キャスト法によるプラスチックフィルム製造用支持体フィルム
【課題】 光学用等に用いられる透明なフィルムを生産性良く効率的に製造することができ、得られたキャストフィルムの表面が平坦で、光学用途に使用した場合の欠陥がなく、ディスプレイ用においてクリアな画像を得ることができる、優れた製造工程用支持体フィルムを提供する。
【解決手段】 溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルム。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
【解決手段】 溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルム。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャスト法によるプラスチックフィルム製造に用いられる支持体フィルムに関する。詳しくは、本発明は、特に光学用等に用いられる透明なフィルムを生産性良く効率的に製造することができ、得られたキャストフィルムの表面が平坦で、光学用途に使用した場合の欠陥がなく、ディスプレイ用においてクリアな画像を得ることができる、優れた製造工程用支持体フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学的な用途に、透明性の高いフィルムが用いられているが、特にディスプレイ分野において、各種の機能を付与したフィルムが使用されている。例えばＬＣＤ（液晶）ディスプレイにおいては、偏光フィルム、位相差フィルム、視野角向上フィルム、輝度向上フィルム、拡散フィルム、反射フィルムなど、またＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）ディスプレイにおいては、電磁波カット、近赤外線カット、紫外線カット、色調補正などの機能を有したフィルムが、いわゆるＰＤＰフィルターとして使用されている。これらのフィルムの中には、非常に高透明であって、かつ光学的に異方性を持たないフィルムが、特にＬＣＤディスプレイ分野において必要となっている。かかる要求を満足するフィルムは素材が限られ、高透明であってかつ異物等による欠陥がないフィルムとするために、ポリマーを溶液としてシート状に押出し、乾燥工程を経て製造する、いわゆる溶液キャスト法が採用されている。また同様な方法で、コンピュータ用、オーディオ用等の各種情報を記録する高密度記録媒体として使用される光記録媒体も製造されている。
【０００３】
溶液キャスト法で光学用途向けフィルムの製膜を行う場合、金属のエンドレスベルトやドラムを支持体として用いる方法と、プラスチックや金属のフィルムもしくはシートを支持体として用いる方法とが一般的である。特にプラスチックフィルムを支持体とする場合には、搬送性、柔軟性に優れ、かつ支持体の交換が比較的簡単であるため、設備設計および利用の自由度が高い方法として採用されている。また、エンドレスベルトなどに特有の継ぎ目の段差による周期的な外観不良などが起こる問題がないため、良好なフィルムを得るのに適した方法である。中でも機械的特性、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性等に優れるポリエステルフィルムが好ましく使用されている。
【０００４】
光学用フィルムは、高度な透明性を有することに加え、表面を極めて平坦なものすることにより、表面での光の散乱などによる品質低下のないフィルムとすることができる。溶液キャスト法で製造する場合、支持体の表面形状が転写するため、支持体の表面を極めて平坦にする必要がある。しかしながら、ポリエステルフィルムは、通常取り扱い性や滑り性、巻き取り性などを改良するため表面に微細な突起を形成させる方法が用いられている。表面に大きなまたは高さが高い突起が存在すると、得られる光学用フィルムの品質は低下する。一方、この突起をなくしたり、過度に小さくすると、ポリエステルフィルム生産時の取り扱い性が悪くなったり、生産工程中に表面に傷が発生してその形状が転写し、かえって得られる光学用フィルムの品質低下を招いたりすることがある。これらの問題を同時に解決できるフィルムが強く要望されている。
【０００５】
また、ポリエステルフィルムを支持体として使用する場合、フィルムを巻き戻して何本かのロールに接触しながら走行し、キャスト工程に運ばれるという工程を経るが、この工程などでフィルムが何らかの摩擦を受けて削れたりすると、キャストシートに転着して、光学用として使用した時の品質低下の原因となる。
キャスト工程の支持体として用いられるポリエステルフィルムに関しては、上記した粗大な突起の形状転写および削れ粉などの異物の転着が起こらないことも強く要求される。
【特許文献１】特開２００３−３２６５４２号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、特に光学用等に用いられる透明なフィルムを生産性良く効率的に製造することができ、得られたキャストフィルムの表面が平坦で、光学用途に使用した場合の欠陥がなく、ディスプレイ用においてクリアな画像を得ることができる、優れた製造工程用支持体フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の構成を有するフィルムを用いることによれば、上記課題を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。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルムに存する。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の支持体ポリエステルフィルムは、溶液キャスト法にて製膜される工程で使用されるが、その製膜フィルムの素材は、かかる工程を採用できるものであれば特に限定されない。例えば、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレートフィルム、トリアセチルセルロース系フィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリイミドフィルムなどが適用できる例として挙げられる。
【００１０】
本発明において、ポリエステルとは、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。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、１，４−シクロヘキサ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−ブタンジオール、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−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレ−ト（ＰＥＮ）等が例示される。
【００１１】
また、本発明で用いるポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、通常３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体である。共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、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、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、および、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）の一種または、二種以上が挙げられ、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の一種または二種以上が挙げられる。
【００１２】
本発明にいうポリエステルフィルムとは、通常、上記したポリエステルを押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法により、押出されたポリエステルフィルムであって、必要に応じ、縦方向および横方向の二軸方向に配向させたフィルムである。またフィルムは２台以上の押出機を用いて、いわゆる共押出法を用いて積層構造とされたものである。かかる積層構造は、Ａ／Ｂの２層構造、あるいはＡ層とＢ層との間にＣ層を有するＡ／Ｃ／Ｂの３層構造、あるいはさらに積層数の多い構造であってもよい。これらの中でもフィルム製造コストや品質コントロールの容易さ等の点で、Ａ／Ｃ／Ｂの構造とすることが好ましい。
【００１３】
以下、本発明においては、キャスト工程において支持体として用いた時に、キャストする方の面をＡ層表面とし、その反対面をＢ層表面とする。すなわちキャストシートへの形状の転写による品質低下を防止するため、Ａ層表面を高度に平坦化することが必要である。
【００１４】
本発明のフィルムの表面を形成する層の厚みは、通常０．５μｍ以上、好ましくは１．０μｍ以上である。Ａ層の層厚みが０．５μｍ未満では、隣接する層が含有する粒子の影響を受けて、高度な平坦性が得られなくなる。一方、Ｂ層については、フィルムに十分な滑り性を与えるために、粒子を添加することが必要となるため、厚みが０．５μｍよりも薄い場合は、ポリエステル表面の削れが発生したり、粒子が脱落することにより、キャストシートに転着して品質低下という問題が発生したりすることがある。Ｂ層厚みの上限については、滑り性を与える効果は厚みに関しては３０μｍを超えると飽和していることから、通常は３０μｍが上限であり、コスト的な利点を考慮すると２０μｍ以下が好ましい。Ａ層厚みには特に上限はないが、コスト的に考えると、好ましくは全厚みの８０％以下、さらに好ましくは５０％以下である。
【００１５】
