JP2004151156A - 偏光板保護フィルム用基材フィルム及び偏光板保護フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】透明性に優れ、かつ粗大突起の原因となる異物が少ない偏光板保護フィルム用基材フィルム、及び欠点の検出精度に優れ、かつ偏光板表面に傷をつけることが少ない偏光板保護フィルムを提供する。
【解決手段】積層二軸配向ポリエステルフィルムにおいて、少なくとも最外層の片面には粒子を含有し、前記基材フィルムを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子及びアンチモン原子の含有量が、ポリエステル1kg当たり各々0.5mg以下であり、かつ275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、さらに前記フィルムは全光線透過率が89%以上であることを特徴とする偏光板保護フィルム用基材フィルム。さらに、該基材フィルムの片面に粘着層を設けた偏光板保護フィルム。
【解決手段】積層二軸配向ポリエステルフィルムにおいて、少なくとも最外層の片面には粒子を含有し、前記基材フィルムを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子及びアンチモン原子の含有量が、ポリエステル1kg当たり各々0.5mg以下であり、かつ275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、さらに前記フィルムは全光線透過率が89%以上であることを特徴とする偏光板保護フィルム用基材フィルム。さらに、該基材フィルムの片面に粘着層を設けた偏光板保護フィルム。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイとして使用される偏光板を保護する偏光板保護フィルム用基材フィルム及び偏光板保護フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(LCD)は、例えばデスクトップ型及び、ノート型パーソナルコンピューター等のディスプレイに広く採用され、近年高性能化、高画質化の技術が進みつつある。偏光板はLCDにおいてLCDの透過光の明暗をつけるために必要かつ重要な部品であるが、これらについても品質の安定維持が重要課題となっており、工程検査、品質検査、出荷検査の基準が益々厳しくなってきているのが現状である。
【0003】
一般に、偏光板は、通常偏光機能を有する、二色性染料で着色し、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムの両面にセルローストリアセテート(TAC)フィルムを積層した構成からなる。偏光板を保護するために、偏光板の一方の面に粘着層を有する粘着フィルムを、他面には粘着層を介して離型層を有する離型フィルムを設け、偏光板の両面を保護した形態で出荷される。また、この偏光板保護フィルム(前記の粘着フィルム)は、粘着フィルムの粘着層と、離型フィルムの離型層面と貼り合わせた形態で出荷される。
【0004】
片面を粘着フィルム及び他面を粘着層を介して設けた離型フィルムで保護された偏光板は、出荷前又は出荷後の製品受け入れ時に、保護フィルムを貼り合わせた状態で偏光板中の異物、付着異物、キズ等の欠点検査を行う。欠点の検出は、偏光板を直交させ、全暗黒で見た場合、欠点部は光線が漏れることにより行われる。
【0005】
そのため、保護フィルムの表面に高い突起が存在すると、偏光板のTACフィルム表面に傷を付けやすく、欠点の原因となる。特に、保護フィルムの基材フィルムの表層に近い部分に異物が存在する場合には、比較的小さい異物であっても鋭い形状の突起を形成しやすく、偏光板のTACフィルムに傷を付け、それが偏光板の欠点となる頻度が高くなる。
【0006】
このような偏光板に傷をつける異物としては、偏光板保護フィルムの基材である二軸配向ポリエステルフィルムの原料となるポリエステル製造時に析出する微少異物、及びポリエステル製造時に添加する粒子の凝集や粒径の大きな粒子の混入、基材フィルム製造時に混入した埃やコンタミ物などが挙げられる。
【0007】
フィルム中の異物を減少させる対策として、ポリエステルを溶融押出しする際に、フィルターを用いて異物を除去することによって、清澄度を高める方法が知られており、濾過精度6μm以下の焼結金属製フィルターを用い異物を低減する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−254959号公報
【0009】
しかしながら、大きさが10μm未満の小さな異物を除去するために、濾過精度6μm以下の高精度の濾材を用いた場合には、押出機に大きな負荷がかかる。そのため、吐出圧の高い状態、すなわち高せん断力下で異物を除去しようとすると、異物が変形しながらフィルターを通過する、いわゆる異物が素抜ける頻度が高くなるという問題がある。さらに、溶融樹脂の吐出圧を小さくすると、生産速度が低下し、生産性に劣るため工業生産には適さなくなる。
【0010】
すなわち、基材フィルムの原料となるポリエステル樹脂中の異物そのものを低減することが重要なのである。
【0011】
基材フィルム用原料として用いられるポリエステルは、重合触媒としてアンチモン化合物が、熱安定剤としてリン化合物が一般的に使用されている。また、フィルム製造時には、フィルムの厚み均一性とキャスティング速度を向上させるために、押出口金から溶融押出した未延伸シートを回転冷却ドラム表面で冷却する際に、冷却ドラムの表面に静電気を印加する、いわゆる、静電密着キャスト法が従来から使用されている。静電密着キャスト法において、原料となるポリエステルの比抵抗が高いと、冷却ドラムにシートを静電密着させた際、密着力が不足し、いわゆる、ピンナーバブルが発生しやすくなる。
【0012】
また、アンチモン化合物は還元されやすく、金属アンチモンとして不溶性の異物(粗大粒子)が析出したり、また、アルカリ土類金属化合物と芳香族ジカルボン酸またはエステルオリゴマー間での反応、およびアルカリ土類金属化合物とリン化合物間での反応により、不溶性の異物が析出する場合がある。
【0013】
静電密着性を改善するために、ポリエチレンテレフタレートの重合時に特定量のアルカリ金属化合物と、アルカリ土類金属原子とリン原子の原子比が特定範囲の値となるように、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加すること、さらに触媒に起因する不溶性の異物の析出を少なくするために、これらの化合物の添加時期を特定の範囲にすることが知られている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この方法でも偏光板保護フィルムとして用いるには、析出異物の低減効果が十分とはいえなかった。
【0014】
【特許文献2】
特公平3−54129号公報
【0015】
また、基材フィルムには、滑り性、巻き取り性、耐ブロッキング性などのハンドリング性の改善のために、無機粒子や有機粒子を含有させ、フィルム表面に凹凸を付与することが一般的に行われている。フィルム中に粒子を含有させる方法として、ポリエステルの製造時に粒子を添加する方法(外部粒子添加法)が一般的である。
【0016】
また、偏光板の欠点検査時の欠点検出精度を高めるために、偏光板保護フィルムには高い透明性が要求されている。
【0017】
しかしながら、一般的に、粒子の屈折率はポリエステルの屈折率と相違し、かつ二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する際に粒子の周囲にボイドが形成されるため、二軸延伸ポリエステルフィルム中に粒子を含有させることは、フィルムの透明性を低下させる原因となるばかりでなく、粒子をポリエステル製造時に反応系内に添加した際に粗大凝集物となりやすく、基材フィルム表面に高さ1μm以上の粗大突起が形成される要因ともなっている。
【0018】
このような粒子に起因する異物も、フィルターを用いて異物を除去する方法が有効ではあるが、せん断により変形しやすい異物は、フィルターでも十分に除去しきれない場合がある。
【0019】
したがって、従来の方法で得られた、重縮合触媒としてアンチモン化合物を用い、アルカリ土類金属化合物、リン化合物、及び粒子を含有する二軸配向ポリエステルフィルムでは、特に、偏光板保護フィルム用基材フィルムとして必要な要求品質に十分に対応できていなかった。
【0020】
すなわち、フィルムを製造した際に、ピンナーバブルが無く、均一な厚み生産性を保持するため溶融比抵抗を特定範囲に維持し、ポリエステル製造時に析出する微少異物、及びポリエステル製造時に添加する粒子の凝集や粒径の大きな粒子の混入による粗大突起を低減し、かつ透明性を高くすることは極めて困難であった。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、前記の従来の問題点を解消し、透明性に優れ、かつ粗大突起の原因となる異物が少ない偏光板保護フィルム用基材フィルム、及び欠点の検出精度に優れ、かつ偏光板表面に傷をつけることが少ない偏光板保護フィルムを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明における第1の発明は、重合触媒としてアンチモン化合物を用いて得た、アルカリ土類金属化合物及びリン化合物を含有するポリエステルからなる二軸配向ポリエステルフィルム(基材フィルム)であって、前記基材フィルムは少なくとも2層以上の積層構造からなり、少なくとも最外層の片面には粒子を含有し、前記基材フィルムを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子及びアンチモン原子の含有量が、ポリエステル1kg当たり各々0.5mg以下であり、かつ275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、さらに前記フィルムは全光線透過率が89%以上であることを特徴とする偏光板保護フィルム用基材フィルムである。
【0023】
また、第2の発明は、前記基材フィルムが3層以上の積層構造を有する積層フィルムであって、中間層は粒子を実質上含有しないか、いずれの最外層よりも粒子の含有量が少ないことを特徴とする第1の発明に記載の偏光板保護フィルム用基材フィルムである。
【0024】
第3の発明は、前記基材フィルムの最外層の片面に、粘着層を設けてなることを特徴とする第1または2の発明に記載の偏光板保護フィルムである。
【0025】
【発明の実施の形態】
(原料ポリエステル)
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、少なくとも2層以上の積層構造を有する二軸配向ポリエステルフィルムからなる基材フィルムからなる。前記フィルム原料となるポリエステル(以下、単にポリエステルともいう)は、重合触媒にアンチモン化合物を使用し、かつ、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加して、得られるポリエステルである。また、少なくとも最表層には粒子を含有させてなる。
【0026】
さらに、該ポリエステルの275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、かつ、当該ポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子およびアンチモン原子の含有量、すなわち、当該ポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンが、それぞれ、当該ポリエステル1kg当たり金属原子として1mg以下となるように調製されたものである。
【0027】
前記の275℃での溶融比抵抗とは、275℃で溶融したポリエステル中に2本の電極(ステンレス針金)を置き、120Vの電圧を印加した時の電流(io)を測定し、これを次式に当てはめて求めた比抵抗値Si(Ω・cm)である。
Si(Ω・cm)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
【0028】
かかるポリエステルの275℃での溶融比抵抗(比抵抗値Ρi(Ω・cm))は、ポリエステルを静電密着キャスト法で製膜する際の静電密着性の指標として用いており、これが0.15〜0.45(×108Ω・cm)の範囲であれば、良好な静電密着性が得られて、ピンナーバブルも発生せず、厚みの均一性に優れたフィルムを安定に形成することができる。かかる溶融比抵抗が0.15×108Ω・cm未満であると、不溶性の異物が多量に存在して高度の清澄度が得られない。逆に、0.45×108Ω・cmを超えるようなものは、シートの表面に静電気が十分に析出されず、良好な静電密着性が得られず、ピンナーバブルが発生する。
【0029】
また、前記ポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンは、ポリエステルチップ100gを水洗乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(質量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、親水性ポリテトラフルオロエチレン製の平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過し、フィルターを乾燥後、フィルター上の残渣中のアルカリ土類金属原子およびアンチモン原子を定量し、これをポリエステル1kg当りの量(mg)に換算することで得られる。
【0030】
かかるポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンがともに金属原子として1mg以下であれば、ポリエステル中における不溶性の異物(粗大粒子)が極めて少なく、製膜して得られるフィルムも析出異物が少ない。一方、不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンの少なくとも一方が1mgを超える場合、そのようなポリエステルは不溶性の異物(粗大粒子)が比較的多く生成しており、これから得られるフィルムは清澄度の低いものとなる。
