JP6938927B2 - 透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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(1)実質的に粒子を含有しない二軸配向ポリエステルフィルムであって、前記二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面が、深さが0.1μm以上、かつ、長さが0.1mm以上、かつ、幅が2.0μm以上のキズが1個/m2以下であることを特徴とする透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルム。
(2)実質的に粒子を含有しないポリエステル樹脂を溶融押出してシート状に押出した後、縦延伸後に横延伸を行う工程を有する透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法であって、縦延伸後横延伸を行う前に冷却ロールを用いてポリエステルフィルムを冷却する工程を含み前記冷却ロールの表面中心線平均粗さ(Ra)が5nm≦Ra≦20nmであることを特徴とする(1)に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(3) 前記冷却ロールは、以下の方法により求められる突起高さバラつき(B)が20%以下であることを特徴とする(2)に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(突起高さバラつきの求め方)
(i)非接触表面・層断面形状計測システム((株)菱化システム製VertScan2.0、型式R5300GL−Lite−AC)を用いて、冷却ロールの表面形状データを以下の条件で測定する。
対物レンズ 50倍
ズーム 0.5倍
レプリカの採取 Struers社製レプリセット−F5
表面測定モード WAVE
冷却ロール表面の突起高さを測定する。
(ii)(i)で測定して得た表面形状データを、以下の条件で処理、解析し、冷却ロールの突起高さを求める。
補間:完全
解析条件 ベアリング、高さヒストグラム
範囲 0.05mm2
(iii)冷却ロール表面の突起高さが0nmを超えて10nm以下の範囲にある突起の全突起に対する占有率(以下、R0という)、突起高さ10nmを超えて20nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R10という)、突起高さ20nmを超えて30nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R20という)、・・・10nmの高さ範囲の突起の全突起に対する占有率が2%以下となる0nmから数えて最初の突起高さ範囲の占有率(以下、Rtという)をそれぞれ求める。
(iv)(iii)にて求めた占有率を、X軸に冷却ロール表面の突起高さ(nm)、Y軸に各高さの範囲の全突起数に対する占有率(%)を有する座標にプロットする。(なお、R0のX軸は0nm、R10のX軸は10nm、R20のX軸は20nm・・・RtのX軸はtnmとする。)
(v)R0とRtを直線でつなぐ。
(vi)R10、R20、R30・・・Rt−10と、直線上の占有率に対する差をそれぞれ求め、その差の最大値を、冷却ロールの突起高さバラつき(B)として求める。
(4)前記Rtを示すtが50以上であることを特徴とする(3)に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(5)前記R20が15%以上であることを特徴とする(3)または(4)に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(6)前記冷却ロールの温度が二軸配向ポリエステルフィルムのガラス転移温度(Tg)−30℃〜ガラス転移温度(Tg)であることを特徴とする(2)〜(5)のいずれかに記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(7)前記二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートおよび/またはポリエチレンナフタレートであることを特徴とする(2)〜(6)のいずれかに記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(突起高さバラつきの求め方)
(i)非接触表面・層断面形状計測システム((株)菱化システム製VertScan2.0、型式R5300GL−Lite−AC)を用いて、冷却ロールの表面形状データを以下の条件で測定する。
対物レンズ 50倍
ズーム 0.5倍
レプリカの採取 Struers社製レプリセット−F5
表面測定モード WAVE
(ii)(i)で測定して得た表面形状データを、以下の条件で処理、解析し、冷却ロールの突起高さを求める。
補間:完全
解析条件 ベアリング、高さヒストグラム
範囲 0.05mm2
(iii)冷却ロール表面の突起高さが0nmを超えて10nm以下の範囲にある突起の全突起に対する占有率(以下、R0という)、突起高さ10nmを超えて20nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R10という)、突起高さ20nmを超えて30nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R20という)、・・・10nmの高さ範囲の突起の全突起に対する占有率が2%以下となる0nmから数えて最初の突起高さ範囲の占有率(以下、Rtという)をそれぞれ求める。
(iv)(iii)にて求めた占有率を、X軸に冷却ロール表面の突起高さ(nm)、Y軸に各高さの範囲の全突起数に対する占有率(%)を有する座標にプロットする。(なお、R0のX軸は0nm、R10のX軸は10nm、R20のX軸は20nm・・・RtのX軸はtnmとする。)
