(57)【要約】【課題】フィルムの自重による変形を抑制するための充分な厚みを持ちながら、優れた透明性を併せ持ちかつ黄色味の少ない光学用二軸延伸ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練して得た、厚みが２０〜４００μｍ、ヘーズが１．０％以下であり、ポリエステル（Ｇ）の固有粘度が、０．８５〜１．５０でありかつポリエステル（Ｓ）の固有粘度より０．０５以上高いことを特徴とする、光学用二軸延伸ポリエステルフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練して得た、厚みが２０〜４００μｍ、ヘーズが１．０％以下であり、透過で測定したｂ＊値が０．６０以下であり、ポリエステル（Ｇ）の固有粘度が、０．８５〜１．５０でありかつポリエステル（Ｓ）の固有粘度より０．０５以上高いことを特徴とする、光学用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【請求項２】
ヘーズが厚み１８８μｍあたり０．３０％以下である、請求項１記載の光学用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学用二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。詳しくは、フラットパネルディスプレイの光学部材として用いられる光学用二軸延伸ポリエステルフィルムや、光学部材の製造工程または組立工程において光学部材を保護するために用いられる保護フィルムや離型フィルムとして用いられる光学用二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二軸延伸ポリエステルフィルムは優れた光学特性を持つため、光学用フィルムとして、フラットパネルディスプレイの部材である拡散板や、プリズムシートのベースフィルムとして、またタッチパネルの基材として、広く用いられている。
【０００３】
光学用途の中でも、高い視認性が要求されるフラットパネルディスプレイの部材の用途では、フィルムには高い透明性が必要となる。他方で、ディスプレイの大型化に伴い、部材のフィルムには、自重による変形を防ぐためにある程度の厚みが必要となった。
【０００４】
しかし、厚みを厚くすると、キャスティングドラムへの押出時に冷却が不足し、結晶が生成してヘーズが上昇する傾向が見られる。このため、ポリエステルフィルムでは、フィルムに自重による変形を防ぐに充分な厚みを持たせることと、フィルムのヘーズを抑制することを両立することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６１９３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５８０３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００５／１００４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、フラットパネルディスプレイの部材の用途においては、透明性と共に、フィルム自体に着色がないことも重要である。しかも、厚みの厚いフィルムでは、薄いフィルムに比べて、着色の影響が強く現れる。フィルムが着色しているとディスプレイに表示される映像に、部材の着色の影響が現れ、正確な色再現ができない。
【０００７】
ディスプレイの大型化に伴い、フィルムの自重による変形を抑制するために、従来よりも厚いフィルムが必要となってきているが、フィルムを厚くすると透明性が低下するのみならず、黄色味が強くなってしまう。
【０００８】
本発明は、フィルムの自重による変形を抑制するための充分な厚みを持ちながら、優れた透明性を併せ持ちかつ黄色味の少ない光学用二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明は、エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練して得た、厚みが２０〜４００μｍ、ヘーズが１．０％以下であり、透過で測定したｂ＊値が０．６０以下であり、ポリエステル（Ｇ）の固有粘度が、０．８５〜１．５０でありかつポリエステル（Ｓ）の固有粘度より０．０５以上高いことを特徴とする、光学用二軸延伸ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フィルムの自重による変形を抑制するための充分な厚みを持ちながら、優れた透明性を併せ持ちかつ黄色味の少ない光学用二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［ポリエステル］
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練して得たポリエステル組成物からなる。
【００１２】
本発明では、エステル交換法により重合されたポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練することで、優れた透明性のフィルムを、ポリマー濾過時の濾過圧の上昇による生産性の低下を招来することなく得ることができる。
【００１３】
