偏光板保護用ポリエステルフィルム
【課題】 偏光板としてクロスニコル状態に配置した時に光干渉色が発生せず、シート状態の偏光板の取扱性を優位にするために、偏光板のカール方向を特定し安定化させることのできる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。
【解決手段】 フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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。
【解決手段】 フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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、偏光板保護フィルム即ち、偏光膜に積層することにより、偏光板を保護するために使用されるフィルムに好適に使用される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】
液晶ディスプレイに使用される偏光板は、保護フィルム／偏光膜／保護フィルム、または保護フィルム／偏光膜／位相差フィルムの構成からなるのが一般的であり、従来の偏光板の保護フィルムとして、その高い透明性や光学等方性、異物の少なさなどの特徴からＴＡＣフィルムが多く使用されてきた。しかしながら、ＴＡＣフィルムは溶液流延法により製膜されているため、耐薬品性、耐擦傷性などの点で十分とは言えない上に、近年液晶ディスプレイの大型化が進むにしたがって、ＴＡＣフィルムの耐熱性、機械的強度のディスプレイ面内でのばらつきが問題になっている。また、液晶ディスプレイに対するコストダウン要求が強まる中、ＴＡＣフィルムのコストが高い点が問題になっている。液晶ディスプレイの需要が著しく伸びている中でＴＡＣフィルムの供給は不足しがちな状態が続いており、今後の安定供給についても懸念されている。
【０００３】
上記のような問題に対してシクロオレフィンポリマー等の他の素材でＴＡＣフィルムを代替する検討が多く行われている（特許文献１、２）。しかしながら、他素材でのフィルムは汎用樹脂を使用していないため、コストが高いという問題がある。一方、二軸配向ポリエステルフィルムは汎用樹脂であるため、コスト面での問題はないが、二軸配向ポリエステルフィルムにおいては、複屈折を有しその主配向軸がフィルム面内で一定方向に存在しないために配向設計によっては偏光板としてクロスニコル状態に配置した時に光干渉色が発生したり、主配向軸の角度によっては十分な輝度が得られない場合があったりする。一方、無延伸ポリエステルフィルムでは無配向であるため光干渉色や輝度の低下の問題はないが、厚さを１００μｍ未満とするのが困難であり、薄型化要求が強い偏光板の保護フィルムに用いることは好ましくない。
【０００４】
また、偏光板は、その片面に貼り合わせ用の粘着剤層が通常設けられている。さらに、取扱中や液晶表示装置の作製工程中の損傷、湿気、あるいはほこりの付着を防ぐ目的で、両面に表面保護フィルムが設けられる。偏光板の粘着剤層側とは反対面には粘着剤層を積層した表面保護フィルム（プロテクトフィルム）が、また粘着剤層側には離型層を積層した離型フィルムが使用される（以下、特別の断わりがなければ、偏光板とは表面保護フィルムと離型フィルムを両面に配したものを意味する）。
【０００５】
表面保護フィルムと離型フィルムを両面に配した偏光板は、ロール状態で加工された後、シート状態に切り出され、数十枚単位で積み重ねられて梱包され、パネルメーカーへ供給される。
【０００６】
パネルメーカーでは偏光板から離型フィルムを剥がし、粘着剤を介して液晶セルに貼り合わせる工程があるが、この工程では貼り合わせにかかる時間をできるだけ短くすることが生産性向上の観点から望まれている。
【０００７】
通常、偏光板は積み重ねられた梱包状態から吸引装置を用いて１枚ずつ取り出され、上記貼り合わせ工程に移送される。吸引装置は偏光板の離型フィルム側に吸い付く吸盤と軸により構成されており、偏光板の厚さ方向に上下する機構を持ち、その上下運度により積み重ねられた状態の偏光板から、１枚ずつ偏光板を取り出し移送させる。移送された偏光板は、穴が開いた台（以下、偏光板セット台）の上にセットされ、穴の部分からの吸引により貼り合わせ機械に固定される。その後、離型フィルムを剥がし、液晶セルに偏光板を貼り合わせる。
【０００８】
積み重ねられた偏光板から２枚重なって偏光板が取り出されると、後工程の離型フィルムを剥がす工程で、重なった偏光板をはがすことになってしまう。その場合、粘着剤が露出しないことから液晶セルに偏光板を貼り合わせることができない不具合が発生し、貼り合わせ機械が停止してしまう。このために生産ロスが大幅に増える。この不具合を防止するため、偏光板は確実に１枚ずつ取り出されることが重要である。偏光板のカールが揃っていないと、積み重ねられた偏光板同士の剥れやすさが安定せず、吸引装置の上下運動だけでは偏光板を１枚ずつ取り出すことができなくなり不具合を発生してしまう。
【０００９】
また、偏光板のカール量やカールの方向が揃っていないと、積み重ねられた偏光板から偏光板を1枚ずつ取り出す時に、吸引装置との位置関係にズレが生じることがある。このため、偏光板セット台と偏光板の位置関係がずれてしまい、調整に時間がかかる場合がある。さらに偏光板のカールにおいて、内側に巻き込む面が離型フィルム面かその反体面か安定していなければ、偏光板セット台に偏光板を固定する際に、吸引力の調整を偏光板毎に行わなければならなくなり、調整時間を必要とする場合があり、貼り合せ生産速度が低下する。
【００１０】
偏光板のカールを調整する方法としては、偏光板の粘着剤層側に積層される離型フィルムに張力をかけて偏光板に貼り合わせるという方法が報告されている（特許文献３）。しかしながら、張力が適性でないと離型フィルムにシワなどの平面性欠陥が発生したりすることがある。シワなどの平面性欠陥は粘着剤表面に空気の泡を噛み込む原因になる場合があり、できるだけ少なく、かつ安定していることが好ましい。
【００１１】
