JP2017043756A - 光学フィルム製造用ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、生産性が高く、幅方向の物性が均一な光学フィルムの製造を実現するための基材として用いることができる光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを提供することを課題とする。
【解決手段】１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下でありかつ式（I）を満たす光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを本旨とする。
０．０２０≦|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）| ≦０．３００ ・・・（Ｉ）
但し、ＮＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における面配向度
ＮＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における面配向度
ＮＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における面配向度
【選択図】なし

Description

本発明は、光学フィルム製造用ポリエステルフィルムに関するものである。

携帯電話やパソコン、液晶テレビ等の種々の画面表示装置には、複屈折性を利用した高コントラストな液晶表示装置（ＬＣＤ）が使用されている。ＬＣＤ内部には、液晶画面の輝度向上や、コントラスト向上などを目的に、様々な光学フィルムが使用されている。近年、ＬＣＤは高精細化が進み、用途も多岐にわたり、視野角の拡大などの光学補償性能の向上が求められている。視野角特性を改善するために、ＬＣＤには光学フィルムとして各種の位相差フィルムが用いられている。しかしながら、従来の位相差フィルムを用いた液晶表示装置は、斜め方向で、コントラスト比が低下したり、見る角度に伴って変化する画像の色づきが生じたりして、液晶パネルの画面全体で、表示が不均一となることが問題となっていた。

視野角特性を改善するために、可視光線領域において長波長ほど高い位相差を有する光学フィルムが位相差フィルムとして使用される。このような光学フィルムの製造方法として、ポリマーの水溶液を基材の上に塗工し、乾燥工程を経てフィルムを形成させる方法が提案されている。（特許文献１、特許文献２）

特開２０１１−２２７４２９号公報 特開２００７−１０６８４８号公報

特許文献１では基材に塗膜の積層体を形成させるものの、製造はカットシートサイズでのバッチ処理であり、生産性の悪いものであった。また、特許文献２のように連続製造した場合、基材の収縮や塗膜粘着力の不均一性や剥がれによって配向不良が生じ、光学フィルムの品質が低下する。

本発明は、生産性が高く、幅方向の物性が均一な光学フィルムの製造を実現するための基材として用いることができる光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下でありかつ式（Ｉ）を満たす光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを本旨とする。
０．０２０≦|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）| ≦０．３００ ・・・（Ｉ）
但し、ＮＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における面配向度
ＮＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における面配向度
ＮＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における面配向度

本発明により、生産性が高く、幅方向の物性が均一な光学フィルムを製造するための基材として用いることができる光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを提供することができる。特に、本発明によるポリエステルフィルムは、位相差フィルム製造時に好適に使用することができる。

本発明において光学フィルム製造用ポリエステルフィルムとは、光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液を、基材の表面に塗布して乾燥して光学フィルム用樹脂組成物と基材との積層体とした後、この積層体を少なくとも一軸方向に延伸し、最後に積層体から基材を剥離することで光学フィルムを得る光学フィルム製造工程において、基材として用いられるポリエステルフィルムである。本発明の光学フィルム製造用ポリエステルフィルムは、特に、位相差フィルム製造工程において、基材として好適に用いることができる。

本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムとは、主鎖における主要な結合をエステル結合とする高分子化合物の総称である。そして、ポリエステル樹脂は、通常ジカルボン酸あるいはその誘導体とグリコールあるいはその誘導体を重縮合反応させることによって得ることができる。

本発明では、成型性、外観、耐熱性、寸法安定性、経済性の点から、ポリエステルを構成するグリコール単位の６０モル％以上がエチレングリコール由来の構造単位であり、ジカルボン酸単位の６０モル％以上がテレフタル酸由来の構造単位であることが好ましい。なお、ここで、ジカルボン酸単位（構造単位）あるいはジオール単位（構造単位）とは、重縮合によって除去される部分が除かれた２価の有機基を意味し、要すれば、以下の一般式で表される。

ジカルボン酸単位（構造単位）： −ＣＯ−Ｒ−ＣＯ−
ジオール単位（構造単位）： −Ｏ−Ｒ’−Ｏ−
（ここで、Ｒ、Ｒ’は二価の有機基）
なお、トリメリット酸単位やグリセリン単位など３価以上のカルボン酸あるいはアルコール並びにそれらの誘導体が含まれる場合は、３価以上のカルボン酸あるいはアルコール単位（構造単位）についても、同様に、重縮合によって除去される部分が除かれた３価以上の有機基を意味する。

本発明に用いるポリエステルを与える、グリコールあるいはその誘導体としては、エチレングリコール以外に、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジヒドロキシ化合物、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコールなどの脂環族ジヒドロキシ化合物、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳなどの芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、それらの誘導体が挙げられる。中でも、成型性、取り扱い性の点で、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、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が好ましく用いられる。

