(57)【要約】【課題】フィルム面内で熱収縮率が均一であるとともにフィルム面内での歪みが小さい光学フィルムのフィルムロールを提供する。【解決手段】ポリエチレンテレフタレートからなる厚み３５〜２５０μｍの二軸延伸フィルムである光学用フィルムのフィルムロールであって、フィルムロール上の配向角の最小値が３０〜５０°、機械軸方向に長さ２０ｍあたりのサーベルフォームの絶対値が１０ｍｍ以下であることを特徴とする、光学用フィルムのフィルムロール。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレートからなる厚み３５〜２５０μｍの二軸延伸フィルムである光学用フィルムのフィルムロールであって、フィルムロール上の配向角の最小値が３０〜５０°、機械軸方向に長さ２０ｍあたりのサーベルフォームの絶対値が１０ｍｍ以下であることを特徴とする、光学用フィルムのフィルムロール。
【請求項２】
光学用フィルムが、その少なくとも片面に厚み５０〜１００ｎｍの塗布層を備える、請求項１記載のフィルムロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学用フィルムのフィルムロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学用フィルムはその表面にハードコート層を設けて用いられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８３１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハードコート層を均一に設けるためには、フィルムの走行性が良好である必要がある。良好な走行性を得るためには、フィルムの熱収縮率がフィルムの面内で均一であることと、フィルム面内での歪みが小さいことが必要である。
本発明は、フィルム面内で熱収縮率が均一であるとともにフィルム面内での歪みが小さい光学フィルムのフィルムロール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】
【０００５】
すなわち本発明は、ポリエチレンテレフタレートからなる厚み３５〜２５０μｍの二軸延伸フィルムである光学用フィルムのフィルムロールであって、フィルムロール上の配向角の最小値が３０〜５０°、機械軸方向に長さ２０ｍあたりのサーベルフォームの絶対値が１０ｍｍ以下であることを特徴とする、光学用フィルムのフィルムロールである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、フィルム面内で熱収縮率が均一であるとともにフィルム面内での歪みが小さい光学フィルムのフィルムロールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
［二軸延伸フィルム］
本発明における二軸延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる、厚み３５〜２５０μｍ、好ましくは７０〜２２５μｍの二軸延伸フィルムである。厚みが３５μｍ未満であると機械的強度が不足し、厚みが２５０μｍを超えると光学用に適した高い透明性を得ることが難しくなり、取り扱い性が低下する。
【０００８】
本発明におけるポリエチレンテレフタレートは、ポリエステルの全繰返し単位を基準にエチレンテレフタレート単位を９５モル％以上、好ましくは９８モル％以上の繰り返し単位とするポリエステルであり、共重合ポリエチレンテレフタレートを含む概念である。
【０００９】
二軸延伸フィルムのポリエチレンテレフタレートが、共重合ポリエチレンテレフタレートである場合、共重合成分として、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジエチレングリコールを用いることができる。
本発明において最も好ましいポリエチレンテレフタレートは、ポリエチレンテレフタレートホモポリマーである。
【００１０】
［配向角の最大値］
本発明における光学用フィルムのフィルムロールは、フィルムロール上の配向角の最大値が３０〜５０°である。換言すれば、フィルムの巾方向を基準方向０°としたときに、フィルムの配向が基準方向となす角の最大値が３０〜５０°である。配向角がこの範囲にないと光学用に適さない、傷の多いフィルムとなる。本発明の光学用フィルムのフィルムロールを製造するためには、光学用途に適するように、フィルムにキズをつけることなくフィルムを製造することが必要であり、そのためには未延伸フィルムを同時二軸延伸法で延伸して製造するする必要がある。同時二軸延伸法で得られる延伸フィルムは、逐次二軸延伸法で得られる延伸フィルムに比べて配向角が高く、全巾方向における配向角の最大値が３０〜５０°を示す。
