光学用ポリエステルフィルム
【課題】 タッチパネル機能付きの携帯情報端末や携帯電話、携帯ゲーム機等の表示部材等の透明導電性フィルム用ベースフィルムとして用いられたときのクリア感に優れ、埃等の付着防止による光学的欠陥を防止することができ、傷つき防止、作業性、生産性に優れた光学用積層ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルム。
【解決手段】 透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学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、光学用に好適なポリエステルフィルムに関し、詳しくは、タッチパネル表示部材の透明導電性フィルム用ベースフィルムとして用いられたときのクリア感に優れ、埃等の付着防止による光学的欠陥を防止し、キズつき防止、作業性、生産性に優れた光学用積層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やポリエチレンナフタレートに代表される二軸延伸ポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れた特性を有し、また、コストパフォーマンスにも優れるため、各種用途に使用されている。
【０００３】
最近では、タッチパネル式の表示装置に用いられる透明導電性フィルムのベースフィルムや液晶表示装置に用いられるプリズムシート用のベースフィルムやブラウン管、ＬＣＤ、ＰＤＰ等の、いわゆるフラットディスプレイの光学用フィルムとして広く用いられているが、ポリエステルフィルムはキズが付きやすいため、外観や光学特性が損なわれやすいという欠点がある。
【０００４】
特に、最近需要の増えているタッチパネル機能付きの携帯情報端末や携帯電話、携帯ゲーム機においては、表示部を至近距離で見ることから、表示部ベース材として、キズや異物等の光学欠点の少ないフィルムが求められている。また、ＴＶや動画再生等の高機能化が進むにつれ、表示部材ベースフィルムとしての透明性および鮮明性に対する要求も厳しくなっている。
【０００５】
タッチパネル表示部材としては、ペン入力時の耐久性が良好かつ粘着剤のクッション効果による書き味が良好な点で、両面あるいは片面にハードコート処理したフィルムと片面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）を設けたフィルムの他面とを粘着層を介して接着積層したものが広く用いられている。
【０００６】
透明導電性フィルムのベースフィルムとして透明性および鮮明性を改良するには、フィルム中に含有する滑剤粒子を減らすことで達成できるが、滑剤粒子を減らしすぎると製膜時や加工時の巻き作業性の低下や、フィルム表面へのキズ入りが多くなり、外観特性を損ない問題となる。
【０００７】
フィルムの透明性の評価方法の一つとしてヘーズ測定がある。ヘーズには表面ヘーズと内部ヘーズがあり、表面ヘーズはフィルムの表面構造（粗面など）に起因する散乱を評価した物性であり、内部ヘーズはフィルムの内部構造（ボイドなど）に起因する散乱を評価した物性である。従って、内部ヘーズによればフィルムと他の材料（ハードコート、粘着材等）とを貼り合わせて積層した状態（表面構造に起因する散乱を除いた状態）にしたときのヘーズ値を予測することができる。そして、ポリエステルフィルムの内部ヘーズの測定は、粗面補償溶媒として例えばエタノールを用いることにより容易に行うことができる。
【０００８】
ところが、特許文献１に示される内部ヘーズ０．６％以下の高透明ポリエステルフィルムであっても、目視検査では粒子感が確認される。つまり、内部ヘーズ値ではフィルムの透明性を十分に評価することはできず、透明性に優れたフィルムの要求に応えることがまだできていない現状にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２００９−２１４３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、表示部材として用いられたときの透明性および鮮明性に優れ、キズがつきにくく、作業性、生産性に優れた有用なフィルムを提供することにある。
【００１１】
本発明者は、上記実情に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定構成のポリエステルフィルム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。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は、透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルムに存する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムによれば、ディスプレイ等の表示部材としての視認性に優れ、かつフィルム表面へのキズ入りが少なく、作業性に優れた有用なフィルムを提供することができ、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明で言うポリエステルフィルムとは、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した溶融ポリエステルシートを冷却した後、必要に応じ、延伸、熱処理を施したフィルムである。
【００１５】
本発明のフィルムを構成するポリエステルとは、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ものである。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−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ート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。また、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、３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体であればよい。
