JP2008254282A - 光学用ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ、プロジェクションディスプレイなどの部材として使用した際に、ムラや欠陥がなく、高度な輝度を実現した高品質な画像を与えることができ、かつ、加工特性に優れた光学的性能の良好なポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 少なくとも片面に塗布層を有するポリエステルフィルムであり、フィルムヘーズが１．０〜３．０％の範囲であり、フィルム両面のＲａが０．００５〜０．０１５μｍ、Ｒｔが０．１０〜０．７０μｍ、Ｒｚが０．０３〜０．１０μｍの範囲にそれぞれあることを特徴とする光学用二軸配向ポリエステルフィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は光学用ポリエステルフィルムに関するものであり、詳しくは液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略記する）、プラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと略記する）等に用いる各種光学用部材や、光学分野の製品の製造工程において使用される保護フィルムや離型フィルム等に用いられるポリエステルフィルムであって、光学特性に優れ、光学製品の品質向上や消費エネルギー低減に寄与することができる光学用ポリエステルフィルムに関する。

従来、ポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの二軸延伸フィルムは、優れた機械的性質、耐熱性、耐薬品性を有しており、磁気テープ、強磁性薄膜テープ、写真フィルム、包装用フィルム、電子部品用フィルム、電気絶縁フィルム、金属ラミネートフィルム、ガラスディスプレイ等のガラス表面に貼るフィルム、各種部材の保護用フィルム等の素材として広く用いられている。

ポリエステルフィルムは、近年、特に各種光学用フィルムに多く使用され、ＬＣＤの部材のプリズムシート、レンズシート、拡散板、反射板、タッチパネル等のベースフィルムや反射防止用ベースフィルムやディスプレイの防爆用ベースフィルム、ＰＤＰフィルター用フィルム等の各種用途に用いられている。これらの光学製品において、明るく鮮明な画像を得るために、光学用フィルムとして用いられるベースフィルムはその使用形態から透明性が良好で、かつ画像に影響を与える異物やキズ等の欠陥がないことが必要となる。

ディスプレイにおいて重要な特性に画像色調や輝度が挙げられるが、この画像色調や輝度に対して，部材として使用したポリエステルフィルムが影響することが知られている。特に高品質な画像を得る場合には、高度な色再現性や輝度が必要となるため、ポリエステルフィルムに対しても、色再現性や高輝度を実現する特性が要求されるようになってきた。このためには、ポリエステルフィルムが高度な透明性を有することは言うまでもないが、それに加えて、さらに光学的に有利な特性を有することが必要である。

また、ディスプレイの大型化や大量生産化に伴い、加工時の加工特性も重要である。たとえば、滑り性の向上によるキズつき防止や加工速度の向上が可能となる表面設計等が重要となる。すなわち、上記光学特性を維持した上で、良好な加工性を保持すること、相反する特性を両立させたフィルム特性が重要となってきている。
特開２００５−２６３８５３号公報 特開２００５−１７９４８６号公報

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、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ、プロジェクションディスプレイなどの部材として使用した際に、ムラや欠陥がなく、高度な輝度を実現した高品質な画像を与えることができる、かつ、加工特性に優れた光学的性能の良好なポリエステルフィルムを提供することにある。

すなわち、本発明の要旨は、少なくとも片面に塗布層を有するポリエステルフィルムであり、フィルムヘーズが１．０〜３．０％の範囲であり、フィルム両面のＲａが０．００５〜０．０１５μｍ、Ｒｔが０．１０〜０．７０μｍ、Ｒｚが０．０３〜０．１０μｍの範囲にそれぞれあることを特徴とする光学用二軸配向ポリエステルフィルムに存する。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においてポリエステルフィルムに使用するポリエステルは、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ものを指す。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ート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。本発明においては、主たる構成成分以外の第三成分を２〜１０モル％含有することが好ましい。

かかる第三成分を含有させる方法としては、フィルムを製造する原料として所定量の共重合成分として含有する共重合ポリエステルを使用してもよいし、所定量より多い共重合成分を含有する共重合ポリエステルと、共重合成分が少ない含有量の共重合ポリエステルまたはホモポリエステルとをブレンドして得られる原料を用いてもよい。

