JP2003301057A - 光学用易接着ポリエステルフィルム - Google Patents

光学用易接着ポリエステルフィルム

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JP2003301057A
JP2003301057A JP2002106851A JP2002106851A JP2003301057A JP 2003301057 A JP2003301057 A JP 2003301057A JP 2002106851 A JP2002106851 A JP 2002106851A JP 2002106851 A JP2002106851 A JP 2002106851A JP 2003301057 A JP2003301057 A JP 2003301057A
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film
polyester
acid
polyester film
layer
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Application number
JP2002106851A
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English (en)
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Kazuyuki Akatsu
一之 赤津
Kanae Shinjo
加苗 新庄
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Mitsubishi Polyester Film Corp
Original Assignee
Mitsubishi Polyester Film Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードコート層形成後の干渉むらが見えにく
く、かつ高温高湿度におけるハードコート層との接着性
が良好であり、光学用途に適した易接着フィルムを提供
する。 【解決手段】 製膜工程内で設けられた塗布層を少なく
とも片面に有するポリエステルフィルムであって、フィ
ルムヘーズが2.0%以下であり、下記式に定義される
ΔRが2.0%以下であることを特徴とする光学用易接
着ポリエステルフィルム。 ΔR=Rs−Rc(min.) (上記式中、Rsは塗布層表面における波長2400〜
2000nmの絶対反射率の平均値、Rc(min.)は塗布
層表面における波長300〜800nmの絶対反射率値
の最小値を意味する)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学用易接着ポリ
エステルフィルムに関し、詳しくは、ハードコート層形
成後に干渉むらの見えにくいポリエステルフィルムであ
り、ハードコート耐久密着性、透明性、耐擦傷性、作業
性などに優れる光学用易接着ポリエステルフィルムに関
する。
【0002】
【従来の技術】二軸延伸ポリエステルフィルムは、透明
性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、電気的特性、耐
薬品性などに優れ、包装材料、電気絶縁材料、金属蒸着
材料、製版材料、磁気記録材料、表示材料、転写材料、
窓貼り材料などを始めとして多くの用途で使用されてい
る。特に最近では、透明タッチパネル用、液晶表示装置
に用いられるプリズムシート用のベースフィルムや、ブ
ラウン管、LCD、PDP等のいわゆるフラットディス
プレイの前面パネルガラス表面貼り付け用に、帯電防
止、反射防止、電磁波シールド等の機能層を設けた保護
フィルムのベースフィルム用などの各種光学用途に広く
用いられているが、ポリエステルフィルムは傷が付きや
すいため、外観や光学的特性が損なわれやすいという欠
点があり、表面に傷入り防止のため、ハードコート層を
設けて使われるのが一般的である。また、ハードコート
層との密着性を高めるため、通常、光学用ポリエステル
フィルムにはハードコート層との易接着層を設けるのが
一般的である。
【0003】ディスプレイ用の表面貼付け用として用い
る場合、ハードコート層側に蛍光灯等からの光を反射さ
せたときに見える干渉むらが外観特性として重要視され
るが、概してポリエステルを基材としたハードコートフ
ィルムは干渉むらが見えやすく、特にハードコート層と
基材のポリエステルフィルムとの間に易接着層を設けた
場合、易接着層の屈折率や厚みにより、干渉むらがより
顕著に見える場合がある。外観特性の点で、ポリエステ
ルフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)を基
材としたハードコートフィルムに比べ、干渉むらにおい
て見劣りするという欠点を有しており、ポリエステルフ
ィルムを基材としたハードコートフィルムを高品位ディ
スプレイの表面貼付け用に用いる場合の大きな問題とな
っている。干渉むらを見えにくくする改良方法として、
ベースフィルムの厚みむらを少なくする方法(例えば特
開2001−71439号公報)が提案されているが、
この方法ではベースフィルム自体の干渉むらを見えにく
くする効果はあるものの、ハードコート層形成品の干渉
むらの見え方の改良には至らなかった。また、ポリエス
テルフィルムとハードコート層との接着性を向上させる
ため特開平10−100349号公報等に易接着層を設
けることが提案されているが、ハードコート層との接着
性を向上させるためにアクリル樹脂の配合量を多くした
場合、ハードコートとの接着性は向上するが、易接着層
の屈折率が低くなるため、干渉むらがより顕著に見える
という問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その解決課題は、ハードコー
ト層形成後の干渉むらが見えにくく、かつ高温高湿度に
おけるハードコート層との接着性が良好であり、光学用
途に適した易接着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】本発明者らは、上記実情
に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の分光絶対反射率特
性を有するポリエステルフィルムによれば、上記課題を
