JP6297379B2 - ポリエステル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、偏光板、画像表示装置、ハードコートフィルム、タッチパネル用センサーフィルム、ガラス飛散防止フィルム、およびタッチパネル - Google Patents

ポリエステル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、偏光板、画像表示装置、ハードコートフィルム、タッチパネル用センサーフィルム、ガラス飛散防止フィルム、およびタッチパネル Download PDF

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Description

本発明は、ポリエステル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、偏光板、画像表示装置、ハードコートフィルム、タッチパネル用センサーフィルム、ガラス飛散防止フィルム、およびタッチパネルに関する。
液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(OELD又はIELD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、タッチパネル、電子ペーパー等の画像表示装置は、画像表示パネルの表示画面側に偏光板が配置されている。例えば、液晶表示装置は、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。従来、液晶表示装置は表示画像の視野角依存性が大きいことが大きな欠点であったが、VAモード、IPSモード等の広視野角液晶モードが実用化されており、これによってテレビ等の高品位の画像が要求される市場でも液晶表示装置の需要が急速に拡大しつつある。
液晶表示装置に用いられる偏光板は、一般にヨウ素や染料を吸着配向させたポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光子と、その偏光子の表裏両側に透明な保護フィルム(偏光板保護フィルム)を貼り合わせた構成となっている。便宜上、液晶セルに貼合する面(表示側の反対側)の保護フィルムをインナーフィルム、対向側(表示側)をアウターフィルムと呼ぶ。ポリエステル樹脂フィルムなどは、コストも安く、機械強度が高い、低透湿性を有する、などの利点を持つため、アウターフィルムとしての活用が期待されている。
また、ポリエステル樹脂フィルムは、偏光板の保護フィルム等の液晶表示装置の基材として用いる他に、透明導電性フィルム、飛散防止フィルム、ハードコートフィルム等のタッチパネル用部材として用いられることが増えている。
このような基材や部材にポリエステル樹脂フィルムを用いる際、例えば、特許文献1、特許文献2のように、面内の複屈折を小さくすることで、ディスプレイに表示する際の正面の虹ムラを抑制できることが知られている。
国際公開2011/043131号パンフレット 特開2010−107892号公報
しかし、特許文献1や特許文献2に記載されている方法では、面内の複屈折を小さくすることでディスプレイを正面から見たときの虹ムラはある程度抑制できるが、ディスプレイを斜めから見たときの虹ムラは抑制できないという問題がある。
本発明の解決しようとする課題は、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善することができるポリエステル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、偏光板、画像表示装置、ハードコートフィルム、タッチパネル用センサーフィルム、ガラス飛散防止フィルム、およびタッチパネルを提供することである。
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、フィルムの厚み、フィルム面内方向の複屈折、フィルム厚み方向の複屈折や、フィルム面内の複屈折ムラを制御することで、ディスプレイを斜めから見たときの虹ムラも解消できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
上記課題を達成するための具体的手段である本発明は以下のとおりである。
[1] 下記式(1)〜(4)を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルム;
15μm≦Th≦60μm ・・・式(1)
0<nx−ny≦0.020 ・・・式(2)
0.120≦(nx+ny)/2−nz<0.160 ・・・式(3)
0<nΔ≦0.014 ・・・式(4)
式(1)〜(4)中、Thはポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、ポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;nxはポリエステル樹脂フィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはポリエステル樹脂フィルム面内の進相軸方向の屈折率を表し、nzはポリエステル樹脂フィルム厚み方向の屈折率を表し、nΔはポリエステル樹脂フィルムの任意の箇所1m2内の(nx−ny)の最大値と最小値との差を表す。
[2] [1]に記載のポリエステル樹脂フィルムは、下記式(5)を満たすことが好ましい;
130℃≦Tpre≦200℃ ・・・式(5)
式(5)中、Tpreはポリエステル樹脂フィルムの示差走査熱量測定で測定されるプレピーク温度を表し、単位は℃である。
[3] [1]または[2]に記載のポリエステル樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂フィルムの密度が、1.370〜1.390g/cm3であることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムは、150℃で30分静置した後のポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が3.5%以下であることが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムは、80℃24時間静置した後のポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が0.3%以下であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂フィルムの幅が0.6〜6mであることが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムは、二軸配向であることが好ましい。
[8] ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステル樹脂フィルムを成形する工程と、
成形されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、
縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程と、を含み、
下記式(1’)および(6)〜(11)を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法;
15μm≦Th’≦60μm ・・・式(1’)
2.8≦DMD≦3.6 ・・・式(6)
DMD−1.0≦DTD≦DMD+0.5 ・・・式(7)
130℃≦TSET≦200℃ ・・・式(8)
80℃≦TTDs≦120℃ ・・・式(9)
120℃≦TTDe≦180℃ ・・・式(10)
20℃≦TTDe−TTDs≦80℃ ・・・式(11)
式(1’)および(6)〜(11)中、Th’は横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;DMDは縦方向の延伸倍率を表し、DTDは横方向の延伸倍率を表し、TSETは熱固定時の最高到達膜面温度を表し、TTDsは横延伸開始時の膜面温度を表し、TTDeは横延伸終了時の膜面温度を表す;TSET、TTDs、およびTTDeの単位は℃である。
[9] [8]に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、縦延伸後かつ横延伸前のポリエステル樹脂フィルムの複屈折が、下記式(12)および式(13)を満たすことが好ましい;
0.030<nx(MD)−ny(MD)≦0.090 ・・・式(12)
0.030≦(nx(MD)+ny(MD))/2−nz(MD)<0.090 ・・・(13)
式(12)および式(13)中、nx(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率を表し、ny(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の進相軸方向の屈折率を表し、nz(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の屈折率を表す。
[10] [8]または[9]に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する熱固定部、前記熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する熱緩和部を搬送する工程を含み、
熱緩和部における、縦方向の緩和率を1〜10%、横方向の緩和率を3〜23%とすることが好ましい。
[11] [8]〜[10]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する熱固定部、前記熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する熱緩和部を搬送する工程を含み、
横延伸部と熱固定部との間に、中間冷却部を含むことが好ましい。
[12] [11]に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、中間冷却部において、下記式(14)を満たすことが好ましい;
30℃≦TMC≦(TTDe−10)℃ ・・・式(14)
式(14)中、TMCは最低膜面温度を表し、TTDeは横延伸終了時に膜面温度を表し、ともに単位は℃である。
[13] 偏光子と、[1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムとを含むことを特徴とする偏光板。
[14] [1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルム、または、請求項13に記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
[15] [14]に記載の画像表示装置は、少なくとも青色と緑色と赤色の発光ピークを有する光源ユニットと、両面に偏光板を有する液晶セルを含み、光源ユニットの緑色の発光ピーク、及び赤色の発光ピークのうち、半値幅の小さい方の半値幅Wが50nm以下であることが好ましい。
[16] [15]に記載の画像表示装置は、光源ユニットが、青色発光ダイオード、または紫外線発光ダイオードと、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体とを少なくとも有することが好ましい。
[17] [16]に記載の画像表示装置は、蛍光体のうち少なくとも1つが量子ドットであることが好ましい。
[18] [1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするハードコートフィルム。
[19] [1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするタッチパネル用センサーフィルム。
[20] [1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするガラス飛散防止フィルム。
[21] [1]〜[7]のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルム、[13]に記載の偏光板、[18]に記載のハードコートフィルム、[19]に記載のタッチパネル用センサーフィルム、および[20]に記載のガラス飛散防止フィルムの少なくともいずれかを備えることを特徴とするタッチパネル。
本発明によれば、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善することができるポリエステル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、偏光板、画像表示装置、ハードコートフィルム、タッチパネル用センサーフィルム、ガラス飛散防止フィルム、およびタッチパネルを提供することができる。
2軸延伸機の一例を上面から示す上面図である。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[ポリエステル樹脂フィルム]
本発明のポリエステル樹脂フィルム(以下、単に「フィルム」ともいう)は、下記式(1)〜(4)を満たすことを特徴とする。
15μm≦Th≦60μm ・・・式(1)
0<nx−ny≦0.020 ・・・式(2)
0.120≦(nx+ny)/2−nz<0.160 ・・・式(3)
0<nΔ≦0.014 ・・・式(4)
式(1)〜(4)中、Thはポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、ポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;nxはポリエステル樹脂フィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはポリエステル樹脂フィルム面内の進相軸方向の屈折率を表し、nzはポリエステル樹脂フィルム厚み方向の屈折率を表し、nΔはポリエステル樹脂フィルムの任意の箇所1m2内の(nx−ny)の最大値と最小値との差を表す。
このような構成により、本発明のポリエステル樹脂フィルムは、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善することができる。
正面から見たときの虹ムラは、面内の複屈折を小さくすることで改善することができるが、斜めから見た時の虹ムラを改善することができない。
本発明では、フィルムの厚みを特定の範囲とし、且つ、フィルム面内の複屈折、フィルムの厚み方向の複屈折、およびフィルムの任意の箇所1m2内の面内の複屈折の最大値と最小値との差としてのムラ(以下、面内の複屈折分布ともいう)を特定の範囲とすることで、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善することができる。
以下、本発明のポリエステル樹脂フィルムの好ましい態様について説明する。
<ポリエステル樹脂フィルムの厚み>
本発明のポリエステル樹脂フィルムの厚みは、下記式(1)を満たし、下記式(1−2)を満たすことが好ましく、下記式(1−3)を満たすことがより好ましい。
15μm≦Th≦60μm ・・・式(1)
20μm≦Th≦55μm ・・・式(1−2)
23μm≦Th≦50μm ・・・式(1−3)
Thはポリエステル樹脂フィルムの厚み(μm)を表す。
ポリエステル樹脂フィルムの厚みが15μm以上であると、液晶表示装置やタッチパネルへの貼り合わせ時にシワ等が生じ難くなり、そこが虹ムラの表示故障になり難い。ポリエステル樹脂フィルムの厚みが60μm以下であると、虹ムラが見え難くなる。
ポリエステル樹脂フィルムの厚みThは、例えば、接触式膜厚測定計を用い、縦延伸した方向(長手方向)に0.5mにわたり等間隔に50点をサンプリングし、さらにフィルム幅方向(長手方向に直交する方向)にフィルム全幅にわたり等間隔(幅方向に50等分)に50点をサンプリングした後、これらの100点の厚みを測定した。これら100点の平均の厚みを求め、ポリエステルフィルムの厚みとした。
<ポリエステル樹脂フィルムの複屈折>
本発明のポリエステル樹脂フィルムの面内の複屈折は、下記式(2)を満たし、下記式(2−2)を満たすことが好ましく、下記式(2−3)を満たすことがより好ましい。
0<nx−ny≦0.020 ・・・式(2)
0.001≦nx−ny≦0.015 ・・・式(2−2)
0.002≦nx−ny≦0.012 ・・・式(2−3)
nxはポリエステル樹脂フィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはポリエステル樹脂フィルム面内の進相軸方向の屈折率を表す。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの面内の複屈折が0より大きいと、面内の複屈折分布(nΔ)が大きくなり過ぎず、虹ムラが見え難くなる。本発明のポリエステル樹脂フィルムの面内の複屈折が0.020以下であると、虹ムラが見え難い。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の複屈折は、虹ムラの観点から、下記式(3)を満たし、下記式(3−2)を満たすことが好ましく、下記式(3−3)を満たすことがより好ましい。
