JP4928385B2 - 偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルム - Google Patents

Description

本発明は、偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムに関する。

液晶表示装置に用いられる偏光板は、液晶表示装置の組立工程で埃や傷が付くのを防ぐために、保護フィルムが貼られた状態で扱われる。偏光板の欠点検査も、保護フィルムが貼られた状態で行われる。偏光板保護フィルムの基材としては、ポリエステルフィルムが用いられているが、単にポリエステルフィルムを用いたのでは、偏光板の欠点検査に適した保護フィルムとはならない。

特開２００２−４０２５０号公報 特開２００２−３６４７６号公報

本発明は、偏光板保護フィルムとして偏光板に貼り合せた状態で、色相とヘーズが偏光板の欠点検査を行うに適した範囲にあり、欠点検査をしやすい、偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、芯層とこれに接する両表層から構成される積層フィルムであって、両表層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０５〜０．１０重量％含有するポリエステル組成物からなり、芯層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０２〜０．０４重量％含有するポリエステル組成物からなり、積層フィルム全体として多孔質シリカ粒子濃度が０．０３〜０．０５重量％であることを特徴とする、偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムである。

本発明によれば、偏光板保護フィルムとして偏光板に貼り合せた状態で、色相とヘーズが偏光板の欠点検査を行うに適した範囲にあり、欠点検査をしやすい、偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムを提供することができる。

以下、本発明を詳しく説明する。
［積層フィルム］
本発明の積層フィルムは、芯層とこれに接する両表層から構成される。本発明では、積層フィルムとすることによって、偏光板に貼り合わせた状態で行う欠点検査に適した色相を得ることができる。他方、単層のフィルムを偏光板の欠点検査に用いようとすると、偏光板に貼り合わせた状態での色が黄色くなりすぎ、欠点検査に適さない。

本発明では、積層フィルムの芯層に配合する粒子の平均粒径と表層に配合する粒子の平均粒径を同じにすることで、生産工程でフィルムの端材を再利用ができるようにしつつ、色相が黄色くずれていない積層フィルムを用いることで、欠点検査に適した偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムを得ることができる。

本発明の積層フィルムは、積層フィルム全体として多孔質シリカ粒子濃度が０．０３〜０．０５重量％である。０．０３重量％未満であると積層フィルムのヘーズが低くなり、実用上許容レベル異物や傷欠点が検出され、オーバースペックとなり、０．０５重量％を超えると実用上問題なるレベルの異物や傷欠点が検出されず、偏光板保護フィルムの基材に不適である。

［表層］
両表層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０５〜０．１０重量％含有するポリエステル組成物からなる。多孔質シリカ粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であるとヘーズが低くなりすぎ、偏光板に貼り合わせて欠点検査を行うときに欠点が見えすぎて判別し難くなり、また、フィルム生産時の巻き取り性が悪くなる。多孔質シリカ粒子の平均粒径が５μｍを超えるとヘーズが高くなりすぎ、偏光板に貼り合わせて欠点検査を行うときに欠点があっても見えず判別できない。

表層のポリエステル組成物に含有される多孔質シリカ粒子が０．０５重量％未満であるとフィルムのヘーズが低くなりすぎ、偏光板に貼り合わせて欠点検査を行うときに欠点が見えすぎて判別し難くなり、また、フィルム生産時の巻き取り性が悪くなる。表層のポリエステル組成物に含有される多孔質シリカ粒子が０．１０重量％を超えるとフィルムのヘーズが高くなり過ぎて、偏光板に貼り合せたときに、偏光板に欠点があっても十分に見えず欠点を判別できない。

表層の厚みは、積層フィルムの総厚みに対して、好ましくは５〜１５％、さらに好ましくは５〜１０％である。５％未満であると積層フィルムの色相が青くなり過ぎて好ましくなく、１５％を超えると積層フィルムの色相が黄色くなり過ぎて好ましくない。

［芯層］
芯層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０２〜０．０４重量％含有するポリエステル組成物からなる。多孔質シリカ粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であるとヘーズが低くなりすぎ、偏光板に貼り合わせて欠点検査を行うときに欠点が見えすぎて判別し難くなり、また、フィルム生産時の巻き取り性が悪くなる。多孔質シリカ粒子の平均粒径が５μｍを超えるとヘーズが高くなりすぎ、偏光板に貼り合わせて欠点検査を行うときに欠点があっても見えず判別できない。