このような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、セバシン酸およびオキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。一方のグリコール成分としては、エチレングリコール、ジ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から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。
【００１６】
本発明で得られるポリエステルには、本発明の要旨を損なわない範囲で、耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、潤滑剤、遮光剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、マット化剤、熱安定剤、および染料、顔料などの着色剤などを配合してもよい。
【００１７】
フィルムに配合する粒子としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、カオリン、酸化チタン、有機粒子および特公昭５９−５２１６号公報に記載されているような架橋高分子微粉体等を挙げることができる。これらの粒子は、単独あるいは２成分以上を同時に使用してもよい。これら粒子の配合量は、フィルムを構成するポリエステルに対し、通常５〜９０ｐｐｍ以下、好ましくは２０〜８０ｐｐｍの範囲である。粒子の含有量が少ない場合には、フィルム表面を適度な粗面にすることができず、フィルム製造工程において、表面のキズが発生しやすかったり、巻き特性が劣ったりする傾向がある。また、粒子の含有量が９０ｐｐｍ以上の場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎて透明性が損なわれることがある。
【００１８】
ポリエステルフィルム中に配合する粒子の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常０．０２μｍ〜４．０μｍ、好ましくは０．６μｍ〜２．５μｍの範囲である。平均粒径が０．０２μｍ未満の粒子を用いた場合には、十分な易滑性の付与ができないため、フィルム製造工程における巻き特性が劣る傾向がある。また、平均粒径が４．０μｍ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フィルムがヘージーとなる場合がある。
【００１９】
フィルムの透明性を向上させるため、２層以上の積層フィルムとした場合、表層のみに粒子を配合する方法も好ましく採用される。この場合の表層とは、少なくとも表裏どちらか１層であり、もちろん表裏両層に粒子を配合することもできる。
【００２０】
また、用いられる粒子の粒度分布はシャープな物が好ましい。具体的には、粒度分布のシャープさを表す指標である粒度分布値が１．０〜２．０のものが好ましい。なお、ここで粒度分布値とは、粒度分布値ｄ２５／ｄ７５（ｄ２５、ｄ７５は粒子群の積算堆積を大粒子側から計算し、それぞれ総体積の２５％、７５％に相当する粒径（μｍ）を示す）により定義される値である。粒度分布値が２．０を超える場合、透明性が不十分になる可能性がある。
【００２１】
本発明において、後述する測定法におけるフィルムの透明度は８３．５％以上であることが必要であり、８４．０％以上であることが好ましい。フィルムの透明度が８３．５％を下回る場合、フィルムの透明感が低下する。
【００２２】
また、フィルムの表面粗さ（Ｒａ）は、９．０ｎｍ以上、より好ましくは１２．０ｎｍ以上である。フィルムのＲａが９．０ｎｍを下回る場合、フィルム表面が極端に平坦となり、フィルム製造工程における巻き特性が劣る。また、フィルムのＲａが２２．０ｎｍを超える場合、表面の平面性が損なわれることがあり、フィルムが白っぽくなる恐れがあるので、Ｒａの上限は２２．０ｎｍとすることが好ましい。
【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】
なおポリエステルは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素等不活性気流中に必要に応じてさらに固相重合を施してもよい。得られるポリエステルの固有粘度は０．４０ｄＬ／ｇ以上であることが好ましく、０．４０〜０．９０ｄＬ／ｇであることがさらに好ましい。
【００２５】
本発明のフィルムの総厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲で有れば特に限定されるものではないが、通常４〜３００μｍ、好ましくは２５〜１８８μｍの範囲である。
【００２６】
次に本発明のフィルムの製造方法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、以下の例示に特に限定されるものではない。
【００２７】
まず、本発明で使用するポリエステルの製造方法の好ましい例について説明する。ここではポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを用いた例を示すが、使用するポリエステルにより製造条件は異なる。常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応を行い、その生成物を重合槽に移送し、減圧しながら温度を上昇させ、最終的に真空下で２８０℃に加熱して重合反応を進め、ポリエチレンテレフタレート得る。
【００２８】
