(57)【要約】  フィルム幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが６°以内であり、幅が１，２００ｍｍ以上２，０００ｍｍ未満であり、面内位相差値レターデーションが５０〜２００ｎｍであって、フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキが２０ｎｍ以下であり、局所的な位相差ムラが１０ｎｍ未満であり、厚みが２μｍ以上１０μｍ以下であるフィルムを巻き取った光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。光学位相差板用として好適に適用できるポリエステルフィルムロールを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが６°以内であり、幅が１，２００ｍｍ以上かつ２，０００ｍｍ未満であり、面内位相差値レターデーションが５０〜２００ｎｍであって、フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキが２０ｎｍ以下であり、厚みが２μｍ以上かつ１０μｍ以下であるフィルムを巻き取ってなることを特徴とする光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。
【請求項２】
フィルム幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが１０°以内であり、幅が２，０００ｍｍ以上であり、面内位相差値レターデーションが５０〜２００ｎｍであって、フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキが２０ｎｍ以下であり、厚みが２μｍ以上かつ１０μｍ以下であるフィルムを巻き取ってなることを特徴とする光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。
【請求項３】
フィルムロール全幅及び長手方向１，２００ｍｍ以上の範囲について、局所的な位相差ムラが１０ｎｍ未満である、請求項１または２に記載の光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。
【請求項４】
フィルムロールを巻き取る工程におけるフィルムの搬送速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上かつ２００ｍ／ｍｉｎ未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の光学位相差板用ポリエステルフィルムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示用途等の部材において、偏光板と組み合わせて好適に用いられる光学位相差板用ポリエステルフィルムロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、偏光板を利用した表示デバイスの普及が進んでいるが、これらのデバイスにおいては、偏光眼鏡をかけると見る角度によって画面が暗くなるという問題が着目されている。  【０００３】
これは、偏光眼鏡にある偏光膜の偏光軸と表示デバイスの視認者側に配置されている偏光板の偏光軸の方向とのズレによる透過率の差が原因となっている。【０００４】
この問題は偏光眼鏡をかけて観察する機会が多いカーナビゲーション、ＰＮＤ、航空機コックピット、ＰＤＡ、携帯電話、魚群探知機等において発生しうるが、近年は画面の角度を回転させて操作させるスマートフォンやタブレットなどのデバイスにおいて特に発生しうる問題である。さらにまた、これらのデバイスでは、従来の厚いフィルムを適用すると、軽量化のニーズに応えきれないという問題もあった。【０００５】
これらの問題に対し、表示デバイスの視認者側偏光板の外側（視認者側）に、複屈折性を有する光学位相差板（λ／４位相板、λ／２位相差板）を設けることで表示デバイスからの光を直線偏光から円偏光にする方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。【０００６】
特許文献２，３にはλ／４位相差板に使用されるフィルムの例が示されているが、用いられている樹脂は、ポリカーボネート系、ポリビニルアルコール系、ポリスチレン系、ポリメチルメタクリレート系、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系、ポリアリレート系、ポリアミド系、ノルボルネンの如き環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン系等が挙げられている。【０００７】
一方、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂からなるフィルム、特に二軸配向ポリエステルフィルムは優れた寸法安定性、剛性を有しているものの、配向による複屈折への寄与が他の樹脂に比較して大きいため、λ／４位相差板、λ／２位相差板として適用させる際に特許文献２，３に記載の位相差板よりも薄膜化することが可能で液晶デバイスの軽量化が可能となるが、これまで具体的な実施例を伴う技術が公開されてこなかった。【０００８】
二軸配向ポリエステルフィルムにおいては、端部を把持した状態での加熱延伸により、製造されるフィルムの中央部が自重や熱収縮応力によって重力方向や製造工程の進行方向に対して引っ張られ垂れ下がることにより、工程内のフィルムが懸垂線（カテナリー曲線）を構成することに起因するボーイング（ｂｏｗｉｎｇ）という現象が生じ、フィルム幅方向での複屈折のバラツキ、フィルム幅方向での配向主軸の傾き（以下  配向角と記す）のバラツキが発生する。【０００９】
このため、光学位相差板として使用すると、面内位相差が位置毎に不均一となるため、色あいが不均一になる問題があるほか、フィルムの光軸が幅位置毎に角度がばらつくため、偏光板の軸との角度関係も一定にならなくなることから、λ／４位相差板として使用することができないという問題があった。【００１０】