ポリエステルフィルムは通常、表面の滑り性を向上してブロッキング等の問題を起こさせずに取り扱い性を良好とするために、フィルム中に微粒子を含有させて適度な突起を形成させる。本発明においては、かかる微粒子をＢ層に含有させて上記した問題を解決し、一方、Ａ層には微粒子を配合しないか、または少量含有させる、あるいは非常に小さい粒子を含有させるという方法で、キャスト工程紙として使用した際のキャストシートの高度な品質を得るという目的を達成する。かかる微粒子の例としては、シリカ、アルミナ、カオリン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、フッ化リチウム等の無機粒子、テレフタル酸カルシウム、シュウ酸カルシウムなどの有機粒子、スチレン系、アクリル系などの架橋高分子粒子、ポリエステル製造工程において触媒、助剤を析出させて得られる、いわゆる析出粒子などが挙げられる。ここでＢ層に配合する微粒子の平均粒径は、通常０．０３μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍ、さらに好ましくは０．１μｍ〜３μｍの範囲である。平均粒径が０．０３μｍ未満の粒子を用いた場合には、フィルム表面に有効な高さの突起を形成することができず、平坦化し、フィルム製造工程における巻き特性が劣ったり、フィルム製造工程でフィルム表面に傷が発生したりする等の問題が発生することがある。また、平均粒径が１０μｍを超える場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎて、キャスト工程での支持体として使用した場合の表面形状転写が起こって、得られる光学用フィルムの品質が低下したり、フィルム表面が削れやすくなって、光学用フィルムに転着したりするなどの問題が発生する場合がある。一方、Ａ層に添加する微粒子の平均粒径は、０．００５〜０．５μｍの範囲が好ましく、０．０１μｍ〜０．３μｍの範囲がさらに好ましい。平均粒径が大きすぎると、表面が粗面化し、キャストフィルムの品質が劣るようになる。小さすぎる場合は、表面は平坦であっても、フィルム表面に発生するキズの防止等の効果が得られない。特にＡ層に、平均一次粒径０．０５μｍ以下のアルミナ粒子を０．０５〜１．００重量％添加することが好ましく、かかる粒子を配合することによりフィルム表面の耐削れ性が向上し、削れ物の転着によるキャストフィルムの品質低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明においては、Ｂ層に上記した粒子を粒子種として２種類以上添加したり、平均粒径として２種類以上添加したりする方法を用いることができる。特に、表面の滑り性を向上して取り扱い性を良好にするために、小さい粒径の粒子を添加し、かつ巻き取り性をさらに向上するために小さい粒子よりも少ない量の大きな粒子を配合する方法が好ましく採用される。この場合、いずれの粒子についても、平均粒径は上記した範囲とするが、小さい方の粒子は、平均粒径として１．０μｍ以下が好ましく、０．８μｍ以下がさらに好ましい。一方、大きい方の粒子は平均粒径が１．０μｍを超えるものが好ましく、１．３μｍ以上がさらに好ましい。また、粒子の配合量については、フィルム中に通常０．００１〜５重量％の範囲、好ましくは０．０１〜３重量％の範囲、さらに好ましくは０．０５〜１重量％の範囲とする。２種類以上の粒子を含有する場合は、その合計量が上記した範囲であることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、かかる方法で表面に突起を形成させたり、後述する塗布層に粒子を配合したりするなどの方法で表面に粗度を与えたフィルムとするが、下記式（１）〜（５）を同時に満足することが必要である。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【００１８】
フィルムの表面粗度が大きくなると、上記した形状転写の問題が発生するようになる。一方、Ｂ層の表面粗度が小さすぎる場合は、フィルムの取り扱い性が劣るようになるので、生産時の巻き取り特性に支障をきたしたり、フィルム生産工程やキャスト支持体として使用した場合のフィルム走行時に表面に傷が入ったりする等の問題が発生するようになる。
【００１９】
Ａ層表面は、得られる光学フィルムの品質を高度に満足するには、粗度が低いことが望ましく、Ｒａ（Ａ）は１５．０ｎｍ以下、好ましくは１２ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下であり、Ｒｔ（Ａ）は３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下である。一方、フィルム製造工程や取り扱い時のキズ発生を防止するために、Ａ層表面の粗度には下限があり、具体的にはＲａ（Ａ）の下限は１．０ｎｍ、好ましくは２．０ｎｍ、さらに好ましくは３．０ｎｍである。Ｒｔ（Ａ）の下限は１０ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ、さらに好ましくは３０ｎｍである。
【００２０】
Ｂ層表面については、フィルムの取り扱い性を良好にするために、大きな表面粗度を必要とし、具体的にはＲａ（Ｂ）は７．０ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１２ｎｍ以上であり、Ｒｔ（Ｂ）は５０ｎｍ以上、好ましくは７０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上である。一方、Ｂ層の表面形状が、キャスト後の巻き取り時に転写して光学フィルムの品質を低下させないようにするため、表面粗度に上限があり、具体的にはＲａ（Ｂ）は５０ｎｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。またＲｔ（Ｂ）は１０００ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下である。
【００２１】
本発明における、光学フィルムの高度な品質の実現と、工程適性および生産性とを両立させるために、Ａ層表面とＢ層表面との表面粗度に差を与えることが必要であり、具体的にはＲａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ）の値が２．０ｎｍ以上、好ましくは４ｍｎ以上、さらに好ましくは５ｎｍ以上である場合、本発明の効果が高度に得られる。なお、Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ）の上限は通常２．０ｎｍである。
【００２２】
支持体のかかる表面形状を得るために、Ａ層に配合する粒子のうち平均粒径が０．０５μｍを越える粒子を配合する場合、粒径分布値を２．５以下、さらには２．０以下、特に１．８以下とすることが好ましい。粒径分布がシャープなのものであれば、粗大突起が生成せず、支持体として極めて高度な効果を発揮することができる。
【００２３】
本発明において、ポリエステルに粒子を配合する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。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開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、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。
【００２４】
以下、本発明のポリエステルフィルム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。
【００２５】
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。
【００２６】
本発明においては、ポリエステルの溶融押出機を２台以上用いて、いわゆる共押出法により２層以上の積層フィルムとする。層の構成としては、Ａ層とＢ層とからなる２層構造またはＡ層とＢ層とをＣ層の両側に積層したＡ／Ｃ／Ｂの構造のフィルム、あるいはこれよりもさらに多層の構造とすることができる。いずれにしても、それぞれの表面は、Ａ層とＢ層とが構成する。本発明においては、Ａ／Ｃ／Ｂの構成のフィルムのＡ層とＢ層との表面形状を独立して設計することができるため、平坦層と易滑層とを有するため、Ａ層を、キャスト面として使用することにより、光学用フィルムは、表面での光の散乱などによる品質低下のないフィルムとすることができる。また、反対面にあたるＢ層を通常取り扱い性や滑り性、巻き取り性などを改良するため表面に微細な突起を形成させることで、ポリエステルフィルム生産時の取り扱い性が悪くなったり、生産工程中に表面に傷が発生してその形状が転写し、かえって得られる光学用フィルムの品質低下を招いたりすることを防ぐ効果が考えられる。
【００２７】
本発明のポリエステルフィルムを支持体として使用する場合、通常フィルムを巻き戻して何本かのロールを通してキャスト工程に供せられる。この間でのロール等との接触によりフィルムの表面が削れて、その削れ粉がキャストフィルムに転着して、品質低下するという問題がある。かかる削れの問題を防止するため、Ａ層およびＢ層を構成するポリエステルの極限粘度を０．６０以上とすることが好ましく、０．６２以上がさらに好ましく、０．６４以上が特に好ましい。また、フィルムの削れはフィルムの両面で起こるので、工程内のクリーン度を高度に保つため、フィルムの両面で極限粘度を上記した範囲とすることが好ましく、またフィルム全体としての極限粘度を０．５５以上、好ましくは０．５８以上、さらには０．６以上とすることが望ましい。かかる範囲の極限粘度を有するフィルムとすることにより、フィルムの削れに関して耐久性を有する、本用途において必要な特性を高度に満足するフィルムとすることができる。一方、フィルム製造工程における押出圧力の問題や、スリット状の口金から溶融ポリマーを押出す際の厚み均一性を良好なレベルに保つため、極限粘度の上限は、通常０．８５程度であり、０．８０より低くしておくことがさらに好ましい。
【００２８】
フィルムの総厚みは通常２５〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍである。２５μｍ未満ではフィルムの機械的な強度や耐熱性が不足して、キャストシート製造工程内、特に乾燥工程でフィルムにシワが入ったり、得られたシートがカールしたりするなどの問題が発生することがある。一方、フィルムの厚みが３００μｍを超えると、フィルムの腰が強すぎて、キャスト工程での取り扱い性が不良となることがある。
【００２９】