次に例えば上記のようにして得、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口金から押出し、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。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。さらに、前記の未延伸シートを面積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行うことも可能である。
【００２９】
本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、延伸工程中にフィルム表面を処理する、いわゆるインラインコーティングを施すこともできる。それは以下に限定するものではないが、例えば、１段目の延伸が終了して、２段目の延伸前に、帯電防止性、滑り性、接着性等の改良、２次加工性改良、耐候性および表面硬度の向上等の目的で、水溶液、水系エマルジョン、水系スラリー等によるコーティング処理を施すことができる。また、フィルム製造後にオフラインコートで各種のコートを行ってもよい。このようなコートは片面、両面のいずれでもよい。コーティングの材料としてはオフラインコーティングの場合は水系、溶媒系のいずれでもよいが、インラインコーティングの場合は水系が好ましい。
【実施例】
【００３０】
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。
【００３１】
（１）ポリエステルの極限粘度の測定
ポリエステルを１ｇ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に溶解させ、３０℃で測定した。
【００３２】
（２）平均粒径（ｄ５０）
島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＰ３型）を用いて測定した等価球形分布における積算体積分率５０％の粒径を平均粒径ｄ５０とした。
【００３３】
（３）透明度の測定
フィルム透明度は、村上色彩技術研究所製の透明度測定器（ＴＭ-１Ｄ小数点以下２桁型：光源波長５４６±５ｎｍ）を用いてＡＳＴＭ Ｄ１７４６に準じて測定した。
【００３４】
（４）ヘーズの測定
ヘーズは、スガ試験機製のヘーズメーター（ＨＺ−２）を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準じて測定した。
【００３５】
（５）内部ヘーズの測定
内部ヘーズは、スガ試験機製のヘーズメーター（ＨＺ−２）を用いて測定した。測定は、フィルムをガラスセルにセットし、エタノールに浸漬することで行った。
【００３６】
（６）Ｒａの測定
Ｒａは、小坂研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ３５００型）を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準じて測定した。なお測定長は２．５ｍｍとした。
【００３７】
（７）３波長蛍光灯下でのクリア感観察
フィルムに３波長蛍光灯光を透過させてフィルムのクリア感を目視観察した。フィルムのクリア感（透明度、鮮明度、粒子感など）は下記基準で評価した。
＜３波長蛍光灯下での粒子感観察 判定基準＞
（クリア感高） ○＞△＞× （クリア感低）
なお、上記判定基準中、△以上のものが実使用上問題なく使用できるレベルである。
【００３８】
（８）キズのつきにくさの評価
作製したロール状フィルムの表面のキズの個数を数え、キズのつきにくさを３段階で評価した。評価はロールサンプルをＡ４サイズに切り出して行った。
（キズがつきにくい） ○＞△＞× （キズがつきやすい）
○：キズ発生頻度が３本以下
△：キズ発生頻度が５本以下
×：キズ発生頻度が５本以上
なお、上記判定基準中、○以上が実使用上問題なく使用できるレベルである。
上記（３）、（６）、（７）、（８）の評価結果を踏まえてフィルム性能を総合的に評価した。
【００３９】
実施例１〜４および比較例１〜５：
＜ポリエステル（Ａ）の製造＞
テレフタル酸ジメチル１００重量％とエチレングリコール６０重量％とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩を加えて反応器にとり、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を添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモン０．０４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０．６４ｄＬ／ｇ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、ポリエステルのチップ（Ａ）を得た。この、ポリエステルの極限粘度は０．６４ｄＬ／ｇであった。
【００４０】
＜ポリエステル（Ｂ１〜Ｂ４）の製造＞
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を添加後、平均粒子径の異なるジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子のエチレングリコールスラリーを粒子のポリエステルに対する含有量が０．５重量％となるように添加した以外は、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（Ｂ１〜Ｂ４）を得た。ジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子の製法は以下のとおりである。メタクリル酸メチル１００部、ジビニルベンゼン２５部、エチルビニルベンゼン２２部、過酸化ベンゾイル１部、トルエン１００部の均一溶液を水７００部に分散させ、次に窒素雰囲気下８０℃で６時間攪拌しながら加熱しながら重合を行った。得られたエステル基を有する架橋高分子粒状体の平均粒径は約０．１ｍｍであった。生成ポリマーを脱塩水で水洗し５００部のトルエンで２回抽出し、少量の未反応モノマー線状ポリマーを除去した。次に、この架橋高分子粒状体をアトライターおよびサンドグラインダーで粉砕することで粒径の異なる平均粒子径０．８、１．４、２．３、４．４μｍのジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子を得た。粒径０．８μmの粒子を含有するポリエステルチップをＢ１、１．４μmの粒子を含有するチップをＢ２、２．３μmの粒子を含有するチップをＢ３、４．４μmの粒子を含有するチップをＢ４とした。得られたポリエステルチップ（Ｂ１〜Ｂ４）はいずれも極限粘度０．６２ｄＬ/ｇであった。
