JP6337369B2

JP6337369B2 - 低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法、低オリゴマー性ポリエステルフィルム及びその低オリゴマー性ポリエステルフィルムを用いた離型フィルム

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Publication number: JP6337369B2
Application number: JP2014034203A
Authority: JP
Inventors: 福田　和生; 和生福田; 幸志城本; 笠原　康宏; 康宏笠原; 義郎室伏
Original assignee: Toray Advanced Film Co Ltd
Current assignee: Toray Advanced Film Co Ltd
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-02-25
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Description

本発明は、低オリゴマー性を有するポリエステルフィルムの製造方法、低オリゴマー性ポリエステルフィルム及びその低オリゴマー性ポリエステルフィルムを用いた離型フィルムに関する。

ポリエステルフィルムは、高い強度、寸法安定性、耐熱性、ガスバリア性能、電気絶縁性などから包装用途、工業用途、電気用途などに広範に用いられており、近年は高い透明性と強度により、ハードコートフィルムやタッチパネル用透明導電膜基体などの光学用途にも使用されてきている。また耐熱性や寸法安定性から離型フィルムなどにも使用されている。

タッチパネル用途においては、光学と透明導電膜基体の２つの機能を持ち、カーナビゲーション用ディスプレイやスマートフォンに用いられている。

離型フィルムは、基材フィルム表面に、付加反応型シリコーン樹脂等の硬化性樹脂及び硬化剤等を含有する剥離層形成溶液を塗布し、得られた塗膜を乾燥（硬化）して離型層を形成することによって製造されている。粘着シートの粘着面に付着されて、粘着面が他の部分に接触するのを防ぐとともに、使用時には容易に剥がれる機能を持っている。液晶偏光板、位相差板等の光学用途フィルム製造時に用いる粘着剤保護用として、近年多用されている。

ポリエステルフィルムには、低分子量のポリエステルであるオリゴマーが含まれている。オリゴマーは環状に連なったものが安定であり、ポリエステルの原料であるジカルボン酸とジオールのモノマーユニットが３個が連なった環状三量体が多いとされている。この様な分子塊であるオリゴマーは高分子の中を移動することができて、特に温度が高くなると移動も盛んになって表面に析出する。そして表面を移動して集合し微小な塊となって、目視では白く曇ったように見える。上記の用途においても、ポリエステルフィルムの加工時の加熱によって表面に析出してくるオリゴマーは、白濁・白化を引き起こし、光学的特性を劣化させ、異物となって生産性を妨げる原因となる。例えば、高透明が必要とされる光学用途等に用いられる場合、析出した表面オリゴマーのために表面性状が悪くなったり、ヘイズの増加により透明性が低下したりすることなどが問題となってきた。ポリエステルフィルムを基材とする透明導電性フィルムを用いた太陽電池やカーナビゲーション用ディスプレイは、直射日光下や車中の高温環境下で、オリゴマーの析出により白濁・白化するため、使用する環境が制限されるという問題がある。

また、光学用途に用いる際に必要なシリカなどの蒸着過程における加熱で、フィルム表面にオリゴマーが多く析出して、蒸着が上手くできないという問題が起こる。

離型フィルムとしての用途においては、熱処理等によりオリゴマーが発生し、偏光フィルムや液晶ディスプレイのガラスの表面に転移し、輝度欠点となる。近年の強い高品位化の要求から、オリゴマーの移行防止の更なる強化が必要となっている。

これまで、オリゴマーの析出を抑えるためには、２層の膜を塗布してオリゴマーの析出を減少させることも試みられたが、塗布工程が２回となるため、コスト高であった（特許文献１）。

また、表面にオリゴマーの析出をブロックする物質を積層する方法が取られていたが、コストが上昇するといった問題点があった（特許文献２）。積層した層とポリエステル表面との付着力が十分でないために、後工程でポリエステルフィルム表面から剥離して、異物欠点となることもあった。

さらに、ポリエステルフィルム表面にプラズマ処理によりプラズマ反応被膜を形成し、オリゴマーの析出を抑える技術が知られているが（特許文献３）、プラズマ中のイオン種のエネルギーが低いために処理される層の厚さが小さく、処理効果に限界があった。

特開２０１１−１４０５６２号公報特開２０１２−２５２８１４号公報特開昭５９−１６７８３０号公報

佐々木徳康他「リニアイオン源の開発」ＵＬＶＡＣＴＥＣＨＮＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬ、Ｎｏ．６３２００５、p.２６

