JP5428089B2 - コーティング外観欠点が改善された帯電防止ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はコーティング外観欠点が改善された帯電防止ポリエステルフィルム及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、導電性高分子樹脂を含有して優れた帯電防止性能を実現し、ポリウレタン樹脂を含有して粘着テープとの剥離力を向上させると共に、架橋剤樹脂を含有して架橋密度の調節により耐溶剤性と塗膜性能を向上させ、フッ素樹脂を含有して防汚性能を向上させ、シラン界面活性剤の添加により低い剥離力を有するテープとの剥離力及びコーティング性を向上させた最適の帯電防止コーティング組成物を用いてコーティング外観欠点を改善した帯電防止ポリエステルフィルム及びその製造方法に関する。

一般に、高分子重合フィルムは、その高い弾性のためにたわみ易く、且つ、機械的な特性、耐熱性、透明性及び耐薬品性に優れていることから、写真用、製図用、ＯＨＰ用、電気電子部品用、一般産業用及び包装用の材料などの用途として産業の全分野に亘って汎用されている。

しかしながら、上記の如き高分子重合フィルムの優れた物性にも拘わらず、フィルム表面の固有抵抗が極めて高いため、摩擦が加わると、フィルム表面が帯電し易くなるという不都合がある。この場合、高分子重合フィルムが帯電されると、静電気によりフィルム表面に塵埃などの異物が付着し、前記フィルムが適用された製品には電気ショックが加えられて製品不良が発生するという不都合がある。

また、有機溶剤などの化学物質が用いられるフィルムの製造工程や加工工程において放電が起こる場合には火災が発生するという不都合がある。

上記の如きフィルムの静電気の発生を抑える公知の技術として、有機スルホン酸塩または有機リン酸塩などをフィルムの製造時に混合する内部添加法、金属化合物を表面に蒸着する金属蒸着法、導電性無機粒子を表面に塗布する方法、陰イオン性または陽イオン性の単分子化合物または高分子化合物を表面に塗布する方法などがある。これらの方法のうち、内部添加法は、経時変化による安定性に優れているとはいえ、フィルム固有の優れた物性と帯電防止効果が低減されるという不都合があり、前記金属蒸着法と導電性無機粒子を塗布する方法は、帯電防止性に優れていることから最近脚光を浴びているが、製造コストが高過ぎて高度の帯電防止性を要する特殊な分野においてしか利用されていないのが現状である。一方、前記陰イオン性または陽イオン性の単分子化合物を用いた塗布法は帯電防止効果が比較的に良好であり、しかも、製造コストの側面から有利であることから極めて広範に適用されており、種々の研究開発がなされている。

陰イオン性または陽イオン性の単分子の塗布法に関する種々の技術が提案されているが、例えば、高分子型４級アンモニウムであるポリジアリールジメチルアンモニウムクロライドを帯電防止剤として用いた帯電防止性ポリエステルフィルムに関する技術が開示されており（例えば、下記の特許文献１参照）、また、アクリル系アミドの末端に４級アンモニウム基が付着しているアクリル系ポリマーを帯電防止剤として用いた技術が開示されており（例えば、下記の特許文献２参照）、さらに、４級アンモニウム塩化物よりなる陽イオン変性ケイ素化合物を含有するケイ素化合物を基材フィルムに塗布し且つ硬化させて低反射層を成膜した反射防止フィルムが開示されている（例えば、下記の特許文献３参照）。

上述した種々の帯電防止タイプを用いた製品において、最近、ディスプレイ産業の成長とあいまって帯電防止フィルムの需要が急増している。

この用途として多用される帯電防止タイプとしては、陽イオン帯電防止タイプが最も一般的であると知られているのが現状であり、導電性高分子を用いたフィルムが高級フィルムとして市販されている。

要するに、帯電防止ポリエステルフィルム分野においては、優れた帯電防止性能と防汚性能を併せ持つことが求められるが、インラインコーティング方式によっては上記の２種類の性能を併せ持たせるには難点があるということが指摘されている。

また、保護フィルムの貼剥に際し、使用テープと帯電防止面との剥離力が低いと、保護フィルムが引き剥がされなくなったり、引き剥がされる過程で製品に影響を及ぼしてしまったりといった問題点があり、貼着テープとの剥離力が高い製品が求められている。

しかしながら、従来のインラインコーティングに際し、フィルムコーティング面の高い表面張力などによりレベリング性、濡れ性などのコーティング性が不足し、これにより発生するコーティング欠点は生産性及び収率の低下の主な原因となっている。

敷衍すると、最近、ディスプレイ産業においては、無欠点を目指しながらも、不良率を最大限に下げることが極めて重要である。中でも、ＬＣＤの核心素材である偏光板そのものの欠点を検査するためには保護フィルムにおける欠点がないことを余儀なくされる。

