説明

光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロ−ル

【課題】赤外線吸収色素の劣化防止性能を維持しつつ、ロール汚れなどの工程汚染がなく生産性に優れ、さらに近赤外線吸収層及びハードコート層に対する耐久密着性の優れたプラズマディスプレイパネル用フィルターの基材となる光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールを提供する。
【解決手段】3層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの少なくとも片面に易接着層を有する二軸配向積層ポリエステルフィルムをロール状に巻き取ってなる光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールであって、前記基材フィルムは、少なくとも中間層に紫外線吸収剤を含有し、380nm以下の波長での光線透過率が3%以下、カラーb*が1.2以下、両最外層の厚みの合計が、全厚みの6〜30%の範囲であり、フィルム幅方向の両端部近傍の少なくとも片面に突起付与処理ロールによって形成された突起を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外線遮断性能に優れ、かつ、透明性、ハンドリング性、、加工特性に優れた積層ポリエステルフィルム及びロールに関する。詳しくは、液晶表示装置に用いられるプリズムレンズシート用のベースフィルムやタッチパネル用ベースフィルム、バックライト用ベースフィルム、AR(アンチリフレクション)フィルム用のベースフィルムやCRT用の破砕防止フィルム等の光学用途に用いられる積層ポリエステルフィルムに関し、特にプラズマディスプレイ、電子ペーパー等の映像表示パネル面に好適に使用できる積層ポリエステルフィルムに関する。さらに詳しくは、プラズマディスプレイから放射される近赤外線によるリモコンや伝送系光通信における誤動作を防止する目的でディスプレイの前面に設置されている赤外線吸収層の太陽光線に含まれる紫外線による劣化防止機能を有するプラズマディスプレイ用フィルターに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、大型の壁掛けテレビをはじめ種々の電子機器の表示パネルとしてプラズマディスプレイパネルが使用され、その需要が増大し、今後もその数はますます増加するものと考えられる。
【0003】
プラズマディスプレイパネル用フィルターは、近赤外線カット層や電磁波カット層を設けたり、表面への蛍光灯などの外光の写り込みを防止する反射防止層、ぎらつき防止( ノングレア)層を組合せてなる。特に、近赤外線カット層は、プラズマディスプレイから放射される近赤外線によるリモコンや伝送系光通信における誤動作を防止する目的でディスプレイの前面に設置され重要な機能を有する。
【0004】
しかしながら、赤外線吸収層に含まれる、例えばジイモニウム化合物及び含フッ素フタロシアニン系化合物系を含む赤外線吸収色素をはじめとする赤外線吸収色素は一般に太陽光線に含まれる紫外線によって分解し、その性能が長期間の使用によって低下するという問題があった。
【0005】
このため、該基材フィルムに紫外線吸収剤含有する層をコーティングにより塗工する方法が提案されている。例えば、プラズマディスプレイパネル用フィルターの片面にコーティングにより紫外線吸収層(2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル))ベンゾトリアゾールの0.63%シクロヘキサノン溶液0.36g、共重合ポリエステル樹脂(バイロン200;東洋紡績社製)の20%シクロヘキサノン溶液3gを混合し、バーコーターで塗工し、乾燥して、膜厚6μmのコーティング膜)を積層する方法(例えば特許文献1参照)が例示されているが、赤外線吸収色素の劣化を防止するのに十分な紫外線遮蔽効果は有しない。
【0006】
また、基材フィルムに直接紫外線吸収剤を練り込む方法が例示されており、この方法によれば赤外線吸収色素の劣化を防止するのに十分な紫外線遮蔽効果を得ることができる(例えば特許文献2参照)。例示されている環状イミノエステル系紫外線吸収剤は、一般的な紫外線吸収剤に比べて昇華しにくく好適な材料ではあるが、樹脂の押出工程において溶融押出された場合には、昇華物はゼロではなく、また、フィルム表層へブリードアウトする性質を有するため、微量ではあるが引取ロールに昇華物等が付着する。この付着した紫外線吸収剤は製膜時間の経過とともに工程を汚染し、フィルムに付着し、異物欠点となったり、後の縦延伸工程での予熱、延伸、冷却ロールに付着し、キズの発生などの問題を引き起こす。このため、定期的にロール掃除作業を行うとコスト的にも不利である。また、この問題をさけるため、低温で樹脂を溶融し、押出す方法では、フィルターでの濾圧が上昇するため、高精度の濾過が困難となるなどの問題が生じる。
【0007】
また、横延伸工程でも高温にさらされるため、紫外線吸収剤が昇華し、長期にわたりテンタ内に蓄積し、その後フィルム上に落下、付着し異物欠点となる。これらの異物欠点、キズなどは、特に要求品質の厳しい光学用フィルムとしては問題となる欠陥となる。紫外線吸収剤のブリードアウトを抑えるため、該基材フィルムを積層構成にし、紫外線吸収剤を中間層に含有する方法(例えば特許文献3参照)が提案されている。しかしながら、紫外線吸収剤のブリードアウトは低減されるものの、完全に遮断できるものではなく、上記のような問題を生じることがある。また、ブリード物により、表面硬化層との密着性が経時により悪化するなどの問題も生じる。
【0008】
また、紫外線吸収剤と同様にフィルム中のオリゴマーが表面に析出し、欠点となる問題もある。オリゴマーの析出を抑えるために、積層構成とし、最外層にオリゴマー含有量の少ないポリエステルを用いる方法(例えば特許文献4参照)が提案されている。しかしながら、表層に析出するオリゴマーを十分抑えるためには最外層の厚みを厚くする必要があるため、紫外線吸収効果が不十分になる、コストが上がるなどの問題がある。紫外線吸収剤及びオリゴマーのフィルム表面へのブリードアウトの問題については、一般的なディスプレイ用途では問題は顕在化しない場合が多いが、特にプラズマディスプレイパネル用フィルターの場合には、赤外線吸収色素を塗布するため黒色となり、少量のブリード物が存在した場合でも点状、もしくは筋状欠陥として検出されやすくなる。また、ネオンカット性能を付与した場合はさらに顕著に検出されやすくなる。
【0009】
また、上記以外にもロール状に巻き取った際、微小な埃などの巻き込みによりフィルムに凹凸がつく場合がある。この場合も上記同様に赤外線吸収色素を溶設後、欠陥として検出される。すなわち、十分な赤外線吸収色素の劣化防止性能を有し、ロール汚れなどの工程汚染がなく生産性に優れ、赤外線吸収層及び表面硬化層に対する接着性の優れたプラズマディスプレイパネル用フィルターの基材フィルム及びプラズマディスプレイパネル用フィルターの製造は困難であった。
【0010】
【特許文献1】特開2002−71942号公報
【特許文献2】特開2003−1703号公報
【特許文献3】特開平9−239889号公報
【特許文献4】特開2000−141570号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、前記問題点に鑑み、十分な赤外線吸収色素の劣化防止性能を維持しつつ欠点も少なく、ロール汚れなどの工程汚染がなく生産性に優れ、さらに近赤外線吸収層及びハードコート層に対する耐久密着性の優れたプラズマディスプレイパネル用フィルターの基材となる光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールは、3層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの少なくとも片面に易接着層を有する二軸配向積層ポリエステルフィルムをロール状に巻き取ってなる光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールであって、前記基材フィルムは、少なくとも中間層に紫外線吸収剤を含有し、380nm以下の波長での光線透過率が3%以下、カラーb*が1.2以下、両最外層の厚みの合計が、全厚みの6〜30%の範囲であり、フィルム幅方向の両端部近傍の少なくとも片面に突起付与処理ロールによって形成された突起を有することを特徴とする。
【0013】
この場合において、突起付与処理によって変形した部分の平均高さが、非処理部のフィルム平均厚みの0.5〜15%であることが好ましい。
【0014】
また、突起付与処理によって変形した部分の片側の幅が3〜20mmであることが好ましい。
【0015】
また、製品端部からの距離が2〜30mmの範囲内に突起付与処理ロールによって形成された突起を、該基材フィルムの少なくとも片面に有することが好ましい。
【0016】
また、ロール状に巻き取ったとき、最終巻長の100%巻取り時の巻き密度が1.350〜1.393g/cm3であることが好ましい。
【0017】
また、ロール状に巻き取った時、最終巻長の5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%巻取り時の巻密度の(最大値−最小値)Xが0.010g/cm3以下であることが好ましい。
【0018】
また、少なくとも片側にハードコート層を有することが好ましい。
【0019】
また、少なくとも片側に2層以上からなる反射防止層を有することが好ましい。
【0020】
また、少なくとも片側に赤外線遮断層を有することが好ましい。
【0021】
また、ロール状に巻き取ったときの巻き密度が1.26〜1.35g/cm3であることが好ましい。
【0022】
また、本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムは、プラズマディスプレイパネル用フィルターに基材フィルムとして用いることが好ましい。
【発明の効果】
【0023】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムによれば、十分な赤外線吸収色素の劣化防止性能を維持しつつ着色も少なく、さらに赤外線吸収層及びハードコート層に対する接着性に優れ、紫外線吸収剤、オリゴマーの昇華による汚れ等、光学欠点が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの実施の形態の詳細を説明する。 本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムは、各種光学用途、特に、プラズマディスプレイパネル用フィルターの基材フィルムとすることができる。
【0025】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムは、両面に易接着層を有し、紫外線吸収剤を含有するポリエステルフィルムよりなる。かかるポリエステルフィルムとしては、例えば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−2,6−ナフタレート、もしくはこれらの樹脂の構成成分を主成分とする共重合体よりなるフィルムが挙げられるが、これらのなかでもでも、2軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが、力学的性質、耐熱性、透明性、価格等の点から特に好適である。
プラズマディスプレイパネル用フィルターのベースフィルムは優れた強度、寸法安定性、取り扱いやすさの観点から、厚さ50μm以上の二軸配向熱可塑性樹脂フィルムであれば、その構成素材である熱可塑性樹脂の種類は特に限定されない。基材フィルムの厚みの上限も特に限定されないが、取り扱い性や光学用部材としての規格の面から、300μm以下であることが推奨される。