本発明の目的は、加工時のオリゴマーの析出を防止し、かつ長期にわたって表面にオリゴマーの析出の無い低オリゴマー性ポリエステルフィルムの生産性に優れた製造方法、低オリゴマー性ポリエステルフィルム及びこの低オリゴマー性ポリエステルフィルムを用いた離型フィルムを提供することにある。

第１の発明は、真空槽内で、ポリエステルフィルムに高速イオンを照射することができるイオン源を用いて、該フィルム表層を改質することを特徴とする低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法である。

第２の発明は、前記イオン源が、ポリエステルフィルムの幅方向に沿って直線部が伸びるレーストラック形状の間隙を有するカソードとその隙間背後のアノードからなり、該間隙の幅方向に磁力線が渡っており、該カソードに対して該アノードに正の電圧を印加することでアノード前面の空間にプラズマを発生させるとともに、該間隙より高速イオンを照射することができるアノードレイヤータイプのイオン源であることを特徴とする。

第３の発明は、前記イオン源によりポリエステルフィルムに照射される高速イオンの平均エネルギーＥａが１００ｅＶ〜４ｋｅＶの範囲にあり、該高速イオンによるイオン電流Ｉ（Ａ）、ポリエステルフィルムの送り速度ｖ（ｍ／ｓ）、該フィルムの幅Ｗ（ｍ）から、Ｅａ×Ｉ／（ｖ×Ｗ）の式で求められる照射エネルギー密度（Ｊ／ｍ^２）が１００〜５０００Ｊ／ｍ^２の範囲とすることを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る製造方法により製造されたポリエステルフィルムであって、少なくとも一方の表層に高速イオンの照射による改質層が設けられ、１８０℃、１０分間熱処理した後の該イオン照射面のジメチルホルムアミド抽出によるポリエステルオリゴマー量が２．０ｍｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする低オリゴマー性ポリエステルフィルムである。

第５の発明は、第４の発明に係る低オリゴマー性ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に離型層が設けられたことを特徴とする離型フィルムである。

第６の発明は、第５の発明であって、一方の表層に高速イオンの照射による改質層が設けられ、もう一方の面に離型層が設けられたことを特徴とする。

本発明の製造方法は、加熱後も透明性が失われること無く、オリゴマー防止層の脱落も無く、オリゴマーの析出が低減されるポリエステルフィルムを提供する。また、本低オリゴマー性ポリエステルフィルムを適用した離型フィルムにおいては、加熱工程で析出したオリゴマーがその後に通過するロールに付着することもない。

本発明の低オリゴマー性ポリエステルフィルムの断面構造模式図である。本発明の離型フィルムの断面構造模式図である。本発明の高速イオン照射処理に用いる装置の一例である。

先ず、図を用いて本発明の概要を説明する。

図１に本発明のポリエステルフィルムの構成を示す。ポリエステルフィルム１の表面に改質層２が形成されている。

図２には本発明の離型フィルムの構成を示す。ポリエステルフィルム１の表面に改質層２が形成されており、その反対の面に離型膜が形成されている。

図３には本発明の低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造に用いる製造装置の一例を示す。ポリエステルフィルム１は巻き出しロール１３から出て、冷却ドラム１５に巻かれて通過する際に、高速イオンを発生するイオン源１６から高速イオンを照射される。その後、巻取りロール１４に巻き取られる。

本発明は、真空槽内で、ポリエステルフィルムに高速イオンを照射することができるイオン源を用いて、該フィルム表層を改質することを特徴とする低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法である。

本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステルとは、酸とアルコールによるエステル結合を有するポリマーの総称であるが、ジカルボン酸とジオールの縮合重合体が代表的なものであり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが工業的に安価に製造されている。中でもＰＥＴは成形性や物性バランスが優れており、常法により二軸延伸されたＰＥＴフィルムの使用が好ましい。

通常の低圧プラズマ処理（あるいはグロー放電処理）においてもイオン照射による表面改質が行われるが、この場合のイオンのエネルギーは０．１〜数ｅＶ程度とされており、表面改質の効果は最表面のみに限定され、一定の厚さを持つ改質層は形成されない。

