JP3589233B2

JP3589233B2 - Biaxially stretch coated polyester film roll

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Publication number: JP3589233B2
Application number: JP2002163111A
Authority: JP
Inventors: 文男西村; 地加男森重; 克彦野瀬; 泰弘西野
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004010671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム幅が４００〜１５００ｍｍ、巻き長が４００〜１００００ｍである工業的規模で製造される二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールに関する。さらに詳しくは、ＬＣＤおよびＣＲＴなどのディスプレイの表面保護用フィルムまたは反射防止用フィルムなどの表面基材、印刷ラベル基材などの一般工業用途に幅広く用いることができる、長さ方向の塗膜厚さのバラツキが小さい、インラインコート法で得た二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、未延伸または一軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗膜を形成後、二軸延伸される、いわゆるインラインコート法により塗布層を設けたポリエステルフィルムは、例えば、特公昭６１−２５２８号公報、特公昭６３−１１５７４８号公報、特公平２−５０８３５号公報に開示されている。また、フィルムへの塗工方法としては、例えば、特開平６−２６１８７７号公報に開示されている。
【０００３】
しかし、近年のハードコート加工および印刷などの生産性向上のための加工速度の向上、または加工後に付与されるハードコート層および印刷層の薄膜化に対して、これらの方法を採用した場合、ロール上の長さ方向の塗膜厚さのバラツキが大きければ、塗膜上に付与されるハードコートなどの機能層との密着性のバラツキも大きくなり、このハードコートなどの機能層との密着性がフィルムロールの長さ方向で実用上不十分な密着性を示す問題が、最近の加工生産性の向上に伴って発生している。
【０００４】
さらに、ハードコート加工および印刷などの後加工時に、幅方向の任意の位置に得られたフィルムロールを用いた場合、後加工時の生産性向上のために、加工速度を向上させるべく、加工平面性を保持するテンション上昇または乾燥機温度の昇温など、これらの方法を採用した場合、幅方向のロール位置によりロールの両端のテンション調整が必要となるばかりか、長さ方向の塗膜厚さのバラツキ変動もインキなどの塗膜上に付与される機能付与層との密着性のバラツキを大きくして、このインキなどの機能付与層との密着性がフィルムロールの長さ方向で実用上不十分な密着性を示す問題として、最近の加工生産性の向上に伴って発生している。
【０００５】
厚さが３８〜７５μｍのフィルムは主にＬＣＤの表面保護用フィルムとして用いられ、厚さが１００〜１８８μｍのフィルムは主にＣＲＴの表面保護用フィルムまたは反射防止用フィルムに用いられる。このＣＲＴ用フィルムにおけるハードコートなどの機能層の密着性は特に優れた耐久性が要求されるので、厚さが１００〜１８８μｍのフィルムは、厚さが３８〜７５μｍのフィルムに比べて、塗膜厚さのバラツキをより小さくなることが強く求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、ハードコートなどの後加工時に積層される他の機能層との密着性の品質変動を小さくできる、例えば、実用上十分なハードコートなどとの密着性のバラツキを低減することで、加工歩留まりを改善できる二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、未延伸または一軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、水分散性または水溶性のウレタン樹脂を含む塗布液を塗工し、さらに乾燥後、少なくとも一方向に延伸して得られる、厚さが３８〜３００μｍ、幅が４００〜１５００ｍｍ、巻き長が４００〜１００００ｍである二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールであって、下記式（１）
塗膜厚さのバラツキ（％）＝（塗膜厚さ（ｎｍ）の最大値と最小値との差）／平均塗膜厚さ（ｎｍ）×１００ …（１）
で定義される長さ方向の塗膜厚さのバラツキが９０％以下であることを特徴とする二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールは、未延伸または一軸延伸ポリエステルフィルム（以下、基材フィルムという）の少なくとも片面に、水分散性または水溶性のウレタン樹脂を含む塗布液を塗工し、塗膜（以下、被覆樹脂層という）を乾燥後、少なくとも一方向に延伸して得られる。
【０００９】
本明細書において、「ポリエステル」とは、エステル結合によって高分子化された結晶性熱可塑性樹脂化合物を意味する。このようなポリエステルは、通常、ジカルボン酸成分とグリコール成分とを重縮合することにより得られる。
【００１０】
ポリエステルを構成するジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸が挙げられる。好ましいジカルボン酸成分は、テレフタル酸、ナフタレン−２，６―ジカルボン酸である。また、グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロへキサンジメタノールが挙げられる。好ましいグリコール成分は、エチレングリコールである。これらのジカルボン酸成分およびグリコール成分は、後述の被覆樹脂層を構成するウレタン系樹脂を含む塗布液の成分として含有されることがある。
【００１１】
本発明に用いるポリエステルは、その極限粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上、好ましくは０．６ｄｌ／ｇ以上である。極限粘度が大きいほど、機械特性および耐熱性に優れるが、重合触媒として、アンチモンが１００ｐｐｍ未満で有れば、その極限粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上にならず、溶融押出による製膜が困難であり、アンチモンが２５０ｐｐｍ越えると、混入異物の発生量が多く、フィルムの外観欠点を引き起こす。
【００１２】
被覆樹脂層は、水分散性または水溶性のウレタン樹脂を含む塗布液を基材フィルムのすくなくとも片面に塗工して形成される。
【００１３】
被覆樹脂層に用いるウレタン樹脂としては、ウレタン成分を含む公知のポリイソシアネート、ポリオール、アニオン性基を有するポリウレタン樹脂またはそれらに準じたポリウレタン系樹脂を挙げることができる。
【００１４】
例えば、ウレタン樹脂のアニオン性基としては、好ましくは−ＳＯ_３ ^＋、−ＯＳＯ_２ ^＋、−ＣＯＯ^＋のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩またはアンモニウム塩が用いられる。末端イソシアネート基が上記塩類でブロックされた熱反応型の水分散性のウレタン系樹脂は、分子内に２個以上のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネート、分子内に２個以上の活性水素原子を有する分子量が２００〜２００００の化合物、または分子内に２個以上の活性水素原子を有する鎖伸長剤を反応せしめて得られるプレポリマーから調製される。
【００１５】
ウレタン樹脂以外に塗布液に含有させる樹脂としては、例えば、水分散性または水溶性のポリエステル共重合樹脂が挙げられ、好ましくは水分散性スルホン酸金属塩基含有ポリエステル共重合樹脂が適している。
【００１６】
ポリエステル共重合樹脂のジカルボン酸成分として、基材フィルムのポリエステルについて上述したもの以外に、樹脂の水分散性を付与するために、スルホン酸金属塩基含有ジカルボン酸としてのスルホテレフタル酸を用いてもよい。また、グリコール成分としては、基材フィルムのポリエステルについて上述したもの以外に、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、グリセリンなどを用いてもよい。これらのジカルボン酸成分およびグリコール成分は、それぞれ単独で、または、任意の適切な２種以上を任意の適切な量で組み合わせて用いられる。
【００１７】
水分散性スルホン酸金属塩基含有ポリエステル共重合樹脂を構成するポリエステルの好ましい例としては、例えば、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−１，４―シクロへキサンジメチレンテレフタレートが挙げられる。かかるポリエステルは、必要に応じて、３０モル％以下、好ましくは１５モル％以下の上記酸成分またはグリコール成分を共重合したものでもよく、あるいは、このようなモル比で、上記酸成分およびグリコール成分から得られるポリエステルとブレンドしたものでもよい。
【００１８】
