JPWO2006132244A1 - 二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、二軸延伸フィルムの宿命である熱収縮特性を持つという不都合を、フィルムの長手方向と幅方向の双方の方向において、効果的に低減させ、かつ、平面性と機械特性に優れたポリエステルフィルムの製造法を提供する。本発明の方法は、フィルムの長手方向と幅方向に延伸され、熱処理を施された二軸延伸ポリエステルフィルムに、幅方向のリラックス処理とクリップ間隔を狭くする方法による長手方向のリラックス処理を施すに当たり、該幅方向のリラックス処理工程と該長手方向のリラックス処理工程の間に、該二軸延伸ポリエステルフィルムを緊張下に保持することを行う二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。

Description

本発明は、熱収縮が小さく、平面性に優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法に関するものである。

縦方向と横方向の二軸方向に延伸されたポリエステルフィルムは、機械的特性に優れているため、さまざまな分野に利用されている。ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの中でも、特に、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある）やポリエチレン２、６−ナフタレート（以下、ＰＥＮと称することがある）は、その機械的特性と熱的特性に優れており、特に、ＰＥＴは低価格であることなどから、より広い分野で用いられている。

ここで、二軸方向に延伸されたポリエステルフィルムにおいては、フィルムを延伸して分子配向させることにより、強度などの機械特性を向上させている。しかしながら、このような二軸延伸ポリエステルフィルムは、逆に歪みが分子鎖に残留するため、熱をかけることにより、分子鎖の歪みが開放され、収縮するという性質を持っている。

一般に、このような熱収縮特性を有していることは、該二軸延伸ポリエステルフィルムを工業用途などにおいて利用する場合に、障害になることが多い。

そこで、二軸延伸後に、テンタの中で熱処理（熱固定とも呼ばれる）を行うことによって、この分子鎖の歪みを開放することが行われている。その場合、一般に、この熱処理温度に応じて熱収縮量は低下していくが、この熱処理だけでは完全に該歪みを除去することはできないのが通常であった。

そこで、この残留歪みを除去する方法として、テンタのレール幅を先細りになるようにして、フィルムの幅方向に若干収縮させる方法が、採用されている場合がある。

しかしながら、この方法では、機械方向、すなわち、フィルム長手方向の残留歪みは除去できない。このため、フィルム長手方向の残留歪みを除去する方法について、従来からいろいろな方法が検討されてきた。

例えば、テンタのクリップ間隔が徐々に狭くなるようにしながらフィルムを走行させ、それにより、フィルムの長手方向にリラックス処理をするという方法が提案されている（特許文献１参照）。

また、フィルムを緊張下に２１０℃以下の温度まで冷却した後、該フィルムを徐冷しながら機械方向に２．５％以下、幅方向に５．０％以下のリラックス処理をするという方法が提案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１の方法では、リラックス量を大きくするとリラックス処理前のクリップ間隔が広くなり、フィルムのクリップ把持部と非把持部の物性のむらが大きくなるという問題があった。

また、フィルムをいったん巻き取った後に、ゆっくり巻き出しながらオーブンで加熱処理し、その際にフィルムの長手方向に走行速度差をつけてリラックス処理を行う方法が行われている場合もあるが、この方法では、リラックス加工を行なう分、コストが高くなるという問題があった。

また、特許文献２の方法では、近年、特に高まってきた平面性に対する要請を十分に満たすものを製造することができないという問題があった。

すなわち、近年、例えば、ディスプレイの部材として用いられる光学フィルムは、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の大型化に伴い、広幅で加工することが必要となってきたため、搬送性や加工時のゆがみなどに対する要求が、特に厳しくなってきているのである。
特公平４−２８２１８号公報（第２頁） 特許第３５３９５８８号公報（第３〜５頁）

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、二軸延伸ポリエステルフィルムの宿命である熱収縮特性を、フィルムの長手方向と幅方向において、安価なプロセスで、十分に低減させ、かつ、平面性と機械特性に優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法を提供すること、特に、フラットパネルディスプレイ用途などに好適な二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法は、以下の（１）の構成からなるものである。

（１）フィルムの長手方向と幅方向に延伸され、熱処理を施された二軸延伸ポリエステルフィルムに、幅方向のリラックス処理と、クリップ間隔を狭くする方法による長手方向のリラックス処理を施すに当たり、該幅方向のリラックス処理工程と該長手方向のリラックス処理工程の間に、該二軸延伸ポリエステルフィルムを緊張下に保持することを行うことを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

