JP2020075965A - 配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】遮光性とテープ加工性に優れる配向ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】光学濃度が１．５以上であり、比誘電率が１０以下、比誘電率の変動係数（σ／平均値）が０．０１以上、０．１以下である配向ポリエステルフィルム。【選択図】なし

Description

本発明は遮光性とテープ加工性に優れる配向ポリエステルフィルムに関する。

ポリエステル（特にポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレン２，６−ナフタレンジカルボキシレートなど）樹脂は機械特性、熱特性、耐薬品性、電気特性、成形性に優れ、様々な用途に用いられている。そのポリエステルをフィルム化したポリエステルフィルム、中でも二軸配向ポリエステルフィルムは、その機械的特性、電気的特性などから、太陽電池バックシート用材料や給湯器モーター用電気絶縁材料、ハイブリッド車などに使用されるカーエアコン用モーターや駆動モーター用などの電気絶縁材料、テープ材料やコンデンサ用材料、包装材料、建築材料、写真用途、グラフィック用途、感熱転写用途などの各種用途に使用されている。

これらの用途の中で、電子機器内部に使用されるテープ材料は遮光性が要求されている。スマートフォン等の内部に使用されるテープには、内部の光を遮光するために高い遮光性が要求されている。更に電子機器の小型化・薄型化に伴い、テープ材料は遮光性だけでなく、薄膜であることも求められており、従来から、テープ材料において遮光性を向上させる手段としては、ポリエステルフィルムの上に黒色顔料を多く含有する印刷層を設ける方法（特許文献１、２）やポリエステルフィルムの内部に黒色顔料を含有させた遮光性フィルムの検討がされている（特許文献３）。

特許第５６５１０１２号公報 特開２０１６-１９６５２７号公報 特許第６１１５６９９号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の方法では、薄膜フィルムにおいても充分な遮光性が得られるものの、印刷インキ層よる環境汚染の問題があることや、機械特性に優れるポリエステルフィルムの厚み比率が小さいため基材としての強度が不足し、取り扱いが難しい課題があった。一方、特許文献３に記載の方法では、上記の課題は解決されるが、遮光性を高めるために添加している黒色顔料がフィルム内部に多量に含んでいるため、フィルム表面でのコロナ放電処理がかかりにくい課題や、延伸時に形成する不均一な空洞構造によって、かかるフィルムをテープとして使用する場合、テープの粘着剤をフィルム基材に設ける加工工程で欠点が多くなる課題があった。

本発明の課題は、かかる従来技術を鑑み、遮光性に優れ、更にはテープ加工性にも優れるポリエステルフィルムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成をとる。すなわち、光学濃度が１．５以上であり、比誘電率が１０以下、比誘電率の変動係数（σ／平均値）が０．０１０以上、０．１００以下である配向ポリエステルフィルムである。

本発明によれば、遮光性とテープ加工性に優れるポリエステルフィルムを提供することができる。かかるフィルムは遮光テープの基材として好適に用いることができる。

本発明の配向ポリエステルフィルムはポリエステル樹脂を主たる構成成分とする。ここでポリエステル樹脂を主たる構成成分とするとは、該フィルムを構成する樹脂成分に対してポリエステル樹脂が６０重量％以上含有されていることを示す。

本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂としては、１）ジカルボン酸もしくはそのエステル形成性誘導体（以下、「ジカルボン酸成分」と総称する）とジオール成分もしくはそのエステル形成性誘導体（以下、「ジオール成分」と総称する）の重縮合、２）一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体と水酸基を有する化合物の重縮合、および１）２）の組み合わせにより得ることができる。また、ポリエステル樹脂の重合は常法により行うことができる。

１）において、ジカルボン酸成分としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、９，９’−ビス（４−カルボキシフェニル）フルオレン酸などの芳香族ジカルボン酸、もしくはそのエステル誘導体などが代表例としてあげられる。また、これらは単独で用いても、複数種類用いても良い。

また上述のジカルボン酸成分の少なくとも一方のカルボキシ末端に、ｌ-ラクチド、ｄ−ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類およびその誘導体や該オキシ酸類が複数個連なったもの等を縮合させたジカルボキシ化合物も用いることができる。

次にジオール成分としては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオールなどの脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビドなどの脂環式ジオール、ビスフェノールＡ、１，３−ベンゼンジメタノール，１，４−ベンセンジメタノール、９，９’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンなどの芳香族ジオールが代表例としてあげられる。また、これらは単独で用いても、必要に応じて、複数種類用いても構わない。また、上述のジオール成分の少なくとも一方のヒドロキシ末端にジオール類を縮合させて形成されるジヒドロキシ化合物も用いることができる。

また、２）において一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体と水酸基を有する化合物の例としては、ｌ-ラクチド、ｄ−ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸、およびその誘導体、オキシ酸類のオリゴマー、ジカルボン酸の一方のカルボキシル基にオキシ酸が縮合したもの等が挙げられる。

尚、本発明の配向ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂として、３官能成分（３価以上のカルボン酸、３価以上のジオール、３価以上のオキシ酸およびそれらのエステル形成性誘導体）を、本発明の特性を損なわない範囲で含んでいても良い。