このとき、保護フィルムは最終的に引き剥がす素材であるが、保護フィルムに欠点があれば偏光板に起因するものであるか、それとも、保護フィルムに起因するものであるかが確認し難いため、保護フィルムの欠点により偏光板そのものが不良品として分類される可能性が高い。

すなわち、インラインコーティングに際して、微細な気泡により未コーティング部分が発生すると、フィルムが延伸する度に楕円形に伸びて外観欠点のサイズが大きくなり、その欠点部分が粘着加工されるときにまるで黒痣ができたかのように見える。すなわち、既存の製品における１ｍ²当たりの外観欠点の発生数によって不良率が高くなるため、偏光板の加工分野において極めて致命的である。

そこで、本発明者らは、上述した問題点を解決するために鋭意努力した結果、インラインコーティング方式により製造されながらも帯電防止性能と防汚性能が低下せず、しかも、フィルムコーティング面の表面張力を制御してレベリング性、濡れ性などのコーティング性を向上させることにより、点状のコーティング外観欠点を極力抑えて生産収率を向上させたポリエステルフィルムを製造することにより本発明を完成するに至った。

韓国公開特許第２００３−００２２７１３号公報 米国特許第５，９２５，４４７号明細書 韓国公開特許第２００２−００１０８７７号公報

本発明の目的は、コーティング外観欠点を改善した帯電防止ポリエステルフィルムを提供するための最適の帯電防止コーティング組成物を提供するところにある。

本発明の他の目的は、帯電防止コーティング組成物をインラインコーティング方式により適用して、卓越した透明性と帯電防止性を示すと共に、粘着テープとの剥離力、防汚性能及びコーティング性に優れており、特に、コーティング外観欠点が改善された帯電防止ポリエステルフィルム及びその製造方法を提供するところにある。

前記目的を達成するために、本発明は、最適の物性を充足するための帯電防止コーティング組成物であって、導電性高分子樹脂１００重量部と、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む水分散性ポリウレタン樹脂１００〜１０００重量部と、イソシアネート系、カルボニルイミド系、オキサゾリン系、エポキシ系及びメラミン系よりなる群から選ばれるいずれか１種の架橋剤樹脂１００〜１０００重量部及びフッ素樹脂１０〜１００重量部を含有する組成物１００重量部に対して、シリコーン系界面活性剤０．００１〜１重量部を添加してなる帯電防止コーティング組成物を提供する。

本発明の帯電防止コーティング組成物に用いられる導電性高分子樹脂は、ポリ陰イオンとポリチオフェンが含有された水分散体、またはポリ陰イオンとポリチオフェン誘導体が含有された水分散体であり、前記水分散体へのポリ陰イオンの含量は１〜５重量％である。

本発明の帯電防止コーティング組成物に用いられるポリウレタン樹脂は水分散型であり、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む。

また、本発明の帯電防止コーティング組成物に用いられるフッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニールフルオライド及びポリビニリデンフルオライドよりなる群から選ばれる少なくとも１種である。

本発明の帯電防止コーティング組成物にシリコーン系界面活性剤を添加することによりコーティング外観欠点を改善することができ、このとき、シリコーン系界面活性剤の含量は、導電性高分子樹脂、ポリウレタン樹脂、架橋剤樹脂及びフッ素樹脂を含有する帯電防止コーティング組成物の１００重量部に対して０．００１〜１重量部である。

本発明の帯電防止コーティング組成物内に含有されている固形分の含量は０．５〜１０．０重量％である。

本発明は、ポリエステルフィルムの片面または両面に、前記帯電防止コーティング組成物が塗布されてなる帯電防止層を備える帯電防止ポリエステルフィルムを提供する。

本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは、３００ｇ／ｉｎ以上のＮＩＴＴＯ＃３１Ｂテープとの剥離力及び１００ｇ／１８ｍｍ以上の３Ｍ＃２４４テープとの剥離力を有し、帯電防止ポリエステルフィルムの表面抵抗値が１０¹¹Ω／ｓｑ未満になるような帯電防止性が確保される。なお、帯電防止ポリエステルフィルムの水接触角が９０°以上であり、優れた防汚機能を有する。

そこで、本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、個人向け携帯情報端末及びナビゲーションよりなる群から選ばれるいずれか１種の光学用の表示装置に有効に適用可能である。

さらに、本発明は、ポリエステルフィルムを１軸延伸し、前記帯電防止コーティング組成物を前記１軸延伸されたポリエステルフィルムの片面または両面に塗布して帯電防止層を成膜し、前記帯電防止層の成膜されたポリエステルフィルムをさらに延伸して２軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法であって、インラインコーティング方式により行われる帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法を提供する。