このボーイングによる配向角のバラツキは、製膜しているフィルムの中心からの距離に対応して２次関数的に大きくなるため、広い幅及びフィルム中心から離れた位置での配向角のバラツキを抑制することは大きな課題とされてきた。【００１１】
このような課題に対して、二軸配向ポリエステルフィルムでは次のような技術で従来対策を講じてきている。特許文献４では延伸後のフィルムを長手方向に弛緩することでボーイングを抑制したフィルムが開示されている。しかしながら、特許文献４に記載されているフィルムは厚み３０μｍレベルのフィルムであり、薄膜化すると厚みムラが大きく、面内位相差が位置毎に不均一となるため適用が困難であった。【００１２】
また二軸配向ポリエステルフィルムにおける薄膜化されたフィルムとしては特許文献５に挙げたような磁気材料用途のポリエステルフィルムが挙げられるが、これらの技術では面内位相差をλ／４位相差板に適した条件とするには不十分であった。【００１３】
これらの問題に対応するため、製膜したフィルムの中心部分のみを使用する方法が従来は偏光板離型用フィルムなどの用途ではなされているが、生産性が悪くなる上に液晶デバイスのサイズが大きくなるにつれ、対応する幅の広いフィルムを採取することは困難であった。【００１４】
表示デバイスには上述した配向角や面内位相差の不均一によって発生する色ムラやコントラストのムラが生じ難いことが強く求められているが、近年普及しているスマートフォンやタブレットなどのデバイスにおいては、表示デバイスと視認者の距離が非常に近いため、局所的な色ムラが判別しやすくなり問題となっている。この局所的な色ムラを抑制するため、特許文献６のような熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法を改良してフィルム面内の１ｃｍ離れた２点間の位相差ムラを抑制した技術が知られているが、実用上１ｃｍよりも狭い範囲の局所的な位相差ムラが問題となるため、未だ実用上満足できる位相差板を得ることはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−１０５２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６２１５５号公報
【特許文献３】特開２００７−１７１９７８号公報
【特許文献４】特開２００４−３５８７４２号公報
【特許文献５】特開２００５−１６３０２０号公報
【特許文献６】特開平０９−１３８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明における課題は、上記した背景技術の問題を解消し、光学位相差板用として好適に適用できるポリエステルフィルムロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、次の特性を有することで上記課題が解決できることを見いだし、本発明に至った。【００１８】
（１）フィルム幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが６°以内であり、幅が１，２００ｍｍ以上かつ２，０００ｍｍ未満であり、面内位相差値レターデーションが５０〜２００ｎｍであって、フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキが２０ｎｍ以下であり、厚みが２μｍ以上かつ１０μｍ以下であるフィルムを巻き取ってなることを特徴とする光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。【００１９】
（２）フィルム幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが１０°以内であり、幅が２，０００ｍｍ以上であり、面内位相差値レターデーションが５０〜２００ｎｍであって、フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキが２０ｎｍ以下であり、厚みが２μｍ以上かつ１０μｍ以下であるフィルムを巻き取ってなることを特徴とする光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。【００２０】
（３）フィルムロール全幅及び長手方向１，２００ｍｍ以上の範囲について、局所的な位相差ムラが１０ｎｍ未満である（１）または（２）に記載する光学位相差板用ポリエステルフィルムロール。【００２１】
（４）フィルムロールを巻き取る工程におけるフィルムの搬送速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上かつ２００ｍ／ｍｉｎ未満である（１）〜（３）のいずれかに記載する光学位相差板用ポリエステルフィルムロールの製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、配向主軸の傾きの角度（配向角）、面内位相差値レターデーションのバラツキを抑え、局所的な面内位相差ムラを含めた位相差値の範囲を規定することで、生産収率性を向上できる光学位相差板用ポリエステルフィルムロールを提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施態様に係る光学位相差板用ポリエステルフィルムロールについてさらに詳細に説明する。本実施態様において好適に用いることのできるポリエステルは、分子配向により高強度フィルムとなるポリエステルであれば特に限定しないが、主としてポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートを含むことが好ましい。特に好ましくは価格的にも優位なポリエチレンテレフタレートである。ポリエチレンテレフタレートを用いる場合、エチレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体成分としては、例えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン成分、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが目的とするフィルム物性を阻害しない範囲で使用できる。