ここでいう第三成分の例としては、ジカルボン酸成分として、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、セバシン酸等、またオキシカルボン酸としてＰ−オキシ安息香酸等が挙げられ、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、トリ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が挙げられる。これらの中でもジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールを用いた場合、ポリマーの配向や厚みムラによるフィルムの光学的なムラを効率的に低減することができる点で好ましい。ここで、ポリエステルが含有する第三成分として、重合中にエチレングリコールから副生成したジエチレングリコールも含むものとする。

本発明におけるポリエステルは、従来公知の方法で、例えばジカルボン酸とジオールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとジオールとを従来公知のエステル交換触媒で反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。

重合触媒としては、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等公知の触媒を使用してよいが、本発明のフィルムは、アンチモン化合物、もしくは、チタン化合物触媒が好ましい。

アンチモン化合物触媒を使用する場合は、その量を零またはアンチモンとして１００ｐｐｍ以下にすること、フィルムのくすみを低減し、光線透過率に優れたものが好ましい。

チタン化合物を使用する場合は、チタン化合物およびリン化合物の双方を含有することが好ましい。

チタン化合物およびリン化合物を使用する場合は、一つの層中のチタン元素含有量は、好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下であり、下限は通常１ｐｐｍであるが、好ましくは２ｐｐｍである。チタン化合物の含有量が多すぎると、ポリエステルを溶融押出する工程でオリゴマーが副生し、低オリゴマーで高度な透明性を有するフィルムを得ることができないおそれがある。また、チタン元素を全く含まない場合、ポリエステル原料製造時の生産性が劣り、目的の重合度に達したポリエステル原料を得られないおそれがある。一方、リン元素量は、１ｐｐｍ以上であることが必要であり、好ましくは５ｐｐｍ以上であり、上限は３００ｐｐｍ、好ましくは２００ｐｐｍ、さらに好ましくは１００ｐｐｍである。上記したチタン化合物を特定量含有するとともに、リン化合物を含有させることにより、含有オリゴマーの低減に対して著しい効果を発揮できる。リン化合物の含有量が多すぎると、ゲル化が起こり、異物となってフィルムの品質を低下させる原因となることがある。チタン化合物、リン化合物を上記した範囲で含有する場合、オリゴマーの副生も防止できる。

上記チタン化合物およびリン化合物を含有する層中には、アンチモン元素を含まないことが好ましく、通常は１００ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下である。アンチモン元素の量が多すぎると、溶融押出する際に上記リン化合物によって還元され、凝集して異物の原因となったり、フィルムが黒ずみ、透明性が損なわれたりする恐れがある。

なおポリエステルは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素等不活性気流中に必要に応じてさらに固相重合を施してもよい。得られるポリエステルの固有粘度は０．４０ｄｌ/ｇ以上であることが好ましく、０．４０〜０．９０ｄｌ/ｇであることが好ましい。

本発明におけるポリエステル層中には、易滑性付与を主たる目的として、通常は粒子を配合する。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、例えば、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酸化珪素、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５９−５２１６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。上記粒子の中では、本発明のフィルムには、透明性を高めるために、シリカや有機粒子が好ましい。

一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるわけではなく、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。

用いる粒子の平均粒径は、通常０．０１〜５μｍ、さらに好ましくは、０．１〜４．０μｍ、特に好ましくは、０．５〜３．０μｍである。平均粒径が０．０１μｍ未満の場合には、粒子が凝集しやすく、分散性が不十分な場合があり、一方、５μｍを超える場合には、フィルムの表面粗度が粗くなりすぎて、透明性に劣るようになってしまう。

さらに、ポリエステル中の粒子含有量は、フィルムを構成する全ポリエステルに対し通常０．０００３〜１．０重量％、好ましくは０．０００５〜０．５重量％の範囲である。粒子含有量が０．０００３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、１．０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。粒子種、粒径、配合量を適宜選定することによって、本発明の案件である光線透過率、ヘーズ、表面粗度の値を満たすことができる。