本発明においては、１００ｅＶ以上の高速イオンを照射してポリエステルフィルムの表層を改質することが好ましい。

照射する高速イオンのエネルギーは、イオン源の機構によって特徴的な分布を持つ。一般的なイオン源では、プラズマを発生させる機構、プラズマからイオンを引き出す機構、および引き出したイオンに加速電圧をかける機構が独立しており、加速電圧に従ったシャープなエネルギー分布を持つ高速イオンを得ることができる。一方で、アノードレイヤータイプのイオン源では、後述するように上記の機構が独立でないためにイオンのエネルギーに分布が生じる。

イオンの持つエネルギーにより加重平均した平均イオンエネルギーは１００ｅＶ〜４ｋｅＶの範囲とすることが好ましい。１００ｅＶ以上とすることで、ポリエステルフィルムの表層の改質の効率を高くすることができる。平均イオンエネルギーが１５０ｅＶ程度から改質層がより効率よく形成されるようになり、１０００ｅＶでは充分効率よく形成される。これより平均イオンエネルギーを高くして、４ｋｅＶ程度までは適切な領域となる。これを超えると処理としては過剰になるとともに、改質層を形成するだけでなく、高いエネルギーにより改質層もエッチングされて生産性の無駄を生じる。また、高速イオンが高いエネルギーで深くまで侵入するため改質層が深くなり、表層付近を改質する効率が低下する。

本発明においてポリエステルフィルム表層の改質の程度は、以下のパラメータにより調整できる。入射したイオンの持つエネルギーは、そのイオンがポリエステルフィルム表層に与えるエネルギーを意味する。イオン源から照射されるイオンのエネルギーは単一でなく、イオン源の構造や駆動条件に応じた分布を持つ。そのため、イオンのエネルギー分布の平均値Ｅａを代表値として扱う。

イオン電流は、照射されるイオン粒子により流れる電流であり、改質のために入射する時間当たりのイオンの数に対応する。フィルムを送りながら処理する場合、フィルムの幅と送り速度の積が単位時間当たりの処理面積である。

ポリエステルフィルムの表層改質の程度は、イオンの平均エネルギーＥａとイオン電流Ｉの積である電力値を、単位時間当たりの処理面積で割って、単位面積あたりの照射エネルギー値（以下照射エネルギー密度）（Ｊ／ｍ^２）として、Ｅａ×Ｉ／（ｖ×Ｗ）で表される。ここで、フィルムの送り速度はｖ（ｍ／ｓ）、フィルムの幅はＷ（ｍ）である。

この照射エネルギー密度については１００Ｊ／ｍ^２から５０００Ｊ／ｍ^２範囲が本発明においては好適な領域である。１００Ｊ／ｍ^２以上とすることで十分な表層改質効果を得ることができ、５０００Ｊ／ｍ^２以下とすることで過度な処理をすることなく、褐色の着色のない無色透明なポリエステルフィルムの改質層とすることができる。

上述のような適切な照射エネルギー条件は、イオン源に導入するガスの流量や動作圧力、動作電圧などのパラメータを調整し、フィルムの送り速度を適宜選択することで達成できる。

イオン照射に際して、電子シャワーによる電荷の中性化を行うと、照射されたイオンが形成する電場がその後から照射されるイオンに対して斥力となることを防止して効率的な照射が行えるようになる。イオンビームの進路にフィラメントを設置して電流を流すと熱電子が放出されて、イオンビームの電荷を中和する。また、チャージアップしたフィルム面があれば電場に引かれて電子が到達し、フィルム面の電荷を中和する。フィラメント交換のメンテナンスが装置の保全の効率を落とす場合は、ＲＦ放電によるプラズマよりメッシュ状の引き出し電極を用いて電子のみを引き出し、フィルム面に照射しても良い。

照射するイオンの種類は特にこだわらないが、民生用途として問題のない無害なイオン種から選択すればよく、室温で気体であるものは取り扱い性に好適であり、希ガスの他に窒素、酸素、水素、二酸化炭素などのガスイオンは実用性の面で適している。その中でもコスト的に窒素、酸素、アルゴンのイオンは有利である。

本発明の高速イオンの照射に用いるイオン源の形状は、走行させるポリエステルフィルムの幅方向に均一にイオンの照射が可能であって、ロール・ツー・ロール方式の真空装置内に設置できるコンパクトなものが望ましい。一般的なイオン源によるイオンビームの形状は円形であり、フィルム幅方向に均一なイオンビームとするには幅方向に複数のイオン源を配置して使用することができるが、複数のイオン源間の干渉の影響や、イオンビームの幅方向の均一性に課題がある。一方で細長いという意味のリニア型と呼ばれるイオン源は、１台のイオン源の長手方向をフィルム幅方向に配置することで、フィルムの幅方向に均一な処理を行うことができることから好ましく用いることができる。

