説明

易接着性ポリエステルフィルム

【課題】 ハードコート層を設けた時に外光反射による干渉ムラが軽減され、かつ高温・高湿度下においても十分なハードコートとの接着性を維持できる、各種ディスプレイ構成表示部材やその製造用フィルムなどの光学用途に好適に利用することのできる易接着性ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ジカルボン酸成分として実質的に2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とから構成され、グリコール成分として実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物で構成されたポリエステル樹脂を含有する塗布層を有することを特徴とする易接着性ポリエステルフィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、易接着性ポリエステルフィルムに関するものであり、例えば、液晶ディスプレイ(以下、LCDと略記する)、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと略記する)、有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと略記する)等の表示部材やその製造用フィルムなどの光学用途に好適な易接着性ポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリエステルフィルムを基材とする光学用フィルムが、LCD、PDP、有機EL等の表示部材やその製造用フィルム等をはじめ、各種光学用途等に使用されている。これらの光学用フィルムには、優れた透明性、視認性が要求される。
【0003】
これらの光学用フィルムは、プラスチックフィルムにハードコート層、反射防止層等の表面機能層を積層させて使用されている。プラスチックフィルムとしては、透明なポリエステルフィルムが一般的に使用され、基材のポリエステルフィルムとハードコート層などの表面機能層との接着性を向上させるために、これらの中間層として易接着性の塗布層が設けられる場合が一般的である。
【0004】
反射防止フィルムとしては、一般的には、表面機能層として高屈折率層と低屈折率層を交互に積層させることで、光の干渉現象を利用し、外光の反射防止を行う。
【0005】
近年、LCD、PDPなどの表示部材等の用途では、さらなる大画面化、高画質化、および高級性が求められ、それに伴って特に蛍光灯下での干渉ムラの抑制に対する要求レベルが高くなってきている。また、蛍光灯は昼光色の再現性のため3波長形が主流となってきており、より干渉ムラが目立ち易くなっている。画像表示装置での干渉ムラの発生は、特に画像が表示されていない暗い状態で顕著に目立ち、これによって画像表示装置自体が安っぽい印象与える結果となり、嫌われる。一方で、コストダウンを達成するために反射防止層の簡素化への要求も高くなってきている。そのため、ポリエステルフィルム上に積層する塗布層の光学設計の重要性が増している。
【0006】
ハードコートフィルムの干渉ムラを改善するために、基材のポリエステルフィルム(例えばポリエチレンテレフタレートフィルムでは1.64)に近い屈折率のハードコート層を形成させる硬化性樹脂も開発されている。しかし前述したポリエステルフィルムの易接着層が低い屈折率を有する場合には、ポリエステルフィルム基材やハードコート層の屈折率に対して、易接着層の屈折率との差が大きくなることで、光の干渉ムラが発生すると考えられている。従って基材フィルムの易接着層は、ハードコート層との接着性を向上させると共に、その屈折率をハードコートの屈折率とポリエステルフィルムの屈折率との中間にある様に設計することが一つの改善策である。
【0007】
本発明者らは、これまでこの易接着層の改良として、易接着層に縮合多環式芳香族を有する化合物を含有させること(特許文献1)、ビスフェノールA構造を含有する化合物を含有させること(特許文献2)を提案している。そしてこれらの改良は、ハードコートとの接着性および干渉ムラの抑制に一定の効果を示すものであった。
【0008】
しかしながら、画像表示部材としての基材フィルムとハードコート層との接着性に関しては、要求レベルがますます高まり、通常の環境下での接着性だけでなく、高温・高湿度の環境下においても、十分な接着性を保つことが要求されている。これらの要求に対しては、従来の改良では不十分な状況も発生しており、更なる改良が求められていた。
【0009】
【特許文献1】特開2006−175628号公報
【特許文献2】特開2007−130958号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、ハードコート層を設けた時に外光反射による干渉ムラが軽減され、かつ高温・高湿度下においても十分なハードコートとの接着性を維持できる、各種ディスプレイ構成表示部材やその製造用フィルムなどの光学用途に好適に利用することのできる易接着性ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記実状に鑑み、鋭意検討した結果、特定の構成からなる積層ポリエステルフィルムを用いれば、上述の課題を解決できることを知見し、本発明を完成させるに至った。
【0012】
すなわち、少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ジカルボン酸成分として実質的に2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とで構成され、グリコール成分として実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物で構成されたポリエステル樹脂を含有する塗布層を有することを特徴とする易接着性ポリエステルフィルムに存する。
【0013】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の易接着性ポリエステルフィルムにおいては、少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ジカルボン酸成分として実質的に2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とで構成され、グリコール成分として実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物で構成されたポリエステル樹脂を含有する塗布層を有することが必要である。