また、本発明に用いるポリエステルを与えるジカルボン酸あるいはその誘導体としては、テレフタル酸以外には、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸、並びに、それらの誘導体を挙げることができる。ジカルボン酸の誘導体としてはたとえばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸２−ヒドロキシエチルメチルエステル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、ダイマー酸ジメチルなどのエステル化物を挙げることができる。中でも、成型性、取り扱い性の点で、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、および、それらのエステル化物が好ましく用いられる。

また、本発明のポリエステルフィルムは、１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下であることが好ましい。１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下であると、光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液を塗布して乾燥する工程や、乾燥工程において基材フィルムの寸法安定性が確保でき、基材フィルムの収縮による光学フィルムの機能低下を抑制することができる。１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率を３．０％以下とし、ＴＤ方向の熱収縮率を１．５％以下とする方法としては、例えば、二軸延伸後のフィルムの熱処理条件を調整する方法が挙げられる。処理温度は高温とすることで、配向緩和がおこり、熱収縮率は低減される傾向になるが、寸法安定性、フィルムの品位の観点から二軸延伸後の熱処理温度は２００℃〜２４０℃であれば好ましく、２１０℃〜２３５℃であればさらに好ましく、２１５℃〜２３０℃であれば最も好ましい。なお、本発明のポリエステルフィルムの熱処理温度は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）において窒素雰囲気下、２０℃／分の昇温速度で測定したときのＤＳＣ曲線に熱履歴に起因する微小吸熱ピークから微小吸熱ピーク温度（Ｔｍｅｔａ）を測定することで求めることができる。 また、好ましい熱処理時間としては、５〜６０秒間で任意に設定することができるが、成型性、寸法安定性、色調、生産性の観点から、１０〜４０秒とすることが好ましく、１５〜３０秒とすることが好ましい。また、熱処理は、長手方向及び／又は幅方向に弛緩させながら行うことで、熱収縮率を低減させることができる。熱処理時に弛緩させる際の弛緩率（リラックス率）は、１％以上が好ましく、寸法安定性、生産性の観点からは、１％以上１０％以下であれば好ましく、１％以上５％以下であれば最も好ましい。さらに、熱処理時の弛緩を、段階的に行うことが好ましく用いられ、例えば、第一熱処理を２３０℃、第二熱処理を弛緩率３％で２００℃、第三熱処理を弛緩率２％で１８０℃といった方法である。

本発明のポリエステルフィルムは、光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液を塗布して乾燥する工程やその後の剥離工程において、乾燥時の収縮ムラに起因する光学フィルムの幅方向での機能均一性の低下や、剥離時の剥離応力ムラに起因する光学フィルムの幅方向での機能均一性の低下を抑制する観点から、下記（Ｉ）式を満たすことが必要である。
０．０２０≦|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）| ≦０．３００ ・・・（Ｉ）
但し、ＮＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における面配向度
ＮＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における面配向度
ＮＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における面配向度
ここで、ＮＡ、ＮＢ、ＮＣは、フィルムのＴＤ方向の中心、中心からＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置、中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置の３点についてそれぞれ広角Ｘ線で測定した（−１０５）面回折ピークの面積をＤＳＣで測定した結晶化度で割った値である。（Ｉ）式を満たすということは、フィルムのＴＤ方向中心位置における面配向度と、ＴＤ方向中心からＴＤ方向に５００ｍｍの位置における面配向度の比が小さいことを意味する。すなわち、フィルムは幅方向で均一な結晶面配向を有している。これにより、フィルムに溶液を塗布して乾燥する工程、その後の剥離工程においてフィルムに加わる乾燥時の収縮応力、剥離時の剥離応力が幅方向で均一になるため、光学フィルムの幅方向における機能の均一性を向上させることが可能となる。ＴＤ方向物性均一性の観点から、（Ｉ）’式を満たすことがさらに好ましい。
０．０２０≦|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）| ≦０．２００ ・・・（Ｉ）’
本発明のポリエステルフィルムが、（Ｉ）式を満たす方法は特に限定されないが、例えば、２軸延伸後に熱固定処理を実施し、その熱固定処理において幅方向に９％以上３０％以下微延伸する方法が挙げられる。熱処理において９％以上幅方向に応力をかけることでフィルムの緩和による構造変化を抑制し、幅方向に均一な結晶面配向構造を形成することが可能である。また９％未満では構造変化の抑制効果が十分ではなく、３０％より大きく微延伸を実施するとフィルムの破れが発生し、生産性が低下する。好ましくは１２％以上２５％以下である。その他にも工程同士あるいは工程間の温度差が６０℃以内となるようにすることで、フィルム内部の過度な構造変化を防止することができ、面配向度を好ましい範囲とすることが可能である。上記製造上の温度要件について具体的に示すと、例えば横延伸前半の温度を１２０℃、横延伸後半の温度を１５０℃とし、熱固定処理前半の温度を２２０℃、熱固定処理中盤の温度を２３０℃としたり、１２０℃での横延伸と２２０℃の熱固定処理前半の間に１５０℃の緩衝区間を設けるなどして、工程間の温度変化を８０℃以内とし、かつ高温での熱処理が実現される。