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、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。

なお、本発明におけるポリエステルフィルム中には、上述の粒子以外に必要に応じて従来公知の酸化防止剤、熱安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、染料、顔料等を添加することができる。また用途によっては、紫外線吸収剤特にベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤等を含有させてもよい。

本発明のポリエステルフィルムの厚みは、通常１００〜３００μｍ、さらに好ましくは１５０〜２５０μｍ、特に好ましくは１７０〜２５０μｍの範囲である。フィルムの厚みが１００μｍより薄いと、大型画面に搭載する場合、フィルムのタワミや加工性の悪化等が発生する懸念がある。まら、３００μｍを超えて厚い場合、フィルムの製膜性を悪化させたり、そのフィルムの腰の強さから、加工性の悪化が発生したりする懸念がある。

本発明のフィルムのフィルムヘーズは１．０〜３．０％の範囲であり、好ましくは１．０〜２．５％の範囲である。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３．０％を超える場合には、光学用としては不適当となる。

また、フィルムの光線透過率は９０％以上であることが好ましい。光線透過率が９０％未満である場合、光透過性の低下により、光学用としては、不適当となる場合がある。

本発明のフィルムの複屈折率（以下、△ｎと略記する）は通常０.０２〜０．１０、好ましくは０．０２〜０．０８、さらに好ましくは０．０３〜０．０７の範囲である。△ｎが０．０２以下の場合、本発明のフィルムを偏光板に挟んで光を通してみた場合、偏光板の角度によって、強い赤を発色しやすくなる傾向があり、液晶画面の色調を悪化させる恐れがある。また、△ｎが０．１０を超えるようなフィルムの加熱収縮は大きくなる傾向があり、光学用としては、不適切になる場合がある。

本発明のポリエステルフィルムの両面の粗度について、以下の条件を満足する必要がある。すなわち、Ｒａ（平均粗さ）は０．００５〜０．０１５μｍの範囲であり、好ましくは０．００５〜０．０１０の範囲であり、Ｒｔ（最大高さ）は０．１０〜０．７０μｍの範囲であり、好ましくは０．２０〜０．５０の範囲であり、Ｒｚ（１０点平均高さ）は０．０３〜０．１０μｍの範囲であり、好ましくは０．０３〜０．０８の範囲である。

Ｒａ、Ｒｔ、Ｒｚのいずれかが上記の下限より低い場合、フィルム表面の平滑性が高すぎ、フィルム滑り性に劣るため、フィルムの取り扱い性、巻き取り特性や、加工時のフィルム走行性が悪化するためにロール通過時にキズ等の混入の懸念があり好ましくない。一方、Ｒａ、Ｒｔ、Ｒｚのいずれかが上記の上限を超える場合は、フィルム表面の粗さが大きく、表面での光散乱が多く光線透過率が低下するだけでなく、フィルム表面に存在する大きな突起のため、加工時にコーティングのムラの起点となる懸念や突起の脱落による不具合等が懸念され好ましくない。さらに、たとえば、フィルムを積層にて使用する液晶バックライトの組み立て後等に、フィルム表面の大きな突起が、その前後のフィルムにキズをつける懸念もあり好ましくない。また、滑り性が大きくなりすぎるため、フィルムを枚葉にて重ねて保管する場合等に荷崩れ等の懸念がある。

また本発明のフィルムは、１８０℃で１０分間熱処理後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、１５ｍｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０．０ｍｇ／ｍ^２以下、特に好ましくは８．０ｍｇ／ｍ^２以下である。フィルム表面へのオリゴマー析出量が１５ｍｇ／ｍ^２を超える場合には、表面でオリゴマーが結晶化してフィルムの透明性を低下させたり、フィルム上に設ける機能層に溶け込んだりして、特性に影響を及ぼす等の問題を引き起こすことがある。