【００４１】
＜ポリエステル（Ｃ）の製造＞
ポリエステル（Ｂ）の製造方法において、添加粒子を平均粒子径２．７μmのシリカ粒子に、ポリエステルに対する含有量を０．３重量％にした以外は、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０．６１ｄＬ／ｇであった。
であった。
【００４２】
＜ポリエステル（Ｄ）の製造＞
ポリエステル（Ｂ）の製造方法において、添加粒子を、平均粒子径３．２μmのシリカ粒子に、ポリエステルに対する含有量を、０．６重量％にした以外は、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。なお、平均粒径はレーザー法により求めた。得られたポリエステル（Ｄ）は極限粘度０．６２ｄＬ／ｇであった。
【００４３】
＜フィルムの製造＞
上記ポリエステル（Ａ）チップと、ポリエステル（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）チップとを、下記表１および２に示すとおりの割合で混合した混合原料を最外層（表層）および中間層の原料とし、２台の押出機に各々供給し、２８０℃で溶融押出した後、静電印加密着法を用いて表面温度を３０℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次いで、８５℃にて縦方向に３．５倍延伸した後、テンター内で予熱工程を経て１０５℃で４．３倍の横延伸を施した後、２３５℃で１０秒間の熱処理を行い、幅２５０ｍｍのポリエステルフィルムを各々得た。得られたフィルムの全厚みは５０μｍ、それぞれの層厚みは２．５μｍ／４５μｍ／２．５μｍであった。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のフィルムは、例えば、タッチパネル表示部材の透明導電性フィルム用ベース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、光学用に好適なポリエステルフィルムに関し、詳しくは、タッチパネル表示部材の透明導電性フィルム用ベースフィルムとして用いられたときのクリア感に優れ、埃等の付着防止による光学的欠陥を防止し、キズつき防止、作業性、生産性に優れた光学用積層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やポリエチレンナフタレートに代表される二軸延伸ポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れた特性を有し、また、コストパフォーマンスにも優れるため、各種用途に使用されている。
【０００３】
最近では、タッチパネル式の表示装置に用いられる透明導電性フィルムのベースフィルムや液晶表示装置に用いられるプリズムシート用のベースフィルムやブラウン管、ＬＣＤ、ＰＤＰ等の、いわゆるフラットディスプレイの光学用フィルムとして広く用いられているが、ポリエステルフィルムはキズが付きやすいため、外観や光学特性が損なわれやすいという欠点がある。
【０００４】
特に、最近需要の増えているタッチパネル機能付きの携帯情報端末や携帯電話、携帯ゲーム機においては、表示部を至近距離で見ることから、表示部ベース材として、キズや異物等の光学欠点の少ないフィルムが求められている。また、ＴＶや動画再生等の高機能化が進むにつれ、表示部材ベースフィルムとしての透明性および鮮明性に対する要求も厳しくなっている。
【０００５】
タッチパネル表示部材としては、ペン入力時の耐久性が良好かつ粘着剤のクッション効果による書き味が良好な点で、両面あるいは片面にハードコート処理したフィルムと片面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）を設けたフィルムの他面とを粘着層を介して接着積層したものが広く用いられている。
【０００６】
透明導電性フィルムのベースフィルムとして透明性および鮮明性を改良するには、フィルム中に含有する滑剤粒子を減らすことで達成できるが、滑剤粒子を減らしすぎると製膜時や加工時の巻き作業性の低下や、フィルム表面へのキズ入りが多くなり、外観特性を損ない問題となる。
【０００７】
フィルムの透明性の評価方法の一つとしてヘーズ測定がある。ヘーズには表面ヘーズと内部ヘーズがあり、表面ヘーズはフィルムの表面構造（粗面など）に起因する散乱を評価した物性であり、内部ヘーズはフィルムの内部構造（ボイドなど）に起因する散乱を評価した物性である。従って、内部ヘーズによればフィルムと他の材料（ハードコート、粘着材等）とを貼り合わせて積層した状態（表面構造に起因する散乱を除いた状態）にしたときのヘーズ値を予測することができる。そして、ポリエステルフィルムの内部ヘーズの測定は、粗面補償溶媒として例えばエタノールを用いることにより容易に行うことができる。
【０００８】
ところが、特許文献１に示される内部ヘーズ０．６％以下の高透明ポリエステルフィルムであっても、目視検査では粒子感が確認される。つまり、内部ヘーズ値ではフィルムの透明性を十分に評価することはできず、透明性に優れたフィルムの要求に応えることがまだできていない現状にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２００９−２１４３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、表示部材として用いられたときの透明性および鮮明性に優れ、キズがつきにくく、作業性、生産性に優れた有用なフィルムを提供することにある。
