見えを抑制するために光学補償の下塗り層が設けられる。本発明のポリエステルフィルムは、上述したような態様を具備するために、これらハードコート層や光学補償の下塗り層等の他の層を設けるに際して施される、例えば80℃以上の熱処理を経たとしても、シワやたるみの発生を好適に抑制することができる。
(透明電極保護フィルム用フィルム)
本発明のポリエステルフィルムは、透明電極を保護するための保護フィルム(透明電極保護フィルム)の基材フィルムとして好適に用いることができる。かかる保護フィルムは、保護フィルムの基材フィルムのうえに粘着剤層を設けた構成である。そして、透明電極の基材フィルムや透明導電膜を保護する目的で、透明電極に貼り付けられて用いられる。このとき、透明電極に保護フィルムを貼り付けた積層体の態様のまま、例えば透明導電膜がITO膜である場合はそれを結晶化するなどの目的で、熱処理が施される。ITO膜の場合は、かかる熱処理の温度は150℃程度である。また、枚葉にカットされてから熱処理されることが多い。本発明のポリエステルフィルムは、上述したような態様を具備するために、このような熱処理が施されてもカールを好適に抑制することができる。なお、かかる積層体における透明電極の基材フィルムは、ポリエステル、好ましくはポリエチレンテレフタレートからなり、一般的に透明電極の基材フィルムとして用いられるものであれば特に限定されず、上記カール抑制の効果を奏することができるが、特に好ましい態様は、かかる透明電極の基材として上述した本発明のポリエステルフィルムを採用した態様である。
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。なお、実施例および比較例中「部」とあるのは「質量部」を示す。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。
(1)最大配向軸方向
10cm×10cmの正方形のサンプルを用意し、その中央部分および四つ角部分における屈折率をそれぞれアッベ屈折計を用い、ナトリウムD線(589nm)を光源として、TDを0°として5°おきに180°まで屈折率を測定し、屈折率が最大となる方向を最大配向軸方向とした。なお、90°を超え180°以下の場合は、最初に0°と設定したTDとは反対の180°方向のTDを0°とし、0〜90°の範囲で表すこととした。
(2)熱収縮率
上記(1)で用いたサンプルについて、フィルムの長手方向と幅手方向、及び幅手方向0°に対して45°方向と135°方向それぞれについて120mm長、幅15mmのサンプルを切り出し、そのサンプルの両端近傍に100mmの間隔の標点を付け、150℃の温度に調整されたオーブンに一端を固定、他端をフリーとして30分間放置する。これを取り出して室温に放冷した後に標点間距離を測定し、下記式により熱収縮率を求めた。なお、寸法はオリンパスデジタル式小型顕微鏡(STM5)を用いて測定した。
熱収縮率(%)
={(熱処理前標点間距離−熱処理後標点間距離)/熱処理前標点間距離}×100
上記は、10点測定して平均値を求めた。
(3)線膨張率
上記(1)で用いたサンプルについて、フィルムの最大配向軸方向と、それと直行する最小配向軸方向において、それぞれの方向が測定方向となるように長さ15mm、幅5mmに切り出し、真空理工製TMA3000にセットし、窒素雰囲気下(0%RH)、60℃で30分前処理し、その後室温まで降温させる。その後25℃から70℃まで2℃/minで昇温して、各温度でのサンプル長を測定し、次式より熱膨張率(αt、単位ppm/℃)を算出する。なお、5回測定し、その平均値を用いた。
αt={(L60−L40)}/(L40×△T)}+0.5
ここで、上記式中のL40は40℃のときのサンプル長(mm)、L60は60℃のときのサンプル長(mm)、△Tは20(=60−40)℃、0.5は石英ガラスの熱膨張率(ppm/℃)である。
(4)カール評価、シワ評価
実施例で得られたポリエステルフィルムに、幅手方向の150℃30分熱収縮率が0.20%、かつ、長手方向の150℃30分熱収縮率が0.60%の、厚さ50μmの別のPETフィルムを、下記の粘着剤を媒体として貼り付けた後、30cm四方の枚葉に切り出し、積層体を得た。ここで得た積層体を、150℃に調整されたオーブン内に、実施例で得られたポリエステルフィルム側が上側になるようにして、底面と水平になるように置き、60分間放置する。その後オーブン内から、実施例で得られたポリエステルフィルムが上側になっている状態を保持したまま積層体を取り出し、これを室温(25℃)まで十分に冷却したのちに、水平な平面上に静置し、カールの程度を金尺で測定し、下記基準にてカールを評価した。なお、カール量においては、上側が凹み形状の場合のカールは(−)で表し、凸形状の場合は(+)で表した。
◎:カール量が−5mm〜+5mm
○:カール量が−5mm未満〜−10mmもしくは+5mmを超える〜+10mm
×:カール量が−10mm未満もしくは+10mmを超える
また、オーブンから取り出したフィルムを、室温(25℃)まで十分に冷却していく過程の最中に、下記基準にてシワを評価した。