ポリエステル樹脂として具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のホモ重合体、およびこれらの共重合体が挙げられ、本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂は、前記のホモ重合体および共重合体の中から１種類を選択して用いても良く、２種類以上を混合して用いても良い。

また、本発明の配向ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の主成分として、結晶性の高いホモ重合体を用い、前記のホモ重合体と相溶性に優れる他のホモ重合体や共重合体を併用することで、フィルム製膜に適した結晶性を調整することができる。

ここでいう結晶性とは、ポリエステルフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１２２（１９８７）に準じて、示差走査熱量測定にて昇温速度１０℃／分で固体状態から溶融状態まで加熱した際に得られたチャートにおいて熱結晶化による吸熱ピークが観測されることを示す。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、遮光性を得るために可視光領域の光を吸収する黒色顔料を含有することが好ましい。黒色顔料の含有量はポリエステルフィルムの総重量に対して４．０重量％以上、２０重量％以下であることが好ましく、５．０重量％以上、１８重量％以下がより好ましく、７．０重量％以上、１５重量％以下が更に好ましい。本発明において黒色顔料を含有しない場合は遮光性が不足する場合があり、一方、黒色顔料を多量に含有し過ぎるとテープ加工性が不足する場合がある。

前記の黒色顔料としてはカーボンブラック、グラファイト、フラーレン、カーボンファイバーなどの炭素系化合物やチタンブラックなどの酸化物系無機粒子が挙げられる。更に、低濃度で優れた遮光性や誘電性が得られることや、赤外線の透過性を有する特徴から、本発明においては黒色顔料としてカーボンブラックを用いることが好ましく、中でも安価で遮光性に優れる観点からファーネス法で製造されたカーボンブラックを用いることがより好ましい。

黒色顔料としてカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックの粒子径は１次粒径として１５ｎｍ以上、８０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは２５ｎｍ以上、７０ｎｍ以下、更に好ましくは３５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下である。１次粒径が１５ｎｍ未満の場合、押出加工時にストラクチャー構造が発達することで導電性が過度に向上し、テープ加工性が低下する場合がある。一方で１次粒径が８０ｎｍを越えると、延伸時にフィルム内部に形成する空洞構造が大きくなり過ぎて遮光性が低下する場合や、不均一な空洞構造によって、テープ加工性が低下する場合がある。

更に本発明の配向ポリエステルフィルムは、フィルム内部に存在する黒色顔料を均一分散化させる分散剤を含有させることで、テープ加工性が向上させることができる。

前記の分散剤は特に限定されるものでは無いが、ポリエステルフィルムの主成分であるポリエステル樹脂と黒色顔料の両方と親和性の高い材料を用いることができる。

例えば、シランカップリング剤や酸無水物類のような、無機物と化学的に結合することでポリエステル樹脂との親和性を高めるものや、界面活性剤のような極性が異なる成分の親和性をそれぞれ高めるものが挙げられる。中でも本発明に好適に用いられる黒色顔料の性質から、界面活性構造を有する化合物が好ましい。

ここで界面活性構造を有する化合物とは、分子構造内に界面活性構造を有する化合物を表し、例えば、溶媒中で電離して電荷を持つ原子、または原子団となるイオン性界面活性剤や分子内に極性の異なる骨格や官能基を少なくとも２つ以上有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。具体的には、カルボン酸塩やスルホン酸塩、硫酸エステル塩、アミン塩、アンモニウム塩などの有機塩化合物、グリセリンや多価アルコール、アルキルエーテル、脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミドなどのエーテル化合物やエステル化合物、アミド化合物が挙げられる。

尚、これらの分散剤は、特に限定されるものでは無いが、Ｘ線光電子分光分析装置（ＥＳＣＡ）、フーリエ赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）ＡＴＲ法、飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）、プロトン核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）、カーボン核磁気共鳴分光法（^１３Ｃ−ＮＭＲ）、フーリエ赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ）等の方法によって分析することができる。

本発明においては、押出加工時にポリエステルフィルムの主成分であるポリエステル樹脂の劣化を抑制する観点から非イオン性界面活性剤がより好ましく、押出加工時の構造安定性の観点から非イオン性界面活性剤の機能を有する高分子化合物が更に好ましい。

分散剤の含有量としては、ポリエステルフィルムの総重量に対して０．１重量％以上、３０重量％以下が好ましく、０．２重量％以上、１０重量％以下がより好ましく、０．５重量％以上、５重量％以下が特に好ましい。分散剤の含有量がポリエステルフィルムの総重量に対して０．１重量％未満の場合、黒色顔料との併用効果が不足し、テープ加工性が低下する場合がある。一方で分散剤の含有量がポリエステルフィルムの総重量に対して３０重量％を超えると、熱安定性に劣る分散剤がポリエステル樹脂の押出加工工程で劣化し、ポリエステルフィルムの表面に異物として析出し、結果的にテープ加工性を低下させる場合がある。

本発明の配向ポリエステルフィルムの一態様としては、前記の黒色顔料と分散剤を含有させた上で、後述する製造方法によって製膜したフィルムが挙げられる。かかるフィルムすることで、フィルム内部に形成する空洞構造を制御することが可能となり、優れた遮光性とテープ加工性を両立することができる。

