ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、およびこの製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、反射防止フィルム、拡散フィルム
【課題】巻き姿にした際に、外観故障が発生せず、かつ、フィルムの透明性に優れたポリエステル樹脂フィルムの製造方法、この製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムを提供する。
【解決手段】ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、縦方向に縦延伸を、続いて横方向に横延伸を行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、横延伸装置３０の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置３０の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とする製造方法である。
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
【解決手段】ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、縦方向に縦延伸を、続いて横方向に横延伸を行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、横延伸装置３０の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置３０の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とする製造方法である。
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法に係り、特に、幅方向の厚みムラが矯正され、優れた透明性を有する光学用途に適用するポリエステル樹脂フィルムの製造方法、この製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、およびこのポリエステル樹脂フィルムを基材に用いた反射防止フィルム、拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの普及、特に携帯性の良いノート型パソコンや省スペースのデスクトップ型パソコンの普及が著しい。また、家庭用薄型大画面テレビとして液晶テレビが普及しつつある。それに伴い液晶ディスプレイの需要が増し、かつ大画面化が進められている。
【０００３】
これらに用いられる各種の光学用フィルムとして、例えば、テレビ画面に太陽光などの光が反射し、画面が見えにくくなることを防ぐため、反射防止フィルムが用いられている。また、液晶表示装置のバックライトユニットには、光源から照射された光線を液晶層前面に照射するため、拡散シートが用いられている。反射防止フィルムおよび拡散フィルムは、ともにバックライトユニットからの光は通過させるため、優れた透明性を有することが求められている。
【０００４】
そして、これらの光学フィルムは、基材となる透明支持体を、製造後一度巻き取った後再度引き出して、各層を塗布することにより形成される。透明支持体に厚みムラ、特に幅方向に厚みムラが存在すると、支持体を巻き取った際、厚い部分で段差が形成され、例えばくもりムラ、スジムラ、傷などが発生し、透明性が悪化することがある。また、厚みムラが大きい箇所が帯状に見え、巻き姿において外観故障となり問題となる。また、傷などが生じ透明性が悪化すると、結晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）向けの光学用フィルムとして使用する際、傷が視認されたり、画面の輝度が落ちたりして、問題となっていた。
【０００５】
このような問題を解決するため、透明支持体の膜厚を均一にするために、特許文献１には、ダイから吐出した溶融樹脂を複数の冷却ドラムを用いて熱可塑性フィルムを製造する方法において、少なくとも一つの冷却ドラムの表面温度を、熱可塑性フィルムの移動方向の上流側の冷却ドラムより高い温度に制御することを特徴とする製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−３２７１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、ノート型パソコン、液晶テレビなどの普及により、これらに用いられる光学フィルムの品質として益々高度なものが要求されている。したがって、特許文献１の製造方法による厚みムラの抑制では充分ではなくなっており、更なる改良が望まれている。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、幅方向（ＴＤ）の厚みムラの発生を抑制したポリエステル樹脂フィルムの製造方法、この製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、およびこのポリエステル樹脂フィルムを基材に用いた反射防止フィルム、拡散フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム上で冷却固化した後、縦方向に縦延伸を、続いて横延伸装置を通過させることにより横方向に横延伸を、行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法を提供する。
【０００９】
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
請求項１によれば、横延伸を行う延伸ゾーンの温度条件、および縦延伸後のフィルムの結晶化度を所定の範囲内とすることにより、横延伸初期で起こるネッキング延伸をできる限り抑えながら、幅方向の厚みムラ（以下、「ＴＤ厚みムラ」ともいう。）が矯正されるフィルムの硬化を延伸中に効率よく行うことができる。なお、ネッキング延伸とは、ある一点にくびれが生じ、そのくびれが伝搬しながら延伸されていく延伸形態のことである。
【００１０】
式（１）が３より小さいと、結晶化不足のため、延伸中にフィルムの硬化が起きにくくなり厚みムラが矯正されにくい。また、２０を超えると延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。
【００１１】
また、式（２）がＴｇ−１０℃より小さいと、フィルムが十分加熱されていないため、フィルム自体が硬く延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。また、Ｔｃ＋２０℃を超えると、延伸前にフィルムが結晶化して硬くなり、延伸初期にネッキング延伸が起こり厚みムラが悪化する。
【００１２】
また、式（３）がＴｃ−１０℃より小さいと、延伸中にフィルムが十分結晶化されないため、フィルムの硬化が起こりにくく、厚みムラが矯正されにくい。また、Ｔｃ＋８０℃以上になると、非晶部の緩和が進みすぎてフィルムが軟化し、厚みムラが矯正されにくくなる。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記横延伸装置の横延伸倍率Ｙ倍と、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことを特徴とする。
【００１４】
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
請求項２は、横延伸倍率を規定したものである。本発明の製造方法においては、横延伸時に破断限界付近まで延伸することで、厚みムラ矯正効果を最大限に引き出すことができる。式（４）が（Ｚ−２）より小さいと厚みムラが十分矯正されない。また、（Ｚ−０．１）より大きいと製膜時の外乱などにより、フィルムが破れやすくなるため製造適正が得られない。
【００１５】