(v)R0とRtを直線でつなぐ。
(vi)R10、R20、R30・・・Rt−10と、直線上の占有率に対する差をそれぞれ求め、その差の最大値を、冷却ロールの突起高さバラつき(B)として求める。
以下、実施例により本発明の構成、効果をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。各実施例の記述に先立ち、各種物性の測定方法を記載する。
(i)非接触表面・層断面形状計測システム((株)菱化システム製VertScan2.0、型式R5300GL−Lite−AC)を用いて、冷却ロールの表面形状データを以下の条件で測定する。
対物レンズ 50倍
ズーム 0.5倍
レプリカの採取 Struers社製レプリセット−F5
表面測定モード WAVE
(ii)(i)で測定して得た表面形状データを、以下の条件で処理、解析し、冷却ロール表面の中心線平均粗さ(Ra)、冷却ロールの突起高さを求める。
補間:完全
解析条件 ベアリング、高さヒストグラム
範囲 0.05mm2
(iii)冷却ロール表面の突起高さが0nmを超えて10nm以下の範囲にある突起の全突起に対する占有率(以下、R0という)、突起高さ10nmを超えて20nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R10という)、突起高さ20nmを超えて30nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R20という)、・・・10nmの高さ範囲の突起の全突起に対する占有率が2%以下となる0nmから数えて最初の突起高さ範囲の占有率(以下、Rtという)をそれぞれ求める。
(iv)(iii)にて求めた占有率を、X軸に冷却ロール表面の突起高さ(nm)、Y軸に各高さの範囲の全突起数に対する占有率(%)を有する座標にプロットする。(なお、R0のX軸は0nm、R10のX軸は10nm、R20のX軸は20nm・・・RtのX軸はtnmとする。)
(v)R0とRtを直線でつなぐ。
(vi)R10、R20、R30・・・Rt−10と、直線上の占有率に対する差をそれぞれ求め、その差の最大値を、冷却ロールの突起高さバラつき(B)として求める。
また、Rtの突起高さ、R20の占有率を求めた。
冷却ロール端部の表面に黒テープ(ヤマト社製no.200−38−21)を貼り、テープ貼り付け表面を、非接触式温度計(testo社製830−T1)を用いて測定した。なお、フィルム温度測定時は、フィルムと温度計の距離を300mm、放射率(ε)は0.85として測定を実施した。
1m2の面積となるようにフィルム試料を用意する。暗室にて該試料の一方の面を2000lxのLEDライト(OHM社製EB-10KM)で、入射角を試料に対して水平方向30°〜150°の範囲で変えながらライト照射面側から観察し、目視で確認出来たキズをサンプリングした。サンプリングしたキズをレーザー顕微鏡で観察し、キズの深さ0.1μm以上、かつ、長さ0.1mm以上、かつ、幅2μm以下であるキズをカウントした。測定は、5つのフィルム試料について実施し、その平均値をもって、以下にて評価を行った。○以上が合格範囲である。
◎:キズの個数≦0個/m2
○:0個/m2<キズの個数≦1個/m2
×:キズの個数>1個/m2
(4)ヘイズ
(A)全ヘイズ
常態(23℃、相対湿度65%)において、フィルムを2時間放置した後、スガ試験機(株)製全自動直読ヘイズコンピューター「HGM−2DP」を用いて行った。3回測定した平均値を該サンプルのヘイズ値とした。
全ヘイズの判定方法は以下で実施し、○以上が合格範囲である。
◎:全ヘイズ<1.3%
○:1.3%≦全ヘイズ<1.4%
×:全ヘイズ>1.4%
(B)内部ヘイズ
石英セルをテトラリン(ナカライステスク(株)製スペクトル用)で満たし、フィルムを石英セル中のテトラリンに浸け全ヘイズと同様の方法にてヘイズ値を測定し、この値を内部ヘイズとした。内部ヘイズの判定方法は以下で実施し、○以上が合格範囲である。
◎:内部ヘイズ<0.1%
○:0.1%≦内部ヘイズ<0.2%
×:内部ヘイズ>0.2%
(5)ポリエステルのガラス転移温度
セイコー電子工業(株)製ロボットDSC(示差走査熱量計)RDC220にセイコー電子工業(株)製SSC5200ディスクステーションを接続した装置を用いて測定を実施した。試料(樹脂固形物)10mgをアルミニウムパンに調製し、300℃の温度まで昇温し5分間保った後、液体窒素にて急冷処理を実施した。その後20℃/分の速度で昇温しながら測定を実施し、DSC曲線を得た。得られたDSC曲線より以下の方法によりガラス転移温度(Tg)を算出した。ガラス転移温度(Tg)近傍に、DSC曲線に沿って平行な2本の延長線を引き、2本の延長線の中間線(1/2直線)とDSC曲線の交点からガラス転移温度(Tg)を算出した。
次に、各実施例・比較例で用いる樹脂等の調製法を参考例として示す。
[参考例1]ポリエチレンテレフタレート(PETと略すことがある)樹脂の調製
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、カルボキシル末端基量40当量/トン、ガラス転移温度(Tg)74℃の、粒子を含有しないポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂を得た。
[参考例2] アクリル樹脂の調製
窒素ガス雰囲気下、減圧状態で溶媒となる水300部中に乳化剤としてp−ドデシルベンゼンスルホン酸Na1質量部、モノマーとしてメタクリル酸メチル(MMA)65質量部、アクリル酸エチル(EMA)30質量部、N−メチロールアクリルアミド(N−MAM)3質量部、アクリル酸(AA)2質量部を乳化重合反応器に仕込み、これに過硫酸ナトリウム(開始剤)を全モノマー成分100万質量部に対して100質量部添加して、30〜80℃で10時間反応を行った後、アンモニア水溶液(アルカリ)でpH7.0〜9.0となるように調整を行った。その後、70℃の減圧下において未反応モノマーを除去、濃縮しアクリルエマルション35質量%を得た。アクリルエマルションの平均粒子径は45nm、Tgは55℃であった。