さらに、塗布液には、その性能を阻害しない範囲で、その他の成分を配合してもよい。例えば、被覆樹脂層に耐ブロッキング性および滑り性を付与する目的で、滑剤として不活性粒子および／またはワックス類を含有させてもよい。被覆樹脂層に含まれる樹脂に対する滑剤の配合割合は、通常、１．０〜１５重量％の範囲である。好ましくは、フィルムの透明性を８５％以上にするために、共重合ポリエステル樹脂に対して３．０〜７．０重量％の割合で滑剤を配合する。
【００１９】
不活性粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ−シリカ複合酸化物、酸化チタン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、シリカ、カオリナイト、タルク、マイカ、ゼオライトなどの無機粒子；ベンゾグアナミン樹脂架橋体、スチレン樹脂などの有機粒子が挙げられる。
【００２０】
ワックス類としては、高級脂肪酸エステル類、カルナバワックス、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンなどの水分散性または水溶性のワックス類が挙げられる。
【００２１】
被覆樹脂層の形成は、上記の成分を含有する塗布液を基材フィルムの少なくとも片面に塗工し、乾燥させることにより行われる。例えば、水分散性ウレタン樹脂、および、好ましくは水分散性ポリエステル共重合樹脂としての水分散性スルホン酸金属塩基含有ポリエステル共重合樹脂を配合した樹脂を含む塗布液の場合、固形分濃度は２〜１０重量％、粘度は３〜５０ｃｐｓ（Ｂ型粘度計により２５℃で測定）である。
【００２２】
この場合、塗膜厚さバラツキの小さい二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得るには、塗工および乾燥の条件を調整する必要がある。以下、その条件について詳しく説明する。
【００２３】
塗布液を塗工するには、「最新コーティング技術の進歩」（原崎勇次著、（株）総合技術センター発行）に記載されているごく一般的な装置を用いることができる。ロールの直径はアプリケーターロールおよびメタリングロールともに１０ｃｍ〜５０ｃｍであり、アプリケーターロール／メタリングロールの直径比は０．５〜２．０の範囲であることが好ましい。アプリケーターロールおよびメタリングロール配置は、水平または垂直など種々な配置が考えられる、塗布液の供給方法は数多くの方法があるが、重要な点はアプリケーターロールとメタリングロールとの間隙間が十分な塗布液で満たされるだけの供給量が最低限必要である。
【００２４】
基材フィルムの少なくとも片面に塗布液を塗工するには、アプリケーターロールに基材フィルムを水平または垂直など種々な配置により接触させて、塗布液が形成するメニスカスにより、アプリケーターロール上の塗布液が基材フィルムに転写される方法が取られる。
【００２５】
工業的規模の製造においては、塗布液の塗工速度は基材フィルムの製膜速度に依存する。基材フィルムの製膜速度はポリエステル樹脂を溶融押出する設備能力により決定される。例えば、溶融押出機の最大能力で二軸延伸フィルムを製膜する場合、溶融押出機の能力は厚さ１００〜３００μｍのフィルムより厚さ３８〜７５μｍのフィルムの方が一定であるので、製膜速度は厚さ１００〜３００μｍのフィルムより厚さ３８〜７５μｍのフィルムの方が早くなる。この製膜速度に合わせて目標塗膜厚さに保持するように、塗工時のアプリケーターロールの回転速度も製膜速度に比例して早くする必要がある。
【００２６】
この際、アプリケーターロールの回転速度が早ければ、上記のような低粘度の塗布液では、ロール上でウネ状筋が発生する。このウネ状筋を除去しようとしてメタリングロールの回転速度を上げると、ウネ状筋の除去に効果を示すが、その結果、メタリングロールによる塗布液の液切れが悪くなる（塗布液のスヌケ現象の発生）。そこで、ロール間隙を狭くして、塗布液の液切れを防止する。
【００２７】
逆に、溶融押出機の最大能力で二軸延伸フィルムを製膜する場合、製膜速度は厚さ３８〜７５μｍのフィルムより厚さ１００〜３００μｍのフィルムの方が遅くなる。塗膜厚さを等しく保持するためには、当然塗工速度も遅くなり、アプリケーターロールの回転速度も製膜速度に比例して遅くなる。アプリケーターロールの回転速度が遅いと、ロール上で塗布液のウネ状筋が発生せず、メタリングロールの回転速度も遅くなり、アプリケーターロール上の塗布液切れは十分である。それゆえ、目標塗膜厚さを保持するために、ロール間隙をより広くして塗膜の厚さを確保することになる。
【００２８】
従来より上記のようなアプリケーターロールとメタリングロールとの回転速度およびロール間隙の関係は知られていた。従来、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールの塗膜厚さのバラツキを小さくするために、アプリケーターロールの精度（真円度と円筒度）を向上することは考慮されていなかったが、本発明では、現在入手できるアプリケーターロールの精度（真円度と円筒度）を向上させることで、フィルムロールの長さ方向の塗膜厚さのバラツキを９０％以下にすることに成功した。
【００２９】
すなわち、ＪＩＳＢ０６２１で示されているように、ロール精度に関する真円度は、記録式真円度測定器を用いて決定された最小領域法による二つの同心円の各半径の差で表され、その単位はｍｍである。また、円筒度は、ロールを定盤上に置いた測微器付きスタンドを軸線方向に移動して、円筒上面に測定子を当てた状態で、全長にわたって種々の測定平面中で測定を実施し、そのときの読みの最大差の１／２で表され、その単位はｍｍである。
【００３０】
従って、二軸延伸被覆フィルムロールに関して、厚さ３８〜３００μｍの場合、ロール間隙をδ（μｍ）、ロール精度（真円度と円筒度）をγ／１０００（ｍｍ）とすると、±γ÷δ×１００（％）が長さ方向の塗膜厚さのバラツキを示す最小幅であり、この最小幅に塗工時の諸条件と塗膜厚さの測定誤差を含ませることで、塗膜厚さのバラツキを９０％以下にすることが可能であることを見出した。
【００３１】
すなわち、現在入手できる技術でロール精度（真円度と円筒度）を向上させることにより、長さ方向の塗膜厚さのバラツキを最小幅にできることから、具体的には、ロール精度（真円度と円筒度）を５／１０００ｍｍ未満にすることで、本発明の二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールは、ハードコート加工のハードコート層との密着トラブルを防止するだけではなく、印刷時のインキなどの密着性トラブルも防止できる。
【００３２】
塗膜厚さのバラツキが９０％以下の範囲で最小値に近い値では、今後、アプリケーターロールの精度（真円度と円筒度）の向上と塗工時の諸条件と塗膜厚さの測定精度による誤差を含む塗膜厚さのバラツキが１０％より小さくなっても、塗膜厚さのバラツキによるハードコート層との密着性の安定効果が期待できないので、塗膜厚さバラツキが１０％〜９０％である二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールが目的とする課題を解決できる範囲となる。
【００３３】
さらに、厚さ１００〜１８８μｍのフィルムは、主にＣＲＴの表面保護用フィルムおよびＣＲＴの反射防止用フィルムに用いられ、塗膜厚さのバラツキを小さくすることが要求される。現在入手できる優れたロール精度（真円度と円筒度）γ／１０００（ｍｍ）を有する塗工設備により塗工する場合、厚さ１００〜１８８μｍのフィルムは、厚さ３８〜７５μｍのフィルムに比べて、ロール間隙δ（μｍ）が小さくなることから、±γ÷δ×１００（％）がさらに小さくなる。それゆえ、本発明の二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールは、近年のＣＲＴ用としてハードコート層の耐久密着性のトラブル防止を目的とする課題を工業的規模で解決できる。
【００３４】
また、塗布液の塗工に際し、リバースコーターの各ロールの表面仕上げを０．３Ｓ以下にし、かつ、アプリケーターロールおよびメタリングロールの精度（真円度と円筒度）を５／１０００未満２／１０００以上にすることにより、ウェット塗工量の変動を押さえ、かつ、塗膜のバラツキも押さえることができる。ロールの真円度と円筒度が５／１０００以上はロールの回転によるロール間隙のバラツキが大きく、フィルムに付与されるウェット塗工量の変動が大きくなり、塗膜厚さのバラツキが９０％以下であることを満足できない。好ましくは、精度（真円度と円筒度）が３／１０００である塗工ロールを用いるのがよい。
【００３５】
さらに、アプリケーターロールとメタリングロールとの間隙は、フィルムの厚さにより異なるが、目標とする塗膜厚さを保持するには、厚さ３８〜１００μｍのフィルムの場合、２０μｍであり、厚さ１００〜３００μｍのフィルムの場合、３０〜５０μｍに調整すればよい。
【００３６】
また、塗工時のフィルムテンションを４０００〜１００００Ｎ／原反幅（原反幅は１〜２ｍ）にすることにより、工業的規模でフィルムの平面性が保持され（テンションはフィルムの厚さにより異なり、比較的薄いフィルムはより低いテンションを掛けることで平面性が保持される）、塗布液の転写量がフィルムの長さ方向で均一となる。１００００Ｎ／原反幅を超えると、フィルム原反が変形するか、破断することがある。４０００Ｎ／原反幅未満では、塗工時のフィルムの平面性が不十分となり、特にフィルムの蛇行も発生することがあり、塗布液の転写量がフィルムの長さ方向で不均一となり、フィルムのウェット塗工量が大きく変動することにより、塗膜厚さのバラツキもより大きくなる。
【００３７】