【0026】
共重合体を用いる場合、そのジカルボン酸成分としてはアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;トリメリト酸及びピロメリト酸等の多官能カルボン酸等が用いられる。また、グリコール成分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−ブタンジオール、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコール等の脂肪酸グリコール;p−キシレングリコール等の芳香族グリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;平均分子量が150〜20000のポリエチレングリコール等が用いられる。好ましい共重合体の共重合成分の質量比率は20質量%未満である。20質量%以上ではフィルム強度、透明性、耐熱性が劣る傾向がある。
【0027】
また、本発明のポリエステルフィルムに使用する樹脂ペレットの固有粘度は、0.45〜0.70dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が0.45dl/gよりも低いと、耐引き裂き性向上効果が悪化する傾向がある。一方、固有粘度が0.70dl/gより大きいと、濾圧上昇が大きくなり高精度濾過が困難となる傾向がある。
【0028】
本発明にかかる基材フィルムは、後述するように、通常、フィルム状に溶融押出、これを金属ロールでキャストして製膜する。このキャストの際に、溶融フィルムと金属ロールとの密着性を高めるべく、静電密着させることが推奨される。よって、基材を構成するポリエステル樹脂は、溶融比抵抗値が低いことが望ましい。具体的には、上記ポリエステル樹脂の275℃における溶融比抵抗値は、0.45×108Ω・cm以下であることが好ましく、0.30×108Ω・cm以下であることがさらに好ましい。他方、ポリエステル樹脂の溶融比抵抗値があまり低すぎると、基材フィルムが静電気の影響を受けやすくなり、ハンドリング性が低下する傾向にある。よって、上記ポリエステル樹脂の275℃における溶融比抵抗値は、0.10×108Ω・cm以上であることが好ましく、0.12×108Ω・cm以上であることがさらに好ましい。
【0029】
なお、本発明で規定する溶融比抵抗値は、後述する実施例において採用する方法によって測定される値である。上記ポリエステル樹脂の溶融比抵抗値は、該ポリエステル樹脂中に、マグネシウム化合物及びリン化合物を含有させることで確保できる。
【0030】
マグネシウム化合物中のマグネシウムは、ポリエステル樹脂の溶融比抵抗値を低下させる作用を有する。このような作用を有効に発揮させると共に、マグネシウム化合物に起因する異物の生成やポリエステル樹脂の着色を抑える観点から、ポリエステル樹脂中のマグネシウム化合物量は、マグネシウム原子換算で40ppm(質量基準、以下同じ)以上、好ましくは45ppm以上であって、70ppm以下、好ましくは65ppm以下とすることが推奨される。
【0031】
リン化合物は、それ自体ポリエステル樹脂の溶融比抵抗値を低下させる作用は有しないが、マグネシウム化合物と組合せることにより、溶融比抵抗値の低下に寄与しうる。その理由は明らかではないが、リン化合物を含有させることにより、異物の生成を抑制し、電荷担体の量を増大させることができるのではないかと考えられる。よって、上記の作用を有効に発揮させると共に、リン化合物に起因する異物の生成を抑える観点から、ポリエステル樹脂中のリン化合物量は、リン原子換算で10ppm(質量基準、以下同じ)以上、好ましくは15ppm以上であって、55ppm以下、好ましくは50ppm以下とすることが推奨される。
【0032】
本発明では、基材フィルム中に易滑性を付与するための粒子を含んでもよい。この場合、基材フィルムの中間層、及び最外層各層に前記粒子を含んでもよいが、透明性の観点から最外層にのみ、前記粒子を含むのが好ましい。この場合の粒子としては例えば炭酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化アンモニウム、リン酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、炭化珪素、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。なかでもシリカがポリエステル樹脂と屈折率が比較的近く高い透明性が得やすいため最も好適である。シリカの平均粒径は1〜3μmであることが好ましく、また、添加量は透明性と滑りの観点から、0.003〜0.01質量%が好ましい。
【0033】
また、さらに高い透明性を確保するためには、基材フィルム中に易滑性を付与するための粒子を実質的に存在しないことのが好ましい。なお、「粒子が実質的に存在しない」とは、接着性改質樹脂層を積層しない基材において、粒子の存在量が蛍光X線分析法の検出限界以下であることを意味する。
【0034】
ポリエステル基材フィルムに易滑性付与を目的とした粒子は添加されていなくてもインラインで積層される易接着層に均一な粒径の微小粒子含有により滑り性をもたせておけば、良好な巻き取り性、キズ発生防止機能を付与できるため、ポリエステル基材フィルム中への粒子の添加は不要である。
【0035】
かかる易接着層中に含有させる粒子の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウ
ム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。なかでもシリカがポリエステル樹脂と屈折率が比較的近く高い透明性が得やすいため最も好適である。
【0036】
本発明の方法で使用される紫外線吸収剤は公知の物質である。まず、3層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフィルム基材の中間層に添加される紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤が挙げられるが、透明性の観点から有機系紫外線吸収剤が好ましい。この場合の中間層とは、両最外層以外の少なくとも1層をさす。
【0037】
さらに、有機系紫外線吸収剤としては、ベンゾトアゾール系、ベンゾフェノン系、環状イミノエステル系等、及びその組合せが挙げられるが本発明の規定する吸光度の範囲であれば特に限定されない。しかし、耐久性の観点からはベンゾトアゾール系、環状イミノエステル系が特に好ましい。
【0038】
2種以上の紫外線吸収剤を併用した場合には、別々の波長の紫外線を同時に吸収させることができるので、いっそう紫外線吸収効果を改善することができる。
【0039】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシメチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシプロピル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシヘキシル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−3´−tert−ブチル−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−tert−ブチル−3´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´ −(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−メトキシ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2´−ヒドロキシ−5´−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−ニトロ−2H−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【0040】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,2´,4,4´−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アセトキシエトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシ−5,5´−ジスルホベンゾフェノン・2ナトリウム塩などが挙げられる。
【0041】
環状イミノエステル系紫外線吸収剤としては、2,2´−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2−メチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−ブチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−フェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(1−又は2−ナフチル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(4−ビフェニル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−ニトロフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−m−ニトロフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−ベンゾイルフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−メトキシフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−o−メトキシフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−シクロヘキシル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−(又はm−)フタルイミドフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、 2,2´−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンズオキサジノン−4−オン)2,2´−ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−エチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−テトラメチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−デカメチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−m−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(4,4´−ジフェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(2,6−又は1,5−ナフタレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(2−メチル−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(2−ニトロ−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(2−クロロ−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2´−(1,4−シクロヘキシレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)