ポリエステル（Ｓ）は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステルである。主たる繰り返し単位とはポリエステルを構成する全繰り返し単位の８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上の繰り返し単位をいう。ポリエステル（Ｓ）は共重合ポリエステルであってもよい。その場合、共重合成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸を例示することができる。
【００１４】
ポリエステル（Ｇ）は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステルである。主たる繰り返し単位とはポリエステルを構成する全繰り返し単位の８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上の繰り返し単位をいう。ポリエステル（Ｓ）は共重合ポリエステルであってもよい。その場合、共重合成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸を例示することができる。
【００１５】
［フィルムの厚み］
本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムの厚みは、機械的強度と生産性を両立するために２０〜４００μｍ、好ましくは５０〜３５０μｍ、さらに好ましくは１２５〜３００μｍである。２０μｍ未満であると機械的強度が不足し、４００μｍを超えると生産性が劣ることになる。
【００１６】
［フィルムのヘーズ］
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、フィルムのヘーズが１．０％以下、好ましくは０．９％以下、さらに好ましくは０．８％以下、特に好ましくは０．２〜０．５である。ヘーズが１．０％を超えると透明性が低下し、光学用途として適さない。
【００１７】
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、フィルムの厚み１８８μｍあたりのヘーズが、好ましくは０．４％以下、さらに好ましくは０．３８％以下、さらに好ましくは０．３５％以下、特に好ましくは０．３０％以下である。この範囲のヘーズであることで特に優れた透明性を備え、光学用途に適したフィルム得ることができる。
【００１８】
これらのヘーズを達成するためには、エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）９０〜１０重量部とを溶融混練した組成物をフィルムの原料として用い、しかも、滑剤としての粒子を実質的に含有しない組成物を原料として用いればよい。なお、実質的に含有しないとは、含有量が、ポリエステフィルムの全重量を基準に、例えば０．１重量％以下である。
【００１９】
［固有粘度］
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムに用いるポリエステル（Ｇ）の固有粘度は０．８５〜１．５０であり、かつポリエステル（Ｓ）の固有粘度より０．０５以上高いことが必要である。固有粘度がこの条件を満足することで、フィルムの着色を抑制し、透明度の高いフィルムを得ることができる。
【００２０】
ポリエステル（Ｇ）の固有粘度は、ポリエステル（Ｓ）の固有粘度より、好ましくは０．０５〜０．５ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．１〜０．４ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．１〜０．３ｄｌ／ｇ高い。固有粘度の差をこの範囲とすることで、優れた強度を備えながら、均一な溶融混練を行うことができ、厚み斑の少ないフィルムを得ることができる。
【００２１】
［フィルムのｂ＊値］
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、透過で測定したｂ＊値が０．６０以下である。ｂ＊値が０．６０を超えると、フィルムの黄色味目立ち、ディスプレイ用部材として用いたときに正確な色再現ができない。
【００２２】
［製造方法］
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムに用いられるポリエステルは、公知の方法により製造することができる。
ポリエステル（Ｓ）は、例えばテレフタル酸ジメチルとエチレングリコ−ルおよび必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコ−ルを留去してエステル交換反応させた後、減圧下に重縮合反応を行いポリエステルを得る、エステル交換法により製造することができる。エステル交換反応触媒としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、コバルトの化合物を用いることができる。重縮合反応触媒として、アンチモン化合物を用いることが好ましい。アンチモン化合物として、例えば三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酢酸アンチモン、酒石酸アンチモンを用いることができる。エステル交換法によりポリエステルを製造する場合は、重縮合反応前にエステル交換反応触媒を失活させる目的で、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、正リン酸といったリン化合物が通常は添加されるが、リン元素のポリエチレンテレフタレート中での含有量が２０〜１００ｐｐｍであることがポリエステルの熱安定性の点から好ましい。