芯層のポリエステル組成物に含有される多孔質シリカ粒子が０．０２重量％未満であるとフィルムのフィルムの色相が青くなり過ぎて、従来から一般的に用いられている欠点検査方法で検査することができず、偏光板の検査に適さない。芯層のポリエステル組成物に含有される多孔質シリカ粒子が０．０４重量％を超えるとフィルムの色相が黄色くなり過ぎて、この場合も従来から一般的に用いられている欠点検査方法で検査することができず、偏光板の検査に適さない。

芯層の厚みは、積層フィルムの総厚みに対して、好ましくは９０〜７０％、さらに好ましくは９０〜８０％である。９０％を超えると積層フィルムの色相が青くなり過ぎて好ましくなく、７０％未満であると積層フィルムの色相が黄色くなり過ぎて好ましくない。
なお、芯層と両表層を含む積層フィルムの総厚みは、適切な強度を維持し、取り扱い性の観点から、好ましくは１５〜１００μｍ、さらに好ましくは２０〜７５μｍである。

［ポリエステル］
本発明において、両表層と芯層のポリエステル組成物のポリエステルは、熱可塑性芳香族ポリエステルであり、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート、ポリテトラメチレンテレフタレートを用いることができ、機械的特性、コストの点から、最も好ましいものは、ポリエチレンテレフタレートである。ポリエステルは、共重合成分を含有する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、共重合成分は例えば２０モル％まで共重合することができる。

両表層と芯層で、ポリエステルは同じでも異なってもよいが、生産工程で端材を回収再利用するため、そして層の界面での強固な剥離強度を得るために、同じポリエステルを用いることが好ましい。

［多孔質シリカ粒子］
多孔質シリカ粒子は、一次粒子が集まった凝集体の状態であり、凝集体たる多孔質シリカとしての平均粒径が０．１〜５μｍの範囲にあるものが好ましい。一次粒子の平均粒径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。一次粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満であるとスラリー段階で解砕により極微細粒子が発生し、これが粗大な凝集体を生成して欠点となるので好ましくない。一次粒子の平均粒径が０．１μｍを超えると粒子の多孔質性が失われ、ポリエステルとの親和性が失われてボイドが発生し易くなり、得られた積層フィルムの透明性が失われ、ヘーズが高くなり、ひいては検査の誤差が生じることがあり、好ましくない。

多孔質シリカ粒子として、市販品としては、例えば富士シリシア化学（株）製サイリシア、（株）東海化学工業所製マイクロイド、東ソー・シリカ（株）製ニップジェルを用いることができる。

［色相・ヘーズ］
本発明の積層フィルムの透過カラーｂ^＊値は、好ましくは０．０〜１．１、さらに好ましくは０．５〜１．０である。０．０未満であると偏光板保護フィルム加工後の色相が黄色くなり従来の検査で前提としている色相からずれて好ましくなく、１．１を超えると偏光板保護フィルムへの加工後の色相が青くなり、従来の検査で前提としている色相からずれて好ましくない。

本発明の積層フィルムのフィルムヘーズは、好ましくは２．０〜５．０％、さらに好ましくは３．０〜４．５％である。２．０％未満であると積層フィルムヘーズが低くなり透明すぎて異物・傷欠点検査でオーバースペックなり好ましくなく、５．０％を超えると積層フィルムヘーズが高くなり異物・傷欠点検査で欠点の検出が困難となり好ましくない。

［製造方法］
本発明の積層フィルムは、基本的には従来から知られている、あるいは当業界に蓄積されている方法で製造することができる。具体的には、次のような製造方法により製造するとよい。

ダイから溶融したポリマーを共押出し法で押し出して、芯層と両表層を積層させ、未延伸シートとする。ダイより押出された未延伸シートは、キャスティングドラムで冷却固化され、未延伸フィルムとなる。この未延伸状フィルムをロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は２個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。延伸温度はポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度、さらにはＴｇ〜７０℃高い温度とするのが好ましい。延伸倍率は、用途の要求特性にもよるが、縦方向、縦方向と直交する方向（以降、横方向と呼ぶ）ともに、好ましくは３．０〜５．０倍、さらに好ましくは３．２〜４．５倍である。３．０倍未満とするとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得られず好ましくなく、５．０倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなり好ましくない。