0.120≦(nx+ny)/2−nz<0.160 ・・・式(3)
0.130≦(nx+ny)/2−nz<0.159 ・・・式(3−2)
0.140≦(nx+ny)/2−nz<0.158 ・・・式(3−3)
nxはポリエステル樹脂フィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはポリエステル樹脂フィルム面内の進相軸方向の屈折率を表し、nzはポリエステル樹脂フィルム厚み方向の屈折率を表す。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の複屈折が0.120未満であると、縦、横の配向が小さくなりすぎてフィルム強度に問題が生じ、フィルムとしての体をなさなくなる。本発明のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の複屈折が0.160未満であると、虹ムラが見え難い。
nx、ny、nzは、以下のように測定することができる。
二枚の偏光板を用いて、ポリエステル樹脂フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計によって求め、式(2)〜(4)を求めた。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの任意の箇所1m2内の(nx−ny)の最大値と最小値との差としてのムラ(面内の複屈折分布)は、下記式(4)を満たし、下記式(4−2)を満たすことが好ましく、下記式(4−3)を満たすことがより好ましい。
0<nΔ≦0.014 ・・・式(4)
0.001<nΔ≦0.010 ・・・式(4−2)
0.002<nΔ≦0.008 ・・・式(4−3)
面内の複屈折分布nΔが0より大きいと、ポリエステル樹脂フィルムを高倍率に延伸する必要が生じず、面内の複屈折や厚み方向の複屈折を上記式(2)、式(3)の範囲内となるようにポリエステル樹脂フィルムを制御することが容易となる。面内の複屈折分布nΔが0.014以下であると、虹ムラが見え難い。
nΔは、以下のように測定することができる。
ポリエステル樹脂フィルム1m2について、100mm毎にフィルム幅方向、流れ方向について均等にサンプリングする。例えばフィルム幅が2m、フィルム長さが0.5mのフィルムの場合、幅方向に20点、流れ方向に5点の合計100点のフィルム片が切り出される。フィルム片の大きさについては前述の屈折率測定(アッベ屈折計)で記載した方法と同じサイズに切り出す。切り出されたフィルム片について、全て前述の屈折率測定と同じ方法で屈折率を測定し、nx−nyの値を導出する。 全てのフィルム片のnx−ny値の最大値と最小値との差をnΔとする。
面内の複屈折、厚み方向の複屈折、および面内の複屈折分布は、フィルムに用いられるポリエステル樹脂の種類、上記ポリエステル樹脂と添加剤の量、レターデーション発現剤の添加、フィルムの膜厚、フィルムの延伸方向と延伸率等により調整することができる。
本発明のポリエステル樹脂フィルムを上記の面内の複屈折、厚み方向の複屈折、および面内の複屈折分布を所定の範囲に制御する方法は特に制限はないが、例えば延伸法や熱固定によって達成できる。詳細は後述する。
<ポリエステル樹脂フィルムの特性>
(DSCプレピーク温度)
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、示差走査熱量測定(DSC)で測定されるプレピーク温度が下記式(5)を満たすことが好ましく、下記式(5−2)を満たすことがより好ましく、下記式(5−3)を満たすことがさらに好ましい。
130℃≦Tpre≦200℃ ・・・式(5)
140℃≦Tpre≦190℃ ・・・式(5−2)
150℃≦Tpre≦180℃ ・・・式(5−3)
Tpreはポリエステル樹脂フィルムの示差走査熱量測定で測定されるプレピーク温度を表し、単位は℃である。
プレピーク温度が130℃以上とすることで、虹ムラを抑制でき、さらに結晶化不足でポリエステル樹脂フィルムの強度や耐熱性の問題を解決でき、200℃以下とすることで、厚み方向の複屈折や、面内の複屈折分布を上記式(3)、式(4)の範囲内となるようにポリエステル樹脂フィルムを制御することが可能となり、虹ムラが見えにくくなる。
ここで、DSCとは、示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry)の略称であり、DSCの「プレピーク温度」とは、ポリエステル樹脂フィルムをDSC測定したときに最初に現れるピークの温度である。
DSCのプレピーク温度は、一般に、ポリエステル樹脂フィルムの一軸延伸で行われる横延伸工程中の熱固定時におけるポリエステル樹脂フィルムの最高到達膜面温度(熱固定温度)に相当する。
なお、DSCのプレピーク温度は、示差走査熱量測定(DSC)で常法により求められる値である。
(密度)
本発明のポリエステル樹脂フィルムの密度は、1.370〜1.390g/cm3であることが好ましく、1.372〜1.388g/cm3であることがより好ましく、1.374〜1.386g/m3であることがさらに好ましい。
密度を1.370g/cm3以上とすることで、フィルム強度や耐熱性の問題を解消することができ、1.390g/cm3以下とすることで、虹ムラが見えにくくなる。
密度の測定は、JIS K7112に準じて測定することができる。
(MD方向及びTD方向の熱収縮率)
本発明では、150℃30分静置した後のポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が3.5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、2.5%以下であることがさらに好ましい。
熱収縮率を3.5%以下とすることで、液晶表示装置やタッチパネルに用いたときにポリエステル樹脂フィルムの収縮が抑制され、表示故障が生じにくくなる。
本発明において、150℃で30分静置した後のフィルムのMD方向の熱収縮率とは、次のように定義する。
TD方向30mm、MD方向120mmに裁断したポリエステル樹脂フィルムの試料片Mに、予めMD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れる。試料片Mを、無張力下で150℃の加熱オーブン中に30分間静置した後、試料片Mを室温まで冷却する処理を行い、2本の基準線の間隔を測定する。このときに測定される処理後の間隔をA〔mm〕とする。処理前の間隔100mmと、処理後の間隔Ammとから、「100×(100−A)/100」の式を用いて算出される数値〔%〕を、試料片MのMD熱収縮率(S)とする。
また、本発明において、150℃で30分静置した後のフィルムのTD方向の熱収縮率とは、次のように定義する。
MD方向30mm、TD方向120mmに裁断したポリエステル樹脂フィルムの試料片Mに、予めTD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れる。試料片Mを、無張力下で150℃の加熱オーブン中に30分間静置した後、試料片Mを室温まで冷却する処理を行い、2本の基準線の間隔を測定する。このときに測定される処理後の間隔をA〔mm〕とする。処理前の間隔100mmと、処理後の間隔Ammとから、「100×(100−A)/100」の式を用いて算出される数値〔%〕を、試料片MのTD熱収縮率(S)とする。
また、ポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、後に詳述するが、ポリエステル樹脂フィルムは、通常、ロール等を用いて搬送し、延伸することにより得られる。このとき、フィルムの搬送方向をMD(Machine Direction)方向とも称する。また、フィルムのMD方向は、フィルムの長手方向とも称される。また、フィルム幅方向とは、長手方向に直交する方向である。フィルム幅方向は、フィルムを搬送しながら製造されたフィルムにおいては、TD(Transverse Direction)方向とも呼ばれる。
本発明においては、フィルム幅方向を、TDまたはTD方向と称し、フィルム幅方向と直交する方向を、MDまたはMD方向と称する。また、MD方向の熱収縮を、MD熱収縮ともいい、その割合をMD熱収縮率という。従って、フィルム幅方向と直交する方向の熱収縮率は、MD熱収縮率とも表現する。
本発明では、80℃24時間静置した後のポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が0.3%以下であることが好ましく、0.2%以下であることがより好ましく、0.15%以下であることがさらに好ましい。
熱収縮率を0.3%以下とすることで、液晶表示装置やタッチパネルに用いたときにポリエステル樹脂フィルムの収縮が抑制され、表示故障が生じにくくなる。
本発明において、80℃で24時間静置した後のフィルムのMD方向の熱収縮率とは、次のように定義する。
TD方向30mm、MD方向120mmに裁断したポリエステル樹脂フィルムの試料片Mに、予めMD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れる。試料片Mを、無張力下で80℃の加熱オーブン中に24時間静置した後、試料片Mを室温まで冷却する処理を行い、2本の基準線の間隔を測定する。このときに測定される処理後の間隔をA〔mm〕とする。処理前の間隔100mmと、処理後の間隔Ammとから、「100×(100−A)/100」の式を用いて算出される数値〔%〕を、試料片MのMD熱収縮率(S)とする。
80℃で24時間静置した後のフィルムのTD方向の熱収縮率とは、次のように定義する。
MD方向30mm、TD方向120mmに裁断したポリエステル樹脂フィルムの試料片Mに、予めTD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れる。試料片Mを、無張力下で80℃の加熱オーブン中に24時間静置した後、試料片Mを室温まで冷却する処理を行い、2本の基準線の間隔を測定する。このときに測定される処理後の間隔をA〔mm〕とする。処理前の間隔100mmと、処理後の間隔Ammとから、「100×(100−A)/100」の式を用いて算出される数値〔%〕を、試料片MのTD熱収縮率(S)とする。
(フィルム幅)
本発明のポリエステル樹脂フィルムの幅は、0.6〜6mであることが好ましく、0.8〜5.6mであることがより好ましく、1.0〜3.0mであることがさらに好ましい。
(幅方向の配向角ムラ)
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、配向角のフィルム幅方向の最大値と最小値の差としてのムラ(以下、幅方向の配向角ムラとも言う)が15°以下であることが、円弧及びMD熱収縮率ムラが大きくなり過ぎず、後工程でフィルムが破断し難くなる観点から、好ましい。
幅方向の配向角ムラは、12°以下がより好ましく、10°以下が更に好ましく、8°以下が最も好ましい。
(屈折率、結晶化度)
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、二軸配向であることが好ましい。具体的には、本発明のポリエステル樹脂フィルムは、長手方向の屈折率が1.590以下であり、かつ、結晶化度が5%を超えることが好ましい。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの結晶化度は、5%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましく、30%以上であることが更に好ましい。
<ポリエステル樹脂フィルムの材料、層構成、表面処理>
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂を含む。
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂を主成分とする層の単層フィルムであってもよいし、ポリエステル樹脂を主成分とする層を少なくとも1層有する多層フィルムであってもよい。また、これら単層フィルム又は多層フィルムの両面又は片面に表面処理が施されたものであってもよく、この表面処理は、コロナ処理、ケン化処理、熱処理、紫外線照射、電子線照射等による表面改質であってもよいし、高分子や金属等の塗布や蒸着等による薄膜形成であってもよい。フィルム全体に占めるポリエステル樹脂の質量割合は、通常50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。
(1−1)ポリエステル樹脂
上記ポリエステル樹脂としては、WO2012/157662号公報の[0042]の組成のものが好ましく用いられる。
ポリエステルとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレヒタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT)等を使用できるが、コスト、耐熱性からPET、PENがより好ましく、さらに好ましくはPETである(PENはややRe/Rthが小さくなりやすい)。
ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートが最も好ましいが、ポリエチレンナフタレートも好ましく用いることができ、例えば特開2008−39803号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
ポリエチレンテレフタレートは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸に由来する構成単位と、ジオール成分としてエチレングリコールに由来する構成単位とを有するポリエステルであり、全繰り返し単位の80モル%以上がエチレンテレフタレートであるのがよく、他の共重合成分に由来する構成単位を含んでいてもよい。他の共重合成分としては、イソフタル酸、p−β−オキシエトキシ安息香酸、4,4’−ジカルボキシジフェニール、4,4’−ジカルボキシベンゾフェノン、ビス(4−カルボキシフェニル)エタン、アジピン酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、1,4−ジカルボキシシクロヘキサン等のジカルボン酸成分や、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、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等のジオール成分が挙げられる。これらのジカルボン酸成分やジオール成分は、必要により2種類以上を組み合わせて使用することができる。また、上記カルボン酸成分やジオール成分と共に、p−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸を併用することも可能である。他の共重合成分として、少量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、カーボネート結合等を含有するジカルボン酸成分及び/又はジオール成分が用いられていてもよい。ポリエチレンテレフタレートの製造法としては、テレフタル酸とエチレングリコール、並びに必要に応じて他のジカルボン酸及び/又は他のジオールを直接反応させるいわゆる直接重合法や、テレフタル酸のジメチルエステルとエチレングリコール、並びに必要に応じて他のジカルボン酸のジメチルエステル及び/又は他のジオールをエステル交換反応させる、いわゆるエステル交換反応法等の任意の製造法を適用することができる。
(1−2)ポリエステル樹脂の物性
(1−2−1)固有粘度
ポリエステル樹脂の固有粘度IVは0.5以上0.9以下が好ましく、より好ましくは0.52以上0.8以下、さらに好ましくは0.54以上0.7以下である。このようなIVにするには、ポリエステル樹脂を合成するときに、後述の溶融重合に加えて、固相重合を併用しても構わない。
(1−2−2)アセトアルデヒド含率
ポリエステル樹脂のアセトアルデヒド含有量は50ppm以下であることが好ましい。さらに好ましくは40ppm以下、特に好ましくは30ppm以下である。アセトアルデヒドはアセトアルデヒド同士で縮合反応を容易に起こし、副反応物として水が生成し、この水により、ポリエステルの加水分解が進む場合がある。アセトアルデヒド含有量の下限は現実的には1ppm程度である。アセトアルデヒド含有量を上記範囲にするためには、樹脂の製造時の溶融重合、固相重合など各工程での酸素濃度を低く保つ、樹脂保管時、乾燥時の酸素濃度を低く保つ、フィルム製造時に押出機、メルト配管、ダイ等で樹脂にかかる熱履歴を低くする、溶融させる際の押出機のスクリュー構成等で局所的に強い剪断がかからないようにするなどの方法を採用することが出来る。
(1−3)触媒
ポリエステル樹脂の重合には、Sb、Ge、Ti、Al系触媒が用いられ、好ましくはSb、Ti、Al系触媒、さらに好ましくはAl系触媒である。