容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに
至った。
【0005】すなわち、本発明の要旨は、製膜工程内で
設けられた塗布層を少なくとも片面に有するポリエステ
ルフィルムであって、フィルムヘーズが2.0%以下で
あり、下記式に定義されるΔRが2.0%以下であるこ
とを特徴とする光学用易接着ポリエステルフィルムに存
する。 ΔR=Rs−Rc(min.) (上記式中、Rsは塗布層表面における波長2400〜
2000nmの絶対反射率の平均値、Rc(min.)は塗布
層表面における波長300〜800nmの絶対反射率値
の最小値を意味する)
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明の光学用易接着ポリエステルフィルムは、
単層あるいは3層以上の多層であってもよい。本発明に
いう光学用易接着ポリエステルフィルムとは、押出口金
から溶融押し出される、いわゆる押出法により、押し出
されたポリエステルフィルムであって、必要に応じ、縦
方向および横方向の二軸方向に配向させたフィルムであ
る。
【0007】本発明において、ポリエステルとは、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。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。代表的なポリエステルとしては、ポリエ
チレンテレフタレ−ト(PET)、ポリエチレン−2,
6−ナフタレンジカルボキシレ−ト(PEN)等が例示
される。また、本発明で用いるポリエステルは、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。共重合ポリエステルの場合は、30モル%以下の第
三成分を含有した共重合体である。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、および、オキシカルボン酸
(例えば、P−オキシ安息香酸など)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、1,4−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。
【0008】本発明のフィルムは、フィルムヘーズが
2.0%以下、好ましくは1.5%以下、さらに好まし
くは1.0%以下である。本発明のフィルムは、その優
れた透明性を有するために光学用途に広く用いられる
が、フィルムヘーズが2.0%を超える場合は、光学用
として不適切となってしまう。本発明のフィルムは、少
なくとも片側に設けられた塗布層面側の絶対反射率値の
差ΔR(具体的には下記式)が2.0%以下、好ましく
は1.7%以下、最も好ましくは1.5%以下である。 ΔR=Rs−Rc(min.) (上記式中、Rsは塗布層表面における波長2400〜
2000nmの絶対反射率の平均値、Rc(min.)は塗布
層表面における波長300〜800nmの絶対反射率値
の最小値を意味する) ΔRが2.0%より大きい場合は、ハードコート層を設
けた後、干渉むらが明瞭に見えるようになり外観特性上
重大な欠点となってしまう。
【0009】本発明の干渉むらを見えにくくする効果
は、ハードコート剤としては、熱硬化樹脂タイプと活性
エネルギー線硬化樹脂タイプのどちらでも同じである
が、ハードコート層の屈折率が1.59〜1.50、さ
らには1.58〜1.52の範囲にあるときにより顕著
に認められる。本発明のフィルムの全フィルム厚みは、
通常50〜300μm以上、好ましくは75〜250μ
mである。全フィルム厚みが50μm未満の場合、フィ
ルムの腰が弱いため、枚葉状に打ち抜き後、1枚毎に実
施される最終検査やディスプレイへの貼り付け時の作業
性が悪くなる傾向があり、300μmより厚いとその剛
性のため作業性が悪化することがある。
【0010】本発明のフィルムは、180℃で10分間
熱処理した時の、フィルム表面へのオリゴマー(環状三
量体)析出量の表裏面の総和が15.0mg/m以下
であることが好ましく、さらに好ましくは10.0mg
/m以下、特に好ましくは8.0mg/m以下であ
る。フィルム表面へのオリゴマー析出量が15.0mg
/mを超える場合は、加工時の熱履歴によりフィルム
ヘーズが悪化する傾向がある。また、ハードコート層の
耐久密着性の向上のためにも、フィルム表面へのオリゴ
マー析出量が15.0mg/m以下であることが好ま
しい。熱処理によるフィルム表面へのオリゴマー析出量
を上記の範囲とするため、オリゴマーの含有量の少ない
ポリエステルを用いる方法が挙げられる。また、共押出
しによる積層フィルムの場合は、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ことで、熱処理後の
フィルム表面へのオリゴマー析出量を上記の範囲に抑え
ることができる。具体的にはポリエステルフィルムに含
まれるオリゴマー量を5000ppm以下、さらには4
000ppm、特に3000ppm以下とすることによ
り、加熱された際にフィルム表面に析出するオリゴマー
を防ぐことができる。
【0011】ポリマー中のオリゴマーは、製膜での溶融
工程などにより増加することが知られており、その増加
量は、ポリマー中の含水率、溶融時の温度や滞留時間な
どに強く影響を受け、約100〜5000ppm程度増
加すると考えられる。上記したフィルムに含まれるオリ
ゴマー量とするためには、溶融工程での増加を考慮し、
ポリエステル原料中のオリゴマー量としては、4000
ppm以下、さらには3000ppm以下、特に250
0ppm以下が好ましい。ポリエステル中のオリゴマー
量を低減する方法としては、従来公知の固相重合を用い
ることができる。
【0012】積層構造のフィルムの場合、最外層厚み
は、片側のみの厚みで、通常3μm以上であり、総厚の
1/4以下であることが好ましい。かかる厚みが3μm
未満では、加工中の熱履歴等により、内層に含有してい
るオリゴマー(環状三量体)がフィルム表面に析出し、
生産ラインの汚染やフィルムヘーズが悪化する場合があ
り、総厚の1/4の厚さより厚いとフィルムの巻き取り
性向上のため最外層フィルム中に配合している滑剤粒子
起因のヘーズ値(特に内部ヘーズ値)が高くなり、フィ
ルムの透明性が悪化する傾向がある。ポリエステルフィ
ルム中に配合する粒子の平均粒径としては、特に限定さ
れるものではないが、通常0.02μm〜3μm、好ま