【0014】
塗布層に用いるポリエステル樹脂は、そのジカルボン酸成分として、実質的に2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とで構成される。ここで言う「実質的に」とは、ジカルボン酸成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸だけで構成されていることを指し、不純物の混入や反応途中での副生などで、これ以外のジカルボン酸が5モル%以下、好ましくは1モル%以下の量で含有することも含まれる。
【0015】
本発明のアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸のアニオン性基とは、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基であり、これらの何れかを官能基として有する芳香族ジカルボン酸を必須成分とする。アニオン性基がスルホン酸基である芳香族ジカルボン酸としては、スルホニルイソフタル酸、スルホニルフタル酸、スルホニルテレフタル酸、スルホニル−2,6−ナフタレンジカルボン酸などを挙げることができる。アニオン性基がカルボン酸基である芳香族ジカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸などを挙げることができる。アニオン性基がリン酸基である場合には、ホスホニルイソフタル酸などを挙げることができる。これらの芳香族ジカルボン酸の中でも、アニオン性基がスルホン酸基である場合には、後述する様にこれを含むポリエステル樹脂を水分散体とする際に好適であり、その水分散体も安定である点で好ましい。またこのとき、アニオン性基の対イオンとしてはナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、4級アミン塩が好ましい。
【0016】
またアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸の割合は、特に限定されるものではないが、好ましくはジカルボン酸成分に対して0.1〜10モル%であり、さらに好ましくは1〜8モル%である。アニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸の割合がこの範囲である場合には、後述する様に塗布層に用いるポリエステル樹脂を水分散体とし易くなると同時に、ポリエステル樹脂の吸湿性がブロッキングを生じ易くなる程高くならない点で好ましい。
【0017】
塗布層に用いるポリエステル樹脂は、そのグリコール成分が、実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物で構成されていることが必要である。ここで言う「実質的に」とは、グリコール成分がビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物だけで構成されていていることを指し、不純物の混入や反応途中での副生などで、これ以外のグリコールが5モル%以下、好ましくは1モル%以下の量で含有することも含まれる。
【0018】
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の構造式は下式で示される。
【0019】
【化1】

【0020】
但し、エチレンオキサイドの付加数n、mは1または2であることが好ましく、さらに、n=m=1であるエチレンオキサイド付加物が、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物全体の50モル%以上、さらには80モル%以上である場合には、このポリエステル樹脂を含む塗布層は、高温・高湿度下での接着性がより良好となり、好ましい。
【0021】
特に本発明においては、塗布層中のポリエステル樹脂に、ジカルボン酸成分として通常よく用いられるテレフタル酸、イソフタル酸等の、アニオン性基を有さないフタル酸系芳香族ジカルボン酸を実質的に含まない。これにより、塗布層中のポリエステル樹脂は高温・高湿度下においても、初期の接着性を長期間維持できるものである。この理由は明確とはなっていないが、塗布層中のポリエステル樹脂がテレフタル酸やイソフタル酸を含む場合には、高温・高湿度下においてポリエステル樹脂が加水分解を起こして劣化してしまうのに対して、本発明で用いるポリエステル樹脂は、2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とだけで構成されているため、加水分解による劣化が遙かに少なく、その結果高温・高湿度下においても良好な接着性を長期間維持できるものと推定している。それに加えて、2,6−ナフタレンジカルボン酸がジカルボン酸成分として多量に(例えば90モル%以上)含むことで、ポリエステル樹脂自体の屈折率を高くすることができ、このポリエステル樹脂を含む塗布層は絶対反射率を高く維持することとなり、その上に例えばハードコート層を積層した際に、ハードコート層に干渉ムラを発生させ難くなると考えられる。
【0022】
また本発明においては、塗布層中のポリエステル樹脂のグリコール成分として、通常よく用いられるエチレングリコール等を実質的に含まず、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物だけを用いるものである。これにより、このポリエステル樹脂を含む塗布層の接着性が向上するものである。この理由も明確とはなっていないが、エチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのポリエステルが結晶性を有する(共重合の場合にも微視的な結晶が存在すると考える)のに対して、グリコールとして実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物だけを用いたポリエステルは完全非晶質であるため、接着性がより高まるものと推定している。
【0023】