【0031】
本発明の基材フィルムの原料となるポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、もしくはこれらの樹脂の構成成分を主成分とする共重合体よりなるフィルムが挙げられる。
【0032】
これらの中でも、主たるエステル単位(繰り返し単位)がエチレンテレフタレートからなるものが好適であり、具体的には、全エステル単位(繰り返し単位)の好ましくは80モル%以上、より好ましくは90〜100モル%がエチレンテレフタレートからなるものが好適である。
【0033】
また、ポリエステル共重合体を用いる場合、主成分のポリエステルとは異なる組成のジカルボン酸成分及び/またはグリコール成分を共重合成分として用いる。共重合成分の質量比は、フィルム強度、透明性、耐熱性の点から、20質量%未満とすることが好ましい。
【0034】
共重合成分であるジカルボン酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;トリメリト酸及びピロメリト酸等の多官能カルボン酸等が挙げられる。
【0035】
また、共重合成分である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、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコール等の脂肪酸グリコール;p−キシレングリコール等の芳香族グリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;平均分子量が150〜20000のポリエチレングリコール等が挙げられる。
【0036】
前記ポリエステルの重合触媒として使用するアンチモン化合物としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酢酸アンチモン、アンチモングリコキサイド等が挙げられ、これらはいずれか1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。特に三酸化アンチモンが好ましい。
【0037】
当該アンチモン化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するアンチモン原子の含有量が100〜200ppmとなる量を添加するのが好ましく、100ppm未満であると重合生産性が低下し、逆に、200ppmを超えると、不溶性の異物を生じやすくなる。より好ましいアンチモン原子の含有量は140〜170ppmである。
【0038】
なお、重合触媒には、前記アンチモン化合物以外のものを併用してもよく、該アンチモン化合物以外の重合触媒としては、例えば、ゲルマニウム化合物、チタン化合物などが挙げられる。これらの使用量は、それぞれ、最終的に得られるポリエステルに対するゲルマニウム原子またはチタン原子の含有量が多くても50ppm以下となる量である。
【0039】
また、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、(1)アルカリ土類金属の水酸化物およびその水和物、(2)酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の低級脂肪族カルボン酸塩およびその水和物、(3)安息香酸塩、4−メチルフェニルカルボン酸塩、ナフチルカルボン酸塩等の芳香族カルボン酸塩およびその水和物、(4)メトキシド、エトキシド等のアルコキシド類等が挙げられる。なかでも、水酸化物およびその水和物、酢酸塩およびその水和物が好ましい。ここで、アルカリ土類金属原子としては、Mg、Ca、Sr、Ba等が挙げられる。
【0040】
アルカリ土類金属化合物の好適な具体例としては、酢酸カルシウム、酢酸カルシウム1水和物、酢酸マグネシウム、酢酸マグネシウム四水塩、酢酸バリウムが挙げられる。なかでも、酢酸カルシウム1水和物、酢酸マグネシウム四水塩が特に好適である。
【0041】
当該アルカリ土類金属化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するアルカリ土類金属原子の含有量が40〜70ppmとなる量添加するのが好ましく、40ppm未満であると、そのようなポリエステルは溶融比抵抗が十分に低下せず、製膜時に十分な静電密着性が得られにくく、逆に、70ppmを超えると、そのようなポリエステルは、不溶性の異物の生成量が多くなり、好ましくない。より好ましいアルカリ土類金属原子の含有量は50〜60ppmである。
【0042】
本発明で使用するリン化合物は、例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体等が挙げられ、具体例としては、リン酸、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、亜リン酸、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリブチル、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジエチル、フェニールホスホン酸ジフェニール等が挙げられる。これらはいずれか1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。また、これらのうちでもリン酸トリメチルおよび/またはリン酸が好ましい。
【0043】
当該リン化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するリン原子の含有量が20〜55ppmとなる量添加するのが好ましく、20ppm未満であると、そのようなポリエステルは耐熱性が低下し、また、溶融比抵抗が十分に低下せず、逆に、55ppmを超えると、不溶性の異物(アルカリ土類金属塩)の生成量が多くなり、好ましくない。より好ましいリン原子の含有量は35〜45ppmである。
【0044】
また、ポリエステルの固有粘度は、0.45〜0.70dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が0.45dl/g未満では、フィルム延伸時に破断が多発しやすくなる。一方、固有粘度が0.70dl/gを越えると、濾圧上昇が大きくなり高精度濾過が困難となる傾向がある。
【0045】
また、本発明において、基材フィルムの原料として用いるポリエステルは、直接エステル化法、エステル交換法のいずれの方法においても生産することができるが、本発明においては原単位や生産性の点から直接エステル化法の方が好ましい。以下に、直接エステル化法を用いたポリエステルの製造例を説明する。
【0046】
本発明において、基材フィルムの原料として用いるポリエステルは、重合触媒にアンチモン化合物を使用し、かつ、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加して製造でき、その際に次の(a)〜(c)の条件を満たすことが好ましい。
(a)缶内を常圧以上の圧力とした、少なくとも3缶以上のエステル化反応缶を用いてエステル化反応を行う。
(b)アルカリ土類金属化合物は、前記3缶以上のエステル化反応缶における第2番目以降のエステル化反応缶に添加する。
(c)リン化合物は前記3缶以上のエステル化反応缶におけるアルカリ土類金属化合物を添加するエステル化反応缶以降のエステル化反応缶であって、少なくとも2缶以上の反応缶に分けて添加する。
【0047】
すなわち、前記(a)〜(c)の条件を満足することは、以下の技術的意味を有する。
エステル化反応缶の缶内を減圧状態にすると、アルカリ土類金属化合物およびリン化合物が逃散してしまう。従って、これを避けるためにエステル化反応缶の圧力を常圧以上にする。圧力の上限は29.4kPaが好ましい。29.4kPaを超えると、ジエチレングリコール(DEG)の副生量が増加し、ポリエステルの軟化点を低下させ、フィルムの製膜時にフィルムの破断等を生じて、製膜作業を悪化させてしまう。
【0048】
エステル化反応缶内に、ジカルボン酸(またはそのジアルキルエステル)とグリコールを供給すると、エステル化反応によって、ジカルボン酸−グリコールジエステルおよび/またはそのオリゴマーを生成する(例えば、テレフタル酸とエチレングリコールを供給した場合、ビス−(β−ヒドロキシエチルテレフタレート)および/またはそのオリゴマーを生成する。)が、第1エステル化反応缶では生成するオリゴマーの酸価が大きく、この段階でアルカリ土類金属化合物を供給(添加)すると、アルカリ土類金属化合物とジカルボン酸間で不溶性の異物が生成しやすくなる。従って、アルカリ土類金属化合物を2缶目以降のオリゴマーの酸価が小さいエステル化反応缶に供給する。
【0049】
リン化合物は液状のものが多く、リン化合物をアルカリ土類金属化合物が存在しない反応缶に添加すると、逃散して反応系に有効に取り込まれなくなる。従って、アルカリ土類金属化合物の存在下に添加する(アルカリ土類金属化合物と反応させる)のが好ましく、そのために、リン化合物を、アルカリ土類金属化合物を供給(添加)する反応缶と同じ反応缶に添加する。また、リン化合物は1つの反応缶に添加するよりも、2つ以上の反応缶に分けて添加することによって、不溶性の異物の低減効果がより高くなる。
【0050】
アルカリ土類金属化合物は前記のように第2番目以降のエステル化反応缶に供給(添加)すればよいが、第3番目以降のエステル化反応缶に供給(添加)すれば、生成オリゴマーの酸価がより小さくなっており、不溶性の異物の低減効果がより高くなり、好ましい。
【0051】
なお、かかる本発明のポリエステルの製造方法において、重合触媒であるアンチモン化合物の添加時期は特に制限されない。すなわち、エステル化反応における初期段階で添加しておいても、その後に添加してもよい。また、アルカリ土類金属化合物およびリン化合物は、供給精度の点からエチレングリコール溶液として添加するのが好ましい。また。3缶以上のエステル化反応缶における缶内(反応系)温度は通常240〜280℃、好ましくは255〜265℃である。240℃未満では、オリゴマーが固化しやすくなり、反応速度が低下するので、好ましくなく、逆に、280℃を超えるとDEGの副生量が増大し、また、生成ポリマーの色相が変化する傾向を示すので好ましくない。また、エステル化反応缶はポリエステルの製造効率の観点からは、5缶以下とするのが好ましい。
また、最終生成物(ポリマー)はろ過してから、チップ化されるのが好ましい。かかるろ過には、通常、目開き3〜20μm程度のフィルターが使用される。
【0052】
本発明において、基材の二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも2層以上の積層構造からなり、離型層を設ける側の最外層(B層)中には実質的に粒子を含有させない。B層中に粒子を含有させると、粒度分布の広い粒子の場合、粗大粒子の混入が避けられず、また粒子の凝集物によって、離型層を設けた際に離型層表面に高い突起が形成され、薄膜セラミックシートにピンホール欠陥となる頻度が増加する。なお、前記の「実質的に粒子を含有しない」とは、ケイ光X線で定量分析した際に粒子含有量が検出限界以下となる程度の微量の粒子を含有してもよいことを意味する。これは、粒子を添加しなくても、コンタミなどによりフィルム中に微量の粒子が混入することがあるためである。なお、本発明でいう粒子とは、特許請求の範囲で規定した不溶性のアンチモン原子やアルカリ土類金属原子を含む析出異物は含まない。
【0053】
しかしながら、基材フィルムに粒子を含有させないと、滑り性、ブロッキング性、巻き上げ性などのハンドリング性が悪化するとともに、ロール状に巻き上げたフィルムを巻き出す際に静電気の発生が顕著になる。したがって、基材フィルムの少なくとも片面の最外層には、フィルム表面に適度な凹凸を付与させるために、粒子を含有させる。
【0054】
透明性を大きく悪化させない粒子であれば、粒子の種類としては特に限定されない。例えば、非晶性合成シリカ、コロイダルシリカ、ガラスフィラー、炭酸カルシウム、シリカ−アルミナ複合酸化物、などの無機粒子が好適である。
【0055】
ポリエステルフィルムに前記粒子を含有させる方法としては、公知の方法を組み合わせることができる。例えば、重合時添加法の場合、ポリエステルを製造する際の、エステル化反応前の時点、もしくはエステル化反応終了後から重縮合反応開始前の時点、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、重縮合反応を行うことが好ましい。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うことができる。
【0056】
これらの中でも、重合時添加法が好ましい。すなわち、ポリエステル原料の一部となるグリコール中で凝集体無機粒子を均質分散させた後、ビーズミルによる解砕処理、遠心分離処理、濾過処理したものを、重合反応系に添加する方法である。粒子径が小さくなると、単位質量当たりの粒子の全表面積は増加するため、熱により凝集が加速される。
【0057】
そのため、平均粒子径が1μm以下の小さい粒子を用いる場合、エステル化反応前の低温状態にある原料の残部に粒子を添加することが好ましい。この方法は、平均粒子径が小さいほど粒子の凝集抑制効果が顕著であり、例えば、シリカのような酸化物粒子に好適な方法である。
【0058】
しかしながら、この方法はすべての種類の粒子に適用できるわけではない。なぜなら、エステル化反応前には、ポリエステルの原料モノマーであるジカルボン酸のカルボキシル基が多量に存在する。したがって、例えば、炭酸カルシウムをこのような酸価の高い時点で系内に添加すると、ジカルボン酸と炭酸カルシウムが反応し、不溶性のジカルボン酸のカルシウム塩が生成するからである。
【0059】
また、予め粒子を均一に分散させ、かつ高濃度で含有するポリエステルペレットを、粒子を含有しないペレットにブレンドして混練押出しする方法(マスターバッチ法)により、さらにポリエステル中での粒子の凝集物を低減することができ、基材フィルム表面の粗大突起数も少なくすることができるため好適である。
【0060】