すなわち、原料樹脂として用いられるポリエステル樹脂がアルミニウム触媒を用い重合したものであることが好ましい。
Al系触媒を用いることで、他の触媒(例えばSb、Ti)を用いた場合より、Reが発現し易くなり、PETの薄手化が可能になる。即ちAl系触媒のほうが配向し易いことを意味している。これは以下の理由によると推察される。
Al系触媒はSb,Tiにくらべ反応性(重合活性)が低い分、反応がマイルドであり、副生成物(ジエチレングリコールユニット:DEG)が生成し難い。
この結果、PETの規則性が高まり、配向し易く面内の複屈折を発現し易い。
(1−3−1)Al系触媒
上記Al系触媒としては、WO2011/040161号公報の[0013]〜[0148](US2012/0183761号公報の[0021]〜[0123])に記載のものを援用して使用でき、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。
上記Al系触媒を用いてポリエステル樹脂を重合する方法としては特に制限はないが、具体的には、WO2012/008488号公報の[0091]〜[0094](US2013/0112271号公報の[0144]〜[0153])を援用して、これらの公報に従い重合でき、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。
このようなAl系触媒は、例えば特開2012−122051号公報の[0052]〜[0054]、[0099]〜[0104](WO2012/029725号公報の[0045]〜[0047]、[0091]〜[0096])を援用して、これらの公報に従い調製でき、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。Al系触媒量は、ポリエステル樹脂の質量に対するAl元素の量として3〜80ppmが好ましく、より好ましくは5〜60ppm、さらに好ましくは5〜40ppmである。
(1−3−2)Sb系触媒:
上記Sb系触媒としては、特開2012−41519号公報の[0050]、[0052]〜[0054]の記載のものを使用できる。
上記Sb系触媒を用いてポリエステル樹脂を重合する方法としては特に制限はないが、具体的には、WO2012/157662号公報の[0086]〜[0087]に従い重合できる。
(1−4)添加剤:
本発明のポリエステル樹脂フィルムには公知の添加剤を加えることも好ましい。その例としては、紫外線吸収剤、粒子、滑剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤、潤滑剤、染料、顔料等が挙げられる。ただし、ポリエステル樹脂フィルムは、一般に透明性が必要とされるため、添加剤の添加量は最小限にとどめておくことが好ましい。
(1−4−1)紫外線(UV)吸収剤:
本発明のポリエステル樹脂フィルムには、液晶ディスプレイの液晶等が紫外線により劣化することを防止するために、紫外線吸収剤を含有させることも可能である。紫外線吸収剤は、紫外線吸収能を有する化合物で、ポリエステル樹脂フィルムの製造工程で付加される熱に耐えうるものであれば特に限定されない。
紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤があるが、透明性の観点からは有機系紫外線吸収剤が好ましい。WO2012/157662号公報の[0057]に記載のものや、後述の環状イミノエステル系の紫外線吸収剤を使用できる。
環状イミノエステル系の紫外線吸収剤としては、下記に限定されるものではないが、例えば、2−メチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−ブチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−フェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(1−または2−ナフチル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(4−ビフェニル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−ニトロフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−m−ニトロフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−ベンゾイルフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−メトキシフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−o−メトキシフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−シクロヘキシル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−p−(またはm−)フタルイミドフェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、N−フェニル−4−(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)フタルイミド、N−ベンゾイル−4−(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)アニリン、N−ベンゾイル−N−メチル−4−(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)アニリン、2−(p−(N−メチルカルボニル)フェニル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2,2’−ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−エチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−テトラメチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−デカメチレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2、2’−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)〔なお、2,2’−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)とも言う〕、2,2’−m−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(4,4’−ジフェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2,6−または1,5−ナフチレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2−メチル−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2−ニトロ−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2−クロロ−p−フェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(1,4−シクロヘキシレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、1,3,5−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ベンゼン、1,3,5−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ナフタレン、2,4,6−トリ(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ナフタレン、2,8−ジメチル−4H,6H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d’)ビス(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、2,7−ジメチル−4H,9H−ベンゾ(1,2−d;4,5−d’)ビス(1,3)−オキサジン−4,9−ジオン、2,8−ジフェニル−4H,8H−ベンゾ(1,2−d;5,4−d’)ビス(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、2,7−ジフェニル−4H,9H−ベンゾ(1,2−d;4,5−d’)ビス(1,3)−オキサジン−4,6−ジオン、6,6’−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−ビス(2−エチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−ビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−エチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−エチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−ブチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−ブチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−オキシビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−オキシビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−スルホニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−スルホニルビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−カルボニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,6’−カルボニルビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−エチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−オキシビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−スルホニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、7,7’−カルボニルビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7’−ビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7’−ビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、6,7’−メチレンビス(2−メチル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、6,7’−メチレンビス(2−フェニル−4H,3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)などが挙げられる。
上記化合物のうち、色調を考慮した場合、黄色味が付きにくいベンゾオキサジノン系の化合物が好適に用いられ、その例としては、下記の一般式(1)で表されるものがより好適に用いられる。
一般式(1)
Figure 0006297379
上記一般式(1)中、Rは2価の芳香族炭化水素基を表しX1およびX2はそれぞれ独立して水素または以下の官能基群から選ばれるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
官能基群:アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、アルコキシル基、アリールオキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステル基、ニトロ基。
上記一般式(1)で表される化合物の中でも、本発明においては、2、2’−(1,4−フェニレン)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)が特に好ましい。
本発明のポリエステル樹脂フィルム中に含有させる紫外線吸収剤の量は、通常10.0質量%以下、好ましくは0.3〜3.0質量%の範囲で含有するものである。10.0質量%を超える量の紫外線吸収剤を含有させた場合は、表面に紫外線吸収剤がブリードアウトし、接着性低下等、表面機能性の悪化を招くおそれがある。
また、多層構造の本発明のポリエステル樹脂フィルムの場合、少なくとも3層構造のものが好ましく、紫外線吸収剤は、その中間層に配合することが好ましい。中間層に紫外線吸収剤を配合することにより、当該化合物がフィルム表面へブリードアウトしてくるのを防ぐことができ、その結果、フィルムの接着性等の特性を維持することができる。
これらの配合には、WO2011/162198号公報の[0050]〜[0051]に記載のマスターバッチ法を利用できる。
(1−4−2)その他添加剤
本発明のポリエステル樹脂フィルムには、その他添加剤を用いてもよく、例えばWO2012/157662号公報の[0058]に記載のものを援用して使用でき、これらの公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。
[ポリエステル樹脂フィルムの製造方法]
本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステル樹脂フィルムを成形する工程と、成形されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程と、を含み、下記式(1’)および(6)〜(11)を満たすことを特徴とする。
15μm≦Th’≦60μm ・・・式(1’)
2.8≦DMD≦3.6 ・・・式(6)
DMD−1.0≦DTD≦DMD+0.5 ・・・式(7)
130℃≦TSET≦200℃ ・・・式(8)
80℃≦TTDs≦120℃ ・・・式(9)
120℃≦TTDe≦180℃ ・・・式(10)
20℃≦TTDe−TTDs≦80℃ ・・・式(11)
式(1’)および(6)〜(11)中、Th’は横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;DMDは縦方向の延伸倍率を表し、DTDは横方向の延伸倍率を表し、TSETは熱固定時の最高到達膜面温度を表し、TTDsは横延伸開始時の膜面温度を表し、TTDeは横延伸終了時の膜面温度を表す;TSET、TTDs、およびTTDeの単位は℃である。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱部、予熱されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸部、縦延伸及び横延伸を行なった後のポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する熱固定部、熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する熱緩和部、並びに、熱緩和後のポリエステル樹脂フィルムを冷却する冷却部に、ポリエステル樹脂フィルムをこの順に搬送することが好ましい。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法では、縦方向、横方向の延伸倍率を特定の範囲とし、且つ、熱固定時の最高到達膜面温度、横延伸開始時の膜面温度、および横延伸終了時の膜面温度を特定の範囲とすることで、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善することができる。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法としては特に制限は無く、本発明のポリエステル樹脂フィルムは公知の方法で製造することができる。
以下、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法の好ましい態様について、説明する。
<溶融混練>
未延伸のポリエステル樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂を溶融押出ししてフィルム状に成形されてなることが好ましい。