尚、本発明の配向ポリエステルフィルムには、本発明の効果が損なわれない範囲内でその他の添加剤（例えば、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、有機の易滑剤、充填剤、帯電防止剤、難燃剤など）が含有されていてもよい。例えば、難燃性が要求されるような用途に本発明のポリエステルフィルムを用いる場合、ハロゲン系やリン系などの有機系難燃剤やアンチモン系や水酸化金属系などの無機系難燃剤を含有させることで、ポリエステルフィルムの難燃性を向上させることができる。また難燃剤としては着色顔料と併用しても製膜性を維持する観点から有機系難燃剤が好ましく用いられ、環境負荷低減の観点から有機系難燃剤の中でも、リン系難燃剤がより好ましく用いられる。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、光学濃度（ＯＤ）が１．５以上であることが必要であり、好ましくは光学濃度（ＯＤ）が２．０以上、より好ましくは２．３以上、更に好ましくは２．５以上である。本発明のポリエステルフィルムの光学濃度（ＯＤ）が１．５未満であると遮光性が不足し、遮光テープの基材として不適である。上限は特に定められるものではないが、黒色顔料を高濃度添加する程低下する懸念のあるテープ加工性の観点からは、光学濃度（ＯＤ）が９．０以下とすることが好ましい。ポリエステルフィルムの光学濃度（ＯＤ）を制御する方法は特に限られるものでは無いが、例えば、ポリエステルフィルム中に光の透過を阻害する粒子や顔料を含有せしめ、その粒子や顔料の粒子径や含有量を制御する方法などにより調整することができる。

また、本発明の配向ポリエステルフィルムは、比誘電率εが１０以下であることが必要である。好ましくは比誘電率εが９．０以下、より好ましくは８．５以下、更に好ましくは８．０以下である。ポリエステルフィルムをテープ用途に用いる場合、一般的にポリエステルフィルムに粘着剤を設けるテープ加工を行う。このテープ加工工程においては、基材となるポリエステルフィルムの粘着剤との親和性を向上させるため、テープ加工処理をする前に、ポリエステルフィルムの表面にコロナ放電処理を施すことが広く行われている。本発明の発明者らが鋭意検討した結果、ポリエステルフィルムの比誘電率εが１０を超えると、ポリエステルフィルムの導電性が高すぎてコロナ放電処理がかかりにくくなり、粘着剤との密着性が不足することを明らかにした。ポリエステルフィルムの比誘電率εを１０以下とすることで、粘着材との密着性が良好なフィルムとすることができる。一方で、フィルムの機械特性の観点からは、比誘電率εは２．８以上とすることが好ましい。ポリエステルフィルムの比誘電率εを制御する方法は特に限られるものでは無いが、例えば、ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の誘電性を制御する方法、ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の含有量を制御する方法、フィルム製膜時に行う延伸によよって内部に形成する空洞の量を制御する方法などにより調整することができる。ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料として誘電性の高い粒子や顔料を用いると、また、その粒子や顔料の含有量が多いほど、フィルム製膜時の延伸倍率が低くなる程、ポリエステルフィルムの比誘電率εは高くなる傾向となる。

更に本発明においては、後述する測定法により算出される前記の比誘電率εの変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．０１０以上、０．１００以下であることが必要である。好ましくは比誘電率εの変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．０１５以上、０．０９０以下、より好ましくは０．０１８以上、０．０８５以下、更に好ましくは０．０２０以上、０．０８０以下である。比誘電率εの変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．１００を超えると、フィルム内部に存在する空洞の構造が不均一であることを示し、前述したフィルム基材へのコロナ放電処理の際に、処理強度にムラが生じる結果、テープ加工時に剥がれ等の欠点が多発する。一方で比誘電率εの変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．０１０未満の場合、フィルム内部の空洞の存在量が不足し、結果的に遮光性が不足する。すなわち本発明において、光学濃度（ＯＤ）が１．５以上で尚且つ、比誘電率εが１０以下、比誘電率εの変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．０１０以上、０．１００以下である配向ポリエステルフィルムとすることにより、遮光性とテープ加工性の両方に優れたフィルムとすることができる。比誘電率εの変動率を制御する方法は特に限られるものでは無いが、例えば、ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の分散状態を制御する方法などにより調整することができる。ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の分散性を高めると、ポリエステルフィルムに配向を付与するために延伸を行う際に、フィルム内部に粗大な空洞が発生するのを抑制し、フィルム内部の空洞の大きさのバラツキを抑えることができるので、比誘電率εの変動係数は小さくなる傾向となる。

尚、本発明の配向ポリエステルフィルムは、後述する測定法により観察されるポリエステルフィルム断面における平均空洞面積が０．０２０μｍ^２以上、０．０６０μｍ^２以下であることが好ましく、０．０３０μｍ^２以上、０．０５０μｍ^２以下であることがより好ましく、０．０３５μｍ^２以上、０．０４７μｍ^２以下であることが更に好ましい。ポリエステルフィルム断面において、上記範囲の面積で存在するフィルム内部の空洞は、ポリエステルフィルムの内部を透過する光の散乱度合に特に影響しやすいものであり、平均空洞面積が０．０２０μｍ^２未満の場合、遮光性が不足する場合がある。一方で平均空洞面積が０．０６０μｍ^２を越えると、空洞の構造が不均一になり、結果的にテープ加工性が不足する場合がある。