また、かかる本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法において、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（５）のいずれかの構成からなるものである。

（２）前記幅方向のリラックス処理後、前記緊張下に保持することを行い、次いで、前記長手方向のリラックス処理を施すことを特徴とする上記（１）記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

（３）前記長手方向のリラックス処理後、前記緊張下に保持することを行い、次いで、前記幅方向のリラックス処理を施すことを特徴とする上記（１）記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

（４）前記緊張下に保持することを行うに際して、前記二軸延伸ポリエステルフィルムを１秒以上３０秒以下の時間、該緊張下に保持することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

（５）前記二軸延伸されたポリエステルフィルムとして、少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群から選択された１種以上の樹脂を主成分とする樹脂層が形成されてなる積層構造を有するものを用いることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

上述した本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法によれば、熱収縮率が小さく、平面性に優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを効率よく、また、大きなコストアップを招くことなく製造することができる。

本発明の製造方法により得られる二軸延伸ポリエステルフィルムは、熱収縮特性や平面性などの問題が生じることがない極めて優れたものであり、そのような特質を利用して、例えば、特に、フラットパネルのディスプレイ用部材などの光学用フィルムとして有用に用いることができる。

以下、本発明のポリエステルフィルムの製造方法を実施するための最良の形態について、詳細に説明する。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法は、フィルムの長手方向と幅方向に二軸延伸されたポリエステルフィルムに熱処理を施し、次いで、幅方向のリラックス処理と、クリップ間隔を狭くする方法による機械方向のリラックス処理を施すに当たり、該幅方向のリラックス処理工程と該長手方向のリラックス処理工程の間において、ポリエステルフィルムをいったん緊張下に保持することを行うものである。

本発明において用いられる二軸延伸されたポリエステルフィルムとは、フィルムの機械方向（フィルム長手方向）と、該機械方向と直角な方向（幅方向）に、延伸を行って得られたフィルムをいう。具体的には、ポリエステルをシート状に溶融押出した実質的に無配向なフィルムを、長手方向に延伸した後に幅方向に延伸して得られたもの、あるいは、幅方向に延伸した後に長手方向に延伸して得られたもの、更にあるいは、長手方向と幅方向に同時に延伸して得られたもの等が挙げられ、また、長手方向の延伸と幅方向の延伸を、複数回組み合わせて行って得られたものであってもよい。

特に、同時二軸延伸により得られた二軸延伸ポリエステルフィルムは、逐次二軸延伸で得られた二軸延伸ポリエステルフィルムに比べて、異方性が少なく、また、ポリエステルフィルム製造の工程中でロールに接触する機会が逐次二軸延伸に比べて少ないために、表面の欠点も少なく、本発明に用いられるフィルムとして特に好ましいものである。

本発明の方法においては、二軸延伸された該ポリエステルフィルムに、低熱収縮性と平面性を付与するために、熱処理を行う必要がある。しかし、熱処理だけでは、十分な低熱収縮性と平面性が一般には得られない。すなわち、一般に、高温状態から冷却することにより、高温時の熱膨張分が冷却するにつれ、可逆的に収縮するため、歪みが蓄積され、ガラス転移温度から１５０℃までのような範囲での熱収縮が付加されるようになる。そこで、この熱収縮を抑えるために、テンタ内での熱処理から冷却する工程において、この冷却に伴う可逆収縮分を吸収するようにリラックス処理を施すことが重要である。そこで、熱処理後にテンターのレール幅を縮める幅方向（ＴＤ方向）のリラックス処理と、クリップ間隔を縮める長手方向（ＭＤ方向）のリラックス処理を行うことが重要となるが、ＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理を同時に行ったり、ＴＤ方向リラックス処理とＭＤ方向リラックス処理を連続的に行ったりしただけでは、十分な低熱収縮性、平面性が得られないのである。

本発明者らは、鋭意検討した結果、（ａ）二軸延伸されたポリエステルフィルムの熱処理後に、テンタのレール幅を縮めてまずＴＤ方向にリラックス処理を行い、その後、該ポリエステルフィルムを緊張下に保持し、その直後に、クリップ間隔を縮めてＭＤ方向にリラックス処理を行うことにより、低熱収縮性と平面性を両立させたポリエステルフィルムが得られることを見出した。