【００２３】
また、ポリエステル（Ｇ）は、例えばテレフタル酸とエチレングリコ−ルおよび必要により他の共重合成分を直接反応させて水を留去してエステル化した後、減圧下に重縮合反応を行う直接エステル化法により製造することができる。重縮合反応触媒として、ゲルマニウム化合物を用いることが好ましい。ゲルマニウム化合物として、例えば二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム、蓚酸ゲルマニウム、塩化ゲルマニウムを例示することができる。
【００２４】
いずれの方式においても、エステル化反応またはエステル交換反応は、１段階で行ってもよく、多段階に分けて行ってもよい。溶融重縮合反応も１段階で行ってもよく、多段階に分けて行ってもよい。
【００２５】
ポリエステルの固有粘度を特に高くする必要がある場合には、さらに固相重合を行ってもよい。固相重合前に結晶化を促進するために、溶融重合ポリエステルのペレットに吸湿させたあと加熱結晶化させてもよく、水蒸気を直接ポリエステルのペレットに吹きつけて加熱結晶化させてもよい。溶融重縮合反応は、回分式反応装置で行ってもよく、連続式反応装置で行ってもよい。固相重合反応は、溶融重縮合反応と同様に、回分式装置や連続式装置で行うことができる。溶融重縮合と固相重合は連続で行ってもよく、分割して行ってもよい。固相重合に供するポリエステルのペレットの形状は、シリンダー型、角型、球状、扁平な板状のいずれでもよい。平均粒径は通常１．０〜５．０ｍｍである。
【００２６】
本発明に用いられるポリエステルのうち、固有粘度の高いものは、溶融重合後これをペレット化し、さらに固相重合することによって得ることができる。固相重合は、従来公知の方法で行うことができる。例えば、次のように行うとよい。まず、固相重合に供する溶融重縮合で得たポリエステルを、不活性ガス下または減圧下、あるいは水蒸気または水蒸気含有不活性ガス雰囲気下において、１００〜２１０℃の温度で、１〜５時間加熱して、予備結晶化する。次いで、不活性ガス雰囲気下または減圧下にて、１９０〜２３０℃の温度で１〜３０時間の固相重合を行う。固相重合後、必要に応じて減圧下または不活性ガス雰囲気下において、約１５０℃の温度から５０℃以下の温度に冷却する。
【００２７】
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、エステル交換法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｓ）のペレット１０〜９０重量部と、直接重合法により重合されたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位としてなるポリエステル（Ｇ）のペレット９０〜１０重量部とを１４０〜１８０℃で２〜５時間乾燥後、押出機ホッパーに投入し、溶融温度２５０〜３００℃で溶融混練して押出し、キャスティングドラム上で急冷して未延伸フィルムを得る。このようにして得られた未延伸フィルムを７７〜８５℃で予熱し、さらにＩＲヒーターにて加熱して縦方向に３．０〜３．６倍に延伸する。続いてテンターに供給し、１３０〜１４０℃にて横方向に３．０〜３．７倍に延伸する。得られた二軸配向フィルムを２００〜２５０℃の温度で５秒間から１０分間熱固定して得ることができる。
【００２８】
二軸延伸の方法としては、未延伸ポリエステルフィルムを、長手方向あるいは幅方向に
延伸し、続いて先の延伸方向と直行する方向の延伸を行う逐次二軸延伸や、長手方向と幅
方向に一度に延伸する同時二軸延伸などの方法を用いることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。なお、物性の測定方法および評価方法は以下のとおりである。
【００３０】
（１）ヘーズ
（１−１）ヘーズ
フィルムについてＪＩＳ  Ｋ７３６１に準じ、ヘーズ測定器（日本電色工業社製の商品名「ＮＤＨ―２０００」）を用いて測定した。二軸延伸ポリエステルフィルムの任意の３点について全光線透過率（％）と散乱光透過率（％）を求めた。これら３点の平均値をそれぞれ全光線透過率Ｔｔ（％）と散乱光透過率Ｔｄ（％）とした。これらの数値から、へーズ（Ｔｄ／Ｔｔ×１００（％））を算出した。  
【００３１】
（１−２）１８８μｍあたりのヘーズ
フィルム単位厚み（１μｍ）あたりのヘーズを算出し、これを１８８倍することで求めた。まず、フィルム１枚について、フィルム２枚を密着して重ねた積層体について、およびフィルム３枚を密着して重ねた積層体について、上記（１−１）の方法でヘーズを測定した。つぎに、ｘ軸をフィルムまたは積層体の厚み（μｍ）、ｙ軸をそのフィルムまたは積層体のヘーズ（％）として、厚み（μｍ）とヘーズ（％）との関係をグラフにプロットし、得られた直線の傾きからフィルム単位厚み（１μｍ）あたりのヘーズ（％）を算出した。例えば、フィルム１枚の厚みが５０μｍである場合、プロットされる点（ｘ，ｙ）は、（５０μｍ，５０μｍのフィルムのヘーズ）、（１００μｍ，５０μｍのフィルム２枚を密着して重ねた厚み１００μｍの積層体のヘーズ）、（１５０μｍ，５０μｍのフィルム３枚を密着して重ねた厚み１５０μｍの積層体のヘーズ）の３点となる。なお、プロットされた点が直線にのらないときは、各点からの距離が最小となるように直線を引く。