縦延伸後のフィルムは、続いて、横延伸、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとするが、これら処理はフィルムを走行させながら行う。横延伸の処理はポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度から始める。そしてＴｇより（５〜７０）℃高い温度まで昇温しながら行う。横延伸過程での昇温は連続的でも段階的（逐次的）でもよいが通常逐次的に昇温する。例えばテンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って複数に分け、ゾーン毎に所定温度の加熱媒体を流すことで昇温する。横延伸の倍率は、要求特性にもよるが、好ましくは３．０〜５．０倍、さらに好ましくは３．２〜４．５倍である。３．０倍未満であるとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得られず好ましくなく、５．０倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなり好ましくない。
横延伸後のフィルムは両端を把持したまま（Ｔｍ−２０〜１００）℃で定幅または１０％以下の幅減少下で熱処理して熱収縮率を低下させるのがよい。これより高い温度であるとフィルムの平面性が悪くなり、厚み斑が大きくなり好ましくない。また、熱処理温度が（Ｔｍ−８０）℃より低いと熱収縮率が大きくなることがある。

また、縦方向と横方向に同時に延伸する同時二軸延伸方法で製造することもできる。
本発明において、帯電防止性、易接着性、離型性等の機能付与を目的に塗布層を両表層の上に形成させることもできる。

以下、実施例により本発明を詳述する。なお、各特性値は以下の方法で測定した。
（１）粒子の平均粒径
島津製作所製ＣＰ―５０型セントリフュグル パーティクル サイズ アナライザー（Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて測定した。得られる遠心沈降曲線を基に算出した各粒径の粒子とその存在量との積算曲線から、５０マスパーセントに相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とした（「粒度測定技術」日刊工業新聞社発行、１９７５年、頁２４２〜２４７参照）。
（２）フィルム厚み
フィルムをエレクトリックマイクロメーター（アンリツ製 Ｋ−４０２Ｂ）にて、１０点厚みを測定し、平均値をフィルムの厚みとした。
（３）各層の厚み
フィルムを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム（ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｓ）で縦方向に平行な断面を５０ｎｍ厚の薄膜切片にした後、透過型電子顕微鏡を用いて、加速電圧１００ｋｖにて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定し、平均厚みを求めた。
（４）透過カラーｂ^＊値
ＪＩＳ Ｚ８７２２に準じ、分光式色差計（日本電色工業社製の商品名「ＳＥ−２０００」）を使用してフィルムの透過カラーｂ^＊値を測定した。
（５）フィルムヘーズ
ＪＩＳ Ｋ７３６１に準じ、ヘーズ測定器（日本電色工業社製の商品名「ＮＤＨ―２０００」）を使用して測定した。

［実施例１〜７、比較例２〜６］
表に示す微粒子を含む溶融ポリエチレンテレフタレート（［η］＝０．６４ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝７８℃）を共押出法によりダイより押出し、冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いで縦方向に３．６倍に延伸した。次いで、１４０℃で３．８倍に延伸し、更に２３０℃で熱固定して表に示すフィルム（厚さ３８μｍ）を得た。

［比較例１］
単層で押し出した以外は全て実施例１と同様である。

本発明の偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルムは、そのうえに粘着層を設けて、偏光板保護フィルムとして用いることができる。この偏光板保護フィルムは、偏光板の保護と偏光板の欠点検査に好適に用いることができる。

Claims (5)

1. 芯層とこれに接する両表層から構成される積層フィルムであって、両表層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０５〜０．１０重量％含有するポリエステル組成物からなり、芯層は平均粒径０．１〜５μｍの多孔質シリカ粒子を０．０２〜０．０４重量％含有するポリエステル組成物からなり、積層フィルム全体として多孔質シリカ粒子濃度が０．０３〜０．０５重量％であることを特徴とする、偏光板保護フィルムの基材として用いる積層フィルム。
2. 表層の厚みがフィルム合計厚みの５〜１５％、芯層の厚みが９０〜７０％であり、フィルム総厚みが１５〜１００μｍである、請求項１記載の積層フィルム。
3. 透過カラーｂ^＊値が０．０〜１．１である、請求項１記載の積層フィルム。
4. フィルムヘーズが２．０〜５．０％である、請求項１記載の積層フィルム。
5. 請求項１記載の積層フィルムに粘着層を設けてなる、偏光板保護フィルム。