あるいは、上述の２つの方向のリラックス処理は、必ずしも上記（ａ）の順番のとおりに行う必要はなく、逆の順番でも良く、すなわち、（ｂ）二軸延伸されたポリエステルフィルムの熱処理後に、クリップ間隔を縮めてまずＭＤ方向にリラックス処理を行い、その後、該ポリエステルフィルムを緊張下に保持し、その直後に、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向にリラックス処理を行うことにより、同様に、低熱収縮性と平面性を両立させたポリエステルフィルムが得られることを見出した。

すなわち、上記の（ａ）または（ｂ）のいずれかの製造方法を採用することにより、優れた低熱収縮性と優れた平面性とを両立させた二軸延伸ポリエステルフィルムを製造することができることを見出したものである。

上述した本発明の方法において、「幅方向のリラックス処理」とは、ある温度条件のもとで、フィルムを幅方向に縮める処理をいう。この「幅方向のリラックス処理」は、例えば、上記のように、フィルムをクリップで把持しながら走行しているテンタのレール幅を縮めることで行うことができる。それ以外でも、いったん巻き取ったフィルムをロールの状態のまま、ある温度雰囲気に置いておくことで行うこともできる。本発明の方法においては、この「幅方向のリラックス処理」は、実際のフィルム製造工程中において、フィルムを連続走行させながら行うことを技術趣旨とするものであるから、テンタのレール幅を縮めることによりフィルムを幅方向に縮めることが、最も実際的に好ましい方法である。

また、「長手方向のリラックス処理」とは、ある温度条件のもとで、フィルムを長手方向に縮める処理をいう。さらに、特に「クリップ間隔を狭くする方法による長手方向のリラックス処理」とは、クリップ間隔を狭くする機構を持つテンタにおいて、フイルムを把持しているクリップの速度を徐々に遅くすることによりクリップ間隔を狭くしていき、フィルムを長手方向に縮める処理をいう。これ以外にも「長手方向のリラックス処理」としては、いったん巻き取ったフィルムを巻き出して、オーブンを通過させて巻き出し速度よりも遅い速度で再度巻き取る方法がある。また、テンタ出口でロールによりフィルムを引き取るに際し、テンタ出口から供給されるフィルムの速度よりも、ロールの引き取り速度を遅くする方法もある。本発明の方法においては、この「長手方向のリラックス処理」は、実際のフィルム製造工程中において、フィルムを連続走行させながら行うことを技術趣旨とするものであり、さらに、前記のテンタ出口でリラックス処理を施す方法では、リラックス処理中のフィルムの温度制御が一般に難しいことから、クリップ間隔を狭くすることによりフィルムを長手方向に縮めることが、最も実際的で好ましい方法である。

これらのリラックス処理は、熱処理工程の後で実施されるので、該リラックス処理を行う温度条件は、８０℃以上で、かつ該熱処理の温度以下の条件で行うものである。

また、本発明の方法において、上述した２つのリラックス処理工程を行う際の中間工程として設けられる該二軸延伸ポリエステルフィルムの「緊張下の保持」とは、テンタのレール幅をＴＤ方向に縮めたり延ばしたりすることなく、かつ、ＭＤ方向にクリップ間隔を縮めたり延ばしたりすることなく、オーブン中でフィルムを搬送させることをいう。従って、本発明でいう上述リラックス処理に該当するような条件や延伸処理に該当するような条件での保持は、たとえフィルムに緊張状態が生じていたとしても、含まれないものである。すなわち、テンタのレール幅をＴＤ方向に縮めたりあるいは延ばしたりする場合、または、ＭＤ方向にクリップ間隔を縮めたりあるいは延ばしたりする場合には、たとえ、フィルムに対して緊張する力が加わるような場合であっても、本発明にいう「緊張下」には該当しないものである。

また、「緊張下の保持」の「保持」は、実際のフィルム製造工程中において、フィルムを連続走行させながら行うことを技術趣旨とするものであるから、テンタ内でフィルムをクリップで把持し、ＴＤ方向のレール幅と、ＭＤ方向のクリップ間隔を一定状態にして、フィルムを走行させることが、最も実際的で好ましい方法である。