また、本発明のポリエステルフィルムは、キャスト時の溶媒との濡れ性を良好とし、キャストシートの厚みなどの均一性を良好とするため、また溶媒を除去してシートとした後の剥離性も適度とするために、表面に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、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少なくとも１つのポリマーを併用する。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、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリオレフィン等も強靱な被膜を形成し、上塗り剤と良好な接着性を示すが、これらは塩素を含有するため、燃焼時に塩素を含む有害なダイオキシン化合物を発生する可能性があり、この点で好ましくない。また、塗布フィルムのスクラップを再利用する際に、着色、腐食性ガスの発生という問題があり、この点でも好ましくない。
【００３０】
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。メラミン系樹脂は、特に限定されるものではないが、メラミン、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して得られるメチロール化メラミン誘導体、メチロール化メラミンに低級アルコールを反応させて部分的あるいは完全にエーテル化した化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。
【００３１】
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、光学的な用途に使用した場合、支障となる傾向がある。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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
【００３８】
また、本発明のポリエステルフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等を混合することができる。また、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、蛍光増白剤、潤滑剤、遮光剤、マット化剤、および染料、顔料などの着色剤等を配合してもよい。
【００３９】
次に、本発明のフィルムを用いたキャスト法による光学用として好適なフィルムの製造方法について説明する。本発明のキャスト法フィルム製造においては、樹脂組成物の溶液を支持体フィルム上にキャストしてフィルム化するが、その際用いるフィルムが本発明のポリエステルフィルムである。支持体としてポリエステルフィルムを用いることにより、金属製のエンドレスベルトを用いる場合の問題点である継ぎ目による外観上の不良が生ずることを防ぐことができる。また金属製エンドレスベルトの場合は、何らかの理由で金属表面に傷が入った場合などの処理に膨大な手間と費用がかかるという問題があるが、支持体として本発明のフィルムを用いることにより、かかる問題は解決される。また、エンドレスベルト以外の支持体として、ポリエステルフィルム以外にも金属製のフィルムまたはシート状の成型体が挙げられるが、搬送性、変形に対する柔軟性、巻き取りによる再回収、再利用の容易さなどを考えると、金属製のものよりもプラスチック製、就中ポリエステルフィルムの支持体が好ましい。
【００４０】
キャスト法で得られるシートまたはフィルムの素材は、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、トリアセチルセルロース、ポリイミド、ポリアリレート、芳香族ポリアミドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。通常の溶液キャスト法では、樹脂組成物を適当な溶媒に溶解して溶液を調製し、該溶液を支持体上に流延や塗布などキャストして、その後乾燥を行ってフィルム化する。支持体として本発明の如きフィルムを用いた場合、乾燥工程を経た後支持体フィルムを剥離せずに巻き取ることができる。通常はキャスト法で作成したフィルムの、支持体と接触する面の反対側の面は、極めて平坦な表面であるため、滑り性が不足し、表面に傷が発生するなどの問題が起こりやすい。これに対し、支持体のポリエステルフィルムを剥離せずに巻き取ることにより、適度な滑り性を与えることができ、傷の発生を防止することができる点で有利といえる。
【発明の効果】
【００４１】
以上詳述したように、本発明のフィルムは、表裏を独立して異なる表面形状に設計できるため、特に光学的な用途に使用されるプラスチックフィルムをキャスト法にて製造する際の支持体としてその平坦な面を使用することにより、得られたキャストフィルムの表面平坦性、透明性は極めて高度に満足され、従来のエンドレスベルトを使用した方法と比較して、その品質、工程での使用効率などが良好であり、一方、フィルム反対面を適度に粗面化することにより、フィルム製造時の取り扱い性やキズ防止の点で極めて有利なフィルムとすることができることから、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【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、実施例および比較例中「部」とあるのは「重量部」を示す。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。
【００４３】
（１）ポリエステルの極限粘度の測定
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。
【００４４】
（２）平均粒径（ｄ５０）および粒径分布値（ｄ２５／ｄ７５）
（株）島津製作所社製遠心沈降式粒径分布測定装置ＳＡ−ＣＰ３型を用いてストークスの抵抗則にもとづく沈降法によって粒子の大きさを測定した。測定された粒子の等価球形分布における積算（重量基準）５０％の値を用いて平均粒径（ｄ５０）とした。また同装置で測定された等価球形分布における大粒子側から積算を行い、下記の式から粒径分布値（ｄ２５／ｄ７５）を求めた。
粒径分布値＝（粒子の積算重量が２５％のときの粒径）÷（粒子の積算重量が７５％のときの粒径）
なお、粒径分布値は、１．０に近いほどシャープな粒径分布を有する。
【００４５】
（３）最大高さ（Ｒｔ）および中心線平均粗さ（Ｒａ）（μｍ）
（株）小坂研究所製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲線からその中心線の方向に基準長さＬ（２．５ｍｍ）の部分を抜きとり、この抜き取り部分の中心線をｘ軸、縦倍率の方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）で表したとき、次式で与えられた値を中心線平均粗さ（Ｒａ）とし、〔μｍ〕で表した。最大高さ（Ｒｔ）は、上記で得られたフィルム断面曲線の抜き取り部分の、平均線に平行な２直線で抜き取り部分を挟んだ時、この２直線の間隔を断面曲線の縦倍率の方向に測定した値を最大高さ（Ｒｔ）とし、〔μｍ〕で表した。 最大高さ、中心線平均粗さは、試料フィルム表面から１０本の断面曲線を求め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分のそれぞれの値の平均値で表した。なお、触針の先端半径は２μｍ、荷重は３０ｍｇとし、カットオフ値は０．０８ｍｍとした。
Ｒａ＝（１／Ｌ）∫｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ
【００４６】
（４）キャストフィルムの品質
溶媒としてジクロロメタンを用いて、ポリカーボネートの２０重量％溶液を調合した。
この溶液を支持体フィルム上に塗布し、７０℃にて一次乾燥し、さらに１００℃にてキャストフィルム中の残存溶媒量が０．５重量％以下になるまで乾燥し、支持体フィルムと共に巻き取った。得られたキャストフィルムの厚みは４５μｍであった。キャストフィルムの評価は、支持体フィルムを剥離して行った。なお、キャストフィルムの製品を得るためには、粘着剤層を有する保護フィルムを貼り合わせることがあるが、本発明においては、キャストフィルムの評価を、支持体剥離後、直ちに行った。評価の基準は以下とした。
【００４７】
・フィルムの透明性
ランクＡ：高透明なフィルムとして得られ、光学用部材として高品質なもの
ランクＢ：透明感があり、光学用部材として使用可能だが、Ａよりもやや劣る
ランクＣ：透明感に劣り、光学用部材としては使用できない
【００４８】
・光学的な欠点（２枚の偏光板を用いて、クロスニコル下で目視にて観察した）
ランクＡ：欠点は１個／ｍ2以下
ランクＢ：欠点は３個／ｍ2以下
ランクＣ：欠点は２０個／ｍ2以下
ランクＤ：欠点は２０個／ｍ2を越え、実用上支障がある。
【００４９】
以下の実施例および比較例で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〉
［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重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩０．０９重量部を反応器にとり、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。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加した後、三酸化アンチモン０．０３５部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温して、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０．６８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０．６８であった。
【００５０】
［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、エチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加後、エチレングリコールに分散させた平均粒子径０．７μｍ、粒径分布値１．７０の合成炭酸カルシウム粒子を１．０部、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、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０．６７であった。
【００５１】