次に、リバースロールで塗工直後、フィルムの両端面のみを把持するピンチロールを付与する。このピンチロールにフィルム両端部を把持させることにより、工業的規模では、フィルムの幅方向の平面性を向上させて、フィルム幅方向のウェット塗工量の安定化に寄与させ、それにより、フィルムロールの幅方向の塗膜厚さのバラツキと長さ方向の塗膜のバラツキとを小さくする。ピンチロールにフィルム両端部を把持させない場合は、フィルムの幅方向および長さ方向のウェット塗工量が大きく変動し、塗膜厚さのバラツキもより大きくなる。
【００３８】
また、塗工時のロールとフィルムのキス長さをフィルムの幅方向で３〜１０ｍｍとすることにより、フィルムロールの幅方向および長さ方向の塗膜厚さのバラツキを小さくすることができる。ロールとフィルムのキス長さが１０ｍｍを超えると、ロールへのフィルム接触が強すぎて、フィルムに微小なキズが多数入り、フィルム外観不良となる。ロールとフィルムのキス長さが３ｍｍ未満であると、幅方向にエアー混入も発生して均一な塗工を達成することが困難になる。
【００３９】
さらに、塗工直後の塗布液の乾燥温度は７０〜１４０℃とする必要がある。乾燥温度が１４０℃を超えると、塗膜の過剰乾燥により塗膜が異常に収縮して、ヒビワレなどの塗膜亀裂が発生して、フィルム外観不良となることがある。乾燥温度が７０℃未満であると、塗膜の乾燥が不十分になり、一軸方向への延伸前のガイドロールと接触する際に塗膜剥がれによる塗膜抜けが起きることにより、フィルム外観不良となる。
【００４０】
以下、本発明の二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールの製造方法の一例について説明する。
【００４１】
まず、不活性粒子を含有しないポリエステルをその融点を越える温度で押出機から溶融押出し、ガラス転移温度以下に冷却して、未延伸シートを得る。この未延伸シートを長さ方向に３〜５倍に、好ましくは３．５〜４．５倍に一軸延伸する。
【００４２】
この一軸延伸フィルムに、真円度と円筒度が３／１０００であるリバース塗工ロールを用いたロールキス塗工方式により、不活性粒子を含有する共重合ポリエステル樹脂の水分散性塗布液を塗工する。ウェット塗工量は、２ｇ／ｍ^２以上１４ｇ／ｍ^２未満で、好ましくは４ｇ／ｍ^２以上１０ｇ／ｍ^２未満である。
【００４３】
塗布液を塗工した後、塗布液の溶媒を乾燥により除去するために、水および有機溶媒を蒸発させるのに適当な温度（例えば、１００〜１３０℃）で熱風乾燥を行う。この塗工フィルムを幅方向に３〜５倍に、好ましくは３．５〜４．５倍に延伸し、熱固定処理及び必要に応じて緩和処理を行った後、ワインダーでフィルムを巻き上げる。
【００４４】
あるいは、ポリエステル樹脂の融点を越える温度で押出機から溶融押出し、ガラス転移温度以下に冷却して未延伸シートを得て、この未延伸シートに真円度と円筒度が３／１０００であるリバース塗工ロールを用いて不活性粒子を含有するポリウレタン樹脂および共重合ポリエステル樹脂の水分散性塗布液を塗工し、塗布液溶媒を乾燥により除去した後、同時二軸方向の延伸を行う方法がある。長さ方向および幅方向の延伸倍率は、通常、それぞれ３〜５倍、好ましくは３．５〜４．５倍である。
【００４５】
ワインダーで巻き上げた塗工フィルムをスリッターで切断することにより、厚さが３８〜３００μｍ、幅が４００〜１５００ｍｍ、巻き長が４００〜１００００ｍの二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得る。
【００４６】
このようにして得られる本発明の二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールは、例えば、ＬＣＤおよびＣＲＴなどのディスプレイの表面保護用フィルムまたは反射防止用フィルムなどの表面基材、印刷ラベル基材に用いられる。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００４８】
実施例および比較例で用いられた物性測定方法と塗工条件に関わる方法は以下の通りである。
【００４９】
（１）二軸延伸フィルムの厚さの評価
二軸延伸フィルムの厚さは、ＪＩＳＣ２１５１に準じて、フィルムロールの長さ方向にマイクロメーター（ＯＮＯＳ０ＫＫＩ社製ＳＴ−０２２ＧＡＵＧＥＳＴＡＮＤ）で測定する。
【００５０】
（２）ロールの精度（真円度・円筒度）の評価
基材フィルムに塗布液を塗工するロールの真円度および円筒度は、ＪＩＳＢ０６２１に準じて測定する。真円度はロールを旋盤にチャックで固定してダイアルゲージを当てることにより測定し、円筒度も同様にダイアルゲージでＸ、Ｙ方向を５点測定して評価する。
【００５１】
（３）塗工キス長さの評価
塗工フィルムがリバースコートロールと接触することにより、接触フィルム面に塗布液溜まりができるが、この塗布液溜まりを塗工キス部と呼び、このキス長さは金尺で測定して幅（ｍｍ）で示す。
【００５２】
（４）二軸延伸フィルムの塗膜厚さのバラツキ評価
塗膜厚さのバラツキは、フィルムロールの中央位置で長さ方向に捲き始め１０ｍと捲き終わり１０ｍを除き、長さ方向にロールを４等分した位置において、２０ｃｍのピッチおきに１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを４点取り、このサンプルを下記方法によりＴＥＭで測定した塗膜厚さ（ｎｍ）により求める。
【００５３】
上記ＴＥＭの測定方法は、サンプルを可視光硬化型樹脂（例えば、エボキシ樹脂）により室温で放置硬化後、ダイヤ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、超薄切片を作製して四酸化ルテニウムにより染色後、日本電子（株）社製のＴＥＭ２０１０を用いて、フィルムの断面写真（倍率は加速電圧２００ｋｖでＤｉｒｅｃｔＭａｓ×３００００、ＦｉｎａｌＭａｇ×７６２００）を得て、この写真より塗膜厚さの幅方向に５点測定した平均値を塗膜厚さとして算出する。ただし、全サンプルのＴＥＭによる測定値の最も高い方の値から３点の測定値と最も低い方の値から３点の測定値を除外した値を用いて、塗膜厚さのバラツキを求める。
【００５４】
なお、ブロックイソシアネートからなる水分散性ウレタン樹脂を被覆樹脂層に用いる場合は、蛍光Ｘ線分析により、Ｎａ−Ｋα線を用いて蛍光Ｘ線の強度を測定して、その測定値と予めＴＥＭにより求めた塗膜厚さとの関係による検量線を作成後、比較的迅速で簡便に測定できる蛍光Ｘ線測定値より塗膜厚さが求められるようにしておいてもよい。
【００５５】
（５）塗膜のキズ
塗膜厚さのバラツキ評価用のサンプルについて、フィルムの塗膜上に存在するキズ（幅１０μｍ以上、長さは１００μｍ以上のほぼ長さ方向の存在が明確に確認できるもの）を室内蛍光灯の反射光により、裸眼で確認した箇所に印を付け、この箇所をさらに微分干渉顕微鏡による微分干渉法（対物×１０倍、対眼×１０倍の合計拡大率１００倍）による目視チェックを実施し、以下の基準で３段階のランクを付ける。
○：すべてのサンプルの微分干渉顕微鏡（対物×１０倍、対眼×１０倍の合計拡大率１００倍）目視でキズを確認できず
△：すべてのサンプルの裸眼目視でキズを確認できないが、微分干渉顕微鏡（対物×１０倍、対眼×１０倍の１００倍）目視でキズを確認できる
×：すべてのサンプルの裸眼目視でキズを確認できる
【００５６】
（６）塗膜抜け
塗膜厚さのバラツキ評価用のサンプルを一枚づつ取り上げ、フィルムの塗膜上に存在する塗膜抜け（目視で確認できる大きさの塗膜抜け、すなわち約１００μｍφ以上の円形または楕円形の塗膜抜けを示すのもの）を室内蛍光灯の反射光により、裸眼で目視チェックを実施し、以下の基準で２段階のランクを付ける。
○：すべてのサンプルの裸眼目視で亀裂を確認できず
×：すべてのサンプルの裸眼目視で亀裂を確認できる
【００５７】
（７）ハードコート密着性
塗膜厚さのバラツキ評価用のサンプルについて、フィルムの塗膜面に紫外線硬化型ハードコート剤（大日本インキ化学工業（株）社製のＵＮＩＤＩＣＶ−９００５）をハンドコートで塗膜厚さ１０μｍとなるように塗工後、ＵＶ露光装置により５００ｍｊ／ｃｍ^２の照射を行い、ハードコート剤を硬化をさせてハードコートフィルムを得る。
このハードコートフィルムのハードコート面に、エヌティー（株）社製のＮＴカッターＬ−５００Ｒで、測定サンプルごとに絶えず未使用の新しい刃を用いて、２ｍｍ角の碁盤目傷を１００マス入れ、その上をニチバン（株）社製の２４ｍｍ幅セロテープ（登録商標）を気泡の入らないように貼付し、その上を５回ほど体重を掛けこすり、充分に密着させた後、上記ハードコート面のセロテープ（登録商標）が密着されていない前後の両端部を手で押さえ、セロテープ（登録商標）の上の方向（角度９０度方向）に急速に剥離し、剥離後のハードコート面を観察し、ハードコート層残留率（ハードコートがマス目全体または一部がセロテープ（登録商標）に持って行かれた場合は、このマス目についてはハードコート残留無しとして、マス目にハードーコート層の残留が認められたマス目数を全体のマス目数の比で表す）をもって、以下の基準で４段階のランクを付ける。
◎：すべての測定で碁盤目剥離テストでフィルム面側のインキ層の残留率が９６／１００以上
○：すべての測定のうち、碁盤目剥離テストでフィルム面側のインキ層の残留率が９０／１００〜９５／１００が１０％以下、残りは９６／１００以上
△：すべての測定のうち、碁盤目剥離テストでフィルム面側のインキ層の残留率が９０／１００〜９５／１００が１０％を超え５０％以下、残りは９６／１００以上
×：すべての測定で碁盤目剥離テストでフィルム面側のインキ層の残留率が９０／１００〜９５／１００が５０％を超える
【００５８】
実施例１