更に、後述する測定法により算出される前記のポリエステルフィルム断面における平均空洞面積の変動係数（標準偏差σ／平均値）は０．６０以上、１．００以下が好ましく、０．６５以上、０．９５以下がより好ましく、０．７０以上、０．９０以下が更に好ましい。平均空洞面積の変動係数（標準偏差σ／平均値）が１．００を超えると、フィルム内部に存在する空洞の構造が不均一であることを示し、テープ加工性が低下する場合がある。一方で平均空洞面積の変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．６０未満の場合、フィルム内部の空洞の存在量が不足し、結果的に遮光性が不足する場合がある。

ポリエステルフィルム断面における平均空洞面積、平均空洞面積の変動係数を制御する方法は特に限られるものでは無いが、例えば、ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の分散状態を制御する方法、フィルム製膜時に行う延伸によよって内部に形成する空洞の量を制御する方法などにより調整することができる。ポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の分散性を高めることや、製膜時の延伸倍率を低くすると、ポリエステルフィルムに配向を付与するために延伸を行う際に、フィルム内部に粗大な空洞が発生するのを抑制し、平均空洞面積は小さくなる傾向となる。また、前記のポリエステルフィルム中に含有する粒子や顔料の分散性を高めることで、フィルム内部の空洞の大きさのバラツキを抑えることができるので、平均空洞面積の変動係数は小さくなる傾向となる。

上記のフィルム内部に存在する空洞面積と変動係数は、本発明に用いる黒色顔料と分散剤の内容と、後述する製造方法によって調整することが可能であり、同時に上記の平均空洞面積と変動係数を好ましい範囲であるポリエステルフィルムを用いることで、本発明を実施する形態を実現することができる。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、後述する測定法により観察されるポリエステルフィルム断面に占める空洞面積割合（空洞面積／フィルム断面全面積）が３％以上３０％以下であることが好ましく、５％以上２５％以下であることがより好ましく、７％以上２０％以下が特に好ましい。前述の平均空洞面積を有する空洞を、かかる空洞面積割合で有することで、特に、遮光性とテープ加工性を良好にすることができる。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、厚みは１μｍ以上、２５μｍ以下が好ましく、１．５μｍ以上、１２μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上、１０μｍ以下が更に好ましい。ポリエステルフィルムの厚みが１μｍ未満の場合、ポリエステルフィルムの製膜性が低下する場合や、テープ加工が難しくなり過ぎる場合がある。一方でポリエステルフィルムの厚みが２５μｍを超えると、テープの総厚みが厚くなり過ぎて遮光テープとして不適になる場合があり、総厚みを維持しようとした場合、粘着剤の厚みが薄くなり、粘着特性自体が不足してしまう場合がある。

また、本発明の配向ポリエステルフィルムの光学濃度（ＯＤ）と厚み（μｍ）の比（ＯＤ／Ｔ）は０．３５以上が好ましく、０．４５以上がより好ましく、０．５０以上が更に好ましい。ポリエステルフィルムの光学濃度（ＯＤ）と厚み（μｍ）の比（ＯＤ／Ｔ）が０．３５未満の場合、遮光性を向上させるために追加の印刷層を設ける必要があることや、粘着層に顔料を含有させる必要があるため、テープ加工性が不足する場合がある。上限は特に定められるものではないが、黒色顔料を高濃度添加する程低下する懸念のあるテープ加工性の観点からは、光学濃度（ＯＤ）と厚み（μｍ）の比は３．００以下とすることが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムは２層以上からなる積層構成を選択しても良いが、本発明によって得られる効果から単膜構成とすることが好ましい。従来、テープ加工性を保持するために、内部構造が均一な層を最外挿に設けた積層構成を選択されていたが、本発明のポリエステルフィルムを用いることで、製造方法が簡略な単膜構成で同様の特性を達成することができる。

（ポリエステルフィルムの製造方法）
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法について具体例を挙げて説明する。本発明は、かかる例によって得られる物のみに限定して解釈されるものではない。

まず、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の製造方法は、以下の方法で製造することができる。

ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸、もしくはそのエステル誘導体と、ジオールを周知の方法でエステル交換反応、もしくはエステル化反応させることによって得ることができる。従来公知の反応触媒としてはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、リン化合物などを挙げることが出来る。好ましくは前記のポリエステル樹脂の製造方法が完結する以前の任意の段階において、重合触媒としてアンチモン化合物またはゲルマニウム化合物、チタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては例えば、ゲルマニウム化合物を例に取ると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加することが好ましい。

