(57)【要約】【課題】  クロスニコル法による検査において、誤検出の原因となる粒子を実質的に最外層に含まず、かつ取扱いに優れ、偏光板保護用フィルムとして好適なポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】  最外層に粒子を実質的に含有しないポリエステルフィルムであり、当該ポリエステルフィルムの表面の算術平均粗さ（Ｓａ）が３〜２５ｎｍの範囲であり、かつ表面高さ分布のとがり（Ｓｋｕ）が３〜８の範囲であることを特徴とする偏光板保護用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】
最外層に粒子を実質的に含有しないポリエステルフィルムであり、当該ポリエステルフィルムの表面の算術平均粗さ（Ｓａ）が３〜２５ｎｍの範囲であり、かつ表面高さ分布のとがり（Ｓｋｕ）が３〜８の範囲であることを特徴とする偏光板保護用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、偏光板保護用ポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルフィルムは、その優れた機械的特性、電気的特性、耐薬品性、寸法安定性等の点から、情報記録材料、コンデンサー用、包装用、製版用、電絶用、液晶ディスプレイ用、タッチパネル用、太陽電池用など多くの分野で基材として用いられている。
【０００３】
これらの中でも、液晶ディスプレイ用はポリエステルフィルムが使用される用途の代表的なものであるが、近年スマートフォンやタブレットＰＣの高精細化に伴い、製造工程における不良率が高く、その改善策のひとつとして異物混入の低減化が必要であり、液晶ディスプレイに使用されている偏光板についても異物の低減が重要な課題となっている。
【０００４】
偏光板の異物混入の欠陥検査としては、クロスニコル法による検査が一般的である。クロスニコル法とは、２枚の偏光板をその配向主軸を直交させてその間に離型フィルムを挟み込むようにし、異物や欠陥があればそこが輝点として現れるという検査方法であるが、検査を行う偏光板には、粘着剤を介して離型層を付与したポリエステルフィルムが用いられており、当該ポリエステルフィルムに滑剤として含まれる粒子が時に欠陥として誤認識されて、本来の異物や欠陥の検出の妨げになり、異物や欠陥を見逃しやすくなるという不具合が生じている。
【０００５】
誤認識を防止するために粒径の小さな粒子を用いたり、粒度分布の狭い粒子を使用したりする方法が考えられるが、誤認識される可能性は低減するものの、ゼロにはならないことと、フィルムの取り扱い性が悪くなって、フィルムにシワなどの別の不具合が発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４４０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みなされたものであって、その解決課題は、クロスニコル法において誤検出とならず、かつ取扱いに優れ、偏光板保護用として好適なポリエステルフィルムを提供することにある。
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定のフィルムによれば、上記課題が容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は、最外層に粒子を実質的に含有しないポリエステルフィルムであり、当該ポリエステルフィルムの表面の算術平均粗さ（Ｓａ）が３〜２５ｎｍの範囲であり、かつ表面高さ分布のとがり（Ｓｋｕ）が３〜８の範囲であることを特徴とする偏光板保護用ポリエステルフィルム存する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クロスニコル法において誤検出とならず、かつ取扱いに優れ、偏光板保護用として好適なポリエステルフィルムを提供することができ、本発明の工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明でいうポリエステルフィルムとは、いわゆる押出法に従い押出口金から溶融押出されたシートを延伸したフィルムである。
【００１２】
上記のフィルムを構成するポリエステルとは、ジカルボン酸と、ジオールとからあるいはヒドロキシカルボン酸から重縮合によって得られるエステル基を含むポリマーを指す。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等を、ジオールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール等を、ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸等をそれぞれ例示することができる。
【００１３】
かかるポリマーの代表的なものとして、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンー２、６ナフタレート等が例示される。本発明においては、１種類のポリエステルのみを使用してもよく、２種類以上のポリエステルを混合して使用してもよい。
【００１４】
本発明におけるフィルムが３層以上からなる場合には、最外層以外の層には再生ポリマーのリサイクル等の目的で粒子を含有させてもよい。含有量が多いと、最外層以外に添加した粒子であっても誤検出の要因となりうるので、含有量は５０ｐｐｍ以下が好ましい。  
【００１５】
本発明で最外層以外の層に含有させる粒子の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子や、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。
【００１６】
本発明のフィルムの表面について、３次元粗さパラメータにおいて、算術平均粗さＳａが３〜２５ｎｍであり、かつ表面高さ分布のとがりＳｋｕが３〜８であることを特徴とするものである。
【００１７】