請求項３は請求項１または２において、前記横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラがフィルム厚みに対し３％以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３によれば、フィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラをフィルム厚みに対し、３％以下とすることにより、巻き取り時に段差が形成されることなく、変形がなく、外観故障のないフィルムを形成することができる。
【００１７】
請求項４は請求項１から３において、前記横延伸後のポリエステル樹脂フィルムを巻き取る際の、巻き取りロールの厚さが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４によれば、巻き取りロールの厚さ、および、巻き取りテンションを所定の範囲とすることにより、巻き取り時のＴＤ厚みムラに起因するロールの帯状の外観故障を目立たなくすることができる。巻き取りロールの厚さを薄くすることにより重なり合うフィルムの枚数を減らすことができるため、ロールの帯を目立たなくすることができる。ロールの厚さが１００ｍｍより薄いと、ロールの巻き取り長さが十分に得られない。また、５００ｍｍより厚くすると、ロールの帯が目立ち始めるため好ましくない。
【００１９】
また、巻き取りテンションを小さくすることにより、巻き取り後のロールの帯を目立たなくすることができる。巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２より小さいとテンションが小さすぎて巻きずれてしまう。また、５Ｎ／ｍｍ２より大きいとロールの帯が目立ち始める。
【００２０】
請求項５は、請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート樹脂である場合に特に有効である。
【００２２】
請求項６は、請求項１から５いずれかに記載の製造方法で製造されたポリエステル樹脂フィルムを提供する。
【００２３】
請求項７は、請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする反射防止フィルムを提供する。
【００２４】
請求項８は、請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする拡散フィルムを提供する。
【００２５】
本発明の製造方法により得られたポリエステル樹脂フィルムは、ＴＤ厚みムラが小さく、均一な膜厚のフィルムを製造することができるため、巻き姿にした際、外観故障が生じないフィルムを製造することができる。また、巻き取った際の段差により、くもりムラ、スジムラ、傷などの発生もないため、透明性が悪化することも少ないため、光学用フィルムの基材として、特に、反射防止フィルム、拡散フィルムとして好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、縦延伸後のフィルムの結晶化度、および横延伸装置内の温度条件を所定の範囲内とすることにより、フィルムの幅方向の厚みムラを矯正することができる。したがって、均一な膜厚のフィルムを製造することができるので、巻き姿にした際、外観故障のないポリエステル樹脂フィルムを製造することができる。また、段差の形成によってくもりムラ、スジムラ、傷などが発生するが、本発明の製造方法によれば、均一な膜厚のフィルムを形成することができるため段差のない、透明性の良好なフィルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面により本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２８】
図１はポリエステル樹脂フィルムの製造装置の概略を示す図で、この図において、１０はポリエステル樹脂シートを製膜する製膜工程部、２０はこの製膜工程部１０で製膜されたポリエステル樹脂シートを縦方向に延伸する縦延伸機、３０は縦延伸機２０で縦方向に延伸された縦延伸ポリエステル樹脂フィルムを横方向に延伸する横延伸機、４０は横延伸機３０で延伸されたポリエステル樹脂フィルムを巻き取る巻取り機である。そして、製膜工程部１０にはダイ１１、キャスティングドラム１２が設けられ、縦延伸機２０が設けられている。
【００２９】
また、本発明においては、製膜工程後、縦延伸工程前のフィルムを「ポリエステル樹脂シート」、縦延伸工程後のフィルムを「縦延伸ポリエステル樹脂フィルム」、横延伸工程後、つまり縦延伸と横延伸の二軸延伸後のフィルムを「ポリエステル樹脂フィルム」という。
【００３０】
［製膜工程］
まず、製膜工程について説明する。ポリエステル樹脂を十分乾燥後、例えば、融点＋１０〜５０℃の温度範囲に制御された押出機（図示せず）、フィルター（図示せず）及びダイ１１を通じてシート状に溶融押し出しし、回転するキャスティングドラム１２上にキャストして急冷固化することによりポリエステル樹脂シートを得る。
【００３１】
［縦延伸工程］
次に縦延伸工程について説明する。縦延伸工程を実施する縦延伸機について図２を参照して説明する。図２は縦延機の概略図である。なお、縦延伸機は図２に記載されている装置に限定されず、通常フィルムの縦延伸に用いられている装置を使用することもできる。図４において、縦延伸機２０は、周速が異なる加熱延伸ロール２３と冷却延伸ロール２４とが設けられるとともに、加熱延伸ロール２３の上方に遠赤外線ヒータ２５が設けられている。縦延伸工程で未延伸のポリエステル樹脂シートを縦延伸した後、ガラス転移点以下に冷却する。
【００３２】
以上のような縦延伸機で縦延伸工程が行われるが、この縦延伸工程は、ポリエステル樹脂フィルムの加熱手段として遠赤外ヒータを用い、縦延伸倍率１．５〜４．５倍以下となるように延伸して縦延伸ポリエステル樹脂フィルムを得るものである。
【００３３】
縦延伸後のフィルムの結晶化度Ｘｃは、３％以上２０％以下である。好ましくは、４％以上１８％以下であり、より好ましくは５％以上１５％以下、さらに好ましくは６％以上１４％以下である。縦延伸後のフィルムの結晶化度を上記範囲とすることにより、ネッキング延伸を抑え、厚みムラが矯正されるフィルムの硬化を効率よく行うことができる。縦延伸後のフィルムの結晶化度が３％より小さいと結晶化不足のため、延伸中にフィルムの硬化が起きにくくなり、厚みムラが矯正されにくい。また２０％を超える場合は、延伸初期にネッキング延伸が起こるため、厚みムラが悪化することがある。
【００３４】
なお、結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度Ｘ（ｇ/ｃｍ３）、結晶化度０％での密度Ｙｇ/ｃｍ３、結晶化度１００％での密度Ｚｇ/ｃｍ３を用いて下記計算式より結晶化度Ｘｃ（％）を導出することができる。
【００３５】
Ｘｃ＝｛Ｚ×（Ｘ−Ｙ）｝／｛Ｘ×（Ｚ−Ｙ）｝×１００
なお、密度の測定は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準じて測定を行うことができる。
【００３６】
以上のような特定の条件で縦延伸された縦延伸ポリエステル樹脂フィルムは、横延伸工程に送られ横延伸される。
【００３７】
［横延伸工程］
次に横延伸工程について説明する。横延伸工程を実施する横延伸機について図３を参照して説明する。図３は横延伸機の概略図である。図３において、３１はテンターで、このテンター３１は、熱風などにより個々に温調可能で遮風カーテン３２で区分された多数のゾーンからなり、入口より、予熱ゾーンＴ１、横延伸ゾーンＴ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、熱固定ゾーンＴ６、Ｔ７、Ｔ８、熱緩和ゾーンＴ９〜Ｔｎ−３及び冷却ゾーンＴｎ−２〜Ｔｎが配置されている。
【００３８】
以上のような横延伸機で横延伸工程が行われるが、横延伸工程は、縦延伸ポリエステル樹脂フィルムをテンター３１内に通し、横延伸ゾーンで縦延伸ポリエステル樹脂フィルムに熱をかけることで横延伸を行う。