次に、ポリエステルフィルムの製造方法は、ポリエステルフィルムを構成する原料を押出機内で加熱溶融させ、口金から冷却したキャストドラム上に押し出してシート状に加工する方法（溶融キャスト法）が好ましく用いられる。ポリエステルフィルムが積層構成の場合は、積層する各層の原料を二台の押出機に投入し溶融してから合流させて、口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法（共押出法）を用いることができる。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、少なくとも一軸方向に配向している必要がある。本発明において、配向しているとは、後述する測定方法において、マイクロ波透過型分子配向計で測定した配向方向が少なくも１方向に偏りがあることを表す。本発明の配向ポリエステルフィルムは、二軸方向に配向していることがより好ましい。ポリエステルフィルムを一軸、あるいは二軸方向に配向させるには、一軸あるいは二軸方向にポリエステルフィルムを延伸して得ることができる。少なくとも一軸方向に配向したポリエステルフィルムとすることで、ポリエステルフィルム内部に微細な空洞構造を形成させることが可能であり、本発明においては、上述した黒色顔料と分散剤を含有し延伸することで、ポリエステルフィルムの光学濃度（ＯＤ）や、比誘電率εと比誘電率εの変動係数、フィルム内部の平均空洞面積、平均空洞面積の変動係数を本発明の好ましい範囲に調整することが可能となり、遮光性とテープ加工性に優れたポリエステルフィルムを製膜することができる。

その延伸方法として、未延伸シートを７０〜１４０℃の温度に加熱されたロール群に導き、長手方向（縦方向、すなわちシートの進行方向）に延伸し、２０〜５０℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸シートを得ることができる。

更に、二軸延伸をする場合は、続いて前記で得られた一軸延伸シートの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、７０〜１５０℃の温度に加熱された雰囲気中で、長手方向に直角な方向（幅方向）に横延伸して二軸延伸したポリエステルフィルムを得ることができる。

この時、延伸時の面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）が４．０倍以上、１５倍以下が好ましく、より好ましくは６．０倍以上、１３倍以下、更に好ましくは８．０倍以上、１２倍以下である。延伸時の面積倍率が４．０倍未満の場合、ポリエステルフィルム内部に形成する空洞構造の量が不足し遮光性が低下する場合やフィルム基材の導電性が高くなり、テープ加工性が低下する場合がある。一方、延伸時の面積倍率が１５倍を超えると、空洞の構造を制御することが困難になり、テープ加工性が低下する場合がある。

尚、二軸延伸する方法としては、前記の長手方向と幅方向の延伸とを分離して行う逐次二軸延伸方法の他に、長手方向と幅方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸方法であっても構わない。

続いて、本発明のポリエステルフィルムに黒色顔料を含有させる方法としては、黒色顔料を高濃度でマスターバッチ化した原料を作製し、押出機に投入する際に黒色顔料を含まないポリエステル樹脂で希望の濃度になるように希釈する方法（マスターバッチ法）が好ましく用いられる。

更に本発明において、黒色顔料とポリエステル樹脂をマスターバッチ化する際に上述した分散剤を添加することがより好ましい。予め黒色顔料とポリエステル樹脂、分散剤を含有したマスターバッチを作製することで、黒色顔料と分散剤の接触時間を長くすることが可能となり、分散剤による機能をより向上させることができる。

本発明のポリエステルフィルムは上記の方法によって製造することができる。得られたポリエステルフィルムは遮光性とテープ加工性に優れる特徴がある。そのため、少なくとも片側の表面にコロナ放電処理を施す用途に好適に用いることができる。ここでのコロナ放電処理とは、特に限定されるものはでは無いが、一般的に高周波電源により供給される高周波・高電圧出力を、コロナ処理装置が備える放電電極とアースロールとの間に印加することでコロナ放電を発生させ、このコロナ放電下に処理面が放電電極側に位置するようにして、ポリエステルフィルムを通過させることによって行われる。

本発明のポリエステルフィルムにコロナ放電処理を行うことで、従来ではコロナ放電処理がかかりにくい課題や、延伸時に形成する不均一な空洞構造によって、処理強度にムラが生じる課題がある、高濃度で黒色顔料を含有したポリエステルフィルムにおいて、遮光性とテープ加工性を両立することができる。

更に、本発明の配向ポリエステルフィルムは、上記のコロナ放電処理をした面に、テープに用いられる粘着層等の機能層を設ける用途に好適に用いられる。機能層を設ける手段としてはロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法およびグラビアロールコーティング法などのコーティング法や、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法、機能層をセパレータ上に設けたフィルム基材と接触させて転写させる等の方法を選択することが好ましく。ポリエステルフィルムの製膜工程中に前記のコーティング手法を用いるインラインコートを行うことも、工程の簡略化という点で好ましい。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、コロナ放電処理後のフィルム表面の特性が均一のため、コロナ放電処理をした面に、テープに用いられる粘着層等の機能層を均一に設けることができるため、従来では、処理強度のムラによって、欠点が多発していた課題を解決することができる。
そのため、本発明のポリエステルフィルムは、テープ基材フィルム、カバーフィルム、外装フィルム、保護フィルム、インクリボン用フィルム等の機能層をフィルム基材上に設ける用途に用いることが好ましく、特にテープ基材フィルム等の粘着テープに用いられることが好ましい。

本発明の配向ポリエステルフィルムを用いた粘着テープは遮光性とテープ加工性に優れる特長から、携帯電話、スマートフォン、ウェアラブル端末、ディスクトップ型ＰＣ、ノート型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、電子辞書、カーナビゲーション、ＧＰＳナビゲーション、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ワイヤレスマウスなどの電子機器の内部に組み込まれて使用される遮光テープとして、優れた特性を達成することができる。