ポリエステルフィルムの収縮率を調整することによりカールを調整することが報告されている（特許文献４）。しかしながら、特許文献４では光干渉が発生し、偏光板の保護フィルムに用いることは好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３２９７４５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７０９０号公報
【特許文献３】特開２００５−４９５９７号公報
【特許文献４】特開２００７−１８３４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、偏光板としてクロスニコル状態に配置した時に光干渉色が発生せず、シート状態の偏光板の取扱性を優位にするために、偏光板のカール方向を特定し安定化させ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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の偏光板保護用ポリエステルフィルムによれば、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。
【００１５】
すなわち、本発明の要旨は、フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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に存する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、偏光板保護フィルムとして、安価に光学特性に優れた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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。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。
【００１９】
本発明におけるポリエステルフィルムには、取り扱いを容易にするために透明性を損なわない条件で粒子を含有させてもよい。本発明で用い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。また粒子を添加する方法としては、原料とするポリエステル中に粒子を含有させて添加する方法、押出機に直接添加する方法等を挙げることができ、このうちいずれか一方の方法を採用してもよく、２つの方法を併用してもよい。
【００２０】
用いる粒子の粒径は、通常０．０５〜５．０μｍ、好ましくは０．１〜４．０μｍである。平均粒径が５．０μｍより大きいとフィルムのヘーズが大きくなりフィルムの透明性が低下することがある。平均粒径が０．１μｍより小さいと表面粗度が小さくなりすぎてフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。粒子含有量は、ポリエステルに対し、通常０．００１〜３０．０重量％であり、好ましくは０．０１〜１０．０重量％である。粒子含有量が多いとヘーズが大きくなり、フィルムの透明性が低下することがあり、粒子含有量が少ないとフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。
【００２１】
ポリエステルに粒子を添加する方法としては、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。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、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混錬押出機を用い、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、混錬押出機を用い、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。
【００２２】
本発明のポリエステルフィルムを保護フィルムとして使用した偏光板において、光干渉色の発生を防ぐために、ポリエステルフィルムにおけるフィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下である必要があり。好ましくは９００ｎｍ以下である。フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍより大きい場合には、光の干渉色が強くなり、液晶ディスプレイにおいて、画像本来の色彩が得られない。
【００２３】
本発明のポリエステルフィルムの厚さは４〜５０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは４〜３８μｍである。フィルムの厚さが４μｍより薄いとフィルムの製膜が困難となることがあるとともにフィルムの取り扱いも難しい傾向がある。フィルムの厚さが５０μｍより厚い場合には偏光板が厚くなることになる。
【００２４】
本発明におけるポリエステルフィルムは、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長手方向（ＭＤ）の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下、ＭＤと直行する方向（ＴＤ）の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であることが必要である。さらに好ましくは、ＳＭＤが２．０％以下、ＳＴＤが０．５％以下である。ＳＭＤが２．５％、ＳＴＤが１．０％より大きい場合は、カールの量が大きくなりすぎるため、偏光板にうまく貼付することができない。また、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下であることが必要であり、好ましくは、１．５％以下である。当該絶対値が２．０％より大きい場合も、カール量が大きくなりすぎるため、偏光板にうまく貼付することができない。
【００２５】
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、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、染料、顔料、などが挙げられる。