【００３９】
横延伸の温度は、ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前期縦延伸後フィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、テンター３１内の横延伸ゾーンの入口（図４においてはＴ２の入口）でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、横延伸ゾーンの出口（図４においてはＴ５の出口）でのフィルム表面温度をＴｅ（℃）としたとき、下記（２）、（３）式を満たす温度で行う。
【００４０】
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
横延伸ゾーン入口でのフィルム温度表面Ｔｓを式（２）の範囲内とすることにより、延伸初期のネッキング延伸を抑え、フィルムに適度な硬さを持たせつつ横延伸を行うことができる。好ましくはＴｇ−５℃以上Ｔｃ＋１５℃以下、より好ましくはＴｇ℃以上Ｔｃ＋１０℃以下、さらに好ましくはＴｇ＋５℃以上Ｔｃ＋５℃以下である。入口でのフィルム温度がＴｇ−１０℃より低いと、フィルムが十分加熱されていないため、フィルムが硬く延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。また、Ｔｃ＋２０℃を超えると、延伸前にフィルムが結晶化して硬くなるため、延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。
【００４１】
また、横延伸ゾーン出口でのフィルム温度表面Ｔｅを式（３）の範囲内とすることにより、厚みムラが矯正されるフィルムの硬化を効率よく行うことができる。好ましくは、Ｔｃ−５℃以上Ｔｃ＋７０℃以下、より好ましくはＴｃ℃以上Ｔｃ＋６０℃以下、さらに好ましくはＴｃ＋５℃以上Ｔｃ＋５５℃以下である。出口でのフィルム温度がＴｃ−１０℃より低いと、延伸中にフィルムが十分に結晶化されないため、フィルムの硬化が起きにくく厚みムラが矯正されにくい。また、Ｔｃ＋８０℃を超えると、非晶部の緩和が進むためフィルムが軟化し厚みムラが矯正されにくい。
【００４２】
また、横延伸工程における横延伸倍率をＹ倍とすると、横延伸倍率Ｙ倍は、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことが好ましい。
【００４３】
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
横延伸時に破断限界付近まで延伸を行うことにより、厚みムラ矯正効果を最大限引き出すことができる。横延伸倍率Ｙは、（Ｚ−１．７）以上（Ｚ−０．３）以下であることが好ましく、より好ましくは（Ｚ−１．５）以上（Ｚ−０．４）以下、さらに好ましくは（Ｚ-１．３）以上（Ｚ−０．５）以下である。横延伸倍率Ｙが（Ｚ−２）倍より小さいと、厚みムラが十分に矯正されない。また、（Ｚ−０．１）倍より大きいと製膜時の外乱によりフィルムが破れやすくなるため、製造が困難であり、好ましくない。
【００４４】
横延伸ゾーンで横延伸した後、熱固定ゾーンで融点（Ｔｍ）−３０℃以上融点（Ｔｍ）−５℃以下の範囲で熱固定処理を行う。熱固定温度が融点（Ｔｍ）−３０℃未満の場合、ポリエステル樹脂フィルムが劈開しやすくなるため、光学用フィルムとしては、次工程以降の加工で破損等生じて耐えられないものとなる。一方、熱固定温度が融点（Ｔｍ）−５℃を超える場合、フィルム搬送中に部分的なたるみが生じてスリキズ故障などの原因となり、製造安定性がよくない。
【００４５】
［巻き取り工程］
以上のようにして、形成したポリエステル樹脂フィルムは、巻取機４０で巻き取られ、図４に示すように、巻き芯４１に巻き取られた巻き取りロール（フィルム）４２の状態で保管される。本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、幅方向の厚みムラが小さく、巻き姿にした際、外観故障とならない。また、幅方向に厚みムラがあった場合に生ずる段差が形成されないため、フィルムにムラ、傷などが発生せず、透明性の良好なフィルムを製造することができる。
【００４６】
フィルムを巻き取る際のロールの厚さｌは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましい。また、巻き取りテンションは、０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることが好ましい。巻き取りロールの厚さｌと巻き取りテンションを上記範囲内に制御することにより、ＴＤ厚みムラに起因するロールの帯状の外観故障を目立たなくすることができる。
【００４７】
巻き取りロールの厚さｌを小さくすることにより重なり合うフィルムの枚数を減らすことができ、ロールの帯を目立たなくすることができる。１００ｍｍより薄くすると、ロールの巻き取り長さが十分に得られないため、好ましくない。また、５００ｍｍより厚くすると、帯が目立ち始めるため好ましくない。より好ましくは、１５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下、さらに好ましくは２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。
【００４８】
また、巻き取りテンションを小さくすることで、ロールの帯を目立たなくすることができる。０．１Ｎ／ｍｍ２より弱くするとテンションが小さすぎて巻きくずれてしまうため好ましくない。また、５Ｎ／ｍｍ２より強いとロールの帯が目立ちはじめるため、好ましくない。好ましくは、０．２Ｎ／ｍｍ２以上４Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは０．４Ｎ／ｍｍ２以上３．０Ｎ／ｍｍ２以下、さらに好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ２以上２．０Ｎ／ｍｍ２以下である。
【００４９】
なお、ガラス転移点Ｔｇ（℃）、縦延伸後のフィルムの結晶化温度Ｔｃ（℃）の測定方法を以下に示す。
【００５０】
ガラス転移点Ｔｇ（℃）は、例えば、示差走査型熱量計は、ＤＳＣ−５０（（株）島津製作所製）を用いて測定することができる。測定方法は、あらかじめ秤量したポリエステル樹脂のペレット８ｍｇを測定器にセットし、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で３００℃まで昇温する。この時のガラス転移点のピーク温度をガラス転移温度とし、求めることができる。
【００５１】
縦延伸後のフィルムの結晶化温度Ｔｃ（℃）についても同様の測定器や方法で求めることができる。すなわち、あらかじめ秤量した縦延伸後のフィルム８ｍｇを測定器にセットし、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で３００℃まで昇温する。この時の昇温結晶化ピーク温度を結晶化温度とし、求めることができる。
【００５２】
なお、示差走査型熱量計を用いて測定した熱量と温度の関係を示すグラフの一例を図５に示す。
【００５３】
［ポリエステル樹脂材料］
次に、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法に用いられる材料について説明する。本発明において使用されるポリエステル樹脂は、ジオールとジカルボン酸とから重縮合により得られるものである。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などで代表されるものである。また、ジオールとしてはエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものである。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−Ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１,４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２,６−ナフタレンジカルボキシレートなどを挙げることができ、ポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。これらのポリエステルは、ホモポリマーであっても、成分が異なるモノマーとの共重合体あるいはブレンド物であっても良い。共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などのカルボン酸成分などが挙げられる。
