JP2024019054A - 積層ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面易接着性と、ポリエステルフィルムからのオリゴマーや紫外線吸収剤などの低分子量物の析出を抑制する樹脂層を有する積層フィルムを提供すること。【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルム。式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI)【選択図】なし
Description
本発明は、ポリエステルフィルムに樹脂層が積層された積層ポリエステルフィルム及びその製造方法に関する。さらに詳しくは加熱処理を伴う加工工程を経ても透明性を維持し、積層や貼り合わせをする材料との接着性に優れる積層ポリエステルフィルム、それを用いた光学用フィルム、車両用ディスプレイ、車両用電子部品に及びその製造方法に関する。
熱可塑性樹脂フィルム、中でも二軸延伸ポリエステルフィルムは、機械的性質、電気的性質、寸法安定性、透明性、耐薬品性などに優れた性質を有することから磁気記録材料、包装材料などの多くの用途において基材フィルムとして広く使用されている。特に近年、フラットパネルディスプレイ向けの反射防止材料やタッチパネル関係の表示材料をはじめとした各種光学用フィルムとしての需要が高まっている。このような用途では様々な機能を付与するために、コーティング加工や、電極材料や光学フィルムを貼り合わせる加工をすることが多い。
しかしながらポリエステルフィルムは、上記加工工程における熱処理において、オリゴマーや紫外線吸収剤などの低分子揮発物の析出に伴う白化や表面の汚染を生じるため、最終製品として適用できないことがあった。
そのため、これまでにポリエステルフィルムの低分子揮発物の析出抑制を目的として、種々の検討が行われている。例えば、ポリエステルフィルムの製造工程内で樹脂組成物の塗布を行うインラインコート法により、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂(A)と、メチロール基を有するメラミン化合物(B)を含む樹脂組成物塗膜を設ける方法(特許文献1)が検討されている。また、表層にトリシクロデカン構造を有するジオール成分を含むポリエステル樹脂と硬化剤を含有した樹脂層を設ける方法(特許文献2)や、さらにポリエステルフィルムにオリゴマー析出防止層、粘着層を順次積層させてオリゴマー析出抑制と易接着機能の付与を実現する方法(特許文献3)が検討されている。
また、近年、液晶パネルを搭載する自動車が増加している。このような自動車に搭載されている液晶パネルは高温下や高湿下に長時間さらされることが多いため、液晶パネル構成する易接着フィルムにも、耐湿熱性及び高温耐久性が求められてきている。
湿熱雰囲気に曝された易接着フィルムは、フィルム内部から表面に異物が析出することにより、以下に示すような問題が生じる。例えば、析出物が光を散乱してフィルムの透明性を悪化させる、粘着剤やハードコートとの積層に用いている場合に析出物が界面に堆積して密着性が低下する、偏光素子を含む偏光板を貼合した保護フィルムとして用いている場合に析出物が偏光子樹脂に浸透して偏光特性の低下や色抜けなどの特性劣化を生じる、等である。このような問題を解決する手法として、架橋剤量を低減して耐熱水性や高温高湿下での密着性を向上させた易接着フィルムが知られている(特許文献4、5)。
しかしながら、特許文献1の樹脂層は緻密な硬化層を形成させることにより、ポリエステルフィルムからの低分子揮発物の析出を防止することができるが、易接着機能はほとんど有していない。特許文献2の樹脂層は、易接着性やオリゴマー析出抑制効果ともに不十分である。また、特許文献3のように、ポリエステルフィルムにオリゴマー析出防止層、易接着層を順次積層させ、オリゴマー析出抑制と易接着機能の付与を目的とした塗膜を設ける方法は、ポリエステルフィルム上に、オリゴマー析出防止層、粘着層と順次積層する。そのため、製造工程が複数となり、製品の歩留まりが低下するだけでなく、製造コストも高くなる。また、オリゴマー析出防止層が完全に架橋硬化した後で、その上に易接着層形成用の塗液を塗布した場合には、表面エネルギーの差から塗布ハジキが生じやすく、均一な塗布が難しい問題があった。
また、特許文献4、5に開示されている方法では、湿熱試験後の透明性と密着性をある程度改善するものの、これらをともに満足する性能を具備する易接着フィルムは得られないのが現状である。本発明者らが、湿熱試験後に透明性と密着性が低下する原因を検証したところ、湿熱雰囲気下で発生する表面析出物は、易接着層に含まれる反応性化合物の残渣物であることが判明し、反応性化合物量を低減化すれば、これらの問題点が改善することが判明した。一方、本発明者らの検討においては、反応性化合物は易接着層の強度や対象物との初期密着性に強く関連しており、単に反応性化合物量を低減するだけでは十分な密着性を得られないことも明らかとなった。
そこで、本発明は上記の欠点を解消し、易接着性と高温時の低分子揮発物の析出抑制性の相反する性質を併せ持ち、且つ湿熱雰囲気下においても透明性を維持することができる樹脂層を有する積層ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
本発明は次の構成からなる。すなわち、ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルムである。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
また、本発明の積層ポリエステルフィルムは以下の態様とすることができ、以下の製造方法でこれを製造することもできる。
(1) ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルム。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI)
(2) 紫外線吸収剤を含有し、波長380nmにおける光線透過率が10%以下であることを特徴とする、(1)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(3) 前記樹脂層Xが、透過型電子顕微鏡で得られる断面観察において2層以上の積層構成を有することを特徴とする、(1)または(2)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(4) 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、最表面に位置する樹脂層をX1としたときに、前記樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことを特徴とする、(3)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(5) 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、前記ポリエステルフィルムと接する層を樹脂層X2としたときに、前記樹脂層X2が、水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含むことを特徴とする、請求項3または4に記載の積層ポリエステルフィルム。
(6) 前記ポリエステルフィルムの厚みが10μm以上50μm以下であることを特徴とする、(1)から(5)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(7) 前記樹脂層X1の厚み、および前記樹脂層X2の厚みが、共に30nm以上800nm以下であることを特徴とする、(4)または(5)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(8) 温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の前記樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量が0.0mN/m~3.0mN/mであることを特徴とする、(4)~(7)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(9) 原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の前記樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積が500nm2以下である、(4)~(8)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(10) 光学用フィルムに用いられることを特徴とする、(1)から(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(11) 車両用ディスプレイに使用される、(1)~(9)のいずれかに記載の積層フィルム。
(12) 車両用電子部品に使用される、(1)~(9)のいずれかに記載の積層フィルム。
(13) (1)~(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用ディスプレイ。
(14) (1)~(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用電子部品。
(15) (1)~(14)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを製造する、積層ポリエステルフィルムの製造方法であって、ポリエステルフィルムの少なくとも一面に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含む樹脂組成物を塗布する塗布工程1、150℃未満で前記樹脂組成物を乾燥する乾燥工程1、前記樹脂組成物の上にポリエステル樹脂を塗布する塗布工程2、少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程、および、150℃以上に加熱して樹脂層Xを形成せしめる乾燥工程2をこの順に有することを特徴とする、積層ポリエステルフィルムの製造方法。
(1) ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルム。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI)
(2) 紫外線吸収剤を含有し、波長380nmにおける光線透過率が10%以下であることを特徴とする、(1)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(3) 前記樹脂層Xが、透過型電子顕微鏡で得られる断面観察において2層以上の積層構成を有することを特徴とする、(1)または(2)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(4) 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、最表面に位置する樹脂層をX1としたときに、前記樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことを特徴とする、(3)に記載の積層ポリエステルフィルム。
(5) 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、前記ポリエステルフィルムと接する層を樹脂層X2としたときに、前記樹脂層X2が、水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含むことを特徴とする、請求項3または4に記載の積層ポリエステルフィルム。
(6) 前記ポリエステルフィルムの厚みが10μm以上50μm以下であることを特徴とする、(1)から(5)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(7) 前記樹脂層X1の厚み、および前記樹脂層X2の厚みが、共に30nm以上800nm以下であることを特徴とする、(4)または(5)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(8) 温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の前記樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量が0.0mN/m~3.0mN/mであることを特徴とする、(4)~(7)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(9) 原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の前記樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積が500nm2以下である、(4)~(8)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(10) 光学用フィルムに用いられることを特徴とする、(1)から(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(11) 車両用ディスプレイに使用される、(1)~(9)のいずれかに記載の積層フィルム。
(12) 車両用電子部品に使用される、(1)~(9)のいずれかに記載の積層フィルム。
(13) (1)~(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用ディスプレイ。
(14) (1)~(9)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用電子部品。
(15) (1)~(14)のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムを製造する、積層ポリエステルフィルムの製造方法であって、ポリエステルフィルムの少なくとも一面に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含む樹脂組成物を塗布する塗布工程1、150℃未満で前記樹脂組成物を乾燥する乾燥工程1、前記樹脂組成物の上にポリエステル樹脂を塗布する塗布工程2、少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程、および、150℃以上に加熱して樹脂層Xを形成せしめる乾燥工程2をこの順に有することを特徴とする、積層ポリエステルフィルムの製造方法。
本発明により、透明性が良好であり、各種ハードコート剤や粘着剤との接着性に優れ、加熱処理時に生じるポリエステルフィルムからの低分子揮発物の析出を軽減し、さらに耐湿熱処理後の透明性および密着性を維持した積層ポリエステルフィルムを提供することができる。
以下、本発明の積層ポリエステルフィルムについて詳細に説明する。本発明の積層ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルムである。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する。以下、樹脂層Xについて詳細に説明する。
(樹脂層X)
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいては、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たすことが必要である。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいては、前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たすことが必要である。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20。
水素結合力γSh、分散力γSd、および後述する極性力γSpは、JIS R3257:1999年に記載の接触角(静滴法)によって求めることができ、具体的な接触角の数値範囲、及び測定方法については後述する。
本発明において、分散力γSdとは、樹脂層Xの表面エネルギーを構成する力の一つである。この分散力γSdは、炭化水素鎖などの主鎖によって発生する分子間力の程度を表す指標であり、疎水的な相互作用の大きさを示している。また、水素結合力γShとは、樹脂層Xの電気陰性度による分子間力の程度を表す指標である。この水素結合力γShは、水酸基やカルボキシル基、アミノ基などの水素を有する極性基によって発生するため、親水的な相互作用の大きさを示している。
γSh/(γSh+γSd)の値を0.10以上0.20以下とすることにより、ハードコート層等のコート層を形成するための樹脂組成物との初期密着性が好ましい水準となる。また、式1の値が0.15以上0.19未満であると湿熱条件下での密着性が優れるため好ましい。式1の値が0.10未満となると、当該樹脂組成物との反応活性が低く接着性に劣ったものとなる。また、0.20より大きいと、架橋剤と当該樹脂組成物との反応が過度に進行し接着性に劣ったものとなる。水素結合力γShおよび分散力γSdは、樹脂層のバインダーや架橋剤の種類と、架橋密度で調整することができ、その詳細は後述する。また、樹脂層Xの形成を後述する塗布工程1、乾燥工程、塗布工程2、熱処理工程の順で行うことも効果的である。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、150℃で1時間熱処理した後の、式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることが必要である。
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) 。
L(SCI)はSCI方式で測定される正反射光込み(全反射光)の明度、L(SCE)はSCE方式で測定される正反射光を除外した明度を表し、L(SCI)-L(SCE)は正反射光のみの明度を表す。式2のL(SCI)-L(SCE)/L(SCI)は全反射光に占める正反射光の比率を表す。すなわち、150℃で1時間熱処理した後の式2の値が0.05以下であることは、加熱による積層ポリエステルフィルム表面への析出物が少なく、加熱後も積層ポリエステルフィルムが透明感を維持していることを表しており、この値が低い積層ポリエステルフィルムは様々な光学用フィルムに好適に用いることができる。加熱前後でより高い透明性を維持するには式2の値が0.03以下であることが好ましく、より好ましくは0.02以下、さらに好ましくは0.01以下である。なお、上記観点から、式2の値は小さいほど好ましく下限に特に制限はないが、下限は理論上0.00となる。