しくは0.02μm〜2.5μm、さらに好ましくは
0.02μm〜2μmの範囲である。平均粒径が0.0
2μm未満の粒子を用いた場合には、フィルム表面が平
坦化し、フィルム製造工程における巻き特性が劣る傾向
がある。また、平均粒径が3μmを超える場合には、フ
ィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎてフィル
ムがヘージーとなる場合がある。
【0013】本発明において、ポリエステルに粒子を配
合する方法としては、特に限定されるものではなく、公
知の方法を採用し得る。例えば、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
くはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了
後重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分
散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めても
よい。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。
【0014】以下、本発明のフィルムの製造方法に関し
て具体的に説明するが、本発明の要旨を満足する限り、
本発明は以下の例示に特に限定されるものではない。公
知の手法により乾燥したポリエステルチップを溶融押出
装置に供給し、それぞれのポリマーの融点以上である温
度に加熱し溶融する。次いで、溶融したポリマーをダイ
から押出し、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の
温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配
向シートを得る。この場合、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、本発明においては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。本発明
においては、このようにして得られたシートを2軸方向
に延伸してフィルム化する。延伸条件について具体的に
述べると、前記未延伸シートを好ましくは縦方向に70
〜145℃で2〜6倍に延伸し、縦1軸延伸フィルムと
した後、横方向に90〜160℃で2〜6倍延伸を行
い、150〜240℃で1〜600秒間熱処理を行うこ
とが好ましい。さらにこの際、熱処理の最高温度ゾーン
および/または熱処理出口のクーリングゾーンにおい
て、縦方向および/または横方向に0.1〜20%弛緩
する方法が好ましい。また、必要に応じて再縦延伸、再
横延伸を付加することも可能である。
【0015】本発明のポリエステルフィルムは、表面硬
度の向上のため、ハードコート層を設けるのが普通であ
る。この場合、ポリエステルフィルムは、一般的に不活
性であることから接着性に乏しく、かかるハードコート
層との接着性を向上させるために、接着性向上のための
塗布層をあらかじめ設けることが必要である。かかる塗
布層を形成する方法としては、テンター入口前(配向結
晶化完了前)にコートしてテンター内で乾燥する、いわ
ゆるインラインコート法が好ましい。また、必要に応
じ、フィルムの製造後にオフラインコートで各種のコー
トを行ってもよい。このようなコートは片面、両面のい
ずれでもよい。コーティングの材料としては、オフライ
ンコーティングの場合は水系および/または溶媒系のい
ずれでもよいが、インラインコーティングの場合は、水
系または水分散系が好ましい。
【0016】また、本発明のポリエステルフィルムを光
学用として用いる場合、表面硬度向上のために設けたハ
ードコート層に他の機能性を付与する目的で、帯電防止
剤、着色剤、導電材料等を加えてもよく、さらにその上
に、外光の映り込みや静電気による電撃、ゴミ付着防
止、さらには電磁波シールドを目的とした機能性多層薄
膜を形成してもよい。本発明のポリエステルフィルムの
塗布層としては、架橋剤と各種バインダー樹脂との組み
合わせからなるものが好ましく、バインダー樹脂として
は接着性の観点から、ポリエステル、アクリル系ポリマ
ーおよびポリウレタンの中から選ばれた少なくとも1つ
のポリマーを併用する。上記のポリマーは、それぞれそ
れらの誘導体をも含むものとする。ここでいう誘導体と
は、他のポリマーとの共重合体、官能基に反応性化合物
を反応させたポリマーを指す。なお、ポリ塩化ビニリデ
ン、塩素化ポリオレフィン等も強靱な被膜を形成し上塗
り剤と良好な接着性を示すが、これらは塩素を含有する
ため、燃焼時に塩素を含む有害なダイオキシン化合物を
発生する可能性があり、この点で好ましくない。また、
塗布フィルムのスクラップを再利用する際に、着色、腐
食性ガスの発生と言う問題があり、この点でも好ましく
ない。
【0017】上記のポリエステル、アクリル系ポリマ
ー、ポリウレタンを以下に詳しく説明する。まず、本発
明で塗布剤として用いるポリエステル系樹脂を構成する
成分として、下記のような多価カルボン酸および多価ヒ
ドロキシ化合物を例示できる。すなわち、多価カルボン
酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタ
ル酸、フタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、
2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、
2−カリウムスルホテレフタル酸、5−ソジウムスルホ
イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ドデカンジカルボン酸、グルタル酸、コハク酸、ト
リメリット酸、トリメシン酸、無水トリメリット酸、無
水フタル酸、p−ヒドロキシ安息香酸、トリメリット酸
モノカリウム塩およびそれらのエステル形成性誘導体な
どを用いることができ、多価ヒドロキシ化合物として
は、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1,3−プロパン
ジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、p−キシリレングリコール、ビスフェノールA