【００２６】
本発明においては、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。
【００２７】
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ことが好ましい。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８０〜１３０℃で１．３〜６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１．３〜６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。
【００２８】
偏光板として、ＰＶＡの接着剤との密着させるため、あるいはハードコートとの密着性を向上させるために少なくとも片面に塗布層を設けることが好ましい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
【００３３】
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。
【００３４】
（１）主配向軸の測定
カールツァイス社製偏光顕微鏡を用いて、ポリエステルフィルムの配向を観察し、ポリエステルフィルム面内の主配向軸の方向がポリエステルフィルムのＭＤに対して何度傾いているかを求めた。なお、測定上、主配向軸が９０度を越えた場合には、その補角を主配向軸のＭＤ方向に対する角度とした。
【００３５】
（２）面内リターデーションの測定
大塚電子株式会社製、セルギャップ検査装置ＲＥＴＳ−１１００Ａを用い、フィルムの面内リターデーションを測定した。フィルムの面内リターデーションの測定には光干渉法を用い、アパーチャ径５ｍｍとし２３℃で行った。
【００３６】
（３）加熱収縮率の測定
フィルムの両端より長手方向について１５ｍｍ幅×１５０ｍｍ長の短冊上にサンプルを切り出し、無張力状態で１８０℃雰囲気中５分間、熱処理しその前後のサンプルの長さを測定することにより次式にて熱収縮率（％）を計算した。
加熱収縮率（％）＝[（ａ−ｂ）／ａ]×１００
（上記式中、ａは熱処理前のサンプル長、ｂは熱処理後のサンプル長である）
また、収縮率差は両端の測定結果より大きい値から小さい値を引いて値が正になるよう算出した。
【００３７】
（４）視認性の検査
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、第１浴（ヨウ素、ＫＩ水溶液−３０℃）で３倍延伸後、第２浴（ホウ酸、ＫＩ水溶液−５５℃）中でトータル延伸倍率を６倍まで延伸して偏光子を得た。その後、ＰＶＡ系接着剤を用いて、片面に厚さ４０μｍのＴＡＣフィルムを、片面にポリエステルフィルムを貼り合わせ偏光板を作製した。当該偏光板をＴＡＣフィルム側が液晶側になるようにバックライトユニット側の偏光板としてモバイル用の液晶パネルに実装し視認性を確認した。
◎：輝度の低下も光干渉色がなく、良好である。
○：輝度の低下または光干渉色が少しあるが、全く問題ない。
△：輝度の低下または光干渉色があるが、許容できる程度である。
×：輝度の低下または光干渉色が強く、偏光板として使用できない。
【００３８】
（５）偏光板と貼り合わせ後のカールの検査
フィルム試験片を熱風循環式恒温槽内で１８０ ℃ で５分間加熱する。この試料を２３℃、６５％ＲＨ条件下で２４時間放置後、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り出し、水平盤上に置き、試験片のカール状態を観察して次の４ランクにわけてカール性を評価した。
◎：カールの度合が良好である。
○：カールの度合が若干大きいが、偏光板としては使用できる
△：カールの度合が大きいが、偏光板としては使用できる。
×：カールの度合が大きく、偏光板としては使用できない。
◎、○、△が本発明の効果が期待できるレベルである。×は実用上問題が発生しやすく好ましくないレベルである。
【００３９】
（６）総合判定
◎：光干渉色がなく、カールも良好で偏光板として問題ない。
○：光干渉色、カールのいずれかが若干劣るが、偏光板としては使用できる。
△：光干渉色、カールのいずれかが劣るが、偏光板としては使用できる。
×：光干渉色、カールのいずれかが劣り、偏光板としては使用できない。
△以上を合格とする。
【００４０】
実施例１：
（ポリエステルＡ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。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（Ａ）を得た。得られたポリエステルチップの溶液粘度ＩＶは、０．６６であった。
【００４１】
（ポリエステルＢの製造方法）
上記ポリエステル（Ａ）を製造する際、平均粒径２μｍの非晶質シリカを１０００ｐｐｍ添加し、ポリエステル（Ｂ）を作成した。
【００４２】
（ポリエステルフィルムの製造）
上記ポリエステル（Ａ）をＢ層用の原料とし、ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ８０％、２０％の割合で混合した原料をＡ層用の原料とし、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、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３．４倍延伸した後、さらにテンター内で予熱工程を経て９０℃で横方向に４．０倍延伸、２３０℃で１０秒間の熱処理を行い、その後１８０℃ で幅方向に４．８％の弛緩を加え、製膜機にて巻き取ったロールの、主配向軸が９０度の位置で厚さ３８μｍ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。
【００４３】
実施例２：
実施例１において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を５０度の位置よりフィルムを得る以外は実施例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。
【００４４】
実施例３：