また、本発明のポリエステルフィルムは、光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液を塗布して乾燥する工程やその後の剥離工程において、乾燥時の収縮ムラに起因する光学フィルムの幅方向での機能均一性の低下や、剥離時の剥離応力ムラに起因する光学フィルムの幅方向での機能均一性の低下を抑制する観点から、下記（ＩＩ）式を満たすことが好ましい。
０．００５≦|１−（ＧＡ＋ＧＢ）／（ＧＣ×２）| ≦０．０６０ ・・・（ＩＩ）
但し、ＧＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における剛直非晶量
ＧＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における剛直非晶量
ＧＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における剛直非晶量
ここで、ＧＡ、ＧＢ、ＧＣは、フィルムのＴＤ方向の中心、中心からＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置、中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置の３点について、それぞれの位置から採取した３個のサンプルについて測定した値の平均値である。（ＩＩ）式を満たすということは、フィルムのＴＤ方向中心位置における剛直非晶量と、ＴＤ方向中心からＴＤ方向に５００ｍｍの位置における剛直非晶量の比が小さいことを意味する。すなわち、フィルムは幅方向で均一な剛直非晶量を有している。これにより、フィルムに溶液を塗布して乾燥する工程、その後の剥離工程においてフィルムに加わる乾燥時の収縮応力、剥離時の剥離応力が幅方向で均一になるため、光学フィルムの幅方向における機能の均一性を向上させることが可能となる。ＴＤ方向物性均一性の観点から、（ＩＩ）’式を満たすことがさらに好ましい。
０．００５≦|１−（ＧＡ＋ＧＢ）／（ＧＣ×２）| ≦０．０４０ ・・・（ＩＩ）’
本発明のポリエステルフィルムが、（ＩＩ）式を満たす方法は特に限定されないが、例えば、フィルム製膜中のボーイングを低減させる方法が挙げられる。具体的には、幅方向延伸後に一旦ポリエステルのガラス転移温度以下に冷却した後熱処理する方法、幅方向延伸後にニップロールを設ける方法、幅方向の延伸を複数ゾーンに分けて段階的に昇温する方法、熱処理を複数のゾーンに分けて段階的に昇温・降温する方法、幅方向に温度分布を設けて熱処理ゾーンに導く方法、熱処理室でも幅方向に微延伸する方法などがある。

また、本発明のポリエステルフィルムは、光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液を塗布して乾燥した後の剥離工程において、剥離時の剥離応力に起因するポリエステルフィルムの変形に伴う光学フィルムの幅方向での機能均一性の低下を抑制する観点から、（ＩＩＩ）〜（Ｖ）式を満たすことが好ましい。
ＸｃＡ≧２５．０％・・・（ＩＩＩ）
ＸｃＢ≧２５．０％・・・（ＩＶ）
ＸｃＣ≧２５．０％・・・（Ｖ）
但し、ＸｃＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における結晶化度
ＸｃＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における結晶化度
ＸｃＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における結晶化度ここで、ＸｃＡ、ＸｃＢ、ＸｃＣは、フィルムのＴＤ方向の中心、中心からＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置、中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置の３点について、それぞれの位置から採取した３個のサンプルについてＤＳＣで測定したときの結晶化度の平均値である。（ＩＩＩ）〜（Ｖ）式を満たすということは、フィルムのＴＤ方向中心位置、及びＴＤ方向中心からＴＤ方向に５００ｍｍの位置における結晶化度が大きいことを意味する。つまりフィルムを構成する分子同士の絡み合いが大きくフィルムの剛性が強いことを意味する。これにより、フィルムに溶液を塗布して乾燥した後の剥離工程において、剥離時の剥離応力に起因するポリエステルフィルムの変形を抑制することができ、光学フィルムの幅方向における機能の均一性を向上させることが可能となる。剛性向上の観点から（ＩＩＩ）’〜（ＩＶ）’式を満たすことがさらに好ましい。

ＸｃＡ≧３０．０％・・・（ＩＩＩ）’
ＸｃＢ≧３０．０％・・・（ＩＶ）’
ＸｃＣ≧３０．０％・・・（Ｖ）’
本発明のポリエステルフィルムが、（ＩＩＩ）〜（ＩＶ）式を満たす方法は特に限定されないが、例えば、ポリエステルを構成するグリコール成分においてエチレングリコールがフィルム全体のグリコール成分に対して８０ｗｔ％以上含有する方法がある。ポリエステルを構成するグリコール成分においてエチレングリコールがフィルム全体のグリコール成分に対して８０ｗｔ％以上含有させることでポリエステルフィルムを構成する分子の運動性を抑制し、結晶化度を促進させることができる。好ましくはエチレングリコールがフィルム全体のグリコール成分に対して８８ｗｔ％以上である。

本発明のポリエステルフィルムは、１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下であり、面配向度が（Ｉ）式範囲内にあるといった物性を同時に満足することが非常に重要である。