詳細に説明すると算術平均粗さＳａとは、二次元のＲａを三次元に拡張したものであり、表面形状曲面と平均面で囲まれた部分の体積を測定面積で割ったものであり、以下の式から求められる。すなわち、表面をＸＹ面，高さ方向をＺ軸とした時、Ａを定義された領域（画像全体とする）、Ｚ（ｘ，ｙ）を画像点（ｘ，ｙ）の高さ０の面からの高さとすると、下記式となる。
【００１８】
【数１】
2017009882.tif 000002
【００１９】
表面高さ分布とがりＳｋｕとは、表面形状曲面の鋭さの尺度で、表面高さ分布の広がりを特徴づけるもので、次式で定義される。
【００２０】
【数２】
2017009882.tif 000003
【００２１】
また、Ｓｑとは二次元のＲｑ（ＲＭＳ）を三次元に拡張したものであり、これは統計学で標準偏差σを表している。表面形状曲面と平均面との距離を二乗した曲面と，平均面によりはさまれる部分の体積を測定面積で割った後に平方根を求めた二乗平均平方根偏差であり、以下の式から求める。
【００２２】
【数３】
2017009882.tif 000004
【００２３】
なお、Ｓｋｕが３の時が正規分布であることを表し，この数値が小さくなるにしたがって。表面高さ分布がなだらかな形状をしており，数値が大きくなるに従って突起がシャープであることを表す。
【００２４】
本発明では、表層の３次元表面粗さパラメータの、算術平均粗さＳａが３〜２５ｎｍ、かつ表面高さ分布のとがりＳｋｕが２〜８であることが必要である。算術平均粗さＳａは好ましくは３〜２０ｎｍ、さらに好ましくは３〜１５ｎｍである。Ｓａが３ｎｍ未満では、表面が平滑すぎるために、例えばフィルムの搬送時に傷やブロッキングの問題が発生する。また、Ｓａが２５ｎｍより大きい、あるいはＳｋｕが８より大きい場合は、フィルムが滑りやすくなり、巻きずれなどが発生して好ましくない。
【００２５】
本発明では、最外層中に粒子を実質的に含有しないことが必要である。ここでの粒子を実質的に含有しないとは、最外層における粒子重量がそれぞれ５０ｐｐｍ以下である。
【００２６】
最外層に含有させてもよい粒子としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子や、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。平均粒径が０．５〜１．５μｍの炭酸カルシウムが好ましい。
【００２７】
また、本発明における積層ポリエステルフィルムにおいて、前記ＳａおよびＳｋｕを同時に満足するための具体的手段として、ポリエステル樹脂に有機系結晶核剤を使用することが好ましい。
【００２８】
有機系結晶核剤は、主にポリエステルの結晶化速度向上効果を有するものであれば、その種類は特に制限されるものではない。例えば、ジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）化合物、１，３−Ｏ−ビス（３，４ジメチルベンジリデン）ソルビトール、ジアルキルベンジリデンソルビトール、少なくとも一つの塩素または臭素置換基を有するソルビトールのジアセタール、ジ（メチルまたはエチル置換ベンジリデン）ソルビトール、炭素環を形成する置換基を有するビス（３，４−ジアルキルベンジリデン）ソルビトール、脂肪族、脂環族、および芳香族のカルボン酸、ジカルボン酸または多塩基性ポリカルボン酸、相当する無水物および金属塩などの有機酸の金属塩化合物、環式ビス−フェノールホスフェート、２ナトリウムビシクロ［２．２．１］ヘプテンジカルボン酸などの二環式ジカルボン酸および塩化合物、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−ジカルボキシレートなどの二環式ジカルボキシレートの飽和の金属または有機の塩化合物、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、モンタン酸等の脂肪酸、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、ヘベニン酸アミドなどの脂肪酸アミド、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、グリセロール、グリセリンモノエステルなどの高級脂肪酸エステル、および類似物が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。  
【００２９】
また、本発明における有機系結晶核剤としては、スルホンアミド化合物金属塩またはスルホンイミド化合物金属塩からなることが特に好ましい。本化合物の場合、他の材料に比べ、ポリエステルの結晶化を促進する効果が高く、少量で効果を発揮できコスト面での優位性が高い。
【００３０】
スルホンアミド骨格またはスルホンイミド骨格を有する化合物としては、例えば、スルホンアミド、メタンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、トルエン−４−スルホンアミド、４−クロロベンゼンスルホンアミド、４−アミノベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ブチル−４−メチル−ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−フェニル−ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−フェニルーメチルーベンゼンスルホンアミド、４−アミノ−Ｎ−ピリジン−２−イルベンゼンスルホンアミド、４−アミノ−Ｎ−（５−メチル−チアゾール−２−イル）−ベンゼンスルホンアミド、４−アミノ−Ｎ−チアゾール−２−イル−ベンゼンスルホンアミド、４−アミノ−Ｎ−（５−メチル−イソキサゾール−３−イル）−ベンゼンスルホンアミド、４−アミノ−Ｎ−（２，６−ジメトキシ−ピリミジン−４−イル）−ベンゼンスルホンアミド、１，２−ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシド、４−アミノ−６−クロロ−ベンゼン−１，３−ジスルホン酸ジアミド、６−エトキシ−ベンゾチアゾール−２−スルホン酸アミド、５−ジメチルアミノ−ナフタレン−１−スルホン酸アミド、４−ナトリウムオキシ−ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−（４−ベンゼンスルホニルアミノ−フェニル）−ベンゼンスルホンアミド等が挙げられ、本発明においては、ベンゼンスルホンアミド、トルエン−４−スルホンアミド、Ｎ−フェニル−ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−フェニル−４−メチル−ベンゼンスルホンアミド、１，２−ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシドの金属塩であるものが好ましく用いられる。