本発明の塗布層に用いるポリエステル樹脂は、従来からのポリエステルの製造技術により製造することができる。具体的例を示すならば、例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸またはそのメチルエステルなどの低級アルコールエステル、アニオン性基の塩を有する芳香族ジカルボン酸またはそのメチルエステルなどの低級アルコールエステルと、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とを反応せしめ、オリゴマーを形成し、その後真空下で重縮合せしめることによって所定の重合度のポリエステルとする方法で製造することができる。その際、反応を促進する触媒、例えば公知のエステル化もしくはエステル交換触媒、重合触媒を用いることができ、また種々の添加剤、例えば酸化防止剤等の安定剤等を添加することもできる。
【0024】
本発明の塗布層に用いるポリエステル樹脂は、水を主たる媒体とした水分散体とし、これを含む水系の塗布剤として、後述するインラインコーティング等によりポリエステルフィルムに塗布することが好ましい。この目的のため、ポリエステル樹脂を水分散体とする必要があるが、この方法には従来から公知の方法を適用することができる。その一例を挙げるならば、まずポリエステル樹脂と水溶性有機溶媒とを、水溶性有機溶媒の沸点以下の温度で加温しながら混合して溶解させる。この溶液を強く攪拌しながら水を添加し、ポリエステル樹脂を微粒子として析出させて水分散体とする。また攪拌下の水に前記溶液を滴下する方法によっても水分散体とすることができる。得られた水分散体を、さらに常圧下好ましくは減圧下で蒸留し、水溶性有機溶媒を留去して目的の水分散体とすることができる。この際には、使用する水性有機溶媒によっては、水との共沸混合物として留去するので、あらかじめ水を所定量よりも多く添加することも可能である。
【0025】
上記で用いる水溶性有機溶媒には、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、n−ブチルセルソルブ、t−ブチルセルソルブ等のグリコール誘導体、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、メチルエチルケトン等のケトン類などから、適宜1種または2種以上を併用することができる。特に水への分散性、フィルムへの塗布性から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、n−ブチルセルソルブ、t−ブチルセルソルブ等が好適である。この場合、これらの水溶性有機溶媒は、水分散体から完全に除去せずに、水媒体の一部として20重量%以下の割合で残存していてもよい。
【0026】
本発明の易接着性ポリエステルフィルムの塗布層には、上記のポリエステル樹脂の他に、本発明の効果に影響を与えない範囲で、他の樹脂成分を含有させることもできる。他の樹脂成分としては、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などで、水溶性あるいは水分散性である樹脂を、上記ポリエステル樹脂の水分散体と混合してポリエステルフィルムに塗布することができる。
【0027】
また本発明の易接着性ポリエステルフィルムの塗布層には、上記のポリエステル樹脂の他に、架橋剤成分を含有させることができる。架橋剤成分としては、メラミン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、チタンカップリング剤などを用いることができるが、これらの架橋剤の中でも、メラミン系架橋剤は上述のポリエステル樹脂と併用することで、易接着層表面の絶対反射率をより高める効果があり、易接着層の上にハードコート層を積層した際に干渉ムラ改良効果を高め、かつ塗布層に架橋構造を形成させることで、高温・高湿度下における接着性の更なる耐久性向上、耐溶剤性の付与等ができる点で好ましく用いることができる。この場合、塗布層中のメラミンとポリエステルとの比率は1:99〜70:30、好ましくは5:95〜60:40の範囲で選択することが可能である。
【0028】
この他塗布層中には、本発明の効果に影響を与えない範囲で、微粒子、ワックス等の有機滑剤、酸化防止剤、耐電防止剤、界面活性剤等を添加することも可能である。なお、塗布層中の各組成については、例えば、TOF−SIMSにより測定することができる。
【0029】
本発明の易接着性ポリエステルフィルムにおいては、上記の塗布層をフィルムの少なくとも片面に有することが必要であるが、この塗布層の塗布量は、最終的な塗膜として、通常0.005〜1g/m、好ましくは0.01〜0.5g/mの範囲である。塗布量が0.005g/m未満の場合には、接着性が不十分となり、一方1g/mを超えて塗布する場合には、もはや易接着性の効果は飽和している。
【0030】
本発明の易接着性ポリエステルフィルムは、上記塗布層の表面の絶対反射率が、波長350〜800nmの任意の波長において、4.7%以上が好ましく、さらには5.0%以上が好ましく、上限は6.0とするとよい。また、横軸に光の波長、縦軸に反射率を描いた場合に、絶対反射率の極小値が600〜750nmの範囲となる様に塗布層の塗布厚みを調整することが好ましい。この様な塗布層表面の絶対反射率であれば、この塗布層表面にハードコート層を積層した際に視認できる干渉ムラを極めて少なくできる。
【0031】
本発明における易接着性ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムは単層構成であっても積層構成であってもよく、2層、3層構成以外にも本発明の要旨を越えない限り、4層またはそれ以上の多層であってもよく、特に限定されるものではない。
【0032】
本発明において使用する基材フィルムを構成するポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。ホモポリエステルからなる場合、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものが好ましい。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が挙げられ、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等が挙げられる。特にポリエチレンテレフタレートである場合には、コストと性能のバランスが良好であり好ましい。一方、共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、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)等の一種または二種以上が挙げられ、グリコール成分として、エチレングリコール、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、4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の一種または二種以上が挙げられる。これらのなかでも、通常60モル% 以上、好ましくは80モル% 以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエステルで構成されたフィルムであることが好ましい。