L(SCI)やL(SCE)は、公知の分光測色計により測定することができ、その詳細は後述する。測定装置としては、例えばコニカミノルタ製の分光測色計CM-3600AもしくはCM-3700A等を用いることができる。また、式2の値を0.05以下又は上記の好ましい範囲とする方法としては、例えば、後述する樹脂層Xを2層以上の積層構成とし、樹脂層X(特に後述する樹脂層X2)の厚みを大きくする方法が挙げられる。また、積層ポリエステルが含む紫外線吸収剤の量を後述する好ましい水準に抑えることも効果的である。なお、樹脂層X2の詳細については後述する。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。積層ポリエステルフィルムが紫外線吸収剤を含有することにより、液晶パネルや有機ELを劣化させる紫外線をカットすることができる。紫外線吸収剤の含有量は、積層ポリエステルフィルムを構成する全成分を100質量%としたときに、好ましくは2.5質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下である。積層ポリエステルフィルム中の紫外線吸収剤の含有量を2.5質量%以下に抑えることにより、光線透過率の低下による白濁度(ヘイズ値)を軽減することができ、液晶画像表示装置などに実装した場合に良好な視認性を保つことができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、波長380nmにおける光線透過率が10%以下であることが好ましい。波長380nmは紫外線と可視光線の境界に位置し、該波長より長波長側の光線が反射もしくは吸収された場合、画像表示装置に実装した場合に画面の色相変化を招くことがある。また、紫外線は液晶パネルや有機ELを劣化させてしまうため、積層ポリエステルフィルムを液晶画像表示装置などに用いる場合、紫外線の透過は低いことが求められる。上記観点から、波長380nmにおける光線透過率は、好ましくは8%以下、より好ましくは5%以下である。波長380nmにおける光線透過率は、紫外線吸収剤の添加量とフィルム厚みによって調整することができ、紫外線吸収剤の添加量を多くし、フィルム厚みを厚くするほどその値を低くすることができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて好適に使用することができる紫外線吸収剤として、例えば、分子量が300g/mol以上の、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、トリアジン系の紫外線吸収剤が挙げられる。紫外線吸収剤は、これらのうち1種類を選択してもよく、2種類以上を併用してもよい。分子量と紫外線吸収剤をはじめとする添加剤の昇華性とは関連があり、一般的に、分子量が大きい添加剤を利用した場合には、昇華は起こりにくい。また、分子量が高い紫外線吸収剤は、基本の芳香族環骨格に長鎖アルキル鎖が付属しているものが多く、これらが紫外線吸収剤同士のスタッキングを阻害する。そのため、分子量の大きな紫外線吸収剤を用いることは、樹脂内で結晶化してヘイズの増加を招くなどの問題点を軽減する点からも好ましい。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ第三ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-第三ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-第三ブチル-5’-カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス(4-第三オクチル-6-ベンゾトリアゾリル)フェノール等の2-(2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類等が挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、5,5’-メチレンビス(2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン)等の2-ヒドロキシベンゾフェノン類が挙げられる。
ベンゾエート系紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4-ジ第三ブチルフェニル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、2,4-ジ第三アミルフェニル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、2-(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-4,6-ジフェニル-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-プロポキシ-5-メチルフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-4,6-ジビフェニル-s-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-s-トリアジン、2-(4-イソオクチルオキシカルボニルエトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-s-トリアジン等のトリアリールトリアジン類等が挙げられる。
その他の紫外線吸収剤として、サリチル酸系では、たとえば、フェニルサリチレート、t-ブチルフェニルサリチレート、p-オクチルフェニルサリチレート等、その他では、天然物系(たとえば、オリザノール、シアバター、バイカリン等)、生体系(たとえば、角質細胞、メラニン、ウロカニン等)なども利用することが出来る。これらの紫外線吸収剤には、安定剤としてヒンダードアミン系化合物も併用することが出来る。無機系の紫外線吸収剤はベースとなる樹脂との相溶性が低く、積層ポリエステルフィルムのヘイズの上昇につながり、画像表示した際の視認性を悪化させることがある。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層Xが、透過型電子顕微鏡で得られる断面観察において2層以上の積層構成を有することが好ましい。2層以上の積層構成を有することにより、空気に接する層とポリエステルフィルム面に接する層に、異なる機能を付与することが可能となる。本発明の好ましい形態は、空気に接する層が易接着性を有し、ポリエステルフィルム面に接する層が低分子揮発物の析出抑制機能を有することが好ましい。
異なる樹脂層を積層した場合、透過型電子顕微鏡での観察の際に電子密度に応じてコントラストの濃淡が現れる。樹脂層Xが2層以上の積層構成を有するか否かは、透過型電子顕微鏡で観察した際に、ポリエステルフィルムは50000倍以上の観察倍率で結晶部と非晶部が入り乱れた二軸配向に伴うラメラ構造の細かい濃淡が観察され、樹脂層Xはこのような細かい濃淡は観察されないことから、判断することができる。
(樹脂層X1)
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、最表面に位置する樹脂層をX1としたときに、樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことが好ましい。樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことにより、室温におけるハードコート層や粘着層との接着性に優れるものとなる。特に、ポリエステル樹脂中のナフタレンジカルボン酸の割合は酸成分として20モル%以上90モル%以下が好ましく、より好ましくは30モル%以上80モル%以下、さらに好ましくは30モル%以上70モル%以下である。なお、「ポリエステル樹脂中のナフタレンジカルボン酸」とは、ポリエステル樹脂の分子鎖を構成するナフタレンジカルボン酸由来の構成単位をいう。以下樹脂中の酸成分について同様に解釈することができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、最表面に位置する樹脂層をX1としたときに、樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことが好ましい。樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことにより、室温におけるハードコート層や粘着層との接着性に優れるものとなる。特に、ポリエステル樹脂中のナフタレンジカルボン酸の割合は酸成分として20モル%以上90モル%以下が好ましく、より好ましくは30モル%以上80モル%以下、さらに好ましくは30モル%以上70モル%以下である。なお、「ポリエステル樹脂中のナフタレンジカルボン酸」とは、ポリエステル樹脂の分子鎖を構成するナフタレンジカルボン酸由来の構成単位をいう。以下樹脂中の酸成分について同様に解釈することができる。
ポリエステル樹脂中の酸成分に占めるナフタレンジカルボン酸の割合が、20モル%以上90モル%以下含まれている場合は、X1層は、高温高湿下におけるハードコート層との接着性(湿熱接着性)に優れたものとなる。また、本発明の効果を損ねない範囲であれば、ポリエステル樹脂の酸成分には、ナフタレンジカルボン酸以外に、芳香族、脂肪族、脂環族のジカルボン酸や3価以上の多価カルボン酸が使用できる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、フタル酸、2,5-ジメチルテレフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビスフェノキシエタン-p、p’-ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを用いることができる。脂肪族及び脂環族のジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸など、及びそれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
また、ポリエステル樹脂を水系塗剤として用いる場合、ポリエステル樹脂の接着性を向上させるため、あるいはポリエステル樹脂の水溶性化を容易にするため、カルボン酸塩基を含む化合物や、スルホン酸塩基を含む化合物を共重合することが好ましい。特に、湿熱接着性の要求される用途においては、塗布層を構成するポリエステル樹脂としては、スルホン酸塩基に代表される強塩基性を示す化合物を共重合せずに、カルボン酸塩基を含む化合物を共重合することが望ましい。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、白化や対象との密着性の観点から、温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量が0.0mN/m~3.0mN/mであることが好ましい(以下、「温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量」を単に「樹脂層X1の極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量」ということがある。)。ここで極性力γSpとは、極性基同士の相互作用の強さを表すパラメータである。樹脂層X1は、対象との密着性を高めるために極性基や水素結合を持った反応性化合物を含むことが好ましいが、このような反応性化合物は、積層ポリエステルフィルムを湿熱条件雰囲気下に長期間保管することで樹脂層X1の最表面に析出する。
そこで我々は樹脂層X1の表面自由エネルギーの変化に着目し検討したところ、表面への析出物量と、樹脂層X1の極性力γSpと水素結合力γSpの合計値の変化量に相関性があることを突き止め、樹脂層X1の当該変化量が0.0mN/m~3.0mN/mの範囲であると、湿熱雰囲気下での白化が抑制されることを見出した。樹脂層X1の当該変化量を3.0mN/m以下にすることで、表面の析出物量を抑え、白化を軽減することができる。上記観点から、樹脂層X1の当該変化量はより好ましくは0.0mN/m~2.3mN/mであり、特に好ましくは0.0mN/m~1.4mN/mである。なお、樹脂層X1の当該変化量が0.0mN/mであるとは、温度85℃、湿度85%の環境下での500時間の湿熱処理前後で、極性力γSpと水素結合力γShの合計値が変化しないことを意味する。
また、樹脂層X1の極性力γSpと水素結合力γSpの合計値の変化量は、樹脂層X1に含まれる成分や樹脂層X1の形成方法、およびその組み合わせによって制御することができる。具体的には、構成成分である樹脂や化合物が側鎖に有する官能基種、ポリマーを使用する場合における単位構造の分子量、架橋反応の進行度等により、調整することが可能である。好ましい構成材料や製造方法の詳細については後述する。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量を低くする観点と、湿熱処理後の密着性低下を抑制する観点から、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積が500nm2以下であることが好ましい。樹脂層X1の弾性率は、AFM(Atomic Force Microscope:原子間力顕微鏡)を用いたフォースカーブ法による測定の後、JKR接触理論に基づいた解析を行うことで測定・算出することができ、詳細な測定方法や条件は後述する。なお、以下、「原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の樹脂層X1の弾性率」、及び「原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の樹脂層X1の弾性率ばらつき像」をそれぞれ「樹脂層X1の弾性率」、「樹脂層X1の弾性率のばらつき像」ということがある。
樹脂層X1の弾性率の分布には好ましい形態が存在しており、言い換えると、後述の測定方法で測定した樹脂層X1の弾性率像(すなわちDMT Modulusチャンネルのデータ)を解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」のFlattenモードにてOrder:3rdにて平滑化し、平均値を0MPaにオフセットした「樹脂層X1の弾性率ばらつき像」に好ましい形態が存在する。具体的には、前述の樹脂層X1の弾性率ばらつき像において、弾性率のばらつき幅が小さいことが好ましく、かつ粗大なドメインを有さないことが、表面の密着性を均一に保ち、湿熱処理後の密着性低下を最小限に抑えることから特に好ましい。
以下、樹脂層X1の弾性率ばらつき像について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施態様にかかる樹脂層X1の弾性率ばらつき像であり、図2は本発明が解決しようとする課題を抱える積層ポリエステルフィルムの弾性率ばらつき像である。図1、2中、「弾性率ばらつき像内の黒色部分」(符号1)は相対的に弾性率が低い領域を表し、「弾性率ばらつき像内の白色部分」(符号2)は相対的に弾性率が高い領域を表す。樹脂層の弾性率ばらつき像における各ドメインは、使用するバインダー樹脂や反応性化合物の局所的な凝集によって形成され、図2のようにドメインが粗大化した場合、すなわち構成材料の凝集が見られる場合には、湿熱処理後の白化に繋がる傾向がある。
樹脂層X1の弾性率のばらつき幅は、前述の「弾性率ばらつき像」をRoughnessモードで解析したImage Rmaxに相当し、5GPa未満が好ましく、2GPa未満が特に好ましい。なお、樹脂層X1の弾性率のばらつき幅は小さいほど好ましく、下限に特に制限はないが、実現可能性の観点から0.05GPaが好ましい。一方、樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積は、Bearing AnalysisモードにてBearing Area Percent:10%にて着色した各ドメインの平均面積で表され、500nm2以下であることが好ましく、300nm2以下であることがより好ましく、100nm2以下であることがさらに好ましい。樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積は、小さいほど好ましく特に制限はないが、実現可能性の観点から10nm2である。樹脂層X1の弾性率弾性率のばらつき幅、および樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積の測定方法の詳細については後述する。
樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積は、樹脂層X1の構成成分である樹脂や、反応化合物種、架橋反応の進行度(塗料組成物を170℃以上で熱硬化することで高めることができる。)等により調整することができる。上記観点からの好ましい塗料組成物や製造方法の詳細については後述する。
(樹脂層X1を形成する塗料組成物)
以下、本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層X1を形成するための塗料組成物について説明する。本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層X1は、ポリエステル樹脂やウレタン樹脂、アクリル樹脂などの各種バインダー樹脂、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、メラミン化合物から選ばれる少なくとも一つの反応性化合物を含有する塗料組成物から形成されることが好ましい。
以下、本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層X1を形成するための塗料組成物について説明する。本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層X1は、ポリエステル樹脂やウレタン樹脂、アクリル樹脂などの各種バインダー樹脂、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、メラミン化合物から選ばれる少なくとも一つの反応性化合物を含有する塗料組成物から形成されることが好ましい。
本発明の樹脂層X1において、反応性化合物は架橋反応を十分に進行させ、且つ加工により積層する層との密着性を高める役割を担う。反応性化合物としては、オキサゾリン化合物やカルボジイミド化合物、メラミン化合物、イソシアネート化合物などを、単独であるいは任意の組み合わせで使用することが可能である。但し、温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量を容易に低くする観点から、樹脂層X1が、以下の特徴1~3を全て満たす塗料組成物より形成されることが好ましい。
特徴1:バインダー樹脂、メラミン化合物、カルボジイミド化合物をすべて含む。
特徴2:塗料組成物におけるバインダー樹脂の含有量を100質量部としたときに、メラミン化合物の含有量Aが10質量部以下であり、カルボジイミド化合物の含有量Bが5質量部~30質量部である。
特徴3:A/Bが0.50以下である。
特徴1:バインダー樹脂、メラミン化合物、カルボジイミド化合物をすべて含む。
特徴2:塗料組成物におけるバインダー樹脂の含有量を100質量部としたときに、メラミン化合物の含有量Aが10質量部以下であり、カルボジイミド化合物の含有量Bが5質量部~30質量部である。
特徴3:A/Bが0.50以下である。
このとき、バインダー樹脂、メラミン化合物、カルボジイミド化合物に該当する成分が複数ある場合は、それぞれ各成分の含有量は全ての成分を合算したものとして扱う。