［ポリエステル（ｃ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径０．３μｍ、粒径分布値１．１のアクリル系球状架橋高分子粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｃ）を得た。得られたポリエステル（ｃ）は、極限粘度０．６７であった。
【００５２】
［ポリエステル（ｄ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径０．３５μｍ、粒径分布値１．９５のスチレン系架橋高分子粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）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であった。
【００５３】
［ポリエステル（ｅ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均一次粒径０．０２μｍのアルミナ粒子とし、添加量を１.０部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の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）は、極限粘度０．６４であった。
【００５４】
［ポリエステル（ｆ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径２．５μｍの無定形シリカ粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｆ）を得た。得られたポリエステル（ｆ）は、極限粘度０．６６であった。
【００５５】
［ポリエステル（ｇ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径４．５μｍの無定形シリカ粒子とし、添加量を０．５部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｇ）を得た。得られたポリエステル（ｇ）は、極限粘度０．６５であった。
【実施例１】
【００５６】
上記ポリエステル（ｃ）７０部と（ｅ）３０部とを混合した原料をＡ層の原料とし、ポリエステル（ｂ）３０部と（ａ）７０部とを混合した原料をＢ層の原料とし、ポリエステル（ａ）をＣ層の原料として、３台の押出機に各々を供給し、各々２８５℃で溶融した後、Ａ層およびＢ層を最外層（表層）、Ｃ層を中間層として、４０℃に冷却したキャスティングドラム上に、３種３層（Ａ／Ｃ／Ｂ）の層構成で共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度８１℃で縦方向に３．３倍延伸した後、テンターに導き、横方向に１２０℃で３．６倍延伸し、２２５℃で熱処理を行った後、横方向に２％弛緩し、厚さ１２５μｍ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、１５／９５／１５μｍであった。また同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６４、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。得られたフィルムを用いて、上記評価項目に記載の条件でキャスト法によりポリカーボネートフィルムを製造し、品質を評価した。
【実施例２】
【００５７】
実施例１において製造したフィルムの一部を押出機にて溶融押出し、チップ化した再生原料を作成した。該再生原料５０部とポリエステル（ａ）とを混合した原料をＣ層の原料としたこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。
【実施例３】
【００５８】
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｅ）８０部とポリエステル（ａ）２０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６２、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例４】
【００５９】
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ａ）３０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６４、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例５】
【００６０】
実施例４において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ｅ）３０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例４と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６３、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例６】
【００６１】
実施例５において、Ｂ層原料として、ポリエステル（ｆ）２５部とポリエステル（ａ）７５部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例５と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６３、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例７】
【００６２】
実施例１において、Ａ層原料とＢ層原料とを各々２台の押出機に供給し、Ｃ層を介さずに（Ａ／Ｂ）積層とし、フィルムを得た。それぞれの厚みは１０５／２０μｍとした。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６５、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６４であった。得られたフィルムを用いて作成した光学フィルムの品質は実施例1、２と同等のものであったが、ポリエステルフィルムを得るためのコストは、実施例１、２よりも高くなってしまいこの点では不利なものとなった。
【実施例８】
【００６３】
実施例１において、ポリエステル（ｃ）の代わりに、極限粘度を０．５８としたこと以外はポリエステル（ｃ）と同様にして得たポリエステル（ｃ−２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．５５、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。このフィルムを支持体として使用した場合、工程中でフィルム表面が削れやすい傾向が見られ、その削れ粉がキャストフィルムに転着して、光学用フィルム部材として使用した場合の欠点となってしまうという問題が発生した。検査によりかかる欠点の部分を避けて使用することは可能であるが、その場合は歩留りの大きな低下となってしまう。
【００６４】
（比較例１）
ポリエステル（ｃ）１７部とポリエステル（ａ）８３部とを混合した原料を用いて、1台の押出機を用いて厚み１２５μｍの単層のフィルムを作成した。製膜条件は実施例１と同様とした。この場合、フィルムの表面粗度が小さすぎるためフィルムの取り扱い性が不良となり、またキャスト支持体として使用した時に、搬送ロールとの接触で傷が入りやすいという問題が発生した。
【００６５】
（比較例２）
ポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合した原料を用いて、1台の押出機を用いて厚み１２５μｍの単層のフィルムを作成した。製膜条件は実施例１と同様とした。この場合、フィルムの表面粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。すなわち得られたキャストフィルムの表面が形状転写により粗面化されたため、光学的な透明性が低下し、部材としての品位が劣るものであった。
【００６６】
（比較例３）
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｂ）５０部とポリエステル（ａ）５０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合したポリエステルを使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。この場合、Ａ層表面の粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。
【００６７】
（比較例４）
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ａ）３０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｇ）５０部とポリエステル（ａ）５０部とを混合したポリエステルを使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。この場合、Ｂ層表面の粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。すなわちキャスト製膜後に巻取りを行った後、Ｂ層表面の形状がキャストフィルムに転写して、品質を低下させる問題が生じた。
下記表１は、各実施例、比較例で得られたフィルムの評価結果をまとめて示したものである。実施例に示したフィルムは、高品質のフィルムとして得られた。