【００５４】
上記ポリエステルの製造におけるエステル化反応、エステル交換反応にはそれぞれ公知の触媒を使用することができる。エステル化反応は特に触媒を添加しなくても進行するが、エステル交換反応に時間がかかるため、ポリマーを高温で長時間保持しなければならず、結果、熱劣化を生じるなどの不都合がある。そこで、下記に示すような触媒を加えることによりエステル交換反応を効率よく進めることができる。
【００５５】
例えば、エステル交換反応の触媒としては、酢酸マンガン、酢酸マンガン４水和物、酢酸コバルト、酢酸マグネシウム、酢酸マグネシウム４水和物、酢酸カルシウム、酢酸カドミウム、酢酸亜鉛、酢酸亜鉛２水和物、酢酸鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛等が一般に使用される。これらは単独に使用しても混合して使用しても良い。
【００５６】
また、溶融押出されるポリエステル樹脂の比抵抗は、５×１０６〜３×１０８Ω・ｃｍに調整されている。比抵抗が５×１０６Ω・ｃｍ未満であると、黄色味が増加するとともに、異物の発生が多くなり好ましくない、また、比抵抗が３×１０８Ω・ｃｍを超えると、エア巻込み量が大きくなりフィルム面に凹凸が発生するものである。
【００５７】
このポリエステル樹脂の比抵抗を調整するには、前記金属触媒含有量を調整することにより行う。一般に、ポリマー中の金属触媒含有量が多いほどエステル交換反応が速く進行し、比抵抗値も小さくなるのであるが、金属触媒含有量が多すぎるとポリマー中に均一に溶けなくなり、凝集異物発生の原因になる。
【００５８】
また、ポリエステル樹脂中には、重合段階でリン酸、亜リン酸及びそれらのエステル並びに無機粒子（シリカ、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナなど）が含まれていても良い。また、重合後ポリマーに無機粒子等がブレンドされていても良い。さらに、公知の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、顔料、遮光剤、フィラー類、難燃化剤等を添加しても良い。
【００５９】
［ポリエステル樹脂フィルム］
上記の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラが、フィルム厚みに対して３％以下であることが好ましい。好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．０％以下である。本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、横延伸時に幅方向の厚みムラ矯正現象が起こるため、上記範囲内の厚みムラのフィルムを製造することができる。
【００６０】
なお、ＴＤ厚みムラは次の方法により求めた。フィルムの幅方向に対して任意の位置３０ｃｍを切り出し、幅方向に１ｍｍごと厚みを測定した。その際の厚みの最大値をＴｈｍａｘ、最小値をＴｈｍｉｎ、平均値をＴｈａｖとし、下記計算式からＴＤ厚みムラ（％）を算出した。
【００６１】
ＴＤ厚みムラ（％）＝（Ｔｈｍａｘ−Ｔｈｍｉｎ）／Ｔｈａｖ×１００
本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、幅方向の厚みムラが小さいため、巻き取り姿にした際、外観故障がなく、また、段差も生じないため、フィルムにムラ、傷の発生がない透明性の良好なフィルムを形成することができる。したがって、光学フィルム、特に、反射防止フィルム、拡散フィルムとして好適に用いることができる。反射防止フィルムは、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ）、ＬＣＤ、ＰＤＰなどのディスプレイの前面板（光学フィルタ）に貼って、反射防止層により光干渉を利用し、画面の表面反射・映り込みを抑え、反射光を低減する効果を持つものである。また、拡散フィルムとは、液晶用バックライトを構成する材料の一つであり、光を散乱・拡散させる半透明なフィルム（シート又は板）である。蛍光管からの光をＬＣＤ前面に均一に伝えるために使用されている。
【実施例】
【００６２】
以下に、実施例により本発明の実質的な効果を説明するが本発明はこれに限定されるものではない。図６に、本発明の実施例の試験条件および結果を示す。なお、図５中における樹脂Ａの原料はポリエチレンテレフタレートであり、樹脂Ｂの原料はポリエチレンナフタレートである。また、図５中の評価は、以下の基準により評価した。
【００６３】
＜傷などの故障、帯状での外観故障＞
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
＜フィルム破れに対する工程安定性＞
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
実施例１〜１０のフィルムは実用上問題ないレベルのシートを製造することができた。しかし、横延伸倍率が低い実施例７は、フィルムの傷などの故障、帯状の外観故障が確認され、横延伸倍率の高い実施例８は、製造時のフィルム破れに対する安定性がやや悪かったが、許容範囲内であった。また、巻き取り時のロール厚さの厚い実施例９および巻き取りテンションの高い実施例１０は少しであるが、帯状の外観故障が確認された。
【００６４】
また、式（１）、（２）、（３）の条件を満たさない比較例１から４については、傷などの故障、巻き姿での帯状の外観故障が確認され、実用化レベルのフィルムが製造できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ポリエステル樹脂フィルムの製造装置の概略図である。
【図２】縦延伸工程を実施する縦延機の概略図である。
【図３】横延伸工程を実施する横延機の概略図である。
【図４】巻き取り工程後のポリエステル樹脂フィルム示す図である。
【図５】熱量と温度の関係を示すグラフの一例を示す図である。
【図６】本実施例の結果を示す表図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…製膜工程部、１１…ダイ、１２…キャスティングドラム、２０…縦延伸機、２３…加熱延伸ロール、２４…冷却延伸ロール、３０…横延伸機、３１…テンター、３２…遮風カーテン、４０…巻取り機、４１…巻き芯、４２…巻き取りロール（フィルム）、ｌ…ロールの厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法に係り、特に、幅方向の厚みムラが矯正され、優れた透明性を有する光学用途に適用するポリエステル樹脂フィルムの製造方法、この製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、およびこのポリエステル樹脂フィルムを基材に用いた反射防止フィルム、拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの普及、特に携帯性の良いノート型パソコンや省スペースのデスクトップ型パソコンの普及が著しい。また、家庭用薄型大画面テレビとして液晶テレビが普及しつつある。それに伴い液晶ディスプレイの需要が増し、かつ大画面化が進められている。
【０００３】
