JP6801012B2 - ポリエステル単層フィルム - Google Patents
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Description
本発明は、低オリゴマー含有量および低ヘイズのポリエステル単層フィルム(又はポリエステル単層膜)に関する。
一般に、ポリエステルフィルムは、ディスプレイデバイスだけでなく、様々な種類の工業用資材、例えば、飲料充填のための容器および医学的処置のための容器、包装材料、シートおよび自動車の成形製品にも使用される。そのなかでも、ディスプレイ産業の大半を占めるプラズマディスプレイパネル(PDP)または液晶ディスプレイ(LCD)の場合、デバイスの構成要素(又は成分又はコンポーネント)として、プラスチックフィルムが広く使用されている。このような場合、光学的な透明性が求められるときは、ポリエステルフィルムを使用し、耐久性および耐熱性が求められるときには、主に、ポリイミドフィルムを使用している。特に、二軸延伸ポリエステルフィルムは、寸法安定性、厚さの均一性および光学的な透明性に優れるので、様々な産業の分野において使用される。
技術的な課題
特許文献1および従来のポリエステルの重合では、触媒として、主に、アンチモン(Sb)化合物を使用していた。そして、この場合、製造したポリエステルフィルムのヘイズの改善は限られていた。さらに、通行特性(又はトラフィカビリティプロパティ)を確保するために、充填材(又はフィラー)をポリエステル樹脂に添加しなければならない。しかし、フィラーによる散乱に起因して、フィルムのヘイズが増加したという問題があった。
本発明の一態様によると、ポリエステル単層フィルムが提供され、当該ポリエステル単層フィルムは、ポリエステル樹脂を含み、このポリエステル樹脂は、触媒としてゲルマニウム化合物を使用することによって調製されたものであり、当該ポリエステル単層フィルムは、0.5%以下のヘイズを有し、150℃で3時間にわたって熱処理したときに1%以下のヘイズ変化率を示す。
本発明の一実施形態に従うポリエステル単層フィルムは、ヘイズが小さく、オリゴマー特性が低く、青系の色座標がより良好であり、無機金属の含有量が小さい。従って、当該ポリエステル単層フィルムは、耐熱保護フィルムや光散乱保護フィルムのベースフィルムとして使用されてもよい。そして、当該ポリエステル単層フィルムは、最近のタッチパネルにおいて使用されるITOおよび非ITO(Agナノワイヤなどの非ITO)のベースフィルムとして使用されてよい。さらに、不純物が少ないことに起因して、550nmの波長での透過率が比較的に高いことから、当該ポリエステル単層フィルムは、バックライトユニット(BLU)のプリズムおよび拡散シートのベースフィルムとして使用されてもよい。さらに、当該ポリエステル単層フィルムをベースフィルムとして使用する場合、ハードコート層を調製するプロセスは省略されてよく、より経済的、かつ、より簡便に製造することが可能となり得る。
本発明の一実施形態に従うポリエステル単層フィルムは、ポリエステル樹脂を含み、このポリエステル樹脂は、触媒としてゲルマニウム化合物を使用することによって調製されたものであり、当該ポリエステル単層フィルムは、0.5%以下のヘイズを有し、150℃で3時間にわたって熱処理したときに1%以下のヘイズ変化率を示す。
(A)アモルファス(又は非晶質)の酸化ゲルマニウム、
(B)微晶質(又は微細結晶性)の酸化ゲルマニウム、
(C)アルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの化合物の存在下で、グリコール中に酸化ゲルマニウムを溶解させることによって得られる溶液、および
(D)水中で酸化ゲルマニウムを溶解させることによって得られる溶液。
具体的には、触媒として使用可能なゲルマニウム化合物(ゲルマニウム系の触媒)は、酸化ゲルマニウムであってよい。さらに、ゲルマニウム系の触媒は、上記ポリエステル樹脂の総重量に基づいて、10〜10,000ppm、具体的には10〜1,000ppmの量で含まれてよい。触媒を上記範囲内の量で使用する場合、ポリエステル樹脂の重縮合反応は、効果的に実施されて、ポリエステル樹脂の退色は、抑制(又は防止)されてよい。さらに、このことは、使用する触媒の量への影響の観点から、経済的であってよく、この触媒は、残存しなくてもよい。
以後、実施例を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。以下の実施例は、本発明をさらに例示することを意図したものであり、その範囲を限定するものではない。
エステル化反応管の温度を200℃まで上昇させて、100モル%のエチレングリコールおよび100モル%のテレフタル酸をエステル化反応管に添加し、上記材料の100重量部に基づいて、0.017重量部の二酸化ゲルマニウム化合物を触媒として添加し、続いて、撹拌した。次いで、0.34MPaのゲージ圧力および240℃の条件下、圧力を付与して温度を上げることによって、加圧エステル化反応を実施し、エステル化反応管の圧力を常圧に戻し、0.014重量部のリン酸を添加した。その後、15分間にわたって、温度を260℃まで上昇させて、0.012重量部のトリメチルホスフェートを安定剤として添加した。次いで、15分後、高圧分散機を用いて、分散処理を実施し、再び15分後、このようにして得られたエステル化反応生成物を重縮合反応管に移し、減圧下、280℃で1時間にわたって、重縮合反応を実施して、ポリエステル樹脂(固有粘度:0.7dl/g、重量平均分子量:45,000、ガラス転移温度:80℃)を得た。
ゲルマニウム化合物の代わりに、上記材料100重量部に基づいて、0.035重量部のアンチモンを使用し、マグネシウムおよびカリウムを含むアプリケータを使用したことを除いて、実施例1と同様にして、厚さが125μmのポリエステルフィルムを調製した。
ゲルマニウム化合物の代わりに、上記材料100重量部に基づいて、0.019重量部のアンチモンを使用したこと、マグネシウムおよびカリウムを含むアプリケータを用いたことを除いて、比較例1と同様にして、厚さが125μmのポリエステルフィルムを調製した。
以下の方法に従って、実施例1ならびに比較例1および2のポリエステルフィルムに関して、各樹脂チップにおける成分含有量、樹脂チップの色(又はカラー)b、フィルムの色相角度(又はカラーアングル)、フィルムの全オリゴマー含有量、高温で放置した後のフィルムのヘイズ変化を測定した。結果を表1に示す。
ポリエステル樹脂チップの各成分の含有量を、誘導結合プラズマ(ICP)原子発光分光分析による無機金属成分の定性分析および定量分析のための方法で測定した。