また、本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、偏光板において高精度の欠点検査を行う点から、全光線透過率が89.0%以上であることが必要である。偏光板の欠点検査は、偏光板の保護フィルムである粘着フィルム及び離型フィルムを貼り合わせた状態で偏光板の欠点検査を行うため、前記の保護フィルムにおける基材フィルムの全光線透過率が89.0%未満であると、偏光板に微小な欠点があったとしても検出されにくいため、欠点を見逃してしまうなど欠点精度が低下する場合がある。
【0061】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムにおいて、良好なハンドリング性を維持しながら、全光線透過率を89.0%以上と透明性を高くするためには、少なくとも2層以上の積層構造とし1つの最外層(A層)には粒子を含有させ、A層よりも厚みの厚い基層には、粒子を含有させないか、A層よりも粒子含有量を少なくすることが好ましい。
【0062】
基材の積層フィルムにおいて、少なくとも1つの最外層に含有させる粒子の平均粒径や含有量は、前記の全光線透過率の範囲を維持できれば特に制限されないが、巻き取り性、耐擦り傷性を確保しつつ高い全光線透過率を得るためには、下記のような構成にすることが好ましい。
【0063】
例えば、平均粒径2.5μmの凝集体粒子を使用する場合には、基材フィルムのA層に対し、100〜1000ppm含有させることが好ましく、特に好ましくは200〜600ppmである。また、平均粒径0.6μmの粒子を使用する場合には、基材フィルムのA層に対し、1000〜10000ppm含有させることが好適である。
【0064】
また、前記PETフィルムには、本発明における効果を阻害しない範囲で、他の機能性を付与するために、各種の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、UV吸収剤、安定剤等が挙げられる。
【0065】
次に、本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムの製造方法について、基材フィルムとして、少なくとも2層以上の積層構造を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた場合を例にして説明する。
【0066】
各層に用いるフィルム原料(PETのペレット)を別々に乾燥したのち、各フィルム原料を貯蔵しているホッパーから、2または3台以上の押出機にそれぞれ供給し、2層以上のマニホールドまたは合流ブロック(例えば角型合流部を有する合流ブロック)を用いて、Tダイのスリット部から2層以上のシートを共押出し、キャスティングロール上で静電気を印加しながら冷却固化せしめて2層以上の積層構造を有する未延伸シートを作る。
【0067】
サイロから各層のフィルム原料(PETのペレット)を押し出し機の上部にあるホッパーに移送する際に、通常、所定の配管を用いて空送で行うが、この際の空気には埃などが混入している。このような空気中の埃は、空送時にペレットの表面に付着し、異物混入の原因になる。したがって、ペレットの空送時には、空気からの埃の混入を防止するために、HEPAフィルターにより清浄化された空気を用いることが好ましい。HEPAフィルターは、公称濾過精度0.5μm以上の埃を95%以上カットできる性能を有するフィルターを用いることのが好ましい。
【0068】
前記の溶融押し出しの際に、溶融PET樹脂を約280℃に保たれた任意のメルトラインで、樹脂中に含まれる異物を除去するために高精度濾過を行うことが好ましい。溶融PET樹脂の高精度濾過に用いられる濾材は、特に限定はされないが、ステンレス焼結体の濾材の場合、Si、Ti、Sb、Ge、Cuを主成分とする凝集物及び高融点有機物の除去性能に優れ好適である。
【0069】
さらに、濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)は、20μm以下が好ましく、特に好ましくは15μm以下である。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μmを超えると、20μm以上の大きさの異物が十分除去できない。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μm以下の濾材を使用して溶融樹脂の高精度濾過を行うことにより、生産性が低下する場合があるが、粗大粒子による突起の少ないフィルムを得る上で重要な工程である。
【0070】
前記で得られた未延伸PETシートを80〜120℃に加熱したロールで長手方向に2.5〜5.0倍延伸して一軸配向PETフィルムを得る。さらに、フィルムの端部をクリップで把持して80〜180℃に加熱された熱風ゾーンに導き、予熱した後、幅方向に2.5〜5.0倍に延伸する。引き続き、160〜240℃の熱処理ゾーンに導き、1〜60秒間の熱処理を行い、結晶配向を完了させる。この熱処理工程中で、必要に応じて、幅方向あるいは長手方向に1〜12%の弛緩処理を施してもよい。
【0071】
前記の各製膜工程は、クラス5000以下、特に溶融押し出し工程においてはクラス1000以下に制御し、クリーンな雰囲気でフィルムを製造することが、フィルム中への異物の混入やフィルム表面への異物の付着を低減する点から好ましい。
【0072】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムの厚みは、好ましくは12〜100μm、より好ましくは25〜50μmである。厚みが12μm未満では、剛性が不十分となり、離型層塗布時の乾燥や熱硬化時の熱により熱しわが生じ易くなるなど平面性や寸法安定性が不十分となる場合がある。一方、厚みが100μmを超えると、透明性が悪化しやすくなり、作業性も劣るほかに、偏光板の欠点検査後には保護フィルムは不要となるため、厚みが厚くなった分コスト高となる。
【0073】
また、基材の積層フィルムにおける粒子を含有する最外層(A層)の厚みは、特に限定はされないが、全光線透過率と粒子の凝集物や大きい粒子の混入による高い突起を少なくするために、厚みを1〜10μmとし、積層フィルム全体の厚みに対して20%以下とすることが好ましく、特に好ましくは15%以下とする。
【0074】
基材の積層フィルムが2層構造である場合は、もう一方の層はA層よりも厚みの厚い基層となり、この基層中には粒子を含有させないか、A層よりも粒子含有量を少なくすることが透明性の点から好ましい。
【0075】
また、基材フィルムが3層以上の積層構造を有する場合、中間層には全光線透過率を大幅に低下させない程度の粒子を含有させても構わない。また、フィルム製造時に製品とならなかった屑をペレット化し、回収原料として、中間層に使用してもよい。ただし、粒径が20μmを越すような粒子が存在すると、両最外層に大きな突起を形成させる原因になるため、溶融押し出し時のメルトラインでフィルターにより除去することが好ましい。
【0076】
さらに、粒子を含有する最外層(A層)では、粒子の平均粒径d(nm)とA層の厚さt(nm)との関係が0.5≦t/d≦15になるように、粒子を含有させることが好ましい。t/dが15を越えると、A層表面の摩擦係数が大きくなり、ロール状に巻くことが困難となりやすい。さらに、ロール状に巻き取った離型フィルムを巻き出した際に大きな静電気が発生し、埃が付着しやすくなる。
【0077】
一方、t/dが0.5未満の場合、フィルムをロール状に巻いて保管しておいた場合、基材フィルムのA層中に大きな異物や粒子が層の厚みが薄いため表面に高い突起がより発現しやすくなる。その結果、偏光板に傷がつく場合がある。
【0078】
また、ロール状に巻き取った基材フィルムや偏光板保護フィルムを巻き出す際に発生する静電気を低減するために、基材の少なくとも片面に、必要に応じて帯電防止層を設けてもよい。
【0079】
(偏光板保護用粘着フィルム)
本発明の偏光板保護フィルムは、基材フィルムの片面に、粘着層を設けた構成からなる。本発明の偏光板保護フィルムで用いる粘着層としては、例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系等の感熱接着樹脂からなる層;アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系等の感圧接着樹脂からなる層;あるいは飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリブタジエンポリオール、ポリオレフィンポリオール、官能基含有アクリル共重合体等の官能基を有する樹脂に硬化剤を配合して製膜し、部分架橋または不完全架橋させたフィルム;ポリ塩化ビニルに可塑剤を例えば20重量%以上配合した軟質ポリ塩化ビニルフィルム;飽和ポリエステル樹脂フィルム;アクリル系共重合体フィルム;ブチルゴム、ウレタンゴム、ブタジエン系ゴム(ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等)、スチレン−イソプレン−スチレンゴムなどの合成ゴムを製膜して得られたフィルム;低分子量ポリエチレン、アタクチックポリプロピレン、塩素化ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を製膜して得られたフィルム;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体などのエチレン系共重合体を製膜して得られたフィルムなどが挙げられる。
【0080】
粘着フィルムに、リワーク性(再剥離性)が求められる場合には、粘着層は可剥性(剥離が容易)を有する材料を選択し、永久接着性が求められる場合には強い接着力または粘着力が得られる材料を選択する。粘着層の厚さは、通常1〜50μm程度に設定する。
【0081】
粘着剤を含む塗布液を基材フィルムに塗布する方法としては、バーコート、リバースロールコート、グラビアコート、ロッドコート、エアドクターコート、ドクターブレードコート等、従来から公知の塗工方式を用いることができる。
【0082】
【実施例】
次に、実施例に基づき、本発明の実施態様を説明する。なお、本発明で用いた物性の測定方法ならびに効果の評価方法は以下の通りである。
【0083】
(1)ポリエステルフィルム中の不溶性アルカリ土類金属原子の定量
ポリエステルフィルム100gをイオン交換水で水洗し、乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(質量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、平均孔径10μmの親水性ポリテトラフルオロエチレン製メンブランフィルターでろ過した。該フィルターを乾燥後、白金ルツボに移し、炭酸水素ナトリウム水溶液(5質量%)0.5molを加え乾燥させた後、550℃で灰化してから1.2M−塩酸に溶解し、高周波プラズマ発光分析法により定量分析し、これをポリエステル1kg当りの量に換算することで得られる。
【0084】
(2)ポリエステルフィルム中の不溶性アンチモン化合物の定量
前記(1)と同様にして得た濾過後のメンブランフィルターを三角フラスコに移し、硫酸/過酸化水素水の混合液で湿式分解させた。次いで、亜硝酸ナトリウムを加えてSb原子をSb+5とし、ブリリアントグリーンを添加してSbとの青色錯体を生成させた。この錯体をトルエンで抽出後、吸光光度計(島津製作所製、UV−150−02)を用いて、波長625nmにおける吸光度を測定し、予め作成した検量線から、試料中のSb原子を比色定量した。さらに、このSb原子の量を、ポリエステル1kg当りの量に換算した。
【0085】
(3)溶融比抵抗
275℃で溶融させたポリエステル中に2本の電極(ステンレス針金)を置き、電極に120Vの電圧を印加した際の電極間に流れる電流(io)を測定し、これを次式に代入して求めた比抵抗値Si(Ω・cm)を溶融比抵抗とした。
Si(Ω・cm)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
【0086】
(4)ポリエステルの固有粘度
フェノール60質量%と1,1,2,2,−テトラクロロエタン40質量%の混合溶媒に、ポリエステルチップ(またはポリエステルフィルム)を溶解し、固形分をガラスフィルターで実質的に濾過した後、30℃にて測定した。
【0087】
(5)ピンナーバブル
未延伸シートを製造する際、回転冷却ドラムに未延伸シートに静電気を印加した後の未延伸シートを目視観察し、ピンナーバブルが発生したものを×、発生しなかったものを○とした。
【0088】
(6)全光線透過率
ヘイズメーター(東京電色工業社製、TC−H3DP)を用いて測定した。
【0089】
(8)偏光板表面の傷
厚さ84μmのTACフィルムを準備し、予め、反対面から光をあてて傷の有無を観察し、傷がある場合には傷の個数を計数する。このTACフィルムの両面を実施例及び比較例で得た偏光板保護フィルム(粘着フィルム)の粘着層面と貼り合わせ、大きさ250mm×250mmに裁断する。
【0090】
次に、この試料を25℃の環境下で、300kg/cm2で10時間圧着する。いったん、TACフィルムから実施例及び比較例の試料を両面とも3/4の面積まで剥離し、再び貼り合わせ、さらに同様の環境下で1時間圧着する。このTACフィルムの反対面から光をあてて1000cm2の面積の範囲における、傷の有無を観察し、下記の基準により評価した。
×:傷が6本以上
△:傷が1〜5本あり
○:なし
【0091】
実施例1
(シリカ粒子含有マスターペレット(a)の製造)
光透過型粒度分布測定装置(島津製作所製、SA−CP3)で測定した平均粒子径が2.5μmの凝集体シリカ粒子(富士シリシア社製、サイリシア)をエチレングリコール中に仕込み、さらに95%カット径が30μmのビスコースレーヨン製フィルターで濾過処理を行ない、シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを得た。
【0092】
次に、シリカ粒子を高濃度で含有するPETからなるマスターペレット(a)を以下の方法で得た。