【００３１】
上記スルホンアミド化合物またはスルホンイミド化合物の金属塩における金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタニウム、マンガン、鉄、亜鉛、珪素、ジルコニウム、イットリウムまたはバリウムから選択される金属が挙げられ、それらの中でも、カリウム、リチウム、ナトリウム、カルシウムは、微細結晶の生成効果に優れているので好ましく、ナトリウムが、特に好ましい。
【００３２】
本発明の積層ポリエステルフィルム中の結晶核剤は、フィルム表面の摩擦係数を軽減させるべく、フィルムの最外層に含有されていることが好ましく、最外層中の結晶核剤の含有量は、０．１重量％以上、５．０重量％未満が好ましい。５．０重量％以上含有しても、前記ＳａおよびＳｋｕの値は往々にして、変化し難い傾向にある。一方、ポリエステル層内の結晶核剤の含有量が０．１重量％未満だと、結晶核剤の効果が不十分であり、十分な滑り性や巻き特性を得ることができない場合がある。
【００３３】
二軸延伸を行う前の未延伸ポリエステルシート中に結晶核剤を含有させる方法としては、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。あらかじめポリエステル樹脂と結晶核剤とを押出機に共に供給して、溶融混合して得られたマスターバッチを、ポリエステルフィルム製造時に、結晶核剤を含有しないポリエステル樹脂と共に押出機に供給して、ダイより押し出された溶融シートを用いて冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得てもよい。
【００３４】
また、ポリエステルフィルム製造時に、結晶核剤を含有しないポリエステル樹脂と、結晶核剤とを押出機に供して溶融混合することでダイより押し出された溶融シートを用いて冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法でもよい。
【００３５】
マスターバッチを製造するための押出機、およびポリエステルシートを溶融押出しするための押出機は、ベント付二軸押出機であることが好ましい。結晶核剤が水分を含有しやすいため、脱気効率の優れたベント付二軸押出機を用いることで、ポリエステル樹脂の加水分解が軽減し、ポリエステルフィルムの極限粘度の低下抑制となる。
【００３６】
本発明では必要に応じて他にも添加剤を加えてもよい。このような添加剤としては、例えば、安定剤、潤滑剤、架橋剤、染料、顔料、などが挙げられる。
本発明においては、ポリエステルの溶融押出機を１台用いて溶融押出しした単層フィルムとすることもできるし、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もできる。層の構成としては、Ａ原料のみを用いた単層構成、Ａ原料とＢ原料を用いた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。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点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。
【００３７】
本発明においては、二軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましいが、少なくとも一方に延伸されたポリエステルフィルムを用いることもできる。
【００３８】
本発明においては、フィルムに塗布層を設けることができる。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。
【００３９】
塗布剤の塗布方法としては、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。
【００４０】
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。
【００４１】
塗布層の厚みは、最終的な乾燥厚さとして、通常０．０２〜０．５μｍ、好ましくは０．０３〜０．３μｍの範囲である。塗布層の厚さが０．０２μｍ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。
なお必要に応じてフィルムの製造後にコートするオフラインコートと呼ばれる方法でコートしてもよい。コーティングの材料としては、オフラインコートの場合は水系および／または溶剤系いずれでもよい。
【実施例】
【００４２】
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。なお、種々の諸物性、特性は以下のように測定、または定義されたものである。実施例中、「％」は「重量％」を意味する。
【００４３】
（１）算術平均表面粗さＳａ、表面高さ分布のとがりＳｋｕ
株式会社菱化システム社の「ＶｅｒｔＳｃａｎ」（登録商標）を用い、光干渉法にて、６４０μｍ×４８０μｍの領域における表面形状と面粗さの測定を行った。本発明で規定する表面の３次元表面粗さパラメータの、算術平均粗さＳaと表面高さ分布のとがりＳｋｕは、測定された３次元表面形状をＩＳＯｐａｒａｍ処理して得られる値である。
【００４４】
（２）巻き特性
本発明の積層ポリエステルフィルムを５００ｍｍ幅でスリットし、１００００ｍ巻き取った後、フィルム表層部から２０００ｍごとに解体していき、フィルム面のキズ発生の有無を確認し、以下のように判断した。