【0033】
本発明の基材フィルム中には、易滑性付与を主たる目的として、粒子を配合することができる。配合する粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではなく、具体例としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の粒子が挙げられる。また、特公昭59−521号公報、特開昭59−217755号公報等に記載されている耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。さらに、ポリエステル製造工程中、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。
【0034】
一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるものではなく、球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれを用いてもよい。また、その硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。
【0035】
また、用いる粒子の平均粒径は、通常0.01〜5μm、好ましくは0.01〜3μmの範囲である。平均粒径が0.01μm未満の場合には、粒子が凝集し易やすかったり、易滑性が不十分となったりするなどの弊害があり、一方、5μmを超える場合には、フィルムの表面に発生する突起の高さが大きくなり、粗大突起として弊害が発生する場合がある。
【0036】
さらに基材フィルムのポリエステル中の粒子含有量は、通常0.001〜5重量%、好ましくは0.005〜3重量%の範囲である。粒子含有量が0.001重量%未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分な場合があり、一方、5重量%を超えて添加する場合にはフィルムの透明性が不十分な場合がある。
【0037】
基材フィルムのポリエステル中に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、各層を構成するポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化もしくはエステル交換反応終了後、添加するのがよい。
【0038】
また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
【0039】
なお、本発明における基材フィルム中には、上述の粒子以外に必要に応じて従来公知の酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料等を添加することができる。
【0040】
本発明におけるポリエステルフィルムの厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲であれば特に限定されるものではないが、通常5〜250μm、好ましくは10〜200μmの範囲である。
【0041】
次に本発明におけるポリエステルフィルムの製造例について具体的に説明するが、以下の製造例に何ら限定されるものではない。すなわち、先に述べたポリエステルフィルム原料を使用し、乾燥した後溶融押出しを実施するか、ベント式押出機で水分を脱気しながら溶融押出しを行う。こうして、ダイから押し出された溶融シートを冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得るが、このとき、シートの平面性を向上させるためシートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、静電印加密着法および/ または液体塗布密着法が好ましく採用される。次に得られた未延伸シートは二軸方向に延伸される。この延伸には、逐次二軸延伸法と同時二軸延伸方の何れかを選択できる。逐次二軸延伸法の場合には、まず前記の未延伸シートを長手方向にロール方式の延伸機等により延伸する。延伸温度は、通常70〜120℃、好ましくは80〜110℃であり、延伸倍率は通常2.5〜7倍、好ましくは3.0〜6倍である。後述するインラインコーティングは、この段階で実施するのが好ましい。次いで、テンターを用いて幅方向に延伸するが、その場合、延伸温度は通常70〜170℃であり、延伸倍率は通常3.0〜7倍、好ましくは3.5〜6倍である。そして、引き続き170〜250℃の温度で緊張下または30%以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。上記の延伸においては、長手方向あるいは横方向あるいはその両方の延伸を2段階以上に振り分けて行う方法を採用することもできる。その場合、最終的に二方向の延伸倍率がそれぞれ上記範囲となるように行うのが好ましい。
【0042】
また、同時二軸延伸法の場合は、まず前記の未延伸シートに後述するインラインコーティングを実施する。次いで、通常70〜120℃、好ましくは80〜110℃で温度コントロールされた状態で機械方向および幅方向に同時に延伸し配向させる。延伸倍率としては、面積倍率で4〜50倍、好ましくは7〜35倍、さらに好ましくは10〜25倍である。そして、引き続き、170〜250℃の温度で緊張下または30%以内の弛緩下で熱処理を行い、延伸配向フィルムを得る。上述の延伸方式を採用する同時二軸延伸装置に関しては、スクリュー方式、パンタグラフ方式、リニアー駆動方式等、従来から公知の延伸方式を採用することができる。
【0043】
上述のインラインコーティングは、ポリエステルフィルムの延伸工程中に、フィルム表面に塗布液を塗布・乾燥をした後、少なくとも一方向に延伸する製造方法である。インラインコーティングによる製造方法では、ポリエステルフィルム上に塗布層が設けられる際に、延伸と同時に塗布が可能になる効率性を有する。またそれと共に、塗布層がフィルムと同時に延伸されて熱固定されるので、塗布層とフィルムとの密着性が高まる、そして例えば200℃以上の高温で塗布層を処理できるので、熱硬化反応を十分に行えるなどの利点があり、易接着性ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造できる。なお、本発明における塗布層は、前述のインラインコーティングによりポリエステルフィルム上に設けることもできるし、一旦製造したフィルム上に製膜ライン外で塗布する、いわゆるオフラインコーティングを採用してもよいし、両者を併用することもできる。