1,3,5−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ベンゼン、1,3,5−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ナフタレン、および2,4,6−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ナフタレン。
2,8−ジメチル−4H,6H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d´)ビス−(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、2,7−ジメチル−4H,9H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d´)ビス−(1,3)−オキサジン−4,9−ジオン、2,8−ジフェニル−4H,8H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d´)ビス−(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、2,7−ジフェニル−4H,9H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d´)ビス−(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、6,6´−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−ビス(2−エチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−ビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−エチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−エチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−ブチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−ブチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−オキシビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−オキシビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−スルホニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−スルホニルビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−カルボニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6´−カルボニルビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−エチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−オキシビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−スルホニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7´−カルボニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7´−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7´−ビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7´−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7´−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)などが挙げられる。
【0042】
前記紫外線吸収剤の含有量は、ポリエステルに対し、0.1〜4質量%が好ましく、さらに0.3〜2質量%が好ましい。この量が0.2質量%未満では、紫外線劣化防止効果が小さく、4質量%を越えるとフィルムの黄変や、ポリエステルフィルムの製膜性の低下が起こりやすくなる。
【0043】
基材フィルムに紫外線吸収剤を含有させる方法としては、例えば、予め混練押出機を用い、乾燥させた紫外線吸収剤とポリエステル原料とをブレンドし、紫外線吸収剤の含有量の多いマスターバッチを作製し、次いで基材フィルム製膜時に所定の該マスターバッチとポリエステル原料を混合したものをフィルム原料として使用する方法が好適である。
【0044】
この際に、マスターバッチ中の紫外線吸収剤の含有量は、紫外線吸収剤を均一に分散させ、且つ経済的に配合するために、5〜30質量%の範囲とすることが好ましい。マスターバッチを作製する方法として、例えば、一軸または二軸の混練押出機を用い、押出温度をポリエステル原料の融点以上290℃未満とし、滞留時間を1〜15分間とすることが好ましい。押出温度が290℃以上では、紫外線吸収剤の熱分解にともなう減量が大きくなり、マスターバッチの粘度低下が大きくなる傾向がある。押出温度が1分未満では、ポリエステル中に紫外線吸収剤を均一に混合することが困難となりやすい。また、マスターバッチ中には、必要に応じて、熱安定剤、色調調整剤、帯電防止剤を添加しても良い。
【0045】
次に、3層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフィルム基材の両最外層は、中間層に含有された紫外線吸収剤の昇華物の防止、及びブリードアウトの阻止を目的として積層される。この場合の積層比率について、最外層(片側)の全厚みに対する比率は、3〜15%が好ましく、さらに5〜10%がより好ましい。最外層(片側)の比率が3%より低い場合、中間層に含まれる有機系紫外線吸収剤の昇華、及びブリードアウトを十分に防止することができない。また、15%より高い場合は、中間層の紫外線吸収効果が不足する場合があり好ましくない。
【0046】
この両最外層には、必ずしも紫外線吸収剤は含まれなくてもよい。しかしながら、この場合、紫外線吸収剤が含まれていない最外層が、紫外線により劣化し、時間の経過とともに赤外線吸収層及びハードコート層に対する十分な接着性が得られない場合がある。これらの問題を解決するため、表層へのブリードの問題がない高分子タイプの紫外線吸収剤を添加するのが好ましい。高分子タイプの紫外線吸収剤は公知の物質である。高分子タイプの紫外線吸収剤とは、紫外線吸収剤として有用な骨格を側鎖に有するポリマーである。波長350nm以下の光の透過率が5%以下となるものであれば特に限定はされないが、ポリエステル樹脂との相溶性から主にポリエステル系、アクリル系ポリマー紫外線吸収剤が好ましい。
【0047】
例えば、ポリエステル樹脂が、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレングリコール及び/又は1、4−ブタンジオールを主成分とするポリエステルであって、共重合成分として一般式(I)で示されるナフタレンテトラカルボン酸ジイミ
ドと一般式(II)で示されるナフタレンジカルボン酸を含有した紫外線吸収化合物(三菱
化学社製 NovapexU−110),2−(2−ヒドロキシルフェニル)ベンゾトリアゾール骨格を側鎖に有するアクリル系ポリマー(BASF社製 UVA−1635)などが目的とするUVカット性能及び透明性などの特性が優れ好ましい。
【0048】
【化1】

【0049】
(上記一般式(I)において、Rはアルキレン基等、Xはヒドロキシ基等を示す)
【0050】
【化2】

【0051】
前記高分子タイプの紫外線吸収剤の添加量は、ポリエステルに対し、0.1〜20質量%が好ましく、さらに0.5〜15質量%が好ましい。この量が0.1質量%未満では紫外線劣化防止効果が小さく、20質量%を越えるとフィルムが黄変したり、ポリエステルフィルムの製膜性が低下し、好ましくない。
【0052】
基材フィルムに紫外線吸収剤を配合する方法としては、中間層に含有する紫外線吸収剤と同様に公知の方法を組合せて採用しうる。
【0053】
基材フィルムの構成素材である熱可塑性樹脂には、必要に応じて、本発明の作用を阻害しない範囲で各種の添加剤が含有されていてもよい。上記添加剤としては、例えば、帯電防止剤、安定剤などが挙げられる。
【0054】
次に、本発明の光学用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法について、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記す)のペレットを基材フィルムの原料とした例について詳しく説明するが、当然これに限定されるものではない。
【0055】
該ペレットを移送するには通常、所定の配管を用いて空送で行うがこの際の空気は埃混入防止のため、HEPAフィルターを用い、清浄化された空気を用いることが好ましい。
この際に用いるHEPAフィルターは公称濾過精度0.5μm以上の埃を95%以上カットの性能を有するフィルターを用いるのが好ましい。
【0056】
まず、PETのペレットと紫外線吸収剤とポリエステル原料とをブレンドしマスターバッチを所定の割合で混合する。上記PETのペレット、及び、紫外線吸収剤とポリエステル原料とをブレンドしマスターバッチは、易滑性付与を目的とした粒子を実質的に含有していないペレットである。混合した原料ペレットを十分に真空乾燥した後、押出機に供給し、シート状に溶融押出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸PETシートを製膜する。この際、押出機溶融部、混練り部、ポリマー管、ギアポンプ、フィルターまでの樹脂温度は280〜290℃、その後のポリマー管、フラットダイまでの樹脂温度は270〜280℃とすることがUV吸収剤のダイス出口での昇華、引取ロールの汚染を防止するために好ましい。また、溶融樹脂が約280℃に保たれた任意の場所で、樹脂中に含まれる異物を除去するために高精度濾過を行う。溶融樹脂の高精度濾過に用いられる濾材は、特に限定はされないが、ステンレス焼結体の濾材の場合、Si、Ti、Sb、Ge、Cuを主成分とする凝集物及び高融点有機物の除去性能に優れ好適である。
【0057】
高精度濾過を行う上で、溶融樹脂の温度が280℃より低い場合、濾圧が上昇するため、押出量を下げるなどの対応が必要となり、生産性が低下する。
【0058】
さらに、濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)は、20μm以下、特に15μm以下が好ましい。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μmを超えると、20μm以上の大きさの異物が十分除去できない。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μm以下の濾材を用いて溶融樹脂の高精度濾過を行うことにより、生産性が低下する場合があるが、粗大粒子による突起の少ないフィルムを得る上で重要な工程である。