実施例１において、弛緩率を０．０％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８６度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。
【００４５】
実施例４：
実施例３において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸５０度の位置よりフィルムを得る以外は実施例３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。
【００４６】
実施例５：
実施例３において、熱固定温度を２３３℃とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８７度とする以外は実施例３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
【００４７】
実施例６：
実施例５において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸４９度の位置よりフィルムを得る以外は実施例５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。
【００４８】
実施例７：
実施例１において、横延伸を４．２倍にし、弛緩率が４．９％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８９度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。
【００４９】
実施例８：
実施例１において、縦延伸を３．５倍、横延伸を４．５倍にし、弛緩率を４．９％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。
【００５０】
比較例１：
実施例１において、縦延伸を３．０倍、横延伸を４．２倍にし、弛緩率を３．９％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８９度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。評価結果を下記表２に示す。
【００５１】
比較例２：
実施例１において、縦延伸を３．５倍にし、熱固定温度を２２７℃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２に示す。
【００５２】
比較例３：
実施例１において、縦延伸を３．２倍にし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を４７度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２に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のフィルムは、例えば、偏光板用のフィルムとして好適に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板保護フィルム即ち、偏光膜に積層することにより、偏光板を保護するために使用されるフィルムに好適に使用される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】
液晶ディスプレイに使用される偏光板は、保護フィルム／偏光膜／保護フィルム、または保護フィルム／偏光膜／位相差フィルムの構成からなるのが一般的であり、従来の偏光板の保護フィルムとして、その高い透明性や光学等方性、異物の少なさなどの特徴からＴＡＣフィルムが多く使用されてきた。しかしながら、ＴＡＣフィルムは溶液流延法により製膜されているため、耐薬品性、耐擦傷性などの点で十分とは言えない上に、近年液晶ディスプレイの大型化が進むにしたがって、ＴＡＣフィルムの耐熱性、機械的強度のディスプレイ面内でのばらつきが問題になっている。また、液晶ディスプレイに対するコストダウン要求が強まる中、ＴＡＣフィルムのコストが高い点が問題になっている。液晶ディスプレイの需要が著しく伸びている中でＴＡＣフィルムの供給は不足しがちな状態が続いており、今後の安定供給についても懸念されている。
【０００３】
上記のような問題に対してシクロオレフィンポリマー等の他の素材でＴＡＣフィルムを代替する検討が多く行われている（特許文献１、２）。しかしながら、他素材でのフィルムは汎用樹脂を使用していないため、コストが高いという問題がある。一方、二軸配向ポリエステルフィルムは汎用樹脂であるため、コスト面での問題はないが、二軸配向ポリエステルフィルムにおいては、複屈折を有しその主配向軸がフィルム面内で一定方向に存在しないために配向設計によっては偏光板としてクロスニコル状態に配置した時に光干渉色が発生したり、主配向軸の角度によっては十分な輝度が得られない場合があったりする。一方、無延伸ポリエステルフィルムでは無配向であるため光干渉色や輝度の低下の問題はないが、厚さを１００μｍ未満とするのが困難であり、薄型化要求が強い偏光板の保護フィルムに用いることは好ましくない。
【０００４】
また、偏光板は、その片面に貼り合わせ用の粘着剤層が通常設けられている。さらに、取扱中や液晶表示装置の作製工程中の損傷、湿気、あるいはほこりの付着を防ぐ目的で、両面に表面保護フィルムが設けられる。偏光板の粘着剤層側とは反対面には粘着剤層を積層した表面保護フィルム（プロテクトフィルム）が、また粘着剤層側には離型層を積層した離型フィルムが使用される（以下、特別の断わりがなければ、偏光板とは表面保護フィルムと離型フィルムを両面に配したものを意味する）。
【０００５】
表面保護フィルムと離型フィルムを両面に配した偏光板は、ロール状態で加工された後、シート状態に切り出され、数十枚単位で積み重ねられて梱包され、パネルメーカーへ供給される。
【０００６】
パネルメーカーでは偏光板から離型フィルムを剥がし、粘着剤を介して液晶セルに貼り合わせる工程があるが、この工程では貼り合わせにかかる時間をできるだけ短くすることが生産性向上の観点から望まれている。
【０００７】