上記の様な構成を満たすために本発明のポリエステルフィルムは、好ましくはポリエステルＡ層とポリエステルＢ層とを有する積層フィルム構成とし、ポリエステルＡ層（ポリエステルＢ層よりも融点が高い）が、少なくとも一方の最外層に位置する構成であることが好ましい。なお、本発明において、ポリエステルＡ層と、ポリエステルＢ層とを有する積層フィルムの場合、融点の高い方の層をポリエステルＡ層とする。

本発明のポリエステルフィルムは、融点の高いＡ層と融点がＡ層よりも低いＢ層とを有することにより、Ａ層が剛直な層として、幅方向の物性均一性を満たすことを容易にし、さらには光学フィルム用樹脂組成物を溶解した溶液に対する耐薬品性の向上に寄与する。

また、フィルムのカール抑制の観点から、本発明のポリエステルフィルムは、ポリエステルＡ層とポリエステルＢ層とを有する積層ポリエステルフィルムの場合、Ａ層／Ｂ層／Ａ層の３層構成であることが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステルＡ層とポリエステルＢ層とを有する積層フィルムの場合、１５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下であり、及び（Ｉ）式を同時に満足するためのポリエステルＡ層、ポリエステルＢ層の好ましい態様としては、下記のような構成が挙げられる。

ポリエステルＡ層のグリコール成分として、エチレングリコール成分を９０モル％以上９９モル％未満含有し、ジエチレングリコール成分、１，４−シクロヘキサンジメタノール成分、ネオペンチルグリコールの少なくとも１種類以上を１モル％以上１０モル％未満含有し、ジカルボン酸成分として、９０モル％以上がテレフタル酸であることが好ましい。さらに好ましくは、グリコール成分として、エチレングリコール成分を９５モル％以上９９モル％未満含有し、ジエチレングリコール成分、１，４−シクロヘキサンジメタノール成分、ネオペンチルグリコール成分の少なくとも１種類以上を１モル％以上５モル％未満含有し、ジカルボン酸成分として、９５モル％以上がテレフタル酸成分、さらに好ましくは、上記グリコール成分に、ジカルボン酸成分の９８モル％以上がテレフタル酸成分であることが好ましい。

ポリエステルＢ層のグリコール成分として、エチレングリコール成分を８０モル％以上９５モル％未満含有し、ジエチレングリコール成分、１，４−シクロヘキサンジメタノール成分、ネオペンチルグリコール成分の少なくとも１種類以上を５モル％以上２０モル％未満含有し、ジカルボン酸成分として、９０モル％以上がテレフタル酸成分であることが好ましい。さらに好ましくは、グリコール成分として、エチレングリコール成分を８５モル％以上９５モル％未満含有し、ジエチレングリコール成分、１，４−シクロヘキサンジメタノール成分、ネオペンチルグリコール成分の少なくとも１種類以上を５モル％以上１５モル％未満含有し、ジカルボン酸成分として、９５モル％以上がテレフタル酸成分、さらに好ましくは、上記グリコール成分に、ジカルボン酸成分の９８モル％以上がテレフタル酸成分であることが好ましい。

次に本発明のポリエステルフィルムの具体的な製造方法の例について記載するが、本発明はかかる例に限定して解釈されるものではない。

ポリエステルＡ層とポリエステルＢ層とを有する積層ポリエステルフィルムを例にとると、まず、ポリエステルＡ層に使用するポリエステルＡとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ａ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（ｂ）を所定の割合で計量する。また、ポリエステルＢ層に使用するポリエステルＢとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ｃ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（ｄ）を所定の割合で計量する。

そして、混合したポリエステル樹脂をベント式二軸押出機に供給し溶融押出する。この際、押出機内を流通窒素雰囲気下で、酸素濃度を０．７体積％以下とし、樹脂温度は２６５℃〜２９５℃に制御することが好ましい。ついで、フィルターやギヤポンプを通じて、異物の除去、押出量の均整化を各々行い、Ｔダイより冷却ドラム上にシート状に吐出する。その際、高電圧を掛けた電極を使用して静電気で冷却ドラムと樹脂を密着させる静電印加法、キャスティングドラム温度をポリエステル樹脂のガラス転移点〜（ガラス転移点−２０℃）にして押出したポリマーを粘着させる方法、もしくは、これらの方法を複数組み合わせた方法により、シート状ポリマーをキャスティングドラムに密着させ、冷却固化し、未延伸フィルムを得る。これらのキャスト法の中でも、ポリエステルを使用する場合は、生産性や平面性の観点から、静電印加する方法が好ましく使用される。

本発明のポリエステルフィルムは、耐熱性、寸法安定性の観点から二軸配向フィルムとすることが好ましい。二軸配向フィルムは、未延伸フィルムを長手方向次いで幅方向に延伸する逐次二軸延伸方法により、または、フィルムの長手方向、幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸方法などにより延伸を行うことで得ることができる。