【００６８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のフィルムは、例えば、キャスト法によるプラスチックフィルム製造に用いられる支持体フィルムとして利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャスト法によるプラスチックフィルム製造に用いられる支持体フィルムに関する。詳しくは、本発明は、特に光学用等に用いられる透明なフィルムを生産性良く効率的に製造することができ、得られたキャストフィルムの表面が平坦で、光学用途に使用した場合の欠陥がなく、ディスプレイ用においてクリアな画像を得ることができる、優れた製造工程用支持体フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学的な用途に、透明性の高いフィルムが用いられているが、特にディスプレイ分野において、各種の機能を付与したフィルムが使用されている。例えばＬＣＤ（液晶）ディスプレイにおいては、偏光フィルム、位相差フィルム、視野角向上フィルム、輝度向上フィルム、拡散フィルム、反射フィルムなど、またＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）ディスプレイにおいては、電磁波カット、近赤外線カット、紫外線カット、色調補正などの機能を有したフィルムが、いわゆるＰＤＰフィルターとして使用されている。これらのフィルムの中には、非常に高透明であって、かつ光学的に異方性を持たないフィルムが、特にＬＣＤディスプレイ分野において必要となっている。かかる要求を満足するフィルムは素材が限られ、高透明であってかつ異物等による欠陥がないフィルムとするために、ポリマーを溶液としてシート状に押出し、乾燥工程を経て製造する、いわゆる溶液キャスト法が採用されている。また同様な方法で、コンピュータ用、オーディオ用等の各種情報を記録する高密度記録媒体として使用される光記録媒体も製造されている。
【０００３】
溶液キャスト法で光学用途向けフィルムの製膜を行う場合、金属のエンドレスベルトやドラムを支持体として用いる方法と、プラスチックや金属のフィルムもしくはシートを支持体として用いる方法とが一般的である。特にプラスチックフィルムを支持体とする場合には、搬送性、柔軟性に優れ、かつ支持体の交換が比較的簡単であるため、設備設計および利用の自由度が高い方法として採用されている。また、エンドレスベルトなどに特有の継ぎ目の段差による周期的な外観不良などが起こる問題がないため、良好なフィルムを得るのに適した方法である。中でも機械的特性、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性等に優れるポリエステルフィルムが好ましく使用されている。
【０００４】
光学用フィルムは、高度な透明性を有することに加え、表面を極めて平坦なものすることにより、表面での光の散乱などによる品質低下のないフィルムとすることができる。溶液キャスト法で製造する場合、支持体の表面形状が転写するため、支持体の表面を極めて平坦にする必要がある。しかしながら、ポリエステルフィルムは、通常取り扱い性や滑り性、巻き取り性などを改良するため表面に微細な突起を形成させる方法が用いられている。表面に大きなまたは高さが高い突起が存在すると、得られる光学用フィルムの品質は低下する。一方、この突起をなくしたり、過度に小さくすると、ポリエステルフィルム生産時の取り扱い性が悪くなったり、生産工程中に表面に傷が発生してその形状が転写し、かえって得られる光学用フィルムの品質低下を招いたりすることがある。これらの問題を同時に解決できるフィルムが強く要望されている。
【０００５】
また、ポリエステルフィルムを支持体として使用する場合、フィルムを巻き戻して何本かのロールに接触しながら走行し、キャスト工程に運ばれるという工程を経るが、この工程などでフィルムが何らかの摩擦を受けて削れたりすると、キャストシートに転着して、光学用として使用した時の品質低下の原因となる。
キャスト工程の支持体として用いられるポリエステルフィルムに関しては、上記した粗大な突起の形状転写および削れ粉などの異物の転着が起こらないことも強く要求される。
【特許文献１】特開２００３−３２６５４２号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、特に光学用等に用いられる透明なフィルムを生産性良く効率的に製造することができ、得られたキャストフィルムの表面が平坦で、光学用途に使用した場合の欠陥がなく、ディスプレイ用においてクリアな画像を得ることができる、優れた製造工程用支持体フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の構成を有するフィルムを用いることによれば、上記課題を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。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルムに存する。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の支持体ポリエステルフィルムは、溶液キャスト法にて製膜される工程で使用されるが、その製膜フィルムの素材は、かかる工程を採用できるものであれば特に限定されない。例えば、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレートフィルム、トリアセチルセルロース系フィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリイミドフィルムなどが適用できる例として挙げられる。
【００１０】
本発明において、ポリエステルとは、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。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、１，４−シクロヘキサ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−ブタンジオール、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−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレ−ト（ＰＥＮ）等が例示される。
【００１１】
また、本発明で用いるポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、通常３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体である。共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、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、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、および、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）の一種または、二種以上が挙げられ、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の一種または二種以上が挙げられる。
【００１２】
本発明にいうポリエステルフィルムとは、通常、上記したポリエステルを押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法により、押出されたポリエステルフィルムであって、必要に応じ、縦方向および横方向の二軸方向に配向させたフィルムである。またフィルムは２台以上の押出機を用いて、いわゆる共押出法を用いて積層構造とされたものである。かかる積層構造は、Ａ／Ｂの２層構造、あるいはＡ層とＢ層との間にＣ層を有するＡ／Ｃ／Ｂの３層構造、あるいはさらに積層数の多い構造であってもよい。これらの中でもフィルム製造コストや品質コントロールの容易さ等の点で、Ａ／Ｃ／Ｂの構造とすることが好ましい。
【００１３】
以下、本発明においては、キャスト工程において支持体として用いた時に、キャストする方の面をＡ層表面とし、その反対面をＢ層表面とする。すなわちキャストシートへの形状の転写による品質低下を防止するため、Ａ層表面を高度に平坦化することが必要である。
【００１４】
本発明のフィルムの表面を形成する層の厚みは、通常０．５μｍ以上、好ましくは１．０μｍ以上である。Ａ層の層厚みが０．５μｍ未満では、隣接する層が含有する粒子の影響を受けて、高度な平坦性が得られなくなる。一方、Ｂ層については、フィルムに十分な滑り性を与えるために、粒子を添加することが必要となるため、厚みが０．５μｍよりも薄い場合は、ポリエステル表面の削れが発生したり、粒子が脱落することにより、キャストシートに転着して品質低下という問題が発生したりすることがある。Ｂ層厚みの上限については、滑り性を与える効果は厚みに関しては３０μｍを超えると飽和していることから、通常は３０μｍが上限であり、コスト的な利点を考慮すると２０μｍ以下が好ましい。Ａ層厚みには特に上限はないが、コスト的に考えると、好ましくは全厚みの８０％以下、さらに好ましくは５０％以下である。
【００１５】
ポリエステルフィルムは通常、表面の滑り性を向上してブロッキング等の問題を起こさせずに取り扱い性を良好とするために、フィルム中に微粒子を含有させて適度な突起を形成させる。本発明においては、かかる微粒子をＢ層に含有させて上記した問題を解決し、一方、Ａ層には微粒子を配合しないか、または少量含有させる、あるいは非常に小さい粒子を含有させるという方法で、キャスト工程紙として使用した際のキャストシートの高度な品質を得るという目的を達成する。かかる微粒子の例としては、シリカ、アルミナ、カオリン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、フッ化リチウム等の無機粒子、テレフタル酸カルシウム、シュウ酸カルシウムなどの有機粒子、スチレン系、アクリル系などの架橋高分子粒子、ポリエステル製造工程において触媒、助剤を析出させて得られる、いわゆる析出粒子などが挙げられる。ここでＢ層に配合する微粒子の平均粒径は、通常０．０３μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍ、さらに好ましくは０．１μｍ〜３μｍの範囲である。平均粒径が０．０３μｍ未満の粒子を用いた場合には、フィルム表面に有効な高さの突起を形成することができず、平坦化し、フィルム製造工程における巻き特性が劣ったり、フィルム製造工程でフィルム表面に傷が発生したりする等の問題が発生することがある。また、平均粒径が１０μｍを超える場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎて、キャスト工程での支持体として使用した場合の表面形状転写が起こって、得られる光学用フィルムの品質が低下したり、フィルム表面が削れやすくなって、光学用フィルムに転着したりするなどの問題が発生する場合がある。