【００１１】
本発明者は、上記実情に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定構成のポリエステルフィルム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。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は、透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルムに存する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムによれば、ディスプレイ等の表示部材としての視認性に優れ、かつフィルム表面へのキズ入りが少なく、作業性に優れた有用なフィルムを提供することができ、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明で言うポリエステルフィルムとは、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した溶融ポリエステルシートを冷却した後、必要に応じ、延伸、熱処理を施したフィルムである。
【００１５】
本発明のフィルムを構成するポリエステルとは、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ものである。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−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ート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。また、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、３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体であればよい。
このような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、セバシン酸およびオキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。一方のグリコール成分としては、エチレングリコール、ジ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から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。
【００１６】
本発明で得られるポリエステルには、本発明の要旨を損なわない範囲で、耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、潤滑剤、遮光剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、マット化剤、熱安定剤、および染料、顔料などの着色剤などを配合してもよい。
【００１７】
フィルムに配合する粒子としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、カオリン、酸化チタン、有機粒子および特公昭５９−５２１６号公報に記載されているような架橋高分子微粉体等を挙げることができる。これらの粒子は、単独あるいは２成分以上を同時に使用してもよい。これら粒子の配合量は、フィルムを構成するポリエステルに対し、通常５〜９０ｐｐｍ以下、好ましくは２０〜８０ｐｐｍの範囲である。粒子の含有量が少ない場合には、フィルム表面を適度な粗面にすることができず、フィルム製造工程において、表面のキズが発生しやすかったり、巻き特性が劣ったりする傾向がある。また、粒子の含有量が９０ｐｐｍ以上の場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎて透明性が損なわれることがある。
【００１８】
ポリエステルフィルム中に配合する粒子の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常０．０２μｍ〜４．０μｍ、好ましくは０．６μｍ〜２．５μｍの範囲である。平均粒径が０．０２μｍ未満の粒子を用いた場合には、十分な易滑性の付与ができないため、フィルム製造工程における巻き特性が劣る傾向がある。また、平均粒径が４．０μｍ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フィルムがヘージーとなる場合がある。
【００１９】
フィルムの透明性を向上させるため、２層以上の積層フィルムとした場合、表層のみに粒子を配合する方法も好ましく採用される。この場合の表層とは、少なくとも表裏どちらか１層であり、もちろん表裏両層に粒子を配合することもできる。
【００２０】
また、用いられる粒子の粒度分布はシャープな物が好ましい。具体的には、粒度分布のシャープさを表す指標である粒度分布値が１．０〜２．０のものが好ましい。なお、ここで粒度分布値とは、粒度分布値ｄ２５／ｄ７５（ｄ２５、ｄ７５は粒子群の積算堆積を大粒子側から計算し、それぞれ総体積の２５％、７５％に相当する粒径（μｍ）を示す）により定義される値である。粒度分布値が２．０を超える場合、透明性が不十分になる可能性がある。
【００２１】
本発明において、後述する測定法におけるフィルムの透明度は８３．５％以上であることが必要であり、８４．０％以上であることが好ましい。フィルムの透明度が８３．５％を下回る場合、フィルムの透明感が低下する。
【００２２】