そこで、本発明のインラインコーティング方式により行われながらも、帯電防止性能と防汚性能に優れており、フィルムコーティング面の表面張力を制御してレベリング性、濡れ性などのコーティング性を向上させることによりコーティング外観欠点を改善した最適の帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

本発明の帯電防止コーティング組成物を提供することにより、導電性高分子を含有して優れた帯電防止性能を実現し、ポリウレタン樹脂を含有して粘着テープとの剥離力を向上させると共に、適切な架橋剤を用いて架橋密度の調節により耐溶剤性と塗膜性能を向上させ、フッ素樹脂を添加して防汚性能を向上させ、シリコーン系界面活性剤の適用により低い剥離力を有するテープとの剥離力及びコーティング性を改善することができる。

さらに、本発明の帯電防止コーティング組成物をポリエステルフィルムの片面または両面に適用して、透明性と帯電防止性に優れていながらも粘着テープとの剥離力、防汚性能が向上し、特に、コーティング外観欠点が改善された帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

以下、本発明をさらに詳述する。

本発明は、導電性高分子樹脂１００重量部と、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む水分散性ポリウレタン樹脂１００〜１０００重量部と、イソシアネート系、カルボニルイミド系、オキサゾリン系、エポキシ系及びメラミン系よりなる群から選ばれるいずれか１種の架橋剤樹脂１００〜１０００重量部及びフッ素樹脂１０〜１００重量部を含有する組成物１００重量部に対して、シリコーン系界面活性剤０．００１〜１重量部を添加してなる帯電防止コーティング組成物を提供する。

以下、本発明の帯電防止コーティング組成物の各組成を詳述する。

本発明の帯電防止コーティング組成物に含有されている導電性高分子樹脂は優れた帯電防止性能を付与するために用いられ、好ましくは、ポリ陰イオンとポリチオフェンが含有された水分散体、またはポリ陰イオンとポリチオフェン誘導体が含有された水分散体を使用する。

以上において、ポリ陰イオンは酸性ポリマーであり、高分子カルボン酸または高分子スルホン酸、ポリビニールスルホン酸などである。前記高分子カルボン酸の一例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレ酸などがあり、前記高分子スルホン酸としてはポリスチレンスルホン酸などがある。

本発明の導電性高分子樹脂において、ポリチオフェンまたはポリチオフェン誘導体に対して、ポリ陰イオンは固形分重量比を過剰に存在させた方が、導電性を付与する側面から好ましい。例えば、ポリチオフェンまたはポリチオフェン誘導体を１重量％使用すると想定した時、ポリ陰イオンは１重量％超え５重量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１〜３重量％の範囲内である。そこで、本発明の実施例においては、ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）０．５重量％とポリスチレンスルホン酸（分子量Ｍｎ＝１５０，０００）０．８重量％を含有する水分散体を使用するが、これに限定されるものではない。

以下、本発明の帯電防止コーティング組成物に含有されているポリウレタン樹脂を説明する。本発明に用いられるポリウレタン樹脂はポリエステルフィルムに塗布されて前記フィルム面とテープとの剥離力を高めるために添加される。

そこで、本発明に用いられる好適なポリウレタン樹脂は水分散型のタイプであり、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基などの官能基が少なくとも１種以上含まれている樹脂を使用する。

その好適な一例としては、ヒドロキシル基を含むポリウレタン樹脂、アリルアミン、ビニールアミン、エチレンアミン、ビニールピリジン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムサルファート及びこれらの組み合わせよりなる群から選ばれたアミン基を繰り返し単位として含むポリウレタン樹脂、またはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル及びこれらの組み合わせよりなる群から選ばれたアルキル基を繰り返し単位として含むポリウレタン樹脂を使用する。

一方、ポリウレタン樹脂の添加量は、導電性高分子樹脂１００重量部に対して、ポリウレタン樹脂１００〜１０００重量部である。このとき、ポリウレタン樹脂の添加量が１００重量部未満であれば、テープとの剥離力が低下して機能を発現できなくなり、１０００重量部を超えると、テープ剥離力は十分に確保されるとはいえ、防汚機能と帯電防止性能が低下するという問題が発生する。

以下、本発明の帯電防止コーティング組成物中に含有されている架橋剤を説明する。本発明に用いられる架橋剤は、架橋密度を調節して帯電防止層とポリエステルフィルムとの耐溶剤性及び塗膜性能を向上させるために用いられる。このとき、好適な架橋剤成分としては、イソシアネート系、カルボニルイミド系、オキサゾリン系、エポキシ系及びメラミン系よりなる群から選ばれるいずれか１種以上の樹脂が挙げられる。

