JP2000272003A - 二軸配向ポリエステルフィルム及びロール - Google Patents
二軸配向ポリエステルフィルム及びロールInfo
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Abstract
巻き取った際の巻姿が良好であり、しかも長期間、品質
や品位が保持されるロールが得られる二軸配向ポリエス
テルフィルムを提供する。 【解決手段】 突起付与処理ロールによって形成される
突起を幅方向両端部近傍の少なくとも片面に有する二軸
配向ポリエステルフィルムであって、突起付与処理ロー
ルが接するフィルム面積に対する、前記突起付与処理に
よって変形した部分をフィルム面に垂直に投影した面積
の割合が0.01〜0.25であることを特徴とする二
軸配向ポリエステルフィルム。
Description
テルフィルムの製造において、フィルムをロール状に巻
き取った際の巻姿が良好であり、しかも長期間、品質や
品位が保持されるロールが得られるフィルム、及びロー
ル状に巻き上げた際に巻姿が良好となるロールに関す
る。
する場合、通常は無機あるいは有機の微小粒子を原料樹
脂中に混ぜ込んで、フィルム表面に突起を形成させた
り、微小粒子を含む層をコーティングにより付与したり
する。これは、フィルムを巻き上げる際にフィルム走行
に伴う空気の流れ(随伴流)によってフィルム間に空気
が巻き込まれても、空気をロールの外へ逃がす役割を担
っている。
ルフィルムはガラス代替や、LCD(液晶表示装置)に
用いられるプリズムレンズシート(輝度拡張フィルム)
用のベースフィルム、ハードコート加工やAR(アンチ
リフレクション;防眩)フィルム用のベースフィルム、
プラズマディスプレイ用近赤外線吸収フィルムのベース
フィルム、タッチパネルやエレクトロルミネッセンス用
透明導電フィルムのベースフィルムCRT用の破砕防止
フィルムなどの光学製品に用いられることが多くなり、
表面平滑性や透明性に対する要求が非常に強くなってき
ている。この要求を満たすために、フィルム中に含有さ
せる粒子の含有量を減らしたり、平均粒子径を小さくす
ることが行われている。
すると、フィルム表面への突起の形成が不十分となり、
ロール状に巻き上げる際に随伴流の排除ができず、ずれ
が発生したり、局所的に空気が多く巻き込まれたりし
て、製品の歩留まりが極端に低下する。また、平均粒径
の小さな粒子をフィルム中に含有させた、表面平滑性に
優れたフィルムの場合、フィルムどうしの擦れによって
フィルム表面にキズがつきやすいといった悪さもある。
このようなキズは、光学用フィルムの基材として用いた
場合に、光学欠点として認識されるため可能な限り少な
くする必要がある。
ィルム端部に凹凸または突起を形成して巻き取る方法が
知られている。例えば、特開平4−85248号公報、
特開平4−85249号公報、特開平9−124199
号公報が開示されている。従来の技術では、凹凸または
突起の配列方向や距離を適当とすることで、フィルムを
巻取る工程において随伴流により巻き込まれた空気が抜
け、巻ズレ等が防止できる。
た直後には良好な巻姿が得られるが、長時間経過後には
ロールから徐々に空気が抜け、巻締り現象をおこしてフ
ィルムの平面性が損なわれたり、特に表面が平滑な二軸
配向ポリエステルフィルムではフィルムどうしの接触に
よってキズが入る等の問題が発生することがあった。特
に、比較的厚いフィルムで問題の発生が顕著であった。
フィルムロールは流通の過程で長期間保管される場合が
あり、従来技術では長期間にわたる品質を保証できなか
った。
問題点を解決し、二軸配向ポリエステルフィルムをロー
ル状に巻き取った際の巻姿が良好であり、しかも長期
間、品質や品位が保持されるロールが得られる二軸配向
ポリエステルフィルムを提供することにある。
状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、幅方向両端部に突起
付与処理を施したフィルムをロール状に巻き上げるに際
し、突起付与処理ロールが接するフィルム面積に対す
る、該突起付与処理によって変形した部分をフィルム面
に垂直に投影した面積の割合が、本発明で特定する範囲
となるように処理したフィルムを用いることで、巻込ま
れる空気が適性化され、巻き上がり時の巻姿が良好で、
長期間経過後でも一旦巻き込まれた適性量の空気が保持
され、巻姿が良好なまま得られ、平面性の悪化やキズの
発生がないロールが得られる事を見出し、本発明を完成
するに至った。
より達成される。 1. 突起付与処理ロールによって形成される突起を幅
方向両端部近傍の少なくとも片面に有する二軸配向ポリ
エステルフィルムであって、突起付与処理ロールが接す
るフィルム面積に対する、前記突起付与処理によって変
形した部分をフィルム面に垂直に投影した面積の割合が
0.01〜0.25であることを特徴とする二軸配向ポ
リエステルフィルム。 2.突起付与処理によって変形した部分の任意の1つを
フィルム面に垂直に投影した面積が0.01〜0.2m
m2であることを特徴とする前記1記載の二軸配向ポリ
エステルフィルム。