−エチレングリコール付加物、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、ジメチロ
ールプロピオン酸、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ジメチロールエチルスルホン酸ナトリウム、ジメチ
ロールプロピオン酸カリウムなどを用いることができ
る。常法の重縮合反応によってポリエステル樹脂を合成
する。
【0018】なお、上記のほか、特開平1−16563
3号公報に記載されている、いわゆるアクリルグラフト
ポリエステルや、ポリエステルポリオールをイソシアネ
ートで鎖延長したポリエステルポリウレタンなどのポリ
エステル成分を有する複合高分子も本発明のポリエステ
ル系樹脂に含まれる。本発明で用いるポリエステル系樹
脂は、水を媒体とする塗布剤であり、界面活性剤などに
よって強制分散化した塗布剤であってもよいが、好まし
くはポリエ−テル類のような親水性のノニオン成分や、
四級アンモニウム塩のようなカチオン性基を有する自己
分散型塗布剤であり、さらに好ましくは、アニオン性基
を有する水溶性または水分散性ポリエステル系樹脂塗布
剤である。アニオン性基を有するポリエステルとは、ア
ニオン性基を有する化合物を共重合やグラフトなどによ
りポリエステルに結合させたものであり、スルホン酸、
カルボン酸、リン酸およびそれらのリチウム塩、ナトリ
ウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等から、適宜選択
される。
【0019】ポリエステル系樹脂のアニオン性基の量
は、0.05〜8重量%の範囲が好ましい。アニオン性
基量が0.05重量%未満では、ポリエステル系樹脂の
水溶性あるいは水分散性が悪くなる傾向があり、アニオ
ン性基量が8重量%を超えると、塗布層の耐水性が劣っ
たり、吸湿してフィルムが相互に固着したりする場合が
ある。
【0020】本発明で塗布剤として用いるアクリル系ポ
リマーとは、アクリル系、メタアクリル系のモノマーに
代表されるような、炭素−炭素二重結合を持つ重合性モ
ノマーからなる重合体である。これらは、単独重合体あ
るいは共重合体いずれでも差し支えない。また、それら
重合体と他のポリマー(例えばポリエステル、ポリウレ
タン等)との共重合体も含まれる。例えば、ブロック共
重合体、グラフト共重合体である。あるいは、ポリエス
テル溶液、またはポリエステル分散液中で炭素−炭素二
重結合を持つ重合性モノマーを重合して得られたポリマ
ー(場合によってはポリマーの混合物)も含まれる。同
様にポリウレタン溶液、ポリウレタン分散液中で炭素−
炭素二重結合を持つ重合性モノマーを重合して得られた
ポリマー(場合によってはポリマーの混合物)も含まれ
る。同様にして他のポリマー溶液、または分散液中で炭
素−炭素二重結合を持つ重合性モノマーを重合して得ら
れたポリマー(場合によってはポリマー混合物)も含ま
れる。
【0021】上記の炭素−炭素二重結合を持つ重合性モ
ノマーとしては、特に限定はしないが、特に代表的な化
合物を例示すると以下のようになる。アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイ
ン酸、シトラコン酸のような各種カルボキシル基含有モ
ノマー類、およびそれらの塩;2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、モノブチルヒドロキルフマレート、モノブチ
ルヒドロキシイタコネートのような各種の水酸基含有モ
ノマー類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブ
チル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレ
ートのような各種の(メタ)アクリル酸エステル類;
(メタ)アクリルミド、ジアセトンアクリルアミド、N
−メチロールアクリルアミドまたは(メタ)アクリロニ
トリル等のような種々の窒素含有ビニル系モノマー類;
スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビ
ニルトルエンのような各種スチレン誘導体、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルのような各種のビニルエステル
類;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、チッソ(株)製「サイラプ
レーンFM−07」(メタクリロイロシリコンマクロマ
ー)等のような種々の珪素含有重合性モノマー類;燐含
有ビニル系モノマー類;塩化ビニル、塩化ビリデン、フ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロクロルエ
チレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロ
エチレン、ヘキサフルオロプロピレンのような各種のハ
ロゲン化ビニル類;ブタジエンのような各種共役ジエン
類等。
【0022】上記アクリル系モノマーからのポリマーの
製造には特に制限はなく、常法によって製造できる。例
えば、有機溶剤と上記の各種モノマーおよび重合開始剤
を混合して、加熱攪拌し重合できる。あるいは、有機溶
媒を加熱攪拌しながら上記の各種モノマーおよび重合開
始剤を滴下して重合を行ってもよい。さらには、有機溶
剤、上記の各種モノマーおよび重合開始剤をオートクレ
ーブ内で高圧で重合してもよい。また、上記有機溶剤の
代わりに水を用い、必要に応じて界面活性剤を併用し
て、乳化重合や懸濁重合してもよい。
【0023】これらのモノマーを反応させるのに要する
重合開始剤は特に限定はない。ただし、それらのうちで
代表的な化合物を例示すれば以下のとおりである。すな
わち、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等のような無機
のパーオキサイド;過酸化ベンゾイル等のようなアシル
パーオキサイド;第3級ブチルヒドロパーオキサイド;
p−メンタンヒドロパーオキサイドのような種々のアル
キルヒドロパーオキサイド;ジ−tert−ブチルパー
オキサイドのような種々のジアルキルパーオキサイド、
さらには有機パーオキサイド;アゾビスイソブチロニト
リル、アゾジ−tert−ブタンのような種々のアゾ系
化合物が挙げられ、上記の有機または無機のパーオキサ