【0059】
原料ポリマー中に存在する異物、及びUV吸収剤が昇華しロールを汚染し、それらがフィルムに付着したものが存在すると製膜時の延伸工程でこの異物の周囲でポリエステル分子の配向が乱れ、光学的歪みが発生する。この光学的歪みのため、実際の異物の大きさよりもかなり大きな欠点として認識されるため、著しく品位を損なう。例えば、大きさ20μmの異物でも、光学的には50μm以上の大きさとして認識され、さらに100μm以上の大きさの光学欠点として認識される場合もある。高透明なフィルムを得るためには、基材フィルム中に易滑性を付与するための粒子を含有させないか、透明性を阻害しない程度に少量しか含有させないことが望ましいが、粒子含有量が少なくフィルムの透明性が高くなるほど、微小な異物による光学欠点はより鮮明となる傾向にある。また、フィルムが厚手になるほど、フィルム単位面積あたりの異物の含有量が薄手のフィルムより多くなる傾向にあり、いっそうこの問題は大きくなる。
【0060】
一方、フィルムの透明性を高くするために、基材フィルム中に粒子を含有させないか、透明性を阻害しない程度に少量しか含有させないと、フィルムの易滑性が不十分となりハンドリング性が悪化する。そのため、易接着層に易滑性付与を目的とした粒子を添加する必要があり、これらの粒子は透明性を確保するために可視光線の波長以下の極めて平均粒径が小さい粒子を用いる必要がある。しかし、これらの微細粒子は粗大凝集物となりやすく、この粗大凝集物を含有する易接着層を基材フィルムに積層すると光学欠点の原因となる。
【0061】
前記基材フィルム表面に凸部の高さが1μm以上で最大径が20μm以上の形状を有し、凸部に隣接している所から100μm以内の凹部の深さが0.5μm以上の異物が、10個/m2以下であることが好ましく、さらに5個/m2であることが好ましい。
【0062】
次に最外層用としてPETのペレット単独、中間層用として紫外線吸収剤を含有したマスターバッチとPETのペレットを所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用押出機に供給し、スリット状のダイからシート状に押出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィルムを作る。すなわち、2台以上の押出機、3層のマニホールド又は合流ブロック(例えば角型合流部を有する合流ブロック)を用いて、両外層を構成するフィルム層、中間層を構成するフィルム層を積層し、口金から3層のシートを押出し、キャスティングロールで冷却して未延伸フィルムを作る。この場合の積層比率について、全厚みに対する両最外層の厚み合計の比率は6〜30%が好ましく、さらに8〜25%がより好ましい。両最外層の厚み合計の比率が6%より低い場合、中間層に含まれる有機系紫外線吸収剤のブリードアウトを十分に防止することができない。また、30%より高い場合は、中間層の紫外線吸収効果が不足する場合があり好ましくない。また、最外層の紫外線劣化防止を目的として、最外層にブリードの問題がない公知の高分子タイプの紫外線吸収剤を添加するのが好ましい。
【0063】
得られた未延伸フィルムを80〜120℃に加熱したロールで長手方向(縦方向:積層フィルム製造時の走行方向)に2.5〜5.0倍延伸し、一軸配向フィルムを得る。なお、この一軸延伸を行う工程を「縦延伸工程」という場合がある。
【0064】
該積層フィルムの表面に存在する深さ1μm以上、長さ3mm以上のキズが100個/m2以下である。好ましくは、上記キズの個数は30個/m2以下、さらに好ましくは10個/m2以下であることが好ましい。上記キズの個数をこのような範囲とすれば、光学欠点による問題が生じない。
【0065】
勿論、本発明の積層フィルムにおいては、上記キズの個数は0個/m2であることが最も好ましい。
【0066】
また、具体的に言えば、上記縦方向キズまたは上記横方向キズの個数が50個/m2以下、好ましくは30個/m2以下、より好ましくは15個/m2以下、さらに好ましくは10個/m2以下、特に好ましくは5個/m2以下、最も好ましくは0個/m2であることが推奨される。縦方向キズおよび横方向キズのいずれもが上記個数範囲を満たすことがより望ましい。
【0067】
この際、フィルムのキズの発生を防止するためには、(a)フィルム表面そのものやロール表面、特にフィルムと接触するロール表面にキズの原因となる「欠点」を発生させないこと、(b)接触するロールの表面上でフィルムが縦方向および横方向にずれないようにすることが重要である。
【0068】
上記の「欠点」とは、ロール表面に形成されるキズ、堆積物、付着物、異物などの、フィルムと接触することによりフィルムに微細なキズを発生させるすべての要因を指す。よって、これらの欠点を無くすことで、フィルム表面へのキズの発生を低減できる。上記欠点の発生を防止するためには、例えば、下記に挙げる方法を採用することができる。
【0069】
積層フィルム製造時に用いるロールの表面粗度をRaで0.1μm以下とする方法や、堆積物、付着物、異物などのキズ発生要因のロール表面への堆積を防止するため、縦延伸工程(以下、「MD工程」という)の予熱入口と冷却ロールにロールクリーナーを設置する方法が挙げられる。
【0070】
また、積層フィルム製造工程におけるクリーン度をクラス1000以下(1立方フィート当たりの体積中に0.5μm以上の粒子が1000個以下)とする方法があり、特にロール周りはクラス100以下、キャスト工程で反ロール面を冷却するための送風冷却装置についてもクラス100以下のクリーンエアを使用することが好ましい。
【0071】
さらに、積層フィルム製造前に、研磨材を用いてロール上の欠陥を削り取る作業などによりロールの掃除を行う方法も挙げられる。また、静電気の発生によってフィルムがゴミなどを吸着し、欠点となることを避けるため、フィルムの帯電量が全工程で±1500V以下になるよう除電装置を設ける方法も挙げられる。基材フィルムのキャストから後述するテンターまでの工程はキズが主に発生し易い工程であり、この区間をコンパクトにレイアウトし、通過時間を5分以下にすることも欠点の発生抑制に寄与し得る。
【0072】
ロールについては、ロール表面に水膜を形成したり、エアフローティングタイプのロールとすることで、フィルムにロール表面の欠点が直接接触しない構造にすることができる。また、フィルムから析出するオリゴマー量を1000ppm以下とすることで、ロール表面への欠点の付着を減少させ、ロール表面の欠点を低減することができる。
【0073】
また、ロール表面上で、フィルムがずれないようにする方法としては、例えば下記に挙げる方法が採用可能である。
【0074】
ロールを小径化すること、サクションロールの使用、静電密着、パートニップの密着装置を使用するなどしてフィルムのロールへの密着力を増大させることにより、長いキズの発生を抑えることができる。特にロールを小径化することは、フィルムのずれ量の細分化にもなり、長いキズの発生防止に寄与し得る。また、キズの多くはロール幅方向の端部に向かうほど、長さおよび頻度が増加し、ロール幅方向の端部においてはキズのない部分を得ることが困難であるため、キズの少ないロール幅方向の中央付近をトリミングすることで、キズの少ないフィルムを得ることが可能となる。
【0075】
縦方向キズまたは横方向キズの発生要因としては、夫々フィルムの縦方向または横方向での、膨張、収縮などの変形も挙げられる。これらのフィルムの変形は、主としてフィルムの温度変化によって生じる。よって、例えば、ロール表面でのフィルムの温度変化を抑制することで、こうした温度によるフィルム変形量を小さくでき、縦方向キズや横方向キズの発生を防止できる。具体的には、ロール1本当たりでのフィルムの温度変化を40℃以下、好ましくは30℃以下、さらに好ましくは20℃以下、さらに一層好ましくは10℃以下、特に好ましくは5℃以下とすることが推奨される。
【0076】
ロール表面でのフィルムの温度変化を抑制する方法としては、例えば、ロール間での空中冷却、水槽を通過させる水中冷却などが挙げられる。さらに、ロール本数を多くすることにより、1本当たりのロール表面でのフィルムの温度変化を低減できる。好ましくは、MD工程でのロール数を10本以上とするのがよい。
【0077】
また、複数のロールの相対的な速度の関係を、フィルムの温度や張力による変形量に対して最も近い速度プロファイルに設定することでフィルムの縦方向のズレを低減することができる。
【0078】
さらに、後述する接着性改質樹脂層形成用の塗布液の塗布工程において、乾燥条件を、ドライヤー区間の初期で乾燥を完了し、出口にかけて冷却することにより、ドライヤー出口でのフィルム温度を40℃以下として、温度変化によるフィルムのずれを低減することもできる。
【0079】
フィルム走行時の張力は、低すぎると把持力が下がってずれが発生し、高すぎても応力変形が大きくなってずれが発生するため、最適な張力範囲である4.9〜29.4MPaになるように駆動ロール速度と張力調整手段によって調節することが好ましい。また、製造時の使用温度におけるフィルムとロール間の摩擦係数を0.2以上とすることでロール表面でのフィルムのずれを抑制することができる。
【0080】
さらに、フリーロールについては特殊ベアリングを採用し、19.6N以下の回転抵抗とすることが好ましい。駆動ロールについては回転斑を0.01%以下に制御する。
【0081】
一軸延伸後のフィルムには、フィルムを搬送するために縦方向に応力がかかり、さらにこの直交方向にポアソン比と弾性率に見合った変形応力が発生するため、横方向のずれが生じる。この応力を下げるため、およびフィルムが持つ熱収縮応力を下げるため、フィルム物性に悪影響を与えない範囲で低配向化させることが好ましい。具体的には、X軸方向の屈折率差[(一軸延伸フィルムのX軸方向の屈折率)−(未延伸フィルムのX軸方向の屈折率)]が0.01〜0.12となる低配向の一軸延伸フィルムとすることが推奨される。
【0082】
この工程中または工程後の任意の段階でポリエステルフィルムの少なくとも片面に、赤外線吸収層やハードコート層に対する十分な接着性を得るために易接着層を塗布し、積層する。
【0083】
上記易接着層を塗布するには、公知の任意の方法で行うことができる。例えばリバースロール・コート法、グラビア・コート法、キス・コート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法及びカーテン・コート法などが挙げられ、これらの方法を単独であるいは組合せて行うことができる。
【0084】
上記塗布液を塗布する工程は、通常の塗布工程、すなわち二軸延伸し熱固定した基材フィルムに塗布する工程でもよいが、該フィルムの製造工程中に塗布するのが好ましい。さらに好ましくは結晶配向が完了する前の基材フィルムに塗布する。水溶液中の固形分濃度は通常30質量%以下であり、好ましくは10質量%以下である。該水性塗布液は、走行しているフィルム1m2あたり0.01〜5g、好ましくは0.2〜4gが付着されるように塗工される。該水性塗布液が塗布されたフィルムは、延伸及び熱固定のためにテンタに導かれ、そこで加熱されて、熱架橋反応により安定な被膜を形成し、ポリエステル系績層フィルムとなる。十分な赤外線吸収層やハードコート層との密着性を得るためには、このときのコート量がフィルム1m2あたり0.01g/m2以上であって、100℃、1分以上の熱処理が必要である。また、上記、塗布液を塗布する際のクリーン度は埃の付着を少なくするためクラス1000以下が好ましい。