【0044】
また、本発明においてポリエステルフィルム上に塗布層を設けるコーティング方法は、リバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコートロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート等、従来公知のコーティング方法を用いることができる。コーティング方式に関しては、「コーティング方式」槇書店 原崎勇次著1979年発行に記載例がある。
【0045】
本発明において、ポリエステルフィルム上に塗布層を形成する際の乾燥および硬化条件に関しては、特に制限される訳ではなく、例えばオフラインコーティングにより塗布層を設ける場合には、通常80〜200℃で3〜40秒間、好ましくは100〜180℃で3〜40秒間を目安として乾燥・熱硬化を行うのがよい。
【0046】
一方、インラインコーティングにより塗布層を設ける場合には、通常170〜250℃で3〜30秒間を目安として熱処理を行うのがよい。
【0047】
また、オフラインコーティングあるいはインラインコーティングにかかわらず、塗布層を塗布するポリエステルフィルム面に、必要に応じてあらかじめコロナ処理あるいはプラズマ処理あるいはその両方を施してもよい。
【0048】
本発明の易接着性ポリエステルフィルムは、基材となるポリエステルフィルムの少なくとも片面に、前述した塗布層が積層されていることが必要だが、前述の塗布層が片面のみに積層されている場合には、その反対面にも何らかの塗布層を設けることが可能である。この塗布層は、機能として例えば、易接着性、易滑性、帯電防止性、離型性などの特性を有するものである。そしてこれらの塗布層は、前述したインラインコーティングあるいはオフラインコーティングあるいはその両方を組み合わせて塗布して設けることができる。
【発明の効果】
【0049】
本発明の易接着性ポリエステルフィルムによれば、ハードコート層を設けた時に、外光反射による干渉ムラが軽減され、かつ接着性に優れ、しかも湿熱条件下においても十分なハードコートとの接着性を維持できる。このため、各種ディスプレイ構成表示部材やその製造用フィルムなどの各種光学用途に好適に利用することのでき、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0050】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例記載の中で特に断り無く「部」とあるのは、重量部を意味する。また、本発明で用いた測定法および評価方法は次のとおりである。
【0051】
(1)ポリエステルの固有粘度の測定
ポリエステルに非相溶な他のポリマー成分および顔料を除去したポリエステル1gを精秤し、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
【0052】
(2)平均粒径(d50:μm)の測定
遠心沈降式粒度分布測定装置( 株式会社島津製作所社製SA−CP3型)を使用して測定した等価球形分布における積算(重量基準)50%の値を平均粒径とした。
【0053】
(3)塗布層表面の絶対反射率の測定方法
あらかじめ、ポリエステルフィルムの塗布層の絶対反射率を測定する面とは反対の面に黒テープ(ニチバン株式会社製ビニールテープVT−50)を貼り、分光光度計(株式会社島津製作所社製UV−3100PC型 積分球付属)を使用して、入射角5°、波長範囲350〜800nm、サンプリングピッチ1nm 、スリット幅2nm、スキャン速度低速の条件で、塗布層表面の絶対反射率を測定した。絶対反射率の極小値は、横軸に光の波長、縦軸に反射率とした曲線のグラフを描き、この極小値の波長を読み取った。
【0054】
(4)初期接着性の測定方法
ポリエステルフィルムの塗布層表面に、日本合成化学工業株式会社製の硬化性塗料 紫光(登録商標)UT−4002(屈折率1.60)100部と、ペンタエリスリトールアクリレート10部と、硬化剤としてチバスペシャルティケミカルズ社製IRGACURE184(商品名)2部の混合液を塗布し、80℃ で5分間乾燥した。次いで、フィルムを送り速度10m/分で走行させながら、水銀ランプを用いて照射エネルギー120W/cm、照射距離10cmの条件下で紫外線を照射し、厚さ5μmのハードコート層を有するフィルムを得た。23℃、50%RHの雰囲気下で、当該フィルムに碁盤目のクロスカット(1mm2の升目を100個)を施し、その上に18mm幅のテープ(ニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)CT−18)を貼り付け、180度の剥離角度で急激にはがした後、剥離面を観察し、剥離面積が5%未満ならば○(良好)、5%以上20%未満ならば△(やや劣る)、20%以上50%未満なら×(不十分)、50%以上ならば××(不良)のランクとした。
【0055】
(5)耐湿熱接着性の測定方法
(4)の初期密着性の測定方法で作成したハードコート層を有するフィルムを、恒温恒湿槽内で85℃、85%RHの雰囲気下で300時間処理した後、23℃、50%RHの雰囲気で24時間放置してから、(4)の初期接着性の測定方法と同様に評価を行った。
【0056】
(6)反射防止能の評価方法
(4)の初期密着性の測定方法で作成したハードコート層を有するフィルムを3波長光域型蛍光灯下で目視にて干渉ムラを観察し、干渉ムラが殆ど見えなければ○、光の反射の仕方によって干渉ムラが見える程度であれば△、干渉ムラが全面に見えれば×とした。
【0057】
実施例および比較例において使用したフィルム基材用ポリエステルは、以下のようにして準備したものである。
【0058】
〈フィルム基材用ポリエステルの製造〉
ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール60部および酢酸マグネシウム・4水塩0.09部を反応器にとり、加熱昇温すると共にメタノールを留去し、エステル交換反応を行い、反応開始から4時間を要して230℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。次いで、エチルアシッドフォスフェート0.04部、三酸化アンチモン0.03部、平均粒径2.3μmのシリカ粒子を0.02部添加した後、100分で温度を280℃、圧力を15mmHgに達せしめ、以後も徐々に圧力を減じ、最終的に0.3mmHgとした。4時間後、系内を常圧に戻し、固有粘度0.62のポリエチレンテレフタレートを得た。