一方、架橋剤の添加量は導電性高分子樹脂１００重量部に対して、架橋剤樹脂１００〜１０００重量部である。このとき、架橋剤樹脂の添加量が１００重量部未満であれば、帯電防止性が上手に発現されない場合があり、耐溶剤性が弱くて白化現象が発生する恐れがある。これに対し、１０００重量部を超えると、透明性は良好であるとはいえ、帯電防止性が発現し難くなるという問題が発生する恐れがある。

前記帯電防止コーティング組成物のうち、本発明に用いられるフッ素樹脂は、ポリエステルフィルムに塗布されて前記フィルムの防汚性及び耐溶剤性を向上させるために添加される。

その好適なフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニールフルオライド、ポリビニリデンフルオライドなどがある。

このとき、フッ素樹脂の添加量は、導電性高分子樹脂１００重量部に対して、フッ素樹脂１０〜１００重量部である。もし、フッ素樹脂の添加量が１０重量部未満であれば、防汚性が低下するのに対し、１００重量部を超えると、フィルムの透明性、テープ剥離力及び帯電防止性能が低下するという問題が発生する恐れがある。

本発明の帯電防止コーティング組成物中には、前記コーティング組成物の安定性、濡れ性及び塗布レベリングを向上させ、且つ、低い剥離力を有するテープとの剥離力を改善するために界面活性剤が添加される。

特に、本発明においては、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤を使用することにより、塗布レベリング性、粘着テープとの剥離力が向上して、高品質であり、且つ良品率の高い光学用の帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

このとき、シリコーン系界面活性剤としては、トリフルオロメチル基、メチル基、ビニール基、アリル基、エチニル基、フェニル基、アリール基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、アミノ基、水酸基、カルボニル基、エステル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含むシリコーン系界面活性剤が使用可能であり、その好適な含量は、全体の帯電防止コーティング組成物１００重量部に対して、０．００１〜１重量部である。

もし、界面活性剤添加量が０．００１重量部未満であれば、塗膜の濡れ性が低下し、１重量部を超えると、テープ剥離力及び防汚性が低下し、コーティング組成物内の微細気泡によりコーティング外観欠点が引き起こされる。

すなわち、点状のコーティング外観欠点は、コーティング粗液の濡れ性、レベリング性により全的に制御されるため、本発明のコーティング組成物における界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤を用いることにより、コーティング組成物の濡れ性を改善し、これにより、コーティング外観欠点が極力抑えられて高品質であり、且つ、生産収率が向上した光学用の帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

また、本発明は、前記シリコーン系界面活性剤及び通常の界面活性剤よりなる群から選ばれる１種以上と併用することができる。前記通常の界面活性剤としては、エタノール、イソプロパノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、エチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブなどのエーテル類、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン類、ジメチルエタノールアミンなどのアミン類などがある。

上述した本発明の帯電防止コーティング組成物は、全体のコーティング組成物１００重量％に対して、固形分の含量が０．５〜１０．０重量％になるように製造されることが好ましく、さらに好ましくは、固形分の含量が１．０〜５．０重量％になるように製造される。前記固形分の含量が０．５重量％未満であれば、コーティング層の被膜形成及び帯電防止機能を発現する上で十分ではなく、１０．０重量％を超えると、フィルムの透明性に影響を与えてしまうため好ましくない。

一方、前記帯電防止コーティング組成物に用いられる溶媒は、実質的に水を主媒体とする水性コーティング液である。

さらに、本発明に用いられるコーティング組成物は、塗布性の向上、透明性の向上などを目的として、本発明の効果を阻害しない程度の適当な有機溶媒を含有することができ、その好適な有機溶媒としては、イソプロピルアルコール、ブチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、エタノール、メタノールなどが挙げられる。

しかしながら、コーティング組成物中に多量の有機溶媒を含有してしまうと、インラインコーティング法に適用する場合に乾燥、延伸及び熱処理の工程中に爆発する危険性があるため、その含有量は、コーティング組成物中に１０重量％以下、さらに好ましくは、５重量％以下に制御する。

本発明は、ポリエステルフィルムの片面または両面に前記帯電防止コーティング組成物を塗布してなる帯電防止層を備える帯電防止ポリエステルフィルムを提供する。

本発明の帯電防止ポリエステルフィルムに用いられる帯電防止コーティング組成物は固形分であって、導電性高分子樹脂、ポリウレタン樹脂、架橋剤及びフッ素樹脂を含有するコーティング組成物にシリコーン系界面活性剤が添加された水性コーティング液であり、その組成成分及び含量は上述した帯電防止コーティング組成物の組成成分及び含量と同様であるため、これについての具体的な説明は省略する。