【0085】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムには前述のように易接着層が積層される。前記易接着層の樹脂としては、例えば共重合ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸グラフトポリエステル樹脂、アクリルグラフトポリエステル樹脂などが挙げられ、少なくとも1つ以上を使用することが好ましい。なかでも、共重合ポリエステル系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる樹脂、スチレン−マレイン酸グラフトポリエステル樹脂が優れた接着性を有し特に好ましい。
【0086】
易接着層形成に用いる塗布液調整について以下に共重合ポリエステル系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる塗布液の一例について説明する。本発明の易接着層に用いる共重合ポリエステル系樹脂とは分岐したグリコール成分を構成成分とする。ここで言う分岐したグリコール成分とは例えば2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−n−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、2、2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−n−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−n−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、2、2−ジ−n−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、及び2、2−ジ−n−ヘキシル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられる。
【0087】
上記の分岐したグリコール成分は全グリコール成分のなかでもに、好ましくは10モル%以上の割合で、さらに好ましくは20モル%以上の割合で含有される。上記化合物以外のグリコール成分としてはエチレングリコールが最も好ましい。少量であれば、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール又は1,4シクロヘキサンジメタノールなどを用いてもよい。
【0088】
共重合ポリエステル系樹脂に構成成分として含有される、ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸及びイソフタル酸が最も好ましい。少量であれば他のジカルボン酸;ジフェニルカルボン酸及び2,6−ナルタレンジカルボン酸の芳香族ジカルボン酸を加えて共重合させてもよい。
【0089】
上記ジカルボン酸成分の他に、水分散性を付与させるため、5−スルホイソフタル酸を1〜10モル%の範囲で使用するのが好ましく、例えばスルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、4−スルホナフタレンイソフタル酸−2,7−ジカルボン酸及び5−(4−スルフォフェノキシ)イソフタル酸及びその塩類等を挙げることができる。
【0090】
本発明の易接着層に用いるポリウレタン樹脂とは、例えば、ブロック型イソシアネート基を含有する樹脂であって、末端イソシアネート基を親水性基で封鎖(以下ブロックと言う)した、熱反応型の水溶性ウレタンなどが挙げられる。上記イソシアネート基のブロック化剤としては、重亜硫酸塩類及びスルホン酸基を含有したフェノール類、アルコール類、ラクタム類オキシム類及び活性メチレン化合物類等が挙げられる。ブロック化されたイソシアネート基はウレタンプレポリマーを親水化あるいは水溶化する。フィルム製造時の乾燥あるいは熱セット過程で、上記樹脂に熱エネルギーが与えられると、ブロック化剤がイソシアネート基からはずれるため、上記樹脂は自己架橋した編み目に混合した水分散性共重合ポリエステル樹脂を固定化するとともに上記樹脂の末端基等とも反応する。塗布液調整中の樹脂は親水性であるため耐水性が悪いが、塗布、乾燥、熱セットして熱反応が完了すると、ウレタン樹脂の親水基すなわちブロック化剤がはずれるため、耐水性が良好な塗膜が得られる。上記ブロック化剤の内、熱処理温度、熱処理時間が適当で、工業的に広く用いられるものとしては重亜硫酸塩類が最も好ましい。
【0091】
上記樹脂において使用される、ウレタンプレポリマーの化学組成としては(1)分子内に2個以上の活性水素原子を有する、有機ポリイソシアネート、あるいは分子内に少なくとも2個の活性水素原子を有する分子量が200〜20,000の化合物、(2)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、あるいは、(3)分子内に少なくとも2個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、末端イソシアネート基を有する化合物である。
【0092】
上記(1)の化合物として一般に知られているのは、末端又は分子中に2個以上のヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基あるいはメルカプト基を含むものであり、特に好ましい化合物としては、ポリエーテルポリオール及びポリエーテルエステルポリオール等が挙げられる。
【0093】
ポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレンオキシド及び、プロピレンオキシド等アルキレンオキシド類、あるいはスチレンオキシド及びエピクロルヒドリン等を重合した化合物、あるいはそれらのランダム重合、ブロック重合あるいは多価アルコールへの付加重合を行って得られた化合物がある。ポリエステルポリオール及びポリエーテルエステルポリオールとしては、主として直鎖状あるいは分岐状の化合物が挙げられる。コハク酸、アジピン酸、フタル酸及び無水マレイン酸等の多価の飽和あるいは不飽和カルボン酸、あるいは該カルボン酸無水物等と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール及びトリメチロールプロパン等の多価の飽和及び不飽和のアルコール類、比較的低分子量のポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレンエーテルグリコール類、あるいはそれらアルコール類の混合物とを縮合することにより得ることができる。
【0094】
さらにポリエステルポリオールとしてはラクトン及びヒドロキシ酸から得られるポリエステル類、またポリエーテルエステルポリオールとしては、あらかじめ製造されたポリエステル類にエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド等を付加せしめたポリエーテルエステル類も使用することができる。上記(2)の有機ポリイソシアネートとしては、トルイレンジイソシアネートの異性体類、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、キシリレンジイソシアネート等の芳香族脂肪族ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート及び4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、及び2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、あるい
はこれらの化合物を単一あるいは複数でトリメチロールプロパン等とあらかじめ付加させたポリイソシアネート類が挙げられる。
【0095】
上記(3)の少なくとも2個の活性水素を有する鎖伸長剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、及び1,6−ヘキサンジオール等のグリコール類、グリセリン、トリメチロールプロパン、及びペンタエリスリトール等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、及びピペラジン等のジアミン類、モノエタノールアミン及びジエタノールアミン等のアミノアルコール類、チオジエチレングルコール等のチオジグリコール類、あるいは水が挙げられる。上記(3)のウレタンポリマーを合成するには通常、上記鎖伸長剤を用いた一段式あるいは多段式イソシアネート重付加方法により、150℃以下、好ましくは70〜120℃の温度において、5分ないし数時間反応させる。活性水素原子に対するイソシアネート基の比は、1以上であれば自由に選べるが、得られるウレタンプレポリマー中に遊離のイソシアネート基が残存することが必要である。
【0096】
さらに、遊離のイソシアネート基の含有量は10質量%以下であればよいが、ブロック化された後のウレタンポリマー水溶液の安定性を考慮すると、7質量%以下であるのが好ましい。
【0097】
得られた上記ウレタンプレポリマーは、好ましくは重亜硫酸塩を用いてブロック化を行う。重亜硫酸塩水溶液と混合し、約5分〜1時間、よ攪拌しながら反応を進行させる。反応温度は60℃以下とするのが好ましい。その後、水で希釈して適当な濃度にして、熱反応型水溶性ウレタン組成物とする。該組成物は使用する際、適当な濃度及び粘度に調製するが、通常80〜200℃前後に加熱すると、ブロック剤の重亜硫酸塩が解離し、活性なイソシアネート基が再生するために、プレポリマーの分子内あるいは分子間で起こる重付加反応によってポリウレタン重合体が生成したり、また他の官能基への付加を起こす性質を有するようになる。
【0098】
上記に説明したブロック型イソシアネート基を含有する樹脂(B)の1例としては、第一工業製薬社製の商品名エラストロンが代表的に例示される。エラストロンは、重亜硫酸ソーダによってイソシアネート基をブロックしたものであり、分子末端に強力な親水性を有する、カルバモイルスルホネート基が存在するため、水溶性となっている。
【0099】
本発明で使用される、分岐したグリコール成分を含有する共重合ポリエステル樹脂(A)及びブロック型イソシアネート基を含有する樹脂(B)を混合して塗布液を調製する場合、樹脂(A)と樹脂(B)の質量比は(A):(B)=90:10〜10:90が好ましく、さらに好ましくは(A):(B)=80:20〜20:80の範囲である。固形分質量に対する上記樹脂(A)の割合が10%未満では、基材フィルムへの塗布性が不適で、表面層と該フィルムとの間の接着性が不十分となる。10%未満の場合には、UV硬化タイプのハードコートにおいては実用性のある接着性が得られない。
【0100】
本発明で使用される水性塗布液には、熱架橋反応を促進させるため、触媒を添加してもよく、例えば無機物質、塩類、有機物質、アルカリ性物質、酸性物質及び含金属有機化合物等、種々の化学物質が用いられる。また水溶液のpHを調節するために、アルカリ性物質あるいは酸性物質を添加してもよい。
【0101】
上記水性塗布液を基材フィルム表面に塗布する際には、該フィルムへの濡れ性を上げ、塗布液を均一にコートするために、公知のアニオン性活性剤及びノニオン性の界面活性剤を必要量添加して用いることができる。塗布液に用いる溶剤は、水の他にエタノール、イソプロピルアルコール及びベンジルアルコール等のアルコール類を、全塗布液に占める割合が50質量%未満となるまで混合してもよい。さらに、10質量%未満であれば、アルコール類以外の有機溶剤を溶解可能な範囲で混合してもよい。ただし、塗布液中、アルコール類とその他の有機溶剤との合計は、50質量%未満とする。
【0102】
有機溶剤の添加量が50質量%未満であれば、塗布乾燥時に乾燥性が向上するとともに、水のみの場合と比較して塗布膜の外観向上の効果がある。50質量%を越えると、溶剤の蒸発速度が速く塗工中に塗布液の濃度変化が起こり、粘度が上昇して塗工性が低下するために、塗布膜の外観不良を起こす恐れがあり、さらに火災などの危険性も考えられる。