【0059】
実施例1:
<水分散ポリエステル樹脂の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル231.8部、5−ナトリウムスルホニルイソフタルジメチル14.8部、下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド2付加体284.4部、
【0060】
【化2】

【0061】
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド4付加体40.4部
【0062】
【化3】

【0063】
を交換反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.11部を添加して窒素気流下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで、この反応系に酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名 イルガノックス1010)を1.2部添加した後、温度を徐々に265℃まで上昇させ、系内を1mmHgにして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0064】
上記ポリエステル100部とn−ブチルセルソルブ50部とを容器中に仕込み、150〜170℃で約8時間攪拌して溶解させ、これを70℃まで温度を下げて、均一で粘調な溶解液を得た。この溶液を強く攪拌しながら、70℃に加熱した水350部を1時間かけて徐々に添加し、さらに1時間攪拌を続けた。この後液温を室温まで下げて最終的に乳白色のポリエステルの水分散体(A1)を得た。
【0065】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
ポリエステルの水分散体(A1) 固形分重量比97部
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0066】
<易接着性ポリエステルフィルムの製造>
フィルム基材用として製造したポリエチレンテレフタレートを180℃で4時間、不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により290℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次に得られた未延伸シートをまず、95℃で3.4倍に縦方向に延伸し、フィルムの片面にコロナ処理を行った。上記塗布液をバーコート方式によりコロナ処理面に塗布した後、テンターに導き、幅方向に110℃で4.1倍延伸して、逐次二軸延伸を行った。その後、225℃ にて4秒間熱固定し、塗工量(乾燥後)が0.1g/mの塗布層が設けられた、厚さ100μmの易接着性ポリエステルフィルムを得た。
【0067】
得られたポリエステルフィルムの特性を下記表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は4.8(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層には干渉ムラが殆ど見えず、良好であった。またハードコート層との接着性においても、初期接着性および耐湿熱接着性共に良好であった。
【0068】
実施例2:
実施例1において、塗布液を下記とする以外は全て実施例1と同様に易接着性ポリエステルを製造した。
【0069】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
ポリエステルの水分散体(A1) 固形分重量比77部
水系メラミン系架橋剤 固形分重量比20部(大日本インキ化学工業社製 商品名ベッカミン)
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0070】
得られたポリエステルフィルムの特性を表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は5.1(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層には干渉ムラが殆ど見えず、良好であった。またハードコート層との接着性においても、初期接着性および耐湿熱接着性共に良好であった。
【0071】
比較例1:
<水分散ポリエステル樹脂の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル部231.8部、5−ナトリウムスルホニルイソフタルジメチル14.8部、エチレングリコール68.2部、ジエチレングリコール53.0部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.11部を添加して窒素気流下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで、この反応系に酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名 イルガノックス1010)を1.2部添加した後、温度を徐々に275℃まで上昇させ、系内を1mmHgにして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0072】
上記ポリエステル100部とn−ブチルセルソルブ50部とを容器中に仕込み、150〜170℃で約8時間攪拌して溶解させ、これを70℃まで温度を下げて、均一で粘調な溶解液を得た。この溶液を強く攪拌しながら、70℃に加熱した水350部を1時間かけて徐々に添加し、さらに1時間攪拌を続けた。この後液温を室温まで下げて最終的に乳白色のポリエステルの水分散体(A2)を得た。
【0073】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
【0074】
ポリエステルの水分散体(A2) 固形分重量比97部
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0075】
<易接着性ポリエステルフィルムの製造>