一方、Ａ層に添加する微粒子の平均粒径は、０．００５〜０．５μｍの範囲が好ましく、０．０１μｍ〜０．３μｍの範囲がさらに好ましい。平均粒径が大きすぎると、表面が粗面化し、キャストフィルムの品質が劣るようになる。小さすぎる場合は、表面は平坦であっても、フィルム表面に発生するキズの防止等の効果が得られない。特にＡ層に、平均一次粒径０．０５μｍ以下のアルミナ粒子を０．０５〜１．００重量％添加することが好ましく、かかる粒子を配合することによりフィルム表面の耐削れ性が向上し、削れ物の転着によるキャストフィルムの品質低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明においては、Ｂ層に上記した粒子を粒子種として２種類以上添加したり、平均粒径として２種類以上添加したりする方法を用いることができる。特に、表面の滑り性を向上して取り扱い性を良好にするために、小さい粒径の粒子を添加し、かつ巻き取り性をさらに向上するために小さい粒子よりも少ない量の大きな粒子を配合する方法が好ましく採用される。この場合、いずれの粒子についても、平均粒径は上記した範囲とするが、小さい方の粒子は、平均粒径として１．０μｍ以下が好ましく、０．８μｍ以下がさらに好ましい。一方、大きい方の粒子は平均粒径が１．０μｍを超えるものが好ましく、１．３μｍ以上がさらに好ましい。また、粒子の配合量については、フィルム中に通常０．００１〜５重量％の範囲、好ましくは０．０１〜３重量％の範囲、さらに好ましくは０．０５〜１重量％の範囲とする。２種類以上の粒子を含有する場合は、その合計量が上記した範囲であることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、かかる方法で表面に突起を形成させたり、後述する塗布層に粒子を配合したりするなどの方法で表面に粗度を与えたフィルムとするが、下記式（１）〜（５）を同時に満足することが必要である。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【００１８】
フィルムの表面粗度が大きくなると、上記した形状転写の問題が発生するようになる。一方、Ｂ層の表面粗度が小さすぎる場合は、フィルムの取り扱い性が劣るようになるので、生産時の巻き取り特性に支障をきたしたり、フィルム生産工程やキャスト支持体として使用した場合のフィルム走行時に表面に傷が入ったりする等の問題が発生するようになる。
【００１９】
Ａ層表面は、得られる光学フィルムの品質を高度に満足するには、粗度が低いことが望ましく、Ｒａ（Ａ）は１５．０ｎｍ以下、好ましくは１２ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下であり、Ｒｔ（Ａ）は３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下である。一方、フィルム製造工程や取り扱い時のキズ発生を防止するために、Ａ層表面の粗度には下限があり、具体的にはＲａ（Ａ）の下限は１．０ｎｍ、好ましくは２．０ｎｍ、さらに好ましくは３．０ｎｍである。Ｒｔ（Ａ）の下限は１０ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ、さらに好ましくは３０ｎｍである。
【００２０】
Ｂ層表面については、フィルムの取り扱い性を良好にするために、大きな表面粗度を必要とし、具体的にはＲａ（Ｂ）は７．０ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１２ｎｍ以上であり、Ｒｔ（Ｂ）は５０ｎｍ以上、好ましくは７０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上である。一方、Ｂ層の表面形状が、キャスト後の巻き取り時に転写して光学フィルムの品質を低下させないようにするため、表面粗度に上限があり、具体的にはＲａ（Ｂ）は５０ｎｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。またＲｔ（Ｂ）は１０００ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下である。
【００２１】
本発明における、光学フィルムの高度な品質の実現と、工程適性および生産性とを両立させるために、Ａ層表面とＢ層表面との表面粗度に差を与えることが必要であり、具体的にはＲａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ）の値が２．０ｎｍ以上、好ましくは４ｍｎ以上、さらに好ましくは５ｎｍ以上である場合、本発明の効果が高度に得られる。なお、Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ）の上限は通常２．０ｎｍである。
【００２２】
支持体のかかる表面形状を得るために、Ａ層に配合する粒子のうち平均粒径が０．０５μｍを越える粒子を配合する場合、粒径分布値を２．５以下、さらには２．０以下、特に１．８以下とすることが好ましい。粒径分布がシャープなのものであれば、粗大突起が生成せず、支持体として極めて高度な効果を発揮することができる。
【００２３】
本発明において、ポリエステルに粒子を配合する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。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開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、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。
【００２４】
以下、本発明のポリエステルフィルム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。
【００２５】
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。
【００２６】
本発明においては、ポリエステルの溶融押出機を２台以上用いて、いわゆる共押出法により２層以上の積層フィルムとする。層の構成としては、Ａ層とＢ層とからなる２層構造またはＡ層とＢ層とをＣ層の両側に積層したＡ／Ｃ／Ｂの構造のフィルム、あるいはこれよりもさらに多層の構造とすることができる。いずれにしても、それぞれの表面は、Ａ層とＢ層とが構成する。本発明においては、Ａ／Ｃ／Ｂの構成のフィルムのＡ層とＢ層との表面形状を独立して設計することができるため、平坦層と易滑層とを有するため、Ａ層を、キャスト面として使用することにより、光学用フィルムは、表面での光の散乱などによる品質低下のないフィルムとすることができる。また、反対面にあたるＢ層を通常取り扱い性や滑り性、巻き取り性などを改良するため表面に微細な突起を形成させることで、ポリエステルフィルム生産時の取り扱い性が悪くなったり、生産工程中に表面に傷が発生してその形状が転写し、かえって得られる光学用フィルムの品質低下を招いたりすることを防ぐ効果が考えられる。
【００２７】
本発明のポリエステルフィルムを支持体として使用する場合、通常フィルムを巻き戻して何本かのロールを通してキャスト工程に供せられる。この間でのロール等との接触によりフィルムの表面が削れて、その削れ粉がキャストフィルムに転着して、品質低下するという問題がある。かかる削れの問題を防止するため、Ａ層およびＢ層を構成するポリエステルの極限粘度を０．６０以上とすることが好ましく、０．６２以上がさらに好ましく、０．６４以上が特に好ましい。また、フィルムの削れはフィルムの両面で起こるので、工程内のクリーン度を高度に保つため、フィルムの両面で極限粘度を上記した範囲とすることが好ましく、またフィルム全体としての極限粘度を０．５５以上、好ましくは０．５８以上、さらには０．６以上とすることが望ましい。かかる範囲の極限粘度を有するフィルムとすることにより、フィルムの削れに関して耐久性を有する、本用途において必要な特性を高度に満足するフィルムとすることができる。一方、フィルム製造工程における押出圧力の問題や、スリット状の口金から溶融ポリマーを押出す際の厚み均一性を良好なレベルに保つため、極限粘度の上限は、通常０．８５程度であり、０．８０より低くしておくことがさらに好ましい。
【００２８】
フィルムの総厚みは通常２５〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍである。２５μｍ未満ではフィルムの機械的な強度や耐熱性が不足して、キャストシート製造工程内、特に乾燥工程でフィルムにシワが入ったり、得られたシートがカールしたりするなどの問題が発生することがある。一方、フィルムの厚みが３００μｍを超えると、フィルムの腰が強すぎて、キャスト工程での取り扱い性が不良となることがある。
【００２９】
また、本発明のポリエステルフィルムは、キャスト時の溶媒との濡れ性を良好とし、キャストシートの厚みなどの均一性を良好とするため、また溶媒を除去してシートとした後の剥離性も適度とするために、表面に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、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少なくとも１つのポリマーを併用する。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、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリオレフィン等も強靱な被膜を形成し、上塗り剤と良好な接着性を示すが、これらは塩素を含有するため、燃焼時に塩素を含む有害なダイオキシン化合物を発生する可能性があり、この点で好ましくない。また、塗布フィルムのスクラップを再利用する際に、着色、腐食性ガスの発生という問題があり、この点でも好ましくない。
【００３０】
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。メラミン系樹脂は、特に限定されるものではないが、メラミン、メラミンとホルムアルデヒドを縮合して得られるメチロール化メラミン誘導体、メチロール化メラミンに低級アルコールを反応させて部分的あるいは完全にエーテル化した化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。
【００３１】