ポリエステル樹脂、または上述のマスターバッチ法で製造したポリエステル樹脂と添加剤のマスターバッチを含水率200ppm以下に乾燥した後、単軸あるいは2軸の押出し機に導入し溶融させることが好ましい。この時、ポリエステルの分解を抑制するために、窒素中あるいは真空中で溶融することも好ましい。詳細な条件は、特許4962661号の[0051]〜[0052](US2013/0100378号公報の[0085]〜[0086])を援用して、これらの公報に従い実施でき、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。さらに、溶融樹脂(メルト)の送り出し精度を上げるためギアポンプを使用することも好ましい。また、異物除去のための3μm〜20μmの濾過機を用いることも好ましい。
<押出し、共押出し>
溶融混練したポリエステル樹脂を含むメルトをダイから押出すことが好ましいが、単層で押出しても、多層で押出しても良い。多層で押出す場合は、例えば、紫外線級取剤(UV剤)を含む層と含まない層を積層しても良く、より好ましくはUV剤を内層にした3層構成が、紫外線による偏光子の劣化を抑える上、UV剤のブリードアウトを抑制し好ましい。
ブリードアウトしたUV剤は工製膜工程のパスロールに転写、フィルムとロールの摩擦係数を増加しスリキズが発生し易く好ましくない。
ポリエステル樹脂フィルムが多層で押出されて製造されてなる場合、得られるポリエステル樹脂フィルムの好ましい内層の厚み(全層に対する比率)は50%以上95%以下が好ましく、より好ましくは60%以上90%以下、さらに好ましくは70%以上85%以下である。このような積層は、フィードブロックダイやマルチマニホールドダイを用いることで実施できる。
<キャスト>
特開2009−269301号公報の[0059]に従い、ダイから押出したメルトをキャスティングドラム上に押出し、冷却固化し未延伸のポリエステル樹脂フィルム(原反)を得ることが好ましい。
本発明の製造方法では、上記未延伸のポリエステル樹脂フィルムの長手方向の屈折率が1.590以下であることが好ましく、1.585以下がより好ましく、1.580以下が更に好ましい。
本発明の製造方法では、上記未延伸のポリエステル樹脂フィルムの結晶化度が5%以下であることが好ましく、3%以下がより好ましく、1%以下が更に好ましい。なお、ここでいう未延伸のポリエステル樹脂フィルムの結晶化度とは、フィルム幅方向の中央部の結晶化度を意味する。
結晶化度を調整する時、キャスティングドラムの端部の温度を低めにしたり、キャストドラム上に送風したりしてもよい。
結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度X(g/cm3)、結晶化度0%での密度Y=1.335g/cm3、結晶化度100%での密度Z=1.501g/cm3を用いて下記計算式より結晶化度(%)を導出することができる。
結晶化度={Z × (X−Y)}/{X × (Z−Y)}×100
なお、密度の測定は、JIS K7112に準じて測定を行った。
<ポリマー層(易接着層)の形成>
溶融押出しされた未延伸のポリエステル樹脂フィルムには、後述する延伸の前あるいは後にポリマー層(好ましくは易接着層)を塗布により形成してもよい。
上記ポリマー層としては、一般に偏光板が有していてもよい機能層を挙げることができ、その中でも上記ポリマー層として易接着層を形成することが好ましい。易接着層はWO2012/157662号公報の[0062]〜[0070]に記載の方法で塗設することができる。
<縦延伸>
本発明の製造方法は、成形されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程を含む。
フィルムの縦延伸は、例えば、フィルムを挟む1対のニップロールにフィルムを通して、フィルムの長手方向にフィルムを搬送しながら、フィルムの搬送方向に並べた2対以上のニップロール間で緊張を与えることにより行なうことができる。具体的には、例えば、フィルムの搬送方向上流側に1対のニップロールA、下流側に1対のニップロールBを設置したとき、フィルムを搬送する際に、下流側のニップロールBの回転速度を、上流側のニップロールAの回転速度より速くすることで、フィルムが搬送方向(MD方向)に延伸される。なお、上流側、下流側、それぞれに、各々独立に、2対以上のニップロールを設置してもよい。また、ポリエステル樹脂フィルムの縦延伸は、上記ニップロールを備えた縦延伸装置を用いて行なってもよい。
縦延伸工程において、ポリエステル樹脂フィルムの縦方向の延伸倍率は、下記式(6)を満たし、下記式(6−2)を満たすことが好ましく、下記式(6−3)を満たすことがより好ましい。
2.8≦DMD≦3.6 ・・・式(6)
2.9≦DMD≦3.5 ・・・式(6−2)
3.0≦DMD≦3.4 ・・・式(6−3)
式中、DMDは、縦方向の延伸倍率を表す。
縦方向の延伸倍率が2.8倍以上であると、配向不足による強度の問題が生じ難い。3.6倍以下であると、上記式(3)における厚み方向の複屈折や、上記式(4)における面内の複屈折分布を特定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
また、縦横の延伸倍率の積で表される面積延伸倍率は、延伸前のポリエステル樹脂フィルムの面積の6倍〜18倍が好ましく、8倍〜16倍であることがより好ましく、9倍〜15倍であることがさらに好ましい。
ポリエステル樹脂フィルムの縦延伸時の温度(以下、「縦延伸温度」とも称する)は、ポリエステル樹脂フィルムのガラス転移温度をTgとするとき、Tg−20℃以上Tg+50℃以下であることが好ましく、より好ましくはTg−10℃以上Tg+40℃以下、さらに好ましくはTg℃以上Tg+30℃以下である。
なお、ポリエステル樹脂フィルムを加熱する手段としては、ニップロール等のロールを用いて延伸する場合は、ロール内部にヒーターや温溶媒を流すことのできる配管を設けることで、ロールに接するポリエステル樹脂フィルムを加熱することができる。また、ロールを用いない場合においても、ポリエステル樹脂フィルムに温風を吹きかけたり、ヒーター等の熱源に接触させ、又は熱源の近傍を通過させることにより、ポリエステル樹脂フィルムを加熱することができる。
本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法では、縦延伸工程とは別に、後述する横延伸工程を含む。そのため、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法では、ポリエステル樹脂フィルムを、ポリエステル樹脂フィルムの長手方向(搬送方向、MD)と、ポリエステル樹脂フィルムの長手方向と直交する方向(TD方向)との少なくとも2軸に延伸することになる。MD方向及びTD方向への延伸は、それぞれ少なくとも1回ずつ行なえばよい。
なお、「ポリエステル樹脂フィルムの長手方向(搬送方向、MD)と直交する方向(TD)」とは、ポリエステル樹脂フィルムの長手方向(搬送方向、MD)と垂直(90°)をなす方向を意図するものであるが、機械的な誤差などから実質的に長手方向(すなわち搬送方向)に対する角度が90°とみなせる方向(例えば、MD方向に対し90°±5°の方向)が含まれる。
2軸延伸する方法としては、縦延伸と横延伸とを分離して行なう逐次2軸延伸方法のほか、縦延伸と横延伸を同時に行なう同時2軸延伸方法のいずれであってもよい。縦延伸と横延伸とは、各々独立に2回以上行なってもよく、縦延伸と横延伸の順序は問わない。例えば、縦延伸→横延伸、縦延伸→横延伸→縦延伸、縦延伸→縦延伸→横延伸、横延伸→縦延伸などの延伸態様が挙げられる。中でも縦延伸→横延伸が好ましい。
縦延伸後かつ横延伸前のフィルムの複屈折は、下記式(12)を満たすことが好ましく、下記式(12−2)を満たすことがより好ましく、下記式(12−3)を満たすことがさらに好ましい。
0.030<nx(MD)−ny(MD)≦0.090 ・・・式(12)
0.040≦nx(MD)−ny(MD)≦0.080 ・・・式(12−2)
0.045≦nx(MD)−ny(MD)≦0.075 ・・・式(12−3)
式中、nx(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率を表し、ny(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の進相軸方向の屈折率を表す。
式(12)が0.030を超え、0.090以下とすることで、上記式(2)〜(4)における所定の範囲内に制御することが可能となり、虹ムラが見えにくくなる。
また、縦延伸後かつ横延伸前のフィルムの複屈折は、上記式(12)を満たすことに加えて、下記式(13)を満たすことが好ましく、下記式(13−2)を満たすことがより好ましく、下記式(13−3)を満たすことがさらに好ましい。
0.030≦(nx(MD)+ny(MD))/2−nz(MD)<0.090・・・(13)
0.035≦(nx(MD)+ny(MD))/2−nz(MD)≦0.080・・・(13−2)
0.040≦(nx(MD)+ny(MD))/2−nz(MD)≦0.075・・・(13−3)
式中、nx(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率を表し、ny(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の進相軸方向の屈折率を表し、nz(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の屈折率を表す。
式(13)が0.030以上であり、0.090未満であると、上記式(2)〜(4)における所定の範囲内に制御することが可能となり、虹ムラが見えにくくなる。
nx(MD)、ny(MD)、およびnz(MD)は、上記nx、ny、およびnzと同様の方法で測定することができる。
<横延伸>
本発明では、縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを長手方向に直交する幅方向に横延伸する。
本発明における横延伸工程は、縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを長手方向に直交する幅方向に横延伸する工程であるが、この横延伸を、
(a)縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱部、
(b)予熱されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸部、
(c)縦延伸及び横延伸を行なった後のポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する熱固定部、
(d)熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する熱緩和部、並びに、
(e)熱緩和後のポリエステル樹脂フィルムを冷却する冷却部
に、ポリエステル樹脂フィルムをこの順に搬送することが好ましい。
本発明における横延伸工程では、上記構成でポリエステル樹脂フィルムが横延伸される態様であればその具体的な手段は制限されないが、上記構成をなす各工程の処理が可能な横延伸装置又は2軸延伸機を用いて行なうことが好ましい。
−2軸延伸機−
図1に示すように、2軸延伸機100は、1対の環状レール60a及び60bと、各環状レールに取り付けられ、レールに沿って移動可能な把持部材2a〜2lとを備えている。環状レール60a及び60bは、ポリエステル樹脂フィルム200を挟んで互いに対称配置されており、把持部材2a〜2lでポリエステル樹脂フィルム200を握持し、レールに沿って移動させることによりフィルム幅方向に延伸可能なようになっている。
図1は、2軸延伸機の一例を上面から示す上面図である。
2軸延伸機100は、ポリエステル樹脂フィルム200を予熱する予熱部10と、ポリエステル樹脂フィルム200を、矢印MD方向と直交する方向である矢印TD方向に延伸してポリエステル樹脂フィルムに緊張を与える延伸部20と、緊張が与えられたポリエステル樹脂フィルムに緊張を与えたまま加熱する熱固定部30と、熱固定したポリエステル樹脂フィルムを加熱して熱固定したポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩める熱緩和部40と、熱緩和部を経たポリエステル樹脂フィルムを冷却する冷却部50と、からなる領域で構成されている。
環状レール60aには、環状レール60aに沿って移動可能な把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jが取り付けられており、また環状レール60bには、環状レール60bに沿って移動可能な把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lが取り付けられている。把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jは、ポリエステル樹脂フィルム200のTD方向の一方の端部を把持し、把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lは、ポリエステル樹脂フィルム200のTD方向の他方の端部を把持する。把持部材2a〜2lは、一般にチャック、クリップ等と称される。
把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jは、環状レール60aに沿って反時計回りに移動し、把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lは、環状レール60bに沿って時計回りに移動する。
把持部材2a〜2dは、予熱部10においてポリエステル樹脂フィルム200の端部を把持し、握持したまま環状レール60a又は60bに沿って移動し、延伸部20や、把持部材2e〜2hが位置する熱緩和部40を経て、把持部材2i〜2lが位置する冷却部50まで進行する。その後、把持部材2a及び2bと、把持部材2c及び2dとは、搬送方向順に、冷却部50のMD方向下流側の端部でポリエステル樹脂フィルム200の端部を離した後、さらに環状レール60a又は60bに沿って移動し、予熱部10に戻る。このとき、ポリエステル樹脂フィルム200は、矢印MD方向に移動して順次、予熱部10での予熱、延伸部20での延伸、熱固定部30での熱固定、熱緩和部40での熱緩和、冷却部50での冷却が行われ、横延伸される。把持部材2a〜2lの予熱部等の各領域での移動速度が、ポリエステル樹脂フィルム200の搬送速度となる。
把持部材2a〜2lは、各々独立に、移動速度を変化することができる。
2軸延伸機100は、延伸部20において、ポリエステル樹脂フィルム200をTD方向に延伸する横延伸を可能とするものであるが、把持部材2a〜2lの移動速度を変化させることにより、ポリエステル樹脂フィルム200をMD方向にも延伸することができる。すなわち、2軸延伸機100を用いて同時2軸延伸を行なうことも可能である。
ポリエステル樹脂フィルム200のTD方向の端部を把持する把持部材は、図1では2a〜2lのみを図示したが、ポリエステル樹脂フィルム200を支えるため、2軸延伸機100は、2a〜2lのほかに図示しない把持部材が取り付けられている。なお、以下において、把持部材2a〜2lを「把持部材2」と総称することがある。
(a.予熱部)
予熱部では、縦延伸工程で縦延伸した後のポリエステル樹脂フィルムを延伸可能な温度に予熱する。
図1に示すように、予熱部10においてポリエステル樹脂フィルム200を予熱する。予熱部10では、ポリエステル樹脂フィルム200を延伸する前に予め加熱し、ポリエステル樹脂フィルム200の横延伸を容易に行なえるようにする。
予熱部終了点における膜面温度(以下、「予熱温度」ともいう。)は、ポリエステル樹脂フィルム200のガラス転移温度をTgとするとき、Tg−10℃〜Tg+60℃であることが好ましく、Tg℃〜Tg+50℃であることがより好ましい。
なお、予熱部終了点は、ポリエステル樹脂フィルム200の予熱を終了する時点、すなわち予熱部10の領域からポリエステル樹脂フィルム200が離れる位置をいう。
(b.延伸部)
延伸部では、予熱部で予熱されたポリエステル樹脂フィルムを長手方向(MD方向)と直交する幅方向(TD方向)に緊張を与えて横延伸する。
図1に示すように、延伸部20では、予熱されたポリエステル樹脂フィルム200を、少なくともポリエステル樹脂フィルム200の長手方向と直交するTD方向に横延伸してポリエステル樹脂フィルム200に緊張を与える。
ポリエステル樹脂フィルム200の長手方向(搬送方向、MD)と直交する方向(TD)への延伸(横延伸)は、ポリエステル樹脂フィルム200の長手方向(搬送方向、MD)と垂直(90°)の角度の方向に延伸することを意図するものであるが、機械誤差の範囲の方向であってもよい。機械誤差の範囲とは、ポリエステルの長手方向(搬送方向、MD)と垂直とみなせる角度(90°±5°)の方向である。
延伸部20において、ポリエステル樹脂フィルム200の延伸倍率(横方向の延伸倍率)は、下記式(7)を満たし、下記式(7−2)を満たすことが好ましく、下記式(7−3)を満たすことがより好ましい。
DMD−1.0≦DTD≦DMD+0.5 ・・・式(7)
DMD−0.8≦DTD≦DMD+0.3 ・・・式(7−2)