エステル化反応缶を昇温し、200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコールを64.4質量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.03質量部及び酢酸マグネシウム四水塩を0.088質量部、トリエチルアミンを0.16質量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧3.5kgf/cm2(0.34MPa)、240℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。
【0093】
その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、リン酸トリメチル0.040質量部を添加した。さらに、260℃に昇温し、リン酸トリメチルを添加した15分後に、前記シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを、生成PETに対し、2000ppmとなるよう添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃の減圧下で重縮合反応を行った。重縮合反応終了後、95%カット径が28μmのナスロンフィルター(日本精線(株)製)で濾過処理を行い、固有粘度が0.62dl/gのシリカ粒子を2000ppm含有するPETからなるマスターペレット(a)を得た。
【0094】
(粒子を含有しないペレット(b)の製造)
エステル化反応装置として、攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する3段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装置を使用し、TPAを2ton/hrとし、EGをTPA1モルに対して2モルとし、三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とし、これらのスラリーをエステル化反応装置の第1エステル化反応缶に連続供給し、常圧にて平均滞留時間4時間で255℃で反応を行った。
【0095】
次に、前記の第1エステル化反応缶内の反応性生物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応缶に移送し、第2エステル化反応缶内に第1エステル化反応缶から留去されるEGを生成PETに対し8質量%供給した。さらに、生成PETに対してMg原子が65ppmとなる量の酢酸マグネシウム四水塩を含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が20ppmのとなる量のリン酸トリメチルを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間1.5時間で260℃で反応を行った。
【0096】
次に、前記の第2エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第3エステル化反応缶に供給し、さらに生成PETに対してP原子が20ppmのとなる量のリン酸トリメチルを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間0.5時間で260℃で反応を行った。
【0097】
前記の第3エステル化反応缶内で生成したエステル化反応生成物を3段の連続重縮合反応装置に連続的に供給して重縮合を行った。さらに、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:5μm以上の粒子を90%カット)で濾過処理を行い、ダイスのノズルから溶融したPETを水中にストランド状に押出し、急冷固化した。次いで、ストランドをカットすることにより、極限粘度0.620dl/gで、粒子を実質上含有していないPETからなるペレット(b)を得た。
【0098】
(基材フィルムの製造)
シリカ粒子含有マスターペレット(a)16.5質量%と、粒子を実質上含有していないPETからなるペレット(b)83.5質量%とを混合し、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した後、混合ペレットをホッパーから押出機1(A層用)に、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した、粒子を含有しないペレット(b)を押出機2(C層用)にそれぞれ供給し、285℃で溶融した。
【0099】
各層の原料ペレットを各々の押出機で溶融し、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過した。次いで、矩形積層部を備えた2層合流ブロックで積層し、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸PETシートを得た。
【0100】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚み5μmでかつシリカ粒子を330ppm含有するA層、及び厚み33μmでかつ粒子を実質上含有しないC層の2層からなる積層フィルムを得た。なお、前記製膜工程において、キャスティング工程はクラス1000以下、延伸工程はクラス5000以下のクリーンな環境下で行った。
【0101】
(粘着フィルムの製造)
次に、エチレン−酢酸ビニル系接着剤100質量部に対して、溶剤としてトルエン400質量部を加えた塗布液を調製した。
【0102】
前記の積層フィルムのA層面に、前記塗布液をワイヤーバーにて塗布し、100℃で30秒間乾燥し、乾燥後の厚みが2μmの粘着層を有する粘着フィルムを得た。なお、前記の粘着層を設ける工程は、クラス5000以下のクリーンな環境下で行った。
【0103】
得られた2層の積層構造(A層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0104】
実施例2
両最外層(A層及びC層)の原料として、マスターペレット(a)50質量%と、粒子を含有していないペレット(b)50質量%とを混合したペレットを用いた。また、中間層(B層)の原料として、粒子を含有していないペレット(b)を用いた。
【0105】
これらの各層用の原料ペレットを別々に、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した後、A層用の原料ペレットを押出機1に、B層用の原料ペレットを押出機3に、C層用の原料ペレットを押出機2に、各ホッパーを通じてそれぞれ供給し、285℃で溶融した。
【0106】
溶融した各原料ペレットを、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過した。次いで、矩形積層部を備えた3層合流ブロックで積層し、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸PETシートを得た。
【0107】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚みが5μmでかつシリカ粒子を330ppm含有する最外層(A層及びB層)、及び厚みが28μmでかつ粒子を実質上含有しないB層(中間層)の3層からなる積層フィルムを得た。
【0108】
次に、この積層フィルムのA層上に、実施例1と同様にして粘着層を設けて粘着フィルムを得た。得られた3層の積層構造(A層/B層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0109】
実施例3
(炭酸カルシウム粒子含有マスターペレット(c)の製造)
光透過型粒度分布測定装置(島津製作所製、SA−CP3)で測定した平均粒子径が0.6μmの炭酸カルシウム粒子(丸尾カルシウム社製)をエチレングリコール中に混合・分散し、さらに95%カット径が30μmのビスコースレーヨン製フィルターで濾過処理を行い、炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを得た。
【0110】
次に、炭酸カルシウム粒子を高濃度で含有するPETからなるマスターペレット(a)を以下の方法で得た。
エステル化反応缶を昇温し、200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコールを64.4質量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.03質量部及び酢酸マグネシウム四水塩を0.088質量部、トリエチルアミンを0.16質量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧3.5kgf/cm2(0.34MPa)、240℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。
【0111】
その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、リン酸トリメチル0.040質量部を添加した。さらに、260℃に昇温し、リン酸トリメチルを添加した15分後に、前記炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを、生成PETに対し、10000ppmとなるよう添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃の減圧下で重縮合反応を行った。
【0112】
重縮合反応終了後、95%カット径が28μmのナスロンフィルター(日本精線(株)製)で濾過処理を行い、ダイスのノズルから溶融したPETを水中にストランド状に押出し、急冷固化した。次いで、ストランドをカットすることにより、固有粘度が0.62dl/gの炭酸カルシウム粒子を10000ppm含有するPETからなるマスターペレット(c)を得た。
【0113】
(基材フィルム及び粘着フィルムの製造)
実施例1において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(a)10質量%と、粒子を含有していないペレット(b)90質量%とを混合したペレットを用いた。また、C層用の原料ポリマーとして、粒子を含有していないペレット(b)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚み5μmでかつ炭酸カルシウム粒子を1000ppm含有するA層、厚みが28μmでかつ粒子を実質上含有しないC層の2層からなる積層フィルムを得た。さらに、厚みが2μmの粘着層を有する粘着フィルムを得た。得られた2層の積層構造(A層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0114】
比較例1
(ペレット(d)の製造)
エステル化反応装置として、攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する2段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装置を使用した。
【0115】
実施例1記載のペレット(b)の製造において、第2エステル化反応缶に供給した酢酸マグネシウムとリン酸トリメチルを第1エステル化反応缶に供給し、さらに第3エステル化反応缶に供給したリン酸トリメチルを第2エステル化反応缶に供給すること(第2エステル化反応缶には第1エステル化反応缶から留去されるEGとリン酸トリメチルを供給)以外は、実施例1と同様にして、極限粘度0.620dl/gでかつ粒子を含有しないPETからなるペレット(d)を得た。
【0116】
(基材フィルム及び粘着フィルムの製造)
実施例1の基材フィルムの製造において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(c)25質量%と、前記のペレット(d)75質量%とを混合したペレットを用い、押出機1にのみホッパーを通じて供給し、285℃で溶融した。なお、C層用の押し出し機2には、原料ポリマーを供給しなかった。
【0117】
溶融した原料ペレットを、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、単層からなる未延伸PETシートを得た。
【0118】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚みが38μmの単層からなる二軸配向PETフィルムを得た。さらに、実施例1と同様にして、前記基材フィルムの片面に粘着層を設けて粘着フィルムを得た。得られた単層の二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0119】
比較例2
実施例1のペレット(b)の製造において、粒子を含有しないペレットとして、酢酸マグネシウム四水塩およびリン酸トリメチルを添加しなかったこと以外は実施例1のペレット(b)の製造方法と同様にして、ペレット(e)を得た。
【0120】
実施例1の基材フィルムの製造において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(a)50質量%と、粒子を含有しないペレット(e)50質量%とを混合した混合ペレットを用い、B層用の原料ポリマーとして、ペレット(e)を用いること以外は実施例1の基材フィルムの製造方法と同様にして、基材フィルムの製造を試みたが、未延伸シートを作成した際にピンナーバブルが多発し、以後の延伸工程を含むフィルムの製造を中止した。
【0121】
【表1】
【0122】
【発明の効果】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、基材フィルム中の不溶性のアルカリ土類金属原子やアンチモン原子を含有する異物やピンナーバブルが少ない。また、基材フィルムや粘着フィルムを製造する際にクリーンな環境下で行うとともに、フィルターにより、粗大突起となる大きな粒子を除去する手段も用いている。そのため、偏光板保護フィルム中の異物が少ない。さらに、基材フィルムは透明性にも優れている。そのため、前記基材フィルムを偏光板保護フィルムの基材フィルムとして用いると、欠点の検出精度に優れ、かつ偏光板表面に傷をつけることが少ないという顕著な効果が得られる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイとして使用される偏光板を保護する偏光板保護フィルム用基材フィルム及び偏光板保護フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(LCD)は、例えばデスクトップ型及び、ノート型パーソナルコンピューター等のディスプレイに広く採用され、近年高性能化、高画質化の技術が進みつつある。偏光板はLCDにおいてLCDの透過光の明暗をつけるために必要かつ重要な部品であるが、これらについても品質の安定維持が重要課題となっており、工程検査、品質検査、出荷検査の基準が益々厳しくなってきているのが現状である。
