JP5915524B2 - 積層フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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積層フィルムは、基材フィルムと少なくともその一方の表面に設けられたバインダー樹脂および有機粒子を含有する塗布層とからなる。
(2.1)バインダー樹脂
バインダー樹脂は水溶性樹脂からなる。ここでいう水溶性樹脂とは、スルホン酸基、カルボン酸基、水酸基およびそれらの塩から選ばれた少なくとも1種の官能基を含有する樹脂を示す。水溶性樹脂は、好ましくはスルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等の官能基を有するモノマーが共重合された樹脂であり、さらに好ましくはカルボン酸基および/またはカルボン酸基塩を有するモノマーが共重合された樹脂である。水溶性であることによって、基材フィルムおよび有機粒子との親和性がよく、表面粗さ(SRz)と塗布厚み(d)との比(SRz/d)が12.5以上であっても有機粒子の脱落が少ない塗布層を形成することができる。また、バインダー樹脂が水溶性樹脂であることにより、バインダー樹脂および有機粒子を水に溶解および分散させた塗液状態にして使用することができる。もちろん、バインダー樹脂と有機粒子を予め別々に水に溶解または分散させたものを任意に混合して使用してもよい。水を用いた塗液を用いることによって、インラインコーティング法において塗布が可能となるため省コストの観点からも好ましい。バインダー樹脂に上記の官能基を有するモノマーを共重合する方法は公知の方法をとることができる。水溶性樹脂はポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種から形成されることが好ましく、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂であることがより好ましい。バインダー樹脂は、基材フィルムとの密着性がよく、また透明であることが好ましく、上記樹脂はこれらの特性を満たすことができる。これら水溶性樹脂としては、DIC(株)製の製品名ウォーターゾール(登録商標)や高松油脂(株)のペスレジン等が入手可能である。
有機粒子は、エーテル結合を含む熱可塑性樹脂からなる。エーテル結合を含む熱可塑性樹脂であることによって、有機粒子とバインダー樹脂との親和性を増し脱落を防ぐことができる。熱硬化性樹脂で有機粒子を形成した場合には粒子が脱落する恐れがある。脱落防止機構の詳細は不明であるが、エーテル結合と、バインダー樹脂が有するスルホン酸基、カルボン酸基および水酸基などの親水性の置換基との化学的親和性が良く、強い結合を形成しているためと考えられる。また、有機粒子が熱可塑性樹脂からなることによってバインダー樹脂との界面に中間層を形成し、さらに強固な結合を形成しているためであると考えられる。
NEX−1000)を用いて、シリンダー温度240℃、金型温度50℃の成形条件で成形して得られる、127×12.7×6.4mmの曲げ試験片を測定サンプルとして使用するものとする。曲げ弾性率が上記範囲より小さいと、白色フィルム上に塗布し反射板として液晶ディスプレイに組み込んだ時に白点が生じる場合がある。曲げ弾性率が上記範囲より大きいと、導光板と反射板がこすれ合った時に導光板に傷が生じる場合がある。熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を上記範囲内に調整するためには、例えば、上記樹脂に長鎖のポリアルキレングリコールを共重合させることができる。また、デュポン社製の「ハイトレル(HYTREL)」ではハイトレル7247やハイトレル8238がエーテル結合を含有する熱可塑性樹脂として上記範囲内の曲げ弾性率を達成する。
積層フィルムの基材フィルムは特に限定されず、透明であっても不透明であっても良い。透明なフィルムとしてはポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルムなどが挙げられるが、成形のしやすさの観点からポリエステルフィルムが好ましく用いられる。また、不透明なフィルムとしては特開平4−239540号公報、特開2004−330727号公報などに例示される白色フィルムや、特開平6−305019号公報などに例示されるポリフェニレンスルフィドフィルムなどが挙げられる。積層フィルムを液晶ディスプレイの反射板として用いる場合は基材フィルムを白色フィルムとすることが好ましい。特にポリエステル樹脂からなる白色フィルムは、成形性およびコストの観点から好ましく用いられる。
塗布層の形成方法としては、二軸延伸後の基材フィルムに塗液を塗布する方法(オフラインコーティング法)のほか、塗液の塗布後にフィルムを延伸して熱処理する方法(インラインコーティング法)がある。塗布層と基材フィルムとの密着性および省コストの観点からは、インラインコーティング法が好ましい。インラインコーティング法としては、未延伸フィルム表面に塗液を塗布した後に二軸方向に延伸する方法、または、一軸延伸フィルム表面に塗液を塗布した後に先の一軸延伸方向と交差する方向(例えば一軸延伸方向と直交する方向)にさらに延伸する方法などが挙げられるが、後者が好ましい。