通常、偏光板は積み重ねられた梱包状態から吸引装置を用いて１枚ずつ取り出され、上記貼り合わせ工程に移送される。吸引装置は偏光板の離型フィルム側に吸い付く吸盤と軸により構成されており、偏光板の厚さ方向に上下する機構を持ち、その上下運度により積み重ねられた状態の偏光板から、１枚ずつ偏光板を取り出し移送させる。移送された偏光板は、穴が開いた台（以下、偏光板セット台）の上にセットされ、穴の部分からの吸引により貼り合わせ機械に固定される。その後、離型フィルムを剥がし、液晶セルに偏光板を貼り合わせる。
【０００８】
積み重ねられた偏光板から２枚重なって偏光板が取り出されると、後工程の離型フィルムを剥がす工程で、重なった偏光板をはがすことになってしまう。その場合、粘着剤が露出しないことから液晶セルに偏光板を貼り合わせることができない不具合が発生し、貼り合わせ機械が停止してしまう。このために生産ロスが大幅に増える。この不具合を防止するため、偏光板は確実に１枚ずつ取り出されることが重要である。偏光板のカールが揃っていないと、積み重ねられた偏光板同士の剥れやすさが安定せず、吸引装置の上下運動だけでは偏光板を１枚ずつ取り出すことができなくなり不具合を発生してしまう。
【０００９】
また、偏光板のカール量やカールの方向が揃っていないと、積み重ねられた偏光板から偏光板を1枚ずつ取り出す時に、吸引装置との位置関係にズレが生じることがある。このため、偏光板セット台と偏光板の位置関係がずれてしまい、調整に時間がかかる場合がある。さらに偏光板のカールにおいて、内側に巻き込む面が離型フィルム面かその反体面か安定していなければ、偏光板セット台に偏光板を固定する際に、吸引力の調整を偏光板毎に行わなければならなくなり、調整時間を必要とする場合があり、貼り合せ生産速度が低下する。
【００１０】
偏光板のカールを調整する方法としては、偏光板の粘着剤層側に積層される離型フィルムに張力をかけて偏光板に貼り合わせるという方法が報告されている（特許文献３）。しかしながら、張力が適性でないと離型フィルムにシワなどの平面性欠陥が発生したりすることがある。シワなどの平面性欠陥は粘着剤表面に空気の泡を噛み込む原因になる場合があり、できるだけ少なく、かつ安定していることが好ましい。
【００１１】
ポリエステルフィルムの収縮率を調整することによりカールを調整することが報告されている（特許文献４）。しかしながら、特許文献４では光干渉が発生し、偏光板の保護フィルムに用いることは好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３２９７４５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７０９０号公報
【特許文献３】特開２００５−４９５９７号公報
【特許文献４】特開２００７−１８３４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、偏光板としてクロスニコル状態に配置した時に光干渉色が発生せず、シート状態の偏光板の取扱性を優位にするために、偏光板のカール方向を特定し安定化させ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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の偏光板保護用ポリエステルフィルムによれば、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。
【００１５】
すなわち、本発明の要旨は、フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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に存する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、偏光板保護フィルムとして、安価に光学特性に優れた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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。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。
【００１９】
本発明におけるポリエステルフィルムには、取り扱いを容易にするために透明性を損なわない条件で粒子を含有させてもよい。本発明で用い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。また粒子を添加する方法としては、原料とするポリエステル中に粒子を含有させて添加する方法、押出機に直接添加する方法等を挙げることができ、このうちいずれか一方の方法を採用してもよく、２つの方法を併用してもよい。
【００２０】
用いる粒子の粒径は、通常０．０５〜５．０μｍ、好ましくは０．１〜４．０μｍである。平均粒径が５．０μｍより大きいとフィルムのヘーズが大きくなりフィルムの透明性が低下することがある。平均粒径が０．１μｍより小さいと表面粗度が小さくなりすぎてフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。粒子含有量は、ポリエステルに対し、通常０．００１〜３０．０重量％であり、好ましくは０．０１〜１０．０重量％である。粒子含有量が多いとヘーズが大きくなり、フィルムの透明性が低下することがあり、粒子含有量が少ないとフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。
【００２１】
ポリエステルに粒子を添加する方法としては、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。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、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混錬押出機を用い、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、混錬押出機を用い、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。
【００２２】