また、フィルムの表面粗さ（Ｒａ）は、９．０ｎｍ以上、より好ましくは１２．０ｎｍ以上である。フィルムのＲａが９．０ｎｍを下回る場合、フィルム表面が極端に平坦となり、フィルム製造工程における巻き特性が劣る。また、フィルムのＲａが２２．０ｎｍを超える場合、表面の平面性が損なわれることがあり、フィルムが白っぽくなる恐れがあるので、Ｒａの上限は２２．０ｎｍとすることが好ましい。
【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】
なおポリエステルは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素等不活性気流中に必要に応じてさらに固相重合を施してもよい。得られるポリエステルの固有粘度は０．４０ｄＬ／ｇ以上であることが好ましく、０．４０〜０．９０ｄＬ／ｇであることがさらに好ましい。
【００２５】
本発明のフィルムの総厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲で有れば特に限定されるものではないが、通常４〜３００μｍ、好ましくは２５〜１８８μｍの範囲である。
【００２６】
次に本発明のフィルムの製造方法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、以下の例示に特に限定されるものではない。
【００２７】
まず、本発明で使用するポリエステルの製造方法の好ましい例について説明する。ここではポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを用いた例を示すが、使用するポリエステルにより製造条件は異なる。常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応を行い、その生成物を重合槽に移送し、減圧しながら温度を上昇させ、最終的に真空下で２８０℃に加熱して重合反応を進め、ポリエチレンテレフタレート得る。
【００２８】
次に例えば上記のようにして得、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口金から押出し、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。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。さらに、前記の未延伸シートを面積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行うことも可能である。
【００２９】
本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、延伸工程中にフィルム表面を処理する、いわゆるインラインコーティングを施すこともできる。それは以下に限定するものではないが、例えば、１段目の延伸が終了して、２段目の延伸前に、帯電防止性、滑り性、接着性等の改良、２次加工性改良、耐候性および表面硬度の向上等の目的で、水溶液、水系エマルジョン、水系スラリー等によるコーティング処理を施すことができる。また、フィルム製造後にオフラインコートで各種のコートを行ってもよい。このようなコートは片面、両面のいずれでもよい。コーティングの材料としてはオフラインコーティングの場合は水系、溶媒系のいずれでもよいが、インラインコーティングの場合は水系が好ましい。
【実施例】
【００３０】
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。
【００３１】
（１）ポリエステルの極限粘度の測定
ポリエステルを１ｇ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に溶解させ、３０℃で測定した。
【００３２】
（２）平均粒径（ｄ５０）
島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＰ３型）を用いて測定した等価球形分布における積算体積分率５０％の粒径を平均粒径ｄ５０とした。
【００３３】
（３）透明度の測定
フィルム透明度は、村上色彩技術研究所製の透明度測定器（ＴＭ-１Ｄ小数点以下２桁型：光源波長５４６±５ｎｍ）を用いてＡＳＴＭ Ｄ１７４６に準じて測定した。
【００３４】
（４）ヘーズの測定
ヘーズは、スガ試験機製のヘーズメーター（ＨＺ−２）を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準じて測定した。
【００３５】
（５）内部ヘーズの測定
内部ヘーズは、スガ試験機製のヘーズメーター（ＨＺ−２）を用いて測定した。測定は、フィルムをガラスセルにセットし、エタノールに浸漬することで行った。
【００３６】
（６）Ｒａの測定
Ｒａは、小坂研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ３５００型）を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準じて測定した。なお測定長は２．５ｍｍとした。
【００３７】
（７）３波長蛍光灯下でのクリア感観察
フィルムに３波長蛍光灯光を透過させてフィルムのクリア感を目視観察した。フィルムのクリア感（透明度、鮮明度、粒子感など）は下記基準で評価した。
＜３波長蛍光灯下での粒子感観察 判定基準＞
（クリア感高） ○＞△＞× （クリア感低）
なお、上記判定基準中、△以上のものが実使用上問題なく使用できるレベルである。
【００３８】
（８）キズのつきにくさの評価
作製したロール状フィルムの表面のキズの個数を数え、キズのつきにくさを３段階で評価した。評価はロールサンプルをＡ４サイズに切り出して行った。
（キズがつきにくい） ○＞△＞× （キズがつきやすい）
○：キズ発生頻度が３本以下
△：キズ発生頻度が５本以下
×：キズ発生頻度が５本以上
なお、上記判定基準中、○以上が実使用上問題なく使用できるレベルである。