(5.1)表面粗さ(SRz)および表面粗さと塗布厚み(d)との比(SRz/d)の測定方法
JIS−B−0601(2001)に準じて測定を実施した。測定器としては、小坂研究所製、表面粗さ計(型番:SE3500)を用いた。測定条件は下記の通りである。
・送り速度:0.1mm/s
・Xピッチ:1.00μm
・Yピッチ:5.0μm
・Z測定倍率:20000
・低域カット:0.25mm
また、上記により求めたSRz(単位:μm)および(5.2)により求めたd(単位:nm)から、下記式によりSRz/dを求めた。
(SRz/d)=(SRz(単位:μm))÷(d(単位:nm))×1000
積層フィルムを断面方向にミクロトームにて70〜100nmの厚みの切片を切り出し、四酸化ルテニウムで染色した。染色した切片を透過型電子顕微鏡”TEM2010”(日本電子(株)製)を用いて500〜10,000倍に拡大観察して撮影した断面写真より、有機粒子の無い部分の塗布層の厚みを計測して求めた。無作為に選んだ10ヶ所で計測を行い、その平均値を塗布層の厚みとした。
粒子の全部を塗膜が被覆している場合:A
粒子の8割以上塗膜が被覆している場合:B
粒子の塗膜による被覆が4割以上の場合:C
粒子の塗膜による被覆が4割未満の場合:D
底面4cm×4cmのSUSブロック(重さ300g)の底面に市販のトレシーMKクロス(登録商標、東レ(株)製)を両面テープで貼り付けた。積層フィルムの塗布面上を、上記SUSブロックを10回滑らせ、削れテストとした。
脱落痕のない場合:A
5点以下の脱落痕がある場合:B
10点以下の脱落痕がある場合:C
30以下の脱落痕がある場合:D
30点より多い脱落痕がある場合:E
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、積層フィルムの表面に設けられた塗布層の粒子を観察し、粒子径を測定した。なお、粒子が真円でない場合には、長径をその粒子径として測定した。また、数平均粒子径R(Dn)および体積平均粒子径(Dv)は、無作為に選んだ100個の粒子について測定した上記粒子径の値から求めた。
粒子径分布指数(PDI)は、下記数式(1)に従い、算出した。
PDI=Dv/Dn ・・・(1)
尚、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、粒子を観察し、粒子径を測定した。なお、粒子が真円でない場合には、長径をその粒子径として測定した。また、数平均粒子径R’(Dn)および体積平均粒子径(Dv)は、無作為に選んだ100個の粒子について測定した上記粒子径の値から求めた。
粒子径分布指数(PDI)は、下記数式(1)に従い、算出した。
PDI=Dv/Dn ・・・(1)
尚、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。
実施例あるいは比較例にて得られた積層フィルムについて、蛍光灯反射光にて外観観察を行った。評価基準は以下の通りである。
A:塗布ムラ、塗布抜けが観察されない。
B:塗布ムラ、塗布抜けが一部観察されるが、AUO社製LEDディスプレイ(T240HW01)のバックライトユニットに積層フィルムを組み込み画面が水平になるように設置し点灯したときに、ムラが観察されない。
C:塗布ムラ、塗布抜けが観察され、AUO社製LEDディスプレイ(T240HW01)のバックライトユニットに積層フィルムを組み込み画面が水平になるように設置し点灯したときに、ムラがわずかに観察される。
D:塗布ムラ、塗布抜けにより外観が著しく損なわれている。
なお、塗布外観の評価としては、A〜Bを良好、Dを不可とした。
AUO社製LEDディスプレイ(T240HW01)のバックライトユニットに積層フィルムを組み込み画面が水平になるように設置し点灯する。所定の重さの重りで画面中央を押さえた時の状態について、以下の基準で評価を行った。
重りなしで白点が発生する場合:F
0.5kgの重りで白点が発生する場合:E
1.0kgの重りで白点が発生する場合:D
1.5kgの重りで白点が発生する場合:C
2.0kgの重りで白点が発生する場合:B
2.0kgの重りで白点が発生しない場合:A
なお、用いたバックライトは、サイドライト型バックライトであり、導光板および光源(LED)を有し、光源が導光板のエッジ部に位置するものである。この白点評価方法においては、例えば図3に白点の評価例を示すように、白点が発生しない場合(図3(A))と白点が発生する場合(図3(B))とを明確に区別できる。
(5.4.1)の数平均粒子径(Dn)(μm)と(5.2)の厚み(d)(nm)から次式により求めた。
R/d=Dn(μm)/d(nm)×1000
積層フィルムの表面を走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて観察し、250μm×400μmの10視野において粒子の個数を数えその数Nを有機粒子の粒子密度(個/mm2)とした。