かかる延伸方法における延伸倍率とは、長手方向に、好ましくは２．８倍以上３．８倍以下、さらに好ましくは３．１倍以上３．５倍以下が採用される。また、延伸速度は１０００％／分以上２０００００％／分以下であることが望ましい。また長手方向の延伸温度は、７０℃以上９０℃以下とすることが好ましい。また、幅方向の延伸倍率としては、好ましくは３．１倍以上４．５倍以下、さらに好ましくは３．５倍以上４．２倍以下が採用される。また、面配向度（Ｉ）式を満足するために、幅方向の延伸は複数ゾーンに分けて段階的に昇温しながら延伸する方法が好ましく、例えば延伸温度前半を９０℃以上１２０℃以下、延伸中盤温度を１００℃以上１３０℃以下、さらに延伸後半温度を１１０℃以上１５０℃以下で、延伸前半温度、延伸中盤温度、延伸後半温度の順に温度を高くしていく方法が挙げられる。

さらに、二軸延伸の後にフィルムの熱処理を行う。熱処理はオーブン中、加熱したロール上など従来公知の任意の方法により行うことができる。この熱処理は１２０℃以上ポリエステルの結晶融解ピーク温度以下の温度で行われるが、好ましくは２００℃以上２４０℃以下であり、２１０℃以上２３５℃以下であればさらに好ましく、２１５℃以上２３０℃以下であれば最も好ましい。ここで好ましい熱処理温度とは、二軸延伸後に行う熱処理温度の中で最も高温となる温度を示す。また、熱処理時間は特性を悪化させない範囲において任意とすることができ、好ましくは５秒以上６０秒以下、より好ましくは１０秒以上４０秒以下、最も好ましくは１５秒以上３０秒以下で行うのがよい。また面配向度（Ｉ）式を満足するために、熱処理を複数のゾーンに分けて段階的に昇温・降温する方法や、熱処理工程で幅方向に微延伸する方法が好ましく採用される。例えば、熱処理前半温度を１８０℃以上２１０℃以下で幅方向に６％以上１５％以下、好ましくは７％以上１０％以下微延伸し、熱処理中盤温度を２００℃以上２４０℃以下で幅方向に３％以上１５％以下、好ましくは５％以上１０％以下微延伸し、熱処理後半温度を１５０℃以上２００℃未満とする方法が挙げられる。熱処理後半温度は熱収縮率を低くするために１％以上１０％以下弛緩しながら実施することも好ましい。さらに、熱処理工程後に、８０℃以上１２０℃以下で、０．２％以上３．０％以下弛緩する冷却工程を含むことが好ましい。

（１）ポリエステルの組成
ポリエステル樹脂およびフィルムをヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解し、^１Ｈ−ＮＭＲおよび^１２Ｃ−ＮＭＲを用いて各モノマー残基成分や副生ジエチレングリコールについて含有量を定量することができる。積層フィルムの場合は、積層厚みに応じて、フィルムの各層を削り取ることで、各層単体を構成する成分を採取し、評価することができる。なお、本発明のフィルムについては、フィルム製造時の混合比率から計算により、組成を算出した。

（２）ポリエステルの固有粘度
ポリエステル樹脂およびフィルムの固有粘度は、ポリエステルをオルトクロロフェノールに溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃にて測定した。積層フィルムの場合は、積層厚みに応じて、フィルムの各層を削り取ることで、各層単体の固有粘度を評価することができる。

（３）フィルム厚み、層厚み
フィルムをエポキシ樹脂に包埋し、フィルム断面をミクロトームで切り出した。該断面を透過型電子顕微鏡（日立製作所製ＴＥＭ Ｈ７１００）で５０００倍の倍率で観察し、フィルム厚みおよびポリエステル層の厚みを求めた。

（４）融点
示差走査熱量計（セイコー電子工業製、ＲＤＣ２２０）を用い、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７、ＪＩＳ Ｋ７１２２−１９８７に準拠して測定および、解析を行った。ポリエステルフィルムを５ｍｇ、サンプルに用い、２５℃から２０℃／分で３００℃まで昇温した際のＤＳＣ曲線より得られた吸熱ピークの頂点の温度を融点とした。なお、積層フィルムの場合は、積層厚みに応じて、フィルムの各層を削り取ることで、各層単体の融点を測定することができる。本発明において、ポリエステルＡ層とポリエステルＢ層とを有する積層ポリエステルフィルムの場合は、各層の融点を測定し、融点の高い層をポリエステルＡ層、低い方の層をポリエステルＢ層とした。

（５）結晶融解前の微小吸熱ピーク温度（Ｔｍｅｔａ）
示差走査熱量計（セイコー電子工業製、ＲＤＣ２２０）を用い、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７、ＪＩＳ Ｋ７１２２−１９８７に準拠して測定および、解析を行った。ポリエステルフィルムを５ｍｇ、サンプルに用い、２５℃から２０℃／分で３００℃まで昇温した際の結晶融解ピークの前に現れる微小の吸熱ピーク温度をＴｍｅｔａとして読み取った。

（６）フィルムの主配向軸（ＴＤ）
フィルムの任意の点において１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法でサンプルを切り出し、ＫＳシステムズ製（現王子計測機器）のマイクロ波分子配向計ＭＯＡ−２００１Ａ（周波数４ＧＨｚ）を用い、ポリエステルフィルムの面内の主配向軸を求め、ＴＤ方向とした。