本発明のポリエステルフィルムを保護フィルムとして使用した偏光板において、光干渉色の発生を防ぐために、ポリエステルフィルムにおけるフィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下である必要があり。好ましくは９００ｎｍ以下である。フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍより大きい場合には、光の干渉色が強くなり、液晶ディスプレイにおいて、画像本来の色彩が得られない。
【００２３】
本発明のポリエステルフィルムの厚さは４〜５０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは４〜３８μｍである。フィルムの厚さが４μｍより薄いとフィルムの製膜が困難となることがあるとともにフィルムの取り扱いも難しい傾向がある。フィルムの厚さが５０μｍより厚い場合には偏光板が厚くなることになる。
【００２４】
本発明におけるポリエステルフィルムは、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長手方向（ＭＤ）の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下、ＭＤと直行する方向（ＴＤ）の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であることが必要である。さらに好ましくは、ＳＭＤが２．０％以下、ＳＴＤが０．５％以下である。ＳＭＤが２．５％、ＳＴＤが１．０％より大きい場合は、カールの量が大きくなりすぎるため、偏光板にうまく貼付することができない。また、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下であることが必要であり、好ましくは、１．５％以下である。当該絶対値が２．０％より大きい場合も、カール量が大きくなりすぎるため、偏光板にうまく貼付することができない。
【００２５】
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、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、染料、顔料、などが挙げられる。
【００２６】
本発明においては、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。
【００２７】
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ことが好ましい。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８０〜１３０℃で１．３〜６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１．３〜６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。
【００２８】
偏光板として、ＰＶＡの接着剤との密着させるため、あるいはハードコートとの密着性を向上させるために少なくとも片面に塗布層を設けることが好ましい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
【００３３】
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。
【００３４】
（１）主配向軸の測定
カールツァイス社製偏光顕微鏡を用いて、ポリエステルフィルムの配向を観察し、ポリエステルフィルム面内の主配向軸の方向がポリエステルフィルムのＭＤに対して何度傾いているかを求めた。なお、測定上、主配向軸が９０度を越えた場合には、その補角を主配向軸のＭＤ方向に対する角度とした。
【００３５】
（２）面内リターデーションの測定
大塚電子株式会社製、セルギャップ検査装置ＲＥＴＳ−１１００Ａを用い、フィルムの面内リターデーションを測定した。フィルムの面内リターデーションの測定には光干渉法を用い、アパーチャ径５ｍｍとし２３℃で行った。
【００３６】
（３）加熱収縮率の測定
フィルムの両端より長手方向について１５ｍｍ幅×１５０ｍｍ長の短冊上にサンプルを切り出し、無張力状態で１８０℃雰囲気中５分間、熱処理しその前後のサンプルの長さを測定することにより次式にて熱収縮率（％）を計算した。
加熱収縮率（％）＝[（ａ−ｂ）／ａ]×１００
（上記式中、ａは熱処理前のサンプル長、ｂは熱処理後のサンプル長である）
また、収縮率差は両端の測定結果より大きい値から小さい値を引いて値が正になるよう算出した。
【００３７】
（４）視認性の検査
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、第１浴（ヨウ素、ＫＩ水溶液−３０℃）で３倍延伸後、第２浴（ホウ酸、ＫＩ水溶液−５５℃）中でトータル延伸倍率を６倍まで延伸して偏光子を得た。その後、ＰＶＡ系接着剤を用いて、片面に厚さ４０μｍのＴＡＣフィルムを、片面にポリエステルフィルムを貼り合わせ偏光板を作製した。当該偏光板をＴＡＣフィルム側が液晶側になるようにバックライトユニット側の偏光板としてモバイル用の液晶パネルに実装し視認性を確認した。
◎：輝度の低下も光干渉色がなく、良好である。
○：輝度の低下または光干渉色が少しあるが、全く問題ない。
△：輝度の低下または光干渉色があるが、許容できる程度である。
×：輝度の低下または光干渉色が強く、偏光板として使用できない。
【００３８】
（５）偏光板と貼り合わせ後のカールの検査
フィルム試験片を熱風循環式恒温槽内で１８０ ℃ で５分間加熱する。この試料を２３℃、６５％ＲＨ条件下で２４時間放置後、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り出し、水平盤上に置き、試験片のカール状態を観察して次の４ランクにわけてカール性を評価した。
◎：カールの度合が良好である。
○：カールの度合が若干大きいが、偏光板としては使用できる
△：カールの度合が大きいが、偏光板としては使用できる。
×：カールの度合が大きく、偏光板としては使用できない。
◎、○、△が本発明の効果が期待できるレベルである。×は実用上問題が発生しやすく好ましくないレベルである。
【００３９】
（６）総合判定