イドは、還元剤と組み合わせて、いわゆるレドックス系
触媒として使用することもできる。この場合、各成分を
一つの化合物で行ってもよいし、複数を併用してもよ
い。上記の還元剤として代表的な化合物としては、有機
アミン類、L−アスコルビン酸、L−ソルビン酸、ナフ
テン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、
オクテン酸鉄等が挙げられる。
【0024】本発明におけるポリウレタン系樹脂として
は、例えば、特公昭42−24194号公報、特公昭4
6−7720号公報、特公昭46−10193号公報、
特公昭49−37839号公報、特開昭50−1231
97号公報、特開昭53−126058号公報、特開昭
54−138098号公報等に開示された公知のポリウ
レタン系樹脂またはそれらに準じたポリウレタン系樹脂
を使用することができる。例えば、ポリイソシアネート
としては、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙
げることができる。
【0025】また、ポリオールとしては、ポリオキシエ
チレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、
ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリエーテル
ポリオール類、ポリエチレンアジペート、ポリエチレン
−ブチレンアジペート、ポリカプロラクトン等のポリエ
ステルポリオール類、アクリル系ポリオール、ポリカー
ボネート系ポリオール、ひまし油等を挙げることができ
る。通常、分子量300〜2000のポリオールが使用
される。また、鎖長延長剤あるいは架橋剤としては、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、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′
−ジアミノジシクロヘキシルメタン、水等を挙げること
ができる。
【0026】上記のポリウレタン系樹脂は、水を主たる
媒体とする溶媒への溶解性を良くする目的で、アニオン
性の置換基、例えば、−SOH基、−OSOH基、
−COOH基およびこれらのアンモニウム塩、アルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩を有していることが好まし
い。かかるポリウレタン系樹脂の製造方法としては、例
えば、次の(1)〜(3)の製法を挙げることができる
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0027】(1)ポリイソシアネート、ポリオール、
鎖長延長剤などにアニオン性の置換基を有する化合物を
用いる製法 例えば、アニオン性の置換基を有するポリイソシアネー
トは、芳香族イソシアネート化合物をスルホン化する方
法で得ることができる。また、アミノアルコール類の硫
酸エステル塩またはジアミノカルボン酸塩を有するイソ
シアネート化合物を用いることもできる。
【0028】(2)アニオン性の置換基を有する化合物
と生成したポリウレタンの未反応イソシアネート基とを
反応させる製法 アニオン性の置換基を有する化合物としては、アニオン
性の置換基として、例えば、重亜硫酸塩、アミノスルホ
ン酸およびその塩類、アミノカルボン酸およびその塩
類、アミノアルコール類の硫酸エステルおよびその塩
類、ヒドロキシ酢酸およびその塩類などを有する化合物
を用いることができる。
【0029】(3)ポリウレタンの活性水素含有基(O
H,COOH等)と特定の化合物とを反応させる製法 特定の化合物としては、例えば、ジカルボン酸無水物、
テトラカルボン酸無水物、サルトン、ラクトン、エポキ
シカルボン酸、エポキシスルホン酸、2,4−ジオキソ
−オキサゾリジン、イサト酸無水物、ホストン等を用い
ることができる。また、硫酸カルビルなどの塩型の基ま
たは開環後に塩を生成できる基を示す3員環から7員環
の環式化合物を用いることもできる。
【0030】本発明で塗布剤として用いる、上記のポリ
エステル、アクリル系ポリマー、ポリウレタンの中で特
に好ましいポリマーは、ガラス転移温度(Tg)が0℃
以上、さらには40℃以上のものであり、ポリウレタン
の中でもポリエステルポリウレタンであり、カルボン酸
残基を持ち、その少なくとも一部はアミンまたはアンモ
ニアを用いて水性化されているポリマーである。
【0031】ポリエステルポリウレタンとは、ポリエス
テルをポリオールとして使用したポリウレタンであり、
メラミン樹脂と併用してインラインコーティングに使用
した時に、総合的に優れた皮膜を形成する。具体的に
は、上塗り剤との強い接着性、透明な被膜、優れた耐固
着性を示す。ポリウレタンには、工業的には、ポリエー
テルポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン等
も知られているが、本願のメラミン樹脂と組み合わせる
に際しては、ポリエステル系ポリウレタンが総合的に好
ましい。また、特に本発明の塗布液には、水より高沸点
の水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。これにより塗
膜の透明性、上塗り剤との接着性が向上する。具体的に
は、沸点が100℃以上300℃以下であり、20℃に
おける水への溶解度が1%以上である有機溶媒である。
例えば、n−ブチルアルコール、ジアセトンアルコー
ル、セロソルブアセテート、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、
エチルカルビトール、ブチルカルビトール、3−メチル
−メトキシブタノール、エチレングリコールモノイソプ
ロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、テ
キサノール、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−
ピロリドン等が挙げられる。
【0032】架橋剤樹脂としては、メラミン系、エポキ
シ系、オキサゾリン系樹脂が一般に用いられるが、塗布
性、耐久接着性の点で、メラミン系樹脂が特に好まし
い。メラミン系樹脂は、特に限定されるものではない
が、メラミン、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して