また、この「緊張下の保持」は、温度条件は、ＴＤ方向のリラックス処理の温度条件とＭＤ方向のリラックス処理の温度条件に対して、急激な温度変化をさせることなく、それぞれのリラックス処理の温度条件の間の温度で行うものである。従って、１つのテンタ内でフィルムを搬送させながら、リラックス処理と「緊張下の保持」を行うことが重要である。

本発明の方法において、緊張下に保持をする時間としては、好ましくは１秒以上、より好ましくは２秒以上であることであり、該時間を緊張下に保持することにより、上述したＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理とを、本発明の所期の効果をより大きく発揮させて行うことができる。

フィルムを保持する時間は、フィルムの走行速度と緊張下での保持ゾーンのゾーン長さにより異なるが、保持時間の上限は効率的には３０秒位とするのが好ましいものである。

本発明においては、二軸延伸されたポリエステルフィルムの熱収縮特性と平面性を満足するために、ＭＤ方向のリラックス率は、好ましくは０．５％以上５％以下とするのがよく、より好ましくは１％以上２％以下である。

ここでの「ＭＤ方向のリラックス率」とは、クリップなどの周期的に並んだ把持具の１ユニットの長手方向の中心間距離の縮む割合であり、長手方向のリラックス処理を開始する直前のフィルム搬送速度をＶｉとし、長手方向のリラックス処理を終えた直後のフィルム搬送速度をＶｆとしたときに、次式（１）で表される値である。
ＭＤ方向のリラックス率（％）＝｛（Ｖｉ−Ｖｆ）／Ｖｉ｝×１００ ……（１）

また、ＴＤ方向のリラックス率は、好ましくは１％以上１２％以下とするのがよく、より好ましくは３％以上８％以下である。

ここでの「ＴＤ方向のリラックス率」とは、フィルムが幅方向に縮む割合であり、幅方向のリラックス処理を開始する直前のフィルム幅をＬｉとし、幅方向のリラックス処理を終えた直後のフィルム幅をＬｆとしたときに、次式（２）で表される値である。
ＴＤ方向のリラックス率（％）＝｛（Ｌｉ−Ｌｆ）／Ｌｉ｝×１００ ……（２）

熱処理温度は、好ましくは２１５℃以上２５５℃以下であり、さらに好ましくは２２５℃以上２４５℃以下である。ＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理を終える温度は、好ましくは２００℃から８０℃の間であり、より好ましくは１６０℃から１２０℃の間である。

本発明の方法において、緊張下に保持する時間を、好ましくは１秒以上、より好ましくは２秒以上にすることにより、ＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理を確実に分離することができて、ＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理が干渉することなく、ＴＤ方向の分子鎖の歪みとＭＤ方向の分子鎖の歪みを開放させることができ、明確なメカニズムについてはいまだ不明な点もあるが、該両方向の分子鎖の歪みの開放を効果的に行なうことができたという理由により、熱収縮特性を顕著に向上させることができたものと考えられる。

仮に、ＴＤ方向のリラックス処理とＭＤ方向のリラックス処理を同時に行うと、本発明者等の各種知見によれば、ＭＤ方向のリラックス処理はほとんど効果を奏することがなく、その結果、ＭＤ方向の熱収縮率はほとんど低下しないので好ましくない。

なお、緊張下に保持する時間が３０秒以上と長い場合としては、緊張下での保持ゾーンが長い場合か、もしくは、製膜速度が遅い場合が考えられるが、前者の場合は、オーブンが不必要に長くなり、エネルギーコストがかさむ点では好ましくなく、あるいは、後者の場合は、生産性において劣るという点で好ましくない。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法で得られる二軸延伸されたポリエステルフィルムの厚みは、特に限定はされないが、光学用フィルムなどの工業材料用途に好適な厚みは、好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下であり、より好ましくは７０μｍ以上３６０μｍ以下である。

従って、工業材料用途に用いるフィルムを製造しようとする場合には、好ましくは、厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以上３６０μｍ以下である二軸延伸ポリエステルフィルムとして製造することが好ましい。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法で得られる二軸延伸ポリエステルフィルムのヘイズ値は、５％以下でかつ全光線透過率が８６％以上であることが好ましく、より好ましくはヘイズ値は３％以下で、かつ全光線透過率が８８％以上であり、さらに最も好ましくはヘイズ値が１％以下で、かつ全光線透過率が９０％以上のものである。