塗布液の溶液粘度は1.0PaS(パスカルセック)以下が好ましい。1.0PaS(パスカルセック)以上ではスジ状の塗布厚み斑が発生しやすい。
【0103】
本発明では基材フィルム中に易滑性付与を目的とした滑剤を添加しないため、上記水性塗布液には、粒子を添加しフィルム表面に適度な突起を形成するのが好ましい。かかる粒子の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。なかでもシリカがポリエステル樹脂と屈折率が比較的近く高い透明性が得やすいため最も好適である。
【0104】
上記水性塗布液に添加する粒子の平均粒径は、通常1.0μm以下、好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下である。平均粒径が1.0μmを超えるとフィルム表面が粗面化し、フィルムの透明性が低下する傾向がある。また、上記塗液中に含まれる粒子含有量は、通常、塗布、乾燥後で塗布膜の粒子含有量が60質量%以下、好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下になるよう添加する。塗布膜の粒子含有量が60質量%を超えるとフィルムの易接着性が損なわれることがある。
【0105】
フィルム中に、上記粒子を2種類以上配合してもよく、同種の粒子で粒径の異なるものを配合してもよい。いずれにしても、粒子全体の平均粒径、及び合計の含有量が上記した範囲を満足することが好ましい。上記塗布液を塗布する際には塗布液中の粒子の粗大凝集物を除去するために塗布直前に塗布液が精密濾過されるように濾材を配置する必要がある。
【0106】
本発明で用いられる塗布液を精密濾過するための濾材は濾過粒子サイズ25μm以下(初期濾過効率95%)であることが必要である。25μm以上では粗大凝集物が十分去できず、除去できなかった多くの粗大凝集物は塗布、乾燥後一軸延伸、あるいは二軸延伸した際に易接着層に粒子の粗大凝集物が広がって100μm以上の凝集物として認識され結果として多くの光学欠点が発生する。
【0107】
塗布液を精密濾過するための濾材のタイプは上記性能を有していれば特に限定されないが例えばフィラメント型、フェルト型、メッシュ型が挙げられる。
塗布液を精密濾過するための濾材の材質は上記性能を有しており、かつ塗布液に悪影響を及ばさなければ特に限定はされないが例えばステンレス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が挙げられる。
【0108】
上記水性塗布液の組成物には、その効果を消失しない限りにおいて帯電防止剤、顔料、有機フィラー及び潤滑剤等の種々の添加剤を混合してもよい。さらに、塗布液が水性であるため、その寄与効果を消失しない限りにおいて、性能向上のために、他の水溶性樹脂、水分散性樹脂及びエマルジョン等を塗布液に添加してもよい。
【0109】
次いで、得られたフィルムをテンタに導き、一段目の延伸方向と直交する幅方向に延伸を行う。幅方向の延伸温度は90〜210℃、好ましくは130〜190℃である。幅方向の延伸温度が90℃未満では、フィルムが破断しやすく好ましくない。また、200℃を超えると得られたフィルムの平面性が悪くなり好ましくない。幅方向の延伸倍率は2.5〜5.0倍、好ましくは3.3〜4.6である。幅方向の延伸倍率が2.5倍未満では得られたフィルムの厚み斑が悪くなるため好ましくない。また、5.0倍を超えると延伸において破断の頻度が多くなり好ましくない。
【0110】
引き続き、熱固定処理ゾーンに導き、150℃以上250℃以下で1〜120秒間の熱固定処理を行い、結晶配向を完了させる。好ましくは200℃以上240、10〜100秒である。熱固定処理温度が150℃未満では赤外線吸収層の密着性が悪くなったり、また赤外線吸収層塗工工程での乾燥工程で熱がかかった場合、応力の発生が幅方向で差異が大きくシワなどが発生し、平面性が悪化し好ましくない。熱固定処理温度が250℃を超えるとフィルムの透明性が悪化したり、破断の頻度が多くなるので好ましくない。
この熱固定処理工程中で、必要に応じて、幅方向及び/又は長手方向に3〜10%の弛緩処理を施してもよい。
【0111】
延伸後の巻き取り工程において、フィルムの幅方向(横方向:積層フィルム製造時の走行方向に垂直な方向)の端部側の表面を突起付きのローラで押圧して、その部分に凹凸部を形成すると共に、該凹凸部が形成されたフィルムを巻取り機構でロール状に巻き取るよう構成し、さらに該突起付きのローラにおける突起を先窄まり状に形成し、該突起の頂部に丸みをつけ、その頂面の曲率半径を0.4mm以下に設定することで、フィルムの巻取り装置において、キズの防止、ブロッキング防止、欠点の転写防止等の効果を得ることができる。特に、UV吸収剤、オリゴマーなどは、ロール状態で受ける厚み方向への圧力の大小により、表面へのブリード、特に再加熱した場合の表面へのブリード量が変化する。
フィルムがロール状態で受ける厚み方向への圧力は極力低減させる必要がある。
【0112】
巻き込まれた空気の排除性、保持性のバランスを良好とするためには、突起付与処理によって変形した部分の平均厚みを(B)、非処理部のフィルム平均厚みを(A)とすると(B−A)/A×100‥(式1)が0.5〜15%であることが好ましい。さらに好ましくは、下限が1%、上限が10%である。上記値が0.5%未満では、フィルムの巻上げ直後にキズが発生したり、後加工において再加熱を施した際にUV吸収剤、オリゴマーなどのブリードアウトにより、白欠点、筋上欠点が発生しやすくなり好ましくない。一方、上記値が15%を超えると、シワが発生したり、長期間保管した際に端部の平面性が悪化しやすくなり好ましくない。
【0113】
また、突起付与処理によって変形した部分の片側の幅が3〜20mmであることが好ましい。更には5〜10mmであることがより好ましい。変形部が3mm未満であると変形部が積層された際にバランスが悪くズレを起こし、フィルムにキズが混入する。また、変形部が20mmより大きい場合は、製品として取れる幅が減少してしまうため、コスト高になる。
【0114】
また、突起付与処理によって変形した部分の製品端部からの距離は、2〜30mmの範囲内にあることが好ましい。更には下限が5mm、上限が25mmの範囲内に有ることが好ましい。製品端部からの距離が、2mm未満の場合、突起付与処理ロールがフィルム端部より外れることがあり、生産性を低下させる要因となる。また、30mmより大きい場合は、製品として取れる幅が減少してしまうため、コスト高になる。
【0115】
該発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムをロール状に巻き取った時、最終巻長の100%巻取り時の巻き密度が1.350〜1.393g/cm3であることがUV吸収剤、オリゴマー等のブリードアウトにより欠点を減少、巻ズレ防止、シワの混入防止のために必要である。更には下限が1.360g/cm3、上限が1.380g/cm3であることが好ましい。最終巻長の100%巻取り時の巻き密度が1.350g/cm3未満の場合、巻ズレ、シワの混入などが発生する。また、1.393g/cm3よりも大きい場合、後加工での再加熱などによりUV吸収剤、オリゴマー等のブリードアウトによる欠点の発生があり好ましくない。
【0116】
ロール状に巻き取った時、最終巻長の5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%巻取り時の巻密度の(最大値−最小値)Xが0.010g/cm3以下であることがUV吸収剤、オリゴマー等のブリードアウトにより欠点を減少、巻ズレ防止、シワの混入防止のために必要である。更にはXが0.008g/cm3であることが好ましい。上記値Xが0.010g/cm3よりも大きい場合、UV吸収剤、オリゴマー等のブリードアウトによる欠点が発生する、もしくは巻ズレ、シワ等が発生する場合がある。
【0117】
上記巻密度、及び巻密度の(最大値―最小値)Xを上記範囲とする方法については、突起付与処理ロールによってフィルムに形成された突起の高さ、幅を上記に記載した適正な範囲内とすること、及びロール状へ巻き取る際の巻取張力、巻取面圧、巻取速度等を適正なものとすることが必要である。特に、通常では最終巻長の10%程度までは低速で巻かれるため、随伴空気が減少し、巻密度が高くなる傾向にあり、最終巻長の10%程度以降では、巻取面圧を掛ける接触ロールとフィルムロールの面積が広がるため巻密度が低くなる傾向にある。これを防止するために任意の点で巻取張力、巻取面圧を補正することが必要である。そのため、フィルム巻長、巻径に対応して巻取張力、巻取面圧を5〜10点程度設定できる設備、プログラムが必要である。巻取りの条件は、スリット設備、巻き取る製品の物性等により異なるが、最終的には巻き取った製品の各巻長、巻径での巻密度を調査し、そのデータを下に条件へフィードバックを行い適正な巻密度となる条件を探索することが必要になる。
例えば、製品巻長5%程度までは、張力、面圧共に一定にして巻を安定させ、その後、製品巻長10%までは3点で張力、面圧を各1%低くなるように設定する。その後、巻長10〜最終巻長までは張力、面圧を3〜5点で2%高くなるように設定する。
【0118】
本発明に用いる赤外線吸収層はプラズマディスプレイなどから放出されるような、近赤外領域を充分吸収しうる性能を有していれば特に限定はされないが、例えば特開2002−226827号公報記載の赤外線吸収色素を用いる方法が挙げられる。
すなわち、下記構造式(3)で示される、近赤外線吸収化合物の前駆体(中性分子化合物)を文献の方法(Shigeru Sasaki and Masahiko Iyoda,Chemistry Letters,1995年)により合成する。
【0119】
【化3】

【0120】
(式中、−O−n−Buはn−ブトキシ基の略である。)次に、当該前駆体(1部)をアセトン(20部)に溶解し、さらに当該前駆体対して2倍モル量のヘキサフルオロアンチモン酸銀を加えた。室温で2時間攪拌したのち、析出した銀をろ別し、ろ液をエーテルで希釈し、析出した固体をろ取し、これをエーテルおよびヘキサンで洗浄することにより、下記構造式(4)で示される近赤外線吸収化合物(4)(0.5部)を得た。
【0121】
【化4】

【0122】
(式中、−O−n−Buはn−ブトキシ基の略である。)
当該近赤外線吸収化合物を、塩化メチレンに溶解して10mg/Lの溶液を調製した。調製液をセル巾が1cmの石英セルに入れ、分光光度計により透過率を測定した。当該近赤外線吸収化合物は、吸収ピーク波長が882nm±30nmの範囲に存在しており、表1に示されるように、波長882nmにおける近赤外領域の吸収が大きく、かつ可視光領域の550nmにおける透過率が高いという結果が得られる。
【0123】
近赤外線吸収フィルターの製造において、近赤外線吸収層の基材への積層方法としては特に限定されないが、コーティング法が厚み均一性やコストの点で好ましい。
コーティング法の場合、近赤外線吸収化合物と高分子樹脂が溶解できる溶剤にこれらを溶解させてコーティングを行う。このときの溶剤としては、例えば、アセトン、エチルメチルケトン、イソブチルメチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、塩化メチレン、クロロホルム、N,N−ジメチルホルムアミド、水などが挙げられ、1つ又は2つ以上併用してもよく、またこれらに限定されるものではない。
【0124】