積層フィルムから有機粒子を抽出し、127mm×12.7mm×3.2mmのサイズに成形(Molding)し、ASTM−D790−98に準拠して、曲げ弾性率を測定した。
積層フィルムから抽出する方法は、下記のいずれかの方法を用い、有機粒子以外の成分が5重量%以下になるように採取した。
(1)積層フィルム表面の塗布層からエタノール等の溶剤を用いて有機粒子を抽出し、溶媒を乾燥した。
(2)積層フィルム表面から片刃等を用いて有機粒子を削り取り、有機粒子を採取した。
有機粒子を、127mm×12.7mm×3.2mmのサイズに成形(Molding)し、ASTM−D790−98に準拠して、曲げ弾性率を測定した。
積層フィルムの光沢度をデジタル変角光沢度計UGV−5B(スガ試験機(株)製)を用いて、積層フィルムのコーティング層側よりJIS Z−8741(1997)に準じて測定した。なお、測定条件は入射角=85゜、受光角=85゜とした。サンプル数はn=5とし、それぞれの光沢度を測定して、その平均値を算出した。特にサイドライト型のバックライトシステムでは反射フィルムおよび拡散フィルム共に入射角85°の光沢度が低い方が好ましい場合があることから、以下のように、光沢度に基づいて拡散性の評価を行った。
光沢度(85°)が30未満の場合:A
光沢度(85°)が30以上80未満の場合:B
光沢度(85°)が80以上100未満の場合:C
光沢度(85°)が100以上の場合:D
(1)基材フィルムとしての白色フィルム
・PET(ポリエチレンテレフタレート)
酸成分としてテレフタル酸を、グリコール成分としてエチレングリコールを用い、三酸化アンチモン(重合触媒)を得られるポリエステルペレットに対してアンチモン原子換算で300ppmとなるように添加し、重縮合反応を行い、極限粘度0.63dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(PET)を得た。得られたPETのガラス転移温度は80℃であった。
非相溶性成分として、ガラス転移温度が178℃、MVR(260℃/2.16kg)が4.5ml/10minである環状オレフィン樹脂「TOPAS」(登録商標、ポリプラスチックス社製)を用いた。
・ポリエステル系バインダー樹脂(材料A−1)
ペスレジン A−215E(高松油脂(株)製、30重量%溶液:カルボン酸基および水酸基を含有する。)を精製水で希釈し、25重量%溶液を調製した。
テレフタル酸ジメチル28.3重量部、イソフタル酸ジメチル23.3重量部、アジピン酸ジメチル12.7重量部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル7.5重量部、エチレングリコール37.3重量部、ジエチレングリコール17.5重量部および酢酸マグネシウム0.035重量部、酢酸リチウム0.3重量部を加え、常法に従いエステル交換反応せしめたのち、チタン化合物(触媒A)をTi元素としてポリマーに対し10ppm、ジエチルホスホノ酢酸エチル0.035重量部を添加した。次いで徐々に昇温、減圧にし、最終的に280℃、1mmHg以下で重縮合反応を行い、共重合ポリエステル(スルホン酸基塩(スルホン酸ナトリウム)および水酸基を含有する。)を得た。得られた共重合ポリエステルを蒸留水に溶かし、25重量%溶液とした。
「ノベック」(登録商標)FC−4430(菱江化学(株)製、5重量%溶液)を用いた。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)7247、東レ・デュポン株式会社製、重量平均分子量29,000、曲げ弾性率600MPa)28g、N−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)304.5g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA−1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体26.5gを得た。この白色固体をレーザー粒度分布計(島津製作所社製、SALD−2100)にて分析した結果、数平均粒子径が4.9μm、体積平均粒子径が5.5μm、粒子径分布指数が1.12のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Cとした。走査型電子顕微鏡により観察を行ったところ、真球状微粒子であった。このポリエーテルエステルの融点は、218℃であり、このポリエーテルエステルの降温結晶化温度は、157℃であった。