【００１１】
［塗布層］
本発明における光学用フィルムは、その少なくとも片面に、厚み５０〜１００ｎｍの塗布層を備えることが好ましい。この塗布層があることによって、光学用フィルムのうえに設けられるハードコート層等の機能層との接着性や耐電防止性の機能を光学用フィルムに付与することができる。厚みが５０ｎｍ未満であると接着性や耐電防止性の機能が不十分となり、１００ｎｍを超えるとフィルムの透明性が低下して光学用に適さない。
【００１２】
［サーベルフォーム］
本発明の光学用フィルムのフィルムロールは、機械軸方向に長さ２０ｍあたりのサーベルフォームの絶対値が１０ｍｍ以下である。このサーベルフォームの絶対値は、フィルムロールを製品巾にスリットされた状態での値である。
【００１３】
サーベルフォームとは、フィルムロールのフィルムのフィルム平面内での歪みであり、以下のとおり定義される。すなわち、基準平面上に基準点を定めて基準点から直線の基準線を基準平面内の一方向に引き、基準線上に基準点から０ｍの標点（「０ｍ標点」という）、１０ｍの標点（「１０ｍ標点」という）および２０ｍの標点（「２０ｍ標点」という）を打ち、各標点の一つをとおり基準線に直交する標線（それぞれ、「０ｍ標線」、「１０ｍ標線」、「２０ｍ標線」という）を基準平面内に引き、基準平面の基準線上に、フィルムロールから切り出した長さ２０ｍのフィルムを、フィルムの一方の端の巾方向の中央点が０ｍ標点に一致し、他方の端の巾方向の中央点が２０ｍ標点に一致するように広げて静置し、フィルムと基準平面との間の空気を逃がした後、１０ｍ標線上での、フィルムの巾方向の中央点と１０ｍ標点との距離（ｍｍ）を測定する。この距離がサーベルフォームである。
【００１４】
［製造方法］
本発明の光学用フィルムのフィルロールは、縦方向の延伸倍率と巾方向の延伸倍率との差が小さい条件で二軸方向に延伸する必要があり、この延伸を同時二軸延伸法で行う。本発明のフィルムロールは、例えば、以下の方法で得ることができる。
【００１５】
ポリエチレンテレフタレートを、Ｔｍ＋１０℃ないしＴｍ＋３０℃（ただし、Ｔｍはポリエチレンテレフタレートの融点）の温度で溶融し、押出して未延伸フィルムとし、該未延伸フィルムを同時に二軸方向にＴｇないしＴｇ＋１０℃の温度（ただし、Ｔｇはポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度）で縦方向に３．０〜３．５倍、巾方向に３．５〜３．８倍で延伸することで二軸延伸フィルムとする。このとき、巾方向の延伸倍率が縦方向の延伸倍率よりも高い条件で、延伸開始点で縦方向と巾方向が同時に延伸開始され、延伸終了点でも縦方向と巾方向の延伸が同時に延伸終了するように延伸する。このようにして得られたフィルムを（Ｔｇ＋６０）〜Ｔｍの温度で１〜６０秒間、熱固定し、熱弛緩する。
【００１６】
熱固定温度が高過ぎたりトーイン率が低いと、サーベルフォームの絶対値が大きくなる傾向にあるので、目的とする熱収縮率を達成できる範囲で熱固定温度を低く、トーイン率を高くすることがサーベルフォームの絶対値を小さくするために有効である。
延伸後に得られたフィルムロールの巾が３ｍ以上である場合、ハードコート加工に適切な製品巾、通常１〜１．５ｍ巾にスリットして、光学用フィルムのフィルムロールを得る。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。また、本発明における評価は次に示す方法で行った。なお、縦方向はフィルム延伸時の機械軸方向であり、巾方向はこれに直交する方向である。
【００１８】
（１）延伸倍率
同時二軸円延伸法で延伸するため、延伸倍率は以下のように定義される。
縦延伸倍率＝テンター内縦延伸ゾーン出口でのクリップ速度／テンター内縦延伸ゾーン入口でのクリップ速度
巾延伸倍率＝テンター内巾方向延伸ゾーン出口でのフィルム巾／テンター内巾方向延伸ゾーンの入口でのフィルム巾
【００１９】
（２）配向角
フィルムロールの全巾（ＴＤ方向）を１０ｃｍごとに、一辺がＴＤ方向の軸と並行に、他の一辺がＴＤ方向の軸と直角になるように一辺１０ｃｍの正方形の試料を切り出した。この試料を、ＴＤ方向を０°として、神崎製紙（株）製  ＭＯＡ−２００１Ａマイクロ波分子配向計を用い透過マイクロ波強度を測定し、得られたチャートから配向角を求めた。