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には、特に共押出しによる少なくとも３層以上からなる積層フィルムとし、表層を構成する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たり、インラインまたはオフラインで塗布層を設けたりすることにより、フィルム表面にオリゴマーが析出するのを押えることで、熱処理後のフィルム表面へのオリゴマー析出量を上記範囲とすることができる。

本発明のフィルムは、共押出法を用いて積層構造とすることができるが、その際、最外層厚みは、片側のみの厚みで、好ましくは３μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上であり、かつ総厚みの１／４以下、さらには１／５以下、特には１／１０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、内層に含有されているオリゴマー（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表面の異物量の増加が見られる可能性があり、一方、総厚みの１／４の厚さより厚いと、最外層に配合する粒子量が増えて透明性を損なう恐れがある。

一方、本発明を単層で実施する際には、フィルムには可能な限り粒子を含有させないようにし、表裏の塗布層に粒子を含有させることも好ましい。

かかる積層フィルムとして製造した場合、本発明における第三成分の含有量はフィルム全体のポリエステルに対するフィルム全体に含有する第三成分量を上記した範囲とすることが好ましい。本発明において改良すべき課題である光学的なムラの防止は、フィルムの透過光に関するものであり、フィルム表面や内部のみというものではなく、全体の特性に関わるものであるためである。

また、前記紫外線吸収剤、染料等の添加剤を添加する場合には、積層フィルムの中間層に配合することが好ましい。

以下、本発明のポリエステル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。

まず、公知の手法により乾燥したまたは未乾燥の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。

本発明においては、前記の通りポリエステルの溶融押出機を２台または３台以上用いて、いわゆる共押出法により２層または３層以上の積層フィルムとすることができる。層の構成としては、Ａ原料とＢ原料とを用いたＡ／Ｂ構成、またはＡ／Ｂ／Ａ構成、さらにＣ原料を用いてＡ／Ｂ／Ｃ構成またはそれ以外の構成のフィルムとすることができる。例えばＡ原料として特定の粒子を用いてＡ層の表面形状を設計し、Ｂ原料としては粒子を含有しない原料を用い、Ａ／ＢまたはＡ／Ｂ／Ａ構成のフィルムとすることができる。この場合Ｂ層の原料を自由に選択できることからコスト的な利点などが大きい。また当該フィルムの再生原料をＢ層に配合しても表層であるＡ層により表面粗度の設計ができるので、さらにコスト的な利点が大きくなる。

特に本発明のフィルムは、光学用途に用いるため、ハードコート層、反射防止層、防眩層等を設けたり、蒸着層等が設けられたりするため、それらの層を形成する際の塗布性や接着性を向上すること、あるいは表面を清浄な状態に保つため帯電を防止することを目的として、下引き層としての塗布層を設けることができる。かかる塗布層の形成に当たっては、フィルムを製造する工程内、特に縦方向に延伸した後、横方向の延伸の前に行う方法が、極めて薄い塗布層を形成できる点、塗布液の乾燥や硬化反応を製膜工程内で実施できることなどの点で好ましい。かかる塗布層としては、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、通常ポリエステル、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ポリマーを採用する。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。

なお必要に応じてフィルムの製造後にオフラインコートでコートしてもよい。またコートは片面、両面を問わない。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/または溶剤系いずれでもよいが、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。

また本発明のフィルムは、光学用に用いるので、接着性の改良以外にも外光の映り込みや静電気によるゴミ付着防止、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させることも好ましい。

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。

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。

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。一方有機粒子としては、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。

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。

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。

塗布層の厚みは、最終的な乾燥厚さとして、通常０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０１５〜０．３μｍの範囲である。塗布層の厚さが０．０１μｍ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
このような塗布フィルムを光学用途に適用する場合には、塗布層表面の塗布ヌケが、この塗布層のさらに上に反射防止層等を設ける時等に問題となっている。塗布ヌケが生じる理由は明確ではないが、フィルム中にある異物がフィルム表面に粗大突起を作りそれが核となって塗布剤がはじき、それが延伸されて塗布ヌケが発生したり、フィルムの表面に付着したオリゴマーやゴミが核となり、そこを核として塗布剤がはじきヌケとなったりする場合等が考えられる。したがって、かかる核となり得るゴミや異物をできる限り除去した条件で製膜することが必要である。かかる異物にはフィルム上に付着または析出したオリゴマーも含まれるため、フィルムが含有するオリゴマー量を低減することも塗布のヌケを減少させる効果を有する。