反応性化合物は、樹脂層X1の強度を高め、加工時に積層する層との密着性を高めるために必要不可欠である一方、過剰に存在すると高温高湿雰囲気下で最表層面に析出して透明性や密着性を悪化させることがある。そのため、反応性化合物量を上記の要件を満たす範囲とすることで、高温高湿雰囲気下での最表層面への析出が軽減され、透明性と密着性の悪化を抑えることができる。特に、メラミン化合物は他の反応性化合物よりも析出しやすく、樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積に影響しやすいことから、加工時に積層する層との密着性や樹脂層X1の強度とのバランスを鑑みて、A/Bを0.05以上0.35以下とすることがより好ましく、さらに好ましくは0.18以上0.35以下である。
また、塗料組成物の塗布性や密着性を向上させるべく、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の樹脂着層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積を容易に500nm2以下とする観点から、メラミン化合物を使用せず、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物を単独で又は組み合わせ、その含有量を塗料組成物の全構成成分中5質量%~40質量%として使用することも好ましい。
オキサゾリン化合物としては、化合物中に官能基としてオキサゾリン基を有するものであり、オキサゾリン基を含有するモノマーを少なくとも1種以上含み、かつ、少なくとも1種の他のモノマーを共重合させて得られるオキサゾリン基含有共重合体が好ましい。
オキサゾリン化合物において、オキサゾリン基を含有するモノマーに対して用いられる少なくとも1種の他のモノマーは、オキサゾリン基を含有するモノマーと共重合可能なモノマーであり、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシルなどのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステル類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などの不飽和カルボン酸類、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、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などの不飽和アミド類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどの含ハロゲン-α,β-不飽和モノマー類、スチレン及びα-メチルスチレンなどのα,β-不飽和芳香族モノマー類などが挙げられ、これらは本発明の範囲を満たす限りにおいて単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
オキサゾリン基を含有するモノマーの具体例としては、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-エチル-2-オキサゾリン等を挙げることができ、これらは本発明の範囲を満たす限りにおいて、単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
カルボジイミド化合物とは、化合物中に官能基としてカルボジイミド基、またはその互変異性の関係にあるシアナミド基を分子内に少なくとも1個有する化合物である。このようなカルボジイミド化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド及びウレア変性カルボジイミド等を挙げることができ、これらは本発明の範囲を満たす限りにおいて、単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。具体的なポリカルボジイミド化合物としては“カルボジライト”(登録商標)V-02、“カルボジライト”(登録商標)V-02-L2、“カルボジライト”(登録商標)SV-02、“カルボジライト”(登録商標)V-04(いずれも日清紡社製)が、着色が少なく、密着性に優れる。特に、“カルボジライト”(登録商標)V-02-L2は架橋性が高く、高温高湿雰囲気下で最表層面に架橋剤の析出を抑止する効果に優れる。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて好適に用いることのできるメラミン化合物としては、例えば、1分子中にトリアジン環、及びメチロール基をそれぞれ1つ以上有しているメラミン化合物を挙げることができる。係るメラミン化合物を用いることで、樹脂層X1内にメチロール基同士の架橋構造を持たせることができる。
メラミン化合物としては、例えば、メラミン、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して得られるメチロール化メラミン誘導体、メチロール化メラミンに低級アルコールを反応させて部分的あるいは完全にエーテル化した化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。また、メラミン化合物は、単量体または2量体以上の多量体からなる縮合物のいずれでもよく、これらの混合物でもよい。エーテル化に用いられる低級アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール及びイソブタノールなどが挙げられる。官能基としては、イミノ基、メチロール基、あるいはメトキシメチル基やブトキシメチル基等のアルコキシメチル基を1分子中に有しており、例えば、イミノ基型メチル化メラミン化合物、メチロール基型メラミン化合物、メチロール基型メチル化メラミン化合物及び完全アルキル型メチル化メラミン化合物などが挙げられる。特にメチロール化メラミン化合物としては、例えばモノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンを挙げることができる。なお、これらは本発明の範囲を満たす限りにおいて、単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
特にメラミン化合物は前述の水に馴染みやすい材料であるため、高温高湿雰囲気下で表面に析出しやすい。塗料組成物がメラミン化合物を含む場合、その含有量はバインダー樹脂100質量部に対して10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることが特に好ましい。メラミン化合物の含有量がバインダー樹脂100質量部に対して10質量部以下であることにより、湿熱処理を施した後の樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける極性力と水素結合力の合計値の変化量を低く抑えやすい。
(樹脂層X2)
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、ポリエステルフィルムと接する層を樹脂層X2としたときに、樹脂層X2が、水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂(以下、単に樹脂Aということがある。)と、メチロール基を有するメラミン化合物(以下、単にメラミン化合物Bということがある。)を含むことが好ましい。樹脂Aとメラミン化合物Bは加熱により架橋構造を形成する(当該架橋構造の形成により得られる樹脂を樹脂αということがある。)。樹脂Aとメラミン化合物Bを含むことにより、これらの一部により樹脂層X2に緻密な架橋構造が形成され、ポリエステルフィルム側からのオリゴマーや紫外線吸収剤といった低分子量物の析出を抑制することができる。紫外線吸収剤の多くは低分子量であり、熱処理工程や信頼性試験においてフィルムの表面に析出するなどの問題が生じる。そのため、少なくとも片面の最表層に樹脂層X2を設けることにより、加熱時に生じる表面への析出物の量が低減され、積層ポリエステルフィルムの透明感を維持することができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、ポリエステルフィルムと接する層を樹脂層X2としたときに、樹脂層X2が、水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂(以下、単に樹脂Aということがある。)と、メチロール基を有するメラミン化合物(以下、単にメラミン化合物Bということがある。)を含むことが好ましい。樹脂Aとメラミン化合物Bは加熱により架橋構造を形成する(当該架橋構造の形成により得られる樹脂を樹脂αということがある。)。樹脂Aとメラミン化合物Bを含むことにより、これらの一部により樹脂層X2に緻密な架橋構造が形成され、ポリエステルフィルム側からのオリゴマーや紫外線吸収剤といった低分子量物の析出を抑制することができる。紫外線吸収剤の多くは低分子量であり、熱処理工程や信頼性試験においてフィルムの表面に析出するなどの問題が生じる。そのため、少なくとも片面の最表層に樹脂層X2を設けることにより、加熱時に生じる表面への析出物の量が低減され、積層ポリエステルフィルムの透明感を維持することができる。
樹脂αは、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂(樹脂A)と、メチロール基を有するメラミン化合物(メラミン化合物B)を用いてなる樹脂組成物を150℃以上に加熱されることによって得られる樹脂であることが好ましい。樹脂Aおよびメラミン化合物Bを用いてなる樹脂組成物を150℃以上に加熱すると、樹脂Aのアクリロイル基同士が架橋して形成される架橋構造や、樹脂Aの水酸基とメラミン化合物Bのメチロール基が架橋して形成される架橋構造を効率よく形成させることができる。また同時にメラミン化合物Bのメチロール基同士が架橋して形成される架橋構造も効率よく形成させることができる。樹脂Aのアクリロイル基同士、樹脂Aの水酸基とメラミン化合物Bのメチロール基、メラミン化合物Bのメチロール基同士の架橋反応は、反応性が高い。そのため、樹脂αは多くの架橋構造を有する樹脂となる。
樹脂Aの水酸基、アクリロイル基の数、メラミン化合物Bのメチロール基の数を増やすと、より緻密な架橋構造を形成した樹脂αを得ることが可能となる。ここで樹脂Aは、水酸基を有する重合体とアクリロイル基を有する重合体を有する樹脂であってもよく、水酸基とアクリロイル基を繰り返し単位中に有する重合体を有する樹脂であってもよい。中でも樹脂Aは、アクリル酸エステル化合物及び/又はメタクリル酸エステル化合物a(以下、単に化合物aということがある。)と、水酸基を有するエチレン系不飽和化合物b(以下、単に化合物bということがある。)と、ウレタン構造と、多官能アクリロイル基を有する化合物c(以下、単に化合物cということがある。)を用い、これらを重合することによって得られる重合体を有する樹脂であることが好ましい。緻密な架橋構造を形成させる点で、aから形成された炭化水素鎖にb及びcがランダムにグラフト重合されている重合体を有することがより好ましい。これらのモノマーを用いて重合された樹脂Aは、メラミン化合物Bと加熱することによって、前述した樹脂αを形成せしめることができる。以下、化合物a、b及びcについて説明する。
化合物aは、樹脂Aの主骨格を形成するモノマーである。化合物aの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸i-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸i-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸i-オクチル、アクリル酸t-オクチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸i-プロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸i-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸n-オクチル、メタクリル酸i-オクチル、メタクリル酸t-オクチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等のアクリル酸及び/またはメタクリル酸の炭素数1~18のアルキルエステルやその他、アクリル酸シクロヘキシル等のシクロ炭素数5~12のシクロアルキルエステル、アクリル酸ベンジル炭素数7~12のアラルキルエステルなどを挙げることができる。
化合物bは、水酸基を有することが必要である。かかる化合物bをモノマーとして用いることにより、樹脂Aに水酸基を持たせることができる。化合物bの具体例としては、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、アクリル酸2-ヒドロキシブチル、アクリル酸3-ヒドロキシブチル、アクリル酸4-ヒドロキシブチル、アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、2-ヒドロキシプロピルアリルエーテル、2-ヒドロキシブチルアリルエーテル、アリルアルコール、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシブチル、メタクリル酸3-ヒドロキシブチル、メタクリル酸4-ヒドロキシブチル、メタクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、2-ヒドロキシエチルメタアリルエーテル、2-ヒドロキシプロピルメタアリルエーテル、2-ヒドロキシブチルメタアリルエーテルなど分子内に1つ以上の水酸基を含む不飽和化合物が好ましい。また、化合物bは、カルボキシル基を有していてもよい。
化合物a、b及びcを用いて、樹脂Aを重合する場合、化合物bの質量は、a~cの化合物の質量の合計を100質量%としたときに、1質量%以上30質量%以下であることが好ましい。化合物bの質量(仕込み量)を、1質量%以上にすることで、樹脂Aに十分な量の水酸基を持たせることができる。また、化合物bの質量を30質量%以下とすることで、樹脂Aを効率よく重合することができる。化合物bが30質量%を超えると、後述する方法によって樹脂組成物を含む塗液を調製する際に、水系溶媒Eに水分散化または水溶化した樹脂Aがゲル化したり、凝集したりしてすることにより、好適に使用することが困難になる場合がある。
化合物cは、アクリロイル基を有し、また、アクリロイル基が多官能であると、樹脂αに緻密な架橋構造を形成させることができるため好ましい。化合物cが有するアクリロイル基の数は2以上15以下であることが好ましい。本発明において、アクリロイル基はメタクリロイル基を含むものである。かかる化合物cをモノマーとして用いることにより、樹脂Aにアクリロイル基を持たせることができる。また、化合物cは多官能アクリロイル基以外に分子内にウレタン構造を有することが好ましい。かかる化合物cをモノマーとして用いることにより、樹脂Aにアクリロイル基とウレタン構造を持たせることができる。
化合物cは、具体的には、多価アルコールと、イソシアネートモノマー及び/又は有機ポリイソシアネートとを反応させて得られる化合物と、水酸基を有するアクリレートモノマー及び/又は水酸基を有するメタクリレートモノマーとを、無溶剤下もしくは有機溶剤下で反応させ合成することで得られるウレタンアクリレート化合物が好ましい。
多価アルコールとしてはアクリルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。イソシアネートモノマーとしてはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられ、有機ポリイソシアネートはイソシアネートモノマーから合成されるアダクトタイプ、イソシアヌレートタイプ、ビュレットタイプのポリイソシアネートなどが挙げられる。水酸基を有するアクリレートモノマーとしては、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどが挙げられる。水酸基を有するメタクリレートモノマーとしては、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピルなどが挙げられる。また、化合物cには、メチロール基が含有されていてもよい。
化合物a、b及びcを用いて、樹脂Aを重合する場合、化合物cの質量は、a~cの化合物の質量の合計を100質量%としたときに、1質量部以上15質量%以下であることが好ましい。化合物cの質量を1質量%以上にすることで、樹脂Aに十分な量のアクリロイル基やウレタン構造を持たせることができる。一方、化合物cの質量が15質量%を超えると、以下の現象が起こることがあり、好ましくない。化合物cの質量が15質量%を超えると、樹脂Aが過剰な量のアクリロイル基を有するので、樹脂αを得るために樹脂Aを加熱すると、アクリロイル基同士の架橋構造が非常に多く形成される。その結果、著しい硬化収縮が引き起こされ、樹脂層にクラックが発生することがある。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、樹脂層X1の厚み、および樹脂層X2の厚みが、共に30nm以上800nm以下であることが好ましい。樹脂層X1およびX2の厚みを共に30nm以上とすることで、それぞれの機能である易接着性と低分子量物析出抑制性を付与することが可能となる。また、樹脂層X1やX2の厚みが厚すぎると、ポリエステルフィルムにカールが発生するため、樹脂層X1およびX2の厚みを共に800nm以下、好ましくは750nm以下、さらに好ましくは100nm以下、特に好ましくは80nm以下とすることにより耐カール性を高めることができる。また、前記式2のL(SCI)-L(SCE)/L(SCI)を低くする観点も考慮すると、樹脂層X1およびX2の厚みはX1<X2であることが好ましい。
(水酸基とアクリロイル基を有する樹脂Aの製造方法)
本発明において用いられる樹脂Aの製造方法としては、特に限定されることなく公知の技術を適用することができるが、モノマーとして、化合物a、b及びcを用いることが好ましい。さらに、樹脂Aの製造方法としては、化合物a、b及びcを用いて水系溶媒E中で乳化重合により製造することが好ましい。水系溶媒Eを用いることで、水系溶媒Eを用いた樹脂組成物を含む塗液の調整が容易となる。また乳化重合により樹脂Aを製造することで、樹脂Aの機械的分散安定性が優れるので好ましい。本発明で用いられる乳化剤は特に限定されず、アニオン系乳化剤、及びノニオン系乳化剤のいずれの乳化剤でもよく、これらは単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
本発明において用いられる樹脂Aの製造方法としては、特に限定されることなく公知の技術を適用することができるが、モノマーとして、化合物a、b及びcを用いることが好ましい。さらに、樹脂Aの製造方法としては、化合物a、b及びcを用いて水系溶媒E中で乳化重合により製造することが好ましい。水系溶媒Eを用いることで、水系溶媒Eを用いた樹脂組成物を含む塗液の調整が容易となる。また乳化重合により樹脂Aを製造することで、樹脂Aの機械的分散安定性が優れるので好ましい。本発明で用いられる乳化剤は特に限定されず、アニオン系乳化剤、及びノニオン系乳化剤のいずれの乳化剤でもよく、これらは単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