【００２０】
（３）サーベルフォーム
基準平面上に基準点を定めて基準点から直線の基準線を基準平面内の一方向に引き、基準線上に基準点から０ｍの標点（「０ｍ標点」という）、１０ｍの標点（「１０ｍ標点」という）および２０ｍの標点（「２０ｍ標点」という）を打ち、各標点の一つをとおり基準線に直交する標線（それぞれ、「０ｍ標線」、「１０ｍ標線」、「２０ｍ標線」という）を基準平面内に引き、基準平面の基準線上に、フィルムロールから切り出した長さ２０ｍのフィルムを、フィルムの一方の端の巾方向の中央点が０ｍ標点に一致し、他方の端の巾方向の中央点が２０ｍ標点に一致するように広げて静置し、フィルムと基準平面との間の空気を逃がした後、１０ｍ標線上での、フィルムの巾方向の中央点と１０ｍ標点との距離（ｍｍ）を測定した。
【００２１】
［実施例１］
溶融ポリエチレンテレフタレート（［η］＝０．６３ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７８℃）をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表１に示す組成からなる塗剤の濃度８重量％の水性塗液をロールコーターにて均一に塗布して塗布フィルムとした。この塗布フィルムを、引き続いて９５℃で乾燥し、１２０℃で縦方向に３．２倍、巾方向に３．７倍で、縦方向と巾方向とを同時に延伸し、２２０℃で熱固定し、１４０〜１９０℃の冷却区間で製膜速度を１．３％遅くして縦方向に熱弛緩し（この割合を「熱縦弛緩率」と称す。）、同時に巾方向のレール巾を１．７％狭くして、１．７％巾方向に弛緩（この割合を「トーイン率」と称す。）することにより、厚さ１２５μｍ、巾５ｍ、長さ２２００ｍの光学用フィルムのフィルムロールを得た。このフィルムロールを端部の５０ｃｍずつを除外して巾１ｍずつ４分割にスリットし、巾１ｍ、長さ２０００ｍのフィルムロールを得た。このフィルムロールの評価結果を表２に示す。
【００２２】
【表１】
2010253832.tif 000002
【００２３】
塗剤の各成分は次のとおりである。
ポリエステル１：
酸成分がテレフタル酸９０モル％／イソフタル酸５モル％／５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％、グリコール成分がエチレングリコール９０モル％／ジエチレングリコール１０モル％で構成されている（Ｔｇ＝７０℃、平均分子量１５０００）。なお、ポリエステル１は、特開平０６−１１６４８７号公報の実施例１に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、テレフタル酸ジメチル５３部、イソフタル酸ジメチル３部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル５部、エチレングリコール３６部、ジエチレングリコール３部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン０．０５部を添加して窒素雰囲気下で温度を２３０℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで反応系の温度を徐々に２５５℃まで上昇させ系内を１ｍｍＨｇの減圧にして重縮合反応を行い、ポリエステル１を得た。
【００２４】
ポリエステル２：
酸成分が２，６−ナフタレンジカルボン酸７５モル％／イソフタル酸２０モル％／５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％、グリコール成分がエチレングリコール９０モル％／ジエチレングリコール１０モル％で構成されている（Ｔｇ＝８０℃、平均分子量１５０００）。なお、ポリエステル２は下記の通り製造した。すなわち、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル５１部、イソフタル酸ジメチル１１部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル４部、エチレングリコール３１部、ジエチレングリコール２部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン０．０５部を添加して窒素雰囲気下で温度を２３０℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで攪拌器のモータートルクの高い重合釜で反応系の温度を徐々に２５５℃まで上昇させ系内を１ｍｍＨｇの減圧にして重縮合反応を行い、固有粘度が０．５６のポリエステル２を得た。このポリエステル２５部をテトラヒドロフラン７５部に溶解させ、得られた溶液に１００００回転／分の高速攪拌下で水７５部を滴下して乳白色の分散体を得、次いでこの分散体を２０ｍｍＨｇの減圧下で蒸留し、テトラヒドロフランを留去した。ポリエステル２の水分散体を得た。