本発明のフィルムの塗布層における長径２ｍｍ以上の塗布ヌケの個数は、フィルム１０ｍ^２当たり５０個以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０個以下、特に好ましくは１０個以下である。いずれにせよ今後ますます厳しくなる光学用フィルムにおいては、塗布ヌケは可能な限り零にすることが好ましい。

本発明のフィルムは、光学用として使用されたときに特にその優れた効果を発揮するが、その具体的な部材としては、ＬＣＤ用としてバックライト用としての反射板、拡散板、プリズムシート、レンズシート、輝度向上フィルム、液晶パネルの保護フィルム、パネル製造時の工程用として離型フィルムなど、またＰＤＰ用としていわゆるＰＤＰフィルターと呼ばれる部材用として電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、紫外線遮蔽、反射防止などの各機能を有するフィルムの基材、およびパネル製造時の工程用として、またプロジェクションテレビ用としては画像形成のスクリーン用など、高度な透明性を必要とする基材として有効に使用される。特に、ＬＣＤ用として、拡散シート、プリズムシート、レンズシートの基材として高度な輝度、作業性、耐久性に優れる点で、好適に使用される。

本発明のフィルムは、透明性、低ヘーズ、光学的な均一性等の光学特性に優れ、光学製品の品質向上や消費エネルギー低減に寄与することができるものであり、ＬＣＤ、ＰＤＰ等に用いる各種光学用部材として用いた場合にその高度な特性が発揮され、工業的価値は極めて高い。

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。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。

（１）ポリエステルの固有粘度の測定
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。

（２）第三成分（共重合成分）含有量の測定
樹脂試料を重水化クロロホルム／ヘキサフルオロイソプロパノール（重量比７／３）の混合溶媒に濃度３重量％となるように溶解させた溶液について、核磁気共鳴装置（日本電子社製「ＪＮＭ−ＥＸ２７０型」）を用いて、１Ｈ−ＮＭＲを測定して各ピークを帰属し、ピークの積分値から共重合成分の含有量を算出した。

（３）金属元素およびリン元素量の定量
蛍光Ｘ線分析装置（（株）島津製作所社製型式「ＸＲＦ−１５００」を用いて、下記表１に示す条件下で、フィルムＦＰ法により単枚測定でフィルム中の元素量を求めた。なお、本方法での検出限界は、通常１ｐｐｍ程度である。

（４）平均粒径（ｄ_５０：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。

（５）フィルムヘーズ、光線透過率
ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じて日本電色工業社製積分球式濁度計「ＮＤＨ−３００Ａ」により、フィルムヘーズ、光線透過率を測定した。

（６）フィルム厚み
マイクロメーターを用いて、フィルム厚みを測定した。

（６）フィルム表面粗度（Ｒａ、Ｒｔ、Ｒｚ）
小阪研究所（株）社製表面粗さ計ＳＥ−３Ｆを用い触針径２μｍ、触針荷重３０ｍｇ、カットオフ値０．０８ｍｍ、測定長２．５ｍｍの条件で、表面粗さを求め、１２箇所の測定を実施し、このうちの最大値と最小値をそれぞれカットし、１０点の平均値を測定値とした。

（７）加工性
光学用部材の代表として、拡散板として使用した際の特性を評価した。（基材評価としては、拡散板、プリズムシート、レンズシートのベースシートの要求特性は同等である） すなわち、フィルムの片面に、粒子を含有する粒子を含有するアクリル系バインダーを塗布して光拡散層を形成した。その加工時における、加工性を以下の観点で評価した。
Ａ；得られた拡散板にキズ等の外観不良が確認できず使用できるレベル
Ｂ；得られた拡散板にキズ等が若干確認できるが、使用できるレベル
Ｃ；得られた拡散板にキズ等が明確に確認でき、使用できないレベル
Ｄ；得られた拡散板表面に、フィルムの突起起因の凸部があり、製品として使用した場合、前後の他部材を傷つける懸念があり使用できないレベル