アニオン系乳化剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類やドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、ラウリル酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類などが挙げられる。また、ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類やポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル類などが挙げられる。
乳化重合に際しては、通常、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩類、t-ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、p-メンタンヒドロパーオキシドなどの有機過酸化物類、過酸化水素などの重合開始剤が使用される。これら重合開始剤も1種又は複数種併用のいずれの態様でも利用できる。
また乳化重合に際して、所望により重合開始剤とともに還元剤を併用することができる。このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラート金属塩等の還元性有機化合物;チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸アンモニウム等の還元性無機化合物などが使用できる。
更に、乳化重合に際しては連鎖移動剤を使用することができる。このような連鎖移動剤としては、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、2-エチルヘキシルチオグリコレート、2-メルカプトエタノール、トリクロロブロモメタン等を挙げることができる。なお、本発明の樹脂Aの乳化重合において好適に採用される重合温度は約30~100℃である。
(メチロール基を有するメラミン化合物B)
本発明の積層ポリエステルフィルムで用いることのできるメチロール基を有するメラミン化合物は、1分子中にトリアジン環、及びメチロール基をそれぞれ1つ以上有している必要がある(以下、メチロール基を有するメラミン化合物をメラミン化合物Bということがある。)。かかるメラミン化合物Bを用いることで、樹脂αにメチロール基同士の架橋構造を持たせることができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムで用いることのできるメチロール基を有するメラミン化合物は、1分子中にトリアジン環、及びメチロール基をそれぞれ1つ以上有している必要がある(以下、メチロール基を有するメラミン化合物をメラミン化合物Bということがある。)。かかるメラミン化合物Bを用いることで、樹脂αにメチロール基同士の架橋構造を持たせることができる。
このメラミン化合物Bは、具体的には、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して得られるメチロールメラミン誘導体に、低級アルコールとしてメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等を脱水縮合反応させてエーテル化した化合物などが好ましい。メチロール化メラミン誘導体としては、例えばモノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等を挙げることができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムのX2層を形成する樹脂組成物は、そのメラミン化合物Bの含有量が、樹脂Aの質量を100質量部としたとき、10質量部以上60質量部以下であることが好ましい。より好ましくは、メラミン化合物Bの質量が20質量部以上50質量部以下である。
(イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物から選ばれる少なくとも1種以上を含む架橋剤C)
本発明の積層ポリエステルフィルムでは、樹脂層X2を形成する樹脂組成物に、樹脂Aおよびメラミン化合物B以外に、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物から選ばれる少なくとも1種以上を含む架橋剤C(以下、単に架橋剤Cということがある。)を含有させることができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムでは、樹脂層X2を形成する樹脂組成物に、樹脂Aおよびメラミン化合物B以外に、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物から選ばれる少なくとも1種以上を含む架橋剤C(以下、単に架橋剤Cということがある。)を含有させることができる。
イソシアネート基を有する化合物としては、1,3-又は1,4-フエニレンジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3-ジメチルジフエニルメタン-4,4-ジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物や1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8-オクタメチレンジイソシアネート、1,10-デカメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物、またはこれらイソシアネートの2量体または3量体やこれらイソシアネートと、例えばエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の2価または3価のポリオールとのアダクト体などを例示できる。
オキサゾリン基を有する化合物としては、オキサゾリン基またはオキサジン基を1分子当たり少なくとも1つ以上有するものであれば特に限定されないが、付加重合性オキサゾリン基含有モノマーが好ましく、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-エチル-2-オキサゾリンを挙げることができる。
カルボジイミド基を有する化合物としては、例えば、カルボジイミド構造(-N=C=N-)を1分子当たり少なくとも1つ以上有するものであれば特に限定されないが、耐湿熱接着性などの点で、1分子中に2つ以上を有するポリカルボジイミド化合物が特に好ましい。その中でも特に、ポリエステル樹脂やアクリル樹脂などのポリマーの末端や側鎖に、複数個のカルボジイミド基を有する、高分子型のイソシアネート化合物を用いると、本発明の積層ポリエステルフィルムとしたときに、樹脂層の硬度向上やオリゴマー析出抑制性だけでなく、各種ハードコート剤や粘着剤などとの接着性や耐湿熱接着性、可撓性、強靭性も高まる点で好ましい。
カルボジイミド化合物の製造は公知の技術を適用することができ、一般的には、ジイソシアネート化合物を触媒存在下で重縮合することにより得られる。ポリカルボジイミド化合物の出発原料であるジイソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族、脂環式ジイソシアネートなどを用いることができ、具体的にはトリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジイソシアネートなどを用いることができる。更に本発明の効果を消失させない範囲において、ポリカルボジイミド化合物の水溶性や水分散性を向上するために、界面活性剤を添加することや、ポリアルキレンオキシド、ジアルキルアミノアルコールの四級アンモニウム塩、ヒドロキシアルキルスルホン酸塩などの親水性モノマーを添加しても用いてもよい。
また他の化合物、例えば、アジリジン化合物、アミドエポキシ化合物、チタンキレートなどのチタネート系カップリング剤、メチロール化あるいはアルキロール化した尿素系化合物、アクリルアミド系化合物などを任意で用いることもできる。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいては、樹脂層X2を形成する樹脂組成物中の、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物から選ばれる少なくとも1種以上を含む架橋剤Cの質量が、樹脂Aの質量を100質量部としたとき、10質量部以上80質量部以下であることが好ましい。より好ましくは15質量部以上50質量部以下である。架橋剤Cを10質量部以上とすることで、樹脂層Xは各種ハードコート剤や粘着剤との良好な接着性を発現することができる。一方、架橋剤Cを80質量部以下とすることで、樹脂層Xは各種ハードコート剤や粘着剤との良好な接着性を維持しつつ、樹脂αが有する析出抑制性を発現することができる。
また、本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層X2を形成する樹脂組成物は、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂Aと、メチロール基を有するメラミン化合物Bを合計した含有量が、樹脂層を形成する樹脂全体に対して70質量%以上であることが好ましい。樹脂層を形成する樹脂中の樹脂Aと、メラミン化合物Bの合計含有量を70質量%以上とすることで、ポリエステルフィルムからの析出を抑制することができる。
水酸基とアクリロイル基を有する樹脂Aと、メチロール基を有するメラミン化合物Bを用いてなる樹脂組成物は150℃以上に加熱されることによって、樹脂Aのアクリロイル基同士や、水酸基とメラミン化合物Bのメチロール基が架橋して、架橋構造が形成される。樹脂Aの水酸基、アクリロイル基の数、メラミン化合物Bのメチロール基の数を増やすと、より緻密な架橋構造を形成することが可能となる。このような緻密な架橋構造は、加熱後の積層ポリエステルフィルムに含まれるオリゴマーや紫外線吸収剤などの析出が少なく、透明性を向上することができる。
(ポリエステルフィルム)
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、基材フィルムとなるポリエステルフィルムについて詳しく説明する。ポリエステルとは、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であって、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、エチレン-2,6-ナフタレート、ブチレンテレフタレート、プロピレン-2,6-ナフタレート、エチレン-α,β-ビス(2-クロロフェノキシ)エタン-4,4‘-ジカルボキシレートなどから選ばれた少なくとも1種の構成成分を主要構成成分(主要構成単位)とするものを好ましく用いることができる。中でも本発明の積層ポリエステルフィルムでは、ポリエステルフィルムとしてポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。またポリエステルフィルムに熱や収縮応力などが作用する場合には、ポリエステルフィルムとして耐熱性や剛性に優れたポリエチレン-2,6-ナフタレートを用いることが特に好ましい。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、基材フィルムとなるポリエステルフィルムについて詳しく説明する。ポリエステルとは、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であって、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、エチレン-2,6-ナフタレート、ブチレンテレフタレート、プロピレン-2,6-ナフタレート、エチレン-α,β-ビス(2-クロロフェノキシ)エタン-4,4‘-ジカルボキシレートなどから選ばれた少なくとも1種の構成成分を主要構成成分(主要構成単位)とするものを好ましく用いることができる。中でも本発明の積層ポリエステルフィルムでは、ポリエステルフィルムとしてポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。またポリエステルフィルムに熱や収縮応力などが作用する場合には、ポリエステルフィルムとして耐熱性や剛性に優れたポリエチレン-2,6-ナフタレートを用いることが特に好ましい。
上記ポリエステルフィルムは、二軸配向されたものであるのが好ましい。二軸配向ポリエステルフィルムとは、一般に、未延伸状態のポリエステルシート又はフィルムを長手方向および長手方向に直交する幅方向に各々2.5~5.0倍程度延伸され、その後、熱処理を施されて、結晶配向が完了されたものであり、広角X線回折で二軸配向のパターンを示すものをいう。ポリエステルフィルムが二軸配向フィルムであると、積層ポリエステルフィルムの熱安定性、特に寸法安定性や機械的強度が向上し、平面性向上するので好ましい。
また、上記ポリエステルフィルム中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、有機系易滑剤、顔料、染料、有機又は無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、核剤などがその特性を悪化させない程度に添加されていてもよい。
上記ポリエステルフィルムの厚みは特に限定されるものではなく、用途や種類に応じて適宜選択されるが、10μm以上50μm以下であることが好ましい。特に光学用フィルムに用いられる際には、パネル薄膜化の流れや虹ムラ低減の観点、及び加熱時における紫外線吸収剤等の析出軽減の観点、及び耐光性の観点から、15μm以上38μm以下であることが好ましい。ポリエステルフィルムの波長380nmにおける光線透過率を10%以下としたい場合、厚みが小さくなるにつれて紫外線吸収剤の添加濃度を高くする必要があり、加熱時の紫外線吸収剤の析出がより問題となる。そのため、上記ポリエステルフィルムの厚みを10μm以上とすることにより、耐光性を維持しつつ紫外線吸収剤の析出を軽減することができる。一方、上記ポリエステルフィルムの厚みを50μm以下に抑えることで、積層ポリエステルフィルムの虹ムラを抑制することができる。虹ムラは二軸配向フィルムの位相差の大きさに由来して発生し、位相差は長手方向と幅方向の屈折率差と厚みの積で表されるため、ポリエステルフィルムを薄くすることで積層ポリエステルフィルムの虹ムラを低減することができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムは、光学用フィルムに好適に用いられる。ここで光学用フィルムとは、LCDやOLED、タッチパネルなどのディスプレイデバイスに用いられるフィルムを指し、具体例としては例えば、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、円偏光板、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、バックライトユニット、拡散シート、プリズムシート・マイクロレンズシート、輝度向上フィルム、QDシート等に用いられるフィルムが挙げられる。150℃で1時間加熱処理せしめても式2の変化が少ないことから、本発明の積層ポリエステルフィルムは、加熱され、かつ透明性が求められる用途に好適に供せられる。具体的には、本発明の積層ポリエステルフィルムの上にハードコート層や酸化インジウムスズ(以降ITOと称する。)などの導電層が設けられる用途(例えばタッチパネル用途)に用いられることができる。また、液晶やOLEDディスプレイなどの紫外線カット機能が求められる紫外線吸収剤の析出防止と易接着機能を併せ持つフィルムに用いられる。
(ポリエステルフィルムの製造方法)
本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムの製造方法について、ポリエステル樹脂として、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと称する。)を用いた例を挙げてより具体的に説明する。まず、PETのペレットを十分に真空乾燥して水分量を100ppm以下とした後、押出機に供給する。押出機において約280℃でシート状に溶融押し出しを行い、シート状物を表面温度5~40℃のキャストドラムで冷却固化せしめて未延伸(未配向)PETフィルム(Aフィルム)を作製する。このAフィルムを80~120℃に加熱したロールで長手方向に2.5~5.0倍延伸して一軸配向PETフィルム(Bフィルム)を得る。Bフィルムの端部をクリップで把持してテンターに導き、80~130℃で加熱後、幅方向に1.1~5.0倍延伸する。引き続き150~250℃の熱処理ゾーンへ導き1~30秒間の熱処理を行い、結晶配向を完了させる。この加熱工程(熱処理工程)で、必要に応じて幅方向、あるいは長手方向に3~15%の弛緩処理を施してもよい。このようにして本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムを得ることができる。
本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムの製造方法について、ポリエステル樹脂として、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと称する。)を用いた例を挙げてより具体的に説明する。まず、PETのペレットを十分に真空乾燥して水分量を100ppm以下とした後、押出機に供給する。押出機において約280℃でシート状に溶融押し出しを行い、シート状物を表面温度5~40℃のキャストドラムで冷却固化せしめて未延伸(未配向)PETフィルム(Aフィルム)を作製する。このAフィルムを80~120℃に加熱したロールで長手方向に2.5~5.0倍延伸して一軸配向PETフィルム(Bフィルム)を得る。Bフィルムの端部をクリップで把持してテンターに導き、80~130℃で加熱後、幅方向に1.1~5.0倍延伸する。引き続き150~250℃の熱処理ゾーンへ導き1~30秒間の熱処理を行い、結晶配向を完了させる。この加熱工程(熱処理工程)で、必要に応じて幅方向、あるいは長手方向に3~15%の弛緩処理を施してもよい。このようにして本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムを得ることができる。
(樹脂層Xの形成方法)
本発明の樹脂層の形成方法では、ポリエステルフィルムの少なくとも一面に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂(樹脂A)と、メチロール基を有するメラミン化合物(メラミン化合物B)を含む樹脂組成物を塗布する塗布工程1、150℃未満で前記樹脂組成物を乾燥する乾燥工程1、前記樹脂組成物の上にポリエステル樹脂を塗布する塗布工程2、少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程、および、100~250℃の範囲で加熱して樹脂層Xを形成せしめる乾燥工程2をこの順に有することが好ましい。また、各乾燥工程は、ポリエステルフィルムの横延伸や熱処理工程と並行して設けてもよい。その場合、乾燥工程1の乾燥温度は、塗布工程2に至るまでの最高温度とする。