【００２４】
かかるポリエステルは、例えば以下に示す方法で製造することができる。たとえば、酸成分をジオール成分と直接エステル化反応させた後、この反応の生成物を減圧下で加熱して余剰のジオール成分を除去しつつ重縮合させることによって製造する方法や、酸成分としてジアルキルエステルを用い、これとジオール成分とでエステル交換反応させた後、上記と同様にして重縮合させることによって製造する方法等がある。この際、必要に応じて、反応触媒として例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、マンガン、コバルト、亜鉛、アンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物を用いることもできる。上記ポリエステルは、固有粘度が０．４〜０．９、好ましくは０．５〜０．７、さらに好ましくは０．５５〜０．６５である。
【００２５】
本実施態様の光学位相差板用ポリエステルフィルムロール（以下、ポリエステルフィルムロール、または単にフィルムロールということがある）に適用されるポリエステルフィルムには、ポリエステル（ポリマー１）とポリイミド（ポリマー２）とを含んでいるポリマーアロイフィルムであってもよい。ここでいうポリマーアロイとは、高分子多成分系のことであり、共重合によるブロックコポリマーであってもよいし、混合などによるポリマーブレンドであってもよい。延伸性、生産性の観点からは、共重合など分子的な結合を有さないポリマーブレンドの方がより好ましい。
【００２６】
本実施態様に用いられるポリマー２は、分子鎖中にイミド基を有するポリイミドである。ポリイミドはポリエステルに対して、イミド環とベンゼン環の相互作用などに由来すると考えられる相互作用を有し、また、一般的にポリエステルよりも高いガラス転移温度を有する。このため、フィルムは製造工程において、主成分であるポリマー１のガラス転移温度に近い温度で延伸される場合に、延伸温度付近では分子運動性が低いポリイミドがポリマー１の配向結晶化による延伸性の低下をある程度阻害する働きをすることによって高倍率延伸を可能ならしめているものと推定される。
【００２７】
上記のポリイミドとしては、例えば、下記一般式で示されるような構造単位を含有するものが好ましい。
【００２８】
【化１】
2013133064.tif 000002
ただし、式中のＲ１は、下記化学式で示されるような脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基から選ばれた一種もしくは二種以上の基を表す。
【００２９】
【化２】
2013133064.tif 000003
【００３０】
【化３】
2013133064.tif 000004
【００３１】
また、式中のＲ２は、下記化学式で示されるような脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基から選ばれた一種もしくは二種以上の基を表す。
【００３２】
【化４】
2013133064.tif 000005
かかるポリイミドは、テトラカルボン酸および／またはその酸無水物と、脂肪族一級モノアミン、芳香族一級モノアミン、脂肪族一級ジアミンおよび芳香族一級ジアミンよりなる群から選ばれる一種もしくは二種以上の化合物を脱水縮合することにより得ることができる。
【００３３】
溶融成形性やポリエステルとの親和性などの点から、下記一般式で示されるような、ポリイミド構成成分にエーテル結合を含有するポリエーテルイミドが特に好ましい。
【００３４】
【化５】
2013133064.tif 000006
【００３５】
（ただし、上記式中Ｒ３は、６〜３０個の炭素原子を有する２価の芳香族または脂肪族残基、Ｒ４は６〜３０個の炭素原子を有する２価の芳香族残基、２〜２０個の炭素原子を有するアルキレン基、２〜２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、および２〜８個の炭素原子を有するアルキレン基で連鎖停止されたポリジオルガノシロキサン基からなる群より選択された２価の有機基である。）
【００３６】
上記Ｒ３、Ｒ４としては、例えば、下記式群に示される芳香族残基を挙げることができる。
【００３７】
【化６】
2013133064.tif 000007
本実施態様では、ポリエステルとの親和性、コスト、溶融成形性等の観点から、２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とｍ−フェニレンジアミン、またはｐ−フェニレンジアミンとの縮合物である、下記２つの式のいずれかで示される繰り返し単位を有するポリマーが好ましい。
【００３８】
【化７】
2013133064.tif 000008
【００３９】
【化８】
2013133064.tif 000009
【００４０】
（ｎは２以上の整数、好ましくは２０〜５０の整数）
【００４１】
このポリエーテルイミドは、“ウルテム”（登録商標）の商品名で、ジーイープラスチックス社より入手可能である。
【００４２】
本実施態様で用いるポリマー２は、上記のなかでも、ポリマー１と良好な親和性を有することが好ましい。なお、ここでいう良好な親和性（相溶性）を有するとは、例えば、ポリマー１とポリマー２とからなるポリマーアロイを用い、所定の混合比で溶融混合し未延伸または２軸延伸フィルムを作成し、該フィルム断面を透過型電子顕微鏡で３万〜５０万倍の倍率で観察した場合、有機粒子や無機粒子などの添加物に起因しない投影面積円相当径（以下、単に円相当径という）が５０ｎｍ以上の構造（例えば、分散不良のポリマードメインなど）が観察されないことをいう。ただし、親和性を判定する方法は特にこれに限定されるものではなく、必要に応じて、温度変調型ＤＳＣ（ＭＤＳＣ）によって単一のガラス転移点が観察されることによって良好な親和性があると判定してもよい。