本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは、前記帯電防止コーティング組成物の特定の組成によって、所望の物性を最適化させることができる。

すなわち、導電性高分子を含有して優れた帯電防止性能を実現し、ポリウレタン樹脂を含有して粘着テープとの剥離力を向上させると共に、適切な架橋剤を含有して架橋密度の調節により耐溶剤性と塗膜性能を向上させ、フッ素樹脂を含有して防汚性能を向上させ、シリコーン系界面活性剤の添加により低い剥離力を有するテープとの剥離力及びコーティング性を改善することができる。

このため、これをポリエステルフィルムの片面または両面に適用して製造された帯電防止ポリエステルフィルムは透明性と帯電防止性に優れ、且つ、粘着テープとの剥離力、防汚性能が向上し、特に、コーティング外観欠点が改善される。

さらに具体的には、本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは透明でありながらも、コーティング面の特性において表面抵抗が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満であり、エタノール、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチルなどの有機溶媒により表面を拭き取った後にも表面抵抗が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満の数値を維持するため、帯電防止層の帯電防止剤が脱落したり溶解されたりしない優れた耐溶剤性を有する。

また、本発明の帯電防止ポリエステルフィルムの水接触角が９０°以上を示して優れた防汚性能を有し、３００ｇ／ｉｎ以上のＮｉｔｔｏ３１Ｂテープとの剥離力及び１００ｇ／１８ｍｍ以上の３Ｍ＃２４４テープとの剥離力を有する。

要するに、本発明は、ポリエステル基材フィルムの片面または両面に前記の帯電防止コーティング組成物を塗布してなる帯電防止層により、テープ剥離力、防汚機能、耐溶剤性などに優れた性能を有し、特に、コーティング外観欠点が改善されることにより、ＬＣＤ画面の大型化などのニーズに応えられるポリエステルフィルムを提供することができる。

さらに具体的には、本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、個人向け携帯情報端末及びナビゲーションよりなる群から選ばれるいずれか１種の光学用の表示装置に有効に適用することができる。

さらに、本発明は、
１）ポリエステルフィルムを１軸延伸する段階と、
２）前記１軸延伸されたポリエステルフィルムの片面または両面に本発明の帯電防止コーティング組成物を塗布して帯電防止層を成膜する段階と、
３）前記帯電防止層が成膜されたポリエステルフィルムをさらに延伸して２軸延伸ポリエステルを製造する段階と、を含むものであって、本発明の帯電防止コーティング組成物を用いて、インライン方式により行われる帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法を提供する。

先ず、ポリエステルフィルムを１軸延伸する第１段階について説明する。

本発明に用いられるポリエステルフィルムの種類は、帯電防止コーティングが適用される基材フィルムとして公知された通常の樹脂であれば、特に制限なしに使用することができ、本発明においては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂を中心に説明しているが、これに限定されないことは言うまでもない。

ここで、ポリエステルフィルムとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールを重縮合させて得られるポリエステルのことを言い、芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２、６−ナフタレンジカルボン酸などを使用し、これらの他に、前記共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としてイソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、２、６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）を使用することができる。また、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１、４−シクロヘキサンジメタノール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられ、これらのジカルボン酸成分及びグリコール成分はそれぞれ２種以上を併用してもよい。

ポリエステルフィルムの代表例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）などがあり、前記ポリエステルに第３成分を含有した共重合体も採用可能である。

上述した構成のポリエステル樹脂を真空乾燥後に押出機により溶融し、Ｔダイを用いてシート状に押出し、冷却ロールに静電印加法によりキャスティングドラムに密着させて冷却固化させて未延伸ポリエステルシートを得、これをポリエステル樹脂のガラス転移温度以上に加熱されたロールに通過させてロールとロールとの間の走速比の差分による２．５〜４．５倍の１軸延伸を行うことで１軸延伸ポリエステルフィルムを製造する。

本発明の帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法の第２段階は、第１段階において１軸延伸されたポリエステルフィルムの片面または両面に本発明の帯電防止コーティング組成物を塗布して帯電防止層を成膜する段階である。具体的に、帯電防止コーティング組成物を塗布する方法としては、メイヤーバー方式、グラビア方式などが挙げられ、塗布前にフィルムの表面に極性基を導入して、コーティング層とフィルムとの接着性や塗布性を向上可能にコロナ放電処理することができる。

本発明の帯電防止コーティング組成物は、導電性高分子樹脂１００重量部と、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む水分散性ポリウレタン樹脂１００〜１０００重量部と、イソシアネート系、カルボニルイミド系、オキサゾリン系、エポキシ系及びメラミン系よりなる群から選ばれるいずれか１種の架橋剤樹脂１００〜１０００重量部及びフッ素樹脂１０〜１００重量部を含有する組成物を製造し、前記組成物１００重量部に対して、シリコーン系界面活性剤０．００１〜１重量部を添加して得られる。