上記（３）、（６）、（７）、（８）の評価結果を踏まえてフィルム性能を総合的に評価した。
【００３９】
実施例１〜４および比較例１〜５：
＜ポリエステル（Ａ）の製造＞
テレフタル酸ジメチル１００重量％とエチレングリコール６０重量％とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩を加えて反応器にとり、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を添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモン０．０４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０．６４ｄＬ／ｇ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、ポリエステルのチップ（Ａ）を得た。この、ポリエステルの極限粘度は０．６４ｄＬ／ｇであった。
【００４０】
＜ポリエステル（Ｂ１〜Ｂ４）の製造＞
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を添加後、平均粒子径の異なるジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子のエチレングリコールスラリーを粒子のポリエステルに対する含有量が０．５重量％となるように添加した以外は、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（Ｂ１〜Ｂ４）を得た。ジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子の製法は以下のとおりである。メタクリル酸メチル１００部、ジビニルベンゼン２５部、エチルビニルベンゼン２２部、過酸化ベンゾイル１部、トルエン１００部の均一溶液を水７００部に分散させ、次に窒素雰囲気下８０℃で６時間攪拌しながら加熱しながら重合を行った。得られたエステル基を有する架橋高分子粒状体の平均粒径は約０．１ｍｍであった。生成ポリマーを脱塩水で水洗し５００部のトルエンで２回抽出し、少量の未反応モノマー線状ポリマーを除去した。次に、この架橋高分子粒状体をアトライターおよびサンドグラインダーで粉砕することで粒径の異なる平均粒子径０．８、１．４、２．３、４．４μｍのジビニルベンゼン／メタクリル酸メチル共重合架橋粒子を得た。粒径０．８μmの粒子を含有するポリエステルチップをＢ１、１．４μmの粒子を含有するチップをＢ２、２．３μmの粒子を含有するチップをＢ３、４．４μmの粒子を含有するチップをＢ４とした。得られたポリエステルチップ（Ｂ１〜Ｂ４）はいずれも極限粘度０．６２ｄＬ/ｇであった。
【００４１】
＜ポリエステル（Ｃ）の製造＞
ポリエステル（Ｂ）の製造方法において、添加粒子を平均粒子径２．７μmのシリカ粒子に、ポリエステルに対する含有量を０．３重量％にした以外は、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０．６１ｄＬ／ｇであった。
であった。
【００４２】
＜ポリエステル（Ｄ）の製造＞
ポリエステル（Ｂ）の製造方法において、添加粒子を、平均粒子径３．２μmのシリカ粒子に、ポリエステルに対する含有量を、０．６重量％にした以外は、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。なお、平均粒径はレーザー法により求めた。得られたポリエステル（Ｄ）は極限粘度０．６２ｄＬ／ｇであった。
【００４３】
＜フィルムの製造＞
上記ポリエステル（Ａ）チップと、ポリエステル（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）チップとを、下記表１および２に示すとおりの割合で混合した混合原料を最外層（表層）および中間層の原料とし、２台の押出機に各々供給し、２８０℃で溶融押出した後、静電印加密着法を用いて表面温度を３０℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次いで、８５℃にて縦方向に３．５倍延伸した後、テンター内で予熱工程を経て１０５℃で４．３倍の横延伸を施した後、２３５℃で１０秒間の熱処理を行い、幅２５０ｍｍのポリエステルフィルムを各々得た。得られたフィルムの全厚みは５０μｍ、それぞれの層厚みは２．５μｍ／４５μｍ／２．５μｍであった。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のフィルムは、例えば、タッチパネル表示部材の透明導電性フィルム用ベース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】
透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルム。
【請求項１】
透明度が８３．５％以上であり、一方のフィルム表面の粗さ（Ｒａ）が９．０ｎｍ以上であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルム。
【公開番号】特開２０１２−１４４７２５（Ｐ２０１２−１４４７２５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８２４２４（Ｐ２０１１−２８２４２４）
【出願日】平成２３年１２月２３日（２０１１．１２．２３）
【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２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２３日（２０１１．１２．２３）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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