【００４３】
本実施態様の光学位相差板用ポリエステルフィルムロールに適用されるポリエステルフィルムは、ヘイズ値が３％以下であることが好ましい。好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。ヘイズ値が３％より大きいと円偏光板における位相差フィルムとして使用した場合にフィルムからの散乱光が大きく、クロスニコル状態で光りモレの原因となるためである。
【００４４】
本実施態様に適用されるフィルムは単層であっても、２層以上からなる複合フィルムであってもよいが、フィルムのヘイズ値を上記範囲にするには、３層複合フィルムからなる場合特に好適である。この場合、両表面層側の積層部の粒子種あるいは粒子含有量が異なる、Ａ｜Ｂ｜Ｃの構成でもよいが、同一の組成とするＡ｜Ｂ｜Ａの構成が設備的に簡易であり、生産性の面からも好ましい。さらに、両層の積層厚さを実質的に同一にした場合、品質の設計が容易である。また、片面における積層厚さは、０．５〜２．５μｍが好ましく、特に０．８〜１．５μｍが好ましい。
【００４５】
さらに、積層面に不活性粒子を含有し、基層部（中心層）に含有する粒子を適正化することでフィルムの搬送性・表面の平滑性及びヘイズ値を所望の範囲とすることができる。含有させる粒子の種類としては、球状シリカ、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機粒子、またその他有機系高分子粒子としては、架橋ポリスチレン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋アクリル樹脂粒子、架橋スチレン−アクリル樹脂粒子、架橋ポリエステル粒子、ポリイミド粒子、メラミン樹脂粒子等が好ましい。これらの１種もしくは２種以上を選択して用いることもできる。
【００４６】
これらの不活性粒子は、ポリエステル重合工程の段階で添加することにより、不活性粒子含有ポリマーを準備することができる。例えば、ポリエステルのグリコール成分であるエチレングリコールのスラリーとし、重縮合前のエステル交換後、あるいはエステル化後のオリゴマーの段階で不活性粒子含有スラリーを添加し、引き続き、重縮合反応を行うことで、不活性粒子含有ポリマーを得ることができる。
【００４７】
また、添加前の不活性粒子のスラリーは必要に応じ、サンドグラインダー等による分散処理、遠心沈降処理による粗大粒子の分離あるいは、高精度濾過を行うことが、粒径分布を均一化でき、粗大粒子を除去することができ、フィルムの粗大突起の減少に効果的に採用できる。
【００４８】
本実施態様に適用されるフィルムでは平均粒子径０．３〜１．５μｍ、好ましく０．８〜１．３μｍの不活性粒子を０．２〜１．０質量％、さらに好ましくは、０．３〜０．８質量％含有させることが好適である。併せて、基層部に同種の不活性粒子を０．０１〜０．１質量％含有させる、基層部の粒子含有量を調整する、などにより、フィルムの搬送性・表面の平滑性及びヘイズ値を適正化することができる。
【００４９】
本実施態様の光学位相差板用ポリエステルフィルムロールに適用されるフィルムは、面内位相差値レターデーション（面内位相差値Ｒｅ）が５０〜２００ｎｍ、好ましくは７０〜１８０ｎｍである。面内位相差値レターデーションが５０ｎｍ未満、または２００ｎｍを超える場合、可視光の波長範囲（３６０〜７５０ｎｍ）の１／４に相当しないため、λ／４位相差フィルムとしての機能を果たすことができない。
【００５０】
面内位相差Ｒｅ(ｎｍ)はフィルム長手方向の屈折率ｎｘと幅方向の屈折率ｎｙ及びフィルム厚みｄ(μｍ)から、以下の式（１）で定義することができる。
【００５１】
Ｒｅ＝｜ｎｘ−ｎｙ｜／ｄ  ・・・  （１）
【００５２】
式（１）から明らかなように、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムにおいて面内位相差を所定の範囲内となるようにするためには、長手方向・幅方向の屈折率の差分及び厚みを制御できればよい。
【００５３】
上述のことと、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂からなるフィルム、特に二軸配向ポリエステルフィルムの屈折率の差分の観点から、本実施態様に適用されるフィルム厚みは２μｍ以上１０μｍ以下であることが重要である。好ましくは３μｍ以上８μｍ以下である。フィルム厚みが１０μｍより大きいと、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムで求める面内位相差値レターデーションを達成することが困難となる。また、２μｍ未満ではフィルムの加工性が悪く、光学位相差板用としての適用が困難となる。
【００５４】
また、屈折率差及び厚みにバラツキがあるフィルムでは位相差板として使用したときに部位毎に見える色が異なる現象の原因となるため、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムではフィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーションのバラツキ（フィルム全幅での面内位相差レターデーション最大値と最小値の差分）が２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下であり、局所的な位相差ムラ（任意の隣り合う１ｃｍ以内の２点間の面内位相差レターデーションの差）が１０ｎｍ未満である。局所的な位相差ムラが１０ｎｍ以上の場合、表示デバイスの視認者が局所的な色ムラを認識してしまい、実用上満足できる位相差板を得ることができない。
【００５５】