DMD−0.6≦DTD≦DMD+0.2 ・・・式(7−3)
式中、DMDは縦方向の延伸倍率を表し、DTDは横方向の延伸倍率を表す。
横方向の延伸倍率が、(DMD−1.0)倍以上であったり、(DMD+0.5)倍以下であったりすると、上記式(2)における面内複屈折を所定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
延伸部20において、ポリエステル樹脂フィルム200の面積延伸倍率(各延伸倍率の積)は、延伸前のポリエステル樹脂フィルム200の面積の6倍〜18倍が好ましく、8倍〜16倍であることがより好ましく、9倍〜15倍であることがさらに好ましい。
ポリエステル樹脂フィルム200の横延伸開始時の膜面温度は、下記式(9)を満たし、下記式(9−2)を満たすことが好ましく、下記式(9−3)を満たすことがより好ましい。
80℃≦TTDs≦120℃ ・・・式(9)
85℃≦TTDs≦115℃ ・・・式(9−2)
90℃≦TTDs≦110℃ ・・・式(9−3)
式中、TTDsは横延伸開始時の膜面温度を表す(単位は℃)。
横延伸開始時の膜面温度が80℃以上であったり、120℃以下であったりすると、上記式(4)における面内の複屈折分布を所定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
また、ポリエステル樹脂フィルム200の横延伸終了時の膜面温度は、下記式(10)を満たし、下記式(10−2)を満たすことが好ましく、下記式(10−3)を満たすことがより好ましい。
120℃≦TTDe≦180℃ ・・・式(10)
125℃≦TTDe≦170℃ ・・・式(10−2)
130℃≦TTDe≦160℃ ・・・式(10−3)
式中、TTDeは横延伸終了時の膜面温度を表す(単位は℃)。
横延伸終了時の膜面温度が120℃以上であったり、180℃以下であったりすると、式(4)における面内の複屈折分布を所定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
また、ポリエステル樹脂フィルム200の横延伸終了時の膜面温度とポリエステル樹脂フィルム200の横延伸開始時の膜面温度との差(TTDe−TTDs)は、下記式(11)を満たし、下記式(11−2)を満たすことが好ましく、下記式(11−3)を満たすことがより好ましい。
20℃≦TTDe−TTDs≦80℃ ・・・式(11)
25℃≦TTDe−TTDs≦70℃ ・・・式(11−2)
30℃≦TTDe−TTDs≦60℃ ・・・式(11−3)
式中、TTDsは横延伸開始時の膜面温度を表し(単位は℃)、TTDeは横延伸終了時の膜面温度を表す(単位は℃)。
上記差が、20℃以上であったり、80℃以下であったりすると、式(4)における面内の複屈折分布を所定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
既述のように、把持部材2a〜2lは、各々独立に移動速度を変化させることができる。したがって、例えば、予熱部10における把持部材2の移動速度よりも、延伸部20、熱固定部30等の延伸部20MD方向下流側における把持部材2の移動速度を速めることで、ポリエステル樹脂フィルム200を搬送方向(MD方向)に延伸する縦延伸を併せて行なうことも可能である。
横延伸工程でのポリエステル樹脂フィルム200の縦延伸は、延伸部20のみで行なってもよいし、後述する熱固定部30、熱緩和部40、又は冷却部50で行なってもよい。複数の箇所で縦延伸を行なってもよい。
(c.熱固定部)
熱固定部では、既に縦延伸及び横延伸が施された後のポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する。
熱固定とは、延伸部20においてポリエステル樹脂フィルム200に緊張を与えたまま加熱し、ポリエステルを結晶化させることをいう。
図1に示す熱固定部30において、緊張が与えられたポリエステル樹脂フィルム200に対し、ポリエステル樹脂フィルム200の表面の最高到達膜面温度(本明細書中において、「TSET」、「熱固定温度」ともいう。)は、下記式(8)を満たし、下記式(8−2)を満たすことが好ましく、下記式(8−3)を満たすことがより好ましい。
130℃≦TSET≦200℃ ・・・式(8)
140℃≦TSET≦190℃ ・・・式(8−2)
150℃≦TSET≦180℃ ・・・式(8−3)
式中、TSETは熱固定時の最高到達膜面温度を表す(単位は℃)。
熱固定温度(TSET)が、130℃以上であると、結晶化が十分となり、フィルム強度や耐熱性に問題が生じ難い。また、上記式(4)における複屈折分布が良好な範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。熱固定温度(TSET)が200℃以下であると、上記式(3)における厚み方向の複屈折や、上記式(4)における面内の複屈折分布を所定の範囲に制御することが容易となり、虹ムラが見え難くなる。
なお、最高到達膜面温度(熱固定温度)は、ポリエステル樹脂フィルム200の表面に熱電対を接触させて測定される値である。
さらに、TSETを130℃〜200℃に制御するとき、フィルム幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上10.0℃以下とすることが好ましい。フィルム幅方向において、フィルムの最高到達膜面温度のバラツキが、0.5℃以上であることで、後工程での搬送時シワの点で有利であり、また、バラツキを10.0℃以下に抑えることで、幅方向における結晶化度のバラツキが抑制される。これにより、フィルム幅方向での弛み差が軽減し、製造過程でのフィルム面への傷の発生が防止され、耐加水分解性が高められる。
上記の中では、最高到達膜面温度のバラツキは、上記と同様の理由から、0.5℃以上7.0℃以下がより好ましく、0.5℃以上5.0℃以下が更に好ましく、0.5℃以上4.0℃以下が特に好ましい。
また、熱固定時のフィルムへの加熱は、フィルムの一方の側からのみ行なってもよいし、両側から行なうようにしてもよい。例えば、フィルム成形工程で溶融押出後にキャスティングドラム上で冷却されたときには、成形されたポリエステル樹脂フィルムは一方の面とその反対側の面とで冷やされ方が異なっているため、フィルムがカールしやすくなっている。そのため、本熱固定での加熱を、フィルム成形工程でキャスティングドラムと接触させた面に対して行なうようにすることが好ましい。熱固定での加熱面をキャスティングドラムと接触させた面、すなわち冷却面とすることで、カールを解消することができる。
このとき、加熱は、熱固定での加熱面における加熱直後の表面温度が、加熱面と反対側の非加熱面の表面温度に比べて0.5℃以上5.0℃以下の範囲で高くなるように行なわれることが好ましい。熱固定時の加熱面の温度がその反対側の面より高く、その表裏間の温度差が0.5〜5.0℃であることで、フィルムのカールがより効果的に解消される。カールの解消効果の観点からは、加熱面とその反対側の非加熱面との間の温度差は、0.7〜3.0℃の範囲がより好ましく、0.8℃以上2.0℃以下が更に好ましい。
また、本発明では、熱固定部30および熱緩和部40の少なくとも一方において、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部をヒーターにより選択的に輻射加熱する。かかる輻射加熱を行わないと、作製されるポリエステル樹脂フィルムのTD方向におけるMD熱収縮率が下がらず、MD熱収縮率の分布およびMD熱収縮率の変化量が小さくならない。
熱緩和部40においてフィルムのTD方向端部を輻射加熱するときは、熱固定部30での輻射加熱を省略してもよいし、熱固定部30および熱緩和部40の両方において行ってもよい。
ここで、「ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部」とは、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向の両端の縁および、縁から、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向の全長(つまり、幅)の10%までの領域をいう。
ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部の加熱は、輻射加熱可能なヒーターを用いて行われ、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向の少なくとも一方の端部を選択的に加熱する。局所的なMD熱収縮を抑制する観点から、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向の両方の端部を加熱することが好ましい。なお、「選択的に加熱」とは、ポリエステル樹脂フィルムの端部を含むフィルム全体を加熱するのではなく、フィルム端部を局所的に加熱することを意味する。
輻射加熱可能なヒーターとしては、例えば、赤外線ヒーターが挙げられ、特にセラミック製のヒーター(セラミックスヒーター)を用いることが好ましい。
ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部の加熱は、ヒーターの表面温度、及び、ポリエステル樹脂フィルム表面と、ヒーターとの距離(直線距離)を調整して行うことが好ましい。
ヒーターの表面温度が300℃〜800℃であるとき、ポリエステル樹脂フィルム表面と、ヒーターとの距離を20mm〜250mmとすることが好ましく、ヒーター表面温度400℃〜700℃、かつ、フィルム−ヒーター間の距離を50mm〜200mmとすることがより好ましい。
また、輻射加熱したときには、フィルムTD方向における温度バラツキを0.7℃以上3.0℃以下の範囲に狭めることが好ましく、これによりフィルム幅方向での結晶化度のバラツキを0.5%以上〜3.0%以下の範囲に軽減することができる。このようにすると、MD熱収縮率の局所的な増減を抑制でき、スジバリの発生が抑制されると共に、耐加水分解性をより向上させることができる。
熱固定部において加熱する場合、熱固定部での滞留時間を5秒以上50秒以下とすることが好ましい。滞留時間とは、フィルムが熱固定部内で加熱されている状態が継続している時間である。滞留時間は、5秒以上であると、加熱時間に対する結晶化度変化が小さくなるため幅方向の結晶化度ムラが比較的生じにくくなる点で有利であり、また50秒以下であると、テンターのライン速度を極端に小さくする必要がないため生産性の点で有利である。
中でも、滞留時間は、上記同様の理由から、8秒以上40秒以下が好ましく、10秒以上30秒以下がより好ましい。
本発明においては、熱固定部および熱緩和部の少なくとも一方において、ポリエステル樹脂フィルム端部を輻射加熱するが、さらに、予熱部もしくは延伸部、または、予熱部および延伸部の両方において、フィルム端部の選択的輻射加熱を行ってもよい。
ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部への輻射加熱は、フィルムのTD方向における温度バラツキ、ひいては結晶化度のバラツキを軽減するものであり、MD熱収縮率の局所的な増減を抑制し易くなる。
(d.熱緩和部)
熱緩和部では、熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する。
既述のように、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法では、熱固定部および熱緩和部の少なくとも一方において、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部をヒーターにより選択的に輻射加熱する。熱緩和部でのポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部の選択的輻射加熱は、熱固定部でのポリエステル樹脂フィルムのTD方向端部の選択的輻射加熱と同様の方法で行えばよく、加熱温度の数値範囲および好ましい態様も同様である。
ところで、熱緩和は、熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和するものであり、熱緩和部でのポリエステル樹脂フィルムへの加熱は、次のように行うことが好ましい。
図1に示す熱緩和部40において、ポリエステル樹脂フィルム200の表面の最高到達膜面温度が、熱固定部30におけるポリエステル樹脂フィルム200の最高到達膜面温度(TSET)よりも5℃以上低い温度となるように、ポリエステル樹脂フィルム200を加熱する態様が好ましい。
以下、熱緩和時におけるポリエステル樹脂フィルム200の表面の最高到達膜面温度を「熱緩和温度(T熱緩和)」ともいう。
熱緩和部40において、熱緩和温度(T熱緩和)を、熱固定温度(TSET)よりも5℃以上低い温度(T熱緩和≦TSET−5℃)で加熱して緊張を解く(延伸張力を小さくする)ことで、ポリエステル樹脂フィルムの寸法安定性をより向上させることができる。
T熱緩和が「TSET−5℃」以下であると、ポリエステル樹脂フィルムの耐加水分解性により優れる。また、TSETは、寸法安定性が良好になる点で、100℃以上であることが好ましい。
更には、T熱緩和は、100℃以上で、かつTSETよりも15℃以上低い温度領域(100℃≦T熱緩和≦TSET−15℃)であることが好ましく、110℃以上で、かつTSETよりも25℃以上低い温度領域(110℃≦T熱緩和≦TSET−25℃)であることがより好ましく、120℃以上で、かつTSETよりも30℃以上低い温度領域(120℃≦T熱緩和≦TSET−30℃)であることが特に好ましい。
なお、T熱緩和は、ポリエステル樹脂フィルム200の表面に熱電対を接触させることで測定される値である。
熱緩和部における、縦方向の緩和率ΔSは、1〜10%が好ましく、2〜9%がより好ましく、3〜8%がさらに好ましい。
縦方向の緩和率を1%以上とすることで、フィルムの縦方向の熱収縮率が小さくなり、液晶ディスプレイやタッチパネルにしたときに、フィルムの収縮が抑制され、表示故障が減少し、縦方向の緩和率を10%以下とすることで、緩和ムラが減少し、表示故障が減少する。
熱緩和部における、横方向の緩和率ΔLは、3〜23%とすることが好ましく、5〜21%がより好ましく、7〜19%がさらに好ましい。
横方向の緩和率を3%以上とすることで、フィルムの横方向の熱収縮率が小さくなり、液晶ディスプレイやタッチパネルにしたときに、フィルムの収縮が抑制され、表示故障が減少し、横方向の緩和率を23%以下とすることで、緩和ムラが減少し、表示故障が減少する。
縦方向の緩和率ΔSは、下記式で求めることができ、横方向の緩和率ΔLは下記式で求めることができる。
Figure 0006297379
式中、L1は、ポリエステル樹脂フィルム200の最大の幅(TD方向の長さ)を表し、L2は、冷却部からポリエステル樹脂フィルムが離れる冷却部の端部におけるポリエステル樹脂フィルムの幅を表す。S1は、ポリエステル樹脂フィルム200の予熱部10における搬送速度を表し、S2は、冷却部の端部におけるポリエステル樹脂フィルムの搬送速度を表す。
L1は、ポリエステル樹脂フィルムが延伸部でTD方向に拡幅された後の、ポリエステル樹脂フィルムのTD方向の最大の長さである。
L2は、冷却部に位置し、ポリエステル樹脂フィルムを把持する把持部材(図1では、把持部材2jおよび2l)が、ポリエステル樹脂フィルムを離すときにおけるポリエステル樹脂フィルムの幅である。
S1は、ポリエステル樹脂フィルムを把持して環状レールの縁を移動する把持部材(図1では、2a〜2d)の移動速度に相当する。
S2は、ポリエステル樹脂フィルム200がP点とQ点とを結んだ直線を超えるときの搬送速度に相当する。
(e.冷却部)
冷却部では、熱緩和部で熱緩和した後のポリエステル樹脂フィルムを冷却する。
図1に示すように、冷却部50では、熱緩和部40を経たポリエステル樹脂フィルム200が冷却される。熱固定部30や熱緩和部40で加熱されたポリエステル樹脂フィルム200を冷却することにより、ポリエステル樹脂フィルム200の形状が固定化される。
冷却部50におけるポリエステル200の冷却部出口におけるポリエステルの表面(膜面)の温度(以下、「冷却温度」ともいう。)は、ポリエステル樹脂フィルム200のガラス転移温度Tg+50℃よりも低いことが好ましい。具体的には、25℃〜110℃であることが好ましく、より好ましくは25℃〜95℃、さらに好ましくは25℃〜80℃である。冷却温度が上記範囲であることで、クリップ把持を解いた後にフィルムが不均一に縮むことを防止することができる。
ここで、冷却部出口とは、ポリエステル200が冷却部50から離れるときの、冷却部50の端部をいい、ポリエステル樹脂フィルム200を把持する把持部材2(図1では、把持部材2j及び2l)が、ポリエステル樹脂フィルム200を離すときの位置をいう。
さらに、冷却部50では、ポリエステル樹脂フィルムの表面(膜面)の温度を150℃から70℃まで冷却するときの平均冷却速度を、2℃/秒〜100℃/秒の範囲とすることが好ましい。