【0003】
一般に、偏光板は、通常偏光機能を有する、二色性染料で着色し、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムの両面にセルローストリアセテート(TAC)フィルムを積層した構成からなる。偏光板を保護するために、偏光板の一方の面に粘着層を有する粘着フィルムを、他面には粘着層を介して離型層を有する離型フィルムを設け、偏光板の両面を保護した形態で出荷される。また、この偏光板保護フィルム(前記の粘着フィルム)は、粘着フィルムの粘着層と、離型フィルムの離型層面と貼り合わせた形態で出荷される。
【0004】
片面を粘着フィルム及び他面を粘着層を介して設けた離型フィルムで保護された偏光板は、出荷前又は出荷後の製品受け入れ時に、保護フィルムを貼り合わせた状態で偏光板中の異物、付着異物、キズ等の欠点検査を行う。欠点の検出は、偏光板を直交させ、全暗黒で見た場合、欠点部は光線が漏れることにより行われる。
【0005】
そのため、保護フィルムの表面に高い突起が存在すると、偏光板のTACフィルム表面に傷を付けやすく、欠点の原因となる。特に、保護フィルムの基材フィルムの表層に近い部分に異物が存在する場合には、比較的小さい異物であっても鋭い形状の突起を形成しやすく、偏光板のTACフィルムに傷を付け、それが偏光板の欠点となる頻度が高くなる。
【0006】
このような偏光板に傷をつける異物としては、偏光板保護フィルムの基材である二軸配向ポリエステルフィルムの原料となるポリエステル製造時に析出する微少異物、及びポリエステル製造時に添加する粒子の凝集や粒径の大きな粒子の混入、基材フィルム製造時に混入した埃やコンタミ物などが挙げられる。
【0007】
フィルム中の異物を減少させる対策として、ポリエステルを溶融押出しする際に、フィルターを用いて異物を除去することによって、清澄度を高める方法が知られており、濾過精度6μm以下の焼結金属製フィルターを用い異物を低減する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−254959号公報
【0009】
しかしながら、大きさが10μm未満の小さな異物を除去するために、濾過精度6μm以下の高精度の濾材を用いた場合には、押出機に大きな負荷がかかる。そのため、吐出圧の高い状態、すなわち高せん断力下で異物を除去しようとすると、異物が変形しながらフィルターを通過する、いわゆる異物が素抜ける頻度が高くなるという問題がある。さらに、溶融樹脂の吐出圧を小さくすると、生産速度が低下し、生産性に劣るため工業生産には適さなくなる。
【0010】
すなわち、基材フィルムの原料となるポリエステル樹脂中の異物そのものを低減することが重要なのである。
【0011】
基材フィルム用原料として用いられるポリエステルは、重合触媒としてアンチモン化合物が、熱安定剤としてリン化合物が一般的に使用されている。また、フィルム製造時には、フィルムの厚み均一性とキャスティング速度を向上させるために、押出口金から溶融押出した未延伸シートを回転冷却ドラム表面で冷却する際に、冷却ドラムの表面に静電気を印加する、いわゆる、静電密着キャスト法が従来から使用されている。静電密着キャスト法において、原料となるポリエステルの比抵抗が高いと、冷却ドラムにシートを静電密着させた際、密着力が不足し、いわゆる、ピンナーバブルが発生しやすくなる。
【0012】
また、アンチモン化合物は還元されやすく、金属アンチモンとして不溶性の異物(粗大粒子)が析出したり、また、アルカリ土類金属化合物と芳香族ジカルボン酸またはエステルオリゴマー間での反応、およびアルカリ土類金属化合物とリン化合物間での反応により、不溶性の異物が析出する場合がある。
【0013】
静電密着性を改善するために、ポリエチレンテレフタレートの重合時に特定量のアルカリ金属化合物と、アルカリ土類金属原子とリン原子の原子比が特定範囲の値となるように、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加すること、さらに触媒に起因する不溶性の異物の析出を少なくするために、これらの化合物の添加時期を特定の範囲にすることが知られている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この方法でも偏光板保護フィルムとして用いるには、析出異物の低減効果が十分とはいえなかった。
【0014】
【特許文献2】
特公平3−54129号公報
【0015】
また、基材フィルムには、滑り性、巻き取り性、耐ブロッキング性などのハンドリング性の改善のために、無機粒子や有機粒子を含有させ、フィルム表面に凹凸を付与することが一般的に行われている。フィルム中に粒子を含有させる方法として、ポリエステルの製造時に粒子を添加する方法(外部粒子添加法)が一般的である。
【0016】
また、偏光板の欠点検査時の欠点検出精度を高めるために、偏光板保護フィルムには高い透明性が要求されている。
【0017】
しかしながら、一般的に、粒子の屈折率はポリエステルの屈折率と相違し、かつ二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する際に粒子の周囲にボイドが形成されるため、二軸延伸ポリエステルフィルム中に粒子を含有させることは、フィルムの透明性を低下させる原因となるばかりでなく、粒子をポリエステル製造時に反応系内に添加した際に粗大凝集物となりやすく、基材フィルム表面に高さ1μm以上の粗大突起が形成される要因ともなっている。
【0018】
このような粒子に起因する異物も、フィルターを用いて異物を除去する方法が有効ではあるが、せん断により変形しやすい異物は、フィルターでも十分に除去しきれない場合がある。
【0019】
したがって、従来の方法で得られた、重縮合触媒としてアンチモン化合物を用い、アルカリ土類金属化合物、リン化合物、及び粒子を含有する二軸配向ポリエステルフィルムでは、特に、偏光板保護フィルム用基材フィルムとして必要な要求品質に十分に対応できていなかった。
【0020】
すなわち、フィルムを製造した際に、ピンナーバブルが無く、均一な厚み生産性を保持するため溶融比抵抗を特定範囲に維持し、ポリエステル製造時に析出する微少異物、及びポリエステル製造時に添加する粒子の凝集や粒径の大きな粒子の混入による粗大突起を低減し、かつ透明性を高くすることは極めて困難であった。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、前記の従来の問題点を解消し、透明性に優れ、かつ粗大突起の原因となる異物が少ない偏光板保護フィルム用基材フィルム、及び欠点の検出精度に優れ、かつ偏光板表面に傷をつけることが少ない偏光板保護フィルムを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明における第1の発明は、重合触媒としてアンチモン化合物を用いて得た、アルカリ土類金属化合物及びリン化合物を含有するポリエステルからなる二軸配向ポリエステルフィルム(基材フィルム)であって、前記基材フィルムは少なくとも2層以上の積層構造からなり、少なくとも最外層の片面には粒子を含有し、前記基材フィルムを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子及びアンチモン原子の含有量が、ポリエステル1kg当たり各々0.5mg以下であり、かつ275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、さらに前記フィルムは全光線透過率が89%以上であることを特徴とする偏光板保護フィルム用基材フィルムである。
【0023】
また、第2の発明は、前記基材フィルムが3層以上の積層構造を有する積層フィルムであって、中間層は粒子を実質上含有しないか、いずれの最外層よりも粒子の含有量が少ないことを特徴とする第1の発明に記載の偏光板保護フィルム用基材フィルムである。
【0024】
第3の発明は、前記基材フィルムの最外層の片面に、粘着層を設けてなることを特徴とする第1または2の発明に記載の偏光板保護フィルムである。
【0025】
【発明の実施の形態】
(原料ポリエステル)
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、少なくとも2層以上の積層構造を有する二軸配向ポリエステルフィルムからなる基材フィルムからなる。前記フィルム原料となるポリエステル(以下、単にポリエステルともいう)は、重合触媒にアンチモン化合物を使用し、かつ、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加して、得られるポリエステルである。また、少なくとも最表層には粒子を含有させてなる。
【0026】
さらに、該ポリエステルの275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、かつ、当該ポリエステルを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子およびアンチモン原子の含有量、すなわち、当該ポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンが、それぞれ、当該ポリエステル1kg当たり金属原子として1mg以下となるように調製されたものである。
【0027】
前記の275℃での溶融比抵抗とは、275℃で溶融したポリエステル中に2本の電極(ステンレス針金)を置き、120Vの電圧を印加した時の電流(io)を測定し、これを次式に当てはめて求めた比抵抗値Si(Ω・cm)である。
Si(Ω・cm)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
【0028】
かかるポリエステルの275℃での溶融比抵抗(比抵抗値Ρi(Ω・cm))は、ポリエステルを静電密着キャスト法で製膜する際の静電密着性の指標として用いており、これが0.15〜0.45(×108Ω・cm)の範囲であれば、良好な静電密着性が得られて、ピンナーバブルも発生せず、厚みの均一性に優れたフィルムを安定に形成することができる。かかる溶融比抵抗が0.15×108Ω・cm未満であると、不溶性の異物が多量に存在して高度の清澄度が得られない。逆に、0.45×108Ω・cmを超えるようなものは、シートの表面に静電気が十分に析出されず、良好な静電密着性が得られず、ピンナーバブルが発生する。
【0029】
また、前記ポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンは、ポリエステルチップ100gを水洗乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(質量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、親水性ポリテトラフルオロエチレン製の平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過し、フィルターを乾燥後、フィルター上の残渣中のアルカリ土類金属原子およびアンチモン原子を定量し、これをポリエステル1kg当りの量(mg)に換算することで得られる。
【0030】
かかるポリエステル中の不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンがともに金属原子として1mg以下であれば、ポリエステル中における不溶性の異物(粗大粒子)が極めて少なく、製膜して得られるフィルムも析出異物が少ない。一方、不溶性のアルカリ土類金属塩および金属アンチモンの少なくとも一方が1mgを超える場合、そのようなポリエステルは不溶性の異物(粗大粒子)が比較的多く生成しており、これから得られるフィルムは清澄度の低いものとなる。
【0031】
本発明の基材フィルムの原料となるポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、もしくはこれらの樹脂の構成成分を主成分とする共重合体よりなるフィルムが挙げられる。
【0032】
これらの中でも、主たるエステル単位(繰り返し単位)がエチレンテレフタレートからなるものが好適であり、具体的には、全エステル単位(繰り返し単位)の好ましくは80モル%以上、より好ましくは90〜100モル%がエチレンテレフタレートからなるものが好適である。
【0033】
また、ポリエステル共重合体を用いる場合、主成分のポリエステルとは異なる組成のジカルボン酸成分及び/またはグリコール成分を共重合成分として用いる。共重合成分の質量比は、フィルム強度、透明性、耐熱性の点から、20質量%未満とすることが好ましい。
【0034】
共重合成分であるジカルボン酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;トリメリト酸及びピロメリト酸等の多官能カルボン酸等が挙げられる。
【0035】
また、共重合成分である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、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコール等の脂肪酸グリコール;p−キシレングリコール等の芳香族グリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;平均分子量が150〜20000のポリエチレングリコール等が挙げられる。
【0036】