〔フィルム特性の測定方法および評価方法〕
（１）光学濃度測定
ポリエステルフィルムの光学濃度測定は、Ｘ−ｌｉｔｅ社製の卓上型白黒透過濃度計３６１Ｔを用いて行った。測定は任意の箇所からフィルムの長手方向、および幅方向の直線上に５ｃｍ離れた箇所を選択して行い、計９回の算術平均値を光学濃度とした。尚、方向性が不明な場合や概念が無い場合は任意の直線上と、その垂直方向の直線上の測定を実施した。

（２）比誘電率ε測定
王子計測機器（株）製のマイクロ波透過型分子配向計（ＭＯＡシリーズ）を用いて、１５ＧＨｚでの比誘電率測定を行った。測定は任意の箇所からフィルムの長手方向、および幅方向の直線上に５ｃｍ離れた箇所を選択して行い、計９回の算術平均値を光学濃度とした。尚、方向性が不明な場合や概念が無い場合は任意の直線上と、その垂直方向の直線上の測定を実施した。

また、比誘電率の変動係数（標準偏差σ／平均値）は、上記の測定を実施した際に得られた９点の測定結果から得られた標準偏差σと算術平均値より求めた。

（３）フィルム断面における平均空洞面積測定
ポリエステルフィルムを、イオンミリングを用いて厚み方向に潰すことなく、フィルム面方向に対して垂直、かつ、フィルムが最も配向している方向に平行にカットして断面出しを行ったもの、および、フィルム面方向に対して垂直、かつ、フィルムが最も配向している方向に垂直にカットして断面出しを行ったものについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子（株）電界放射走査型電子顕微鏡“ＪＳＭ−６７００Ｆ”）を用いてサンプルの断面を１００００倍で観察した。

次いで、フィルム断面中の空洞部分をトレースして、イメージアナライザー（ニレコ株式会社製：ルーゼックスＩＩＤ）で空洞１つ当たりの平均面積を算出した。

また、空洞面積の変動係数（標準偏差σ／平均値）は、上記の測定を実施した際に得られた測定結果から得られた標準偏差σと算術平均値より算出した。

上記の測定は任意の箇所を選択して行い、それぞれ３回行った平均面積及び、平均面積の変動係数の平均値を採用した。尚、フィルムがもっとも配向している方向は、（２）で使用したマイクロ波透過型分子配向計により特定した。

（４）ポリエステルフィルムの厚み測定
ダイヤルゲージ式厚み計を用いてポリエステルフィルムの厚みを測定した。測定は任意の箇所からフィルムの長手方向、および幅方向の直線上に５ｃｍ離れた箇所を選択して行い、計９回の算術平均値とした。

（５）遮光性の判定
（１）で得られた光学濃度の測定結果から、ポリエステルフィルムの遮光性を以下の通り判定した。尚、判定箇所は任意の箇所からフィルムの長手方向、および幅方向の直線上に５ｃｍ離れた箇所を選択して合計９箇所行い、選択箇所によって判定が異なる場合は最も遮光性が低い判定を採用する。
光学濃度が２．５以上：Ａ
光学濃度が２．３以上、２．５未満：Ｂ
光学濃度が２．０以上、２．３未満：Ｃ
光学濃度が１．５以上、２．０未満：Ｄ
光学濃度が１．５未満：Ｅ
遮光性はＡ〜Ｄが良好であり、その中でもＡが最も優れている。

（６）テープ加工性の判定
ポリエステルフィルムの片面に春日電機（株）製のコロナ表面改質評価装置 ＴＥＣ−４ＡＸ（電極仕様：セラミック製円柱電極、直径１０ｍｍ、放電幅２３０ｍｍ）を用いて、放電ギャップ１ｍｍ、出力値１００Ｗ、電極移動速度４ｍ／分、処理回数１回の条件でコロナ放電処理を施した後、コロナ放電処理をした面に、ＪＩＳ Ｋ ６７６８（１９９９）に基づいて、接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和界面科学（株）製）を用いて２μｌの蒸留水を滴下し、１分間放置してから液面の角度を観察して得られた水の接触角の算術平均値と変動係数（標準偏差σ／平均値）から、テープ加工時の粘着剤の密着性と密着性のムラを以下の通り判定した。

測定は任意の箇所からフィルムの長手方向、および幅方向の直線上に５ｃｍ離れた箇所を選択して行い、計９回の算術平均値を求め、変動係数（標準偏差σ／平均値）は、前記の手順で得られた９点の測定結果から求めた標準偏差σと算術平均値より求めた。尚、方向性が不明な場合や概念が無い場合は任意の直線上と、その垂直方向の直線上の測定を実施した。

（粘着剤密着性）
水の接触角が５６°未満：Ａ
水の接触角が５６°以上、５８°未満：Ｂ
水の接触角が５８°以上、６０°未満：Ｃ
水の接触角が６０°以上、６５°未満：Ｄ
水の接触角が６５°以上：Ｅ
テープ加工時の粘着剤の密着性はＡ〜Ｄが良好であり、その中でもＡが最も優れている。