これらに用いられる各種の光学用フィルムとして、例えば、テレビ画面に太陽光などの光が反射し、画面が見えにくくなることを防ぐため、反射防止フィルムが用いられている。また、液晶表示装置のバックライトユニットには、光源から照射された光線を液晶層前面に照射するため、拡散シートが用いられている。反射防止フィルムおよび拡散フィルムは、ともにバックライトユニットからの光は通過させるため、優れた透明性を有することが求められている。
【０００４】
そして、これらの光学フィルムは、基材となる透明支持体を、製造後一度巻き取った後再度引き出して、各層を塗布することにより形成される。透明支持体に厚みムラ、特に幅方向に厚みムラが存在すると、支持体を巻き取った際、厚い部分で段差が形成され、例えばくもりムラ、スジムラ、傷などが発生し、透明性が悪化することがある。また、厚みムラが大きい箇所が帯状に見え、巻き姿において外観故障となり問題となる。また、傷などが生じ透明性が悪化すると、結晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）向けの光学用フィルムとして使用する際、傷が視認されたり、画面の輝度が落ちたりして、問題となっていた。
【０００５】
このような問題を解決するため、透明支持体の膜厚を均一にするために、特許文献１には、ダイから吐出した溶融樹脂を複数の冷却ドラムを用いて熱可塑性フィルムを製造する方法において、少なくとも一つの冷却ドラムの表面温度を、熱可塑性フィルムの移動方向の上流側の冷却ドラムより高い温度に制御することを特徴とする製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−３２７１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、ノート型パソコン、液晶テレビなどの普及により、これらに用いられる光学フィルムの品質として益々高度なものが要求されている。したがって、特許文献１の製造方法による厚みムラの抑制では充分ではなくなっており、更なる改良が望まれている。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、幅方向（ＴＤ）の厚みムラの発生を抑制したポリエステル樹脂フィルムの製造方法、この製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、およびこのポリエステル樹脂フィルムを基材に用いた反射防止フィルム、拡散フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム上で冷却固化した後、縦方向に縦延伸を、続いて横延伸装置を通過させることにより横方向に横延伸を、行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法を提供する。
【０００９】
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
請求項１によれば、横延伸を行う延伸ゾーンの温度条件、および縦延伸後のフィルムの結晶化度を所定の範囲内とすることにより、横延伸初期で起こるネッキング延伸をできる限り抑えながら、幅方向の厚みムラ（以下、「ＴＤ厚みムラ」ともいう。）が矯正されるフィルムの硬化を延伸中に効率よく行うことができる。なお、ネッキング延伸とは、ある一点にくびれが生じ、そのくびれが伝搬しながら延伸されていく延伸形態のことである。
【００１０】
式（１）が３より小さいと、結晶化不足のため、延伸中にフィルムの硬化が起きにくくなり厚みムラが矯正されにくい。また、２０を超えると延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。
【００１１】
また、式（２）がＴｇ−１０℃より小さいと、フィルムが十分加熱されていないため、フィルム自体が硬く延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。また、Ｔｃ＋２０℃を超えると、延伸前にフィルムが結晶化して硬くなり、延伸初期にネッキング延伸が起こり厚みムラが悪化する。
【００１２】
また、式（３）がＴｃ−１０℃より小さいと、延伸中にフィルムが十分結晶化されないため、フィルムの硬化が起こりにくく、厚みムラが矯正されにくい。また、Ｔｃ＋８０℃以上になると、非晶部の緩和が進みすぎてフィルムが軟化し、厚みムラが矯正されにくくなる。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記横延伸装置の横延伸倍率Ｙ倍と、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことを特徴とする。
【００１４】
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
請求項２は、横延伸倍率を規定したものである。本発明の製造方法においては、横延伸時に破断限界付近まで延伸することで、厚みムラ矯正効果を最大限に引き出すことができる。式（４）が（Ｚ−２）より小さいと厚みムラが十分矯正されない。また、（Ｚ−０．１）より大きいと製膜時の外乱などにより、フィルムが破れやすくなるため製造適正が得られない。
【００１５】
請求項３は請求項１または２において、前記横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラがフィルム厚みに対し３％以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３によれば、フィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラをフィルム厚みに対し、３％以下とすることにより、巻き取り時に段差が形成されることなく、変形がなく、外観故障のないフィルムを形成することができる。
【００１７】
請求項４は請求項１から３において、前記横延伸後のポリエステル樹脂フィルムを巻き取る際の、巻き取りロールの厚さが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４によれば、巻き取りロールの厚さ、および、巻き取りテンションを所定の範囲とすることにより、巻き取り時のＴＤ厚みムラに起因するロールの帯状の外観故障を目立たなくすることができる。巻き取りロールの厚さを薄くすることにより重なり合うフィルムの枚数を減らすことができるため、ロールの帯を目立たなくすることができる。ロールの厚さが１００ｍｍより薄いと、ロールの巻き取り長さが十分に得られない。また、５００ｍｍより厚くすると、ロールの帯が目立ち始めるため好ましくない。
【００１９】
また、巻き取りテンションを小さくすることにより、巻き取り後のロールの帯を目立たなくすることができる。巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２より小さいとテンションが小さすぎて巻きずれてしまう。また、５Ｎ／ｍｍ２より大きいとロールの帯が目立ち始める。
【００２０】
請求項５は、請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート樹脂である場合に特に有効である。
【００２２】
請求項６は、請求項１から５いずれかに記載の製造方法で製造されたポリエステル樹脂フィルムを提供する。
【００２３】
請求項７は、請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする反射防止フィルムを提供する。
【００２４】
請求項８は、請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする拡散フィルムを提供する。
【００２５】