（８）光学部材適性Ａ−輝度
（７）にて、得られた拡散シートをバックライトユニットに組み込んで、得られる面状発光の品質を以下の観点で評価した。
Ａ：輝度が高く、使用できるレベル
Ｂ：輝度が従来品並みで、使用できるレベル
Ｃ：輝度が従来品より劣り、使用できないレベル

（９）光学部材適性−作業性
上記（７）で得られたシートをバックライトユニットに組み込む際の作業性を以下の観点で観察した。
Ａ：組み込み時、タワミがなく作業性が良好なレベル
Ｂ；組み込み時、若干タワミが確認できるが、作業性に問題のないレベル
Ｃ：組み込み時、タワミが発生し、使用する際に、適用画面サイズ等の制限が
あると思われるレベル
Ｄ；組み込み時、シートの滑り性がよく、シートが滑り作業性に劣り、使用できないレベル

以下に実施例および比較例を示すが、これに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〉
＜ポリエステル（Ａ）の製造方法＞
テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部、ジエチレングリコール２重量部を出発原料とし、触媒としてテトラブトキシチタネートを、Ｔｉ（チタン）含有量として５ｐｐｍとなるように反応器にとり、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後、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であった。ジエチレングリコール含有量は４．０モル％であった。

＜ポリエステル（Ｂ）の製造方法＞
ポリエステル（Ａ）の製造方法において、重合触媒として三酸化アンチモン（アンチモン含有量として２００ｐｐｍ）とし、エチレングリコールに分散させた平均粒子径２．１μｍのシリカ粒子を０．３５部、極限粘度０．６６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（Ｂ）を得た。得られたポリエステル（Ｂ）は、極限粘度０．６６であった。

＜ポリエステル（Ｃ）の製造方法＞
テレフタル酸ジメチル１００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・四水塩を加えて反応器にとり、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。この反応混合物を重縮合槽に移し、正リン酸をＰ（リン）含有量として１０００ｐｐｍとなるように添加した後、二酸化ゲルマニウム加えて、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０．６５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。ポリエステル（Ｃ）の極限粘度は０．６５であった。ジエチレングリコール含有量は１．５モル％であった。

＜ポリエステル（Ｄ）の製造方法＞
ポリエステル（Ａ）の製造方法において、出発原料のジカルボン酸をテレフタル酸ジメチル８０重量部、イソフタル酸２０部としたこと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（Ｄ）を得た。得られたポリエステル（Ｄ）は、極限粘度０．６７、第三成分として、イソフタル酸およびジエチレングリコールの含有量は２１．０モル％であった。

＜ポリエステル（Ｅ）の製造方法＞
ポリエステル（Ａ）の製造において、出発原料を、テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部、重合触媒として三酸化アンチモンをアンチモン含有量として３００ｐｐｍとなるように添加したこと以外は、ポリエステル（Ａ）の製造方法と同様な方法を用いてポリエステル（Ｅ）を得た。得られたポリエステル（Ｅ）の固有粘度は０．６５であった。ジエチレングリコールの含有量は１．０モル％であった。

実施例１：
前述のポリエステル（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）をそれぞれ８５％、１０％、５％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（Ａ）、（Ｃ）をそれぞれ、９５％、５％の原料をＢ層の原料として、２台のベント式二軸押出機に各々を供給し、それぞれ２８５℃で溶融し、Ａ層を最外層（表層）、Ｂ層を中間層とする２種３層（Ａ/Ｂ/Ａ）の層構成で共押出して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。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度８５℃で縦方向に３．３倍延伸した後、以下に示した組成の塗布剤を塗布した後テンターに導き、横方向に１２０℃で３．６倍延伸し、２３０℃で熱処理を行った後、横方向に２％弛緩し、厚さ１００μｍの積層ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの各層の厚みは、１０／８０／１０μｍであった。塗布層の厚みは０．０９μｍであった。