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)7247、東レ・デュポン株式会社製、重量平均分子量29,000、曲げ弾性率600MPa)28g、N−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)308g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製 PVA−1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)14gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体25.5gを得た。レーザー粒度分布計(島津製作所社製、SALD−2100)にて分析した結果、数平均粒子径7.0μm、体積平均粒子径8.6μm、粒子径分布指数1.23のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Dとした。走査型電子顕微鏡により観察を行ったところ、真球状微粒子であった。このポリエーテルエステルの融点は、218℃であり、このポリエーテルエステルの降温結晶化温度は、157℃であった。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)7247、東レ・デュポン株式会社製、重量平均分子量29,000、曲げ弾性率600MPa)28g、N−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)301g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA−1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)10.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体26.0gを得た。レーザー粒度分布計(島津製作所社製、SALD−2100)にて分析した結果、数平均分子径が9.8μm、体積平均粒子径12.5μm、粒子径分布指数1.28のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Eとした。走査型電子顕微鏡により観察を行ったところ、真球状微粒子であった。このポリエーテルエステルの融点は、218℃であり、このポリエーテルエステルの降温結晶化温度は、157℃であった。
テクポリマーMBX−8(架橋PMMA粒子、数平均粒子径8μm、体積平均粒子径11.7μm、粒子径分布指数1.46)(積水化成品工業(株)社製)を精製水に混合した40重量%溶液の水分散体を作成しこれを材料Fとした。なお、この材料Fは、粒子内にエーテル結合を含まない。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)33.25g、N−メチルー2−ピロリドン299.25g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA-1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体28.3gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径12.0μm、体積平均粒子径14.7μm、粒子径分布指数1.23のポリエーテルエステル微粒子であった。走査型電子顕微鏡により観察を行ったところ、真球状微粒子であった。このポリエーテルエステルの融点は、224℃であり、このポリエーテルエステルの降温結晶化温度は、161℃であった。得られた粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Gとした。
ラボプラストミルを用いて、(A1)水溶性多糖類(日本食品化工株式会社製、クラスターデキストリン)、(A2)水溶性可塑化成分
糖アルコール ソルビトール(東和化成工業株式会社製、ソルビット、融点103℃)および(B1)ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)を(A1):(A2):(B1)=55:15:30の比率で混合し、240℃、50rpmで10分間混練し、混練物を得た。さらに得られた混練物を取り出し後、冷却し、10倍(重量)の純水に浸漬することにより、マトリックス成分を溶解した。生成した粒子分散水溶液を、孔径0.45μmの酢酸セルロース製メンブレンフィルターにてろ過し、メンブレンフィルターにより回収された粒子を、再度10倍量の純水に分散させ、30分程度攪拌下で洗浄後、再びろ過した。このような洗浄操作は二回繰り返した。2回洗浄した試料を45℃のオーブン中で一昼夜乾燥させ、微粒子(C1)を得た。
得られた粒子(C1)の数平均粒径は70μmであった。得られた粒子(C1)および前記粒子(材料G)を(C1):(材料G)=2:98の重量比で混ぜ合わせ材料Hを得た。材料Hの粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径14.2μm、体積平均粒子径64.5μm、粒子径分布指数4.54のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Hとした。