前記ポリエステルの重合触媒として使用するアンチモン化合物としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酢酸アンチモン、アンチモングリコキサイド等が挙げられ、これらはいずれか1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。特に三酸化アンチモンが好ましい。
【0037】
当該アンチモン化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するアンチモン原子の含有量が100〜200ppmとなる量を添加するのが好ましく、100ppm未満であると重合生産性が低下し、逆に、200ppmを超えると、不溶性の異物を生じやすくなる。より好ましいアンチモン原子の含有量は140〜170ppmである。
【0038】
なお、重合触媒には、前記アンチモン化合物以外のものを併用してもよく、該アンチモン化合物以外の重合触媒としては、例えば、ゲルマニウム化合物、チタン化合物などが挙げられる。これらの使用量は、それぞれ、最終的に得られるポリエステルに対するゲルマニウム原子またはチタン原子の含有量が多くても50ppm以下となる量である。
【0039】
また、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、(1)アルカリ土類金属の水酸化物およびその水和物、(2)酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の低級脂肪族カルボン酸塩およびその水和物、(3)安息香酸塩、4−メチルフェニルカルボン酸塩、ナフチルカルボン酸塩等の芳香族カルボン酸塩およびその水和物、(4)メトキシド、エトキシド等のアルコキシド類等が挙げられる。なかでも、水酸化物およびその水和物、酢酸塩およびその水和物が好ましい。ここで、アルカリ土類金属原子としては、Mg、Ca、Sr、Ba等が挙げられる。
【0040】
アルカリ土類金属化合物の好適な具体例としては、酢酸カルシウム、酢酸カルシウム1水和物、酢酸マグネシウム、酢酸マグネシウム四水塩、酢酸バリウムが挙げられる。なかでも、酢酸カルシウム1水和物、酢酸マグネシウム四水塩が特に好適である。
【0041】
当該アルカリ土類金属化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するアルカリ土類金属原子の含有量が40〜70ppmとなる量添加するのが好ましく、40ppm未満であると、そのようなポリエステルは溶融比抵抗が十分に低下せず、製膜時に十分な静電密着性が得られにくく、逆に、70ppmを超えると、そのようなポリエステルは、不溶性の異物の生成量が多くなり、好ましくない。より好ましいアルカリ土類金属原子の含有量は50〜60ppmである。
【0042】
本発明で使用するリン化合物は、例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体等が挙げられ、具体例としては、リン酸、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、亜リン酸、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリブチル、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジメチル、フェニールホスホン酸ジエチル、フェニールホスホン酸ジフェニール等が挙げられる。これらはいずれか1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。また、これらのうちでもリン酸トリメチルおよび/またはリン酸が好ましい。
【0043】
当該リン化合物は、最終的に得られるポリエステルに対するリン原子の含有量が20〜55ppmとなる量添加するのが好ましく、20ppm未満であると、そのようなポリエステルは耐熱性が低下し、また、溶融比抵抗が十分に低下せず、逆に、55ppmを超えると、不溶性の異物(アルカリ土類金属塩)の生成量が多くなり、好ましくない。より好ましいリン原子の含有量は35〜45ppmである。
【0044】
また、ポリエステルの固有粘度は、0.45〜0.70dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が0.45dl/g未満では、フィルム延伸時に破断が多発しやすくなる。一方、固有粘度が0.70dl/gを越えると、濾圧上昇が大きくなり高精度濾過が困難となる傾向がある。
【0045】
また、本発明において、基材フィルムの原料として用いるポリエステルは、直接エステル化法、エステル交換法のいずれの方法においても生産することができるが、本発明においては原単位や生産性の点から直接エステル化法の方が好ましい。以下に、直接エステル化法を用いたポリエステルの製造例を説明する。
【0046】
本発明において、基材フィルムの原料として用いるポリエステルは、重合触媒にアンチモン化合物を使用し、かつ、アルカリ土類金属化合物とリン化合物を添加して製造でき、その際に次の(a)〜(c)の条件を満たすことが好ましい。
(a)缶内を常圧以上の圧力とした、少なくとも3缶以上のエステル化反応缶を用いてエステル化反応を行う。
(b)アルカリ土類金属化合物は、前記3缶以上のエステル化反応缶における第2番目以降のエステル化反応缶に添加する。
(c)リン化合物は前記3缶以上のエステル化反応缶におけるアルカリ土類金属化合物を添加するエステル化反応缶以降のエステル化反応缶であって、少なくとも2缶以上の反応缶に分けて添加する。
【0047】
すなわち、前記(a)〜(c)の条件を満足することは、以下の技術的意味を有する。
エステル化反応缶の缶内を減圧状態にすると、アルカリ土類金属化合物およびリン化合物が逃散してしまう。従って、これを避けるためにエステル化反応缶の圧力を常圧以上にする。圧力の上限は29.4kPaが好ましい。29.4kPaを超えると、ジエチレングリコール(DEG)の副生量が増加し、ポリエステルの軟化点を低下させ、フィルムの製膜時にフィルムの破断等を生じて、製膜作業を悪化させてしまう。
【0048】
エステル化反応缶内に、ジカルボン酸(またはそのジアルキルエステル)とグリコールを供給すると、エステル化反応によって、ジカルボン酸−グリコールジエステルおよび/またはそのオリゴマーを生成する(例えば、テレフタル酸とエチレングリコールを供給した場合、ビス−(β−ヒドロキシエチルテレフタレート)および/またはそのオリゴマーを生成する。)が、第1エステル化反応缶では生成するオリゴマーの酸価が大きく、この段階でアルカリ土類金属化合物を供給(添加)すると、アルカリ土類金属化合物とジカルボン酸間で不溶性の異物が生成しやすくなる。従って、アルカリ土類金属化合物を2缶目以降のオリゴマーの酸価が小さいエステル化反応缶に供給する。
【0049】
リン化合物は液状のものが多く、リン化合物をアルカリ土類金属化合物が存在しない反応缶に添加すると、逃散して反応系に有効に取り込まれなくなる。従って、アルカリ土類金属化合物の存在下に添加する(アルカリ土類金属化合物と反応させる)のが好ましく、そのために、リン化合物を、アルカリ土類金属化合物を供給(添加)する反応缶と同じ反応缶に添加する。また、リン化合物は1つの反応缶に添加するよりも、2つ以上の反応缶に分けて添加することによって、不溶性の異物の低減効果がより高くなる。
【0050】
アルカリ土類金属化合物は前記のように第2番目以降のエステル化反応缶に供給(添加)すればよいが、第3番目以降のエステル化反応缶に供給(添加)すれば、生成オリゴマーの酸価がより小さくなっており、不溶性の異物の低減効果がより高くなり、好ましい。
【0051】
なお、かかる本発明のポリエステルの製造方法において、重合触媒であるアンチモン化合物の添加時期は特に制限されない。すなわち、エステル化反応における初期段階で添加しておいても、その後に添加してもよい。また、アルカリ土類金属化合物およびリン化合物は、供給精度の点からエチレングリコール溶液として添加するのが好ましい。また。3缶以上のエステル化反応缶における缶内(反応系)温度は通常240〜280℃、好ましくは255〜265℃である。240℃未満では、オリゴマーが固化しやすくなり、反応速度が低下するので、好ましくなく、逆に、280℃を超えるとDEGの副生量が増大し、また、生成ポリマーの色相が変化する傾向を示すので好ましくない。また、エステル化反応缶はポリエステルの製造効率の観点からは、5缶以下とするのが好ましい。
また、最終生成物(ポリマー)はろ過してから、チップ化されるのが好ましい。かかるろ過には、通常、目開き3〜20μm程度のフィルターが使用される。
【0052】
本発明において、基材の二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも2層以上の積層構造からなり、離型層を設ける側の最外層(B層)中には実質的に粒子を含有させない。B層中に粒子を含有させると、粒度分布の広い粒子の場合、粗大粒子の混入が避けられず、また粒子の凝集物によって、離型層を設けた際に離型層表面に高い突起が形成され、薄膜セラミックシートにピンホール欠陥となる頻度が増加する。なお、前記の「実質的に粒子を含有しない」とは、ケイ光X線で定量分析した際に粒子含有量が検出限界以下となる程度の微量の粒子を含有してもよいことを意味する。これは、粒子を添加しなくても、コンタミなどによりフィルム中に微量の粒子が混入することがあるためである。なお、本発明でいう粒子とは、特許請求の範囲で規定した不溶性のアンチモン原子やアルカリ土類金属原子を含む析出異物は含まない。
【0053】
しかしながら、基材フィルムに粒子を含有させないと、滑り性、ブロッキング性、巻き上げ性などのハンドリング性が悪化するとともに、ロール状に巻き上げたフィルムを巻き出す際に静電気の発生が顕著になる。したがって、基材フィルムの少なくとも片面の最外層には、フィルム表面に適度な凹凸を付与させるために、粒子を含有させる。
【0054】
透明性を大きく悪化させない粒子であれば、粒子の種類としては特に限定されない。例えば、非晶性合成シリカ、コロイダルシリカ、ガラスフィラー、炭酸カルシウム、シリカ−アルミナ複合酸化物、などの無機粒子が好適である。
【0055】
ポリエステルフィルムに前記粒子を含有させる方法としては、公知の方法を組み合わせることができる。例えば、重合時添加法の場合、ポリエステルを製造する際の、エステル化反応前の時点、もしくはエステル化反応終了後から重縮合反応開始前の時点、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、重縮合反応を行うことが好ましい。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うことができる。
【0056】
これらの中でも、重合時添加法が好ましい。すなわち、ポリエステル原料の一部となるグリコール中で凝集体無機粒子を均質分散させた後、ビーズミルによる解砕処理、遠心分離処理、濾過処理したものを、重合反応系に添加する方法である。粒子径が小さくなると、単位質量当たりの粒子の全表面積は増加するため、熱により凝集が加速される。
【0057】
そのため、平均粒子径が1μm以下の小さい粒子を用いる場合、エステル化反応前の低温状態にある原料の残部に粒子を添加することが好ましい。この方法は、平均粒子径が小さいほど粒子の凝集抑制効果が顕著であり、例えば、シリカのような酸化物粒子に好適な方法である。
【0058】
しかしながら、この方法はすべての種類の粒子に適用できるわけではない。なぜなら、エステル化反応前には、ポリエステルの原料モノマーであるジカルボン酸のカルボキシル基が多量に存在する。したがって、例えば、炭酸カルシウムをこのような酸価の高い時点で系内に添加すると、ジカルボン酸と炭酸カルシウムが反応し、不溶性のジカルボン酸のカルシウム塩が生成するからである。
【0059】
また、予め粒子を均一に分散させ、かつ高濃度で含有するポリエステルペレットを、粒子を含有しないペレットにブレンドして混練押出しする方法(マスターバッチ法)により、さらにポリエステル中での粒子の凝集物を低減することができ、基材フィルム表面の粗大突起数も少なくすることができるため好適である。
【0060】
また、本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、偏光板において高精度の欠点検査を行う点から、全光線透過率が89.0%以上であることが必要である。偏光板の欠点検査は、偏光板の保護フィルムである粘着フィルム及び離型フィルムを貼り合わせた状態で偏光板の欠点検査を行うため、前記の保護フィルムにおける基材フィルムの全光線透過率が89.0%未満であると、偏光板に微小な欠点があったとしても検出されにくいため、欠点を見逃してしまうなど欠点精度が低下する場合がある。
【0061】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムにおいて、良好なハンドリング性を維持しながら、全光線透過率を89.0%以上と透明性を高くするためには、少なくとも2層以上の積層構造とし1つの最外層(A層)には粒子を含有させ、A層よりも厚みの厚い基層には、粒子を含有させないか、A層よりも粒子含有量を少なくすることが好ましい。
【0062】
基材の積層フィルムにおいて、少なくとも1つの最外層に含有させる粒子の平均粒径や含有量は、前記の全光線透過率の範囲を維持できれば特に制限されないが、巻き取り性、耐擦り傷性を確保しつつ高い全光線透過率を得るためには、下記のような構成にすることが好ましい。
【0063】
例えば、平均粒径2.5μmの凝集体粒子を使用する場合には、基材フィルムのA層に対し、100〜1000ppm含有させることが好ましく、特に好ましくは200〜600ppmである。また、平均粒径0.6μmの粒子を使用する場合には、基材フィルムのA層に対し、1000〜10000ppm含有させることが好適である。
【0064】
また、前記PETフィルムには、本発明における効果を阻害しない範囲で、他の機能性を付与するために、各種の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、UV吸収剤、安定剤等が挙げられる。
【0065】