本発明の製造方法により得られたポリエステル樹脂フィルムは、ＴＤ厚みムラが小さく、均一な膜厚のフィルムを製造することができるため、巻き姿にした際、外観故障が生じないフィルムを製造することができる。また、巻き取った際の段差により、くもりムラ、スジムラ、傷などの発生もないため、透明性が悪化することも少ないため、光学用フィルムの基材として、特に、反射防止フィルム、拡散フィルムとして好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、縦延伸後のフィルムの結晶化度、および横延伸装置内の温度条件を所定の範囲内とすることにより、フィルムの幅方向の厚みムラを矯正することができる。したがって、均一な膜厚のフィルムを製造することができるので、巻き姿にした際、外観故障のないポリエステル樹脂フィルムを製造することができる。また、段差の形成によってくもりムラ、スジムラ、傷などが発生するが、本発明の製造方法によれば、均一な膜厚のフィルムを形成することができるため段差のない、透明性の良好なフィルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面により本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２８】
図１はポリエステル樹脂フィルムの製造装置の概略を示す図で、この図において、１０はポリエステル樹脂シートを製膜する製膜工程部、２０はこの製膜工程部１０で製膜されたポリエステル樹脂シートを縦方向に延伸する縦延伸機、３０は縦延伸機２０で縦方向に延伸された縦延伸ポリエステル樹脂フィルムを横方向に延伸する横延伸機、４０は横延伸機３０で延伸されたポリエステル樹脂フィルムを巻き取る巻取り機である。そして、製膜工程部１０にはダイ１１、キャスティングドラム１２が設けられ、縦延伸機２０が設けられている。
【００２９】
また、本発明においては、製膜工程後、縦延伸工程前のフィルムを「ポリエステル樹脂シート」、縦延伸工程後のフィルムを「縦延伸ポリエステル樹脂フィルム」、横延伸工程後、つまり縦延伸と横延伸の二軸延伸後のフィルムを「ポリエステル樹脂フィルム」という。
【００３０】
［製膜工程］
まず、製膜工程について説明する。ポリエステル樹脂を十分乾燥後、例えば、融点＋１０〜５０℃の温度範囲に制御された押出機（図示せず）、フィルター（図示せず）及びダイ１１を通じてシート状に溶融押し出しし、回転するキャスティングドラム１２上にキャストして急冷固化することによりポリエステル樹脂シートを得る。
【００３１】
［縦延伸工程］
次に縦延伸工程について説明する。縦延伸工程を実施する縦延伸機について図２を参照して説明する。図２は縦延機の概略図である。なお、縦延伸機は図２に記載されている装置に限定されず、通常フィルムの縦延伸に用いられている装置を使用することもできる。図４において、縦延伸機２０は、周速が異なる加熱延伸ロール２３と冷却延伸ロール２４とが設けられるとともに、加熱延伸ロール２３の上方に遠赤外線ヒータ２５が設けられている。縦延伸工程で未延伸のポリエステル樹脂シートを縦延伸した後、ガラス転移点以下に冷却する。
【００３２】
以上のような縦延伸機で縦延伸工程が行われるが、この縦延伸工程は、ポリエステル樹脂フィルムの加熱手段として遠赤外ヒータを用い、縦延伸倍率１．５〜４．５倍以下となるように延伸して縦延伸ポリエステル樹脂フィルムを得るものである。
【００３３】
縦延伸後のフィルムの結晶化度Ｘｃは、３％以上２０％以下である。好ましくは、４％以上１８％以下であり、より好ましくは５％以上１５％以下、さらに好ましくは６％以上１４％以下である。縦延伸後のフィルムの結晶化度を上記範囲とすることにより、ネッキング延伸を抑え、厚みムラが矯正されるフィルムの硬化を効率よく行うことができる。縦延伸後のフィルムの結晶化度が３％より小さいと結晶化不足のため、延伸中にフィルムの硬化が起きにくくなり、厚みムラが矯正されにくい。また２０％を超える場合は、延伸初期にネッキング延伸が起こるため、厚みムラが悪化することがある。
【００３４】
なお、結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度Ｘ（ｇ/ｃｍ３）、結晶化度０％での密度Ｙｇ/ｃｍ３、結晶化度１００％での密度Ｚｇ/ｃｍ３を用いて下記計算式より結晶化度Ｘｃ（％）を導出することができる。
【００３５】
Ｘｃ＝｛Ｚ×（Ｘ−Ｙ）｝／｛Ｘ×（Ｚ−Ｙ）｝×１００
なお、密度の測定は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準じて測定を行うことができる。
【００３６】
以上のような特定の条件で縦延伸された縦延伸ポリエステル樹脂フィルムは、横延伸工程に送られ横延伸される。
【００３７】
［横延伸工程］
次に横延伸工程について説明する。横延伸工程を実施する横延伸機について図３を参照して説明する。図３は横延伸機の概略図である。図３において、３１はテンターで、このテンター３１は、熱風などにより個々に温調可能で遮風カーテン３２で区分された多数のゾーンからなり、入口より、予熱ゾーンＴ１、横延伸ゾーンＴ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、熱固定ゾーンＴ６、Ｔ７、Ｔ８、熱緩和ゾーンＴ９〜Ｔｎ−３及び冷却ゾーンＴｎ−２〜Ｔｎが配置されている。
【００３８】
以上のような横延伸機で横延伸工程が行われるが、横延伸工程は、縦延伸ポリエステル樹脂フィルムをテンター３１内に通し、横延伸ゾーンで縦延伸ポリエステル樹脂フィルムに熱をかけることで横延伸を行う。
【００３９】
横延伸の温度は、ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前期縦延伸後フィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、テンター３１内の横延伸ゾーンの入口（図４においてはＴ２の入口）でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、横延伸ゾーンの出口（図４においてはＴ５の出口）でのフィルム表面温度をＴｅ（℃）としたとき、下記（２）、（３）式を満たす温度で行う。
【００４０】
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
横延伸ゾーン入口でのフィルム温度表面Ｔｓを式（２）の範囲内とすることにより、延伸初期のネッキング延伸を抑え、フィルムに適度な硬さを持たせつつ横延伸を行うことができる。好ましくはＴｇ−５℃以上Ｔｃ＋１５℃以下、より好ましくはＴｇ℃以上Ｔｃ＋１０℃以下、さらに好ましくはＴｇ＋５℃以上Ｔｃ＋５℃以下である。入口でのフィルム温度がＴｇ−１０℃より低いと、フィルムが十分加熱されていないため、フィルムが硬く延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。また、Ｔｃ＋２０℃を超えると、延伸前にフィルムが結晶化して硬くなるため、延伸初期にネッキング延伸が起こり、厚みムラが悪化する。
【００４１】
また、横延伸ゾーン出口でのフィルム温度表面Ｔｅを式（３）の範囲内とすることにより、厚みムラが矯正されるフィルムの硬化を効率よく行うことができる。好ましくは、Ｔｃ−５℃以上Ｔｃ＋７０℃以下、より好ましくはＴｃ℃以上Ｔｃ＋６０℃以下、さらに好ましくはＴｃ＋５℃以上Ｔｃ＋５５℃以下である。出口でのフィルム温度がＴｃ−１０℃より低いと、延伸中にフィルムが十分に結晶化されないため、フィルムの硬化が起きにくく厚みムラが矯正されにくい。また、Ｔｃ＋８０℃を超えると、非晶部の緩和が進むためフィルムが軟化し厚みムラが矯正されにくい。
【００４２】
また、横延伸工程における横延伸倍率をＹ倍とすると、横延伸倍率Ｙ倍は、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことが好ましい。
【００４３】
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
横延伸時に破断限界付近まで延伸を行うことにより、厚みムラ矯正効果を最大限引き出すことができる。横延伸倍率Ｙは、（Ｚ−１．７）以上（Ｚ−０．３）以下であることが好ましく、より好ましくは（Ｚ−１．５）以上（Ｚ−０．４）以下、さらに好ましくは（Ｚ-１．３）以上（Ｚ−０．５）以下である。横延伸倍率Ｙが（Ｚ−２）倍より小さいと、厚みムラが十分に矯正されない。また、（Ｚ−０．１）倍より大きいと製膜時の外乱によりフィルムが破れやすくなるため、製造が困難であり、好ましくない。