得られるメチロール化メラミン誘導体、メチロール化メ
ラミンに低級アルコールを反応させて部分的あるいは完
全にエーテル化した化合物、およびこれらの混合物など
を用いることができる。また、メラミン系樹脂として
は、単量体、あるいは2量体以上の多量体からなる縮合
物のいずれであってもよく、あるいはこれらの混合物を
用いてもよい。
【0033】上記エーテル化に用いる低級アルコールと
しては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノールな
どを好ましく使用することができる。官能基としては、
イミノ基、メチロール基、あるいはメトキシメチル基や
ブトキシメチル基等のアルコキシメチル基を1分子中に
有するもので、イミノ基型メチル化メラミン樹脂、メチ
ロール基型メラミン樹脂、メチロール基型メチル化メラ
ミン樹脂、完全アルキル型メチル化メラミン樹脂などを
用いることができる。その中でもメチロール化メラミン
樹脂が最も好ましい。さらに、メラミン系架橋剤の熱硬
化を促進するため、例えばp−トルエンスルホン酸など
の酸性触媒を用いることもできる。塗布剤中におけるメ
ラミン樹脂の配合量は、通常1〜50重量%、好ましく
は5〜30重量%の範囲である。架橋剤樹脂の配合量が
1重量%未満の場合は、耐久接着性が十分発揮されない
ことがあり、耐溶剤性の改良効果が不十分となる傾向が
あり、50重量%を超える場合は、十分な接着性が発揮
されない恐れがある。
【0034】本発明において、滑り性、固着性などをさ
らに改良するため、塗布層中に無機系粒子や有機系粒子
を含有させることが好ましい。塗布剤中における粒子の
配合量は、通常0.5〜10重量%、好ましくは1〜5
重量%である。かかる配合量が0.5重量%未満では、
耐ブロッキング性が不十分となる場合があり、10重量
%を超えると、フィルムの透明性を阻害し、画像の鮮明
度が落ちる傾向がある。無機粒子としては、二酸化ケイ
素、アルミナ、酸化ジルコニウム、カオリン、タルク、
炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化バリウム、カーボン
ブラック、硫化モリブデン、酸化アンチモン等が挙げら
れる。これらの中では、二酸化ケイ素が安価でかつ粒子
径が多種あるので利用しやすい。有機粒子としては、炭
素−炭素二重結合を一分子中に2個以上含有する化合物
(例えばジビニルベンゼン)により架橋構造を達成した
ポリスチレンまたはポリアクリレートポリメタクリレー
トが挙げられる。
【0035】上記の無機粒子および有機粒子は表面処理
されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、界面
活性剤、分散剤としての高分子、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤などが挙げられる。塗布層中
の粒子の含有量は、透明性を阻害しない適切な添加量と
して10重量%以下が好ましく、さらには5重量%以下
が好ましい。また、塗布層は、帯電防止剤、消泡剤、塗
布性改良剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡
剤、染料、顔料などを含有していてもよい。塗布剤は、
水を主たる媒体とする限りにおいて、水への分散を改良
する目的または造膜性能を改良する目的で少量の有機溶
剤を含有していてもよい。有機溶剤は、水に溶解する範
囲で使用することが必要である。有機溶剤としては、n
−ブチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコー
ル等の脂肪族または脂環族アルコール類、プロピレング
リコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール
等のグリコール類、n−ブチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル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、酢酸エチル、酢酸ア
ミル等のエステル類、メチルエチルケトン、アセトン等
のケトン類、N−メチルピロリドン等のアミド類が挙げ
られる。これらの有機溶剤は、必要に応じて二種以上を
併用してもよい。
【0036】塗布剤の塗布方法としては、例えば、原崎
勇次著、槙書店、1979年発行、「コーティング方
式」に示されるような、リバースロールコーター、グラ
ビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター
またはこれら以外の塗布装置を使用することができる。
塗布層は、ポリエステルフィルムの片面だけに形成して
もよいし、両面に形成してもよい。片面にのみ形成した
場合、その反対面には必要に応じて上記の塗布層と異な
る塗布層を形成して他の特性を付与することもできる。
なお、塗布剤のフィルムへの塗布性や接着性を改良する
ため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施して
もよい。また、表面特性をさらに改良するため、塗布層
形成後に放電処理を施してもよい。
【0037】塗布層の厚みは、最終的な乾燥厚さとし
て、通常0.02〜0.5μm、好ましくは0.03〜
0.3μmの範囲である。塗布層の厚さが0.02μm
未満の場合は、本発明の効果が十分に発揮されない恐れ
がある。塗布層の厚さが0.5μmを超える場合は、フ
ィルムが相互に固着しやすくなったり、特にフィルムの
高強度化のために塗布処理フィルムを再延伸する場合
は、工程中のロールに粘着しやすくなったりする傾向が
ある。上記の固着の問題は、特にフィルムの両面に同一
の塗布層を形成する場合に顕著に現れる また、本発明のポリエステルフィルムには、本発明の効
果を損なわない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂、例え
ばポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフ
タレート等を混合することができる。また、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、界面活性剤、蛍光増白剤、潤滑剤、遮
光剤、マット化剤、および染料、顔料などの着色剤等を