フィルム基材用として製造したポリエチレンテレフタレートを180℃で4時間、不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により290℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次に得られた未延伸シートをまず、95℃で3.4倍に縦方向に延伸し、フィルムの片面にコロナ処理を行った。上記塗布液をバーコート方式によりコロナ処理面に塗布した後、テンターに導き、幅方向に110℃で4.1倍延伸して、逐次二軸延伸を行った。その後、225℃ にて4秒間熱固定し、塗工量(乾燥後)が0.1g/mの塗布層が設けられた、厚さ100μmの易接着性ポリエステルフィルムを得た。
【0076】
得られたポリエステルフィルムの特性を表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は4.5(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層は光の反射の仕方で干渉ムラが僅かに見えた。ハードコート層との接着性においては、初期接着性および耐湿熱接着性共に不良であった。
【0077】
比較例2:
<水分散ポリエステル樹脂の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル部122部、イソフタル酸ジメチル87.3部、5−ナトリウムスルホニルイソフタルジメチル14.8部、
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド2付加体284.4部、
【0078】
【化4】

【0079】
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド4付加体40.4部
【0080】
【化5】

【0081】
反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.11部を添加して窒素気流下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで、この反応系に酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名 イルガノックス1010)を1.2部添加した後、温度を徐々に265℃まで上昇させ、系内を1mmHgにして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0082】
上記ポリエステル100部とn−ブチルセルソルブ50部とを容器中に仕込み、150〜170℃で約8時間攪拌して溶解させ、これを70℃まで温度を下げて、均一で粘調な溶解液を得た。この溶液を強く攪拌しながら、70℃に加熱した水350部を1時間かけて徐々に添加し、さらに1時間攪拌を続けた。この後液温を室温まで下げて最終的に乳白色のポリエステルの水分散体(A3)を得た。
【0083】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
ポリエステルの水分散体(A3) 固形分重量比97部
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0084】
<易接着性ポリエステルフィルムの製造>
フィルム基材用として製造したポリエチレンテレフタレートを180℃で4時間、不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により290℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次に得られた未延伸シートにまず、95℃で3.4倍に縦延伸し、上記塗布液をバーコート方式によりフィルムの片面に塗布した後、テンターに導き、横方向に4.1倍の逐次二軸延伸を行った。その後、225℃ にて4秒間熱固定し、塗工量(乾燥後)が0.1g/mの塗布層が設けられた、厚さ100μmの易接着性ポリエステルフィルムを得た。
【0085】
得られたポリエステルフィルムの特性を表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は4.6(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層には干渉ムラが殆ど見えず、良好であった。しかしながらハードコート層との接着性においては、初期接着性おいては不十分であり、耐湿熱接着性ではさらに悪化し、不良となった。
【0086】
比較例3:
<水分散ポリエステル樹脂の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル部207.4部、イソフタル酸ジメチル19.4部、5−ナトリウムスルホニルイソフタルジメチル14.8部、
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド2付加体284.4部、
【0087】
【化6】

【0088】
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド4付加体40.4部
【0089】
【化7】

【0090】
反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.11部を添加して窒素気流下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで、この反応系に酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名 イルガノックス1010)を1.2部添加した後、温度を徐々に265℃まで上昇させ、系内を1mmHgにして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0091】
上記ポリエステル100部とn−ブチルセルソルブ50部とを容器中に仕込み、150〜170℃で約8時間攪拌して溶解させ、これを70℃まで温度を下げて、均一で粘調な溶解液を得た。この溶液を強く攪拌しながら、70℃に加熱した水350部を1時間かけて徐々に添加し、さらに1時間攪拌を続けた。この後液温を室温まで下げて最終的に乳白色のポリエステルの水分散体(A4)を得た。
【0092】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
ポリエステルの水分散体(A4) 固形分重量比97部