次に、本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムの製造方法について、基材フィルムとして、少なくとも2層以上の積層構造を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた場合を例にして説明する。
【0066】
各層に用いるフィルム原料(PETのペレット)を別々に乾燥したのち、各フィルム原料を貯蔵しているホッパーから、2または3台以上の押出機にそれぞれ供給し、2層以上のマニホールドまたは合流ブロック(例えば角型合流部を有する合流ブロック)を用いて、Tダイのスリット部から2層以上のシートを共押出し、キャスティングロール上で静電気を印加しながら冷却固化せしめて2層以上の積層構造を有する未延伸シートを作る。
【0067】
サイロから各層のフィルム原料(PETのペレット)を押し出し機の上部にあるホッパーに移送する際に、通常、所定の配管を用いて空送で行うが、この際の空気には埃などが混入している。このような空気中の埃は、空送時にペレットの表面に付着し、異物混入の原因になる。したがって、ペレットの空送時には、空気からの埃の混入を防止するために、HEPAフィルターにより清浄化された空気を用いることが好ましい。HEPAフィルターは、公称濾過精度0.5μm以上の埃を95%以上カットできる性能を有するフィルターを用いることのが好ましい。
【0068】
前記の溶融押し出しの際に、溶融PET樹脂を約280℃に保たれた任意のメルトラインで、樹脂中に含まれる異物を除去するために高精度濾過を行うことが好ましい。溶融PET樹脂の高精度濾過に用いられる濾材は、特に限定はされないが、ステンレス焼結体の濾材の場合、Si、Ti、Sb、Ge、Cuを主成分とする凝集物及び高融点有機物の除去性能に優れ好適である。
【0069】
さらに、濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)は、20μm以下が好ましく、特に好ましくは15μm以下である。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μmを超えると、20μm以上の大きさの異物が十分除去できない。濾材の濾過粒子サイズ(初期濾過効率95%)が20μm以下の濾材を使用して溶融樹脂の高精度濾過を行うことにより、生産性が低下する場合があるが、粗大粒子による突起の少ないフィルムを得る上で重要な工程である。
【0070】
前記で得られた未延伸PETシートを80〜120℃に加熱したロールで長手方向に2.5〜5.0倍延伸して一軸配向PETフィルムを得る。さらに、フィルムの端部をクリップで把持して80〜180℃に加熱された熱風ゾーンに導き、予熱した後、幅方向に2.5〜5.0倍に延伸する。引き続き、160〜240℃の熱処理ゾーンに導き、1〜60秒間の熱処理を行い、結晶配向を完了させる。この熱処理工程中で、必要に応じて、幅方向あるいは長手方向に1〜12%の弛緩処理を施してもよい。
【0071】
前記の各製膜工程は、クラス5000以下、特に溶融押し出し工程においてはクラス1000以下に制御し、クリーンな雰囲気でフィルムを製造することが、フィルム中への異物の混入やフィルム表面への異物の付着を低減する点から好ましい。
【0072】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムの厚みは、好ましくは12〜100μm、より好ましくは25〜50μmである。厚みが12μm未満では、剛性が不十分となり、離型層塗布時の乾燥や熱硬化時の熱により熱しわが生じ易くなるなど平面性や寸法安定性が不十分となる場合がある。一方、厚みが100μmを超えると、透明性が悪化しやすくなり、作業性も劣るほかに、偏光板の欠点検査後には保護フィルムは不要となるため、厚みが厚くなった分コスト高となる。
【0073】
また、基材の積層フィルムにおける粒子を含有する最外層(A層)の厚みは、特に限定はされないが、全光線透過率と粒子の凝集物や大きい粒子の混入による高い突起を少なくするために、厚みを1〜10μmとし、積層フィルム全体の厚みに対して20%以下とすることが好ましく、特に好ましくは15%以下とする。
【0074】
基材の積層フィルムが2層構造である場合は、もう一方の層はA層よりも厚みの厚い基層となり、この基層中には粒子を含有させないか、A層よりも粒子含有量を少なくすることが透明性の点から好ましい。
【0075】
また、基材フィルムが3層以上の積層構造を有する場合、中間層には全光線透過率を大幅に低下させない程度の粒子を含有させても構わない。また、フィルム製造時に製品とならなかった屑をペレット化し、回収原料として、中間層に使用してもよい。ただし、粒径が20μmを越すような粒子が存在すると、両最外層に大きな突起を形成させる原因になるため、溶融押し出し時のメルトラインでフィルターにより除去することが好ましい。
【0076】
さらに、粒子を含有する最外層(A層)では、粒子の平均粒径d(nm)とA層の厚さt(nm)との関係が0.5≦t/d≦15になるように、粒子を含有させることが好ましい。t/dが15を越えると、A層表面の摩擦係数が大きくなり、ロール状に巻くことが困難となりやすい。さらに、ロール状に巻き取った離型フィルムを巻き出した際に大きな静電気が発生し、埃が付着しやすくなる。
【0077】
一方、t/dが0.5未満の場合、フィルムをロール状に巻いて保管しておいた場合、基材フィルムのA層中に大きな異物や粒子が層の厚みが薄いため表面に高い突起がより発現しやすくなる。その結果、偏光板に傷がつく場合がある。
【0078】
また、ロール状に巻き取った基材フィルムや偏光板保護フィルムを巻き出す際に発生する静電気を低減するために、基材の少なくとも片面に、必要に応じて帯電防止層を設けてもよい。
【0079】
(偏光板保護用粘着フィルム)
本発明の偏光板保護フィルムは、基材フィルムの片面に、粘着層を設けた構成からなる。本発明の偏光板保護フィルムで用いる粘着層としては、例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系等の感熱接着樹脂からなる層;アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系等の感圧接着樹脂からなる層;あるいは飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリブタジエンポリオール、ポリオレフィンポリオール、官能基含有アクリル共重合体等の官能基を有する樹脂に硬化剤を配合して製膜し、部分架橋または不完全架橋させたフィルム;ポリ塩化ビニルに可塑剤を例えば20重量%以上配合した軟質ポリ塩化ビニルフィルム;飽和ポリエステル樹脂フィルム;アクリル系共重合体フィルム;ブチルゴム、ウレタンゴム、ブタジエン系ゴム(ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等)、スチレン−イソプレン−スチレンゴムなどの合成ゴムを製膜して得られたフィルム;低分子量ポリエチレン、アタクチックポリプロピレン、塩素化ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を製膜して得られたフィルム;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体などのエチレン系共重合体を製膜して得られたフィルムなどが挙げられる。
【0080】
粘着フィルムに、リワーク性(再剥離性)が求められる場合には、粘着層は可剥性(剥離が容易)を有する材料を選択し、永久接着性が求められる場合には強い接着力または粘着力が得られる材料を選択する。粘着層の厚さは、通常1〜50μm程度に設定する。
【0081】
粘着剤を含む塗布液を基材フィルムに塗布する方法としては、バーコート、リバースロールコート、グラビアコート、ロッドコート、エアドクターコート、ドクターブレードコート等、従来から公知の塗工方式を用いることができる。
【0082】
【実施例】
次に、実施例に基づき、本発明の実施態様を説明する。なお、本発明で用いた物性の測定方法ならびに効果の評価方法は以下の通りである。
【0083】
(1)ポリエステルフィルム中の不溶性アルカリ土類金属原子の定量
ポリエステルフィルム100gをイオン交換水で水洗し、乾燥してから、パラクロロフェノールとテトラクロルエタンの75:25(質量比)の混合溶媒に溶解し、この溶液を、平均孔径10μmの親水性ポリテトラフルオロエチレン製メンブランフィルターでろ過した。該フィルターを乾燥後、白金ルツボに移し、炭酸水素ナトリウム水溶液(5質量%)0.5molを加え乾燥させた後、550℃で灰化してから1.2M−塩酸に溶解し、高周波プラズマ発光分析法により定量分析し、これをポリエステル1kg当りの量に換算することで得られる。
【0084】
(2)ポリエステルフィルム中の不溶性アンチモン化合物の定量
前記(1)と同様にして得た濾過後のメンブランフィルターを三角フラスコに移し、硫酸/過酸化水素水の混合液で湿式分解させた。次いで、亜硝酸ナトリウムを加えてSb原子をSb+5とし、ブリリアントグリーンを添加してSbとの青色錯体を生成させた。この錯体をトルエンで抽出後、吸光光度計(島津製作所製、UV−150−02)を用いて、波長625nmにおける吸光度を測定し、予め作成した検量線から、試料中のSb原子を比色定量した。さらに、このSb原子の量を、ポリエステル1kg当りの量に換算した。
【0085】
(3)溶融比抵抗
275℃で溶融させたポリエステル中に2本の電極(ステンレス針金)を置き、電極に120Vの電圧を印加した際の電極間に流れる電流(io)を測定し、これを次式に代入して求めた比抵抗値Si(Ω・cm)を溶融比抵抗とした。
Si(Ω・cm)=(A/L)×(V/io)
[A:電極間面積(cm2)、L=電極間距離(cm)、V=電圧(V)]
【0086】
(4)ポリエステルの固有粘度
フェノール60質量%と1,1,2,2,−テトラクロロエタン40質量%の混合溶媒に、ポリエステルチップ(またはポリエステルフィルム)を溶解し、固形分をガラスフィルターで実質的に濾過した後、30℃にて測定した。
【0087】
(5)ピンナーバブル
未延伸シートを製造する際、回転冷却ドラムに未延伸シートに静電気を印加した後の未延伸シートを目視観察し、ピンナーバブルが発生したものを×、発生しなかったものを○とした。
【0088】
(6)全光線透過率
ヘイズメーター(東京電色工業社製、TC−H3DP)を用いて測定した。
【0089】
(8)偏光板表面の傷
厚さ84μmのTACフィルムを準備し、予め、反対面から光をあてて傷の有無を観察し、傷がある場合には傷の個数を計数する。このTACフィルムの両面を実施例及び比較例で得た偏光板保護フィルム(粘着フィルム)の粘着層面と貼り合わせ、大きさ250mm×250mmに裁断する。
【0090】
次に、この試料を25℃の環境下で、300kg/cm2で10時間圧着する。いったん、TACフィルムから実施例及び比較例の試料を両面とも3/4の面積まで剥離し、再び貼り合わせ、さらに同様の環境下で1時間圧着する。このTACフィルムの反対面から光をあてて1000cm2の面積の範囲における、傷の有無を観察し、下記の基準により評価した。
×:傷が6本以上
△:傷が1〜5本あり
○:なし
【0091】
実施例1
(シリカ粒子含有マスターペレット(a)の製造)
光透過型粒度分布測定装置(島津製作所製、SA−CP3)で測定した平均粒子径が2.5μmの凝集体シリカ粒子(富士シリシア社製、サイリシア)をエチレングリコール中に仕込み、さらに95%カット径が30μmのビスコースレーヨン製フィルターで濾過処理を行ない、シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを得た。
【0092】
次に、シリカ粒子を高濃度で含有するPETからなるマスターペレット(a)を以下の方法で得た。
エステル化反応缶を昇温し、200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコールを64.4質量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.03質量部及び酢酸マグネシウム四水塩を0.088質量部、トリエチルアミンを0.16質量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧3.5kgf/cm2(0.34MPa)、240℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。
【0093】
その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、リン酸トリメチル0.040質量部を添加した。さらに、260℃に昇温し、リン酸トリメチルを添加した15分後に、前記シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを、生成PETに対し、2000ppmとなるよう添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃の減圧下で重縮合反応を行った。重縮合反応終了後、95%カット径が28μmのナスロンフィルター(日本精線(株)製)で濾過処理を行い、固有粘度が0.62dl/gのシリカ粒子を2000ppm含有するPETからなるマスターペレット(a)を得た。
【0094】
(粒子を含有しないペレット(b)の製造)
エステル化反応装置として、攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する3段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装置を使用し、TPAを2ton/hrとし、EGをTPA1モルに対して2モルとし、三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とし、これらのスラリーをエステル化反応装置の第1エステル化反応缶に連続供給し、常圧にて平均滞留時間4時間で255℃で反応を行った。
【0095】