水分散性ウレタン樹脂として、重亜硫酸ソーダーでブロックしたイソシアネート基を有する自己架橋型ポリウレタン樹脂である第一工業製薬（株）社製のエラストロンＨ−３１１．５重量部と、水分散性ポリエステル共重合樹脂として、スルホン酸ナトリウム含有ポリエステル共重合樹脂である東洋紡績（株）社製のＭＤ−１２５０７．５重量部とを、水３９重量部およびイプロピルアルコール３９重量部の混合溶液に加え、十分に混合した。
【００５９】
さらに、自己架橋型ポリウレタン樹脂であるエラストロンＨ−３の触媒として、第一工業製薬（株）社製のエラストロンＣａｔ−６４０．２４重量部を、上記の混合液に加え、アニオン性界面活性剤である大日本インキ化学工業（株）製のメガファックＦ−１４２Ｄ０．０６重量部を加えて、十分に撹拌混合した。
【００６０】
次いで、凝集体シリカ（富士シリシア（株）社製、サイリシア３１０）０．０２重量部を水２．６８重量部にホモジナイザーにより１０００ｒｐｍで１時間分散させた後、上記水分散性ウレタン樹脂および水分散性ポリエステル共重合樹脂の樹脂混合液９７．５重量部にサイリシア３１０の水分散液２．７重量部を撹拌しながら加えて、塗布液を得た。
【００６１】
一方、溶融押出し後、２５℃のキャスティングロールにより冷却して得られた厚さ６０８μｍのポリエステル樹脂シートを長さ方向に４倍延伸して、一軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このフィルムの片面に、上記塗布液を、ウルトラハードクロムメッキ仕上げによる表面が０．２Ｓ以下に製作された真円度と円筒度が３／１０００である塗工ロールを用いて、フィルムテンション４２００Ｎ／原反幅、塗工キス長さ７ｍｍ、ウェットコート量を６．５ｇ／ｍ^２となるように塗工し、温度１１０℃で乾燥させた後、幅方向に４倍に延伸し、次いで２２０℃で熱固定処理を行い、厚さ３８μｍの二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６２】
次いで、延伸されたフィルムの幅方向において、フィルム全幅を４等分した内側の二等分位置より１２００ｍｍ幅でスリットすることで、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６３】
実施例２
ポリエステル樹脂シートの厚さが１６００μｍ、塗工ロールのフィルムテンションが８０００Ｎ／原反幅、塗工キス長さが４ｍｍ、塗工後の乾燥温度が１２０℃、二軸延伸後のフィルム厚さが１００μｍであること以外は、実施例１と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６４】
実施例３
ポリエステル樹脂シートの厚さが４０００μｍ、塗工ロールのフィルムテンションが９５００Ｎ／原反幅、塗工キス長さが５ｍｍ、塗工後の乾燥温度が９０℃、二軸延伸後のフィルム厚さが２５０μｍであること以外は、実施例１と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６５】
実施例４
実施例１と同様にして、厚さ３８μｍの二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得たが、延伸されたフィルムの幅方向において、フィルム全幅を４等分した外側の端部位置より１２００ｍｍ幅でスリットすることで、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６６】
実施例５
実施例３と同様にして、厚さ２５０μｍの二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得たが、延伸されたフィルムの幅方向において、フィルム全幅を４等分した外側の端部位置より１２００ｍｍ幅でスリットすることで、用いるべき二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６７】
比較例１
塗工ロールの真円度と円筒度が６／１０００であること以外は、実施例１と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得た。
【００６８】
比較例２
塗工ロールの真円度と円筒度が６／１０００、塗工ロールのフィルムテンションが３２００Ｎ／原反幅、塗工後の乾燥温度が１５０℃であり、この条件で幅方向の均一塗工のために塗工キス長さを１３ｍｍにしたこと以外は、実施例２と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得ようとしたが、塗工キス部でフィルムにキズが入っているのが塗工時に目視で観察された。
【００６９】
比較例３
塗工ロールの真円度と円筒度が６／１０００、塗工ロールのフィルムテンションが３５００Ｎ／原反幅、塗布液温度が３５℃、塗工後の乾燥温度を５０℃であり、比較例２で塗工キス部でフィルムにキズが入っているのが塗工時に目視で観察されたために、塗工キス長さを２ｍｍにしたこと以外は、実施例３と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得ようとしたが、塗工キス部で塗膜抜けが塗工時に目視で観察された。
【００７０】
比較例４
塗工ロールのフィルムテンションが１６０００Ｎ／原反幅、塗工後の乾燥温度が５０℃であり、比較例２で塗工キス部でフィルムにキズが入っているのが塗工時に目視で観察されたために、塗工キス長さを２ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得ようとしたが、フィルムの長さ方向で部分的にフィルムの伸びて変形したので、塗工を中止した。
【００７１】
比較例５
塗工ロールのフィルムテンションが１６０００Ｎ／原反幅、塗工後の乾燥温度が１４０℃であり、比較例２で塗工キス部でフィルムにキズが入っているのが塗工時に目視で観察されたために、塗工キス長さを２ｍｍにしたこと以外は、実施例２と同様にして、二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールを得ようとしたが、フィルムの長さ方向で部分的にフィルムが伸びて変形したので、塗工を中止した。
【００７２】
上記の実施例および比較例におけるフィルムロールの製造条件を表１に示し、この条件で得られたフィルムロールの評価結果を表２に示す。
【００７３】
【表１】

【００７４】
【表２】

【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、ハードコートなどの後加工時に積層される他の機能層との密着性の品質変動を小さくできる、例えば、実用上十分なハードコートなどとの密着性のバラツキを低減することで、加工歩留まりを改善できる二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールが提供される。かかる二軸延伸被覆ポリエステルフィルムロールは、ＬＣＤおよびＣＲＴなどのディスプレイの表面保護用フィルムまたは反射防止用フィルムなどの表面基材、印刷ラベル基材など、一般工業用途に有用である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a biaxially stretched coated polyester film roll manufactured on an industrial scale with a film width of 400 to 1500 mm and a winding length of 400 to 10000 m. More specifically, the coating thickness in the longitudinal direction, which can be widely used for general industrial applications such as a surface substrate such as a surface protective film or an antireflection film of a display such as an LCD and a CRT, and a printed label substrate. The present invention relates to a biaxially stretched coated polyester film roll obtained by an in-line coating method, which has a small variation in the above.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a polyester film provided with a coating layer by a so-called in-line coating method in which a coating film is formed on at least one surface of an unstretched or uniaxially stretched polyester film and then biaxially stretched is disclosed in, for example, JP-B-61-2528. It is disclosed in JP-B-63-115748 and JP-B-2-50835. A method for coating a film is disclosed in, for example, JP-A-6-261877.