このリニア型の代表的なものが、非特許文献１で解説されているアノードレイヤー型のものである。すなわちレーストラック状の間隙部の間隙幅方向に磁場を形成し、開口部背面に配置されたアノードに間隙部（カソード）に対して正の電圧を印加し、間隙部磁場に基づく電子のホール運動によりプラズマを強化するとともにイオンの加速を行う方式のイオン源である。イオン発生部であるレーストラック形状をフィルムの幅方向に長く伸ばすことでリニア形状が得られ、フィルム幅方向に均一な高速イオン照射を行うことができる。

高速イオン照射のためのイオン源内部の真空度はプラズマを維持し、大電流のイオンを取り出すために一定圧力以上としなければならず、一方引き出された高速イオンはポリエステルフィルムに照射されるまでに残留ガスとの衝突でエネルギーを失わないようイオン源外部の圧力は低く設定されることが好ましく、０．１Ｐａ以下の圧力とすることが好ましい。

本発明においては、真空槽内でポリエステルフィルムを連続的に処理する真空装置を用い、該フィルムの幅方向の全幅に同時に高速イオンを照射することができるイオン源により該フィルム表層を改質する。ロール・ツー・ロール方式の蒸着機を当処理のための真空装置として用い、イオン源を設置する場合には、蒸着源の位置にイオン源を設置して冷却ドラム上の該フィルムにイオンを照射しても良い。また、該フィルムの巻き出し部と蒸着部との間、あるいは蒸着部と巻き取り部との間にイオン源を設置して該フィルムにイオンを照射しても良い。

上記イオン源の取り付け部の真空度がイオン源の動作に適した範囲とならない場合、イオン源の動作環境を整えるため、イオン源部分を囲って内部をそれ用の排気システムで排気を行う差動排気を行なうことも有効である。

イオンの残留気体との衝突は、イオン源とポリエステルフィルムが近いほど減少できるので、イオン源のイオン引き出し開口部とフィルム間は１５ｃｍ以下に近づけることが望ましい。

上記のように、高速イオンの照射による改質層が設けられることにより、１８０℃、１０分間熱処理した後の該イオン照射面のジメチルホルムアミド抽出によるポリエステルオリゴマー量は２．０ｍｇ／ｍ^２以下、より好ましくは０．５ｍｇ／ｍ^２以下となる、オリゴマー析出量の低いポリエステルフィルムが高い生産性で製造できる。該ポリエステルオリゴマー量が２．０ｍｇ／ｍ^２以下であると、加工時のオリゴマーの析出が抑止され、フィルムの光学特性等の劣化が少なく好ましい。

オリゴマーは、ポリエステルフィルム中を移動し表面に析出するが、高速イオンのもたらすエネルギーにより、イオンの侵入しうる深さにわたって高分子の一部が分解され、炭素の二重結合が増えて強固な分子構造の表面層が形成されることが考えられる。この層は二重結合により耐熱性にも優れており高温においても動きにくく、高温で活性化されるオリゴマーの移動を防ぐものと考えられる。

本発明によるポリエステルフィルムに離型層を塗布した離型フィルムは、当発明の効果を極めて良く発揮する。離型フィルムを粘着用に加工する場合、離型フィルムに粘着材が塗布されて加熱炉に入る。この加熱によりポリエステルフィルムからオリゴマーが析出するが、本発明により防止することができる。なお、離型層としては硬化型シリコーン樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂等、公知の離型層を用いることができる。離型層の塗布は、グラビアコート、グラビアリバースコート、リップコート、ダイコート、マイクログラビアコート、マイヤーバーコートおよび多段リバースコート等、公知の方法で実施できる。このような工程を前提とする場合、オリゴマーの析出を防止する面は、その望む効果により選択すれば良い。片面の離型層上に粘着層が塗布されて加熱炉を出てきた後で、離型面裏側に接するローラーに析出したオリゴマーが付着するのを防ぐためには、離型面の裏側の面に本発明の処理を行う。離型層側のオリゴマー析出が問題とならない場合や、別の方法で離型層側のオリゴマーを防止する場合も、裏面だけで良い。