コーティング法を具体的に説明すると、上記溶剤に、高分子樹脂及び少なくとも1つの近赤外線吸収化合物を添加して溶解させ、これを、例えば基材上に高速でコーティングできるグラビアコート法、リバースコート法、キスロールコート法、ロールコート法などを用いて塗布することによって行うことができ、当該方法は加工性や生産性の点も優れている。近赤外線吸収層中の近赤外線吸収化合物は、高分子樹脂に溶解した状態であるのが好ましい。
【0125】
本発明のプラズマディスプレイ用紫外線吸収ポリエステルフィルム基材の片面のみに近赤外線吸収層を積層させた構成を有する近赤外線吸収フィルターは、例えば、基材上に上記の方法で1層目の近赤外線吸収層を設けた後、さらにコーティング法などにより2層目以降の近赤外線吸収層を設けることにより得ることができる。1層目と2層目以降の近赤外線吸収層を形成するのに用いる、溶剤、バインダー及び方法は同じであっても異なっていてもよい。2層目以降の近赤外線吸収層をコーティング法により設ける場合、層の混合を避けるため、1層目の近赤外線吸収層を乾燥後に設けるのが好ましい。
【0126】
近赤外線吸収層には、さらに慣用の各種添加剤が含有されていてもよい。当該添加剤として、例えば、帯電防止剤、安定剤等が挙げられるが、透明性の点から、易滑性付与を目的とした不活性粒子を実質上含有しないことが好ましい。
【実施例】
【0127】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの製造方法について、基材としてポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略す)を使用した場合を例にとって説明するが、本発明は当然これらに限定されるものではない。また、実施例及び比較例中の「部」は、特に断らない限り、「質量部」のことであり、本明細書に記載の分光特性は、自記分光光度計(日立U−3500型)を用いて測定したものであり、測定した波長は200〜1500nmの範囲である。
【0128】
(評価方法)
(1)380nm以下の波長での光線透過率
ダブルビーム分光光度計(日立製作所製、U−2001)を使用し、所定の波長の吸光度を測定した。
【0129】
(2)色調b*値
分光式色差計ZE−2000(日本電色社製)を用い、透過法によりフィルムサンプル1枚で色調(L*、a*、b*)を測定した。
【0130】
(3)ハードコート密着性
実施例及び比較例で得た光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの表面に大日精化社製ハードコート剤(セイカビームEXF01(B))を#8ワイヤバーを用い塗布し、70℃で1分間乾燥し溶剤を除去した後、高圧水銀灯で80w/cm、照射距離15cm、5m/分の条件下で2μmのハードコート層を形成した。JIS−K5400の8.5.1記載に準じた試験方法で接着性を求めた。具体的には易接着層を貫通して、基材フィルムに達する100個の升目状の切り傷を隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて付け、セロハン粘着テープ(ニチバン社製405番24mm幅)を升目状の切り傷面に張り付け消しゴムでこすって完全に付着させた後、垂直に引き剥がして目視により下記の式から接着性を求めた。
adH1(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
【0131】
また、得られたハードコート層を形成したフィルムを、ハードコート面側からサンシャインウエザメーターを用い、500時間照射した後、JIS−K5400の8.5.1記載に準じた試験方法で接着性を求めた(adH2)。
adH2(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
【0132】
(4)接着層上に近赤外線吸収層を設けたときの接着性(adNIR)
下記組成の塗布液(固形分濃度が17%、粘度が40cps)を、実施例及び比較例で得た光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの易接着層表面に、乾燥後の塗布量が8.5g/m2になるように直径60cmの斜線グラビアを用いてリバースで塗工し、下方及び上方の空気流吹き出し口の間隔が38cmの空気浮上搬送式乾燥装置を用い、搬送張力2000KPa、乾燥温度及び乾燥時間は40℃で5m/秒の熱風で20秒間、150℃で20m/秒の熱風で20秒間、さらに、90℃で20m/秒の熱風で10秒間乾燥し、近赤外線吸収フィルムを作成した。
【0133】
〔近赤外線吸収層形成用の塗布液〕
下記の質量比で混合し、加温下で色素及び樹脂を溶解し、公称濾過精度1μmのフィルムで未溶融物を除去して塗布液を作成した。
・シクロペンタノン 41.4質量%
・トルエン 41.4質量%
・ポリエステル系樹脂 16.4質量%
(鐘紡社製O−PET)
・ジイモジウム塩化合物 0.61質量%
(日本カーリット社製CIR−1085:アニオンがビスイミド酸イオンタイプ)
・シアニン系化合物 0.047質量%
(旭電化工業社製TZ−114:アニオンが金属錯体タイプ)
・フタロシアニン系化合物 0.16質量%
(日本触媒社製IR−14)
・スクアリリウム塩系化合物 0.050質量%
(協和発酵工業社製 SD−184)
・シリコン系界面活性剤 0.03質量%
(ダウコーニング社製ペインタッド57、HLB=6.7)
【0134】
JIS−K5400の8.5.1記載に準じた試験方法で接着性を求めた。具体的には易接着層を貫通して、基材フィルムに達する100個の升目状の切り傷を隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて付け、セロハン粘着テープ(ニチバン社製405番24mm幅)を升目状の切り傷面に張り付け消しゴムでこすって完全に付着させた後、垂直に引き剥がして目視により下記の式から接着性を求めた。
adNIR(%)=(1−剥がれ面積/評価面積)×100
【0135】
(5)近赤外線吸収フィルムの耐候性
UVカーボンアークを用い、光学フィルム側から下記条件で紫外線を照射し、照射前後での波長1000nmでの光線透過率の差を測定した。
(照射条件)
ブラックパネル温度63度(雰囲気温度40〜41度)RH50%、24H
(評価)
◎:変化量が3%以下
○:変化量が3〜5%
△:変化量が5〜10%
×:変化量が10%
【0136】
(6)赤外線吸収層塗布液塗工後の外観検査
赤外線吸収層塗布液塗工後の製品を、暗室でビデオ撮影用ライト(LPC社製 LPL VIDEO LIGHT VL−302、ハロゲンランプ 100V−300W)を用い、反射光で目視検査を行った。
◎:白化及びシワが全くない。
○:白化部分の面積が全体の5%以下、シワが薄く確認される。
△:白化部分の面積が5〜10%、シワははっきりと確認される。
×:白化部分の面積が10%以上、シワは折込み跡が残りはっきりと確認される。
【0137】
(7)積層フィルムの最外層厚さ(μm)
あらかじめ、粒子含有量(シリカ等)が既知のポリエステルを数水準作成する。フィルムの最外層のみに粒子を含有させ、中間層には粒子を含有させない。
SIMS(二次イオン質量分析装置)を用いて、粒子に起因する元素(X)とポリエステルの炭素元素(Y)との濃度比(X/Y)を求めた。
最外層側のポリエステル表層からフィルムの深さ方向にX/Yを測定することにより、粒子の濃度を知ることができる。
このようにして測定したM/Cは、フィルム表層では高い値を示すが、主層に近づくに従って急激に低下し(変極点A),その後一定の値で安定化する(変極点B)。AとBを直線で結び、その1/2の値から最層外層までの距離を積層厚さとする。
【0138】
(8)突起付与処理によって変形した部分、及び非処理部のフィルム平均厚み
(a)突起付与処理によって変形した部分のフィルム平均厚み
突起付与処理によって変形した部分の幅方向中央部を長手方向に100mmごとに50点、厚み計(ミリトロン No.1254D)で測定し、その平均値を用いた。
(b)非処理部のフィルム平均厚み
突起付与処理によって変形した両端部の突起部分に挟まれた領域を幅方向に5等分し(突起部分から内側10mmの点を始点とした)、その等分された各点において長手方向に100mmごとに50点(ミリトロン No.1254D)、厚み計でフィルム厚みを測定し、その平均値を用いた。
(a)から(b)を減じた値を(b)で除した値を高さの比として用いた。
【0139】
(9)フィルムロールの巻密度
フィルムがロール状に巻かれた状態での直径、幅、質量を測定し、フィルム部分の質量(巻芯部の紙管質量を除く)を測定より求めた体積(巻芯部の紙管体積を除く)で除した値をフィルムロールの巻密度とした。
【0140】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0141】
実施例1
(1)マスターバッチ(A)の製造
乾燥させた紫外線吸収剤CYASORB UV−3638 サイアテック社製(2,2’−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンズオキサジノン−4−オン))10質量部、粒子を含有しないPET樹脂(東洋紡績社製ME−553)90質量部を混合し、混練押出機を用い、マスターバッチを作製した。このときの押出温度は285℃であり、押出時間は7分であった。
【0142】
(2)マスターバッチ(B)の製造
乾燥させた紫外線吸収剤シーソーブ706 シプロ化成社製(2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−yl)−4−メチル−6−(3,4,5,6―テトラヒドロフタルイミディルメチル)フェノール)10質量部、粒子を含有しないPET樹脂(東洋紡績社製ME−553)90質量部を混合し、混練押出機を用い、マスターバッチを作製した。このときの押出温度は285℃であり、押出時間は7分であった。
【0143】
(易接着層形成用の塗布液Aの調整)
易接着層形成用の塗布液Aを以下の方法に従って調製した。ジメチルテレフタレート95部、ジメチルイソフタレート95部、エチレングリコール35部、ネオペンチルグリコール145部、酢酸亜鉛0.1部及び三酸化アンチモン0.1部を反応容器に仕込み、180℃で3時間かけてエステル交換反応を行った。次に5−ナトリウムイソフタル酸6.0部を添加し、240℃で1時間かけてエステル化反応を行った後、重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0144】
得られたポリエステル樹脂の30%水分散液を6.7部、重亜硫酸ソーダでブロックしたイソシアネート基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂の20%水溶液(第一工業製薬製:商品名エラストロンH−3)を40部、エラストロン用触媒(Cat64)を0.5部、水を47.8部及びイソプロピルアルコールを5部、それぞれ混合し、さらにアニオン性界面活性剤を1質量%、滑剤(日産化学工業社製:スノーテックスOL)を5質量%添加し塗布液Aとした。
【0145】
(2)光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの製膜
中間層用原料として固有粘度が0.62dl/gのPET樹脂の粒子を含有しないペレット(東洋紡績社製ME−553)90質量部とマスターバッチ(A)6質量部とマスターバッチ(B)4質量部とを135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機2(中間層B層用)に供給した。粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレット(東洋紡績社製ME−553)を135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機1(外層A層用及び外層C層用)にそれぞれ供給し、3層合流ブロックにて積層し、口金よりシート状にして押出した。これらのポリマーは、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)を用いて濾過した。押出した樹脂を静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラム(ロール径400φ、Ra0.1μm以下)に巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。