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、光学的な用途に使用した場合、支障となる傾向がある。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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
【００３８】
また、本発明のポリエステルフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等を混合することができる。また、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、蛍光増白剤、潤滑剤、遮光剤、マット化剤、および染料、顔料などの着色剤等を配合してもよい。
【００３９】
次に、本発明のフィルムを用いたキャスト法による光学用として好適なフィルムの製造方法について説明する。本発明のキャスト法フィルム製造においては、樹脂組成物の溶液を支持体フィルム上にキャストしてフィルム化するが、その際用いるフィルムが本発明のポリエステルフィルムである。支持体としてポリエステルフィルムを用いることにより、金属製のエンドレスベルトを用いる場合の問題点である継ぎ目による外観上の不良が生ずることを防ぐことができる。また金属製エンドレスベルトの場合は、何らかの理由で金属表面に傷が入った場合などの処理に膨大な手間と費用がかかるという問題があるが、支持体として本発明のフィルムを用いることにより、かかる問題は解決される。また、エンドレスベルト以外の支持体として、ポリエステルフィルム以外にも金属製のフィルムまたはシート状の成型体が挙げられるが、搬送性、変形に対する柔軟性、巻き取りによる再回収、再利用の容易さなどを考えると、金属製のものよりもプラスチック製、就中ポリエステルフィルムの支持体が好ましい。
【００４０】
キャスト法で得られるシートまたはフィルムの素材は、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、トリアセチルセルロース、ポリイミド、ポリアリレート、芳香族ポリアミドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。通常の溶液キャスト法では、樹脂組成物を適当な溶媒に溶解して溶液を調製し、該溶液を支持体上に流延や塗布などキャストして、その後乾燥を行ってフィルム化する。支持体として本発明の如きフィルムを用いた場合、乾燥工程を経た後支持体フィルムを剥離せずに巻き取ることができる。通常はキャスト法で作成したフィルムの、支持体と接触する面の反対側の面は、極めて平坦な表面であるため、滑り性が不足し、表面に傷が発生するなどの問題が起こりやすい。これに対し、支持体のポリエステルフィルムを剥離せずに巻き取ることにより、適度な滑り性を与えることができ、傷の発生を防止することができる点で有利といえる。
【発明の効果】
【００４１】
以上詳述したように、本発明のフィルムは、表裏を独立して異なる表面形状に設計できるため、特に光学的な用途に使用されるプラスチックフィルムをキャスト法にて製造する際の支持体としてその平坦な面を使用することにより、得られたキャストフィルムの表面平坦性、透明性は極めて高度に満足され、従来のエンドレスベルトを使用した方法と比較して、その品質、工程での使用効率などが良好であり、一方、フィルム反対面を適度に粗面化することにより、フィルム製造時の取り扱い性やキズ防止の点で極めて有利なフィルムとすることができることから、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【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、実施例および比較例中「部」とあるのは「重量部」を示す。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。
【００４３】
（１）ポリエステルの極限粘度の測定
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。
【００４４】
（２）平均粒径（ｄ５０）および粒径分布値（ｄ２５／ｄ７５）
（株）島津製作所社製遠心沈降式粒径分布測定装置ＳＡ−ＣＰ３型を用いてストークスの抵抗則にもとづく沈降法によって粒子の大きさを測定した。測定された粒子の等価球形分布における積算（重量基準）５０％の値を用いて平均粒径（ｄ５０）とした。また同装置で測定された等価球形分布における大粒子側から積算を行い、下記の式から粒径分布値（ｄ２５／ｄ７５）を求めた。
粒径分布値＝（粒子の積算重量が２５％のときの粒径）÷（粒子の積算重量が７５％のときの粒径）
なお、粒径分布値は、１．０に近いほどシャープな粒径分布を有する。
【００４５】
（３）最大高さ（Ｒｔ）および中心線平均粗さ（Ｒａ）（μｍ）
（株）小坂研究所製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲線からその中心線の方向に基準長さＬ（２．５ｍｍ）の部分を抜きとり、この抜き取り部分の中心線をｘ軸、縦倍率の方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）で表したとき、次式で与えられた値を中心線平均粗さ（Ｒａ）とし、〔μｍ〕で表した。最大高さ（Ｒｔ）は、上記で得られたフィルム断面曲線の抜き取り部分の、平均線に平行な２直線で抜き取り部分を挟んだ時、この２直線の間隔を断面曲線の縦倍率の方向に測定した値を最大高さ（Ｒｔ）とし、〔μｍ〕で表した。 最大高さ、中心線平均粗さは、試料フィルム表面から１０本の断面曲線を求め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分のそれぞれの値の平均値で表した。なお、触針の先端半径は２μｍ、荷重は３０ｍｇとし、カットオフ値は０．０８ｍｍとした。
Ｒａ＝（１／Ｌ）∫｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ
【００４６】
（４）キャストフィルムの品質
溶媒としてジクロロメタンを用いて、ポリカーボネートの２０重量％溶液を調合した。
この溶液を支持体フィルム上に塗布し、７０℃にて一次乾燥し、さらに１００℃にてキャストフィルム中の残存溶媒量が０．５重量％以下になるまで乾燥し、支持体フィルムと共に巻き取った。得られたキャストフィルムの厚みは４５μｍであった。キャストフィルムの評価は、支持体フィルムを剥離して行った。なお、キャストフィルムの製品を得るためには、粘着剤層を有する保護フィルムを貼り合わせることがあるが、本発明においては、キャストフィルムの評価を、支持体剥離後、直ちに行った。評価の基準は以下とした。
【００４７】
・フィルムの透明性
ランクＡ：高透明なフィルムとして得られ、光学用部材として高品質なもの
ランクＢ：透明感があり、光学用部材として使用可能だが、Ａよりもやや劣る
ランクＣ：透明感に劣り、光学用部材としては使用できない
【００４８】
・光学的な欠点（２枚の偏光板を用いて、クロスニコル下で目視にて観察した）
ランクＡ：欠点は１個／ｍ2以下
ランクＢ：欠点は３個／ｍ2以下
ランクＣ：欠点は２０個／ｍ2以下
ランクＤ：欠点は２０個／ｍ2を越え、実用上支障がある。
【００４９】
以下の実施例および比較例で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〉
［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重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩０．０９重量部を反応器にとり、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。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加した後、三酸化アンチモン０．０３５部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温して、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０．６８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０．６８であった。
【００５０】
［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、エチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加後、エチレングリコールに分散させた平均粒子径０．７μｍ、粒径分布値１．７０の合成炭酸カルシウム粒子を１．０部、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、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０．６７であった。
【００５１】
［ポリエステル（ｃ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径０．３μｍ、粒径分布値１．１のアクリル系球状架橋高分子粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｃ）を得た。得られたポリエステル（ｃ）は、極限粘度０．６７であった。
【００５２】
［ポリエステル（ｄ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径０．３５μｍ、粒径分布値１．９５のスチレン系架橋高分子粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）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であった。
【００５３】
［ポリエステル（ｅ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均一次粒径０．０２μｍのアルミナ粒子とし、添加量を１.０部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の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）は、極限粘度０．６４であった。