本発明の帯電防止コーティング組成物は、導電性高分子樹脂を含有して優れた帯電防止性能を実現し、ポリウレタン樹脂を含有して粘着テープとの剥離力を向上させると共に、適切な架橋剤を用いて架橋密度の調節により耐溶剤性と塗膜性能を向上させ、フッ素樹脂を添加して防汚性能を向上させ、シラン界面活性剤の添加により低い剥離力を有するテープとの剥離力及びコーティング性を改善してコーティング外観欠点を改善することにより、高品質であり、且つ、良品率の高い光学用の帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。本発明の製造方法における第２段階において用いられる帯電防止コーティング組成物の組成成分及び含量は上述した通りである。

本発明の帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法の第３段階は、第２段階において得られた帯電防止層の成膜されたポリエステルフィルムをさらに延伸して２軸延伸ポリエステルフィルムを製造する段階である。

このとき、第３段階における延伸は１軸延伸の方向と垂直方向に行われ、好適な伸び率は３．０〜７．０倍である。延伸工程を終えた後、熱固定、硬化及び乾燥などを行うことで帯電防止ポリエステルフィルムを製造することができる。

本発明の製造方法により製造された２軸延伸ポリエステルフィルムの厚さは５〜３００μｍであり、好ましくは１０〜２５０μｍである。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳述する。

これらの実施例は本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されることはない。

［段階１：１軸延伸ポリエステルフィルムの製造］
平均粒径が２．５μｍの無定形球状シリカ粒子が２０ｐｐｍ入っている極限粘度０．６２５ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートペレットを真空ドライヤーを用いて７時間かけて１６０℃の温度下において十分に乾燥させた後に溶融し、さらに押出Ｔダイを用いて冷却ドラムに静電印加法により密着させて無定形未延伸シートを製作し、これを加熱して９５℃の温度下においてフィルムの進行方向に３．５倍さらに延伸することで１軸延伸ポリエステルフィルムを製造した。この後、コーティングされるフィルム面にコロナ放電処理を施してポリエステルフィルムを製造した。
［段階２：２軸延伸ポリエステルフィルムの製造］
コロナ処理された面に、固形分として、導電性高分子樹脂（ポリ３、４−エチレンジオキシチオフェン０．５重量％とポリスチレンスルホン酸（分子量Ｍｎ＝１５０，０００）０．８重量％を含有する水分散体）を１００重量部、ポリウレタン樹脂（ヒドロキシ基を含有する陰イオンのポリウレタン分散体）２００重量部、エポキシ架橋剤（エスプリックステクノロジー社製、ＣＲ−５Ｌ）２００重量部、フッ素樹脂（デュポン社製、ＺＯＮＹＬ）１００重量部を水に混合して帯電防止コーティング液を製造し、前記全体の帯電防止コーティング液１００重量部に対してシリコーン系界面活性剤（デグッサ社製、ＷＥＴ−２８０）０．１重量部を混合して製造した。このとき、固形分の含量は全体の帯電防止コーティング液に対して１．５重量％であった。前記帯電防止コーティング液をメイヤーバーを用いて前記段階１において製造された１軸ポリエステルフィルムに塗布した。塗布後、１０５〜１４０℃テンダー区間において塗布されたコーティング液を乾燥させ、フィルムの進行方向とは垂直方向に３．５倍延伸し、２４０℃の温度条件下において４秒間熱処理して３８μｍの厚さの２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。

導電性高分子樹脂（ポリ３、４−エチレンジオキシチオフェン０．５重量％とポリスチレンスルホン酸（分子量Ｍｎ＝１５０，０００）０．８重量％を含有する水分散体）を１００重量部、ポリウレタン樹脂（ヒドロキシル基を含有する陰イオンのポリウレタン分散体）４００重量部、エポキシ架橋剤（エスプリックステクノロジー社製、ＣＲ−５Ｌ）２００重量部及びフッ素樹脂１５０重量部を水に混合して帯電防止コーティング液を製造し、前記全体の帯電防止コーティング液１００重量部に対してシリコーン系界面活性剤（デグッサ）０．１５重量部を混合し、全体の固形分の含量が２．０重量％になるように製造した以外は、実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。

ポリウレタン樹脂の官能基として、アリルアミン基を繰り返し単位として含む陰イオンのポリウレタン分散体を使用した以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。