（７）熱収縮率（１５０℃）
フィルムをＭＤ方向およびＴＤ方向にそれぞれ長さ１５０ｍｍ×幅１０ｍｍの矩形に切り出しサンプルとした。サンプルに１００ｍｍの間隔（中央部から両端に５０ｍｍの位置）で標線を描き、３ｇの錘を吊るして１５０度に加熱した熱風オーブン内に３０分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の標線間距離を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から下記式により熱収縮率を算出した。なお、評価は、フィルムの任意の位置における主配向軸方向をＴＤ方向とし、該位置を中心（ＴＤ方向中心）として、ＴＤ方向に沿って２方向それぞれ５００ｍｍ幅を採取し、１１００ｍｍ幅としたＴＤ方向の中心、中心からＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置、中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置の３点についてそれぞれ５回ずつ行い、その１５個の値の平均値を１５０度におけるフィルムＭＤ方向およびＴＤ方向の熱収縮率とした。
熱収縮率（％）＝｛（加熱処理前の標線間距離）−（加熱処理後の標線間距離）｝／（加熱処理前の標線間距離）×１００
（８）広角Ｘ線測定
ＰＥＴフィルムの（−１０５）面回折ピークの面積をＸ線回折装置（ＲIｇａｋｕ社製 ＳｍａｒｔＬａｂ）を用いて下記の条件で広角Ｘ線回折法により測定した。

Ｘ線回折装置 ：Ｒｉｇａｋｕ社製 ＳｍａｒｔＬａｂ
Ｘ線源 ：ＣｕＫα線（Ｎｉフィルター使用）
出力 ：４０ｋＶ ５０ｍＡ
スリット ：ＩＳ＝２．０ｍｍｈ−２．２ｍｍｗ
：ＲＳ１＝５ｍｍ、ＲＳ２＝５ｍｍ
検出器 ：Ｄ／ｔｅＸ（０次元モード）
スキャン方法 ：連続スキャン
測定角度 ：２θ＝４２．８°（（−１０５）面）
測定範囲 ：β＝−９０〜２７０°
ステップ ：０．５°
スキャン速度 ：４０°／分
測定試料は、フィルムをＭＤ長手になるように３ｃｍ×１ｍｍに切り出して、厚さ１ｍｍになるように重ねて調製した。２θ＝４２．８°、ω＝２１．４°になるようにＸ線源および検出器を固定し、試料を面内回転させることで円周方向のプロファイルを得た（βスキャン）。βスキャンで得られたピーク以下の強度面積を求めた。なお、測定は（７）と同様にして、１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心の強度面積（βＣ）、１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心からＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における強度面積（βＡ）、１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置における強度面積（βＢ）の測定を行った。

（９）剛直非晶量
１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心から（８）のＡ方向と同じ方向の５００ｍｍの位置において、下記条件にて、融解熱量と冷結晶化熱量の差（△ＨｍＡ−△ＨｃＡ）、比熱差（△ＣｐＡ）を測定し、式（ＩＶ）より結晶化度（ＸｃＡ）と可動非晶量（ＸｍａＡ）を算出しさらに式（Ｖ）から剛直非晶量（ＧＡ）を算出した。

[融解熱量と冷結晶化熱量の差]
・測定手法 ：通常ＤＳＣ法
・測定装置 ：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｑ１０００
・データ処理：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製 ”Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ２０００”
・雰囲気 ：窒素流（５０ｍＬ／ｍｉｎ）
・温度，熱量校正：高純度インジウム（Ｔｍ＝１５６．６１℃，△Ｈｍ＝２８．７０ｇ／Ｊ）
・温度範囲 ：０〜３００℃
・昇温速度 ：１０℃／ｍｉｎ
・試料量 ：１０ｍｇ
・試料容器 ：アルミニウム製標準容器
・測定回数 ：３回。

[比熱差]
・測定手法 ：温度変調ＤＳＣ法
・測定装置 ：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｑ１０００
・データ処理：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製 ”Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ２０００”
・雰囲気 ：窒素流（５０ｍＬ／ｍｉｎ）
・温度，熱量校正：高純度インジウム（Ｔｍ＝１５６．６１℃，△Ｈｍ＝２８．７０ｇ／Ｊ）
・比熱校正 ：サファイア
・温度範囲 ：０〜２００℃
・昇温速度 ：２℃／ｍｉｎ
・試料量 ：５ｍｇ
・試料容器 ：アルミニウム製標準容器
・測定回数 ：３回。