離型層側の面もオリゴマーの析出を防止したい場合には、本発明の処理を両面に行ったポリエステルフィルムを用いる。

両面に離型層を塗布する場合にも、同じ考えで、必要に応じて選択した面に本発明の処理を行えばよい。

以下、本発明について実施例を用いて、更に詳細に説明する。なお、実施例５および実施例７は、それぞれ参考例１および参考例２とする。また、実施例および比較例中の物性は次のようにして測定した。
（１）全光線透過率
イオン照射後のポリエステルフィルムの全光線透過率（％）を、日本電色工業（株）製ヘイズメーターＮＤＨ２０００（ＪＩＳＫ７３６１−１（１９９７年版））により測定した。８７％以上を好適な範囲とした。
（２）ヘイズ上昇値
ポリエステルフィルムを１６０℃、１０分間熱処理を行った。オリゴマーは両面に析出してヘイズの原因となっているが、イオンビームを照射していない面のオリゴマーをエタノールで拭き取って照射面だけのオリゴマーによるヘイズを測定した。日本電色工業（株）製ヘイズメーターＮＤＨ２０００（ＪＩＳＫ７１３６(２０００年版)）により、ヘイズを測定した。また、熱処理を行ってない該フィルムも同様にヘイズを測定し、熱処理した該フィルムのヘイズの値から差し引いて、熱処理で発生したオリゴマーによるヘイズの上昇値として評価した。ヘイズの上昇値として０．５％以下を好適な範囲とした。
（３）オリゴマー析出量
ポリエステルフィルムを１８０℃×１０分間熱処理後、１１ｃｍ×１０ｃｍに切り抜き、内側がイオン照射層となるように４辺を端から各１ｃｍ折って角部を固定し、底面が９ｃｍ×８ｃｍで上が開いた箱を形成した。底面の面積は７２ｃｍ^２である。次いで、ここで作成したフィルムの箱の中に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１０ｍｌを入れ、底面積が全てＤＭＦに浸るようにし、室温で３分間放置した後、ＤＭＦを回収し、液体クロマトグラフィー（ＳｈｉｍａｄｚｕＣＬＡＳＳ−ＶＰ）に供給し、ＤＭＦ中のポリエステルオリゴマー量を求めた。ＤＭＦ中のポリエステルオリゴマー量を接触させたフィルム面積で割り、オリゴマー量（ｍｇ／ｍ^２）とした。ＤＭＦ中のオリゴマー量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた。標準試料は、あらかじめ分取したポリエステルオリゴマーを正確に秤量し、同時に正確に秤量したＤＭＦに溶解し得た。標準試料の濃度は０．００１〜０．０１ｍｇ／ｍｌとした。液体クロマトグラフによるＤＭＦ中のポリエステルオリゴマー量の測定条件は下記のとおりである。
移動相Ａ：メタノール
移動相Ｂ：純水
カラム：ＹＭＣ−ＰａｃｋＯＳＤ−Ａ
カラム温度：４０℃
検出波長：２４０ｎｍ
（株式会社日立ハイテクノロジーズ分光光度計型式Ｕ−３３１０）
２ｍｇ／ｍ^２以下を好適な範囲とした。
（４）オリゴマー析出状態の目視観察
ローダーにて巻きだしたフィルムを、１６０℃の雰囲気で長さ２０ｍの加熱炉を速度４ｍ／ｍｉｎで通過させ、５分間の加熱を行った。そして、加熱炉を出てフィルムが最初に接するロールを、１巻のフィルムの処理が終わった後、目視で観察した。そのロールにオリゴマーが付着して、目視で白色に見える場合を不合格（×）とし、確認できない場合を合格（○）とした。
（５）加熱による析出オリゴマーの平均大きさと個数
ポリエステルフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切り取り、１６０℃に設定したオーブンの中で１０分加熱した後、オーブンから取り出して冷却し、そのフィルム小片の表面を１０００倍に設定した顕微鏡（ＮｉｋｏｎＥｃｌｉｐｓｅＬＶ１００）で観察した。１００μｍ×１００μｍの面積の視野を５視野観察し、オリゴマー粒の縦横の大きさを記録した。横は顕微鏡の視野でオリゴマーの横方向の最大長さ、縦はオリゴマーの縦の最大長さとした。このようにして求めた縦横の大きさの平均値を直径とする円の面積としてオリゴマーの面積値を算出した。各オリゴマーについて算出した面積の平均値を平均面積とした。なお、上記距離の測定は、接眼レンズに目盛りをつけ、目盛りと視野とを比較しながら実施した。