【００２５】
架橋剤：
メチルメタクリレート１０モル％／２−イソプロペニル−２−オキサゾリン７０モル％／ポリエチレンオキシド（ｎ＝１０）メタクリレート５モル％／アクリルアミド１５モル％で構成されている（Ｔｇ＝１００℃）。なお、架橋剤は、特開昭６３−３７１６７号公報の製造例１〜３に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、四つ口フラスコに、イオン交換水３０２部を仕込んで窒素気流中で６０℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．５部、亜硫酸水素ナトリウム０．２部を添加し、さらに、メタクリル酸メチル７．８部、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン５２．８部、ポリエチレンオキシド（ｎ＝１０）メタクリル酸２０．４部、アクリルアミド６．６部の混合物を３時間にわたり、液温が６０〜７０℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に２時間保持しつつ、撹拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が２５％の架橋剤の水分散体を得た。
【００２６】
添加剤：
帯電防止剤（複合資材株式会社製  商品名エレカットＬ）
【００２７】
【表２】
2010253832.tif 000003
【００２８】
［比較例１］
溶融ポリエチレンテレフタレート（［η］＝０．６３ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７８℃）をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表１に示す組成からなる塗剤の濃度８重量％の水性塗液をロールコーターで均一に塗布して塗布フィルムとした。この塗布フィルムを、引き続いて９５℃で乾燥し、１２０℃で縦方向に３．２倍、巾方向に３．７倍で縦方向および巾方向を同時に延伸し、２３０℃で熱固定し、１４０〜１９０℃の冷却区間で製膜速度を１．３％遅くして縦方向に熱弛緩し（この数値を以後縦弛緩率と称す。）、同時に巾方向のレール巾を１．７％狭くして、１．７％巾方向に弛緩することにより、厚さ１２５μｍ、巾５ｍ、長さ２２００ｍの光学用フィルムのフィルムロールを得た。このフィルムロールを端部の５０ｃｍずつを除外して巾１ｍずつ４分割にスリットし、巾１ｍ、長さ２０００ｍのフィルムロールを得た。このフィルムロールの評価結果を表２に示す。
【００２９】
［比較例２］
溶融ポリエチレンテレフタレート（［η］＝０．６３ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７８℃）をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表１に示す組成からなる塗剤の濃度８重量％の水性塗液をロールコーターで均一に塗布して塗布フィルムとした。この塗布フィルムを、引き続いて９５℃で乾燥し、１２０℃で縦方向に３．２倍、巾方向に３．７倍で縦方向および巾方向を同時に延伸し、２２０℃で熱固定し、１４０〜１９０℃の冷却区間で製膜速度を１．３％遅くして縦方向に熱弛緩し（この数値を以後縦弛緩率と称す。）、同時に巾方向のレール巾を１．５％狭くして、１．５％巾方向に弛緩することにより、厚さ１２５μｍ、巾５ｍ、長さ２２００ｍの光学用フィルムのロールフィルムを得た。このフィルムロールを端部の５０ｃｍずつを除外して巾１ｍずつ４分割にスリットし、巾１ｍ、長さ２０００ｍのフィルムロールを得た。このフィルムロールの評価結果を表２に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の光学用フィルムのフィルムロールは、光学用フィルムとして用いることができ、例えば液晶表示装置の光学部材の基材として好適に用いることができる。