本発明の樹脂層の形成方法では、ポリエステルフィルムの少なくとも一面に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂(樹脂A)と、メチロール基を有するメラミン化合物(メラミン化合物B)を含む樹脂組成物を塗布する塗布工程1、150℃未満で前記樹脂組成物を乾燥する乾燥工程1、前記樹脂組成物の上にポリエステル樹脂を塗布する塗布工程2、少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程、および、100~250℃の範囲で加熱して樹脂層Xを形成せしめる乾燥工程2をこの順に有することが好ましい。また、各乾燥工程は、ポリエステルフィルムの横延伸や熱処理工程と並行して設けてもよい。その場合、乾燥工程1の乾燥温度は、塗布工程2に至るまでの最高温度とする。
乾燥工程1の乾燥温度を150℃以上とすると、アクリロイル基を有する樹脂(樹脂A)とメチロール基を有するメラミン化合物(メラミン化合物B)の架橋反応が進み、ポリエステル樹脂を塗布したときに液をはじきやすく、均一な塗布が困難となることがある。その結果、最表面に均一性の高いX1層が形成されないため、式1の「γSh/(γSh+γSd)」を好ましい範囲にすることができない場合がある。一方、塗布工程1の乾燥温度を150℃未満とすれば、樹脂組成物から水分だけが揮発した状態となるため、ポリエステル樹脂を均一に塗布することができ、また、塗布工程1で形成した樹脂層X2と塗布工程2及びその後の乾燥工程2で形成した樹脂層X1の密着性を高くすることもできる。
塗布工程2の後の乾燥工程2では、引き続き100℃~250℃の範囲で乾燥を行うが、好ましくは150~240℃の範囲で行うことで、樹脂層Xの硬化が進むため好ましい。各塗布工程に使用する樹脂組成物は前述したとおりである。また、各乾燥工程の温度設定は、段階的に変化させてもよいが、最終的に各乾燥工程で最も高温になる温度を当該工程における乾燥温度とすることとする。
樹脂Aとメラミン化合物Bを含有する樹脂組成物をポリエステルフィルム上に設ける際に、溶媒を用いてもよいが、水系溶媒を用いることが好ましい。水系溶媒を用いることで、加熱工程において、溶媒が急激に蒸発することを抑制でき、均一な樹脂層を形成できる。また水系溶媒は有機溶剤と比較して環境負荷の点で優れている。ここで、水系溶媒とは水、または水とメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類など、水に可溶である有機溶媒が、溶媒全体中に0.1質量%以上40質量%以下の比率で混合させているものを指す。
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいては、ポリエステルフィルムへの塗布方法は二通りのやり方がある。一つはオフコート法であり、具体的には、公知の方法で作製し、枚葉の形にカットされた二軸延伸ポリエステルフィルムの四辺を金属枠などで動かないように固定した後に、ポリエステルフィルムの上に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含む樹脂組成物を塗布した後に、100℃以上150℃未満の範囲内で乾燥させて樹脂層X2を形成する。その後、ポリエステル樹脂組成物を塗布し、150℃~240℃の温度範囲内で乾燥させて樹脂層X1を形成する。
もう一つの方法はインラインコート法であり、ポリエステル樹脂を溶融押し出ししてから急冷して得られる実質的に非晶状態のAフィルム、長手方向に延伸されたBフィルムの上に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含む樹脂組成物を塗布した後に、テンターで幅方向を横把持して幅方向に延伸し、最終的には150℃~240℃の温度範囲内で乾燥させて樹脂層X2を形成し、巻き取る。その後、巻き取ったフィルムの上に、ポリエステル樹脂組成物を塗布し、100℃~250℃、好ましくは150℃~240℃の温度範囲内で乾燥させて樹脂層X1を形成する。
ポリエステルフィルムへの樹脂組成物の塗布方式は、公知の塗布方式、例えばバーコート法、リバースコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ブレードコート法等の任意の方式を用いることができる。
かくして得られた積層ポリエステルフィルムは、透明性が良好であり、搬送工程や加工工程での擦り傷の発生を抑制することができ、さらに加熱処理を伴う加工工程においてポリエステルフィルムからのオリゴマーや紫外線吸収剤などの析出を抑制することもできる。
以下、実施例により本発明の積層ポリエステルフィルムについてより具体的に説明するが、本発明の積層ポリエステルフィルムはこれに限定されるものではない。
(特性の測定方法および効果の評価方法)
本発明における特性の測定方法、および効果の評価方法は次のとおりである。
本発明における特性の測定方法、および効果の評価方法は次のとおりである。
(1)分散力γSd、水素結合力γSh、極性力γSpの算出方法
まず、積層ポリエステルフィルムを室温23℃相対湿度65%の雰囲気中に24時間放置した。その後、同雰囲気下で、樹脂層に対して、純水、エチレングリコール、ホルムアミド、ジヨードメタンの4種の溶液のそれぞれの接触角を、接触角計CA-D型(協和界面科学(株)社製)により、それぞれ5点測定する。5点の測定値の最大値と最小値を除いた3点の測定値の平均値をそれぞれの溶液の接触角とした。次に、得られた4種類の溶液の接触角を用いて、畑らによって提案された「固体の表面自由エネルギー(γ)を分散力成分(γSd)、極性力成分(γSp)、および水素結合力成分(γSh)の3成分に分離し、Fowkes式を拡張した式(拡張Fowkes式)」に基づく幾何平均法により、本発明の分散力、極性力、水素結合力及び分散力と極性力の和である表面エネルギーを算出した。
まず、積層ポリエステルフィルムを室温23℃相対湿度65%の雰囲気中に24時間放置した。その後、同雰囲気下で、樹脂層に対して、純水、エチレングリコール、ホルムアミド、ジヨードメタンの4種の溶液のそれぞれの接触角を、接触角計CA-D型(協和界面科学(株)社製)により、それぞれ5点測定する。5点の測定値の最大値と最小値を除いた3点の測定値の平均値をそれぞれの溶液の接触角とした。次に、得られた4種類の溶液の接触角を用いて、畑らによって提案された「固体の表面自由エネルギー(γ)を分散力成分(γSd)、極性力成分(γSp)、および水素結合力成分(γSh)の3成分に分離し、Fowkes式を拡張した式(拡張Fowkes式)」に基づく幾何平均法により、本発明の分散力、極性力、水素結合力及び分散力と極性力の和である表面エネルギーを算出した。
以下、各パラメータの具体的な算出方法を示す。各記号の意味について下記する。γSLは固体と液体の界面での張力である場合、式(A)が成立する。
γSL: 樹脂層と表1に記載の既知の溶液の表面エネルギー
γS: 樹脂層の表面エネルギー
γL: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギー
γSd: 樹脂層の表面エネルギーの分散力成分
γSp: 樹脂層の表面エネルギーの極性力成分
γSh: 樹脂層の表面エネルギーの水素結合力成分
γLd: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの分散力成分
γLp: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの極性力成分
γLh: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの水素結合力成分
γSL=γS+γL-2(γSd・γLd)1/2-2(γSp・γLp)1/2-2(γSh・γLh)1/2 ・・・数式(A)
また、平滑な固体面と液滴が接触角(θ)で接しているときの状態は次式(B)で表現される(Youngの式)。
γS=γSL+γLcosθ ・・・式(B)
これら式(A)、式(B)を組み合わせると、次式(C)が得られる。
(γSd・γLd)1/2+(γSp・γLp)1/2+(γSh・γLh)1/2=γL(1+cosθ)/2 ・・・式(C)。
γSL: 樹脂層と表1に記載の既知の溶液の表面エネルギー
γS: 樹脂層の表面エネルギー
γL: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギー
γSd: 樹脂層の表面エネルギーの分散力成分
γSp: 樹脂層の表面エネルギーの極性力成分
γSh: 樹脂層の表面エネルギーの水素結合力成分
γLd: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの分散力成分
γLp: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの極性力成分
γLh: 表1に記載の既知の溶液の表面エネルギーの水素結合力成分
γSL=γS+γL-2(γSd・γLd)1/2-2(γSp・γLp)1/2-2(γSh・γLh)1/2 ・・・数式(A)
また、平滑な固体面と液滴が接触角(θ)で接しているときの状態は次式(B)で表現される(Youngの式)。
γS=γSL+γLcosθ ・・・式(B)
これら式(A)、式(B)を組み合わせると、次式(C)が得られる。
(γSd・γLd)1/2+(γSp・γLp)1/2+(γSh・γLh)1/2=γL(1+cosθ)/2 ・・・式(C)。
実際には、水、エチレングリコール、ホルムアミド、及びジヨードメタンの4種類の溶液に接触角(θ)と、表1に記載の既知の溶液の表面張力の各成分(γLd、γLp、γLh)を式(C)に代入し、4つの連立方程式を解く。その結果、固体の表面エネルギー(γ)、分散力成分(γSd)、極性力成分(γSp)、および水素結合力成分(γSh)が算出される。なお、本願発明の分散力は分散力成分(γSd)に該当し、本願発明の極性力は極性力成分(γSp)と水素結合力成分(γSh)の和に該当する。
(2)L(SCI)、L(SCE)、L(SCI)-L(SCE)
サンプルを5cm×5cmで切り出し、次いでサンプルの塗布面の反対面をマジックインキ(名称)で黒く塗り、コニカミノルタ(株)製CM-3600Aを用いて、測定径φ8mmのターゲットマスク(CM-A106)条件下で、SCE方式およびSCI方式にて塗布面のL値を測定し、n数3の平均値を求めた。なお、白色校正板はCM-A103、ゼロ校正ボックスはCM-A104を用いた。なお、塗布層がない場合は、特に測定面の指定はないものとした。
サンプルを5cm×5cmで切り出し、次いでサンプルの塗布面の反対面をマジックインキ(名称)で黒く塗り、コニカミノルタ(株)製CM-3600Aを用いて、測定径φ8mmのターゲットマスク(CM-A106)条件下で、SCE方式およびSCI方式にて塗布面のL値を測定し、n数3の平均値を求めた。なお、白色校正板はCM-A103、ゼロ校正ボックスはCM-A104を用いた。なお、塗布層がない場合は、特に測定面の指定はないものとした。
(3)加熱後の透明性
一辺が10cmの積層ポリエステルフィルムサンプルを金属枠に4辺で固定した。次に、金属枠に固定した積層ポリエステルフィルムサンプルを150℃(風量ゲージ「7」)に設定したエスペック(株)製熱風オーブン「HIGH-TEMP-OVEN PHH-200」に、オーブン内の床に対して立てて入れ1時間加熱した。取り出した積層ポリエステルフィルムサンプルを冷却後、樹脂層面とは反対側の面をエチルアルコールでふき取り、以下の基準により目視で判定を行った。なお、評価については、Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:加熱前後で透明性にまったく差が見られなかった。
B:加熱後に透明性にわずかに差が見られた。
C:加熱後に曇りが認められた。
D:加熱後に大幅に曇りが認められた。
一辺が10cmの積層ポリエステルフィルムサンプルを金属枠に4辺で固定した。次に、金属枠に固定した積層ポリエステルフィルムサンプルを150℃(風量ゲージ「7」)に設定したエスペック(株)製熱風オーブン「HIGH-TEMP-OVEN PHH-200」に、オーブン内の床に対して立てて入れ1時間加熱した。取り出した積層ポリエステルフィルムサンプルを冷却後、樹脂層面とは反対側の面をエチルアルコールでふき取り、以下の基準により目視で判定を行った。なお、評価については、Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:加熱前後で透明性にまったく差が見られなかった。
B:加熱後に透明性にわずかに差が見られた。
C:加熱後に曇りが認められた。
D:加熱後に大幅に曇りが認められた。
(4)樹脂層数、樹脂層X厚み、ポリエステルフィルムの厚み
積層ポリエステルフィルム試料を可視光硬化型樹脂(日本電子データム社製、D-800)に包埋し、室温で可視光にさらして硬化させ、包埋ブロックを得た。得られた包埋ブロックから、ダイアモンドナイフを装着したウルトラミクロトームを用いて70~100nm程度の厚みの超薄切片を作製し、これを四酸化ルテニウム蒸気中で30分間染色した。このサンプル断面をTEM(透過型電子顕微鏡:(株)日立製作所製H7100FA型)にて、10,000~100,000倍の範囲で適宜拡大して断面写真を得た。なお、本発明の実施例1では、拡大倍率を80,000倍(加速電圧200kv)とした。その5点(5個)のサンプルの樹脂層厚みの測定値を平均して、積層ポリエステルフィルムの樹脂層X厚みとした。また、樹脂層数については染色の濃淡が明瞭に見られる界面の数をもって確認した。
積層ポリエステルフィルム試料を可視光硬化型樹脂(日本電子データム社製、D-800)に包埋し、室温で可視光にさらして硬化させ、包埋ブロックを得た。得られた包埋ブロックから、ダイアモンドナイフを装着したウルトラミクロトームを用いて70~100nm程度の厚みの超薄切片を作製し、これを四酸化ルテニウム蒸気中で30分間染色した。このサンプル断面をTEM(透過型電子顕微鏡:(株)日立製作所製H7100FA型)にて、10,000~100,000倍の範囲で適宜拡大して断面写真を得た。なお、本発明の実施例1では、拡大倍率を80,000倍(加速電圧200kv)とした。その5点(5個)のサンプルの樹脂層厚みの測定値を平均して、積層ポリエステルフィルムの樹脂層X厚みとした。また、樹脂層数については染色の濃淡が明瞭に見られる界面の数をもって確認した。
また、上記のサンプル断面を(株)日立製作所製走査型電子顕微鏡(FE-SEM)S-2100Aを用いて撮像した。得られた画像から全体厚みを算出し、全体厚みより樹脂層Xの厚みを差し引いた値をポリステルフィルム厚みとした。なお、拡大倍率と加速電圧は適宜調整することができ、例えば、本発明の実施例1では、拡大倍率を300倍(加速電圧3kv)とした。
(5)樹脂層Xを形成する樹脂の構造確認
樹脂層Xを形成する樹脂の構造の確認方法は、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析(GC-MS)、フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)、プロトン核磁気共鳴分光(1H-NMR)の3種類を行い、その全ての結果から総合的に判断した。熱分解GC-MSから、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造に由来する重量ピークの有無を確認した。FT-IRにて、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造が有する各原子間の結合に由来するピークの有無を確認した。1H-NMRにて、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造が有する水素原子の位置に由来する化学シフトの位置と水素原子の個数に由来するプロトン吸収線面積を確認した。測定に使用した装置及び測定条件を以下に示す。
樹脂層Xを形成する樹脂の構造の確認方法は、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析(GC-MS)、フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)、プロトン核磁気共鳴分光(1H-NMR)の3種類を行い、その全ての結果から総合的に判断した。熱分解GC-MSから、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造に由来する重量ピークの有無を確認した。FT-IRにて、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造が有する各原子間の結合に由来するピークの有無を確認した。1H-NMRにて、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂や、メチロール基を有するメラミン化合物、ポリエステルの構造が有する水素原子の位置に由来する化学シフトの位置と水素原子の個数に由来するプロトン吸収線面積を確認した。測定に使用した装置及び測定条件を以下に示す。
<熱分解GC-MS>
熱分解炉:PY-3030D(フロンティアラボ製)
加熱温度:600℃
GC-MS(アジレント製)の条件
カラム:“UltraALLOY”(登録商標)-5
5%ジフェニル+95%ジメチルポリシロキサン
カラム温度:40℃(3分間)-320℃(18分間)を20℃/minで昇温
注入温度:300℃
<FT-IR>
IR:Nicolet iS5(サーモフィッシャーサイエンティック製)
試料調整法:KBr
測定モード:透過
分解能:8cm-1
積算回数:64回
<1H-NMR>
NMR:ECA-400(JOEL製)
共鳴波長:399.78MHz
スキャン数:32。
熱分解炉:PY-3030D(フロンティアラボ製)
加熱温度:600℃
GC-MS(アジレント製)の条件
カラム:“UltraALLOY”(登録商標)-5
5%ジフェニル+95%ジメチルポリシロキサン
カラム温度:40℃(3分間)-320℃(18分間)を20℃/minで昇温
注入温度:300℃
<FT-IR>
IR:Nicolet iS5(サーモフィッシャーサイエンティック製)
試料調整法:KBr
測定モード:透過
分解能:8cm-1
積算回数:64回
<1H-NMR>
NMR:ECA-400(JOEL製)
共鳴波長:399.78MHz
スキャン数:32。
(6)密着性