[剛直非晶量]
・結晶化度（ＸｃＡ）［％］＝（（△ＨｍＡ−△ＨｃＡ）／ＰＥＴの完全結晶融解熱量）×１００…（ＶＩ）
△ＨｍＡ：１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心から（８）のＡ方向と同じ方向の５００ｍｍの位置における融解熱量［Ｊ／ｇ］
△ＨｃＡ：１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心から（８）のＡ方向と同じ方向の５００ｍｍの位置における冷結晶化熱量［Ｊ／ｇ］
ＰＥＴの完全結晶融解熱量：１４０．１０［Ｊ／ｇ］
・可動非晶量（ＸｍａＡ）［％］＝（△ＣｐＡ／ＰＥＴの完全非晶比熱差）×１００…（ＶＩＩ）
△ＣｐＡ：１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心から（８）のＡ方向と同じ方向の５００ｍｍの位置におけるＴｇ前後での比熱差
ＰＥＴの完全非晶比熱差：０．４０５２Ｊ／ｇ℃
・剛直非晶量（ＧＡ）［％］＝１００−（ＸｃＡ＋ＸｍａＡ）…（ＶＩＩＩ）
１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心から（８）のＡ方向と同じ方向の５００ｍｍの位置における剛直非晶量（ＧＡ）の測定と同様の手順で、１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心の剛直非晶量（ＧＣ）及び１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置における剛直非晶量（ＧＢ）の測定を行い、下の式（ＩＸ）にて幅方向の剛直非晶量のバラツキを求めた。

|１−（ＧＡ＋ＧＢ）／（ＧＣ×２）|…（ＩＸ）
（１０）面配向度
（８）で得られたβスキャンで得られたピーク以下の強度面積βＡと（９）で得られた結晶化度ＸｃＡを用いて、下式（Ｘ）にて求めた
βＡ÷ＸｃＡ＝ＮＡ…（Ｘ）
面配向度（ＮＡ）と同様の手順で１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心の面配向度（ＮＣ）及び１１００ｍｍ幅フィルムのＴＤ方向の中心からＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置における面配向度（ＮＢ）を求め、下の式（ＸＩ）にて幅方向の面配向度のバラツキを求めた。

|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）|…（ＸＩ）
（１１）光学フィルムの幅方向均一性
フィルム表面に、ポリアリレート／ＭＥＫ分散体をダイコーターにて塗工・乾燥を行った。（乾燥温度：１５０℃、乾燥時間：１分、巻出張力：２００Ｎ／ｍ、巻取張力：１００Ｎ／ｍ、乾燥後のポリアリレート厚みは２５μｍ）。得られたポリアリレート塗布ポリエステルフィルムから、ポリアリレート層を剥離し、幅方向の中心、中心から幅方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置、中心から幅方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍの位置の３点について、面内レタデーションを測定し、下記の基準で評価を行った。なお、レタデーションは、新王子計測器製自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定を行った。Ｂ以上を合格とした。
Ａ：３点測定したレタデーションの最大値と最小値の差が１０ｎｍ未満であった。
Ｂ：３点測定したレタデーションの最大値と最小値の差が１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満であった。
Ｃ：３点測定したレタデーションの最大値と最小値の差が２０ｎｍ以上であった。
（１２）生産性
本ポリエステルフィルムを生産するにあたって、製品化をはじめてからフィルム破れにより製品採りが中断するまでの製膜継続時間から生産性を評価した。Ｂ以上を合格とした。
Ａ：６時間製膜してフィルム破れは発生しなかった
Ｂ：６時間 製膜してフィルムやぶれが１回だけ発生した
Ｃ：６時間 製膜してフィルムやぶれが２回以上発生した
（ポリエステルの製造）
製膜に供したポリエステル樹脂は以下のように準備した。

（ポリエステルＡ）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が１００モル％、グリコール成分としてエチレングリコール成分が１００モル％であるポリエチレンテレフタレート樹脂（固有粘度０．６５）。

（ポリエステルＢ）
１，４−シクロヘキサンジメタノールがグリコール成分に対し３３モル％共重合された共重合ポリエステル（イーストマン・ケミカル社製 ＧＮ００１）を、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステルとして使用した（固有粘度０．７５）。

（ポリエステルＣ）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が１００モル％、グリコール成分としてエチレングリコール成分が７０モル％、ネオペンチルグリコール成分が３０モル％であるネオペンチルグリコール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（固有粘度０．７５）。

（ポリエステルＤ）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が１００モル％、グリコール成分としてエチレングリコール成分が８５モル％、ジエチレングリコール成分が１５モル％であるジエチレングリコール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（固有粘度０．６５）。

（ポリエステルＥ）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が８２．５モル％、イソフタル酸成分が１７．５モル％、グリコール成分としてエチレングリコール成分が１００モル％であるイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（固有粘度０．７０）。

（粒子マスター）
ポリエステルＡ中に数平均粒子径２．２μｍの凝集シリカ粒子を粒子濃度２質量％で含有したポリエチレンテレフタレート粒子マスター（固有粘度０．６５）。

（実施例１）
組成を表の通りとして、原料をそれぞれ酸素濃度を０．２体積％とした別々のベント同方向二軸押出機に供給し、Ａ層押出機シリンダー温度を２７０℃、Ｂ層押出機シリンダー温度を２７７℃で溶融し、Ａ層とＢ層合流後の短管温度を２７７℃、口金温度を２８０℃で、Ｔダイより２５℃に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させＡ層／Ｂ層／Ａ層からなる３層未延伸フィルムを得た。次いで、長手方向への延伸前に加熱ロールにてフィルム温度を上昇させ、延伸温度８５℃で長手方向に３．３倍延伸し、すぐに４０℃に制御した金属ロールで冷却した。