[0003]
However, when these methods are employed for improving the processing speed for improving productivity such as hard coat processing and printing in recent years, or for reducing the thickness of the hard coat layer and the print layer provided after the processing, a roll is used. The greater the variation in coating thickness in the longitudinal direction, the greater the variation in adhesion to the functional layer such as a hard coat applied on the coating, and the greater the adhesion to the functional layer such as a hard coat. However, there has been a problem that, in recent years, the productivity has been insufficiently improved in the length direction of the film roll with the improvement in processing productivity.
[0004]
Furthermore, when a film roll obtained at an arbitrary position in the width direction is used at the time of post-processing such as hard coat processing and printing, the processing plane is increased in order to improve the processing speed in order to improve productivity in the post-processing. If these methods are adopted, such as raising the tension to maintain the properties or raising the dryer temperature, it is necessary not only to adjust the tension at both ends of the roll depending on the roll position in the width direction, but also to increase the coating thickness in the length direction. Fluctuations of the ink also increase the dispersion of the adhesion with the function-imparting layer applied to the coating film such as ink, and the adhesion with the function-imparting layer of the ink or the like is practically improper in the length direction of the film roll. As a problem showing sufficient adhesion, the problem has recently occurred with the improvement in processing productivity.
[0005]
A film having a thickness of 38 to 75 μm is mainly used as a surface protection film for an LCD, and a film having a thickness of 100 to 188 μm is mainly used as a surface protection film or an antireflection film for a CRT. Since the adhesion of a functional layer such as a hard coat in the CRT film is required to be particularly excellent in durability, a film having a thickness of 100 to 188 μm is more coated than a film having a thickness of 38 to 75 μm. There is a strong demand for smaller thickness variations.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to reduce the variation in the quality of adhesion with other functional layers to be laminated at the time of post-processing such as a hard coat. It is an object of the present invention to provide a biaxially stretched coated polyester film roll capable of improving the processing yield by reducing the variation in the adhesion with the polyester film.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is obtained by applying a coating liquid containing a water-dispersible or water-soluble urethane resin on at least one surface of an unstretched or uniaxially stretched polyester film, further drying, and then stretching in at least one direction. A biaxially stretched coated polyester film roll having a thickness of 38 to 300 μm, a width of 400 to 1500 mm, and a winding length of 400 to 10000 m, wherein the following formula (1)
Variation of coating film thickness (%) = (difference between maximum value and minimum value of coating film thickness (nm)) / average coating film thickness (nm) × 100 (1)
A variation of the coating thickness in the length direction defined by the formula (1) is 90% or less.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The biaxially stretched coated polyester film roll of the present invention, a coating liquid containing a water-dispersible or water-soluble urethane resin is applied to at least one surface of an unstretched or uniaxially stretched polyester film (hereinafter, referred to as a base film), It is obtained by drying a coating film (hereinafter referred to as a coating resin layer) and stretching it in at least one direction.
[0009]
In the present specification, “polyester” means a crystalline thermoplastic resin compound polymerized by an ester bond. Such a polyester is usually obtained by polycondensing a dicarboxylic acid component and a glycol component.
[0010]
Examples of the dicarboxylic acid component constituting the polyester include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and diphenylethanedicarboxylic acid. Preferred dicarboxylic acid components are terephthalic acid and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid. Examples of the glycol component include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, and cyclohexanedimethanol. A preferred glycol component is ethylene glycol. These dicarboxylic acid component and glycol component may be contained as components of a coating solution containing a urethane-based resin constituting a coating resin layer described later.
[0011]
The polyester used in the present invention has an intrinsic viscosity of 0.5 dl / g or more, preferably 0.6 dl / g or more. The higher the intrinsic viscosity, the better the mechanical properties and heat resistance. However, if antimony is less than 100 ppm as a polymerization catalyst, the intrinsic viscosity does not become 0.5 dl / g or more, and film formation by melt extrusion is difficult. Yes, if the content of antimony exceeds 250 ppm, the amount of contaminating foreign substances generated is large, causing appearance defects of the film.
[0012]
The coating resin layer is formed by applying a coating liquid containing a water-dispersible or water-soluble urethane resin to at least one surface of a base film.
[0013]
Examples of the urethane resin used for the coating resin layer include known polyisocyanates containing a urethane component, polyols, polyurethane resins having an anionic group, and polyurethane resins similar thereto.
[0014]
For example, the anionic groups of the urethane resin, preferably _{^{_{^{-SO 3 +, -OSO 2 +,}}}} -COO + sodium salt, potassium salt, lithium salt, magnesium salt or ammonium salt is used. A heat-reactive, water-dispersible urethane-based resin in which terminal isocyanate groups are blocked with the above salts is an organic polyisocyanate having two or more isocyanate groups in a molecule, and having two or more active hydrogen atoms in a molecule. It is prepared from a compound having a molecular weight of 200 to 20,000 or a prepolymer obtained by reacting a chain extender having two or more active hydrogen atoms in the molecule.
[0015]
Examples of the resin to be contained in the coating solution other than the urethane resin include a water-dispersible or water-soluble polyester copolymer resin, and a water-dispersible sulfonic acid metal base-containing polyester copolymer resin is preferable.
[0016]
As the dicarboxylic acid component of the polyester copolymer resin, in addition to those described above for the polyester of the base film, in order to impart water dispersibility of the resin, sulfoterephthalic acid as a sulfonic acid metal base-containing dicarboxylic acid may be used. . As the glycol component, in addition to those described above for the polyester of the base film, neopentyl glycol, diethylene glycol, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, and the like may be used. These dicarboxylic acid components and glycol components are used alone or in any combination of two or more of them in any appropriate amounts.
[0017]
Preferred examples of the polyester constituting the water-dispersible sulfonic acid metal base-containing polyester copolymer resin include, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, and poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate. . Such a polyester may be, if necessary, a copolymer of 30 mol% or less, preferably 15 mol% or less of the above-mentioned acid component or glycol component, or in such a molar ratio, the above-mentioned acid component and glycol component. May be blended with the polyester obtained from.
[0018]
Further, other components may be added to the coating solution as long as the performance is not impaired. For example, inert particles and / or waxes may be contained as a lubricant in order to impart blocking resistance and slipperiness to the coating resin layer. The mixing ratio of the lubricant to the resin contained in the coating resin layer is usually in the range of 1.0 to 15% by weight. Preferably, in order to make the transparency of the film 85% or more, a lubricant is blended at a ratio of 3.0 to 7.0% by weight with respect to the copolymerized polyester resin.