100mlの4口フラスコの中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)3046、東レ・デュポン株式会社製、重量平均分子量23,000、曲げ弾性率20MPa)3.5g、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン43g、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社製、‘ゴーセノール(登録商標)’ GL−05)3.5gを加え、90℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで攪拌を行った。系の温度を80℃に戻した後に、450rpmで攪拌しながら、貧溶媒として50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.41g/分のスピードで滴下を行った。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌し、得られた懸濁液を、ろ過し、イオン交換水 100gで洗浄し、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体3.1gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径13.2μm、体積平均粒子径15.4μm、粒子径分布指数1.17のポリエーテルエステル微粒子であった。走査型電子顕微鏡により観察を行ったところ、真球状微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Iをした。
ラボプラストミルを用いて、(A1)水溶性多糖類(日本食品化工株式会社製、クラスターデキストリン)、(A2)水溶性可塑化成分
糖アルコール ソルビトール(東和化成工業株式会社製、ソルビット、融点103℃)および(B1)ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)を(A1):(A2):(B1)=55:15:30の比率で混合し、240℃、50rpmで10分間混練し、混練物を得た。さらに得られた混練物を取り出し後、冷却し、10倍(重量)の純水に浸漬することにより、マトリックス成分を溶解した。生成した粒子分散水溶液を、孔径0.45μmの酢酸セルロース製メンブレンフィルターにてろ過し、メンブレンフィルターにより回収された粒子を、再度10倍量の純水に分散させ、30分程度攪拌下で洗浄後、再びろ過した。このような洗浄操作は二回繰り返した。2回洗浄した試料を45℃のオーブン中で一昼夜乾燥させ、微粒子(C1)を得た。
得られた粒子(C1)の数平均粒径は70μmであった。得られた粒子(C1)および前記粒子(材料G)を(C1):(材料G)=0.3:99.7の重量比で混ぜ合わせ材料Hを得た。材料Hの粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径11.4μm、体積平均粒子径34.2μm、粒子径分布指数3.00のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Jとした。
テレフタル酸48.0部、1,4−ブタンジオール42.0部および重量平均分子量約3000のポリテトラメチレングリコール10.0部を、チタンテトラブトキシド0.01部とモノ−n−ブチル−モノヒドロキシスズオキサイド0.005部をヘリカルリボン型撹拌翼を備えた反応容器に仕込み、190〜225℃で3時間加熱して反応水を系外に留出しながらエステル化反応を行なった。反応混合物にテトラ−n−ブチルチタネート0.06部を追添加し、“イルガノックス”1098(チバ・ジャパン(株)製、ヒンダードフェノール系酸化防止剤)0.02部を添加した後、245℃に昇温し、次いで50分かけて系内の圧力を30Paの減圧とし、その条件下で2時間50分重合を行わせて、脂肪族ポリエーテルエステル(D1)を得た。融点は、226℃であり、重量平均分子量は、28,000、曲げ弾性率は1800MPaであった。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)14.6g、N−メチルー2−ピロリドン300g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA-1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体12.4gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径1.5μm、体積平均粒子径1.8μm、粒子径分布指数1.20のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Lとした。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)15.2g、N−メチルー2−ピロリドン300g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA-1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体12.9gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径2.2μm、体積平均粒子径2.7μm、粒子径分布指数1.23のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Mとした。