次いでテンター式横延伸機にて延伸前半温度９５℃、延伸中盤温度１０５℃、延伸後半温度１４０℃で幅方向に３．８倍延伸し、そのままテンター内にて、熱処理前半温度２００℃、熱処理中盤温度２２５℃で熱処理を行った。このとき、熱処理前半で幅方向に８％微延伸を行い、さらに熱処理中盤で幅方向に６％微延伸を行いながら熱処理を施した。その後、熱処理後半温度１８０℃で、幅方向に３％のリラックスを掛けながら熱処理を行い、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（実施例２）
熱処理前半で幅方向に１５．０％微延伸を行い、熱処理中盤で幅方向に１０．０％微延伸を行った以外は、実施例１と同様にしてフィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（実施例３）
熱処理前半で幅方向に６．０％微延伸を行い、熱処理中盤で幅方向に３．０％微延伸を行った以外は、実施例１と同様にしてフィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（実施例４）
厚みを７５μｍに変更し、熱処理中盤温度２１５℃で熱処理を行った以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（実施例５）
組成を表の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルを得た。

（実施例６）
組成を表の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルを得た。

（実施例７）
組成を表の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（実施例８）
組成を表の通りに変更した以外は実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（比較例１）
熱処理前半で幅方向に５．０％微延伸を行い、熱処理中盤で幅方向に３．０％微延伸を行った以外は、実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（比較例２）
熱処理前半で幅方向に２０．０％微延伸を行い、熱処理中盤で幅方向に１５．０％微延伸を行った以外は、実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。製膜破れが頻発し、製品採りができなかったため、破れ直前に採取したサンプルから物性を測定した。

（比較例３）
熱処理前半で幅方向に５．０％微延伸を行い、熱処理中盤で幅方向に３．０％微延伸を行い、組成を表の通りにした以外は、実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（比較例４）
組成を表の通りに変更した以外は、実施例１と同様にして、フィルム厚み５０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

表中の略語の意味は以下の通りである。
ＥＧ：エチレングリコール
ＣＨＤＭ：１，４−シクロヘキサンジメタノール
ＤＥＧ：ジエチレングリコール
ＮＰＧ：ネオペンチルグリコール
ＴＰＡ：テレフタル酸
ＩＰＡ：イソフタル酸

本発明により、光学フィルム用樹脂組成物と基材との積層体をロール状のまま延伸することが可能で、異物巻き込みやキズの発生が少ない生産性の高い光学フィルムの製造を実現するための基材として用いることができる光学フィルム製造用ポリエステルフィルムを提供することができる。

Claims (5)

1. １５０℃におけるフィルムＭＤ方向の熱収縮率が３．０％以下でありＴＤ方向の熱収縮率が１．５％以下でありかつ式（Ｉ）を満たす光学フィルム製造用ポリエステルフィルム。
   ０．０２≦|１−（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＣ×２）| ≦０．３０ ・・・（Ｉ）
   但し、ＮＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における面配向度
   ＮＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における面配向度
   ＮＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における面配向度
2. 式（ＩＩ）を満たす請求項１に記載の光学フィルム製造用ポリエステルフィルム。
   ０．００５≦|１− （ＧＡ＋ＧＢ）／（ＧＣ×２） | ≦０．０６０ ・・・（ＩＩ）
   但し、ＧＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における剛直非晶量
   ＧＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における剛直非晶量
   ＧＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における剛直非晶量
3. 式（ＩＩＩ）〜（ＩＶ）を満たす請求項１または２に記載の光学フィルム製造用ポリエステルフィルム。
   ＸｃＡ≧２５．０％・・・（ＩＩＩ）
   ＸｃＢ≧２５．０％・・・（ＩＶ）
   ＸｃＣ≧２５．０％・・・（Ｖ）
   但し、ＸｃＡ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向の任意の一方向（Ａ方向）の５００ｍｍの位置における結晶化度
   ＸｃＢ：フィルムのＴＤ方向の中心から、ＴＤ方向のＡ方向と反対の方向（Ｂ方向）の５００ｍｍ位置における結晶化度
   ＸｃＣ：フィルムのＴＤ方向の中心における結晶化度
4. ポリエステルＡ層とポリエステルＡ層より融点の低いポリエステルＢ層とを有する積層ポリエステルであって、ポリエステルＡ層が少なくとも一方の最外層に位置する請求項１から３に記載の光学フィルム製造用ポリエステルフィルム。
5. ポリエステルＡ層の融点とポリエステルＡ層より融点の低いポリエステルＢ層の融点の差が３℃以上１３℃以下である請求項１から４に記載の光学フィルム製造用ポリエステルフィルム。