[0019]
As the inert particles, for example, silica, alumina-silica composite oxide, titanium oxide, calcium carbonate, calcium silicate, barium sulfate, calcium phosphate, aluminum oxide, magnesium oxide, silica, kaolinite, talc, mica, zeolite and the like Inorganic particles; organic particles such as a crosslinked benzoguanamine resin and a styrene resin.
[0020]
Examples of the waxes include higher fatty acid esters, carnauba wax, water-dispersible or water-soluble waxes such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene.
[0021]
The coating resin layer is formed by applying a coating solution containing the above components on at least one surface of the base film and drying the coating solution. For example, in the case of a coating solution containing a water-dispersible urethane resin, and a resin containing a water-dispersible sulfonic acid metal base-containing polyester copolymer resin as a water-dispersible polyester copolymer resin, the solid content concentration is preferably 2 to 2. 10 wt%, viscosity 3-50 cps (measured at 25 ° C. with a B-type viscometer).
[0022]
In this case, in order to obtain a biaxially stretched coated polyester film roll having a small variation in coating film thickness, it is necessary to adjust the conditions of coating and drying. Hereinafter, the conditions will be described in detail.
[0023]
To apply the coating liquid, a very common apparatus described in “Progress of Latest Coating Technology” (Yuji Harazaki, published by General Technology Center Co., Ltd.) can be used. The diameter of the roll is 10 cm to 50 cm for both the applicator roll and the metering roll, and the diameter ratio of the applicator roll / metering roll is preferably in the range of 0.5 to 2.0. The applicator roll and the metering roll can be arranged in various ways such as horizontal or vertical.There are many ways to supply the coating liquid, but the important point is that there is a sufficient gap between the applicator roll and the metering roll. At least, the supply amount enough to be filled with the coating liquid is required.
[0024]
In order to apply the coating liquid on at least one side of the base film, the base film is brought into contact with the applicator roll by various arrangements such as horizontal or vertical, and the coating liquid on the applicator roll is formed by a meniscus formed by the coating liquid. The method of transferring to a base film is taken.
[0025]
In industrial scale production, the coating speed of the coating solution depends on the film forming speed of the base film. The film forming speed of the base film is determined by the capacity of the equipment for melt-extruding the polyester resin. For example, when forming a biaxially stretched film with the maximum capacity of the melt extruder, the capacity of the melt extruder is more constant for a film having a thickness of 38 to 75 μm than for a film having a thickness of 100 to 300 μm. The speed is higher for films of 38-75 μm thickness than for films of 100-300 μm thickness. It is necessary to increase the rotation speed of the applicator roll during coating in proportion to the film-forming speed so that the target film thickness is maintained in accordance with the film-forming speed.
[0026]
At this time, if the rotation speed of the applicator roll is high, the low-viscosity coating liquid as described above generates undulating streaks on the roll. Increasing the rotation speed of the metalling roll in an attempt to remove the undulating streaks is effective in removing the undulating streaks, but as a result, the running of the coating solution due to the metalling rolls is worsened (the coating solution is liable to be removed). Occurrence). Therefore, the gap between the rolls is narrowed to prevent the coating liquid from running out.
[0027]
Conversely, when forming a biaxially stretched film with the maximum capacity of the melt extruder, the film forming speed is slower for a film having a thickness of 100 to 300 μm than for a film having a thickness of 38 to 75 μm. In order to keep the coating film thickness equal, the coating speed naturally decreases, and the rotation speed of the applicator roll also decreases in proportion to the film forming speed. If the rotation speed of the applicator roll is low, undulating streaks of the coating liquid will not occur on the roll, the rotation speed of the metering roll will be low, and the coating liquid on the applicator roll will run out. Therefore, in order to maintain the target film thickness, the roll gap is made wider to secure the film thickness.
[0028]
Conventionally, the relationship between the rotation speed and the roll gap between the applicator roll and the metering roll as described above has been known. Conventionally, in order to reduce the variation in the coating thickness of the biaxially stretched coated polyester film roll, it has not been considered to improve the accuracy (roundness and cylindricity) of the applicator roll, but in the present invention, By improving the accuracy (roundness and cylindricity) of currently available applicator rolls, we succeeded in reducing the variation in coating thickness in the length direction of the film roll to 90% or less.
[0029]
That is, as shown in JIS B 0621, the roundness related to roll accuracy is represented by a difference between respective radii of two concentric circles according to a minimum area method determined using a recording-type roundness measuring device, The unit is mm. In addition, the cylindricity was measured in various measurement planes over the entire length of the cylinder, with the micrometer stand with the roll placed on the surface plate moving in the axial direction and the probe in contact with the top surface of the cylinder. , Which is 1/2 of the maximum difference between the readings, and the unit is mm.
[0030]
Therefore, when the thickness of the biaxially stretched coated film roll is 38 to 300 μm, if the roll gap is δ (μm) and the roll accuracy (roundness and cylindricity) is γ / 1000 (mm), ± γ ÷ δ × 100 (%) is the minimum width indicating the variation of the coating thickness in the length direction. By including the various conditions at the time of coating and the measurement error of the coating thickness in the minimum width, the coating thickness is determined. It has been found that it is possible to reduce the variation in the height to 90% or less.
[0031]
In other words, by improving the roll accuracy (roundness and cylindricity) with currently available technology, variations in the coating thickness in the length direction can be minimized, and specifically, the roll accuracy (roundness) Degree and cylindricity) of less than 5/1000 mm, the biaxially stretched coated polyester film roll of the present invention not only prevents adhesion trouble with the hard coat layer of the hard coat processing, but also prints ink and the like. Adhesion trouble can be prevented.
[0032]
If the variation of the coating thickness is close to the minimum value within the range of 90% or less, the accuracy (roundness and cylindricity) of the applicator roll will be improved, and the coating conditions and measurement of the coating thickness will be improved in the future. Even if the variation in the coating thickness including the error due to the accuracy is smaller than 10%, the effect of stabilizing the adhesion to the hard coat layer due to the variation in the coating thickness cannot be expected. Therefore, the variation in the coating thickness is 10%. The biaxially stretched coated polyester film roll of about 90% is within the range in which the target problem can be solved.
[0033]
Furthermore, a film having a thickness of 100 to 188 μm is mainly used for a surface protection film of a CRT and an antireflection film of a CRT, and is required to reduce the variation in the coating film thickness. When applying with a coating equipment having excellent roll accuracy (roundness and cylindricity) γ / 1000 (mm) that is currently available, a film with a thickness of 100 to 188 μm is compared with a film with a thickness of 38 to 75 μm. Thus, since the roll gap δ (μm) becomes smaller, ± γ ÷ δ × 100 (%) further becomes smaller. Therefore, the biaxially stretched coated polyester film roll of the present invention can solve, on an industrial scale, a problem aimed at preventing the problem of the durable adhesion of the hard coat layer for CRT in recent years.
[0034]
In applying the coating liquid, the surface finish of each roll of the reverse coater is set to 0.3S or less, and the accuracy (roundness and cylindricity) of the applicator roll and the metalling roll is less than 5/1000. By the above, the fluctuation of the wet coating amount can be suppressed, and the variation of the coating film can be suppressed. When the roundness and cylindricity of the roll are 5/1000 or more, the variation in the roll gap due to the rotation of the roll is large, the variation in the wet coating amount applied to the film is large, and the variation in the coating thickness is 90% or less. Cannot be satisfied. Preferably, a coating roll having an accuracy (roundness and cylindricity) of 3/1000 is used.
[0035]
Further, the gap between the applicator roll and the metering roll varies depending on the thickness of the film. However, in order to maintain the target coating film thickness, in the case of a film having a thickness of 38 to 100 μm, it is 20 μm. In the case of a film having a thickness of 100 to 300 μm, the thickness may be adjusted to 30 to 50 μm.
[0036]
Further, by setting the film tension at the time of coating to 4000 to 10000 N / raw material width (raw material width is 1 to 2 m), the flatness of the film is maintained on an industrial scale (the tension varies depending on the film thickness). By applying a lower tension to a relatively thin film, the flatness is maintained), and the transfer amount of the coating liquid becomes uniform in the length direction of the film. If it exceeds 10,000 N / raw material width, the raw film material may be deformed or broken. If the width is less than 4000 N / raw sheet width, the flatness of the film at the time of coating becomes insufficient, and in particular, the film may meander, and the transfer amount of the coating liquid becomes uneven in the length direction of the film. When the amount of wet coating greatly varies, the variation in the thickness of the coating film also increases.