また、加熱後の粒子状物１００μｍ×１００μｍの面積の視野を５視野観察し、そこで見えた１μｍ以上のオリゴマー粒子の個数を数えて５（視野数）で割ることで平均化した。９個／１００μｍ□以下を好適な範囲とした。

（実施例１）
連続巻き取り式蒸着機（（株）アルバック製）の蒸着部に、有効長１ｍのリニア型アノードレイヤータイプのイオン源（米Ｖｅｅｃｏ社、ＡＬＳ１０００Ｌ）を、フィルム走行面から５０ｍｍの距離に設置した。イオン源用電源は、米グラスマン・ハイボルテージ社ＳＨタイプを用いた。フィルム冷却ドラムを蒸着機から電気的に絶縁し、電流計と直流電源を設置し、イオン源を動作させた状態で正のリターディング電圧を変化させながらイオン電流を測定した。リターディング電圧とイオン電流の関係から非特許文献１と同様にしてイオンのエネルギー分布からイオンの平均エネルギーＥａ（ｅＶ）を算出した。なお、リターディング電圧をかけない状態でのイオン電流Ｉ（Ａ）も測定した。まずイオン源には酸素を８０ｃｃ／ｍｉｎ導入し、アノード電圧２．６ｋＶ、アノード電流１２００ｍＡで動作させた。この際のイオンの平均エネルギーＥａは０．８ｋｅＶであり、イオン電流は１０００ｍＡであることを確認した。実施例２以降においても同様にイオン源の動作条件でのイオンの平均エネルギーとイオン電流を事前に測定した。

フィルム巻き出し部には、ポリエステルフィルムとして低フィッシュアイタイプのＰＥＴフィルム（東レ（株）製“ルミラー”（登録商標）Ｒ７５、厚さ３８μｍ、幅１０００ｍｍ）をセットし、到達圧力３×１０^−３Ｐａまで真空引きした。
イオン源を上記条件で動作させて酸素イオンを照射した。この時のフィルム冷却ドラムの温度は−３０℃、フィルムの速度は２ｍ／ｓであった。照射エネルギー密度は、０．８ｋｅＶ×１０００ｍＡ／（２ｍ／ｓ×１ｍ）＝４００Ｊ／ｍ^２であった。イオン源の横の真空槽の壁に取り付けたＢ−Ａゲージ式圧力計で、真空度は２×１０^−２Ｐａであった。この様にイオン照射したポリエステルフィルムの全光線透過率とオリゴマー析出量、ヘイズ、異物の大きさ、数を表１に示した。いずれの特性も良好だった。

（実施例２）
実施例１と同様の方法で、イオン源のアノード電圧を０．５ｋＶに変更し、さらにイオン源のガス流量を調整しアノード電流を９６０ｍＡとし、送り速度は１ｍ／ｓとした。イオンの平均エネルギーＥａは０．２ｋｅＶであり、イオン電流は８００ｍＡであった。単位面積あたりの照射エネルギー密度は１６０Ｊ／ｍ^２であり、特性は良好であるが、オリゴマー析出量はやや多めだった。

（実施例３）
実施例１と同様の方法で、イオン源のアノード電圧を２．６ｋＶ、アノード電流７２０ｍＡ、送り速度４ｍ／ｓとした。イオンの平均エネルギーは０．８ｋｅＶ、イオン電流は６００ｍＡ、単位面積あたりの照射密度は１２０Ｊ／ｍ^２であり、特性は良好であるが、オリゴマー析出量はやや多めだった。

（実施例４）
実施例１と同様の方法で、イオン源のアノード電圧を４．３ｋＶ、アノード電流２０００ｍＡ、送り速度０．５ｍ／ｓとした。イオンの平均エネルギーは１．３ｋｅＶ、イオン電流は１８００ｍＡ、照射エネルギー密度は４６８０Ｊ／ｍ^２であり、特性は良好であるが、全光線透過率はやや低めだった。

（実施例５）
実施例１と同様の方法で、イオン源のアノード電圧を４．３ｋＶ、アノード電流２０００ｍＡ、送り速度０．４ｍ／ｓとした。イオンの平均エネルギーは１．３ｋｅＶ、イオン電流は１８００ｍＡ、単位面積あたりの照射密度は５８５０Ｊ／ｍ^２であった。オリゴマー析出量、大きさ、数は抑制されていたが、透過率が低下した。