また、最外層(A層及びC層の合計)の厚さの比率は全厚みに対して15%となるように各押出機の吐出量を調整した。
次に、上記キャストフィルムを加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて94℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で長手方向(走行方向)に3.0倍延伸して一軸配向フィルムを得た。
【0146】
なお、フィルム製造時に用いる全ロールに関し、ロールの表面粗度をRaで0.1μm以下に管理し、縦延伸工程の予熱入口と冷却ロールにロールクリーナーを設置した。縦延伸工程のロール径は150mmであり、サクションロール、静電密着、パートニップの密着装置を採用してフィルムをロールへ密着させた。
【0147】
その後、易接着層形成用の塗布液Aを濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)25μmのフェルト型ポリプロピレン製濾材で精密濾過し、リバースロール法で両面に塗布、乾燥した。塗布後引き続いて、フィルムの端部をクリップで把持して130℃に加熱された熱風ゾーンに導き、乾燥後幅方向に4.0倍に延伸し230℃にて5秒間熱処理し、この熱処理工程中で必要に応じて幅方向に3%の弛緩処理し、光学用二軸配向ポリエステルフィルムを得た。この時のフィルム厚さ125μmであり、この時の易接着層のコート量は0.01g/m2であった。
【0148】
上記で得られたフィルムの両端部を突起付与処理ロールにより高さがフィルム厚みの10%、幅15mmのエンボス処理を端部から10〜25mmの位置に施し、フィルムに凹凸を形成し、巻取機の初期巻取張力を10kg/m、初期巻取面圧を25kg/mとし、巻長5%までは初期条件一定、巻長7,8,9%の各点では初期張力、面圧とも1%ずつなだらかに低くなる設定とした。巻長10%から最終巻取長までは巻長20、40、60、80%の各点において2%づつなだらかになるように巻長10%時の張力、面圧期設定よりも高くなるようにテーパーをつけ巻き取った。巻き取ったロールの最終巻長は2000m、幅は1050mm、巻密度は1.372g/cm3、X=0.006であった。
【0149】
実施例1で得た光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの片側易接着面に前記に示すハードコート層を形成した。adH1=98、adH2=90であり密着性は良好であった。
実施例1で得た光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムの片面に前記(表1)に示す赤外線吸収層用塗布液をグラビアロールによりコーティングし、150℃の熱風をフィルム表面に風速5m/秒で送りながら1分間乾燥し赤外線吸収層つき光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。このフィルムを巻き取ったロールの巻密度は1.330g/cm3であった。このフィルムの外観検査での評価は◎、adNIR=98,前記に示した赤外線吸収色素に対する劣化抑制指数が1.5%であり、優れた耐候性を有する赤外線吸収層つき光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムであった。
【0150】
[実施例2]
実施例1において、中間層用原料として固有粘度が0.62dl/gのPET樹脂の粒子を含有しないペレット(東洋紡績社製ME−553)90質量部とマスターバッチ(A)10質量部とし、最外層(A層及びC層の合計)の厚さの比率は全厚みに対して10%となるように各押し出し機の吐出量を調整した以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0151】
[実施例3]
実施例1において、光学用二軸配向ポリエステルフィルムを巻き取る際の巻取機の巻取張力を15kg/m、巻取面圧を30kg/mにて巻き取った以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0152】
[実施例4]
実施例1において、光学用二軸配向ポリエステルフィルムを巻き取る際の巻取機の巻取張力を5kg/m、巻取面圧を15kg/mにて巻き取った以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0153】
[実施例5]
実施例1において、光学用二軸配向ポリエステルフィルムを巻き取る際の巻取機の張力、面圧のテーパーをつけずに巻き取った以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0154】
[実施例6]
実施例1において、赤外線吸収層つき光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを巻き取った際のロールの巻密度を1.380g/cm3であった。光学用二軸配向ポリエステルフィルムを巻き取る際の巻取機の張力、面圧のテーパーをつけずに巻き取った以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表.1にまとめた。
【0155】
[比較例1]
実施例1において、片側の最外層(A層及びC層の合計)の厚さの比率は全厚みに対して1%となるように各押し出し機の吐出量を調整した以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0156】
[比較例2]
実施例1において、中間層用原料として固有粘度が0.62dl/gのPET樹脂の粒子を含有しないペレット(東洋紡績社製ME−553)90質量部とマスターバッチ(A)とマスターバッチ(B)5質量部とを混合して用いた以外は同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0157】
[比較例3]
実施例1において、フィルムの両端部に突起付与処理ロールによって形成された突起を形成しなかった以外は、同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
【0158】
[比較例4]
実施例4において、フィルムの両端部に突起付与処理ロールによって形成された突起を形成しなかった以外は、同様の方法で光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。実施例1と同様の方法でそれぞれの評価を行った結果を表1にまとめた。
実施例1〜6及び比較例1〜4の評価結果を表1に示す。
【0159】
【表1】

【0160】
以上、本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0161】
本発明の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールは、十分な赤外線吸収色素の劣化防止性能を維持しつつ欠点も少なく、ロール汚れなどの工程汚染がなく生産性に優れ、さらに赤外線吸収層及びハードコート層に対する耐久密着性の優れるという特性を有していることから、プラズマディスプレイパネル用フィルターの基材フィルムの用途に好適に用いることができるほか、例えば、タッチパネル用ベースフィルムの用途にも用いることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
3層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの少なくとも片面に易接着層を有する二軸配向積層ポリエステルフィルムをロール状に巻き取ってなる光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロールであって、前記基材フィルムは、少なくとも中間層に紫外線吸収剤を含有し、380nm以下の波長での光線透過率が3%以下、カラーb*が1.2以下、両最外層の厚みの合計が、全厚みの6〜30%の範囲であり、フィルム幅方向の両端部近傍の少なくとも片面に突起付与処理ロールによって形成された突起を有することを特徴とする光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロール。
【請求項2】
突起付与処理によって変形した部分の平均高さが、非処理部のフィルム平均厚みの0.5〜15%であることを特徴とする請求項1記載の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロール。
【請求項3】
突起付与処理によって変形した部分の片側の幅が3〜20mmであることを特徴とする請求項1又は2記載の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロール。
【請求項4】
製品端部からの距離が2〜30mmの範囲内に突起付与処理ロールによって形成された突起を、該基材フィルムの少なくとも片面に有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の光学用二軸配向積層ポリエステルフィルムロール。
【請求項5】
ロール状に巻き取ったとき、最終巻長の100%巻取り時の巻き密度が1.350〜1.393g/cm3であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項6】
ロール状に巻き取った時、最終巻長の5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%巻取り時の巻密度の(最大値−最小値)Xが0.010g/cm3以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項7】
少なくとも片側にハードコート層を有する請求項1、2、3、4、5又は6記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項8】
少なくとも片側に2層以上からなる反射防止層を有する請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項9】
少なくとも片側に赤外線遮断層を有する請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項10】
ロール状に巻き取ったときの巻き密度が1.26〜1.35g/cm3であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。
【請求項11】
プラズマディスプレイパネル用フィルターに用いられることを特徴とする請求項第1〜10項の光学用二軸配向ポリエステルフィルムロール。

【公開番号】特開2006−181995(P2006−181995A)
【公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−381400(P2004−381400)
【出願日】平成16年12月28日(2004.12.28)
【出願人】(000003160)東洋紡績株式会社 (3,622)
【Fターム(参考)】