○:シワなし
△:わずかにシワあり
×:シワが多くあり
<粘着剤>
粘着剤として、アクリル系粘着剤(帝国化学株式会社製、SG−800)100部(固形分重量部)に対し、イソシアネート硬化剤(日本ポリウレタン株式会社製、コロネートHL)20部(固形分重量部)を加えた塗工液を、グラビアコーターを用いて塗布し、100℃、2分間塗膜を乾燥・硬化させ、厚み20μmの粘着剤の層を設けた。
<未配向ポリエステルシートAの製造>
公知の手法により乾燥したポリエステルチップ(ポリエチレンテレフタレートチップ)を溶融押出装置に供給し、285℃で溶融する。次いで、溶融したポリマーをダイから押出し、30℃に冷却された回転冷却ドラム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配向ポリエステルシートAを得た。得られた未配向ポリエステルシートAの固有粘度は0.62dl/gであった。なお、未配向ポリエステルシートAは、以下に示す各々の実施例および比較例において、延伸後の厚みが125μmになるように、厚みをコントロールした。
[実施例1」
上記で得られた未配向ポリエステルシートAを、同時二軸延伸機を用いて、延伸温度100℃にて縦方向に3.4倍(縦倍率)、同時に横方向に1.7倍(横倍率1)延伸した後に、延伸温度110℃にて横方向に2.0倍(横倍率2)延伸し、230℃で10秒間熱処理を行った後、縦方向に2.0%(縦弛緩率)、横方向に2.0%(横弛緩率)弛緩し、厚さ125μmのポリエステルフィルムを得た。
[実施例2〜6]
製膜条件を表1に示すとおりとする以外は実施例1と同様にして厚さ125μmのポリエステルフィルムを得た。
[比較例1]
上記ポリエステルシートAを、ロール周速差を利用して、フィルム温度85℃にて縦方向に3.6倍延伸した後、テンターに導き、横方向に120℃で4.0倍延伸し、230℃で10秒間熱処理を行った後、縦方向に2.0%、横方向に2.0%弛緩し、厚さ125μmのポリエステルフィルムを得た。
[比較例2〜4]
製膜条件を表1に示すとおりとする以外は実施例1と同様にして厚さ125μmのポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。表1にある通り、本発明のポリエステルフィルムは、カールに優れた特性をもつものであった。
Figure 2015136922
本発明によれば、フィルム製造における端部に相当するフィルムであっても、例えば透明電極の製造において基材フィルムにハードコート層や下塗り層を形成するに際に施されるような熱処理を経たとしても、搬送中のシワやたるみを抑制し、かつ、貼り合わせて積層体を形成した後に、例えばITO膜の結晶化工程において施されるような熱処理を得たとしても、カールを容易に抑制できるポリエステルフィルムを提供することができる。
このような効果を奏する本発明のポリエステルフィルムは、例えば透明電極の基材フィルムや透明電極の保護フィルムの基材フィルム等の透明電極用ポリエステルフィルムとして好適に用いることができ、その産業上の利用可能性は高い。

Claims (6)

  1. ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるポリエステルフィルムであって、該ポリエステルフィルムは、幅手方向を0°としたときに、最大配向軸方向が20°以上、55°以下である領域を有し、該領域において熱収縮率が下記(A)を満たし、かつ、線膨張率が下記(B)を満たす、ポリエステルフィルム。
    (A)上記領域内において、フィルムの幅手方向0°に対して45°方向の150℃30分熱収縮率SD1と、135°方向の150℃30分熱収縮率SD2とが、下記式1を満たす。
    |SD1−SD2|≦0.20% (式1)
    (B)上記領域内における最大配向軸方向の線膨張率αtminと、フィルム面内でそれと直行する方向の線膨張率αtmaxとが、下記式2、3を満たす。
    αtmax<42ppm/℃ (式2)
    αtmax−αtmin<10ppm/℃ (式3)
  2. 上記最大配向軸方向が20°以上、55°以下である領域において、長手方向の150℃30分熱収縮率が1.00%以下であり、かつ、幅手方向の150℃30分熱収縮率が0.50%以下である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
  3. 同時二軸延伸で製膜されたことを特徴とする、請求項1または2に記載のポリエステルフィルム。
  4. 透明電極用である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリエステルフィルム。
  5. 透明電極基材用である、請求項4に記載のポリエステルフィルム。
  6. 透明電極保護フィルム用である、請求項4に記載のポリエステルフィルム。
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