ここで、平均冷却速度は、冷却ゾーンでのフィルムの膜温を放射温度計により実測することで求められる。すなわち、膜温が150℃になる地点と膜温が70℃になる地点の距離Zmと、フィルムの搬送速度Sm/秒から、150から70℃までの冷却時間(Z÷S)秒を求める。そこから更に(150−70)÷(Z÷S)を計算することにより、平均冷却速度が求められる。
平均冷却速度を2℃/秒以上とすることで、延伸装置でのポリエステル樹脂フィルムの冷却不足が抑制され、ポリエステル樹脂フィルムの粘着性が低くなる。そのため、冷却部出口からポリエステル樹脂フィルムが離れた後の工程で、ポリエステル樹脂フィルムが、フィルム搬送用のロールに粘着する等の故障が生じにくくなる。また、平均冷却速度を100℃/秒以下とすることで、ポリエステル樹脂フィルムの急冷が防止され、フィルム面内に残留応力ムラが生じにくく、熱収縮率のムラが抑制され、スジバリが生じ難くなる。
平均冷却速度は、4℃/秒〜80℃/秒がより好ましく、5℃/秒〜50℃/秒が更に好ましい。
横延伸工程における予熱、延伸、熱固定、熱緩和、及び冷却において、ポリエステル樹脂フィルム200を加熱し、又は冷却する温度制御手段としては、ポリエステル樹脂フィルム200に温風や冷風を吹きかけたり、ポリエステル樹脂フィルム200を、温度制御可能な金属板の表面に接触させ、又は金属板の近傍を通過させることが挙げられる。
本発明のポリエステル樹脂の製造方法は、横延伸部と熱固定部との間に、中間冷却部を含んでいてもよい。
中間冷却部では、上記冷却部と同様の方法により冷却する。
中間冷却部におけるフィルムの最低膜面温度は、下記式(14)を満たすことが好ましく、下記式(14−2)を満たすことがより好ましく、下記式(14−3)を満たすことがさらに好ましい。
30℃≦TMC≦(TTDe−10)℃ ・・・式(14)
40℃≦TMC≦(TTDe−30)℃ ・・・式(14−2)
50℃≦TMC≦(TTDe−50)℃ ・・・式(14−3)
式中、TMCは最低膜面温度を表し(単位は℃)、TTDeは横延伸終了時に膜面温度を表す(単位は℃)。
最低膜面温度(TMC)を30℃以上とすることで、中間冷却部のゾーン長を非常に短くすることができ、装置コストを下げられる。TMCを(TTDe−10)℃以下とすることで、上記式(4)における面内の複屈折分布を所定の範囲に制御することが可能となり、虹ムラが見えにくくなる。
<クリップからのフィルムの開放>
本発明の製造方法は、上記クリップから上記横延伸後のポリエステル樹脂フィルムを開放する。
<フィルムの回収、スリット、巻取り>
上記横延伸およびクリップからの開放工程が終わった後、フィルムを必要に応じてトリミング、スリット、厚み出し加工して、回収のために巻き取る。
本発明の製造方法では、横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みが下記式(1’)を満たし、下記式(1’−2)を満たすことが好ましく、下記式(1’−3)を満たすことがより好ましい。
15μm≦Th’≦60μm ・・・式(1’)
20μm≦Th’≦55μm ・・・式(1’−2)
23μm≦Th’≦50μm ・・・式(1’−3)
式(1’)中、Th’は横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである。
本発明の製造方法では、クリップから開放後のフィルム幅が0.8〜6mであることがフィルム製品幅を効率よく確保し、かつ装置サイズが過大にならない観点から好ましく、1〜5mであることがより好ましく、1〜4mであることが特に好ましい。精度の必要な光学用フィルムは通常3m未満で製膜するが、本発明では上記のような幅で製膜することが好ましい。
また、幅広製膜したフィルムを好ましくは2本以上6本以下、より好ましくは2本以上5本以下、さらに好ましくは3本以上4本以下にスリットしてから、巻き取ってもよい。
なお、フィルムの端部を任意の幅でトリミングする場合や製膜後に任意の本数にスリットする場合は、トリミングまたはスリット後のフィルム幅が、本発明のポリエステル樹脂フィルムのフィルム幅に相当し、0.6〜6mを満たすことが好ましい。
またスリット後、両端に厚み出し加工(ナーリング付与)することが好ましい。
巻取りは直径70mm以上600mm以下の巻き芯に1000m以上10000m以下巻きつけることが好ましい。フィルムの断面積あたりの巻取り張力は、3〜30kgf/cm2が好ましく、より好ましくは5〜25kgf/cm2、さらに好ましくは7〜20kgf/cm2である。また、巻き取ったフィルムの厚みは特許4962661号の[0049]と同様である。また、巻き取る前にマスキングフィルムを貼り合せることも好ましい。
[ハードコートフィルム]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、ハードコートフィルムに用いることができる、ハードコートフィルムは、ハードコート層と、透明フィルムとして本発明のポリエステル樹脂フィルムとを有する。
ハードコート層は、ウェット塗布法、ドライ塗布法(真空成膜)のいずれで形成されてもよいが、生産性に優れるウェット塗布法により形成されることが好ましい。
ハードコート層としては、例えば、特開2013−45045号公報、特開2013−43352号公報、特開2012−232459号公報、特開2012−128157号公報、特開2011−131409号公報、特開2011−131404号公報、特開2011−126162号公報、特開2011−75705号公報、特開2009−286981号公報、特開2009−263567号公報、特開2009−75248号公報、特開2007−164206号公報、特開2006−96811号公報、特開2004−75970号公報、特開2002−156505号公報、特開2001−272503号公報、WO12/018087、WO12/098967、WO12/086659、WO11/105594に記載のものを使用できる。
[タッチパネル用センサーフィルム]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、タッチパネル用センサーフィルムに用いることができる。タッチパネル用センサーフィルムは、ポリエステル樹脂フィルムに、ハードコート層、透明導電層が積層される。
透明導電層を形成する一般的な方式としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のPVD法、あるいはCVD法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電層の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物(ITO)、スズ酸化物、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロムなどがあげられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。また透明導電層は、透明導電層を形成する前に、透明性や光学特性等を向上させるためのアンダーコート層を設ける場合もある。さらに密着性を向上させるために、上記アンダーコート層とポリエステル樹脂フィルムとの間に単一の金属元素又は2種以上の金属元素の合金からなる金属層を設ける場合もある。金属層にはシリコン、チタン、錫及び亜鉛からなる群から選ばれた金属を用いることが望ましい。
[ガラス飛散防止フィルム]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、ガラス飛散防止フィルムに用いることができる。ガラス飛散防止フィルムは、ポリエステル樹脂フィルムに、ハードコート層、粘着剤層が積層される。
粘着剤層は、ウェット塗布法、ドライ塗布法のいずれで形成されてもよい。粘着剤層を形成するには、溶剤系アクリルポリマーや溶剤系アクリルシロップ、無溶剤系アクリルシロップ、無溶剤ウレタンアクリレートなどのアクリル系粘着剤組成物が使用可能である。
[タッチパネル]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、タッチパネルにおいて用いることができる。また、本発明のハードコートフィルム、本発明のタッチパネル用センサーフィルム、および本発明のガラス飛散防止フィルムの少なくともいずれかをタッチパネルにおいて用いることができる。
本発明のタッチパネルは特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表面型静電容量方式タッチパネル、投影型静電容量方式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネルなどが挙げられる。なお、タッチパネルとは、いわゆるタッチセンサ及びタッチパッドを含むものとする。タッチパネルにおけるタッチパネルセンサー電極部の層構成が、2枚の透明電極を貼合する貼合方式、1枚の基板の両面に透明電極を具備する方式、片面ジャンパーあるいはスルーホール方式あるいは片面積層方式のいずれでもよい。また投影型静電容量式タッチパネルは、DC駆動よりAC駆動が好ましく、電極への電圧印加時間が少ない駆動方式がより好ましい。
[偏光板]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは偏光板保護フィルムとして用いることができる。
本発明の偏光板は、偏光性能を有する偏光子と、本発明のポリエステル樹脂フィルムを含む。本発明の偏光板は、本発明のポリエステル樹脂フィルム以外にセルロースアシレートフィルムなどの偏光板保護フィルムをさらに含んでいてもよい。
偏光板の形状は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上や3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
WO2011/162198号公報の[0025]に記載のようにPVAから成る偏光子と本発明のポリエステル樹脂フィルムを貼り合せ偏光板を調製することができる。この際、上記易接着層をPVAと接触させることが好ましい。さらに、WO2011/162198号公報の[0024]に記載のように、リターデーションを有する保護膜と組合せることも好ましい。
[画像表示装置]
本発明のポリエステル樹脂フィルムは、画像表示装置に用いることができ、本発明のポリエステル樹脂フィルムを含む偏光板を画像表示装置の偏光板として用いることができる。
本発明の画像表示装置は、本発明のポリエステル樹脂フィルム、または、本発明の偏光板を備える。
上記画像表示装置としては、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(OELD又はIELD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、タッチパネル、電子ペーパー等を挙げることができる。これらの画像表示装置は、画像表示パネルの表示画面側に本発明の偏光板を備えることが好ましい。
偏光板を液晶表示装置などの画像表示装置へと貼合する方法としては、公知の方法を用いることができる。また、ロールtoパネル製法を用いることもでき、生産性、歩留まりを向上する上で好ましい。ロールtoパネル製法は特開2011−48381号公報、特開2009−175653号公報、特許4628488号公報、特許4729647号公報、WO2012/014602号、WO2012/014571号等に記載されているが、これらに限定されない。
画像表示装置では、光源に連続的な発光スペクトルを有する発光スペクトルを有する光源を用いることが好ましい。
これはWO2011/162198号公報の[0019]〜[0020]記載のように虹ムラを解消し易くなるためである。
画像表示装置に用いられる光源としては、WO2011/162198号公報の[0013]記載のものが使用される。一方、WO2011/162198号公報の[0014]〜[0015]記載の光源は連続光源ではなく、好ましくない。
画像表示装置がLCDである場合、液晶表示装置(LCD)は、WO2011/162198号公報の[0011]〜[0012]に記載の構成を使用できる。
本発明のポリエステル樹脂フィルムおよび/または本発明の偏光板を用いる液晶表示装置は連続的な発光スペクトルを有する白色光源を用いたものであることが好ましく、これにより不連続(輝線)光源を用いた場合より効果的に虹むらを低減できる。これは特許4888853号の[0015]〜[0027](US2012/0229732号公報の[0029]〜[0041])に記載の理由を援用して、この理由と同様の理由に因るものであり、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。
液晶表示装置は、本発明の偏光板と、液晶表示素子とを備えるものであることが好ましい。ここで、液晶表示素子は、上下基板間に液晶が封入された液晶セルを備え、電圧印加により液晶の配向状態を変化させて画像の表示を行う液晶パネルが代表的であるが、その他、プラズマディスプレイパネル、CRTディスプレイ、有機ELディスプレイ等、公知の各種ディスプレイに対しても、本発明の偏光板を適用することができる。このように、レターデーションが高い本発明のポリエステル樹脂フィルムを有する偏光板を液晶表示素子に適用した場合には、液晶表示素子の反りを防止することができる。
ここで、虹状の色斑は、レターデーションが高いポリエステル樹脂フィルムのレターデーションとバックライト光源の発光スペクトルに起因する。従来、液晶表示装置のバックライト光源としては、冷陰極管や熱陰極管などの蛍光管を用いられる。冷陰極管や熱陰極管などの蛍光灯の分光分布は複数のピークを有する発光スペクトルを示し、これら不連続な発光スペクトルが合わさって白色の光源が得られている。レターデーションが高いフィルムを光が透過する場合、波長によって異なる透過光強度を示す。このため、バックライト光源が不連続な発光スペクトルであると、特定の波長のみ強く透過されることになり虹状の色斑が発生する。
画像表示装置が液晶表示装置である場合は、バックライト光源と、2つの偏光板の間に配された液晶セルとを構成部材として含むことが好ましい。また、これら以外の他の構成、例えばカラーフィルター、レンズフィルム、拡散シート、反射防止フィルムなどを適宜有しても構わない。
バックライトの構成としては、導光板や反射板などを構成部材とするエッジライト方式であっても、直下型方式であっても構わないが、本発明では、液晶表示装置のバックライト光源として白色発光ダイオード(白色LED)を用いることが虹ムラを改善する観点から好ましい。本発明において、白色LEDとは、蛍光体方式、すなわち化合物半導体を使用した青色光、もしくは紫外光を発する発光ダイオードと蛍光体を組み合わせることにより白色を発する素子のことである。蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体やテルビウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体等がある。なかでも、化合物半導体を使用した青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色発光ダイオードは、連続的で幅広い発光スペクトルを有しているとともに発光効率にも優れるため、本発明の画像表示装置のバックライト光源として好適である。なお、ここで発光スペクトルが連続的であるとは、少なくとも可視光の領域において光の強度がゼロとなる波長が存在しないことをいう。また、本発明により消費電力の小さい白色LEDを広汎に利用可能になるので、省エネルギー化の効果も奏することが可能となる。
上記態様により虹状の色斑の発生が抑制される機構としては国際公開WO2011/162198号に記載があり、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
また、本発明における画像表示装置は、バックライト光源としては、少なくとも青色と緑色と赤色の発光ピークを有する光源ユニットと、両面に偏光板を有する液晶セルを含むことが好ましい。
光源ユニットの発光スペクトルは、少なくとも青色と緑色と赤色の発光ピークを有し、緑色、および赤色の発光ピークの半値全幅が20nm以上であり、波長460nm〜520nmの間に少なくともひとつの極小値L1を有し、波長520nm〜560nmの間に少なくともひとつの極大値L2を有し、波長560nm〜620nmの間に少なくともひとつの極小値L3を有し、L1、およびL3の値がL2の35%未満であることが好ましい。
緑色、および赤色の発光ピークの半値全幅は20nm以上60nm以下であることが好ましく、光源ユニットの緑色の発光ピーク、及び赤色の発光ピークのうち、半値幅の小さい方の半値幅Wが50nm以下であることが好ましく、20nm以上40nm以下であることがもっとも好ましい。半値全幅が小さいと、液晶表示装置の色再現性を向上させることができるため、好ましい。また、半値全幅が20nm以上であると、5000nm以上のReを有する第1の保護フィルムを用いることによって、虹ムラが生じないようにすることができるため、好ましい。