（判定基準）
◎：フィルムを巻き取る際に傷が入りにくく加工時の取り扱い性も良好である
○：フィルムを巻き取る際に傷を軽減でき加工時の取り扱い性も問題ない
×：フィルムを巻き取る際に傷が発生し、生産または加工には適さない
【００４５】
（３）クロスニコル下での検査性
得られたポリエステルフィルムの主配向軸が偏光板の偏光軸と平行になる様に接着剤を介してポリエステルフィルムを偏光板に貼合し、ポリエステルフィルムの上にフィルムの主配向軸と偏光軸が直角になるように別の偏光板を重ね合わせ、白色光を照射し、目視にて観察し、クロスニコル下での検査性を下記基準にしたがって評価した。
○：粒子による光漏れがなく、検査可能
△：わずかに光漏れあるが、検査可能
×：粒子による光漏れがあり、異物と誤認識する危険性あり、検査不可能
【００４６】
実施例１：
（ポリエステルの製造方法）
ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール７０部、および酢酸カルシウム一水塩０．０７部を反応器にとり、加熱昇温すると共にメタノール留去させエステル交換反応を行い、反応開始後、約４時間半を要して２３０℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。
【００４７】
次に燐酸０．０４部および三酸化アンチモン０．０３５部を添加し、常法に従って重合した。すなわち、反応温度を徐々に上げて、最終的に２８０℃とし、一方、圧力は徐々に減じて、最終的に０．０５ｍｍＨｇとした。４時間後、反応を終了し、常法に従いチップ化してポリエステル（１）を得た。得られたポリエチレンテレフタレートの極限粘度は０．６６ｄｌ／ｇであった。
【００４８】
（ポリエステル（２）の製造方法）
上記ポリエステル（１）を製造する際、平均粒径３．２μｍの非晶質シリカを６０００ｐｐｍ添加し、ポリエステル（２）を作成した。
【００４９】
（ポリエステル（３）の製造方法）
上記ポリエステル（１）を製造する際、平均粒径０．７μｍの炭酸カルシウムを２００００ｐｐｍ添加し、ポリエステル（３）を作成した。
上記ポリエステル（１）および結晶核剤として核剤（１）（１，２−ベンズイソチアゾール３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシドナトリウム）を９９．２５：０．７５の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とし、上記ポリエステル（１）をＢ層用の原料とした。Ａ層およびＢ層用原料をそれぞれ別個の溶融押出機により溶融押出して（Ａ／Ｂ／Ａ）の２種３層積層の無定形シートを得た。ついで、２５℃に冷却したキャスティングドラム上に、シートを共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。次いで、９０℃にて縦方向に２．８倍延伸した後、下記塗布液からなる塗布層を塗布厚み（乾燥後）が０．０５μｍになるように片面に塗布しさらにテンター内で予熱工程を経て１３０℃で横方向に４．２倍延伸、２３０℃で１５秒間の熱処理を行い、製膜機にて巻き取ることで厚さ３８μｍ(Ａ層：２μｍ、Ｂ層：３４μｍ)のポリエステルフィルムを得た。評価結果を下記表１に示す。
【００５０】
実施例２：
実施例１において、ポリエステル（１）および結晶核剤として核剤（２）（１，２−ベンズイソチアゾール３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシドナトリウム）を９８．５：１．５の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とすること以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５１】
実施例３：
実施例１において、ポリエステル（１）および結晶核剤として核剤（２）（１，２−ベンズイソチアゾール３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシドナトリウム）を９８．８：１．２の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とすること以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５２】
実施例４：
実施例１において、ポリエステル（１）および結晶核剤として核剤（２）（１，２−ベンズイソチアゾール３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシドナトリウム）を９９．１：０．９の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とすること以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５３】
比較例１：
ポリエステル（１）をＡ層用の原料とすること以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５４】
比較例２：
実施例１において、ポリエステル（１）およびポリエステル（２）を９０：１０の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とする以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５５】
比較例３：
実施例１において、ポリエステル（１）およびポリエステル（３）を８０：２０の比率で混合したポリエステルをＡ層用の原料とする以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００５６】
以上、得られた結果をまとめて下記表１に示す。
【００５７】
【表１】
2017009882.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のポリエステルフィルムは、例えば、偏光板保護用フィルムとして好適に利用することができる。