ポリウレタン樹脂の官能基として、メチル基を繰り返し単位として含む陰イオンのポリウレタン分散体を使用した以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜比較例１＞
帯電防止コーティング液の組成中にフッ素樹脂を含有させなかった以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜比較例２＞
帯電防止コーティング液の組成中にポリウレタン樹脂を含有させなかった以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜比較例３＞
帯電防止コーティング液の組成中にシリコーン系界面活性剤の代わりにアクリレート系界面活性剤を含有させた以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜比較例４＞
帯電防止コーティング液の組成中にシリコーン系界面活性剤を含有させなかった以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜比較例５＞
帯電防止コーティング液の組成中にシリコーン系界面活性剤を１．５重量部含有させた以外は、前記実施例１の方法と同様にして２軸延伸帯電防止ポリエステルフィルムを製造した。
＜実験例＞
実施例１〜４及び比較例１〜５に従い製造された帯電防止ポリエステルフィルムに対して下記の物性を評価し、その結果を表１に示す。
［１．水接触角］
接触角測定器（協和界面科学社製、モデル名：Dropmaster ３００）を用いてイオン交換水を蒸留して得た精製水により液滴法を用いて水接触角を測定し、異なる個所において５回に亘って測定後、平均値を取った。
［２．帯電防止性］
帯電防止測定器（三菱（株）、モデル名ＭＣＰ−Ｔ６００）を用い、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの環境下に試料を設けた後、ＪＩＳＫ７１９４に準拠して表面抵抗を測定した。
［３．耐エタノール性］
布地（旭化成繊維社製のＢＥＭＣＯＴ）にエタノールを濡らし、次いで、前記コーティング処理されたフィルム面を０．５ｋｇの荷重で１０回往復させた後、コーティング面の状態を下記の基準により評価した。

○：帯電防止性の変化が１０¹範囲内にある場合
△：帯電防止性の変化が１０¹以上上昇し、１０¹¹未満である場合
×：帯電防止性が１０¹¹を超える場合
４．テープとの剥離力−１
２３°±３、相対湿度５０±５％の雰囲気下で、剥離力測定器（化学機器社のＡＲ１０００）装備を用いて上記において得られたフィルムのコーティング面に粘着テープ（日東電工社製、テープＮＯ．３１Ｂ、幅：２５ｍｍ）を貼り付けた後、２ｋｇ荷重のゴムローラーにより１回往復して圧着し、１時間放置後に剥離速度０．３ＭＰＭにて１８０°剥離した。このとき、得られた剥離力値を測定した。
５．テープとの剥離力−２
２３°±３、相対湿度５０±５％の雰囲気下で、剥離力測定器（化学機器社のＡＲ１０００）装備を用いて上記において得られたフィルムのコーティング面に粘着テープ（３Ｍ社製、テープＮＯ．２４４、幅：１８ｍｍ）を貼り付けた後、２ｋｇ荷重のゴムローラーにより１回往復して圧着し、１時間放置後に剥離速度０．３ＭＰＭにて１８０°剥離した。このとき、得られた剥離力値を測定した。
６．コーティング外観
上記において得られたフィルムのコーティング面を蛍光灯、ハロゲン、白熱灯などの様々な光源を用いて目視で観察したときにおける未コーティング個所のサイズ、個数などを比較して下記の基準により評価した。

未コーティング個所の面積が１ｍｍ×３ｍｍを超えるものを検査した。なお、検査面積は１ｍ²であった。

◎：０〜１個
○：０〜３個
△：３〜１０個
×：１０個超え

上記表１から明らかなように、帯電防止コーティング液の組成中にフッ素樹脂を含有させなかった比較例１の場合には、水接触角が低くて防汚性能が低下することを確認し、ポリウレタン樹脂を含有しなかった比較例２の場合には、テープ剥離力の数値が顕著に低い結果を示していて所望の物性が得られなかった。なお、シリコーン系界面活性剤ではなく、アクリレート系界面活性剤を用いた比較例３の場合には、水接触角及び商用３Ｍテープとの剥離力の値が低く、現場適用性が低下して所望の物性が得られなかった。

また、帯電防止コーティング液の組成中にシリコーン系界面活性剤を含有させなかった比較例４の場合にはテープとの剥離力の値がさらに低くなった結果を示すため、塗布レベリング性及び粘着テープとの剥離力が低下してコーティング外観欠点が発生し、過量のシリコーン系界面活性剤を含有する比較例５の場合には水接触角が顕著に低くなり、コーティング外観欠点の制御にむしろ不利に作用することが分かる。