【００３２】
（２）ｂ＊値
カラー測定器（日本電色工業社製の商品名「ＳＺ−Σ９０」）を用いて測定した。フィルム上の任意の３点について、透過法で測定し、平均をとった。
【００３３】
（３）固有粘度（ｄｌ／ｇ）
ｐ−クロロフェノールと１，１，２，２−テトラクロロエタンとの混合溶媒（ｐ−クロロフェノール：１，１，２，２−テトラクロロエタン＝４０重量％：６０重量％）を溶媒として用い、３５℃で測定した。
【００３４】
［参考例１］ポリエステル１の重合（エステル交換  三酸化アンチモン触媒）
ジメチルテレフタレート１００重量部、エチレングリコール２００重量部、酢酸マンガン四水塩０．０３重量部を反応容器に仕込み、エステル交換反応を実施した。続いて、トリフェニルホスホノアセテート０．０２重量部、三酸化アンチモン０．０１重量部を添加し、その後、３時間減圧下で２９７℃まで昇温して、重縮合反応を行い、固有粘度が０．６１ｄｌ／ｇであるポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。このポリエチレンテレフタレートをポリエステル１と称する。
【００３５】
［参考例２］ポリエステル２の重合（直接重合  二酸化ゲルマニウム）
ジメチレンテレフタレート１００重量部とエチレングリコール６５重量部を常温でスラリー化し、加圧下でエステル化反応を行い、リン化合物０．０２重量部、二酸化ゲルマニウム０．０１重量部を添加した。次いで２９０℃まで昇温して、重縮合反応を行い、低分子量のポリエステルを得た。得られたポリエステルを２１０℃、１８時間固相重合を行い、固有粘度が０．８６ｄｌ／ｇであるポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。このポリエチレンテレフタレートをポリエステル２と称する。
【００３６】
［参考例３］ポリエステル３の重合（直接重合  二酸化ゲルマニウム）
参考例２において、固相重合時間を１８時間から１２時間に変更する以外は参考例２と同様にして、固有粘度０．７７ｄｌ／ｇであるポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。このポリエチレンテレフタレートをポリエステル３と称する。
【００３７】
［参考例４］ポリエステル４の重合（エステル交換  二酸化ゲルマニウム）
参考例１において、重縮合反応の触媒として用いた三酸化アンチモンの代わりに二酸化ゲルマニウムを用いた以外は参考例１と同様にして、固有粘度が０．６２ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。これを１８時間固相重合を行い、固有粘度０．８６ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。このポリエチレンテレフタレートをポリエステル４と称する。
【００３８】
［実施例１］
上記のポリエステル１のペレットとポリエステル２のペレットとを重量比で６８：３２の割合で混合し、この混合物を１６０℃で３時間乾燥後、押出機ホッパーに投入し、溶融温度２７０℃で溶融し、溶融押出し、キャスティングドラム上で急冷して未延伸フィルムを得た。
得られた未延伸フィルムを８２〜８４℃にて予熱し、さらに低速、高速のロール間で１５ｍｍ上方より８５０℃のＩＲヒーターにて加熱して縦方向に３．２倍に延伸した。続いてテンターに供給し、１３８℃にて横方向に３．５倍に延伸して得られた二軸延伸フィルムを２４２℃の温度で５秒間熱固定し、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１にまとめる。
【００３９】
［比較例１］
実施例１においてポリエステル２をポリエステル３に変更した以外は実施例１と同様の条件で、溶融押出、二軸延伸および熱固定して、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１にまとめる。
【００４０】
［比較例２］
実施例１においてポリエステル２をポリエステル４に変更した以外は実施例１と同様の条件で、溶融押出、二軸延伸および熱固定して、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１にまとめる。
【００４１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の光学用二軸延伸ポリエステルフィルムは、光学用フィルムや光学用フィルムの表面保護材として用いることができる。なお、光学用フィルムとして、フラットパネルディスプレイに用いられる、プリズムシートを例示することができる。また、光学用フィルムの表面保護材として、フラットパネルディスプレイに用いられる偏光板を組み立て工程で保護するために用いられる保護材を例示することができる。