（塗布剤の組成：重量比）
ａ／ｂ／ｃ／ｄ＝５０／２０／３０／３
ここで、ａは、テレフタル酸／イソフタル酸／５−ソジウムスルホイソフタル酸／エチレングリコール／ジエチレングリコール／トリエチレングリコール＝３１／１６／３／２２／２１（モル比）のポリエステル分散体；ｂは、メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリルニトリル/Ｎ−メチロールメタアクリルアミド＝４５/４５/５/５（モル比）の乳化重合体（乳化剤：アニオン系界面活性剤）；ｃは、ヘキサメトキシメチルメラミン（メラミン系架橋剤）；ｄは、粒子径０．０６μｍの酸化ケイ素の水分散体（無機粒子）である。

実施例２：
実施例１において、Ｂ層の原料をポリエステル（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）をそれぞれ９１％、４％、５％の割合で混合した原料とし、各層の厚みを１２／９１／１２μｍとし、製膜条件は、延伸倍率を縦方向に３．０倍、横方向に３．６倍とし、塗布条件を実施例１と同様にして厚み１２５μｍのポリエステルフィルムを得た。

実施例３：
実施例１において、Ａ層の原料を、（Ｂ）、（Ｅ）をそれぞれ、３％、９９％、Ｂ層の原料をポリエステル（Ｂ）、（Ｅ）、１％、９９％とし、各層の厚みを１０／１６８／１０とした以外は実施例１と同様にして、厚み１８８μｍのポリエステルフィルムを得た。

実施例４：
実施例１において、Ａ層の原料をポリエステル（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）をそれぞれ、９０％、５％、５％の割合で混合した原料とし、各層の厚みを、１２／２３６／１２たこと以外は実施例１と同様にして、厚み２６０μｍのポリエステルフィルムを得た。

実施例５：
ポリエステル（Ｂ）、（Ｅ）をそれぞれ５％、９５％の割合で混合した原料を用い、１台の押出機を用いた単層のポリエステルフィルムを作成した。フィルムを単層にしたこと以外、製膜条件は実施例１と同様とし、フィルムの厚みは７５μｍとした。

比較例１：
ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）をそれぞれ７７％、１８％、５％の割合で混合した混合原料をＡ層の原料とした以外は実施例１と同様にして、厚み１８０μｍのポリエステルフィルムを得た。

比較例２：
ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ９５％、５％の割合で混合した原料を用い、１台の押出機を用いた単層のポリエステルフィルムを作成した。フィルムを単層にしたこと以外、製膜条件は実施例１と同様とし、フィルムの厚みは１２５μｍとした。

比較例３：
Ａ層を、ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）を、９５％、５％、Ｂ層を、ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）を、４５％、５％、５０％とした以外、実施例１と同様にして、２００μｍのポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムは、第三成分の含有量が多すぎるため、光学用として使用した場合その特性が低下し、また耐熱性が不足し、実使用時のフィルムの平面性維持等にも不足が見られた。

比較例４：
ポリエステル（Ｅ）、（Ｃ）をそれぞれ１５％、８５％の割合で混合した原料を用い、１台の押出機を用いた単層のポリエステルフィルムを作成した。フィルムを単層にしたこと以外、製膜条件は実施例１と同様とし、フィルムの厚みは５０μｍとした。

以上、得られたフィルムの物性値および光学部材適性について、下記表１にまとめて示す。本発明の要件を満たすフィルムは、光学用としての適性が高いことがわかる。

本発明のフィルムは、例えば、ＬＣＤやＰＤＰの部材として、好適に利用することができる。

Claims (1)

1. 少なくとも片面に塗布層を有するポリエステルフィルムであり、フィルムヘーズが１．０〜３．０％の範囲であり、フィルム両面のＲａが０．００５〜０．０１５μｍ、Ｒｔが０．１０〜０．７０μｍ、Ｒｚが０．０３〜０．１０μｍの範囲にそれぞれあることを特徴とする光学用二軸配向ポリエステルフィルム。