[0037]
Next, immediately after coating with a reverse roll, a pinch roll that holds only both end faces of the film is applied. On the industrial scale, the pinch roll grips both ends of the film, thereby improving the flatness in the width direction of the film and contributing to stabilization of the wet coating amount in the width direction of the film. Of the coating in the width direction and the coating in the length direction. When the pinch roll does not hold both ends of the film, the wet coating amount in the width direction and the length direction of the film greatly varies, and the variation in the coating film thickness becomes larger.
[0038]
Further, by setting the kiss length between the roll and the film at the time of coating to be 3 to 10 mm in the width direction of the film, it is possible to reduce variations in the coating thickness in the width direction and the length direction of the film roll. If the kiss length between the roll and the film exceeds 10 mm, the film contacts the roll too strongly, causing many small scratches in the film, resulting in poor film appearance. If the kiss length between the roll and the film is less than 3 mm, air is mixed in the width direction, and it is difficult to achieve uniform coating.
[0039]
Furthermore, the drying temperature of the coating solution immediately after coating needs to be 70 to 140 ° C. When the drying temperature exceeds 140 ° C., the coating film is abnormally shrunk due to excessive drying of the coating film, and cracks in the coating film such as cracks may occur, resulting in poor film appearance. If the drying temperature is less than 70 ° C., the drying of the coating film becomes insufficient, and when the coating film comes into contact with the guide roll before stretching in the uniaxial direction, the coating film comes off due to the peeling of the coating film. Become.
[0040]
Hereinafter, an example of the method for producing the biaxially stretched coated polyester film roll of the present invention will be described.
[0041]
First, a polyester containing no inert particles is melt-extruded from an extruder at a temperature exceeding its melting point, and cooled to a glass transition temperature or lower to obtain an unstretched sheet. The unstretched sheet is uniaxially stretched 3 to 5 times, preferably 3.5 to 4.5 times in the length direction.
[0042]
This uniaxially stretched film is coated with a water-dispersible coating liquid of a copolymerized polyester resin containing inert particles by a roll kiss coating method using a reverse coating roll having a roundness and a cylindricity of 3/1000. I do. The wet coating amount is 2 g / m ² or more and less than 14 g / m ² , preferably 4 g / m ² or more and less than 10 g / m ² .
[0043]
After applying the coating liquid, hot air drying is performed at a temperature (e.g., 100 to 130 ° C.) appropriate for evaporating water and the organic solvent in order to remove the solvent of the coating liquid by drying. The coated film is stretched 3 to 5 times, preferably 3.5 to 4.5 times in the width direction, heat-treated and, if necessary, relaxed, and then wound up with a winder.
[0044]
Alternatively, the resin is melt-extruded from an extruder at a temperature exceeding the melting point of the polyester resin, cooled to a temperature not higher than the glass transition temperature to obtain an unstretched sheet, and the unstretched sheet is subjected to reverse coating having a roundness and cylindricity of 3/1000. There is a method in which a water-dispersible coating solution of a polyurethane resin and a copolymerized polyester resin containing inert particles is applied using a working roll, the coating solution solvent is removed by drying, and simultaneous biaxial stretching is performed. . The stretching ratio in the length direction and the width direction is usually 3 to 5 times, preferably 3.5 to 4.5 times.
[0045]
The coated film wound up by a winder is cut by a slitter to obtain a biaxially stretched coated polyester film roll having a thickness of 38 to 300 μm, a width of 400 to 1500 mm, and a winding length of 400 to 10000 m.
[0046]
The biaxially stretched coated polyester film roll of the present invention thus obtained is used for a surface substrate such as a surface protection film or an antireflection film of a display such as an LCD and a CRT, and a printed label substrate.
[0047]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0048]
Methods for measuring physical properties and methods relating to coating conditions used in Examples and Comparative Examples are as follows.
[0049]
(1) Evaluation of the thickness of the biaxially stretched film The thickness of the biaxially stretched film is measured with a micrometer (ST-022 GAUGE STAND manufactured by ONO SOKKI) in the length direction of the film roll according to JIS C2151. .
[0050]
(2) Evaluation of Roll Accuracy (Roundness / Cylindrity) The roundness and cylindricity of a roll for applying a coating liquid to a substrate film are measured according to JIS B0621. The roundness is measured by fixing the roll to a lathe with a chuck and applying a dial gauge, and the cylindricity is similarly evaluated by measuring five points in the X and Y directions with the dial gauge.
[0051]
(3) Evaluation of coating kiss length When the coating film comes into contact with the reverse coat roll, a coating liquid pool is formed on the contact film surface. The coating liquid pool is called a coating kiss portion, and the kiss length is Indicates a width (mm) measured with a gold scale.
[0052]
(4) Variation in coating thickness of biaxially stretched film Variation in coating thickness was determined by rolling the roll in the length direction except for 10 m at the center of the film roll and 10 m at the end of winding, except for 10 m at the end. At the equally divided positions, four samples of 10 cm × 10 cm are taken at intervals of 20 cm, and the samples are determined by the coating thickness (nm) measured by TEM according to the following method.
[0053]
The TEM measurement method is as follows. After a sample is cured by standing at room temperature with a visible light-curable resin (for example, an ethoxy resin), an ultra-thin section is prepared using an ultramicrotome equipped with a diamond knife, and is stained with ruthenium tetroxide. Thereafter, using a TEM 2010 manufactured by JEOL Ltd., a cross-sectional photograph of the film (Direct Mas × 30000, Final Mag × 76200 at an accelerating voltage of 200 kv, magnification) was obtained, and the width direction of the coating film thickness was obtained from the photograph. The average value measured at 5 points is calculated as the coating film thickness. However, the variation in the thickness of the coating film is obtained by using a value obtained by excluding three measured values from the highest value measured by TEM of all the samples and three measured values from the lowest value.
[0054]
When a water-dispersible urethane resin composed of a blocked isocyanate is used for the coating resin layer, the intensity of the fluorescent X-ray is measured by X-ray fluorescence analysis using Na-Kα radiation, and the measured value is previously determined by TEM. After preparing a calibration curve based on the relationship with the obtained coating film thickness, the coating film thickness may be obtained from the fluorescent X-ray measurement value that can be measured relatively quickly and easily.
[0055]
(5) Scratches in the coating film For the sample for evaluating the variation in the coating film thickness, a scratch existing on the film coating film (a width of 10 μm or more and a length of 100 μm or more can be clearly confirmed in the almost longitudinal direction). Is marked with the reflected light of a room fluorescent lamp at the place confirmed with the naked eye, and this place is further differentiated by a differential interference microscope using a differential interference microscope (object x 10x, eye x 10x, total magnification 100x) And a three-stage ranking is given according to the following criteria.
：: Differential interference microscope of all samples (objective × 10 ×, eye × 10 ×, total magnification of 100 ×), no scratches could be confirmed visually △: No scratches could be confirmed by naked eyes of all samples, but differential Interference microscope (object × 10, eye × 10 × 100 ×) Scratch can be confirmed visually ×: Scratch can be confirmed with naked eyes of all samples
(6) Coating loss Samples for evaluating the variation in coating film thickness are picked up one by one, and coating loss existing on the coating film (coating loss of a size that can be visually confirmed, that is, about 100 μmφ or more) A circular or oval coating film missing) is visually checked with naked eyes using reflected light from an indoor fluorescent lamp, and a two-stage ranking is given based on the following criteria.
：: cracks could not be confirmed by naked eyes of all samples ×: cracks could be confirmed by naked eyes of all samples
(7) Adhesion of Hard Coat For a sample for evaluating variation in coating thickness, an ultraviolet-curing hard coating agent (UNIDIC V-9005 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was hand-coated on the coating surface of the film. After coating with a coat so as to have a coating thickness of 10 μm, irradiation with 500 mj / cm ² is performed by a UV exposure device to cure the hard coat agent to obtain a hard coat film.