L1、およびL3の値はL2の20%未満であることがより好ましく、10%未満であることがもっとも好ましい。L1、およびL3の値がL2の値よりも小さいと、青色、緑色、および赤色の発光が分離され、液晶表示装置の色再現性を向上させることができるため、好ましい。
光源ユニットは、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および赤色発光ダイオードを有していてもよいが、コスト低減の観点から、青色発光ダイオード、または紫外線発光ダイオードと、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体とを少なくとも有することが好ましい。青色発光ダイオードを使用する場合には、緑色に発光する蛍光体、および赤色に発光する蛍光体を有していることが好ましく、紫外線発光ダイオードを使用する場合には、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、および赤色に発光する蛍光体を有していることが好ましい。
前記蛍光体は青色発光ダイオード、または紫外線発光ダイオードの内部に封入されていてもよいが、熱による蛍光体の劣化を防止するため、蛍光体をガラスチューブの内部に封入し、青色発光ダイオード、または紫外線発光ダイオードの発光が当るように配置するか、または、蛍光体を含むフィルムを光源ユニットの内部に配置することが好ましい。
蛍光体は、少なくとも1つがナノメートルサイズの半導体粒子である量子ドットを含んでいることが好ましい。量子ドット蛍光体は発光ピークの半値全幅を小さくすることが可能であり、液晶表示装置の色再現性を向上させることができるため、好ましい。
また、一般に量子ドットを含む光源は発光効率が高いため、白色LEDや冷陰極管(CCFL)を用いたバックライトユニットに比較して、バックライトユニットからの発熱を抑制することができる。そのため、液晶表示装置を高温高湿環境に保存後、点灯した場合の温度上昇を抑制でき、液晶セルの反り、および表示ムラをより低減することができる。
なお、光源ユニットの発光スペクトルは、株式会社トプコンテクノハウス社製分光放射計「SR−3」を用いて測定することができる。
一般的な冷陰極管(CCFL)の発光スペクトルについて説明する。青色、緑色、および赤色に鋭い発光ピークを有しており、そのため青色、緑色、および赤色の発光が分離され、一般にCCFLを用いた液晶表示装置の色再現性は白色LEDを用いた液晶ディスプレイよりも優れる。一方、緑色、および赤色の発光ピークの半値全幅が約2nm以下と小さいため、第1の保護フィルムとして高いReを有するフィルムを用いた場合、虹ムラが視認されてしまう。
一般的な白色LEDの発光スペクトルについて説明する。白色LEDは通常、青色発光ダイオードの内部に、黄色、または緑色と赤色に発光する有機蛍光体を封入して作製される。この場合、緑色、および赤色の発光ピークの半値全幅は20nm以上となり、そのため一般に白色LEDを用いた液晶表示装置では、第1の保護フィルムとして高いReを有するフィルムを用いた場合に、虹ムラが抑制される。一方、波長460nm〜520nmの間、および波長560nm〜620nmの間に極小値を有さないか、もしくは極小値が波長520nm〜560nmの間の極大値L2に比べて大きいため、青色、緑色、および赤色の発光の分離が不十分となり、色再現性は劣る。
量子ドット蛍光体を用いた光源の発光スペクトルについて説明する。量子ドット蛍光体を用いた光源は、一般的に、緑色、および赤色の発光ピークの半値全幅が20nm以上であり、波長460nm〜520nmの間に少なくともひとつの極小値L1を有し、波長520nm〜560nmの間に少なくともひとつの極大値L2を有し、波長560nm〜620nmの間に少なくともひとつの極小値L3を有し、L1、およびL3の値がL2の35%未満であるため、本発明の光源ユニットとして好適に使用することができる。
本発明の画像表示装置が液晶表示装置である場合は、本発明の偏光板の配置は特に制限はない。本発明の偏光板は、液晶表示装置における視認側用の偏光板として用いられることが好ましい。
面内方向のレターデーションが高い本発明のポリエステル樹脂フィルムの配置は特に限定されないが、入射光側(光源側)に配される偏光板と、液晶セルと、出射光側(視認側)に配される偏光板とを配された液晶表示装置の場合、入射光側に配される偏光板の入射光側の偏光子保護フィルム、もしくは出射光側に配される偏光板の射出光側の偏光子保護フィルムが面内方向のレターデーションが高い本発明のポリエステル樹脂フィルムであることが好ましい。特に好ましい態様は、出射光側に配される偏光板の射出光側の偏光子保護フィルムを面内方向のレターデーションが高い本発明のポリエステル樹脂フィルムとする態様である。上記以外の位置に面内方向のレターデーションが高いポリエステル樹脂フィルムを配する場合は、液晶セルの偏光特性を変化させてしまう場合がある。偏光特性が必要とされない場所に、面内方向のレターデーションが高い本発明のポリエステル樹脂フィルムは用いられることが好ましいため、このような特定の位置の偏光板の保護フィルムとして使用されることが好ましい。
液晶表示装置の液晶セルは、液晶層と、上記液晶層の両側に設けられた2枚のガラス基板を有することが好ましい。ガラス基板の厚さは0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下がより好ましく、0.3mm以下が特に好ましい。
液晶表示装置の液晶セルはIPSモード、VAモード、FFSモードであることが好ましい。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。実施例5、6、10、13〜15は参考例である。
[実施例1]
<原料ポリエステルの合成>
(原料ポリエステル1)
以下に示すように、テレフタル酸及びエチレングリコールを直接反応させて水を留去し、エステル化した後、減圧下で重縮合を行なう直接エステル化法を用いて、連続重合装置により原料ポリエステル1(Sb触媒系PET)を得た。
(1)エステル化反応
第一エステル化反応槽に、高純度テレフタル酸4.7トンとエチレングリコール1.8トンを90分かけて混合してスラリー形成させ、3800kg/hの流量で連続的に第一エステル化反応槽に供給した。更に三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液を連続的に供給し、反応槽内温度250℃、攪拌下、平均滞留時間約4.3時間で反応を行なった。このとき、三酸化アンチモンはSb添加量が元素換算値で150ppmとなるように連続的に添加した。
この反応物を第二エステル化反応槽に移送し、攪拌下、反応槽内温度250℃で、平均滞留時間で1.2時間反応させた。第二エステル化反応槽には、酢酸マグネシウムのエチレングリコール溶液と、リン酸トリメチルのエチレングリコール溶液を、Mg添加量およびP添加量が元素換算値でそれぞれ65ppm、35ppmになるように連続的に供給した。
(2)重縮合反応
上記で得られたエステル化反応生成物を連続的に第一重縮合反応槽に供給し、攪拌下、反応温度270℃、反応槽内圧力20torr(2.67×10-3MPa)で、平均滞留時間約1.8時間で重縮合させた。
更に、第二重縮合反応槽に移送し、この反応槽において攪拌下、反応槽内温度276℃、反応槽内圧力5torr(6.67×10-4MPa)で滞留時間約1.2時間の条件で反応(重縮合)させた。
次いで、更に第三重縮合反応槽に移送し、この反応槽では、反応槽内温度278℃、反応槽内圧力1.5torr(2.0×10-4MPa)で、滞留時間1.5時間の条件で反応(重縮合)させ、反応物(ポリエチレンテレフタレート(PET))を得た。
次に、得られた反応物を、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリエステルのペレット<断面:長径約4mm、短径約2mm、長さ:約3mm>を作製した。
得られたポリマーは、IV=0.63であった(以降、PET1と略す)。このポリマーを原料ポリエステル1とした。
<ポリエステル樹脂フィルムの製造>
−フィルム成形工程−
原料ポリエステル1(PET1)を、含水率20ppm以下に乾燥させた後、直径50mmの1軸混練押出機1のホッパー1に投入した。原料ポリエステル1は、300℃に溶融し、下記押出条件により、ギアポンプ、濾過器(孔径20μm)を介し、ダイから押出した。
溶融樹脂の押出条件は、圧力変動を1%、溶融樹脂の温度分布を2%として、溶融樹脂をダイから押出した。具体的には、背圧を、押出機のバレル内平均圧力に対して1%加圧し、押出機の配管温度を、押出機のバレル内平均温度に対して2%高い温度で加熱した。
ダイから押出した溶融樹脂は、温度25℃に設定された冷却キャストドラム上に押出し、静電印加法を用い冷却キャストドラムに密着させた。冷却キャストドラムに対向配置された剥ぎ取りロールを用いて剥離し、未延伸ポリエステル樹脂フィルム1を得た。
得られた未延伸ポリエステル樹脂フィルム1は、固有粘度IV=0.62、長手方向の屈折率が1.573、結晶化度が0.2%であった。
IVは、未延伸ポリエステル樹脂フィルム1を、1,1,2,2−テトラクロルエタン/フェノール(=2/3[質量比])混合溶媒に溶解し、上記混合溶媒中の25℃での溶液粘度から求めた。
未延伸ポリエステル樹脂フィルムの屈折率は以下の方法で測定した。
二枚の偏光板を用いて、未延伸ポリエステル樹脂フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求めた。
未延伸ポリエステル樹脂フィルムの結晶化度は以下の方法で測定した。
結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度X(g/cm3)、結晶化度0%での密度1.335g/cm3、結晶化度100%での密度1.501g/cm3を用いて下記計算式より結晶化度(%)を導出することができる。
結晶化度={Z × (X−Y)}/{X × (Z−Y)}×100
なお、密度の測定は、JIS K7112に準じて測定を行った。
−縦延伸工程−
未延伸ポリエステル樹脂フィルム1を周速の異なる2対のニップロールの間に通し、下記条件で縦方向(搬送方向)に延伸した。なお、縦延伸後のポリエステル樹脂フィルム1の各屈折率(nx(MD)、ny(MD)、nz(MD))および各複屈折は、後述するポリエステル樹脂フィルムの屈折率および複屈折の測定方法と同様の方法にて測定した。
<条件>
・予熱温度 :80℃
・縦延伸温度:90℃
・縦延伸倍率:3.2倍
−横延伸工程−
縦延伸したポリエステル樹脂フィルム1をテンター(横延伸機)に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、下記の方法、条件にて横延伸した。
(予熱部)
予熱温度を90℃とし、延伸可能な温度まで加熱した。
(延伸部)
予熱された未延伸ポリエステル樹脂フィルム1を、幅方向に下記の条件にてテンターを用いて横延伸した。
<条件>
・横延伸温度(横延伸中の平均温度):90℃
・横延伸倍率:3.0倍
・横延伸開始時の膜面温度:95℃
・横延伸終了時の膜面温度:150℃
膜面温度は、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。
(中間冷却部)
延伸後のポリエステル樹脂フィルムを、フィルムに対して上下方向からの冷風を吹き出しノズルからフィルムに当て、ポリエステル樹脂フィルムの最低膜面温度TMCが85℃になるように中間冷却部で冷却した。
中間冷却部のフィルムの膜面温度は、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。中間冷却部内にMD方向に均等に10点膜面温度を測定し、その最低温度を最低膜面温度TMCとした。
(熱固定部)
次いで、フィルムに対して上下方向からの熱風を熱風吹き出しノズルからフィルムに当て、ポリエステル樹脂フィルムの膜面温度を下記範囲に制御しながら、熱固定処理を行った。
<条件>
・最高到達膜面温度(熱固定温度):170℃
・熱固定時間:15秒
ここでの熱固定温度が、DSCのプレピーク温度[℃]である。
(熱緩和部)
熱固定後のポリエステル樹脂フィルムを、フィルムに対して上下方向からの熱風を熱風吹き出しノズルからフィルムに当て、下記の温度に加熱し、フィルムを緩和した。
・熱緩和温度:熱固定部の最高到達膜面温度−10℃(実施例1の場合、160℃)
・熱緩和率:TD方向(フィルム幅方向)15%
MD方向(フィルム流れ方向)5.5%
(冷却部)
次に、熱緩和後のポリエステル樹脂フィルムをフィルムの膜面温度が40℃となる冷却温度にて冷却した。
その他の実施例および比較例においても、冷却温度は、クリップがフィルムを開放するときのフィルム膜面温度と同じ値とした。
なお膜面温度は、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。
(フィルムの回収)
冷却およびクリップからのフィルムの開放の後、ポリエステル樹脂フィルムの両端を20cmずつトリミングした。トリミング後のフィルム幅は、2.1mであった。その後、両端に幅10mmで押出し加工(ナーリング)を行なった後、張力18kg/mで、10000mの長さのフィルムをロール形態に巻き取った。
以上のようにして、ロール形態で巻かれた、厚さ35μmの実施例1のポリエステル樹脂フィルムを製造した。
[実施例2〜14、16および比較例1〜4、6〜9]
実施例1において、下記表に記載のように縦延伸倍率、横延伸倍率、横延伸開始時の膜面温度、および横延伸終了時の膜面温度、中間冷却部の最低膜面温度、熱固定時の最高到達膜面温度、縦方向緩和率、横方向緩和率、フィルム幅を変更した以外は実施例1と同様にしてポリエステル樹脂フィルムを製造した。
[実施例15、比較例5]
実施例1において、中間冷却部での冷却を行わなかった以外は実施例1と同様にしてポリエステル樹脂フィルムを製造した。
[評価]
<屈折率、複屈折の測定>
(nx、ny、nz、および複屈折の測定)
各実施例および比較例のフィルムに対し、nx、ny、nz、および複屈折の測定を行った。二枚の偏光板を用いて、フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求めた。その値から、nx−nyと、(nx+ny)/2−nzの値を計算し下記表に記載した。
(nΔの測定)
nΔは、各実施例および比較例のフィルム1m2について、100mm毎にフィルム幅が2m、フィルム長さが0.5mのフィルムを、幅方向に20点、流れ方向に5点の合計100点のフィルム片を切り出した。フィルム片の大きさについては前述の屈折率測定(アッベ屈折計)で記載した方法と同じサイズに切り出した。切り出されたフィルム片について、全て前述の屈折率測定と同じ方法で屈折率を測定し、nx−nyの値を導出し、全てのフィルム片のnx−ny値の最大値と最小値との差をnΔとして求めた。
(150℃、30分静置した後のMD熱収縮率の測定)
各実施例および比較例のポリエステル樹脂フィルムの幅方向中央部と、両端の3点を裁断し、TD方向30mm、MD方向120mmの大きさの3種の試料片Mを作成した。
3種の試料片Mに対し、MD方向で100mmの間隔となるように、2本の基準線を入れ、無張力下で150℃の加熱オーブン中に30分間静置した。この静置の後、3種の試料片Mを室温まで冷却して、2本の基準線の間隔をそれぞれ測定し、それら3つの平均値をA(単位;mm)とした。測定されたAおよび「100×(100−A)/100」の式から算出された数値をMD熱収縮率とした。
(150℃、30分静置した後のTD熱収縮率の測定)
各実施例および比較例のポリエステル樹脂フィルムの幅方向中央部と、両端の3点を裁断し、MD方向30mm、TD方向120mmの大きさの3種の試料片Mを作成した。
3種の試料片Mに対し、TD方向で100mmの間隔となるように、2本の基準線を入れ、無張力下で150℃の加熱オーブン中に30分間静置した。この静置の後、3種の試料片Mを室温まで冷却して、2本の基準線の間隔をそれぞれ測定し、それら3つの平均値をA(単位;mm)とした。測定されたAおよび「100×(100−A)/100」の式から算出された数値をMD熱収縮率とした。
(80℃、24時間静置した後のMD熱収縮率の測定)
無張力下で80℃の加熱オーブン中に24時間静置した以外は、150℃、30分静置した後のMD熱収縮率の測定と同様にして測定した。
(80℃、24時間静置した後のTD熱収縮率の測定)
無張力下で80℃の加熱オーブン中に24時間静置した以外は、150℃、30分静置した後のTD熱収縮率の測定と同様にして測定した。
<フィルム厚みの測定>
得られた各実施例および比較例のポリエステル樹脂フィルムの厚みは、以下のようにして求めた。
各実施例および比較例のポリエステル樹脂フィルムに対して、接触式膜厚測定計(アンリツ社製)を用い、縦延伸した方向(長手方向)に0.5mにわたり等間隔に50点をサンプリングし、さらにフィルム幅方向(長手方向に直交する方向)にフィルム全幅にわたり等間隔(幅方向に50等分)に50点をサンプリングした後、これらの100点の厚みを測定した。これら100点の平均の厚みを求め、ポリエステル樹脂フィルムの厚みとした。結果を、下記表に示す。
<密度の測定>