【００４４】
横延伸ゾーンで横延伸した後、熱固定ゾーンで融点（Ｔｍ）−３０℃以上融点（Ｔｍ）−５℃以下の範囲で熱固定処理を行う。熱固定温度が融点（Ｔｍ）−３０℃未満の場合、ポリエステル樹脂フィルムが劈開しやすくなるため、光学用フィルムとしては、次工程以降の加工で破損等生じて耐えられないものとなる。一方、熱固定温度が融点（Ｔｍ）−５℃を超える場合、フィルム搬送中に部分的なたるみが生じてスリキズ故障などの原因となり、製造安定性がよくない。
【００４５】
［巻き取り工程］
以上のようにして、形成したポリエステル樹脂フィルムは、巻取機４０で巻き取られ、図４に示すように、巻き芯４１に巻き取られた巻き取りロール（フィルム）４２の状態で保管される。本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、幅方向の厚みムラが小さく、巻き姿にした際、外観故障とならない。また、幅方向に厚みムラがあった場合に生ずる段差が形成されないため、フィルムにムラ、傷などが発生せず、透明性の良好なフィルムを製造することができる。
【００４６】
フィルムを巻き取る際のロールの厚さｌは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましい。また、巻き取りテンションは、０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることが好ましい。巻き取りロールの厚さｌと巻き取りテンションを上記範囲内に制御することにより、ＴＤ厚みムラに起因するロールの帯状の外観故障を目立たなくすることができる。
【００４７】
巻き取りロールの厚さｌを小さくすることにより重なり合うフィルムの枚数を減らすことができ、ロールの帯を目立たなくすることができる。１００ｍｍより薄くすると、ロールの巻き取り長さが十分に得られないため、好ましくない。また、５００ｍｍより厚くすると、帯が目立ち始めるため好ましくない。より好ましくは、１５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下、さらに好ましくは２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。
【００４８】
また、巻き取りテンションを小さくすることで、ロールの帯を目立たなくすることができる。０．１Ｎ／ｍｍ２より弱くするとテンションが小さすぎて巻きくずれてしまうため好ましくない。また、５Ｎ／ｍｍ２より強いとロールの帯が目立ちはじめるため、好ましくない。好ましくは、０．２Ｎ／ｍｍ２以上４Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは０．４Ｎ／ｍｍ２以上３．０Ｎ／ｍｍ２以下、さらに好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ２以上２．０Ｎ／ｍｍ２以下である。
【００４９】
なお、ガラス転移点Ｔｇ（℃）、縦延伸後のフィルムの結晶化温度Ｔｃ（℃）の測定方法を以下に示す。
【００５０】
ガラス転移点Ｔｇ（℃）は、例えば、示差走査型熱量計は、ＤＳＣ−５０（（株）島津製作所製）を用いて測定することができる。測定方法は、あらかじめ秤量したポリエステル樹脂のペレット８ｍｇを測定器にセットし、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で３００℃まで昇温する。この時のガラス転移点のピーク温度をガラス転移温度とし、求めることができる。
【００５１】
縦延伸後のフィルムの結晶化温度Ｔｃ（℃）についても同様の測定器や方法で求めることができる。すなわち、あらかじめ秤量した縦延伸後のフィルム８ｍｇを測定器にセットし、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で３００℃まで昇温する。この時の昇温結晶化ピーク温度を結晶化温度とし、求めることができる。
【００５２】
なお、示差走査型熱量計を用いて測定した熱量と温度の関係を示すグラフの一例を図５に示す。
【００５３】
［ポリエステル樹脂材料］
次に、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法に用いられる材料について説明する。本発明において使用されるポリエステル樹脂は、ジオールとジカルボン酸とから重縮合により得られるものである。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などで代表されるものである。また、ジオールとしてはエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものである。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−Ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１,４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２,６−ナフタレンジカルボキシレートなどを挙げることができ、ポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。これらのポリエステルは、ホモポリマーであっても、成分が異なるモノマーとの共重合体あるいはブレンド物であっても良い。共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などのカルボン酸成分などが挙げられる。
【００５４】
上記ポリエステルの製造におけるエステル化反応、エステル交換反応にはそれぞれ公知の触媒を使用することができる。エステル化反応は特に触媒を添加しなくても進行するが、エステル交換反応に時間がかかるため、ポリマーを高温で長時間保持しなければならず、結果、熱劣化を生じるなどの不都合がある。そこで、下記に示すような触媒を加えることによりエステル交換反応を効率よく進めることができる。
【００５５】
例えば、エステル交換反応の触媒としては、酢酸マンガン、酢酸マンガン４水和物、酢酸コバルト、酢酸マグネシウム、酢酸マグネシウム４水和物、酢酸カルシウム、酢酸カドミウム、酢酸亜鉛、酢酸亜鉛２水和物、酢酸鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛等が一般に使用される。これらは単独に使用しても混合して使用しても良い。
【００５６】
また、溶融押出されるポリエステル樹脂の比抵抗は、５×１０６〜３×１０８Ω・ｃｍに調整されている。比抵抗が５×１０６Ω・ｃｍ未満であると、黄色味が増加するとともに、異物の発生が多くなり好ましくない、また、比抵抗が３×１０８Ω・ｃｍを超えると、エア巻込み量が大きくなりフィルム面に凹凸が発生するものである。
【００５７】
このポリエステル樹脂の比抵抗を調整するには、前記金属触媒含有量を調整することにより行う。一般に、ポリマー中の金属触媒含有量が多いほどエステル交換反応が速く進行し、比抵抗値も小さくなるのであるが、金属触媒含有量が多すぎるとポリマー中に均一に溶けなくなり、凝集異物発生の原因になる。
【００５８】
また、ポリエステル樹脂中には、重合段階でリン酸、亜リン酸及びそれらのエステル並びに無機粒子（シリカ、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナなど）が含まれていても良い。また、重合後ポリマーに無機粒子等がブレンドされていても良い。さらに、公知の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、顔料、遮光剤、フィラー類、難燃化剤等を添加しても良い。
【００５９】
［ポリエステル樹脂フィルム］