カルボン酸基含有モノマー(東亞合成(株)製、“アロニックス”(登録商標)M-5300)25質量部、シクロヘキサノン75質量部、及び光開始剤(チバガイギー社製、“イルガキュア”(登録商標)184)1.2質量部%を混合し、サンドグラインダーミルにより分散させ、UV硬化型樹脂組成物を得た。これを硬化後の膜厚が2μmとなるように、バーコーターで積層ポリエステルフィルムの樹脂層X側に均一に塗布した。次いで、UV硬化樹脂組成物を塗布した面から9cmの高さにセットした120W/cmの照射強度を有する集光型高圧水銀灯(アイグラフィックス(株)製、H03-L31)で、積算照射強度が300mJ/cm2となるように紫外線を照射し、UV硬化樹脂組成物を硬化させて積層ポリエステルフィルム上にハードコート層を形成した。なお、紫外線の積算照射強度測定には工業用UVチェッカー(日本電池(株)製、UVR-N1)を用いた。こうして得られたハードコート積層ポリエステルフィルムについて、ハードコート積層面に1mm2のクロスカットを100個入れ、“セロテープ”(登録商標)(ニチバン(株)製、CT405AP)を貼り付けてハンドローラーで1.5kg/cm2の荷重で押しつけた後、これをハードコート積層ポリエステルフィルムに対して90°方向に急速に剥離し、剥離せずに残存した格子の個数をカウントした。同様の測定を5回行い、剥離せずに残存した格子の個数の平均値により、下記の基準で密着性の評価を行った。Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:90個以上100個以下残存
B:80個以上90個未満残存
C:50個以上80個未満残存
D:0個以上50個未満残存。
カルボン酸基含有モノマー(東亞合成(株)製、“アロニックス”(登録商標)M-5300)25質量部、シクロヘキサノン75質量部、及び光開始剤(チバガイギー社製、“イルガキュア”(登録商標)184)1.2質量部%を混合し、サンドグラインダーミルにより分散させ、UV硬化型樹脂組成物を得た。これを硬化後の膜厚が2μmとなるように、バーコーターで積層ポリエステルフィルムの樹脂層X側に均一に塗布した。次いで、UV硬化樹脂組成物を塗布した面から9cmの高さにセットした120W/cmの照射強度を有する集光型高圧水銀灯(アイグラフィックス(株)製、H03-L31)で、積算照射強度が300mJ/cm2となるように紫外線を照射し、UV硬化樹脂組成物を硬化させて積層ポリエステルフィルム上にハードコート層を形成した。なお、紫外線の積算照射強度測定には工業用UVチェッカー(日本電池(株)製、UVR-N1)を用いた。こうして得られたハードコート積層ポリエステルフィルムについて、ハードコート積層面に1mm2のクロスカットを100個入れ、“セロテープ”(登録商標)(ニチバン(株)製、CT405AP)を貼り付けてハンドローラーで1.5kg/cm2の荷重で押しつけた後、これをハードコート積層ポリエステルフィルムに対して90°方向に急速に剥離し、剥離せずに残存した格子の個数をカウントした。同様の測定を5回行い、剥離せずに残存した格子の個数の平均値により、下記の基準で密着性の評価を行った。Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:90個以上100個以下残存
B:80個以上90個未満残存
C:50個以上80個未満残存
D:0個以上50個未満残存。
(7)湿熱密着性
積層ポリエステルフィルムの樹脂層X側に、(6)と同様の方法で、ハードコート層を積層し、ハードコート積層ポリエステルフィルムを得た。さらに、得られたハードコート積層ポリエステルフィルムを、温度85℃、相対湿度85%の恒温恒湿槽中に500時間放置し、湿熱接着試験用サンプルを得た。得られた湿熱接着試験用サンプルについて、(6)と同様の方法で、接着性試験を行い、同様の基準で評価した。
積層ポリエステルフィルムの樹脂層X側に、(6)と同様の方法で、ハードコート層を積層し、ハードコート積層ポリエステルフィルムを得た。さらに、得られたハードコート積層ポリエステルフィルムを、温度85℃、相対湿度85%の恒温恒湿槽中に500時間放置し、湿熱接着試験用サンプルを得た。得られた湿熱接着試験用サンプルについて、(6)と同様の方法で、接着性試験を行い、同様の基準で評価した。
(8)虹ムラ
各実施例及び各比較例で得られた積層ポリエステルフィルムの配向軸を、粘着剤を介して、偏光子の吸収軸と平行となるように貼り合せた。その後白色LEDバックライトを下面から照射したときの透過光を50°の角度で、全方位から目視により虹ムラの有無を観察し、以下の基準で評価した。Cは実用上問題のあるレベル、Bは実用レベルであり、Aは良好とした。
A:虹ムラが認められなかった。
B:虹ムラがわずかに認められた。
C:虹ムラが顕著に認められた。
各実施例及び各比較例で得られた積層ポリエステルフィルムの配向軸を、粘着剤を介して、偏光子の吸収軸と平行となるように貼り合せた。その後白色LEDバックライトを下面から照射したときの透過光を50°の角度で、全方位から目視により虹ムラの有無を観察し、以下の基準で評価した。Cは実用上問題のあるレベル、Bは実用レベルであり、Aは良好とした。
A:虹ムラが認められなかった。
B:虹ムラがわずかに認められた。
C:虹ムラが顕著に認められた。
(9)カール
積層ポリエステルフィルムを、100mm(長手方向)×100mm(幅方向)の正方形に切り出し、樹脂層面を上にしたときのフィルムのカール度合いを以下の基準で評価した。Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:フィルムは平坦で全く浮きが発生していなかった。
B:フィルム端部の浮きが1mm以上3mm未満であった。
C:フィルム端部の浮きが3mm以上20mm未満であった。
D:フィルム端部の浮きが20mm以上であった、又は、内側に丸まった状態であった。
積層ポリエステルフィルムを、100mm(長手方向)×100mm(幅方向)の正方形に切り出し、樹脂層面を上にしたときのフィルムのカール度合いを以下の基準で評価した。Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
A:フィルムは平坦で全く浮きが発生していなかった。
B:フィルム端部の浮きが1mm以上3mm未満であった。
C:フィルム端部の浮きが3mm以上20mm未満であった。
D:フィルム端部の浮きが20mm以上であった、又は、内側に丸まった状態であった。
(10)耐光性
積層ポリエステルフィルムを50mm(長手方向)×幅50mm(幅方向)の正方形に切り出しサンプルとした。JIS B7753(1999年度版)に規定されるサンシャインカーボンアーク灯式耐光性試験機(スガ試験機(株)製 サンシャインウェザーメーター S80D)を用いて60℃、1000hr放置し、耐光性試験を行った。耐光性試験前の積層ポリエステルフィルムサンプル、およびの耐光性試験後の積層ポリエステルフィルムサンプルについて、コニカミノルタ(株)製CM-3600dを用いて、測定径φ25.4mmのターゲットマスク条件下で、SCI方式にて色調(L*値およびa*値、b*値)の測定を各サンプルについて5回ずつ行った。得られた値の平均値を基に、下記式よりΔEを算出した。なお、白色校正板はCM-A103、ゼロ校正ボックスはCM-A104を用いた。このときのΔEを用いて、以下の基準で耐光性を判定した。なお、評価については、Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
ΔE={(L*値試験前-L*値試験後)2+(a*値試験前-a*値試験後)2+(b*値試験前-b*値試験後)2}1/2
A:ΔEが0.0~2.0
B:ΔEが2.1~3.0
C:ΔEが3.1~5.0
D:ΔEが5.1以上。
積層ポリエステルフィルムを50mm(長手方向)×幅50mm(幅方向)の正方形に切り出しサンプルとした。JIS B7753(1999年度版)に規定されるサンシャインカーボンアーク灯式耐光性試験機(スガ試験機(株)製 サンシャインウェザーメーター S80D)を用いて60℃、1000hr放置し、耐光性試験を行った。耐光性試験前の積層ポリエステルフィルムサンプル、およびの耐光性試験後の積層ポリエステルフィルムサンプルについて、コニカミノルタ(株)製CM-3600dを用いて、測定径φ25.4mmのターゲットマスク条件下で、SCI方式にて色調(L*値およびa*値、b*値)の測定を各サンプルについて5回ずつ行った。得られた値の平均値を基に、下記式よりΔEを算出した。なお、白色校正板はCM-A103、ゼロ校正ボックスはCM-A104を用いた。このときのΔEを用いて、以下の基準で耐光性を判定した。なお、評価については、Dは実用上問題のあるレベル、Cは実用レベルであり、AとBのものは良好とした。
ΔE={(L*値試験前-L*値試験後)2+(a*値試験前-a*値試験後)2+(b*値試験前-b*値試験後)2}1/2
A:ΔEが0.0~2.0
B:ΔEが2.1~3.0
C:ΔEが3.1~5.0
D:ΔEが5.1以上。
(11)塗布外観
積層ポリエステルフィルムの外観を、以下の基準で、目視で判断した。
○:塗布ハジキや塗布の厚みムラが観察されなかった。
×:塗布ハジキや塗布の厚みムラが観察された。
積層ポリエステルフィルムの外観を、以下の基準で、目視で判断した。
○:塗布ハジキや塗布の厚みムラが観察されなかった。
×:塗布ハジキや塗布の厚みムラが観察された。
(12)原子間力顕微鏡(AFM)による弾性率ばらつき像を用いたドメイン面積
AFM(Burker Corporation製 DimensionIcon)を用い、PeakForceQNMモードにて測定を実施した。得られたフォースカーブから付属の解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」を用いて、JKR接触理論に基づいた解析を行い、樹脂層の弾性率分布を求めた。具体的には、まず積層ポリエステルフィルムの測定面(樹脂層面)が上面に来るように両面テープを用いて試料台に固定した。次いでPeakForceQNMモードのマニュアルに従い、カンチレバーの反り感度、バネ定数、先端曲率の構成を行った後、下記の条件にて測定を実施し、得られたDMT Modulusチャンネルのデータを樹脂層の弾性率として採用した。測定条件は下記に示す。
AFM(Burker Corporation製 DimensionIcon)を用い、PeakForceQNMモードにて測定を実施した。得られたフォースカーブから付属の解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」を用いて、JKR接触理論に基づいた解析を行い、樹脂層の弾性率分布を求めた。具体的には、まず積層ポリエステルフィルムの測定面(樹脂層面)が上面に来るように両面テープを用いて試料台に固定した。次いでPeakForceQNMモードのマニュアルに従い、カンチレバーの反り感度、バネ定数、先端曲率の構成を行った後、下記の条件にて測定を実施し、得られたDMT Modulusチャンネルのデータを樹脂層の弾性率として採用した。測定条件は下記に示す。
<測定装置、条件>
測定装置:Burker Corporation製原子間力顕微鏡(AFM) (型番DimensionIcon)
測定モード:PeakForceQNM(フォースカーブ法)
カンチレバー:ブルカーAXS社製RTESPA-300
測定雰囲気:23℃・大気中
測定範囲:5(μm)四方
分解能:512×512
測定速度:0.977 Hz
カンチレバー移動速度:10(μm/s)
押し込み荷重(Setpoint):40(nN)
ポアソン比:0.4。
測定装置:Burker Corporation製原子間力顕微鏡(AFM) (型番DimensionIcon)
測定モード:PeakForceQNM(フォースカーブ法)
カンチレバー:ブルカーAXS社製RTESPA-300
測定雰囲気:23℃・大気中
測定範囲:5(μm)四方
分解能:512×512
測定速度:0.977 Hz
カンチレバー移動速度:10(μm/s)
押し込み荷重(Setpoint):40(nN)
ポアソン比:0.4。
次いで得られたDMT Modulusチャンネルのデータを解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」にて解析し、Roughnessにて処理することにより得られた、ResultsタブのImage Raw Meanの値を樹脂層の弾性率とした。次いで得られたDMT Modulusチャンネルのデータを解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」にて解析した。まずFlattenモードにてOrder:3rdにて平滑化し、「弾性率ばらつき像」を得た。次いで前記の「弾性率ばらつき像」をRoughnessモードで解析し、Image Rmaxを樹脂層の弾性率のばらつき幅とした。
一方、ドメイン面積の解析については、前記の「弾性率ばらつき像」について、CommandsタブのAdjust Image Color ScaleからColor tabel:7を選択し、グレースケールの画像に変換した(図1、図2に示す画像に相当する)。更に、Bearing AnalysisモードにてBearing Area Percent:10%にて弾性率ばらつき像を着色した。次いで画像処理ソフトImageJ/開発元:アメリカ国立衛生研究所(NIH)のColor Thresholdを用いて色相から着色部を選択した。更にAnalize Particles(粒子解析)機能により各ドメインの平均面積を算出した。なおAnalize Particles(粒子解析)の測定条件設定にてSize範囲を5-Infinity(Pixel^2)とすることで、ノイズ部分の面積を除外した。以上の操作によって得られた各ドメインの平均面積をドメイン面積として採用した。
(13)湿熱処理後の極性力と水素結合力の合計値の変化量
(7)と同様の条件で湿熱処理を行ったサンプルを25℃・65%の雰囲気に一日置いておき、(2)と同様の条件で、極性力γSp、水素結合力γShを算出した。(湿熱処理後のγSp+γSh合計値)-(湿熱処理前のγSp+γSh合計値)を湿熱処理後の極性力と水素結合力の合計値の変化量とした。n数は3として、その平均値を採用した。
(7)と同様の条件で湿熱処理を行ったサンプルを25℃・65%の雰囲気に一日置いておき、(2)と同様の条件で、極性力γSp、水素結合力γShを算出した。(湿熱処理後のγSp+γSh合計値)-(湿熱処理前のγSp+γSh合計値)を湿熱処理後の極性力と水素結合力の合計値の変化量とした。n数は3として、その平均値を採用した。
(14)湿熱処理後のヘイズ変化量
一辺が5cmの正方形状の積層ポリエステルフィルムサンプルを5点(5個)準備し、日本電色工業(株)製濁度計「NDH5000」を用いて、JIS「透明材料のヘーズの求め方」(K7136 2000年版)に準ずる方式でヘイズを測定した。次にこのサンプルを(7)と同様の条件で湿熱処理を行った後に、同様の方法でヘイズを測定した。得られた測定結果より、「湿熱処理後のヘイズ5点平均値-湿熱処理前のヘイズ5点平均値」を求め、これを湿熱処理後のヘイズ変化量とした。
一辺が5cmの正方形状の積層ポリエステルフィルムサンプルを5点(5個)準備し、日本電色工業(株)製濁度計「NDH5000」を用いて、JIS「透明材料のヘーズの求め方」(K7136 2000年版)に準ずる方式でヘイズを測定した。次にこのサンプルを(7)と同様の条件で湿熱処理を行った後に、同様の方法でヘイズを測定した。得られた測定結果より、「湿熱処理後のヘイズ5点平均値-湿熱処理前のヘイズ5点平均値」を求め、これを湿熱処理後のヘイズ変化量とした。
(実施例1)
・水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂A1:
ステンレス反応容器に、メタクリル酸メチルa、メタクリル酸ヒドロキシエチルb、ウレタンアクリレートオリゴマー(根上工業(株)製、“アートレジン”(登録商標)UN-3320HA、アクリロイル基の数が6)cを70:20:5(質量比)で仕込み、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムをa~cの合計100質量部に対して2質量部加えて撹拌し、混合液1を調製した。次に、攪拌機、環流冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた反応装置を準備した。上記混合液1、イソプロピルアルコール、重合開始剤としての過硫酸カリウムを60:200:5(質量比)で反応装置に仕込み、60℃に加熱して混合液2を調製し、これを60℃の加熱状態のまま20分間保持した。次に、混合液1、イソプロピルアルコール、過硫酸カリウムを40:50:5(質量比)で混合して混合液3を調製した。続いて、滴下ロートを用いて混合液3を2時間かけて混合液2へ滴下して混合液4を調製し、これを60℃に加熱した状態のまま2時間保持した。得られた混合液4を50℃以下に冷却した後、攪拌機、減圧設備を備えた容器に移した。そこに、濃度25質量%のアンモニア水60質量部、及び純水900質量部を加え、60℃に加熱しながら減圧下にてイソプロピルアルコール及び未反応モノマーを回収し、純水に分散された樹脂A1を得た。
・水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂A1:
ステンレス反応容器に、メタクリル酸メチルa、メタクリル酸ヒドロキシエチルb、ウレタンアクリレートオリゴマー(根上工業(株)製、“アートレジン”(登録商標)UN-3320HA、アクリロイル基の数が6)cを70:20:5(質量比)で仕込み、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムをa~cの合計100質量部に対して2質量部加えて撹拌し、混合液1を調製した。次に、攪拌機、環流冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた反応装置を準備した。上記混合液1、イソプロピルアルコール、重合開始剤としての過硫酸カリウムを60:200:5(質量比)で反応装置に仕込み、60℃に加熱して混合液2を調製し、これを60℃の加熱状態のまま20分間保持した。次に、混合液1、イソプロピルアルコール、過硫酸カリウムを40:50:5(質量比)で混合して混合液3を調製した。続いて、滴下ロートを用いて混合液3を2時間かけて混合液2へ滴下して混合液4を調製し、これを60℃に加熱した状態のまま2時間保持した。得られた混合液4を50℃以下に冷却した後、攪拌機、減圧設備を備えた容器に移した。そこに、濃度25質量%のアンモニア水60質量部、及び純水900質量部を加え、60℃に加熱しながら減圧下にてイソプロピルアルコール及び未反応モノマーを回収し、純水に分散された樹脂A1を得た。
・メチロール基を有するメラミン化合物B:
メチロール化メラミン((株)三和ケミカル製、“ニカラック”(登録商標)MX-035)を用いた。
メチロール化メラミン((株)三和ケミカル製、“ニカラック”(登録商標)MX-035)を用いた。
・樹脂組成物1(X2層形成用):
樹脂A1、メラミン化合物Bを質量比で、樹脂A1/メラミン化合物B=100/50となるように混合した。そこに、積層ポリエステルフィルム表面に易滑性を付与させるために、無機粒子として平均粒子径300nmのシリカ粒子((株)日本触媒社製、“シーホスター”(登録商標)KE-W30)を100質量部の樹脂A1に対して2質量部添加した。さらに、樹脂組成物のポリエステルフィルム上への塗布性を向上させるために、フッ素系界面活性剤(互応化学(株)製、“プラスコート”(登録商標)RY-2)を、樹脂組成物を含む塗液に対する含有量が0.06質量部になるよう添加した。最終的に固形分濃度が5質量%となるように純水で調整し、樹脂組成物1を得た。なお、液中の平均粒子径は、例えばHORIBA製の散乱式粒子径分布測定装置Partica mini LA350で求めることができ、ポリエステルフィルムの上に樹脂層内に含有する場合は、走査電子顕微鏡で30000~50000倍表面の粒子凹凸突起の直径を50個測定し、その平均値で求めることができる。