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)17.5g、N−メチルー2−ピロリドン315g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA-1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体14.9gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒子径4.3μm、体積平均粒子径5.4μm、粒子径分布指数1.26のポリエーテルエステル微粒子であった。得られた微粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料Nとした。
テレフタル酸26.7部、1,4−ブタンジオール23.3部および重量平均分子量約3000のポリテトラメチレングリコール50.0部を、チタンテトラブトキシド0.01部とモノ−n−ブチル−モノヒドロキシスズオキサイド0.005部をヘリカルリボン型撹拌翼を備えた反応容器に仕込み、190〜225℃で3時間加熱して反応水を系外に留出しながらエステル化反応を行なった。反応混合物にテトラ−n−ブチルチタネート0.06部を追添加し、“イルガノックス”1098(チバ・ジャパン(株)製、ヒンダードフェノール系酸化防止剤)0.02部を添加した後、245℃に昇温し、次いで50分かけて系内の圧力を30Paの減圧とし、その条件下で2時間50分重合を行わせて、脂肪族ポリエーテルエステル(D2)を得た。融点は、210℃であり、重量平均分子量は、28,000、曲げ弾性率は450MPaであった。
(1)塗液の調製
下記材料を、1)から4)の順番にて塗液の原料を調合し、万能攪拌機にて10分間攪拌して塗液を調製した。
1)精製水:67.3重量部
2)材料A−1:17.1重量部
3)材料B: 0.6重量部
4)材料D:15.0重量部
PET80重量部と環状オレフィン共重合体樹脂20重量部との混合物を180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機Aに供給し、280℃の温度で溶融押出した。また、PET100重量部を180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機Bに供給し280℃の温度で溶融押出した。それぞれの押出機A、Bからの樹脂を厚み方向にB/A/Bの順に積層するように合流させた後、Tダイ口金に導入した。
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とした以外は、実施例1と同様の条件にて製膜を行い、厚さ188μmの積層の白色フィルムを得た。フィルムの各種特性を表2に示す。いずれも塗布外観よく、また粒子の脱落も少なかった。
次いで、Tダイ口金内より、シート状に押出して溶融積層シートを形成し、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸積層フィルムを得た。このとき、ドラムに接しているフィルム面を裏面、空気に接している面を「おもて」面とした。続いて、該未延伸積層フィルムを80℃の温度に加熱したロール(予熱ロール)群で予熱した後、長手方向にロールの周速差を利用して、3.0倍延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。
さらに続いて一軸延伸フィルムの「おもて」面に空気中でコロナ放電処理を施し、その処理面に上記塗布層形成塗液をワイヤーバーを用いたバーコート方式にて塗布した。
上記の塗布層形成塗液が塗布された一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の100℃の予熱ゾーンに導き乾燥後、引き続き連続的に100℃の加熱ゾーンで長手方向に垂直な方向(横方向)に3.5倍延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで190℃ の熱処理を施し、さらに190℃で2%横方向に弛緩処理を行った後、次いで均一に徐冷後に巻き取って、厚み188μmの透明フィルム上に、厚み300nmの塗布層が設けられた積層フィルムを得た。上記の塗布層形成塗液の組成は実施例3と同様に調合した。得られた積層フィルムの数平均粒子径は4.9μm、粒子分布指数は1.10、粒子の被覆状態はA、表面粗さSRzは5μm、塗布層の厚みdは400nm、SRz/dは12.5、R/dは12.3であり、塗布外観はAであった。また、積層フィルムは光拡散性に優れていた。