平均高さが、非処理部のフィルム平均厚みの1〜20%
であることを特徴とする前記1または2のいずれかに記
載の二軸配向ポリエステルフィルム。 4.非処理部のフィルム平均厚みが30〜300μmで
あり、かつ突起付与処理により変形した部分の平均高さ
が3〜30μmであることを特徴とする前記1〜3のい
ずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
20mmであることを特徴とする前記1〜4のいずれか
に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。 6. 前記二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも
片面に高分子易接着層を設けていることを特徴とする前
記1〜5のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィ
ルム。
含有していることを特徴とする前記6記載の二軸配向ポ
リエステルフィルム。 8. 前記高分子易接着層が平均粒径20nm以上30
0nm未満の不活性粒子及び平均粒径300nm以上1
000nm以下の不活性粒子を含有することを特徴とす
る前記7記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
が実質上粒子を含有していないことを特徴とする前記7
または8記載の二軸配向ポリエステルフィルム。 10. ヘイズ値が1.0%以下であることを特徴とす
る前記1〜9記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
用することを特徴とする前記1〜10のいずれかに記載
の二軸配向ポリエステルフィルム。 12. 前記1〜11のいずれかに記載の二軸配向ポ
リエステルフィルムを巻き上げてなることを特徴とする
ロール。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムにおいて、突起
付与処理ロールが接するフィルム面積に対する、前記突
起付与処理によって変形した部分をフィルム面に垂直に
投影した面積の割合(突起面積の割合)は、0.01〜
0.25であることが必要である。突起面積の割合が
0.01未満では、フィルムロールを長期間保管した際
にフィルムの平面性の乱れが悪化し、かつフィルム表面
にキズが発生するため好ましくない。一方、突起面積の
割合が0.25を超えると、フィルムを巻上げ直後の段
階でフィルムの平面性の乱れが悪化し、かつフィルム表
面にキズが発生するため好ましくない。
の1つをフィルム面に垂直に投影した面積(突起面積)
は、0.01〜0.2mm2であることが空気保持性の
点から好ましい。突起面積が0.01mm2未満では、
フィルムロールを長期間保管した際にフィルムの平面性
の乱れが悪化しやすくなり、かつフィルム表面にもキズ
が発生しやすくなるため好ましくない。一方、突起面積
が0.2mm2を超えると、フィルムを巻上げ直後の段
階でフィルムの平面性の乱れが悪化しやすくなり、かつ
フィルム表面にキズが発生しやすくなるため好ましくな
い。
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高さ(B)が、非処理部のフイル
ム平均厚み(A)の1〜20%であることが好ましい。
さらに好ましくは、2〜18%である。B/Aが1%未
満では、フィルムの巻上げ直後にキズが発生しやすくな
り好ましくない。一方、B/Aが20%を超えると、長
期間保管した際に平面性の乱れが悪化しやすくなり好ま
しくない。
30〜300μmであり、かつ突起付与処理により変形
した部分の平均高さが3〜30μmであることが好まし
い。前記平均厚みが30μm未満、あるいは平均高さが
3μm未満では、フィルムの巻上げ直後にキズが発生し
やすくなり好ましくない。一方、前記平均厚みが300
μmを超える場合、あるいは平均高さが30μmを超え
る場合、長期間保管した際に平面性の乱れが悪化しやす
くなり好ましくない。
性と製品ロスの観点から、突起付与された部分の幅は、
5〜20mmであることが好ましい。
ルムには、易滑性付与を目的とした不活性粒子は、透明
性の点から、実質上含有させないことが望ましい。不活
性粒子を実質上含有させないことは、本発明の二軸配向
ポリエステルのヘイズ値が1%以下となるような、高透
明性を有する二軸配向ポリエステルを得るのに特に有効
である。フィルム中に実質上不活性粒子を含有していな
いとは、不活性粒子の含有量が蛍光X線分析で分析した
際に検出限界以下となることを意味する。
ルムを光学用フィルム基材として使用する場合、プリズ
ムレンズ加工、ハードコート加工、AR加工などの後加
工処理する材料との優れた易接着性が必要となる。この
ような後加工処理時の相手材料とポリエステルフィルム
との接着性を改良するために、二軸配向ポリエステルフ
ィルムの少なくとも片面に、共重合ポリエステル系樹脂
及びポリウレタン系樹脂とを併用したものやマレイン酸
グラフトポリエステルなどの高分子樹脂組成物を主たる
