JP2014046569A - 積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルからなる基材層の少なくとも一方の面に、平均粒径が4〜12μmの塊状粒子を含有するポリエチレンテレフタレート系ポリエステルからなる表面層を有する積層フィルムであって、表面層の中心線平均表面粗さRaが15〜300nm、十点平均粗さRzが400〜10000nm、積層フィルムの全光線透過率が91.0%以上である積層フィルムによって達成される。
【選択図】なし
Description
1.エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステル(I)からなる基材層の少なくとも一方の面に表面層を有する積層フィルムであって、該表面層は、平均粒径が4〜12μmの塊状粒子を含有する、エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステル(II)からなり、その中心線平均表面粗さRaが15〜300nm、十点平均粗さRzが400〜10000nmであり、かつ積層フィルムの全光線透過率が91.0%以上である積層フィルム。
2.ポリエステル(I)の融点Tm(I)とポリエステル(II)の融点Tm(II)とが下記式を満足する上記1に記載の積層フィルム。
Tm(I)−5<Tm(II)
3.基材層の両面に表面層を有する上記1または2に記載の積層フィルム。
4.基材層と表面層が共押出法によって積層された上記1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
5.光学用途に用いられる上記1〜4のいずれかに記載の積層フィルム。
本発明における基材層は、エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステル(I)から形成される。ここで「主たる」とは、ポリエステルの全繰返し単位(100モル%)を基準として、エチレンテレフタレート単位が80モル%以上、好ましくは85モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上であることをいい、耐熱性の観点からは、共重合成分を含有しないホモポリエチレンテレフタレート等の共重合成分が少ないポリエステルが好ましい。共重合ポリエチレンテレフタレートである場合には、共重合成分として、ジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸の如き脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸の如き脂環族ジカルボン酸を例示することができる。また、ジオール成分としては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールの如き脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール、ビスフェノールAの如き芳香族ジオールを例示することができる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
また、ポリエステル(I)には、本発明の目的を損なわない範囲で添加剤を少量含有していてもよく、例えば不活性粒子などの滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などの添加剤が例示される。
かかるポリエステル(I)からなる基材層は、一軸配向されていても、二軸配向されていてもよいが、面内方向の機械的特性や熱的特性の均一性、熱による変形抑制の観点から二軸配向されていることが好ましい。
本発明の積層フィルムは、上記の基材層の少なくとも片面に、好ましくは両面に、後述する塊状粒子を含有する下記ポリエステル(II)からなる表面層を有する。
表面層を形成するポリエステル(II)は、前述のポリエステル(I)と同じくエチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステルであり、固有粘度も0.40dl/g以上、特に0.50〜0.90dl/gであることが好ましい。かかるポリエステル(II)は、ポリエステル(I)と同一であっても異なっていてもよいが、ポリエステル(II)の融点Tm(II)が、ポリエステル(I)の融点Tm(I)−5℃より高いこと(Tm(I)−5<Tm(II))、特にTm(I)−3℃より高いことが、得られる積層フィルムの耐熱性の点から好ましく、特に両ポリエステルが同一の場合には、さらに生産性およびコストの面からも好ましくなる。
ポリエステル(II)の融点Tmは、耐熱性の観点から、好ましくは235℃以上、より好ましくは240℃以上、さらに好ましくは245℃以上、特に好ましくは250℃以上である。
かかるポリエステル(II)からなる表面層は、未配向であっても、基材層と同様に一軸配向または二軸配向されていてもよいが、二軸配向されていることが積層フィルムの機械的特性や熱的特性の観点からより好ましい。