◎：光干渉色がなく、カールも良好で偏光板として問題ない。
○：光干渉色、カールのいずれかが若干劣るが、偏光板としては使用できる。
△：光干渉色、カールのいずれかが劣るが、偏光板としては使用できる。
×：光干渉色、カールのいずれかが劣り、偏光板としては使用できない。
△以上を合格とする。
【００４０】
実施例１：
（ポリエステルＡ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。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（Ａ）を得た。得られたポリエステルチップの溶液粘度ＩＶは、０．６６であった。
【００４１】
（ポリエステルＢの製造方法）
上記ポリエステル（Ａ）を製造する際、平均粒径２μｍの非晶質シリカを１０００ｐｐｍ添加し、ポリエステル（Ｂ）を作成した。
【００４２】
（ポリエステルフィルムの製造）
上記ポリエステル（Ａ）をＢ層用の原料とし、ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ８０％、２０％の割合で混合した原料をＡ層用の原料とし、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、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３．４倍延伸した後、さらにテンター内で予熱工程を経て９０℃で横方向に４．０倍延伸、２３０℃で１０秒間の熱処理を行い、その後１８０℃ で幅方向に４．８％の弛緩を加え、製膜機にて巻き取ったロールの、主配向軸が９０度の位置で厚さ３８μｍ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。
【００４３】
実施例２：
実施例１において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を５０度の位置よりフィルムを得る以外は実施例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。
【００４４】
実施例３：
実施例１において、弛緩率を０．０％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８６度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。
【００４５】
実施例４：
実施例３において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸５０度の位置よりフィルムを得る以外は実施例３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。
【００４６】
実施例５：
実施例３において、熱固定温度を２３３℃とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８７度とする以外は実施例３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
【００４７】
実施例６：
実施例５において、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸４９度の位置よりフィルムを得る以外は実施例５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。
【００４８】
実施例７：
実施例１において、横延伸を４．２倍にし、弛緩率が４．９％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８９度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。
【００４９】
実施例８：
実施例１において、縦延伸を３．５倍、横延伸を４．５倍にし、弛緩率を４．９％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。
【００５０】
比較例１：
実施例１において、縦延伸を３．０倍、横延伸を４．２倍にし、弛緩率を３．９％とし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を８９度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。評価結果を下記表２に示す。
【００５１】
比較例２：
実施例１において、縦延伸を３．５倍にし、熱固定温度を２２７℃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２に示す。
【００５２】
比較例３：
実施例１において、縦延伸を３．２倍にし、製膜機にて巻き取ったロールの主配向軸を４７度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２に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のフィルムは、例えば、偏光板用のフィルムとして好適に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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。
【請求項１】
フィルムの面内リターデーションが１８００ｎｍ以下であり、１８０℃で５分間熱処理後のフィルム長さ方向の収縮率（ＳＭＤ）が２．５％以下であり、当該方向と直交する方向の収縮率（ＳＴＤ）が１．０％以下であり、ＳＭＤとＳＴＤの差の絶対値が２．０％以下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。
【公開番号】特開２０１１−２５２０４８（Ｐ２０１１−２５２０４８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２５４２１（Ｐ２０１０−１２５４２１）
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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