(実施例1)
実質的に不活性粒子を含まない参考例1で調製したポリエチレンテレフタレート(極限粘度0.65dl/g)チップを、180℃の温度で5時間、3torrの減圧下で乾燥し、溶融押出機に投入して280℃の温度で溶融した後、濾過精度8μmのフィルターで濾過後、T字型口金からシート状に押し出した。押し出されたシート状物を、静電印加キャスト法により表面温度20℃の温度の鏡面キャストドラム上で冷却固化し、実質的に非晶質の未延伸フィルムを得た。
95℃のロールで加熱し、ラジエーションヒーターでフィルム面を加熱しつつ、3.5倍の延伸を行った。次いで、表面温度40℃、表面中心線平均粗さ(Ra)が16nmのタングステンカーバイド表面を有する冷却ロール群にて冷却し、一軸配向(一軸延伸)フィルムとした。なお、該冷却ロールは、それぞれの突起高さ範囲ごとの各占有率(R10、R20、R30、・・・Rt−10)と、直線上の占有率に対する差の最大値は10%であり、Rtは50nm、R20の突起の占有率は15%であった。
<塗液>
参考例2で調整したアクリル樹脂100質量部に対して、粒径80nmのコロイダルシリカ1質量部を添加した混合水溶液。
[実施例2〜14および比較例1〜9]
PETフィルムの製造方法を表の通りとした以外は実施例1に従い、PETフィルムを得た。製造条件、得られたフィルムの評価状況を表に示す。
2:溶融樹脂の冷却固化工程に係る冷却ロール
3:未延伸フィルムの予熱工程に係る予熱ロール群
4:未延伸フィルムの延伸工程に係る延伸ロール群
5:未延伸フィルムの延伸工程に係るヒーター
6:未延伸フィルムの冷却工程に係る冷却ロール群
7:溶融樹脂を冷却固化してなる未延伸フィルム
8:未延伸フィルムを延伸してなる延伸フィルム
9:RoとRtを結んだ直線
10:9の直線に対して占有率が−20%となる直線
11:9の直線に対して占有率が+20%となる直線
Claims (6)
- ポリエステル樹脂を溶融押出してシート状に押出した後、縦延伸後に横延伸を行う工程を有する透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法であって、前記ポリエステル樹脂は実質的に粒子を含有せず(ポリエステルフィルム全体に対して粒子含有量が0.1重量%以下となるように含有し)、縦延伸後横延伸を行う前に冷却ロールを用いてポリエステルシート状物を冷却する工程を含み、前記冷却ロールの表面中心線平均粗さ(Ra)が5nm≦Ra≦20nmであり、前記透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも一方の表面が、深さが0.1μm以上、かつ、長さが0.1mm以上、かつ、幅が2.0μm以上のキズが1個/m 2 以下であることを特徴とする透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムであることを特徴とする透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記冷却ロールは、以下の方法により求められる突起高さバラつき(B)が20%以下であることを特徴とする請求項1に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
(突起高さバラつきの求め方)
(i)非接触表面・層断面形状計測システム((株)菱化システム製VertScan2.0、型式R5300GL−Lite−AC)を用いて、冷却ロールの表面形状データを以下の条件で測定する。
CCDカメラ 1/2インチ
対物レンズ 50倍
ズーム 0.5倍
レプリカの採取 Struers社製レプリセット−F5
表面測定モード WAVE
(ii)(i)で測定して得た表面形状データを、以下の条件で処理、解析し、冷却ロールの突起高さを求める。
処理条件 面補正:多項式近似、4次
補間:完全
解析条件 ベアリング、高さヒストグラム
範囲 0.05mm2
(iii)冷却ロール表面の突起高さが0nmを超えて10nm以下の範囲にある突起の全突起に対する占有率(以下、R0という)、突起高さ10nmを超えて20nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R10という)、突起高さ20nmを超えて30nm以下における突起の全突起に対する占有率(以下、R20という)、・・・10nmの高さ範囲の突起の全突起に対する占有率が2%以下となる0nmから数えて最初の突起高さ範囲の占有率(以下、Rtという)をそれぞれ求める。
(iv)(iii)にて求めた占有率を、X軸に冷却ロール表面の突起高さ(nm)、Y軸に各高さの範囲の全突起数に対する占有率(%)を有する座標にプロットする。(なお、R0のX軸は0nm、R10のX軸は10nm、R20のX軸は20nm・・・RtのX軸はtnmとする。)
(v)R0とRtを直線でつなぐ。
(vi)R10、R20、R30・・・Rt−10と、直線上の占有率に対する差をそれぞれ求め、その差の最大値を、冷却ロールの突起高さバラつき(B)として求める。 - 前記Rtを示すtが50以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記R20が15%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記冷却ロールの温度が二軸配向ポリエステルフィルムのガラス転移温度(Tg)−30℃〜ガラス転移温度(Tg)であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートおよび/またはポリエチレンナフタレートであることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
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