これに対し、導電性高分子樹脂に、ポリウレタン樹脂と適切な架橋剤にフッ素樹脂及びシリコーン系界面活性剤を含有する帯電防止コーティング液を用いて帯電防止層を成膜した、実施例１及び２に従い製造されたポリエステルフィルムは、透明であり、しかも、コーティング面の表面抵抗が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満であり、エタノール、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチルなどの有機溶媒により表面を拭き取った後にも表面抵抗が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満の数値を維持することから、帯電防止層の帯電防止剤が脱落したり溶解されない優れた耐溶剤性を有していることが確認された。なお、水接触角が９０°以上を示して優れた防汚性能を有し、３００ｇ／ｉｎ以上のＮｉｔｔｏ３１Ｂテープとの剥離力及び１００ｇ／１８ｍｍ以上の３Ｍ＃２４４テープとの剥離力を有することからコーティング外観欠点がないかあるいは最小化されたポリエステルフィルムが得られる。

以上述べたように、本発明は、
第一に、所望の物性を最適化させた帯電防止コーティング組成物を提供することができる。すなわち、本発明の帯電防止コーティング組成物は、導電性高分子を含有して優れた帯電防止性能を実現し、ポリウレタン樹脂を含有して粘着テープとの剥離力を向上させると共に、適切な架橋剤を含有して架橋密度の調節により耐溶剤性と塗膜性能を向上させ、フッ素樹脂を含有して防汚性能を向上させ、シリコーン系界面活性剤の適用により低い剥離力を有するテープとの剥離力及びコーティング性を改善させることができる。

第二に、本発明の帯電防止コーティング組成物をポリエステルフィルムの片面または両面に適用して、透明性と帯電防止性に優れ、且つ、粘着テープとの剥離力、防汚性能が向上し、特に、コーティング外観欠点が改善された帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

第三に、インラインコーティング方式により行われる本発明の帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法により、優れた帯電防止機能を有し、エタノール、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチルなどの有機溶媒により表面を拭き取った後にも表面抵抗が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満の数値を維持することから、帯電防止層の帯電防止剤が脱落したり溶解されない優れた耐溶剤性を有し、優れた防汚機能と粘着テープとの剥離力及びコーティング性が向上した帯電防止ポリエステルフィルムを提供することができる。

以上、本発明は記載された実施例についてのみ詳述されているが、本発明の技術的な思想の範囲内において種々の変形及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形及び修正が特許請求の範囲に属することは言うまでもない。

Claims (9)

1. ポリ陰イオンとポリチオフェンが含有された水分散体、またはポリ陰イオンとポリチオフェン誘導体が含有された水分散体である導電性高分子樹脂１００重量部と、ヒドロキシル基、アミン基、アルキル基及びカルボキシル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を含む水分散性ポリウレタン樹脂１００〜１０００重量部と、イソシアネート系、カルボニルイミド系、オキサゾリン系、エポキシ系及びメラミン系よりなる群から選ばれるいずれか１種の架橋剤樹脂１００〜１０００重量部及びフッ素樹脂１０〜１００重量部を含有する組成物１００重量部に対して、
   シリコーン系界面活性剤０．００１〜１重量部を添加してコーティング外観欠点が改善された画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止コーティング組成物。
2. 前記水分散体に、ポリ陰イオンが１〜５重量％含有されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止コーティング組成物。
3. 前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニールフルオライド及びポリビニリデンフルオライドよりなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止コーティング組成物。
4. 前記帯電防止コーティング組成物内における固形分の含量が０．５〜１０．０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止コーティング組成物。
5. ポリエステルフィルムの片面または両面に、
   請求項１に記載の帯電防止コーティング組成物が塗布されてなる帯電防止層を備える画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止ポリエステルフィルム。
6. 前記帯電防止ポリエステルフィルムの表面をエタノール、メチルエチルケトン、トルエン及び酢酸エチルよりなる群から選ばれるいずれか１種の有機溶媒により洗浄し、次いで、布地（旭化成繊維社製のＢＥＭＣＯＴ）にエタノールを濡らした後、該フィルムの表面を０．５ｋｇの荷重で１０回往復させた後の表面抵抗値が１×１０¹¹Ω／ｓｑ未満になるような帯電防止性が確保されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止ポリエステルフィルム。
7. 帯電防止ポリエステルフィルムの水接触角が９０°以上であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止ポリエステルフィルム。
8. ポリエステルフィルムを１軸延伸し、
   請求項１に記載の帯電防止コーティング組成物を前記１軸延伸されたポリエステルフィルムの片面または両面に塗布して帯電防止層を成膜し、
   前記帯電防止層の成膜されたポリエステルフィルムをさらに延伸して２軸延伸ポリエステルフィルムを製造する画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法。
9. 前記帯電防止コーティング組成物内における固形分の含量が０．５〜１０重量％であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置表面保護フィルム用帯電防止ポリエステルフィルムの製造方法。