ASTM D 1925、ASTM E 308およびJIS Z 8722の方法に基づく分光光度計(Nippon Denshoku、SE2000)を用いて、ポリエステル樹脂チップの色を測定した。
フィルムのヘイズ変化を決定するために、150℃、3時間または9時間にわたって、ポリエステルフィルムをオーブン中で熱処理して、ヘイズメーター(Nippon Denshoku Kogyo、モデル名:NDH−5000W)を用いてヘイズを測定した。また、熱処理前のポリエステルフィルムのヘイズについても、同じ方法で測定した。
カラーメーター(製造業者:Hunter Lab、モデル名:UltraScan PRO)を用いて、ポリエステルフィルムのCIE比色系のY、xおよびyの項目について測定した。
1gのポリエステルフィルムを10mlのトリフルオロ酢酸中に入れて、撹拌しながら、室温で溶解させた。次いで、このフィルムが溶解したトリフルオロ酢酸を約0℃まで冷却し、20mlのクロロホルムをゆっくり滴下した。次いで、20mlの水、5mlのアセトンおよび12mlのアンモニア水を、クロロホルムと同じ方法で、順次にゆっくり添加した。次いで、濾過を実施し、分液ロートを用いて、オリゴマーを含むクロロホルムを抽出した。次いで、このオリゴマーを含むクロロホルムを53℃まで加熱し、窒素ガスを吹き付けながら、溶液を蒸発させ、105℃で1時間にわたって乾燥させ、次いで、デシケーター中で30分間にわたって冷却させた。この溶液の蒸発および乾燥の前後で重量を測定し、蒸発および乾燥の前後の差を、オリゴマー含有量(%)として計算した。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
(態様1)
触媒としてゲルマニウム化合物を用いることによって調製されたポリエステル樹脂を含むポリエステル単層フィルムであって、前記ポリエステル単層フィルムは、0.5%以下のヘイズを有し、150℃で3時間にわたって熱処理したときに1%以下のヘイズ変化率を示す、ポリエステル単層フィルム。
(態様2)
前記ポリエステル単層フィルムは、100ppm以下の無機金属を含み、
前記無機金属は、ケイ素を含まない、
態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様3)
前記ポリエステル単層フィルムは、150℃で9時間にわたって熱処理したときに2%以下のヘイズ変化率を示す、態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様4)
前記ポリエステル単層フィルムは、100ppm以下の無機金属を含み、マグネシウムおよびカリウムからなる群から選択されるアプリケータ成分を含まない、態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様5)
前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレートである、態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様6)
前記ポリエステル樹脂は、0.6〜0.8dl/grの固有粘度(IV)を有する、態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様7)
前記ポリエステル単層フィルムは、トリフルオロ酢酸中に溶解させて測定したときに0.5〜2.2重量%の量で全オリゴマーを含む、態様1に記載のポリエステル単層フィルム。
(態様8)
態様1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムと、
酸化インジウムスズ(ITO)系の導電層と
を含む、導電性フィルムであって、
前記導電層は、前記ポリエステル単層フィルムの一方の面において、積層された形態で形成されていて、
前記導電層は、ハードコート層を含まない、
導電性フィルム。
(態様9)
態様1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、耐熱保護フィルム。
(態様10)
態様1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、光散乱保護フィルム。
(態様11)
態様1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、光学シート。
Claims (10)
- 触媒としてゲルマニウム化合物を用いることによって調製されたポリエステル樹脂を含むポリエステル単層フィルムであって、前記ポリエステル単層フィルムは、0.5%以下のヘイズを有し、150℃で3時間にわたって熱処理したときに1%以下のヘイズ変化を示し、前記ポリエステル単層フィルムは、100ppm以下の無機金属を含み、マグネシウムおよびカリウムからなる群から選択されるアプリケータ成分を含まない、平均の厚さが15〜250μmであるポリエステル単層フィルム。
- 前記ポリエステル単層フィルムは、100ppm以下の無機金属を含み、
前記無機金属は、ケイ素を含まない、
請求項1に記載のポリエステル単層フィルム。 - 前記ポリエステル単層フィルムは、150℃で9時間にわたって熱処理したときに2%以下のヘイズ変化を示す、請求項1に記載のポリエステル単層フィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレートである、請求項1に記載のポリエステル単層フィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、0.6〜0.8dl/grの固有粘度(IV)を有する、請求項1に記載のポリエステル単層フィルム。
- 前記ポリエステル単層フィルムは、トリフルオロ酢酸中に溶解させて測定したときに0.5〜2.2重量%の量で全オリゴマーを含む、請求項1に記載のポリエステル単層フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムと、
酸化インジウムスズ(ITO)系の導電層と
を含む、導電性フィルムであって、
前記導電層は、前記ポリエステル単層フィルムの一方の面において、積層された形態で形成されていて、
前記導電層は、ハードコート層を含まない、
導電性フィルム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、耐熱保護フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、光散乱保護フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリエステル単層フィルムを含む、光学シート。
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