（実施例６）
長さ１０００ｍ、幅１０００ｍｍ、厚さ３８μｍの東レ（株）社製ＰＥＴフィルム“ルミラー”Ｒ７５の片面に、実施例１と同様の方法で、イオン源のアノード電圧を２．６ｋＶ、アノード電流１２００ｍＡ、送り速度２ｍ／ｓとして連続的に高速イオン照射を行った。イオンの平均エネルギーＥａは０．８ｋｅＶであり、イオン電流は１０００ｍＡであった。単位面積あたりの照射エネルギー密度は４００Ｊ／ｍ^２であった。このフィルムについて、全光線透過率を測定した。

次に下記の方法で、離型膜を塗布した。

付加反応型の硬化型シリコーン樹脂であるＫＳ８４７Ｈ（信越化学工業（株））１０重量部、硬化剤であるＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業（株））０．０５重量部、トルエン／ＭＥＫ（５０／５０）混合溶媒１００重量部を混合した離型層塗工液を作成した。

前記フィルムの高速イオン照射を行ってない側の面に、１０００ｍｍ幅の通常のグラビアロールで離型層塗工液を塗布し、１５０℃オーブンで１２秒間脱溶剤及び硬化反応させ離型フィルムを得た。乾燥後の塗工層の厚さは、０．２５μｍであった。

この離型フィルムについて、ロールに巻き取られた最終部分から切り取ったサンプルについて離型膜裏面のイオン照射面においてオリゴマー析出量を測定した。

次いで、１０００ｍの長さを加熱炉を通して、離型膜の裏面のイオン照射面について、ロールへのオリゴマーの付着状態を観察した。ロール表面の汚れはなく良好であった。

（実施例７）
実施例１において、イオン源のアノード電圧を３．３ｋＶ、アノード電流３６０ｍＡ、送り速度４ｍ／ｓとした。イオンの平均エネルギーは１．０ｋｅＶ、イオン電流は３００ｍＡ、単位面積あたりの照射密度は７５Ｊ／ｍ^２であった。オリゴマー析出量、大きさ、数いずれも大きくなった。

（比較例１）
高速イオン照射を行わない、実施例１で用いたＰＥＴフィルムで評価を行った。オリゴマー析出量、大きさ、数いずれも非常に大きくなった。

（比較例２）
銅をターゲットとするマグネトロンカソードを１Ｐａの酸素中で４０ｋＨｚの高周波にて放電させて発生させたプラズマ中をフィルムを通過させて高速イオンビーム照射に代わる表面処理とした。カソードの形状は１．３ｍ×１００ｍｍで、放電時の電圧、電流は３２０Ｖ、９．２Ａとした。オリゴマー析出量、大きさ、数いずれも非常に大きくなった。

（比較例３）
実施例６において、イオン照射を行わず離型膜を塗布し、同様の評価を行った。ロール表面はオリゴマーの汚れが付着して白っぽくなっていた。

１ポリエステルフィルム
２改質層
３離型層
１１真空槽
１２真空ポンプ
１３巻き出しロール
１４巻き取りロール
１５冷却ドラム
１６イオン源
１７イオン源動作用電源
１８リターディング直流電圧源
１９イオン電流計

Claims

真空槽内で、ポリエステルフィルムに高速イオンを照射することができるイオン源を用いて、該フィルム表層を改質する低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法であって、前記イオン源によりポリエステルフィルムに照射される高速イオンの平均エネルギーＥａが１００ｅＶ〜４ｋｅＶの範囲にあり、該高速イオンによるイオン電流Ｉ（Ａ）、ポリエステルフィルムの送り速度ｖ（ｍ／ｓ）、該フィルムの幅Ｗ（ｍ）から、Ｅａ×Ｉ／（ｖ×Ｗ）の式で求められる照射エネルギー密度（Ｊ／ｍ^２）が１００〜５０００Ｊ／ｍ^２の範囲にあることを特徴とする低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法。
前記イオン源が、ポリエステルフィルムの幅方向に沿って直線部が伸びるレーストラック形状の間隙を有するカソードとその隙間背後のアノードからなり、該間隙の幅方向に磁力線が渡っており、該カソードに対して該アノードに正の電圧を印加することでアノード前面の空間にプラズマを発生させるとともに、該間隙より高速イオンを照射することができるアノードレイヤータイプのイオン源であることを特徴とする請求項１に記載の低オリゴマー性ポリエステルフィルムの製造方法。