ポリエステル(II)に含有される塊状粒子は、一次粒子が凝集して二次粒子を形成したものである。かかる塊状粒子を用いることにより、平均粒径(二次粒径)が4〜12μmといった粗大な粒子であっても、積層フィルムを延伸配向させる際に塊状粒子が崩壊して形状が変形するため、表面層の延伸変形に追随できるようになり、その結果、ポリエステルと粒子の界面にボイドが発生することを抑制できる。そして、ボイドの発生が抑制されることにより、粗大粒子を含有していても高い光線透過率を有する積層フィルムが得られる。
かかる塊状粒子の表面層中の含有量は、粒子の平均粒径を勘案して、表面層の中心線平均表面粗さRaおよび十点平均粗さRzが後述する範囲となるように調整すればよい。なお、含有量が少なすぎるとRaまたはRzが小さくなってハンドリング性が低下する傾向にあり、他方多すぎると透明性が低下する傾向にあるので、表面層の厚みにもよるが、表面層の質量を基準として好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.05〜1質量%、さらに好ましくは0.05〜0.20質量%、特に好ましくは0.08〜0.16質量%の範囲である。
本発明においては、表面層の厚みと塊状粒子の平均粒径が特定の関係にあることが好ましい。すなわち、塊状粒子の平均粒径を1としたときの表面層の厚み(表面層1層の厚み)は、好ましくは0.1〜0.6、さらに好ましくは0.1〜0.5、特に好ましくは0.2〜0.5である。表面層の厚みと塊状粒子の平均粒径がこの関係を満足することにより、高い透明性と優れたハンドリング性とを、容易に同時に達成することができる。
(総厚み)
本発明の積層フィルムの総厚みは、好ましくは10〜500μm、さらに好ましくは10〜400μmである。
本発明の積層フィルムは、光線透過率が91.0%以上、好ましくは91.5%以上、さらに好ましくは92.0%以上である。光線透過率が91.0%以上であると光学特性に優れ、例えば透明電極用途として用いた際には、タッチパネルの表示の視認性を高くすることができる。
本発明の積層フィルムは、表面層表面における中心線平均表面粗さRaが15〜300nm、好ましくは15〜100nm、より好ましくは15〜70nm、さらに好ましくは20〜50nmの範囲である。Raがかかる範囲にあると、滑性に優れ、フィルムの表面欠点が低減し、生産性に優れる。また、透明性に優れる。Raが低すぎる場合は、滑性に劣る傾向にあり、フィルムの表面欠点が増大し、透明性も低下する傾向にある。他方、高すぎる場合は、透明性が低下する傾向にある。
表面層表面におけるRaおよびRzを上記範囲とするためには、例えば表面層における塊状粒子の平均粒径(二次粒径)と含有量を前述の範囲で適宜調整すればよい。二次粒径を大きくしたり、含有量を多くしたりすることによってRaおよびRzは大きくなる傾向にある。
本発明の積層フィルムは、ヘーズが5%以下であることが好ましく、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは2.5%以下、特に好ましくは2%以下であり、これによりLCD等のディスプレイの視認性に優れる。本発明においては、表面層に適度な大きさの塊状粒子を含有し、かつ表面層表面を適度な粗さとすることにより、低ヘーズを達成できる。
本発明においては、積層フィルムの製造方法は特に限定されないが、基材層と表面層が共押出法により積層されるのが、生産性に優れるので好ましく、例えば以下のようにして製造することができる。
平均粒径の測定は島津製作所製「CP−50型Centrifugal Particle Size Analyzer」を用いて行った。この測定器によって得られる遠心沈降曲線をもとに算出した各粒径の粒子とその存在量とのcumulative曲線から、50mass percentに相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とした(参照「粒度測定技術」、242〜247頁、日刊工業新聞社、1975年発行)。
JIS Z 8901に従って比表面積を算出した。
フィルムから、各層をそれぞれ分離して得たサンプル10mgを測定用のアルミニウム製パンに封入して示差熱量計(デュポン社製・V4.OB2000型DSC)に装着し、25℃から20℃/分の速度で300℃まで昇温させ、融点(Tm、単位:℃)を測定し、300℃で5分間保持した後取出し、直ちに氷の上に移して急冷した。このパンを再度、示差熱量計に装着し、25℃から20℃/分の速度で昇温させて、ガラス転移温度(Tg、単位:℃)を測定した。
フィルムサンプルを厚み方向にミクロトームで切断し、切断面を(株)日立製走査型電子顕微鏡S−4700にて観察(約2000倍)し、粒子の断面積に対するボイドの断面積の割合を算出した。少なくとも10点について割合を算出してその平均を求め、下記の評価基準で評価した。
○: ボイド断面積が30%以下
△: ボイド断面積が30%超、50%以下
×: ボイド断面積が50%超
フィルムサンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S)でスライスし、縦方向および厚み方向に平行なフィルム断面が観測できるような50nm厚の薄膜切片にした後、透過型電子顕微鏡を用いて、加速電圧100kvにて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定した。このとき、粒子がない箇所において測定した。任意の5箇所について行い、それぞれ平均値を各層の厚みとして求めた。
フィルムサンプルをエレクトリックマイクロメーター(アンリツ製 K−402B)にて、任意の10点につき厚みを測定し、平均値をフィルムの総厚みとした。
JIS K7361に準じ、日本電色工業社製のヘーズ測定器(NDH−2000)を使用してフィルムの全光線透過率(単位:%)を測定した。
JIS K7136に準じ、日本電色工業社製のヘーズ測定器(NDH−2000)を使用してフィルムのヘーズ値を測定した。
小坂研究所社製の表面粗さ測定器SE−3FATを用い、JIS B0601の測定法により、フィルムの光学機能層表面における中心線平均粗さ(Ra)、および十点平均粗さ(Rz)をそれぞれ求めた。なお、カットオフ0.25mm、測定長:1mm、走査ピッチ2μm、走査本数100本とした。
フィルムサンプルの一方の面と他方の面について、JIS K7125(ISO 8295)に即して摩擦係数を測定し、以下の基準で評価した。
[易滑性の評価基準]
◎:0.25未満
○:0.25以上0.30未満
△:0.30以上0.40未満
×:0.40以上
室温にて、屈折率分散法にて粒子の屈折率を測定した。
表面層を形成するためのポリエステル(II)としてのポリエチレンテレフタレート(PET)に、平均粒径4μmの塊状シリカ粒子(富士シリシア社製、サイリシア、屈折率1.45)を0.08質量%含有するポリエステル組成物を用意した。他方、基材層を形成するためのポリエステル(I)として、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用意した。
これらのポリエステル組成物とPETとを、それぞれ十分に乾燥し、別々の押出機で溶融し、これらを表面層/基材層/表面層の積層構成であって、かつ各層の最終的な厚みが表1に記載の厚みとなるように積層した状態でダイから押出して、キャスティングドラム上で急冷し、未延伸積層シートを得た。この後75℃でこの未延伸積層シートを余熱し、延伸温度110℃で縦方向に3.3倍に延伸し、さらに110℃で余熱し、延伸温度130℃にて横方向に3.6倍に延伸した。この後、結晶化ゾーンにて235℃にて10秒間熱処理して積層フィルムを得た。なお、熱処理する際に、縦方向1.5%および横方向2.0%に弛緩を入れて熱収縮率を調整した。得られた積層フィルムの評価結果を表1に示す。
使用するポリエステル(I)、ポリエステル(II)、粒子の種類、粒子含有量および各層の厚みを表1、2に記載のとおり変更する以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの評価結果を表1および2に示す。
塊状シリカ:富士シリシア社製、サイリシア、屈折率1.45
球状シリコーン:GE東芝シリコーン社製、トスパール、屈折率1.43
球状シリカ:東亜合成社製、HPS、屈折率1.45
また、本発明の好ましい態様を具備する積層フィルムは、耐熱性に優れるため、例えば静電容量タッチパネルの電極等に用いられるような導電性の高い電極を得るべく、高結晶化したITO膜を形成する用途に適用したとしても、平面性を保持することができるため、該用途に好適に用いることができる。
Claims (5)
- エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステル(I)からなる基材層の少なくとも一方の面に表面層を有する積層フィルムであって、該表面層は、平均粒径が4〜12μmの塊状粒子を含有する、エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステル(II)からなり、その中心線平均表面粗さRaが15〜300nm、十点平均粗さRzが400〜10000nmであり、かつ積層フィルムの全光線透過率が91.0%以上である積層フィルム。
- ポリエステル(I)の融点Tm(I)とポリエステル(II)の融点Tm(II)とが下記式を満足する請求項1に記載の積層フィルム。
Tm(I)−5<Tm(II) - 基材層の両面に表面層を有する請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 基材層と表面層が共押出法によって積層された請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 光学用途に用いられる請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層フィルム。
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