本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの幅方向に対する面内位相差を測定する装置の例として、後述する実施例で用いたＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ（王子計測機器社製）を挙げることができる。本明細書でいう幅方向に対する面内位相差値レターデーションは、かかる測定装置を用いて測定したものであり、本実施態様における幅方向内の面内位相差値レターデーションのバラツキは、フィルム全幅について測定したときの最大値と最小値の差分として定義されたものである。
【００５６】
また、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの居所的な位相差ムラを測定する装置として、後述するＫＯＢＲＡ−ＣＣＤ（王子計測機器社製）を挙げることができる。本明細書でいう局所的な位相差ムラは、かかる測定装置を用いて測定したものであり、本実施態様における局所的な位相差ムラは、測定部位の任意の隣り合う１ｃｍ以内の２点間の面内位相差値レタデーションの最大値と最小値の差分として定義されたものである。
【００５７】
本実施態様に適用されるポリエステルフィルムは、下記ａ〜ｂのいずれかの性質を有している。
【００５８】
ａ．幅方向に対する配向主軸の傾きの角度（配向角）バラツキが６°以内であり、かつ幅が１，２００ｍｍ以上２，０００ｍｍ未満である。
【００５９】
ｂ．同バラツキが１０°以内であり、かつ幅が２，０００ｍｍ以上である。
【００６０】
ここで配向主軸の傾きは遅相軸の方向と定義することができるが、全方位にわたってフィルムに超音波パルスを透過させ、その伝播速度を測定することによって配向性を評価し、配向主軸の傾き（配向角）を測定することができる。また、配向主軸の傾きはフィルム幅方向と平行であるときを配向角０度とし、フィルム面について時計回りの傾きを＋、反時計回りを−として表す。この配向角のバラツキは上記した各幅において上記規定の範囲内であればよいが、この配向角は傾きの符号が同一であることも好ましい。なお、この「傾きの符号が同一」とは、幅取りしたフィルム両端において、上記測定で傾きが同符号を示す状態のことをいう。
【００６１】
配向角バラツキとは、前述の通り測定したフィルム内の任意の位置の配向角の最大値と最小値の差分の絶対値と定義されるが、配向角バラツキが６°を超える場合（幅が１，２００ｍｍ以上２，０００ｍｍ未満）または同バラツキが１０°を超える場合（幅が２，０００ｍｍ以上）には、偏光板と貼り合わせたときに偏光板の吸収軸と光学位相差用フィルムの遅相軸の角度関係が維持されないことにより光が透過しない箇所が発生する場合がある。
【００６２】
また、配向角を生じさせるボーイング現象は、工程内のフィルムが懸垂線（カテナリー曲線）を構成することに起因する現象であるため、製膜したフィルム中心からの距離が離れるほど配向角は増加する挙動をとる。この挙動は通常２次関数で近似されることが多く、配向角バラツキを最も小さいフィルムとするには製膜した中間製品ロールの中心が幅方向中心となる幅取りを行い本実施態様のフィルムロールとすることが最も良い。しかしながら、この幅取りでは中心部分のみしか、製品採取できないこととなる。さらに、近年は液晶デバイスの大画面化に伴い、光学位相差用フィルムの幅取りも大きくなってきている。幅取りは液晶デバイスの画面サイズに依存するが、配向角バラツキが大きいと前述の通り偏光板と貼り合わせたときに偏光板の吸収軸と光学位相差用フィルムの遅相軸の角度関係が維持されないことから幅取りにおいて制約を受けることになる。具体的には光学位相差用フィルムロール上から偏光板と組み合わされるに際し、枚葉（シート）とされるときの長手方向は、遅相軸の角度（配向角）に合わせて決められるが、その角度は配向角バラツキが大きいと光学位相差用フィルムを製膜したときの幅位置によって変える必要が発生する。そのため、切り出す角度の変動が大きいとロールから切り出したときに余白となり光学用位相差フィルムとして使用できない面積の割合が大きくなるため、生産性が悪くなる問題が発生する。このことから、一定の幅以上における配向角のバラツキは一定の範囲に収めることが重要となる。本実施態様におけるフィルム幅とその配向角バラツキは前述の通り、幅が１，２００ｍｍ以上２，０００ｍｍ未満で配向角バラツキが６°以内、好ましくは５°以内、または幅が２，０００ｍｍ以上で同バラツキが１０°以内、好ましくは８°以内、であれば、上記問題の解決に寄与できる。幅の上限については、上述のとおり幅取りの影響を受けるものの、フィルム加工性及び加工後の生産性を考慮すると３，０００ｍｍ以下が好ましい。
【００６３】
次に本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの製造方法に関してさらに詳しく説明する。上述したポリエステルを必要に応じて乾燥し、押出機に供給して、ポリマーをフィルターにより濾過する。ごく小さな異物もフィルム欠陥となるため、このフィルターには例えば５μｍ以上の異物を９５％以上捕集する高精度のものを用いることが有効である。続いてＴ型口金等を用いてシート状に溶融押出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィルムとする。
【００６４】
溶融押出しされたポリマーシートはキャスティングロール上に接地し冷却されるが、冷却できるポリマーの熱量はキャストロールの部材の熱伝導度のために制約があり、ポリマーシート内部まで完全に冷却されない場合には得られた未延伸フィルムに配向ムラ（非晶ムラ）が発生する。この配向ムラ（非晶ムラ）が局所的な位相差ムラの原因となるため、例えばキャスティングロール速度を低速にし、ポリマーシートの冷却時間を長くすることが有効である。キャストロール速度は、次工程以降で延伸されたフィルムを巻き取る工程のフィルムの搬送速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上２００ｍ／ｍｉｎ未満となる範囲であることが好ましく、さらに好ましくは５０ｍ／ｍｉｎ以上１５０ｍ/ｍｉｎとなる範囲である。