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とした以外は、実施例1と同様の条件にて製膜を行い、厚さ188μmの積層白色フィルムを得た。フィルムの各種特性を表2に示す。比較例1のフィルムからは粒子が脱落した。
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とした以外は、実施例1と同様の条件で製膜を行い、厚さ188μmの積層白色フィルムを得た。フィルムの各種特性を表2に示す。塗布性が悪く部分的に塗布されていない箇所が存在した。
12 有機粒子
21 基材フィルム
22 塗布層
31 積層フィルム
Claims (13)
- 基材フィルムの表面に数平均粒子径(R)が3μm以上60μm以下である有機粒子を含む塗布層が設けられており、該塗布層表面の表面粗さ(SRz)と塗布厚み(d)との比(SRz/d)が12.5以上である積層フィルムであって、前記有機粒子がエーテル結合を含む熱可塑性樹脂からなり、前記塗布層が、スルホン酸基、カルボン酸基および水酸基、ならびにそれらの塩から選ばれた少なくとも1種を含有するバインダー樹脂からなることを特徴とする積層フィルム。
- 基材フィルムの表面に数平均粒子径(R)が3μm以上60μm以下である有機粒子を含む塗布層が設けられており、数平均粒子径(R)と塗布厚み(d)との比(R/d)が10.5以上である積層フィルムであって、前記有機粒子がエーテル結合を含む熱可塑性樹脂からなり、前記塗布層が、スルホン酸基、カルボン酸基および水酸基、ならびにそれらの塩から選ばれた少なくとも1種を含有するバインダー樹脂からなることを特徴とする積層フィルム。
- 前記有機粒子が前記バインダー樹脂によって被覆されている、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 前記表面粗さ(SRz)が5μm以上である、請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記塗布厚み(d)が1100nm以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記有機粒子の曲げ弾性率が500MPa〜3000MPaである、請求項1〜5のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記有機粒子の粒子径分布指数が1〜3である、請求項1〜6のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記塗布層表面における、前記有機粒子の粒子密度が5個/mm2〜100000個/mm2である、請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記基材フィルムが白色フィルムからなる、請求項1〜8のいずれかに記載の積層フィルム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の積層フィルムを製造する方法であって、一軸延伸フィルムからなる基材フィルムの表面に、有機粒子と、スルホン酸基、カルボン酸基および水酸基、ならびにそれらの塩から選ばれた少なくとも1種を含有するバインダー樹脂とを含む塗液を塗布した後に、該塗液が塗布された基材フィルムを、前記基材フィルムの一軸延伸方向と交差する方向にさらに延伸し、熱処理することを特徴とする積層フィルムの製造方法。
- 前記塗液に含まれる有機粒子の粒子径分布指数が1〜3である、請求項10に記載の積層フィルムの製造方法。
- 前記塗液に含まれる有機粒子の曲げ弾性率が500MPa〜3000MPaである、請求項10または11に記載の積層フィルムの製造方法。
- 基材フィルムの表面に有機粒子を含む塗布層が設けられており、該塗布層表面の表面粗さ(SRz)と塗布厚み(d)との比(SRz/d)が12.5以上であるか、あるいは該塗布層表面の粒子の数平均粒子径(R)と塗布厚み(d)との比(R/d)が10.5以上である積層フィルムであって、前記有機粒子がエーテル結合を含む熱可塑性樹脂からなり、前記塗布層が、スルホン酸基、カルボン酸基および水酸基、ならびにそれらの塩から選ばれた少なくとも1種を含有するバインダー樹脂からなる積層フィルムを製造する方法であって、一軸延伸フィルムからなる基材フィルムの表面に、数平均粒子径(R’)が5μm以上である有機粒子と、スルホン酸基、カルボン酸基および水酸基、ならびにそれらの塩から選ばれた少なくとも1種を含有するバインダー樹脂とを含む塗液を塗布した後に、該塗液が塗布された基材フィルムを、前記基材フィルムの一軸延伸方向と交差する方向にさらに延伸し、熱処理することを特徴とする積層フィルムの製造方法。
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