樹脂A1、メラミン化合物Bを質量比で、樹脂A1/メラミン化合物B=100/50となるように混合した。そこに、積層ポリエステルフィルム表面に易滑性を付与させるために、無機粒子として平均粒子径300nmのシリカ粒子((株)日本触媒社製、“シーホスター”(登録商標)KE-W30)を100質量部の樹脂A1に対して2質量部添加した。さらに、樹脂組成物のポリエステルフィルム上への塗布性を向上させるために、フッ素系界面活性剤(互応化学(株)製、“プラスコート”(登録商標)RY-2)を、樹脂組成物を含む塗液に対する含有量が0.06質量部になるよう添加した。最終的に固形分濃度が5質量%となるように純水で調整し、樹脂組成物1を得た。なお、液中の平均粒子径は、例えばHORIBA製の散乱式粒子径分布測定装置Partica mini LA350で求めることができ、ポリエステルフィルムの上に樹脂層内に含有する場合は、走査電子顕微鏡で30000~50000倍表面の粒子凹凸突起の直径を50個測定し、その平均値で求めることができる。
・易接着処方樹脂組成物1(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物1を次の通り調整した。
ポリエステル樹脂dの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度75℃)
(ジカルボン酸成分)
テレフタル酸:85モル%
トリメリット酸:15モル%
(ジオール成分)
エチレングリコール:100モル%
ポリエステル樹脂eの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度120℃)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:6モル%
トリメリット酸:6モル%
(ジオール成分)
エチレングリコール:100モル%
メラミン化合物fの水分散体:三和ケミカル(株)製、“ニカラック”(登録商標)MW-12LF(固形分濃度25質量%)
カルボジイミド化合物gの水分散体:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-04 固形分濃度40質量%)。
易接着処方樹脂組成物1を次の通り調整した。
ポリエステル樹脂dの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度75℃)
(ジカルボン酸成分)
テレフタル酸:85モル%
トリメリット酸:15モル%
(ジオール成分)
エチレングリコール:100モル%
ポリエステル樹脂eの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度120℃)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:6モル%
トリメリット酸:6モル%
(ジオール成分)
エチレングリコール:100モル%
メラミン化合物fの水分散体:三和ケミカル(株)製、“ニカラック”(登録商標)MW-12LF(固形分濃度25質量%)
カルボジイミド化合物gの水分散体:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-04 固形分濃度40質量%)。
上記したd~gを固形分質量比がd/e/f/g=30/70/40/30となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・ポリエステルフィルム:
実質的に粒子を含有しないPETペレット(極限粘度0.65dl/g)を充分に真空乾燥した後、紫外線吸収剤である分子量368g/molの2,2'-(1,4-フェニレン)ビスベンズオキサジン(白石工業製 “CYASORB”(登録商標) UV3638)を0.8質量%混合し、押出機に供給し285℃で溶融した。次に、溶融したPETをT字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度25℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化せしめた。この未延伸フィルムを90℃に加熱して長手方向に3.3倍延伸し、一軸延伸フィルム(Bフィルム)とした。
実質的に粒子を含有しないPETペレット(極限粘度0.65dl/g)を充分に真空乾燥した後、紫外線吸収剤である分子量368g/molの2,2'-(1,4-フェニレン)ビスベンズオキサジン(白石工業製 “CYASORB”(登録商標) UV3638)を0.8質量%混合し、押出機に供給し285℃で溶融した。次に、溶融したPETをT字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度25℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化せしめた。この未延伸フィルムを90℃に加熱して長手方向に3.3倍延伸し、一軸延伸フィルム(Bフィルム)とした。
・積層ポリエステルフィルム:
一軸延伸フィルム(上記ポリエステルフィルム)の片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約6μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、温度を120℃に設定したテンターに通して塗膜中の水分を蒸発させ、テンターアウトでエッジ部分をトリミングしてこのフィルムを巻き取った。巻き取ったフィルムを再度走行させ、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約3μmで塗布した。続いて、この積層ポリエステルフィルムを幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
一軸延伸フィルム(上記ポリエステルフィルム)の片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約6μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、温度を120℃に設定したテンターに通して塗膜中の水分を蒸発させ、テンターアウトでエッジ部分をトリミングしてこのフィルムを巻き取った。巻き取ったフィルムを再度走行させ、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約3μmで塗布した。続いて、この積層ポリエステルフィルムを幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例2~4)
バーコート変更による樹脂組成物1の塗布厚みを増加させ、樹脂層X2の厚みを表2に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
バーコート変更による樹脂組成物1の塗布厚みを増加させ、樹脂層X2の厚みを表2に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例5)
・易接着処方樹脂組成物2(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物2を次の通り調整した。
アクリル・ウレタン共重合樹脂hの水分散体:山南合成化学(株)製“サンナロン”WG-353(固形分濃度30質量%)。
ポリイソシアネートiの水分散体:DIC(株)製“バーノック”(登録商標)DNW-5000(固形分濃度80質量%)。
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)。
カルボジイミド化合物gの水分散体:日清紡ケミカル(株)“カルボジライト”(登録商標)V-04)(固形分濃度40質量%)
上記した成分を固形分重量比がh/i/j/g=100/60/30/30となるように混合し、かつ固形分濃度が2%となるように純水で濃度調整し、易接着処方樹脂組成物2を得た。
・易接着処方樹脂組成物2(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物2を次の通り調整した。
アクリル・ウレタン共重合樹脂hの水分散体:山南合成化学(株)製“サンナロン”WG-353(固形分濃度30質量%)。
ポリイソシアネートiの水分散体:DIC(株)製“バーノック”(登録商標)DNW-5000(固形分濃度80質量%)。
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)。
カルボジイミド化合物gの水分散体:日清紡ケミカル(株)“カルボジライト”(登録商標)V-04)(固形分濃度40質量%)
上記した成分を固形分重量比がh/i/j/g=100/60/30/30となるように混合し、かつ固形分濃度が2%となるように純水で濃度調整し、易接着処方樹脂組成物2を得た。
・積層ポリエステルフィルム:
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物2に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物2に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例6)
・易接着処方樹脂組成物3(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物3を次の通り調製した。
アクリル・ウレタン共重合樹脂kの水分散体:山南合成化学(株)製“サンナロン”WG-658(固形分濃度30質量%)
ポリエステル樹脂lの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:12モル%
(ジオール成分)
1モルのビスフェノールSに対して2モルのエチレンオキサイドを付加した化合物:86モル%
1,3-プロパンジオール: 14モル%
イソシアネート化合物mの水分散体:第一工業製薬(株)製“エラストロン”(登録商標)E-37(固形分濃度28質量%)
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
上記した成分を、固形分重量比がk/l/m/j=15/85/10/40となるように混合し、かつ塗料組成物の固形分濃度が2質量%となるように純水で濃度調整し、易接着処方樹脂組成物3を得た。
・易接着処方樹脂組成物3(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物3を次の通り調製した。
アクリル・ウレタン共重合樹脂kの水分散体:山南合成化学(株)製“サンナロン”WG-658(固形分濃度30質量%)
ポリエステル樹脂lの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:12モル%
(ジオール成分)
1モルのビスフェノールSに対して2モルのエチレンオキサイドを付加した化合物:86モル%
1,3-プロパンジオール: 14モル%
イソシアネート化合物mの水分散体:第一工業製薬(株)製“エラストロン”(登録商標)E-37(固形分濃度28質量%)
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
上記した成分を、固形分重量比がk/l/m/j=15/85/10/40となるように混合し、かつ塗料組成物の固形分濃度が2質量%となるように純水で濃度調整し、易接着処方樹脂組成物3を得た。
・積層ポリエステルフィルム:
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物3に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物3に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例7、8)
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを変更した以外は、実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを変更した以外は、実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例9)
ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を1.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を1.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例10)
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを表2のとおりに変更し、ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を1.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを表2のとおりに変更し、ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を1.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例11)
・水酸基とアクリロイル基を有する樹脂A2:
ステンレス反応容器に、メタクリル酸メチルa、メタクリル酸ヒドロキシエチルb、ウレタンアクリレートオリゴマー(根上工業(株)製、“アートレジン”(登録商標)UN-3320HA、アクリロイル基の数が6)cを55/30/15の質量比で仕込み、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムをa~cの合計100質量部に対して2質量部加えて撹拌し、混合液1を調製した。次に、攪拌機、環流冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた反応装置を準備した。上記混合液1、イソプロピルアルコール、重合開始剤としての過硫酸カリウムを60:200:5(質量比)で反応装置に仕込み、60℃に加熱して混合液2を調製し、これを60℃の加熱状態のまま20分間保持させた。次に、混合液1、イソプロピルアルコール、過硫酸カリウムを40:50:5(質量比)で混合して混合液3を調製した。続いて、滴下ロートを用いて混合液3を2時間かけて混合液2へ滴下して混合液4を調製し、これを60℃に加熱した状態のまま2時間保持した。得られた混合液4を50℃以下に冷却した後、攪拌機、減圧設備を備えた容器に移した。そこに、濃度25質量%のアンモニア水60重量部、及び純水900重量部を加え、60℃に加熱しながら減圧下にてイソプロピルアルコール及び未反応モノマーを回収し、純水に分散された樹脂A2を得た。
・水酸基とアクリロイル基を有する樹脂A2:
ステンレス反応容器に、メタクリル酸メチルa、メタクリル酸ヒドロキシエチルb、ウレタンアクリレートオリゴマー(根上工業(株)製、“アートレジン”(登録商標)UN-3320HA、アクリロイル基の数が6)cを55/30/15の質量比で仕込み、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムをa~cの合計100質量部に対して2質量部加えて撹拌し、混合液1を調製した。次に、攪拌機、環流冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた反応装置を準備した。上記混合液1、イソプロピルアルコール、重合開始剤としての過硫酸カリウムを60:200:5(質量比)で反応装置に仕込み、60℃に加熱して混合液2を調製し、これを60℃の加熱状態のまま20分間保持させた。次に、混合液1、イソプロピルアルコール、過硫酸カリウムを40:50:5(質量比)で混合して混合液3を調製した。続いて、滴下ロートを用いて混合液3を2時間かけて混合液2へ滴下して混合液4を調製し、これを60℃に加熱した状態のまま2時間保持した。得られた混合液4を50℃以下に冷却した後、攪拌機、減圧設備を備えた容器に移した。そこに、濃度25質量%のアンモニア水60重量部、及び純水900重量部を加え、60℃に加熱しながら減圧下にてイソプロピルアルコール及び未反応モノマーを回収し、純水に分散された樹脂A2を得た。
・樹脂組成物2(X2層形成用):
樹脂A2、メラミン化合物Bを質量比で、樹脂A2/メラミン化合物B=100/50となるように混合し、樹脂組成物2を得た。
樹脂A2、メラミン化合物Bを質量比で、樹脂A2/メラミン化合物B=100/50となるように混合し、樹脂組成物2を得た。
・積層ポリエステルフィルム:
樹脂組成物1を樹脂組成物2に変更した以外は、実施例3と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
樹脂組成物1を樹脂組成物2に変更した以外は、実施例3と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例12)
・ポリエステルフィルム、積層ポリエステルフィルム:
実質的に粒子を含有しないPETペレット(極限粘度0.65dl/g)を充分に真空乾燥した後、紫外線吸収剤である分子量368g/molの2,2'-(1,4-フェニレン)ビスベンズオキサジン(白石工業製 “CYASORB”(登録商標) UV3638)を0.8質量%混合し、押出機に供給して285℃で溶融した。次に、溶融したPETをT字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度25℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化せしめ、未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを90℃に加熱して長手方向に3.3倍延伸して一軸延伸フィルムとした。次に、一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通し、100℃から120℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施してポリエステルフィルムを得た。このポリエステルフィルムをA4サイズにカットし、四辺を金属枠で固定した後に、ポリエステルフィルムの片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約1.6μmで塗布し、雰囲気温度120℃の熱風オーブンに入れて塗膜中の水分を蒸発させた。続いて、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約0.8μmで塗布し、雰囲気温度120℃の熱風オーブンに入れて塗膜中の水分を蒸発させた。続いて235℃雰囲気温度の熱風オーブンに入れて10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋を完了させた積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
・ポリエステルフィルム、積層ポリエステルフィルム:
実質的に粒子を含有しないPETペレット(極限粘度0.65dl/g)を充分に真空乾燥した後、紫外線吸収剤である分子量368g/molの2,2'-(1,4-フェニレン)ビスベンズオキサジン(白石工業製 “CYASORB”(登録商標) UV3638)を0.8質量%混合し、押出機に供給して285℃で溶融した。次に、溶融したPETをT字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度25℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化せしめ、未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを90℃に加熱して長手方向に3.3倍延伸して一軸延伸フィルムとした。次に、一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通し、100℃から120℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施してポリエステルフィルムを得た。このポリエステルフィルムをA4サイズにカットし、四辺を金属枠で固定した後に、ポリエステルフィルムの片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約1.6μmで塗布し、雰囲気温度120℃の熱風オーブンに入れて塗膜中の水分を蒸発させた。続いて、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約0.8μmで塗布し、雰囲気温度120℃の熱風オーブンに入れて塗膜中の水分を蒸発させた。続いて235℃雰囲気温度の熱風オーブンに入れて10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋を完了させた積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例13)
樹脂組成物1を樹脂組成物2に変更し、表2のとおり塗布厚みを変更した以外は、実施例12と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
樹脂組成物1を樹脂組成物2に変更し、表2のとおり塗布厚みを変更した以外は、実施例12と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例14)
・易接着処方樹脂組成物4(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物4を次の通り調整した。
ポリエステル樹脂nの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度120℃)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:12モル%
(ジオール成分)
1モルのビスフェノールSに対して2モルのエチレンオキサイドを付加した化合物:86モル%
1,3-プロパンジオール:14モル%
カルボジイミド化合物oの水分散体:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-02L-2)(固形分濃度40質量%)。
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
上記したj、n、oを固形分質量比がn/o/j=100/30/30となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・易接着処方樹脂組成物4(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物4を次の通り調整した。
ポリエステル樹脂nの水分散体:下記のジカルボン酸成分、ジオール成分由来の構成単位を下記に比率で含むポリエステル樹脂(固形分濃度15質量%、ガラス転移温度120℃)
(ジカルボン酸成分)
2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル:88モル%
5-スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:12モル%
(ジオール成分)
1モルのビスフェノールSに対して2モルのエチレンオキサイドを付加した化合物:86モル%
1,3-プロパンジオール:14モル%
カルボジイミド化合物oの水分散体:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-02L-2)(固形分濃度40質量%)。
オキサゾリン含有ポリマーjの水分散体:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
上記したj、n、oを固形分質量比がn/o/j=100/30/30となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・積層ポリエステルフィルム:
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物4に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物4に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例15)
・易接着処方樹脂組成物5(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物5を次の通り調整した。
上記したf、j、n、oを固形分質量比がn/o/j/f=100/30/30/5となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・易接着処方樹脂組成物5(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物5を次の通り調整した。
上記したf、j、n、oを固形分質量比がn/o/j/f=100/30/30/5となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・積層ポリエステルフィルム:
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物4に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物4に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(実施例16)
・易接着処方樹脂組成物6(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物6を次の通り調整した。
上記したf、j、n、oを固形分質量比がn/o/j/f=100/30/30/10となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・易接着処方樹脂組成物6(X1層形成用):
易接着処方樹脂組成物6を次の通り調整した。
上記したf、j、n、oを固形分質量比がn/o/j/f=100/30/30/10となるように混合し、かつ樹脂組成物αの固形分濃度が2質量%となるように純水を混合して濃度調整した。
・積層ポリエステルフィルム:
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物6に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
易接着処方樹脂組成物1を易接着処方樹脂組成物6に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例1)
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。一軸延伸フィルムの片面に、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を塗布厚み約10μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。一軸延伸フィルムの片面に、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を塗布厚み約10μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例2)
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例3と同様の方法で、樹脂組成物1を塗布した一軸延伸フィルムを得た。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例3と同様の方法で、樹脂組成物1を塗布した一軸延伸フィルムを得た。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例3)
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。一軸延伸フィルムの片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を塗布厚み約6μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター内の温度条件は100℃から150℃へと徐々に昇温する温度条件であり、塗膜中の水分を蒸発させており、テンターアウトでエッジ部分をトリミングしてこのフィルムを巻き取った。巻き取ったフィルムを再度走行させ、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約3μmで塗布した。続いてこの積層ポリエステルフィルムを幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
積層ポリエステルフィルムの製膜方法を以下のとおりとした以外は実施例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。一軸延伸フィルムの片面に、バーコートを用いて樹脂組成物1を塗布厚み約6μmで塗布した。続いて、この一軸延伸フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。このときのテンター内の温度条件は100℃から150℃へと徐々に昇温する温度条件であり、塗膜中の水分を蒸発させており、テンターアウトでエッジ部分をトリミングしてこのフィルムを巻き取った。巻き取ったフィルムを再度走行させ、バーコートを用いて易接着処方樹脂組成物1を含む塗液を塗布厚み約3μmで塗布した。続いてこの積層ポリエステルフィルムを幅方向の両端部をクリップで把持した状態で、テンターに通した。予熱ゾーンの雰囲気温度を100℃にして、易接着処方樹脂組成物1を含む塗液の溶媒を乾燥させた。引き続き、連続的に110℃の延伸ゾーンで幅方向に3.6倍延伸し、続いて235℃の熱処理ゾーンで10秒間熱処理を施し、樹脂層Xの架橋とポリエステルフィルムの結晶配向の完了した積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例4)
樹脂組成物1および易接着処方樹脂組成物1を塗布しなかったこと以外は、比較例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
樹脂組成物1および易接着処方樹脂組成物1を塗布しなかったこと以外は、比較例1と同様の方法で、積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例5)
ポリエステルフィルムに紫外線吸収剤を添加しなかったことと、樹脂組成物1および易接着処方樹脂組成物1を塗布しなかったこと以外は、比較例1と同様の方法で、積層フィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
ポリエステルフィルムに紫外線吸収剤を添加しなかったことと、樹脂組成物1および易接着処方樹脂組成物1を塗布しなかったこと以外は、比較例1と同様の方法で、積層フィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの樹脂層の原料組成、及び評価結果等を表1および表2に示す。
(比較例6)
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを表1のとおりに変更し、ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を4.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの評価結果等を表1および表2に示す。
押出機の吐出量でポリエステルフィルムの厚みを表1のとおりに変更し、ポリエステルフィルム中に添加される紫外線吸収剤の量を4.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層ポリエステルフィルムの評価結果等を表1および表2に示す。
表中反応性化合物の記号は化合物種を表しており、詳細は以下のとおりである。
f:三和ケミカル(株)製、“ニカラック”(登録商標)MW-12LF(固形分濃度25質量%)
g:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-04 固形分濃度40質量%)
i:DIC(株)製“バーノック”(登録商標)DNW-5000(固形分濃度80質量%)
j:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
m:第一工業製薬(株)製“エラストロン”(登録商標)E-37(固形分濃度28質量%)
о:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-02L-2)(固形分濃度40質量%)。
f:三和ケミカル(株)製、“ニカラック”(登録商標)MW-12LF(固形分濃度25質量%)
g:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-04 固形分濃度40質量%)
i:DIC(株)製“バーノック”(登録商標)DNW-5000(固形分濃度80質量%)
j:(株)日本触媒製“エポクロス”(登録商標)WS-500(固形分濃度40質量%)
m:第一工業製薬(株)製“エラストロン”(登録商標)E-37(固形分濃度28質量%)
о:日清紡ケミカル(株)製、“カルボジライト”(登録商標)V-02L-2)(固形分濃度40質量%)。
X1層、X2層に当たる層が存在しない場合は、各層の厚みは「-」と記載した(比較例1、2、4、5)。
本発明は、ポリエステルフィルムの製膜や加熱処理を伴う加工工程でポリエステルフィルムから析出するオリゴマーや紫外線吸収剤の析出を抑制し、かつハードコートへの接着性に優れた樹脂層を有する積層フィルムに関するものであり、ディスプレイやタッチパネル用途の光学用フィルムや各種加熱加工を必要とするフィルムへ利用可能である。
1:弾性率ばらつき像内の黒色部分
2:弾性率ばらつき像内の白色部分
2:弾性率ばらつき像内の白色部分
Claims (15)
- ポリエステルフィルムの少なくとも片面の最表層に、樹脂層Xを有する積層ポリエステルフィルムであって、
前記樹脂層Xの表面自由エネルギーにおける水素結合力γSh、及び分散力γSdが下記式1を満たし、
150℃で1時間熱処理した後の、下記式2で定義される反射光の変化が0.05以下であることを特徴とする、積層ポリエステルフィルム。
式1:0.10≦γSh/(γSh+γSd)≦0.20
式2:L(SCI)-L(SCE)/L(SCI) - 紫外線吸収剤を含有し、波長380nmにおける光線透過率が10%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 前記樹脂層Xが、透過型電子顕微鏡で得られる断面観察において2層以上の積層構成を有す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。
- 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、最表面に位置する樹脂層をX1としたときに、前記樹脂層X1がポリエステル樹脂を含むことを特徴とする、請求項3に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 前記樹脂層Xを構成する樹脂層のうち、前記ポリエステルフィルムと接する層を樹脂層X2としたときに、前記樹脂層X2が、水酸基と多官能アクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含むことを特徴とする、請求項3に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステルフィルムの厚みが10μm以上50μm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。
- 前記樹脂層X1の厚み、および前記樹脂層X2の厚みが、共に30nm以上800nm以下であることを特徴とする、請求項4に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 温度85℃、湿度85%の環境下で500時間の湿熱処理を施した後の前記樹脂層X1の表面自由エネルギーにおける極性力γSpと水素結合力γShの合計値の変化量が0.0mN/m~3.0mN/m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。
- 原子間力顕微鏡(AFM)で測定した1μm四方の前記樹脂層X1の弾性率ばらつき像におけるドメイン面積が500nm2以下である、請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 光学用フィルムに用いられ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。
- 車両用ディスプレイに使用される、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 車両用電子部品に使用される、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用ディスプレイ。
- 請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルムを使用した、車両用電子部品。
- 請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルムを製造する、積層ポリエステルフィルムの製造方法であって、
ポリエステルフィルムの少なくとも一面に、水酸基とアクリロイル基を有する樹脂と、メチロール基を有するメラミン化合物を含む樹脂組成物を塗布する塗布工程1、
150℃未満で前記樹脂組成物を乾燥する乾燥工程1、
前記樹脂組成物の上にポリエステル樹脂を塗布する塗布工程2、
少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程、および、
150℃以上に加熱して樹脂層Xを形成せしめる乾燥工程2をこの順に有することを特徴とする、積層ポリエステルフィルムの製造方法。
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