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0093】
<易接着性ポリエステルフィルムの製造>
フィルム基材用として製造したポリエチレンテレフタレートを180℃で4時間、不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により290℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次に得られた未延伸シートをまず、95℃で3.4倍に縦方向に延伸し、フィルムの片面にコロナ処理を行った。上記塗布液をバーコート方式によりコロナ処理面に塗布した後、テンターに導き、幅方向に110℃で4.1倍延伸して、逐次二軸延伸を行った。その後、225℃ にて4秒間熱固定し、塗工量(乾燥後)が0.1g/mの塗布層が設けられた、厚さ100μmの易接着性ポリエステルフィルムを得た。
【0094】
得られたポリエステルフィルムの特性を表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は4.8(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層には干渉ムラが殆ど見えず、良好であった。しかしながらハードコート層との接着性においては、初期接着性はやや劣る程度であったが、耐湿熱接着性では悪化し、不十分となった。
【0095】
比較例4:
<水分散ポリエステル樹脂の製造>
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル231.8部、5−ナトリウムスルホニルイソフタルジメチル14.8部、下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド2付加体252.8部、エチレングリコール12.4部
【0096】
【化8】

【0097】
下記構造式で示されるビスフェノールAのエチレンオキサイド4付加体40.4部
【0098】
【化9】

【0099】
を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.11部を添加して窒素気流下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで、この反応系に酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製 商品名 イルガノックス1010)を1.2部添加した後、温度を徐々に265℃まで上昇させ、系内を1mmHgにして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0100】
上記ポリエステル100部とn−ブチルセルソルブ50部とを容器中に仕込み、150〜170℃で約8時間攪拌して溶解させ、これを70℃まで温度を下げて、均一で粘調な溶解液を得た。この溶液を強く攪拌しながら、70℃に加熱した水350部を1時間かけて徐々に添加し、さらに1時間攪拌を続けた。この後液温を室温まで下げて最終的に乳白色のポリエステルの水分散体(A5)を得た。
【0101】
<塗布液の調整>
下記の配合比で、水系塗布剤を配合した。
【0102】
ポリエステルの水分散体(A5) 固形分重量比97部
平均粒径65nmの水系シリカゾル 固形分重量比3部
【0103】
<易接着性ポリエステルフィルムの製造>
フィルム基材用として製造したポリエチレンテレフタレートを180℃で4時間、不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により290℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次に得られた未延伸シートをまず、95℃で3.4倍に縦方向に延伸し、フィルムの片面にコロナ処理を行った。上記塗布液をバーコート方式によりコロナ処理面に塗布した後、テンターに導き、幅方向に110℃で4.1倍延伸して、逐次二軸延伸を行った。その後、225℃ にて4秒間熱固定し、塗工量(乾燥後)が0.1g/mの塗布層が設けられた、厚さ100μmの易接着性ポリエステルフィルムを得た。
【0104】
得られたポリエステルフィルムの特性を表1および2に示すが、塗布層表面の絶対反射率は4.6(極小値波長は680nm)であり、この塗布層表面上に設けたハードコート層には干渉ムラが殆ど見えず、良好であった。ハードコート層との接着性においては、初期接着性では不十分であったが、耐湿熱接着性ではその程度は変わらなかった。
【0105】
【表1】

【0106】
表1中、「塗膜中のポリエステル組成」の略号は以下のとおりである。
NDCA:2,6−ナフタレンジカルボン酸
IPA:イソフタル酸
5−SIP:5−スルホニルイソフタル酸ナトリウム
BPA−2:ビスフェノールAエチレンオキサイド2付加体
BPA−4:ビスフェノールAエチレンオキサイド4付加体
EG:エチレングリコール
DEG:ジエチレングリコール
【0107】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0108】
本発明のフィルムは、例えば、LCD、PDP、有機EL等の表示部材やその製造用フィルムなどの光学用途に好適に利用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一軸方向に延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ジカルボン酸成分として実質的に2,6−ナフタレンジカルボン酸とアニオン性基を有する芳香族ジカルボン酸とから構成され、グリコール成分として実質的にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物で構成されたポリエステル樹脂を含有する塗布層を有することを特徴とする易接着性ポリエステルフィルム。

【公開番号】特開2009−202463(P2009−202463A)
【公開日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−47794(P2008−47794)
【出願日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【出願人】(000006172)三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Fターム(参考)】