（密着性のムラ）
水の接触角の変動係数が０．０３０未満：Ａ
水の接触角の変動係数が０．０３０以上、０．０３５未満：Ｂ
水の接触角の変動係数が０．０３５以上、０．０３８未満：Ｃ
水の接触角の変動係数が０．０３８以上、０．０４０未満：Ｄ
水の接触角の変動係数が０．０４０以上：Ｅ
テープ加工時の粘着剤の密着性のムラはＡ〜Ｄが小さく良好であり、その中でもＡが最も優れている。

（７）粘着テープ特性の判定
（７−１）粘着テープの作製
アクリル酸ｎ−ブチル７３重量部、アクリル酸２−エチルヘキシル２４重量部、アクリル酸３重量部、２−（２´−ヒドロキシ−５´−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（大塚化学社製、商品名：ＲＵＶＡ−９３）０．０５重量部、及びラウリルメルカプタン０．０３重量部を酢酸エチル８０部とともに、攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入口を備えた五口フラスコ中に仕込み、攪拌溶解し、均一な混合物とした。しかる後、窒素ガスで約３０分間パージし、モノマー溶液中に存在する酸素を除去した。次に、窒素ガスでフラスコ内の空気を置換し、攪拌しつつ昇温し、系を７０℃に保持し、過酸化ベンゾイル０．０３重量部を１重量部の酢酸エチルに溶解させてなる溶液を、滴下ロートから滴下した。その後、温度を保持したままで１０時間重合反応し、アクリル系共重合体溶液を得た。
上記で得られたアクリル系共重合体溶液に、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物の酢酸エチル溶液（日本ポリウレタン工業社製、商品名：コロネートＬ５５Ｅ、固形分５５重量部）をアクリル系共重合体１００重量部に対し１．５重量部添加して均一に混合した後、表面が離型処理された剥離シート上に塗布し、溶媒を揮発させて転写用粘着層を作製し、（６）項に記載した条件で両面をコロナ処理した本発明のポリエステルフィルムに転写させて両面テープを得た。この時、両側の粘着層の厚みはテープの総厚みが１８μｍになるように調整した。
（７−２）粘着テープの評価
（７−１）項で得られた粘着テープについて、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じ、ステンレス板（ＳＵＳ３０４）に２０ｍｍ×２０ｍｍの面積で貼り合わせ、２３℃で２０分間放置した後、速度３００ｍｍ／分で１０ｍｍの距離を引っ張った際の１８０°剥離力の平均値から、以下の通り判定した。

剥離力が８００ｇｆ以上：Ａ
剥離力が４００ｇｆ以上、８００ｇｆ未満：Ｂ
剥離力が４００ｇｆ未満：Ｃ
粘着テープ特性はＡ、Ｂが良好であり、その中でもＡが最も優れている。

以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。

１．ポリエステル樹脂
１−１．ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
テレフタル酸ジメチル１００重量部、エチレングリコール５７．５重量部、酢酸マグネシウム２水和物０．０３重量部、三酸化アンチモン０．０３重量部を１５０℃、窒素雰囲気下で溶融した。この溶融物を撹拌しながら２３０℃まで３時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応終了後、リン酸０．００５重量部をエチレングリコール０．５重量部に溶解したエチレングリコール溶液（ｐＨ５．０）を添加した。このときのポリエステル組成物の固有粘度は０．２未満であった。この後、重合反応を最終到達温度２８５℃、真空度０．１Ｔｏｒｒで行い、固有粘度０．６５、末端カルボキシル基量が３４当量／トンのポリエチレンテレフタレートを得た。

１−２．ポリエチレンテレフタレート−ＩＰＡ共重合体（ＰＥＴ／Ｉ）
ジカルボン酸成分として、テレフタル酸ジメチル８２重量部とイソフタル酸ジメチル１８重量部を混合した以外は前記１．項のポリエチレンテレフタレートと同様に重合を行い、イソフタル酸（ＩＰＡ）が１８ｍｏｌ％共重合されたポリエチレンテレフタレートを得た。

２．分散剤
２−１．ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）
和研薬（株）社製のポリエチレングリコール４，０００（和光一級）を用いた。

２−２．ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）
三菱ケミカル（株）社製のＰＴＭＧ２０００を用いた。

２−３．ソルビタンモノステアレート（ＳＭＳ）
花王ケミカル（株）製の“レオドール”ＳＰ−Ｓ１０Ｖを用いた。

２−４．ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＢＳ）
Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた。

２−５．シランカップリング剤（Ｓｉ−Ｃｏ）
信越化学工業（株）製のシランカップリング剤ＫＢＭ−９６５９を用いた。

３．黒色顔料
３−１．カーボンブラック１（ＣＢ−１）
一次粒径４７ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６６ｃｍ^３／１００ｇ、揮発分０．６％、ｐＨ８のファーネス法によって製造されたカーボンブラック（ＣＢ−１）を用いた。

３−２．カーボンブラック２（ＣＢ−２）
一次粒径６６ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６８ｃｍ^３／１００ｇ、揮発分０．３％、ｐＨ７．５のファーネス法によって製造されたカーボンブラック（ＣＢ−２）を用いた。

３−３．カーボンブラック３（ＣＢ−３）
一次粒径２０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１３０ｃｍ^３／１００ｇ、揮発分１．０％、ｐＨ７．０のファーネス法によって製造されたカーボンブラック（ＣＢ−３）を用いた。