上記の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラが、フィルム厚みに対して３％以下であることが好ましい。好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．０％以下である。本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、横延伸時に幅方向の厚みムラ矯正現象が起こるため、上記範囲内の厚みムラのフィルムを製造することができる。
【００６０】
なお、ＴＤ厚みムラは次の方法により求めた。フィルムの幅方向に対して任意の位置３０ｃｍを切り出し、幅方向に１ｍｍごと厚みを測定した。その際の厚みの最大値をＴｈｍａｘ、最小値をＴｈｍｉｎ、平均値をＴｈａｖとし、下記計算式からＴＤ厚みムラ（％）を算出した。
【００６１】
ＴＤ厚みムラ（％）＝（Ｔｈｍａｘ−Ｔｈｍｉｎ）／Ｔｈａｖ×１００
本発明の製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルムは、幅方向の厚みムラが小さいため、巻き取り姿にした際、外観故障がなく、また、段差も生じないため、フィルムにムラ、傷の発生がない透明性の良好なフィルムを形成することができる。したがって、光学フィルム、特に、反射防止フィルム、拡散フィルムとして好適に用いることができる。反射防止フィルムは、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ）、ＬＣＤ、ＰＤＰなどのディスプレイの前面板（光学フィルタ）に貼って、反射防止層により光干渉を利用し、画面の表面反射・映り込みを抑え、反射光を低減する効果を持つものである。また、拡散フィルムとは、液晶用バックライトを構成する材料の一つであり、光を散乱・拡散させる半透明なフィルム（シート又は板）である。蛍光管からの光をＬＣＤ前面に均一に伝えるために使用されている。
【実施例】
【００６２】
以下に、実施例により本発明の実質的な効果を説明するが本発明はこれに限定されるものではない。図６に、本発明の実施例の試験条件および結果を示す。なお、図５中における樹脂Ａの原料はポリエチレンテレフタレートであり、樹脂Ｂの原料はポリエチレンナフタレートである。また、図５中の評価は、以下の基準により評価した。
【００６３】
＜傷などの故障、帯状での外観故障＞
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
＜フィルム破れに対する工程安定性＞
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
実施例１〜１０のフィルムは実用上問題ないレベルのシートを製造することができた。しかし、横延伸倍率が低い実施例７は、フィルムの傷などの故障、帯状の外観故障が確認され、横延伸倍率の高い実施例８は、製造時のフィルム破れに対する安定性がやや悪かったが、許容範囲内であった。また、巻き取り時のロール厚さの厚い実施例９および巻き取りテンションの高い実施例１０は少しであるが、帯状の外観故障が確認された。
【００６４】
また、式（１）、（２）、（３）の条件を満たさない比較例１から４については、傷などの故障、巻き姿での帯状の外観故障が確認され、実用化レベルのフィルムが製造できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ポリエステル樹脂フィルムの製造装置の概略図である。
【図２】縦延伸工程を実施する縦延機の概略図である。
【図３】横延伸工程を実施する横延機の概略図である。
【図４】巻き取り工程後のポリエステル樹脂フィルム示す図である。
【図５】熱量と温度の関係を示すグラフの一例を示す図である。
【図６】本実施例の結果を示す表図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…製膜工程部、１１…ダイ、１２…キャスティングドラム、２０…縦延伸機、２３…加熱延伸ロール、２４…冷却延伸ロール、３０…横延伸機、３１…テンター、３２…遮風カーテン、４０…巻取り機、４１…巻き芯、４２…巻き取りロール（フィルム）、ｌ…ロールの厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム上で冷却固化した後、縦方向に縦延伸を、続いて横延伸装置を通過させることにより横方向に横延伸を、行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
【請求項２】
前記横延伸装置の横延伸倍率Ｙ倍と、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
【請求項３】
前記横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラがフィルム厚みに対し３％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記横延伸後のポリエステル樹脂フィルムを巻き取る際の、巻き取りロールの厚さが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載の製造方法で製造されたポリエステル樹脂フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項８】
請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする拡散フィルム。
【請求項１】
ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム上で冷却固化した後、縦方向に縦延伸を、続いて横延伸装置を通過させることにより横方向に横延伸を、行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化度をＸｃ（％）、前記縦延伸後のフィルムの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン入口でのフィルム表面温度をＴｓ（℃）、前記横延伸装置の延伸ゾーン出口でのフィルム表面温度Ｔｅ（℃）が以下の式を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
３≦Ｘｃ≦２０ ・・・（１）
Ｔｇ−１０≦Ｔｓ≦Ｔｃ＋２０ ・・・（２）
Ｔｃ−１０≦Ｔｅ≦Ｔｃ＋８０ ・・・（３）
【請求項２】
前記横延伸装置の横延伸倍率Ｙ倍と、横延伸時のフィルム破断限界Ｚ倍が以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
Ｚ−２≦Ｙ≦Ｚ−０．１ ・・・（４）
【請求項３】
前記横延伸後のフィルムの幅方向３０ｃｍ間の微小間隔での厚みムラがフィルム厚みに対し３％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記横延伸後のポリエステル樹脂フィルムを巻き取る際の、巻き取りロールの厚さが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、巻き取りテンションが０．１Ｎ／ｍｍ２以上５Ｎ／ｍｍ２以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載の製造方法で製造されたポリエステル樹脂フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項８】
請求項６に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする拡散フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２３８５６５（Ｐ２００８−２３８５６５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８２００８（Ｐ２００７−８２００８）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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