構成成分とする高分子易接着層を設けることが好まし
い。
延伸後のポリエステルフィルムの少なくとも片面に易接
着層を設け、その後、少なくとも一軸方向に延伸・熱固
定処理するインラインコート法により積層することが好
ましい。インラインコート法により積層された易接着層
に、適切な粒径の不活性粒子を含有させ、易接着層表面
に凹凸を形成させることにより、良好な滑り性、巻き取
り性、耐スクラッチ性を付与することができる。
リエステルフィルム中に不活性粒子を実質上含有させる
必要がないため、光学用易接着フィルムのヘイズ値が
1.0%以下となるような高透明なフィルムを得るのに
特に有効である。
は、シリカが易接着層の樹脂と屈折率が比較的近く、高
い透明性が得られやすいため最も好適である。また、易
接着層を構成する樹脂よりも屈折率の高い無機酸化物粒
子と屈折率の小さな無機酸化物粒子を複合させた複合無
機酸化物粒子を使用することも好適である。このような
粒子としては、例えばアルミナ−シリカ複合酸化物粒子
があり、原料のアルミナとシリカの組成を適正化するこ
とで易接着層を構成する樹脂と同程度の屈折率のものを
得ることができる。
均粒径(電子顕微鏡での観察)は、0.01〜1.0μ
mが好ましく、さらに好ましくは0.02〜0.5μ
m、特に好ましくは0.03〜0.1μmである。不活
性粒子の平均粒径が1.0μmを超えると、易接着フィ
ルム表面が粗面化し、易接着フィルムの透明性が低下す
る傾向がある。一方、不活性粒子の平均粒径が0.01
μm未満では、易接着フィルムの滑り性が不十分となり
やすく好ましくない。
布層(易接着層)中の不活性粒子の含有量は、0.01
〜60重量%が好ましく、特に好ましくは0.1〜40
重量%である。塗布層(易接着層)中の不活性粒子の含
有量が60重量%を超えると、基材フィルムとの接着性
が損なわれることがある。一方、不活性粒子の含有量が
0.01重量%未満では、易接着フィルムの滑り性が不
十分となり好ましくない。
子A及び粒子B)を含有させることが好ましい。粒子A
の平均粒径は20〜300nm未満が好ましく、さらに
好ましくは30〜100nmである。粒子Aの平均粒径
が20nm未満であると、耐スクラッチ性が悪化する傾
向がある。一方、粒子Aの平均粒径が300nmを超え
ると、ヘイズ値が高くなる傾向がある。
あるため、耐スクラッチ性をさらに向上させるために、
粒子Bを易接着層中に粒子Aと併用して含有させること
が好ましい。粒子Bの平均粒径は300〜1000nm
が好ましく、さらに好ましくは400〜800nmであ
る。粒子Bの平均粒径が300nm未満であると、耐ス
クラッチ性が悪化する傾向がある。一方、粒子Bの平均
粒径が1000nmを超えると、ヘイズ値が高く、全光
線透過率が低くなる傾向がある。
エステルフィルムは、特にコーティング面でキズが発生
しやすい傾向があるが、この様なフィルムに本発明を適
用することで、より顕著な効果を得ることができる。
ことにより、ロール状に巻取られる際の随伴流により巻
込まれる空気は適当量がロール外に排出され、ロール内
部に最適量の空気層を含む、良好な巻姿を有するロール
が得られる。さらに、長期間の保管後も空気層を保持す
るため、長期にわたり良好な巻姿が維持されるととも
に、キズ等の発生が無い。
ルムのポリエステルは、特に限定はされないが、ポリエ
チレンテレフタレートを主成分とするポリエステルを用
いると、効果の発現が最も明確である。さらに、本発明
を阻害しない範囲であれば、他のポリエステルを混合し
たり、他の酸成分やグリコール成分が共重合されていて
もよい。
する。図1は二軸配向ポリエステルフィルムの端部に突
起付与処理加工を施す様子を模式的に示したものであ
り、図1において、1は連続的に走行している二軸配向
ポリエステルフィルムであり、2は突起付与処理ロール
を、2’はバックアップロールを、3は巻き上げられた
二軸配向ポリエステルフィルムロールをそれぞれ示す。
突起付与処理ロール2は表面に多数の突起を有する金属
ロールを用いると良い。さらに好ましくは硬化加工(例
えば窒化加工)を施すと良い。また、バックアップロー
ル2’は平面ロールであり、その材質は金属で、表面が
防錆加工(例えばハードクロム鍍金)してある物が望ま
しい。
プロール2’とは対向配置され、それぞれがエアシリン
ダーによって稼動する構造を有する事が望ましく、二軸
配向ポリエステルフィルム1をニップすることで突起を
付与することができる。
式的に示した図である。図2において、4は突起付与処
理加工によりフィルムが変形した部分を、5はフィルム
に突起付与処理ロールが接した部分を示す。
は、突起付与処理ロールの突起の大きさ、形状や間隔を
適当にする方法や、加工圧力を適当に設定する方法があ
るが、どちらの方法によって実現しても構わない。
る。なお、本発明は実施例によって限定される物ではな
い。実施例、比較例における結果は、まとめて表1に示
した。
配向ポリエステルフィルムを以下に示す方法で評価し
た。
面積に対する、突起付与処理によって変形した部分をフ
ィルム面に垂直に投影した面積の割合(突起面積の割
合)光ファイバー顕微鏡(キーエンス社製;VH-6110)