JIS K7112に準じて、関東メジャー株式会社製のASG−320K、株式会社島津製作所製のAUX320を用いて測定した。
<虹ムラの評価>
(偏光板および液晶表示装置の作製と虹ムラの評価)
各実施例および比較例のポリエステル樹脂フィルムを用いて、各実施例および比較例の偏光板ならびに各実施例および比較例の液晶表示装置を作製し、評価を行った。
特開2011−59488号公報の[0225]に従い、PVAを含む偏光子を調製した。
下記セルロースアシレートフィルムを、特許4438270号の[0275](US2007/0178252の[0393]、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる)に準じてアルカリ水溶液に浸漬し鹸化処理した。
特許4731143号の[0199]〜[0202](US2008/0158483の[0412]〜[0416]、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる)と同様にしてセルロースアシレートフィルムを調製した。
各実施例および比較例のポリエステルフィルムと鹸化処理したセルロースアシレートの間に、上記偏光子を挟み、偏光子/ポリエステル間、セルロースアシレート/偏光子間に上に、PVA水溶液(完全鹸化型PVA5%水溶液)を塗布し、これらをニップロールで圧着し貼り合せた後、70℃で10分乾燥し偏光板を得た。
得られた偏光板を、各実施例および比較例の偏光板とした。
得られた偏光板2対を、液晶セルに対してポリエステルフィルムを外側とし、偏光子の吸収軸を直交配置として、連続光源(白色LED)または不連続光源(冷陰極管)をバックライトとして有する液晶表示装置に組み込み、光の透過度を50%となるように調整した。
得られた液晶表示装置を、各実施例および比較例の画像表示装置とした。
一方から連続光源(白色LED)、不連続光源(冷陰極管)を用い、光を入射し、反対側から偏光サングラスを通して目視で発生した虹ムラを以下の基準で評価した。
なお、虹むらの評価は、偏光板の法線方向からと斜め方向(法線から45°)の両方から観察した。
A:虹ムラが全く見えない
B:虹ムラが見えない
C:虹ムラがほぼ見えない
D:虹ムラが見える
Figure 0006297379
Figure 0006297379
上記表から、上記式(6)〜(11)の範囲内となるように製造された、実施例のポリエステル樹脂フィルムは、上記式(1)〜(4)をすべて満たし、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善されていることがわかる。
一方、式(1’)を満たさずに製造された比較例1または2のポリエステル樹脂フィルムは、式(1)を満たさないため、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善されていない。
また、上記式(6)〜(11)の少なくとも1つを満たさずに製造された比較例3〜9のポリエステル樹脂フィルムについても、式(2)〜(4)の少なくとも1つを満たさないため、正面から見たときの虹ムラ、および斜めから見た時の虹ムラを同時に改善されていない。
なお、比較例7のポリエステル樹脂フィルムは上記式(5)も満たさないため、強度と耐熱性も悪かった。
2a〜2l 把持部材
10 予熱部
20 延伸部
30 熱固定部
40 熱緩和部
50 冷却部
60 環状レール
100 2軸延伸機
200 ポリエステルフィルム

Claims (16)

  1. 下記式(1)〜()を満たすポリエステル樹脂フィルムであって、
    前記ポリエステル樹脂フィルムの密度が1.372〜1.384g/cm 3 であり、
    150℃で30分静置した後の前記ポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が3.5%以下である、ことを特徴とするポリエステル樹脂フィルム;
    15μm≦Th≦60μm ・・・式(1)
    0<nx−ny≦0.020 ・・・式(2)
    0.153≦(nx+ny)/2−nz<0.160 ・・・式(3)
    0<nΔ≦0.011 ・・・式(4)
    140℃≦Tpre≦180℃ ・・・式(5)
    式(1)〜(4)中、Thはポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、ポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;nxはポリエステル樹脂フィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはポリエステル樹脂フィルム面内の進相軸方向の屈折率を表し、nzはポリエステル樹脂フィルム厚み方向の屈折率を表し、nΔはポリエステル樹脂フィルムの任意の箇所1m2内の(nx−ny)の最大値と最小値との差を表す
    式(5)中、Tpreはポリエステル樹脂フィルムの示差走査熱量測定で測定されるプレピーク温度を表し、単位は℃である
  2. 80℃24時間静置した後のポリエステル樹脂フィルムのMD方向及びTD方向の熱収縮率が0.3%以下である、請求項1に記載のポリエステル樹脂フィルム。
  3. ポリエステル樹脂フィルムの幅が0.6〜6mである、請求項1または2に記載のポリエステル樹脂フィルム。
  4. 二軸配向である、請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルム。
  5. ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステル樹脂フィルムを成形する工程と、
    成形された前記ポリエステル樹脂フィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、
    前記縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムを前記長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程と、
    前記縦延伸及び前記横延伸を延伸部で行なった後の前記ポリエステル樹脂フィルムを加熱し結晶化させて熱固定する熱固定部、前記熱固定されたポリエステル樹脂フィルムを加熱し、ポリエステル樹脂フィルムの緊張を緩和してフィルムの残留歪みを除去する熱緩和部を搬送する工程を含み、
    下記式(1’)および(6)〜(11)を満たし、
    前記熱緩和部における、縦方向の緩和率を3〜8%、横方向の緩和率を15〜23%とし、
    前記延伸部と熱固定部との間に中間冷却部を含む、ことを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法;
    15μm≦Th’≦60μm ・・・式(1’)
    2.8≦DMD≦3.6 ・・・式(6)
    DMD−0.8≦DTD≦DMD+0.5 ・・・式(7)
    140℃≦TSET≦180℃ ・・・式(8)
    80℃≦TTDs≦120℃ ・・・式(9)
    120℃≦TTDe≦180℃ ・・・式(10)
    20℃≦TTDe−TTDs≦80℃ ・・・式(11)
    式(1’)および(6)〜(11)中、Th’は横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みを表し、横延伸工程後のポリエステル樹脂フィルムの厚みの単位はμmである;
    DMDは縦方向の延伸倍率を表し、DTDは横方向の延伸倍率を表し、TSETは熱固定時の最高到達膜面温度を表し、TTDsは横延伸開始時の膜面温度を表し、TTDeは横延伸終了時の膜面温度を表す;TSET、TTDs、およびTTDeの単位は℃である。
  6. 前記縦延伸後かつ前記横延伸前のポリエステル樹脂フィルムの複屈折が、下記式(12)および式(13)を満たす、請求項に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法;
    0.030<nx(MD)−ny(MD)≦0.090 ・・・式(12)
    0.030≦(nx(MD)+ny(MD))/2−nz(MD)<0.090 ・・・(13)
    式(12)および式(13)中、nx(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率を表し、ny(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの面内の進相軸方向の屈折率を表し、nz(MD)は縦延伸後のポリエステル樹脂フィルムの厚み方向の屈折率を表す。
  7. 前記中間冷却部において、下記式(14)を満たす、請求項5または6に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法;
    30℃≦TMC≦(TTDe−10)℃ ・・・式(14)
    式(14)中、TMCは中間冷却部におけるフィルムの最低膜面温度を表し、TTDeは横延伸終了時膜面温度を表し、ともに単位は℃である。
  8. 偏光子と、請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムとを含むことを特徴とする偏光板。
  9. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルム、または、請求項に記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
  10. 前記画像表示装置が、少なくとも青色と緑色と赤色の発光ピークを有する光源ユニットと、両面に偏光板を有する液晶セルを含み、前記光源ユニットの緑色の発光ピーク、及び赤色の発光ピークのうち、半値幅の小さい方の半値幅Wが50nm以下である、請求項に記載の画像表示装置。
  11. 前記光源ユニットが、青色発光ダイオード、または紫外線発光ダイオードと、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体とを少なくとも有する、請求項10に記載の画像表示装置。
  12. 前記蛍光体のうち少なくとも1つが量子ドットである、請求項11に記載の画像表示装置。
  13. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするハードコートフィルム。
  14. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするタッチパネル用センサーフィルム。
  15. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルムを含むことを特徴とするガラス飛散防止フィルム。
  16. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂フィルム、請求項に記載の偏光板、請求項13に記載のハードコートフィルム、請求項14に記載のタッチパネル用センサーフィルム、および請求項15に記載のガラス飛散防止フィルムの少なくともいずれかを備えることを特徴とするタッチパネル。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6852264B2 (ja) * 2016-02-15 2021-03-31 東洋紡株式会社 光学フィルム検査用二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
TWI649591B (zh) * 2016-05-31 2019-02-01 南韓商Skc股份有限公司 偏光件用保護膜、包含該膜之偏光板及具有該偏光板之顯示裝置
JP7120225B2 (ja) * 2017-05-31 2022-08-17 日本ゼオン株式会社 タッチセンサ基材及びその製造方法、タッチセンサ部材及びその製造方法、並びに、表示装置
KR101952364B1 (ko) * 2017-10-27 2019-02-26 에스케이씨 주식회사 편광판용 보호 필름 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20210126046A (ko) 2019-02-08 2021-10-19 도요보 가부시키가이샤 폴딩형 디스플레이 및 휴대 단말 기기
CN113396179A (zh) 2019-02-08 2021-09-14 东洋纺株式会社 聚酯薄膜及其用途
JP7435448B2 (ja) 2019-05-28 2024-02-21 東洋紡株式会社 積層フィルムとその用途
KR20220016133A (ko) 2019-05-28 2022-02-08 도요보 가부시키가이샤 폴리에스테르 필름과 그 용도
JP7480581B2 (ja) 2019-05-28 2024-05-10 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルムとその用途
KR102415828B1 (ko) * 2019-09-30 2022-06-30 코오롱인더스트리 주식회사 폴리에스테르 다층 필름 및 그 제조방법
CN113752600B (zh) * 2021-08-23 2023-10-13 四川东方绝缘材料股份有限公司 一种偏光片离型膜基膜的生产线及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5757630A (en) * 1980-09-25 1982-04-06 Teijin Ltd Manufacture of biaxially drawn polyester film
JPS6270046A (ja) * 1985-09-24 1987-03-31 ダイアホイルヘキスト株式会社 透明性に優れた複合化二軸延伸ポリエステルフイルム
JP2574058B2 (ja) * 1990-09-06 1997-01-22 帝人株式会社 金属貼合せ成形加工用ポリエステルフイルム
TW226977B (ja) * 1990-09-06 1994-07-21 Teijin Ltd
JPH08169084A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Toray Ind Inc 金属/フイルム積層体の製造方法
JP3757488B2 (ja) * 1995-09-28 2006-03-22 東レ株式会社 金属板ラミネート用積層フイルム
JP2005023107A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Toray Ind Inc 二軸配向ポリエステルフィルム
JP2007279469A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 Konica Minolta Opto Inc 偏光板及び液晶表示装置
JP4575978B2 (ja) * 2008-10-31 2010-11-04 日東電工株式会社 液晶表示装置
KR101562022B1 (ko) * 2009-02-02 2015-10-21 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 발광 다이오드 유닛 제조 방법
JP4918944B2 (ja) * 2009-10-09 2012-04-18 東洋紡績株式会社 二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた偏光板
JP5377252B2 (ja) * 2009-11-27 2013-12-25 日東電工株式会社 画像表示装置
JP2011168652A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Lintec Corp 飛散防止用粘着シート、飛散防止ガラスパネル、および携帯情報端末機器
JP5752617B2 (ja) * 2011-02-15 2015-07-22 富士フイルム株式会社 2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール
JP2012188631A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Fujifilm Corp ポリエステルフィルム、及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに、太陽電池モジュール
JP2012220879A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Toyobo Co Ltd 偏光子保護用二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム
JP6201755B2 (ja) * 2011-12-28 2017-09-27 東洋紡株式会社 液晶表示装置、偏光板および偏光子保護フィルム

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