配合してもよい。また、必要に応じ、フィルムの滑り性
や耐摩耗性を改良する目的などのために、ポリエステル
に対し、不活性な無機または有機の微粒子などを配合す
ることもできる。
【0038】
【実施例】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、実施例および比較
例中「部」とあるのは「重量部」を示す。また、本発明
で用いた測定法は次のとおりである。
【0039】(1)ポリエステルの極限粘度の測定 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10
0mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
【0040】(2)平均粒径(d50) (株)島津製作所社製遠心沈降式粒度分布測定装置SA
−CP3型を用いてストークスの抵抗則にもとづく沈降
法によって粒子の大きさを測定した。
【0041】(3)ポリエステル中のオリゴマー(環状
三量体)含有量 所定量のポリエステル原料、またはポリエステルフィル
ムをo−クロロフェノールに溶解した後、テトラヒドロ
フランで再析出して濾過し、線状ポリエチレンテレフタ
レートを除いた後、次いで得られた濾液を液体クロマト
グラフィー(島津LC−7A)に供給してポリエステル
中に含まれるオリゴマー(環状三量体)量を求め、この
値を測定に用いたポリエステル量で割って、ポリエステ
ル中に含まれるオリゴマー量(環状三量体)とする。液
体クロマトグラフィーで求めるオリゴマー(環状三量
体)量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積の
ピーク面積比より求めた(絶対検量線法)。標準試料の
作成は、予め分取したオリゴマー(環状三量体)を正確
に秤量し、正確に秤量したDMF(ジメチルホルムアミ
ド)に溶解して作成した。液体クロマトグラフの条件は
下記の通りとした。 移動相A:アセトニトリル 移動相B:2%酢酸水溶液 カラム:三菱化学(株)製 MCI GEL ODS
1HU カラム温度:40℃ 流速:1ml/min 検出波長:254nm
【0042】(4)フィルムの熱処理 A4サイズのケント紙と熱処理を行うポリエステルフィ
ルムを合わせる。その際、測定面が外側になるようにゼ
ムクリップ等で四隅をクリップし、ケント紙とポリエス
テルフィルムを止める。窒素雰囲気下、180℃のオー
ブンに前記ポリエステルフィルムを10分間放置し熱処
理を行う。
【0043】(5)フィルム表面オリゴマー量 下記に示す方法にて、表裏面のフィルム表面オリゴマー
量を測定し、表面と裏面のフィルム表面オリゴマー量の
総和を、フィルム表面オリゴマー量とした。上部が開放
され、底辺の面積が250cmとなるように、熱処理
後のポリエステルフィルムを折って、四角の箱を作成す
る。次いで、上記の方法で作成した箱の中にDMF10
mlを入れ3分間放置後DMFを回収する。回収したD
MFを液体クロマトグラフィー(島津LC−7A)に供
給してDMF中のオリゴマー量を求め、この値をDMF
を接触させたフィルム面積で割って、フィルム表面オリ
ゴマー量(mg/m)とする。DMF中のオリゴマー
量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピー
ク面積比より求めた(絶対検量線法)。標準試料の作成
は、予め分取したオリゴマー(環状三量体)を正確に秤
量し、正確に秤量したDMFに溶解して作成した。標準
試料の濃度は、0.001mg/ml〜0.01mg/
mlの範囲が好ましい。なお、液体クロマトグラフの測
定条件は下記のとおりとした。 移動相A:アセトニトリル 移動相B:2%酢酸水溶液 カラム:三菱化学(株)製 MCI GEL ODS 1H
U カラム温度:40℃ 流速:1ml/分 検出波長:254nm
【0044】(6)熱処理後のフィルムヘーズ 窒素雰囲気下、180℃のオーブンで10分間放置し熱
処理を行ったポリエステルフィルムをJIS−K710
5に準じ、日本電色工業社製積分球式濁度計NDH−2
0Dにより熱処理後のフィルムの濁度を測定した。
【0045】(7)積層ポリエステル層の厚み フィルム小片をエポキシ樹脂にて固定成形した後、ミク
ロトームで切断し、フィルムの断面を透過型電子顕微鏡
写真にて観察した。その断面のうちフィルム表面とほぼ
平行に2本、明暗によって界面が観察される。その2本
の界面とフィルム表面までの距離を10枚の写真から測
定し、平均値を積層厚さとした。
【0046】(8)ハードコートの接着性 (初期接着性)ハードコート層形成直後、当該ハードコ
ート層に1インチ幅に碁盤目が100個になるようクロ
スカットを入れ、直ちに、同一箇所について3回セロテ
ープ(登録商標)急速剥離テストを実施し、剥離面積に
より評価した。判定基準は以下のとおりである。 ◎:碁盤目剥離個数=0 ○:1≦碁盤目剥離個数≦10 △:11≦碁盤目剥離個数≦20 ×:21<碁盤目剥離個数 (耐久接着性)ハードコート層にクロスカットを入れる
前に、60℃、90%RHの湿熱オーブン中に100時
間エージングした以外は、初期接着性評価と同様に接着
性を評価した。
【0047】(9)干渉むら ハードコート層形成品のハードコート層面を上にしてブ
ラックボードの上に置き、3波長形昼白色 18ワット
の蛍光灯を上から照らし、干渉むらの形状および濃淡を
目視で検査し、次に示す基準で判定した。 ○:干渉むらの縞の幅が太く(約2mm以上)、縞と縞
の境界が不明瞭 △:干渉むらの縞の幅は太い(約2mm以上)が、縞と
縞の境界が明瞭 ×:干渉むらの縞の幅が狭く緻密(約2mm以内)で、縞
と縞の境界が明瞭
【0048】(10)ΔR 易接着層の裏面(両面易接着の場合は、測定面の裏面)
に、50mm幅の黒色粘着テープ(日東電工製NITT
O TAPE)を、貼り合わせた後、間に気泡が入って
いない箇所を、約4cm角のサンプル片に切り出し、島
津製作所社製分光光度計UV3100(マルチパーパス
大型試料室MPC−3100設置タイプ)にて、易接着
層面の5°絶対反射率を次の測定条件で測定した。 測定波長 300〜2400nm サンプリングピッチ 2nm スキャン速度 中速 スリット幅 20nm 次に、波長2000〜2400nmの絶対反射率の2n
mピッチの平均値Rsと波長300〜800nmの絶対
反射率値の最小値Rc(min.)を求め、下記式よりΔR値
を算出した。 ΔR=Rs−Rc(min.)