【００６５】
この未延伸フィルムを９０〜１３０℃の延伸温度で延伸することで本実施態様の光学位相差板用二軸配向ポリエステルフィルムを得る。延伸工程においては逐次延伸でも同時２軸延伸でもよい。本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの製造においては、面内位相差値のバラツキの要因となる厚みムラを抑制することが求められるため、特に低い縦延伸倍率での長手方向における厚みムラを抑制することができる同時２軸延伸プロセスが好ましい。
【００６６】
本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの製造に際しては、長手方向の延伸は１段階的に、もしくは多段階的に分けて２．５〜５倍で実施し、次いで又は同時２軸延伸プロセスでは同時に幅方向に３〜６倍に延伸する。ここで、各ステップ毎に実施される延伸工程の倍率の比率について、長手方向延伸倍率／幅方向延伸倍率が１．０未満となる工程であることが好ましい。この理由としては、幅方向の配向を高くすることによって延伸工程におけるボーイングを抑制することができるためである。
【００６７】
また、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムを製造する際には、幅方向延伸中の長手方向への弛緩工程を含まないことが好ましい。長手方向への弛緩工程は特許文献４に記載されているようにボーイングを抑制するために有効な方法であるものの、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムは厚み１０μｍ以下のフィルムであるため、適用すると厚みムラが大きく面内位相差が位置毎に不均一となるためである。
【００６８】
本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの製造に際しては、延伸工程における延伸温度が９０℃よりも低く延伸倍率が６倍よりも大きくなるとフィルムが破断しやすくなるため、延伸温度は９０℃以上、延伸倍率は６倍未満が好ましい。
【００６９】
更に、１回目の幅方向に延伸する際の延伸温度は９０℃以上１００℃未満、延伸開始後の延伸工程中における昇温速度は１０℃／秒未満であることが好ましい。この理由として横配向を形成し始める初期の段階で過剰な熱を与えると熱による配向が進行してしまい、十分に横配向を進行させることができなくなるため、幅方向の配向を高くすることによって延伸工程におけるボーイングを抑制する製造プロセスを取れなくなるためである。
【００７０】
また、本実施態様に適用されるポリエステルフィルムの製造に際しては、１回目の延伸後から熱処理工程に入るまでには冷却工程を設けないことが好ましい。特許文献５に挙げたような磁気材料用途のポリエステルフィルムではボーイングに起因する品質バラツキを抑制する方法として、熱処理工程に入る前に冷却工程を設けているが、この方法では横方向の配向が強くなり過ぎ、面内位相差を光学位相差板用に適した範囲とさせるにはフィルムを薄くさせる必要があり、加工性を満たすことが困難になるためである。
【００７１】
次いで熱処理工程を経て本実施態様に適用されるポリエステルフィルムを製造する。熱処理の雰囲気温度はフィルム物性を安定させるため、フィルム上下の温度差が１〜２０℃、好ましくは１〜１０℃、さらに好ましくは１〜５℃である。フィルム上下での温度差が２０℃よりも大きいと、フィルムの幅方向の物性、特に機械的特性あるいは熱収縮率が不均一になる場合がある。上記熱処理においては、必要に応じて弛緩処理を行ってもよい。この際、横方向・長手方向いずれの方向でも良いが、横方向・長手方向を同時に行っても、これらを組み合わせておこなってもよい。弛緩率はフィルムの全幅に対して好ましくは１〜２０％、さらに好ましくは１〜１０％が熱寸法安定性の優れたフィルムを得るのに有効である。
【００７２】
その後、熱処理工程を経た前述のフィルムを巻き取った中間製品（中間製品ロール）を得て、最後に必要とする採取幅に合わせてスリットし、本実施態様のポリエステルフィルムロールを得る。
【００７３】
本実施態様に適用されるポリエステルフィルムでは、上述したように配向角バラツキがポイントとなる。ボーイングにより配向角バラツキが発生するため、中間製品ロールの幅方向中心をフィルムロールの中心と一致させるようにして対称的に採取することが、最も配向角バラツキを小さくした採取方法となる。一方、中心位置を含まず、中間製品ロールのどちらかの端部を含むように非対称的にフィルムロールを採取すれば、最も配向角バラツキを大きくした取り方となる（この場合、配向角の符号は同一となる）。本実施態様に適用されるポリエステルフィルムは配向角バラツキが小さいため、製膜した中間製品ロールのフィルム幅において使用可能となる幅の割合が大きく、フィルムロールとしたときに生産性が高くなる。
【００７４】
本実施態様のポリエステルフィルムロールから得られるポリエステルフィルムは、二軸延伸による薄膜化と強力化により、従来よりもはるかに薄い厚みの位相差板となり、各種液晶ディスプレイ機器への組み込み時の省スペース化を実現できる。さらには、液晶ディスプレイから放出される偏光を楕円偏光または円偏光にすることにより、偏光眼鏡をかけた状態で液晶ディスプレイ機器を用いても、その機器の回転方向（縦型や横型での使用）の変化に対しても、光量のムラや色合いの変化を抑えることができ、機器操作時の視認性を確保し続けることができる。
【実施例】
【００７５】
実施例および比較例における特性値の測定方法は次の通りである。【００７６】
（１）採取幅
採取した測定対象のフィルムを台に広げ、幅を金尺（ＪＩＳ１級）で測定した。【００７７】
（２）配向主軸の傾き（配向角）、配向角バラツキ