を用い、フィルムの突起付与部分を20倍に拡大した画
像をカラービデオプリンター(ソニー社製;CVP-M3)に
て印刷した。突起付与処理による変形部分10個それぞ
れを四角形で近似し、縦・横の長さをそれぞれ実測し
た。その積から各変形部分の面積を求め、10個の平均
値を突起付与処理による変形部分1つ当りの平均面積
(A:mm2/個)とした。突起付与処理ロールが接し
た部分のうち、幅方向の長さ(W:mm)と長手方向1
00mmの範囲内の突起数(N:個)を求め、下記
(1)式により突起面積の割合を算出した。
ジタルマイクロメーター(ソニーマグネスケール社製;
M−30)により測定し、その平均値をもってフィルム
平均厚み(μm)とした。
平均高さ 突起付与処理部分の見かけの厚みと測定部分直近の非処
理部分の厚みをデジタルマイクロメーター(ソニーマグ
ネスケール社製;M−30)にて各々20点測定し、そ
の差の平均をもって突起付与処理によって変形した部分
の平均高さ(μm)とした。
占める断面積(A2)の割合を空気含有率(A1/A
2:%)とした。
(A1:mm2)は、まずフィルムロールの周長からロ
ール径を算出し、次いで該ロール径よりロール断面積
(mm2)を算出し、さらにコアの断面積(mm2)を算
出し、下記(2)式により求めることができる。
占める断面積(A1)とフィルム巻き長(m)とフィル
ム平均厚み(μm)との積から、下記(3)式より求め
ることができる。 空気の占める断面積(A2)=フィルムロールの占める断面積(A1) −フィルム巻き長(m)×フィルム平均厚み(μm)・・・(3)
巻出し、平面台の上へひろげ、目視により、3段階で判
定した。 ◎: 平面性の乱れは無い。 ○: 若干平面性の乱れが有る。 × : 平面性が乱れている。
し、暗室でビデオ撮影用ライト(LPL(株)製 LPL
VIDEO LIGHT VL-302、ハロゲンランプ 100V-300W)を用
い、フィルム全面に対し光源を斜めから角度を付けなが
ら、キズの有無を目視でフィルム両面にわたり観察し判
定した。
が直接床に接触しない状態)で、40℃、70%RHの
部屋に30日間保管し、長期保管を想定した加速処理を
行った。この後、空気含有率、平面性の乱れ、及びキズ
発生の有無を上記方法にしたがって評価した。
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部および三酸化アン
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、250℃で減圧下13
〜0.3hPaで2時間かけて重縮合反応を行い、分子
量19500、軟化点60℃の共重合ポリエステル樹脂
(A)を得た。
%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(B)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(第一
工業製薬製:商品名 Cat64)を0.5部、水を4
4.3部およびイソプロピルアルコールを5部、それぞ
れ混合し、さらにアニオン系界面活性剤の10%水溶液
を0.6部、球状シリカ粒子A(日産化学工業社製:ス
ノーテックスOL、平均粒径40nm)の20%水分散
液を1.8部、乾式法シリカ粒子B(日本アエロジル社
製;アエロジルOX50、平均粒径500nm、平均一
次粒径40nm)の4%水分散液を1.1部添加し塗布
液とした。
り、実質的に不活性粒子を含有していポリエチレンテレ
フタレート樹脂ペレットを135℃で6時間減圧乾燥
(1.3hPa)した後、押し出し機に供給し、約28
0℃でシート状に溶融押し出して、表面温度20℃に保
った金属ロール上で急冷固化し、厚さ1750μmのキ
ャストフィルムを得た。
濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が10μmのス
テンレス製焼結濾材を用いた。次に、このキャストフィ
ルムを加熱されたロール群及び赤外線ヒーターで100
℃に加熱し、その後、周速差のあるロール群で長手方向
に3.5倍延伸して一軸配向PETフィルムを得た。
期濾過効率95%)が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一軸配向
PETフィルム片面に塗布、乾燥した。この時の塗布量
(固形分重量)は0.07g/m2であった。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、続いて240℃で熱固定を行い、さらに
200℃で3%の横緩和を行い、厚さ125μmの易接
着層を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを得た。易接着層の塗布量は乾燥後で、固形分量と
して0.10g/m2であった。
ルフィルムを突起付与処理ロールによって処理し、突起
面積の割合が0.18、突起付与処理によって変形した
部分をフィルム面に垂直に投影した面積が0.12mm
2、突起付与処理によって変形した部分の平均高さが1