100 square grids of 2 mm square were cut on the hard coat surface of the hard coat film using an NT cutter L-500R manufactured by NTT Corporation using a new blade that was not used continuously for each measurement sample. A 24 mm cellophane tape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd. is adhered on the upper side so that air bubbles do not enter, and the weight is rubbed on the upper side about 5 times, and the cellar tape on the hard coat surface is sufficiently adhered. (Registered trademark) is pressed by hand at both ends before and after not adhered, and rapidly peeled in the direction (90-degree direction) above the cellophane tape (registered trademark). The hard coat surface after peeling was observed. Coating layer residual ratio (If the hard coat is entirely or partially taken to Cellotape (registered trademark), this square is regarded as having no hard coat residue, With hard over expressed throughout squares the ratio of the number of residual the squares number observed in the coating layer), giving the rank of four stages the following criteria.
◎: The residual ratio of the ink layer on the film surface side is 96/100 or more in the cross-cut peel test in all the measurements. ○: Of all the measurements, the residual ratio of the ink layer on the film surface side is 90 / in the cross-cut peel test. 100 to 95/100 is 10% or less, and the remainder is 96/100 or more. Δ: Of all the measurements, the residual ratio of the ink layer on the film surface side in the crosscut peel test is 90/100 to 95/100 and 10%. Exceeding 50% or less, the remainder being 96/100 or more x: In all the measurements, the residual ratio of the ink layer on the film surface side in the cross-cut peeling test exceeds 50% in the range of 90/100 to 95/100.
Example 1
As a water-dispersible urethane resin, 11.5 parts by weight of Elastron H-3 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., which is a self-crosslinking polyurethane resin having an isocyanate group blocked with sodium bisulfite, and a water-dispersible polyester As a polymer resin, 7.5 parts by weight of MD-1250 manufactured by Toyobo Co., Ltd., which is a polyester copolymer resin containing sodium sulfonate, was added to a mixed solution of 39 parts by weight of water and 39 parts by weight of ipropyl alcohol, Mix well.
[0059]
Further, 0.24 parts by weight of Elastron Cat-64 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. as a catalyst for Elastron H-3, which is a self-crosslinking polyurethane resin, was added to the above mixed solution, and an anionic surfactant was added. Was added, and 0.06 parts by weight of Megafac F-142D manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. was added, and the mixture was sufficiently stirred and mixed.
[0060]
Next, 0.02 parts by weight of aggregated silica (manufactured by Fuji Silysia Ltd., Sylysia 310) was dispersed in 2.68 parts by weight of water with a homogenizer at 1000 rpm for 1 hour, and then the above water-dispersible urethane resin and water dispersion were dispersed. 2.7 parts by weight of an aqueous dispersion of Sylysia 310 was added to 97.5 parts by weight of the resin mixture of the reactive polyester copolymer resin with stirring to obtain a coating liquid.
[0061]
On the other hand, after melt extrusion, a 608 μm-thick polyester resin sheet obtained by cooling with a 25 ° C. casting roll was stretched four times in the length direction to obtain a uniaxially stretched polyester film. On one side of this film, the coating solution was applied to a film tension of 4200 N / using an application roll having a roundness and a cylindricity of 3/1000 manufactured by ultra hard chrome plating and having a surface of 0.2 S or less. The raw material width, the coating kiss length is 7 mm, the wet coating amount is 6.5 g / m ² , the coating is performed at a temperature of 110 ° C., the film is stretched four times in the width direction, and then 220 ° C. To obtain a biaxially stretched coated polyester film roll having a thickness of 38 μm.
[0062]
Next, in the width direction of the stretched film, the film was slit at a width of 1,200 mm from an inner bisecting position obtained by dividing the entire width of the film into four to obtain a biaxially stretched coated polyester film roll.
[0063]
Example 2
The thickness of the polyester resin sheet is 1600 μm, the film tension of the coating roll is 8000 N / raw sheet width, the coating kiss length is 4 mm, the drying temperature after coating is 120 ° C., and the film thickness after biaxial stretching is 100 μm. A biaxially stretched coated polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1, except that
[0064]
Example 3
The thickness of the polyester resin sheet is 4000 μm, the film tension of the coating roll is 9500 N / raw sheet width, the coating kiss length is 5 mm, the drying temperature after coating is 90 ° C., and the film thickness after biaxial stretching is 250 μm. A biaxially stretched coated polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that
[0065]
Example 4
A 38 μm-thick biaxially-stretched coated polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1. In the width direction of the stretched film, a 1200 mm-wide slit was formed from the outer end position obtained by dividing the entire width of the film into four equal parts. By doing so, a biaxially stretched coated polyester film roll was obtained.
[0066]
Example 5
In the same manner as in Example 3, a biaxially stretched coated polyester film roll having a thickness of 250 μm was obtained. In the width direction of the stretched film, a 1200 mm width slit was formed from the outer end position obtained by dividing the entire width of the film into four equal parts. Thus, a biaxially stretched coated polyester film roll to be used was obtained.
[0067]
Comparative Example 1
A biaxially stretched coated polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1, except that the roundness and cylindricity of the coating roll were 6/1000.
[0068]
Comparative Example 2
The roundness and cylindricity of the coating roll are 6/1000, the film tension of the coating roll is 3200 N / raw sheet width, and the drying temperature after coating is 150 ° C. In the same manner as in Example 2 except that the coating kiss length was set to 13 mm, an attempt was made to obtain a biaxially stretch-coated polyester film roll. Was visually observed during coating.
[0069]
Comparative Example 3
The roundness and cylindricity of the coating roll were 6/1000, the film tension of the coating roll was 3500 N / raw sheet width, the coating liquid temperature was 35 ° C, and the drying temperature after coating was 50 ° C. Comparative Example 2 In the coating kiss portion, the film was visually observed at the time of coating at the time of coating. Except that the coating kiss length was set to 2 mm, biaxially stretched coating was performed in the same manner as in Example 3. An attempt was made to obtain a polyester film roll, but a missing coating film was visually observed during coating at the coating kiss portion.
[0070]
Comparative Example 4
The film tension of the coating roll was 16,000 N / raw web, the drying temperature after coating was 50 ° C., and in Comparative Example 2, it was visually observed at the time of coating that the film was damaged at the coating kiss portion. Therefore, an attempt was made to obtain a biaxially stretched coated polyester film roll in the same manner as in Example 1 except that the length of the coating kiss was changed to 2 mm. The coating was stopped because it was deformed.
[0071]
Comparative Example 5
The film tension of the coating roll was 16000 N / raw fabric width, the drying temperature after coating was 140 ° C., and in Comparative Example 2, it was visually observed at the time of coating that the film was damaged at the coating kiss portion. Therefore, an attempt was made to obtain a biaxially stretched coated polyester film roll in the same manner as in Example 2 except that the coating kiss length was changed to 2 mm, but the film was partially stretched in the film length direction. The coating was stopped because it was deformed.
[0072]
Table 1 shows the production conditions of the film rolls in the above Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the evaluation results of the film rolls obtained under these conditions.
[0073]
[Table 1]

[0074]
[Table 2]

[0075]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the quality fluctuation of the adhesiveness with other functional layers laminated at the time of post-processing such as a hard coat can be reduced. Thus, there is provided a biaxially stretched coated polyester film roll capable of improving the processing yield. Such a biaxially stretched coated polyester film roll is useful for general industrial uses such as a surface substrate such as a film for surface protection or a film for antireflection of displays such as LCDs and CRTs, and a printed label substrate.

Claims

On at least one side of an unstretched or uniaxially stretched polyester film, a coating liquid containing a water-dispersible or water-soluble urethane resin is applied, dried, and then stretched in at least one direction to obtain a thickness of 38 to 300 μm. A biaxially stretched coated polyester film roll having a width of 400 to 1500 mm and a winding length of 400 to 10000 m, wherein the following formula (1)
Variation of coating film thickness (%) = (difference between maximum value and minimum value of coating film thickness (nm)) / average coating film thickness (nm) × 100 (1)
2. A biaxially stretch-coated polyester film roll, wherein the variation in the thickness of the coating film in the length direction defined by (1) is 90% or less.