【００５４】
［ポリエステル（ｆ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径２．５μｍの無定形シリカ粒子とし、添加量を０．３部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｆ）を得た。得られたポリエステル（ｆ）は、極限粘度０．６６であった。
【００５５】
［ポリエステル（ｇ）の製造方法］
ポリエステル（ｂ）の製造方法において、添加する粒子を平均粒径４．５μｍの無定形シリカ粒子とし、添加量を０．５部としたこと以外は、ポリエステル（ｂ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（ｇ）を得た。得られたポリエステル（ｇ）は、極限粘度０．６５であった。
【実施例１】
【００５６】
上記ポリエステル（ｃ）７０部と（ｅ）３０部とを混合した原料をＡ層の原料とし、ポリエステル（ｂ）３０部と（ａ）７０部とを混合した原料をＢ層の原料とし、ポリエステル（ａ）をＣ層の原料として、３台の押出機に各々を供給し、各々２８５℃で溶融した後、Ａ層およびＢ層を最外層（表層）、Ｃ層を中間層として、４０℃に冷却したキャスティングドラム上に、３種３層（Ａ／Ｃ／Ｂ）の層構成で共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度８１℃で縦方向に３．３倍延伸した後、テンターに導き、横方向に１２０℃で３．６倍延伸し、２２５℃で熱処理を行った後、横方向に２％弛緩し、厚さ１２５μｍ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、１５／９５／１５μｍであった。また同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６４、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。得られたフィルムを用いて、上記評価項目に記載の条件でキャスト法によりポリカーボネートフィルムを製造し、品質を評価した。
【実施例２】
【００５７】
実施例１において製造したフィルムの一部を押出機にて溶融押出し、チップ化した再生原料を作成した。該再生原料５０部とポリエステル（ａ）とを混合した原料をＣ層の原料としたこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。
【実施例３】
【００５８】
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｅ）８０部とポリエステル（ａ）２０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６２、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例４】
【００５９】
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ａ）３０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６４、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例５】
【００６０】
実施例４において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ｅ）３０部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例４と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６３、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例６】
【００６１】
実施例５において、Ｂ層原料として、ポリエステル（ｆ）２５部とポリエステル（ａ）７５部とを混合した原料を使用したこと以外は実施例５と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６３、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。
【実施例７】
【００６２】
実施例１において、Ａ層原料とＢ層原料とを各々２台の押出機に供給し、Ｃ層を介さずに（Ａ／Ｂ）積層とし、フィルムを得た。それぞれの厚みは１０５／２０μｍとした。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．６５、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６４であった。得られたフィルムを用いて作成した光学フィルムの品質は実施例1、２と同等のものであったが、ポリエステルフィルムを得るためのコストは、実施例１、２よりも高くなってしまいこの点では不利なものとなった。
【実施例８】
【００６３】
実施例１において、ポリエステル（ｃ）の代わりに、極限粘度を０．５８としたこと以外はポリエステル（ｃ）と同様にして得たポリエステル（ｃ−２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。同条件で押出したＡ層のポリエステルの極限粘度は０．５５、Ｂ層のポリエステルの極限粘度は０．６５であった。このフィルムを支持体として使用した場合、工程中でフィルム表面が削れやすい傾向が見られ、その削れ粉がキャストフィルムに転着して、光学用フィルム部材として使用した場合の欠点となってしまうという問題が発生した。検査によりかかる欠点の部分を避けて使用することは可能であるが、その場合は歩留りの大きな低下となってしまう。
【００６４】
（比較例１）
ポリエステル（ｃ）１７部とポリエステル（ａ）８３部とを混合した原料を用いて、1台の押出機を用いて厚み１２５μｍの単層のフィルムを作成した。製膜条件は実施例１と同様とした。この場合、フィルムの表面粗度が小さすぎるためフィルムの取り扱い性が不良となり、またキャスト支持体として使用した時に、搬送ロールとの接触で傷が入りやすいという問題が発生した。
【００６５】
（比較例２）
ポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合した原料を用いて、1台の押出機を用いて厚み１２５μｍの単層のフィルムを作成した。製膜条件は実施例１と同様とした。この場合、フィルムの表面粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。すなわち得られたキャストフィルムの表面が形状転写により粗面化されたため、光学的な透明性が低下し、部材としての品位が劣るものであった。
【００６６】
（比較例３）
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｂ）５０部とポリエステル（ａ）５０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｆ）１０部とポリエステル（ａ）９０部とを混合したポリエステルを使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。この場合、Ａ層表面の粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。
【００６７】
（比較例４）
実施例１において、Ａ層原料として、ポリエステル（ｄ）７０部とポリエステル（ａ）３０部とを混合した原料を使用し、Ｂ層原料としてポリエステル（ｇ）５０部とポリエステル（ａ）５０部とを混合したポリエステルを使用したこと以外は実施例１と同様にして、合計厚み１２５μｍの（Ａ／Ｃ／Ｂ）積層ポリエステルフィルムを得た。この場合、Ｂ層表面の粗度が大きすぎるため、このフィルムを支持体として使用して得たキャストフィルムの品質は劣るものであった。すなわちキャスト製膜後に巻取りを行った後、Ｂ層表面の形状がキャストフィルムに転写して、品質を低下させる問題が生じた。
下記表１は、各実施例、比較例で得られたフィルムの評価結果をまとめて示したものである。実施例に示したフィルムは、高品質のフィルムとして得られた。
【００６８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のフィルムは、例えば、キャスト法によるプラスチックフィルム製造に用いられる支持体フィルムとして利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルム。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【請求項１】
溶液キャスト法によりプラスチックフィルムを製造する工程において支持体として用いられるポリエステルフィルムであって、フィルムの片側の表面（Ａ層表面）およびその反対側の表面（Ｂ層表面）のそれぞれの表面粗度が、下記式（１）〜（５）を同時に満足することを特徴とするポリエステルフィルム。
１．０≦Ｒａ（Ａ）≦１５．０ …（１）
１０ ≦Ｒｔ（Ａ）≦３００ …（２）
７．０≦Ｒａ（Ｂ）≦５０．０ …（３）
５０ ≦Ｒｔ（Ｂ）≦１０００ …（４）
２．０≦Ｒａ（Ｂ）−Ｒａ（Ａ） …（５）
（上記式中、Ｒａ（Ａ）はＡ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒａ（Ｂ）はＢ層表面の中心線平均粗さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ａ）はＡ層表面の最大高さ（ｎｍ）、Ｒｔ（Ｂ）はＢ層表面の最大高さ（ｎｍ）を意味する）
【公開番号】特開２００６−６９１１９（Ｐ２００６−６９１１９Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５７４２８（Ｐ２００４−２５７４２８）
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００１０８８５６）三菱化学ポリエステルフィルム株式会社 (187)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００１０８８５６）三菱化学ポリエステルフィルム株式会社 (187)
【Ｆターム（参考）】
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