0μmの処理済みフィルムを得た。これを処理に引き続
き、巻取り張力10kg/m、巻取面圧2.5kg/m
にて巻き取った。巻取り直後、長期保管想定加速処理後
ともに、空気含有率が0.06であり、平面性の乱れが
無く、キズの発生も観察されなかった。
様にして、二軸配向ポリエステルフィルム及びフィルム
ロールを得た。巻き上げ直後は何ら問題の発生は無かっ
たが、長期保管想定加速処理後は空気含有率が低下(処
理前:0.06→処理後:0.02)し、平面性が乱
れ、キズも観察された。
にして、二軸配向ポリエステルフィルム及びロールを得
た。
ポリエステルフィルムを巻き取り工程に導入することに
より、ロール状に巻き取られる際の随伴流により巻き込
まれる空気は適当量がロール外に排出され、ロール内部
に最適量の空気層を含む、良好な巻き姿のロールが得ら
れる。さらに、長期間の保管後も適切な空気層を保持す
るため、長期にわたり良好な巻き姿が維持されるととも
に、キズの発生も見られない。従って、生産スケジュー
ル調整の自由度が格段に上がり、銘柄切り替えなどの操
業上のロスが減少する。また、製品ロール自体の品質が
向上し、顧客におけるトラブルを減少させることが可能
である。また、光学用フィルムの基材として好適であ
る。
を施している様子を模式的に表した図である。
た図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 突起付与処理ロールによって形成され
る突起を幅方向両端部近傍の少なくとも片面に有する二
軸配向ポリエステルフィルムであって、突起付与処理ロ
ールが接するフィルム面積に対する、前記突起付与処理
によって変形した部分をフィルム面に垂直に投影した面
積の割合が0.01〜0.25であることを特徴とする
二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項2】 突起付与処理によって変形した部分の
任意の1つをフィルム面に垂直に投影した面積が0.0
1〜0.2mm2であることを特徴とする請求項1記載
の二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項3】 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1〜20%
であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに
記載の二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項4】 非処理部のフィルム平均厚みが30〜
300μmであり、かつ突起付与処理により変形した部
分の平均高さが3〜30μm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二軸配向ポリエステルフ
ィルム。 - 【請求項5】 突起付与処理された部分の幅が5〜20
mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載の二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項6】 前記二軸配向ポリエステルフィルムの少
なくとも片面に高分子易接着層を設けていることを特徴
とする請求項1〜5のいずれかに記載の二軸配向ポリエ
ステルフィルム。 - 【請求項7】 前記高分子易接着層が不活性粒子を含有
していることを特徴とする請求項6記載の二軸配向ポリ
エステルフィルム。 - 【請求項8】 前記高分子易接着層が平均粒径20nm
以上300nm未満の不活性粒子及び平均粒径300n
m以上1000nm以下の不活性粒子を含有することを
特徴とする請求項7記載の二軸配向ポリエステルフィル
ム。 - 【請求項9】 前記二軸配向ポリエステルフィルムが実
質上粒子を含有していないことを特徴とする請求項7ま
たは8記載の二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項10】 ヘイズ値が1.0%以下であることを
特徴とする請求項1〜9記載の二軸配向ポリエステルフ
ィルム。 - 【請求項11】 光学用フィルムの基材として使用す
ることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の
二軸配向ポリエステルフィルム。 - 【請求項12】 請求項1〜11のいずれかに記載の
二軸配向ポリエステルフィルムを巻き上げてなることを
特徴とするロール。
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|---|---|---|---|
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| JP2000013274A JP4752084B2 (ja) | 1999-01-21 | 2000-01-21 | 二軸配向ポリエステルフィルム及びロール |
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