次に、前記の第1エステル化反応缶内の反応性生物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応缶に移送し、第2エステル化反応缶内に第1エステル化反応缶から留去されるEGを生成PETに対し8質量%供給した。さらに、生成PETに対してMg原子が65ppmとなる量の酢酸マグネシウム四水塩を含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が20ppmのとなる量のリン酸トリメチルを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間1.5時間で260℃で反応を行った。
【0096】
次に、前記の第2エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第3エステル化反応缶に供給し、さらに生成PETに対してP原子が20ppmのとなる量のリン酸トリメチルを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間0.5時間で260℃で反応を行った。
【0097】
前記の第3エステル化反応缶内で生成したエステル化反応生成物を3段の連続重縮合反応装置に連続的に供給して重縮合を行った。さらに、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:5μm以上の粒子を90%カット)で濾過処理を行い、ダイスのノズルから溶融したPETを水中にストランド状に押出し、急冷固化した。次いで、ストランドをカットすることにより、極限粘度0.620dl/gで、粒子を実質上含有していないPETからなるペレット(b)を得た。
【0098】
(基材フィルムの製造)
シリカ粒子含有マスターペレット(a)16.5質量%と、粒子を実質上含有していないPETからなるペレット(b)83.5質量%とを混合し、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した後、混合ペレットをホッパーから押出機1(A層用)に、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した、粒子を含有しないペレット(b)を押出機2(C層用)にそれぞれ供給し、285℃で溶融した。
【0099】
各層の原料ペレットを各々の押出機で溶融し、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過した。次いで、矩形積層部を備えた2層合流ブロックで積層し、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸PETシートを得た。
【0100】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚み5μmでかつシリカ粒子を330ppm含有するA層、及び厚み33μmでかつ粒子を実質上含有しないC層の2層からなる積層フィルムを得た。なお、前記製膜工程において、キャスティング工程はクラス1000以下、延伸工程はクラス5000以下のクリーンな環境下で行った。
【0101】
(粘着フィルムの製造)
次に、エチレン−酢酸ビニル系接着剤100質量部に対して、溶剤としてトルエン400質量部を加えた塗布液を調製した。
【0102】
前記の積層フィルムのA層面に、前記塗布液をワイヤーバーにて塗布し、100℃で30秒間乾燥し、乾燥後の厚みが2μmの粘着層を有する粘着フィルムを得た。なお、前記の粘着層を設ける工程は、クラス5000以下のクリーンな環境下で行った。
【0103】
得られた2層の積層構造(A層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0104】
実施例2
両最外層(A層及びC層)の原料として、マスターペレット(a)50質量%と、粒子を含有していないペレット(b)50質量%とを混合したペレットを用いた。また、中間層(B層)の原料として、粒子を含有していないペレット(b)を用いた。
【0105】
これらの各層用の原料ペレットを別々に、180℃で8時間減圧乾燥(3Torr)した後、A層用の原料ペレットを押出機1に、B層用の原料ペレットを押出機3に、C層用の原料ペレットを押出機2に、各ホッパーを通じてそれぞれ供給し、285℃で溶融した。
【0106】
溶融した各原料ペレットを、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過した。次いで、矩形積層部を備えた3層合流ブロックで積層し、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸PETシートを得た。
【0107】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚みが5μmでかつシリカ粒子を330ppm含有する最外層(A層及びB層)、及び厚みが28μmでかつ粒子を実質上含有しないB層(中間層)の3層からなる積層フィルムを得た。
【0108】
次に、この積層フィルムのA層上に、実施例1と同様にして粘着層を設けて粘着フィルムを得た。得られた3層の積層構造(A層/B層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0109】
実施例3
(炭酸カルシウム粒子含有マスターペレット(c)の製造)
光透過型粒度分布測定装置(島津製作所製、SA−CP3)で測定した平均粒子径が0.6μmの炭酸カルシウム粒子(丸尾カルシウム社製)をエチレングリコール中に混合・分散し、さらに95%カット径が30μmのビスコースレーヨン製フィルターで濾過処理を行い、炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを得た。
【0110】
次に、炭酸カルシウム粒子を高濃度で含有するPETからなるマスターペレット(a)を以下の方法で得た。
エステル化反応缶を昇温し、200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコールを64.4質量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.03質量部及び酢酸マグネシウム四水塩を0.088質量部、トリエチルアミンを0.16質量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧3.5kgf/cm2(0.34MPa)、240℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。
【0111】
その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、リン酸トリメチル0.040質量部を添加した。さらに、260℃に昇温し、リン酸トリメチルを添加した15分後に、前記炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを、生成PETに対し、10000ppmとなるよう添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃の減圧下で重縮合反応を行った。
【0112】
重縮合反応終了後、95%カット径が28μmのナスロンフィルター(日本精線(株)製)で濾過処理を行い、ダイスのノズルから溶融したPETを水中にストランド状に押出し、急冷固化した。次いで、ストランドをカットすることにより、固有粘度が0.62dl/gの炭酸カルシウム粒子を10000ppm含有するPETからなるマスターペレット(c)を得た。
【0113】
(基材フィルム及び粘着フィルムの製造)
実施例1において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(a)10質量%と、粒子を含有していないペレット(b)90質量%とを混合したペレットを用いた。また、C層用の原料ポリマーとして、粒子を含有していないペレット(b)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚み5μmでかつ炭酸カルシウム粒子を1000ppm含有するA層、厚みが28μmでかつ粒子を実質上含有しないC層の2層からなる積層フィルムを得た。さらに、厚みが2μmの粘着層を有する粘着フィルムを得た。得られた2層の積層構造(A層/C層)を有する二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0114】
比較例1
(ペレット(d)の製造)
エステル化反応装置として、攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する2段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装置を使用した。
【0115】
実施例1記載のペレット(b)の製造において、第2エステル化反応缶に供給した酢酸マグネシウムとリン酸トリメチルを第1エステル化反応缶に供給し、さらに第3エステル化反応缶に供給したリン酸トリメチルを第2エステル化反応缶に供給すること(第2エステル化反応缶には第1エステル化反応缶から留去されるEGとリン酸トリメチルを供給)以外は、実施例1と同様にして、極限粘度0.620dl/gでかつ粒子を含有しないPETからなるペレット(d)を得た。
【0116】
(基材フィルム及び粘着フィルムの製造)
実施例1の基材フィルムの製造において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(c)25質量%と、前記のペレット(d)75質量%とを混合したペレットを用い、押出機1にのみホッパーを通じて供給し、285℃で溶融した。なお、C層用の押し出し機2には、原料ポリマーを供給しなかった。
【0117】
溶融した原料ペレットを、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm以上の粒子を90%カット)で濾過、Tダイのスリット部からシート状にして押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、単層からなる未延伸PETシートを得た。
【0118】
この未延伸PETシートを加熱されたロール群とIRヒーターで85℃に加熱し長手方向に3.3倍に延伸し、次いで、この一軸延伸フイルムの端部をクリップで把持して130℃で加熱された熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍延伸した。さらに、210℃にて5秒間熱処理して、厚みが38μmの単層からなる二軸配向PETフィルムを得た。さらに、実施例1と同様にして、前記基材フィルムの片面に粘着層を設けて粘着フィルムを得た。得られた単層の二軸配向PETフィルム(基材フィルム)及び粘着フィルム(偏光板保護フィルム)の特性を表1に示す。
【0119】
比較例2
実施例1のペレット(b)の製造において、粒子を含有しないペレットとして、酢酸マグネシウム四水塩およびリン酸トリメチルを添加しなかったこと以外は実施例1のペレット(b)の製造方法と同様にして、ペレット(e)を得た。
【0120】
実施例1の基材フィルムの製造において、A層用の原料ポリマーとして、マスターペレット(a)50質量%と、粒子を含有しないペレット(e)50質量%とを混合した混合ペレットを用い、B層用の原料ポリマーとして、ペレット(e)を用いること以外は実施例1の基材フィルムの製造方法と同様にして、基材フィルムの製造を試みたが、未延伸シートを作成した際にピンナーバブルが多発し、以後の延伸工程を含むフィルムの製造を中止した。
【0121】
【表1】
【0122】
【発明の効果】
本発明の偏光板保護フィルム用基材フィルムは、基材フィルム中の不溶性のアルカリ土類金属原子やアンチモン原子を含有する異物やピンナーバブルが少ない。また、基材フィルムや粘着フィルムを製造する際にクリーンな環境下で行うとともに、フィルターにより、粗大突起となる大きな粒子を除去する手段も用いている。そのため、偏光板保護フィルム中の異物が少ない。さらに、基材フィルムは透明性にも優れている。そのため、前記基材フィルムを偏光板保護フィルムの基材フィルムとして用いると、欠点の検出精度に優れ、かつ偏光板表面に傷をつけることが少ないという顕著な効果が得られる。
Claims (3)
- 重合触媒としてアンチモン化合物を用いて得た、アルカリ土類金属化合物及びリン化合物を含有するポリエステルからなる二軸配向ポリエステルフィルム(基材フィルム)であって、前記基材フィルムは少なくとも2層以上の積層構造からなり、少なくとも最外層の片面には粒子を含有し、前記基材フィルムを溶媒に溶解し、その溶液を平均孔径10μmのメンブランフィルターでろ過した後のフィルター上の残渣におけるアルカリ土類金属原子及びアンチモン原子の含有量が、ポリエステル1kg当たり各々0.5mg以下であり、かつ275℃での溶融比抵抗が0.15〜0.45(×108Ω・cm)であり、さらに前記フィルムは全光線透過率が89%以上であることを特徴とする偏光板保護フィルム用基材フィルム。
- 前記基材フィルムが3層以上の積層構造を有する積層フィルムであって、中間層は粒子を実質上含有しないか、いずれの最外層よりも粒子の含有量が少ないことを特徴とする請求項1記載の偏光板保護フィルム用離型フィルム。
- 前記基材フィルムの最外層の片面に、粘着層を設けてなることを特徴とする請求項1または2記載の偏光板保護フィルム。
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TWI400156B (zh) * | 2006-09-29 | 2013-07-01 | Konica Minolta Opto Inc | An optical film and a method for manufacturing the same, a protective film for a polarizing plate, and a polarizing plate using the same, and a liquid crystal display device |
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