野村商事製ＳＯＮＩＣ  ＳＨＥＥＴ  ＴＥＳＴＥＲ（ＳＳＴ−２５０）を用いて測定を行った。試料となるフィルムの幅に対して同じ位置になるように３０枚重ねで両端部からＡ４サイズに切り出したサンプルの中点（１０５ｍｍ）を測定した。サンプル切り出し時の角度誤差を補正するため、測定は表裏で行い、表裏での測定結果の絶対値を平均した値を測定値とし、配向主軸がフィルム幅方向と平行である時を配向角０度とし、フィルム面に対して時計回りの傾きを＋、反時計回りを−として評価した。【００７８】
配向角バラツキは対象となる採取幅取りにおいて、最大値と最小値の差分の絶対値を測定結果とした。【００７９】
（３）フィルム厚み
ＪＩＳ  Ｃ２１５１（１９９０）に準じ、マイクロメーター（ミツトヨＯＭＭ−２５）を用いて測定をした。試料となるフィルムの幅方向に対して均等に３点測定し、その平均値を測定結果とした。【００８０】
（４）フィルム幅方向に対する面内位相差値レターデーション（ｎｍ）
王子計測機器社製ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲを用いて測定を行った。対象となる採取幅取りにおいて、試料となるフィルムを切り出し、装置にセットした。位相差測定ソフトＫＯＢＲＡ−ＲＥを起動し、“測定法”を“標準”として、波長５８６．９ｎｍの光にて測定を実施し、入力するフィルム厚みは上述の（３）で測定した値を入力して算出させたＲｅ（ｎｍ）を測定値とした。測定は対象となる採取幅取りにおいて、両端及び中央より切り出したサンプルで行い、その測定値の変動範囲を確認した。【００８１】
面内位相差値レターデーションのバラツキは対象となる採取幅取りにおいて、最大値と最小値の差分を測定結果とした。【００８２】
（５）局所的な面内位相差値レターデーション（ｎｍ）
王子計測機器社製ＫＯＢＲＡ−ＣＣＤを用いて測定を行った。対象となる採取幅取りにおいて、フィルムロール全幅から採取したサンプルをクロスニコル状態及びパラニコル状態に対峙させた２枚の偏光板の間に配置し、一方の側からフィルムに直角に光をあて、光の投射方向の反対側から目視で観察し、色ムラの有無を確認した。色ムラが確認された部位のフィルムを切り出し、ＫＯＢＲＡ−ＣＣＤを用いて色ムラ部分と正常部分の面内位相差値レターデーションを測定した。
局所的な位相差ムラは、測定部位の任意の隣り合う１ｃｍ以内の２点間の面内位相差値レターデーションの最大値と最小値の差分とした。【００８３】
（６）フィルム長手方向の厚みむら
安立電気製フィルム厚み連続測定器を用いて、長手方向に１５ｍ測定し、記録されたフィルム厚さチャートから、最大厚みと最小厚みの差を厚みむら（μｍ）として測定した。測定条件は下記の通り。【００８４】
構成：Ｋ−３０６Ｃ広範囲電子マイクロメータ、Ｋ−３１０Ｃレコーダー、フィルム送り装置
検出器：３Ｒルビー端子、測定力：１５ｇ±５ｇ
フィルム幅：４５ｍｍ、測定長：１５ｍ、フィルム送り速度：３ｍ／分【００８５】
（７）フィルムのヘイズ値
ＪＩＳ  Ｋ７１０５（１９８１）に準じ、フィルム長手方向４ｃｍ×フィルム幅方向３．５ｃｍの寸法に切り出したものをサンプルとし、ヘイズメータ（スガ試験機製ＨＧＭ−２ＤＰ（Ｃ光用））を用いて測定した。フィルム幅方向に対して均等に３点測定し、その平均値を測定結果とした。【００８６】
（８）熱収縮率
フィルム表面に、幅１０ｍｍ、測定長約１００ｍｍとなるように２本のラインを引き、この２本のライン間の距離を２３℃で測定しこれをＬ０とする。このフィルムサンプルを１００℃のオーブン中に３０分間、１．５ｇの荷重下で放置した後、再び２本のライン間の距離を２３℃で測定しこれをＬ１とし、下式により熱収縮率を求めた。【００８７】
熱収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００【００８８】
フィルムの長手方法および幅方向についてそれぞれ３カ所の測定を行い、平均値を求めた。【００８９】
実施例１：
テレフタル酸４１．１質量部とエチレングリコールの反応物であるビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート（以下、ＢＨＴという）４６．４質量部を、予め２５５℃の溶融状態で貯留させ、さらにテレフタル酸４５．３質量部とエチレングリコール１９．５質量部からなるスラリーを、反応槽の温度を保ち定量供給しながら、水を留出させ、エステル化反応をさせた。反応を開始してから４時間４０分後にエステル化を終了し、この反応生成物であるＢＨＴを重縮合反応槽に移し、トリメチルフォスフェート０．０２質量部添加した。次いで、酢酸マグネシウム０．０６質量部、酢酸リチウム０．００１質量部、三酸化アンチモン０．０２質量部を添加して、４０分で２５Ｐａになるまで減圧するとともに２９０℃まで加熱、昇温して重縮合反応を行い、固有粘度０．６２に到達まで実施した。反応終了後、重縮合反応槽底部にある口金より冷水中にストランド状に吐出し、押し出しカッターによって円柱状にペレット化したホモポリエステルペレット１を得た。【００９０】
このホモポリエステルペレット１を固相重合することで得られた固有粘度０．８５（ｄｌ／ｇ）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のペレット（Ｔｇ８０℃）５０質量部とＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）社製の固有粘度０．６８（ｄｌ／ｇ）の”ウルテム”１０１０（Ｔｇ２１６℃）（ＰＥＩ）５０質量部とを、２９０℃に加熱された同方向回転タイプのベント式２軸混練押出機に供給して、ＰＥＩを５０質量％含有したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップを作製した。【００９１】