４．黒色顔料マスターバッチの作製
上記１−２．項で得られたポリエチレンテレフタレート−ＩＰＡ共重合体（ＰＥＴ／Ｉ）６７重量部と、２．項に記載した分散剤３重量部、３．項に記載した黒色顔料３０重量部をベントした２８０℃の２軸押出機内で溶融混練し、黒色顔料に対して分散剤が１０重量％含有するマスターバッチを作製した。

尚、ポリエステルフィルムに含有する分散剤濃度の調整は上記マスターバッチ作製時の重量比を変更して行った。

５．ポリエステルフィルムの製膜
上記１−１．項で得られたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、４．項で作製したマスターバッチを、希望の組成になるように混合した後、１８０℃で３時間真空乾燥した。次いで２８０℃に昇温した押出機内で溶融させて吐出し、Ｔダイから押出した溶融シートを２５℃に冷却されたキャスティングドラム上に、ピニング法を用いて密着させて未延伸シートを得た。
続いて、得られた未延伸シートを８０℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、８７℃の温度に加熱したロールと赤外線ヒーターによって、フィルム温度を９０℃まで加熱した状態で２５℃の温度に調整したロール間で３倍の速度差をつけることで長手方向（縦方向）に３倍に延伸した一軸延伸シートを得た。
更に得られた一軸延伸シートの両端をクリップで把持しながらテンター内の８０℃の温度の予熱ゾーンに導き、引き続き連続的に９０℃に保たれた加熱ゾーンで長手方向に直角な方向（幅方向）に３．６倍に延伸し、テンター内の熱処理ゾーンにて２２０℃で２０秒間の熱処理を行い、幅方向に６％弛緩処理を行いながら均一に徐冷しすることで、面積倍率１０．８倍で二軸延伸された厚み５μｍのポリエステルフィルムを製膜した。

（実施例１〜９）
表１の通り、ポリエステルフィルムに含まれる黒色顔料濃度を変更した実施例１〜１４を得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表２の通り、いずれも良好な遮光性、テープ加工性、粘着テープ特性を両立することを確認した。中でも実施例１〜３は非常に優れた特性を有することを確認した。

（実施例１０〜１５）
表１の通り、ポリエステルフィルムを製膜する時の延伸倍率を変更した実施例１０〜１５を得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表２の通り、いずれも実施例１には劣るが良好な遮光性、テープ加工性、粘着テープ特性を両立することを確認した。

（実施例１６〜２７）
表３の通り、ポリエステルフィルムに含まれる分散剤の含有量と種類、黒色顔料の種類を変更した実施例１６〜２７を得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表４の通り、いずれも良好な遮光性、テープ加工性、粘着テープ特性を両立することを確認した。中でも実施例２２は非常に優れた特性を有することを確認した。

（実施例２８〜３０）
表３の通り、ポリエステルフィルムの厚みを製膜速度の調整によって変更した実施例２８〜３０を得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表４の通り、いずれも非常に優れた遮光性、テープ加工性を両立し、実施例２９，３０は粘着テープ特性がやや劣るが問題無い範囲であることを確認した。

（実施例３１）
４．項の黒色顔料マスターバッチの作製の際に分散剤は添加せずに、５．項のポリエステルフィルムの製膜の時に押出機に分散剤を直接投入する以外は実施例１と同様にポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表４の通り、いずれも実施例１には劣るが良好な遮光性、テープ加工性、粘着テープ特性を両立することを確認した。

（比較例１〜４）
表５の通り、ポリエステルフィルムに分散剤を含有していない比較例１、製膜時に延伸を実施していない比較例２、黒色顔料濃度を変更した比較例３、４を得た。得られたポリエステルフィルムの評価結果は表６の通り、遮光性、テープ加工性のいずれかが劣ることを確認した。

本発明の配向ポリエステルフィルムは、遮光性とテープ加工性に優れる特徴を有するものであり、テープ基材フィルム、カバーフィルム、外装フィルム、保護フィルム、インクリボン用フィルム等の機能層をフィルム基材上に設ける用途に好適に用いることができる。

Claims (8)

1. 光学濃度が１．５以上であり、比誘電率が１０以下、比誘電率の変動係数（σ／平均値）が０．０１０以上、０．１００以下である配向ポリエステルフィルム。
2. 黒色顔料を含有する請求項１に記載の配向ポリエステルフィルム。
3. フィルム断面における平均空洞面積が０．０２０μｍ^２以上、０．０６０μｍ^２以下である、請求項１または２に記載の配向ポリエステルフィルム。
4. フィルム断面における平均空洞面積の変動係数（標準偏差σ／平均値）が０．６０以上、１．００以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の配向ポリエステルフィルム。
5. 界面活性構造を有する化合物を含有する請求項１〜４のいずれかに記載の配向ポリエステルフィルム。
6. 少なくとも片側の表面にコロナ処理を施す用途に用いる請求項１〜５に記載の配向ポリエステルフィルム。
7. コロナ放電処理を施された面に粘着剤を設ける用途に用いる請求項６に記載の配向ポリエステルフィルム。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の配向ポリエステルフィルムを用いた粘着テープ。