【0049】以下の実施例および比較例で用いたポリエ
ステルの製造方法は次のとおりである。 〈ポリエステルの製造〉 [エステル(A)の製造方法]テレフタル酸ジメチル1
00重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原
料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩0.09
重量部を反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、
メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、
3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステ
ル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシ
ッドフォスフェート0.04部を添加した後、三酸化ア
ンチモン0.04部を加えて、4時間重縮合反応を行っ
た。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280
℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的に
は0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動
力の変化により、極限粘度0.63に相当する時点で反
応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られ
たポリエステル(A)の極限粘度は0.63、オリゴマ
ー(環状三量体)の含有量は0.83重量%であった。
【0050】[ポリエステル(B)の製造方法]ポリエ
ステル(A)を、予め160℃で予備結晶化させた後、
温度220℃の窒素雰囲気下で固相重合し、極限粘度
0.75、オリゴマー(環状三量体)含有量0.24重
量%のポリエステル(B)を得た。 [ポリエステル(C)の製造方法]ポリエステル(A)
の製造方法において、エチルアシッドフォスフェート
0.04部を添加後、平均粒子径1.6μmのエチレン
グリコールに分散させたシリカ粒子を0.2部、三酸化
アンチモン0.04部を加えて、極限粘度0.65に相
当する時点で重縮合反応を停止した以外は、ポリエステ
ル(A)の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル
(C)を得た。得られたポリエステル(C)は、極限粘
度0.65、オリゴマー(環状三量体)含有量0.82
重量%であった。
【0051】(塗布剤の調整)下記の表1に示す水性塗
料原液を下記表2に示す割合で配合してP1〜P3の水
性塗布剤を調製した。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】実施例1 上記ポリエステル(B)、(C)をそれぞれ90%、1
0%の割合で混合した混合原料をA層の原料とし、ポリ
エステル(B)100%の原料をB層の原料として、2
台の押出機に各々を供給し、各々285℃で溶融した
後、A層を最外層(表層)、B層を中間層として、40
℃に冷却したキャスティングドラム上に、2種3層(A
BA)の層構成で共押出し冷却固化させて無配向シート
を得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度
81℃で縦方向に3.3倍延伸した後、この縦延伸フィ
ルムの両面に、表2に示す水性塗布剤P1を塗布し、テ
ンターに導き、横方向に120℃で3.6倍延伸し、2
25℃で熱処理を行った後、横方向に2%弛緩し、30
m/分の生産速度でフィルムをロール状に巻き上げ、厚
さ0.1μmの塗布層を有する厚さ188μm、極限粘
度は0.71の積層ポリエステルフィルムを得た。次い
で、得られたフィルムの塗布層上にハードコート樹脂を
硬化後の厚さが6μmになるように塗布し、120W/
cmのエネルギーの高圧水銀灯を使用し、照射距離10
0mmにて約10秒間照射して、表面硬化フィルムを得
た。ハードコート樹脂としては、日本化薬製KAYAN
OVA FOP−1700を使用した。FOP−170
0をガラス板上に塗布後、120W/cmのエネルギー
の高圧水銀灯を使用し、照射距離100mmにて約10
秒間照射して、FOP−1700の硬化膜を得た後、ア
ッベ屈折率計(光源D65)により、硬化膜の屈折率を求め
たところ、1.54であった。評価結果を下記表3に示
す。
【0055】実施例2 上記ポリエステル(B)、(C)をそれぞれ99%、1
%の割合で混合した混合原料をB層の原料とし、285
℃で溶融した後、40℃に冷却したキャスティングドラ
ム上に、単層構成で押出し冷却固化させて無配向シート
を得た以外は、実施例1と同様の方法で積層ポリエステ
ルフィルムを得た。
【0056】実施例3、4、比較例1〜4 実施例1において、A層、B層で使用したポリエステル
原料とその配合比、製膜時に形成する塗布層の種類、お
よびA層、B層の厚み構成を下記表3に示す通りに変更
した以外は、実施例1と同様の方法で積層ポリエステル
フィルムを得た。各実施例、比較例で得られたフィルム
の評価結果をまとめて下記表4および5に示す。
【0057】
【表3】
【0058】
【表4】
【0059】
【表5】
【0060】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のポリエス
テルフィルムによれば、ハードコート層形成後の干渉む
らが見えにくく、かつ高温高湿度におけるハードコート
層との接着性が良好な光学用途に適した易接着フィルム
を得ることができ、その工業的価値は高い。
フロントページの続き Fターム(参考) 4F006 AA35 AB24 AB35 AB37 BA01 CA03 CA05 4F100 AA20 AK41A AK41D AK41E AK42 BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C CC00 CC00B CC00C EH20A EH20D EH20E EH46 EH46B EH46C EJ54 GB41 GB90 JK06 JK12 JK14 JL02 JL11 JN01 JN06B JN06C YY00 YY00B YY00C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製膜工程内で設けられた塗布層を少なく
    とも片面に有するポリエステルフィルムであって、フィ
    ルムヘーズが2.0%以下であり、下記式に定義される
    ΔRが2.0%以下であることを特徴とする光学用易接
    着ポリエステルフィルム。 ΔR=Rs−Rc(min.) (上記式中、Rsは塗布層表面における波長2400〜
    2000nmの絶対反射率の平均値、Rc(min.)は塗布
    層表面における波長300〜800nmの絶対反射率値
    の最小値を意味する)
  2. 【請求項2】 ポリエステルフィルムが少なくとも3層
    からなる共押出積層構造を有することを特徴とする請求
    項1記載の光学用易接着ポリエステルフィルム。
  3. 【請求項3】 180℃で10分熱処理した時のフィル
    ム表裏面のオリゴマー量総和が、15mg/m以下で
    あることを特徴とする請求項1または2記載の光学用易
    接着ポリエステルフィルム。
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