また、ジメチルテレフタレート１００質量部とエチレングリコール７０質量部とに、エステル交換反応触媒として、酢酸マグネシウム４水塩をマグネシウム原子数換算として４０ｐｐｍとなるように添加し、１５０℃から２２５℃に徐々に昇温しながら反応させ、その後、ジエチルホスホノ酢酸エチルをリン原子数換算で１０ｐｐｍ添加した。更に、５分後に平均粒径が０．０６μｍで、あらかじめ粒子のＥＧ溶液をプレフィルターとして絶対濾過精度３．０μｍ、メインフィルターとして絶対濾過精度１．０μｍのフィルターで濾過した球状シリカ粒子ＥＧスラリーを反応組成物に対して１．０質量％となるように１５分かけて添加した。更に、５分後に三酸化アンチモン０．０３質量部を加え、重縮合反応容器に移し、２９０℃まで昇温し最終的に２５Ｐａの高減圧下にて重縮合反応を行い、ＩＶ０．６１のポリエステルペレット２を得た。【００９２】
また、２８０℃に加熱された同方向回転タイプのベント式２軸混練押出機に、上述のホモポリエステルペレット１を９８質量部と平均径０．３μｍの球状架橋ポリスチレン粒子の１０質量％水スラリーを２０質量部（球状架橋ポリスチレンとして２質量部）供給し、ベント孔を１ｋＰａ以下の減圧度に保持し水分を除去し、平均径０．３μｍの球状架橋ポリスチレン粒子を２質量部含有する固有粘度０．６１のポリエステルペレット３を得た。【００９３】
次いで、２７０℃に加熱された押出機Ａには、上記ペレタイズ操作により作製したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップ６質量部と上述のホモポリエステルペレット１を７４質量部と上述のポリエステルペレット２を２０質量部との混合原料を、１６０℃で３時間減圧乾燥した後に供給した。【００９４】
なお、上記した球状シリカ粒子は、ナトリウム水ガラスと水とを投入して珪酸ナトリウム水溶液を調製した後に還流下硫酸水溶液を加え、引き続還流下熟成することにより得たシリカゾルを限外濾過膜を使用して濃縮後、エチレングリコールを加えロータリーエバポレーターにて１００℃で溶媒置換を行いシリカゾルとして得たものを使用した。【００９５】
また、上述の球状架橋ポリスチレン粒子はソープフリー乳化重合によりシード粒子を合成し、膨潤助剤を用いて膨潤させ、重合性モノマーを吸収して重合させる方法で製造した。重合性モノマーを吸収させる方法としては、シード粒子を合成した水溶性分散体に対してこれらを一括添加する方法を採用した。【００９６】
一方、押出機Ｂも同様に２７０℃に加熱し、上記ペレタイズ操作により作製したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップ６質量部と上述のホモポリエステルペレット１を７８質量部と上述のポリエステルペレット３を２０質量部との混合原料を、１６０℃で３時間減圧乾燥した後に供給した。【００９７】
押出機Ａ、Ｂではそれぞれ、５μｍ以上の捕集効率９５％の高精度フィルターで濾過した後、矩形の２層用合流ブロックで合流積層し、前述の押出機Ａから供給されたポリエステル：前述の押出機Ｂから供給されたポリエステルが厚み比で６：１となるように２層積層とした。その後、２８５℃に保ったスリットダイを介し静電印加キャスト法を用いて表面温度２５℃のキャスティングロール上に冷却固化し、未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、温度９５℃、３．５０倍×３．６５倍延伸した。この延伸工程における昇温速度は１℃／秒以下であった。続いて、冷却工程を経ることなく温度１９０℃で長手方向および幅方向に同時に１．２０倍×１．３５倍に再延伸した。その後、温度２１５℃で５．５秒間熱処理後、幅方向に１．７５％の弛緩処理を行った。その後、１３０ｍ／ｍｉｎのフィルム搬送速度で巻き取って５ｍ幅の中間製品ロールを作成した。中間製品ロールから、表１に記載の評価ロール採取幅にスリットして巻き取り、厚さ５μｍのポリエステルフィルムロールを評価用に作製した。作製した評価ロール（本実施態様のポリエステルフィルムロール）の特性評価を行うに際しては５ｍ幅の中間製品ロールからその端部を含むように表１に記載の幅で評価ロールを採取し、サンプルフィルムを切り出して採取して特性値の測定や評価を行い、得られた結果を表１に示した。【００９８】
【表１】
2013133064.tif 000010
【００９９】
実施例２，比較例１：
延伸条件、冷却条件、熱処理温度などの製膜条件を表１記載の通りに変更したほかは実施例１と同様に実施した。得られたフィルムの特性を表１に示した。【０１００】
実施例３〜４，比較例２：
押出機Ａに上述のホモポリエステルペレット１を９９質量部と上述のポリエステルペレット２を２０質量部との混合原料を、１６０℃で３時間減圧乾燥した後に供給し、逐次２軸方式にて表１に従って延伸条件、冷却条件、熱処理温度などの製膜条件を変え、その他は実施例１と同様に実施し、二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示した。【０１０１】
実施例、比較例におけるフィルムの位相差板用としての評価：
フラットイルミネーター（ＨＦ−ＳＬ−１００ＷＬＣＧ；電通産業製）の発光面に合う大きさの偏光板１枚を乗せ、観察対象とした同じサイズの実施例及び比較例のフィルムを積層した状態とし、フラットイルミネーターの電源を入れ、直線偏光が対象フィルムを通過した状態を作った。この状態で更に別の同じ大きさの偏光板を乗せ、対象フィルムの上に乗せた偏光板だけを０〜３６０°回転させて観察し、回転させている最中に評価対象のフィルムを通した光について位置毎のムラ及び色合いの変化を観察した。【０１０２】
実施例１〜４のフィルムでは位置毎のムラや色合いの変化が少なく、光学位相差用フィルムとして好適に利用できることを確認した。一方で比較例１、２のフィルムでは位置毎のムラや色合いの変化が大きいため、光学位相差用フィルムとして利用するには不適であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る光学位相差板用ポリエステルフィルムロールは、液晶表示用部材等を構成する材料として広く利用可能である。
【国際調査報告】
2013133064.tif 000011
2013133064.tif 000012
2013133064.tif 000013
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