ヘイズ値と全光線透過率の値が上述した範囲内にある場合、光学用フィルムなどの工業材料用途に好適である。ヘイズ値は、フィルム原料に添加する粒子の添加率を適宜に変えることにより制御することができる。また、全光線透過率は、そのような粒子の添加率に加えて、コーティング層に用いる材料の処方を適宜に変えることで制御することができる。

また、本発明の製造方法により得られる二軸延伸ポリエステルフィルムのＭＤ方向とＴＤ方向のそれぞれの収縮率の値は、１５０℃の温度（乾熱）で３０分間自由状態下に放置したときの値として、好ましくは０．８％以下であり、より好ましくは０．５％以下であり、さらに好ましくは０．３％以下である。

なお、ここでいう「ＭＤ方向の収縮率」とは、フィルムをＭＤ方向に長さＬ_MDO の間隔で２点をマーキングして、１５０℃の温度に加熱されたオーブン中で３０分間処理し、その後、室温（２３℃）、相対湿度６５％で十分に放冷した後のマーキング間隔をＬ_MDとしたときに、
ＭＤ方向の収縮率（％）＝｛（Ｌ_MDO −Ｌ_MD）／Ｌ_MDO ｝×１００
の定義式により算出される値である。

「ＴＤ方向の収縮率」とは、フィルムをＴＤ方向に長さＬ_TDO の間隔で２点をマーキングして、１５０℃の温度に加熱されたオーブン中で３０分間処理し、その後、室温（２３℃）、相対湿度６５％で十分に放冷した後のマーキング間隔をＬ_TDとしたときに、
ＭＤ方向の収縮率（％）＝｛（Ｌ_TDO −Ｌ_TD）／Ｌ_TDO ｝×１００
の定義式により算出される値である。

以下、本発明で用いられるポリエステルフィルムなどについて、一般的な説明をする。
本発明で用いられるポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは、ジオールとジカルボン酸とから縮重合により得られるポリマであり、ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸およびセバチン酸などで代表されるものであり、また、ジオールは、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールおよびシクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものである。

かかるポリエステルとしては、具体的には、例えば、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、およびポリエチレン−２，６−ナフタレートなどが挙げられる。もちろん、これらのポリエステルは、ホモポリマであってもコポリマであってもよく、共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコールおよびポリアルキレングリコールなどのジオール成分や、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタテンジカルボン酸などのジカルボン酸成分が挙げられる。

本発明の場合、機械的強度、耐熱性、耐薬品性および耐久性などの観点から、特に、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレン−２，６−ナフタレートが好ましく、中でも、低価格という点でポリエチレンテレフタレートが最も好ましく用いられる。

また、このポリエステルの中には、必要に応じ、各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子および有機粒子などが添加されていてもよい。

また、本発明において、ポリエステルフィルムは、積層構造をとっていることも好ましい態様である。積層構造としては、ポリマの共押出による積層や、ポリエステルフィルム基材上に塗液を塗布する積層などによる積層構造が挙げられる。後者の塗液の塗布による工程は、ポリエステルフィルム基材の延伸の前、延伸工程の途中、あるいは延伸・熱処理を行った後など必要に応じて選ぶことができるが、延伸の前や延伸工程の途中などフィルム製造工程内で行うことにより、工程の簡略化を図ることができる。

ポリエステルフィルム基材上への塗液の塗布方法としては、各種の塗布方法、例えば、リバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、マイヤーバーコート法、ダイコート法およびスプレーコート法などを用いることができる。特に限定はされないが、塗布により形成されるコーティング膜（樹脂層）の塗布の均一性や接着性を考慮して、ポリエステルフィルム基材の表面に事前にコロナ放電を施しても構わない。

これらの積層構造は、主に、その用途に応じた表面特性を付与するために行われる。例えば、インクやトナーなどの易接着性を付与したり、静電気を抑える帯電防止性などの特性を付与することが可能である。

また、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムを光学用フィルム基材として使用する場合には、プリズムレンズ加工、ハードコート加工および反射防止加工などの後加工処理する材料との優れた易接着性が必要となる。

このような後加工処理の相手材料とポリエステルフィルムとの接着性を改良するために、二軸延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂およびポリアミド系樹脂を主成分とする群から選択された１種以上の樹脂を主成分とする組成物からなる高分子易接着層（樹脂層）を設けることが好ましい。この高分子易接着層の中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、結晶核剤、無機粒子および有機粒子などが添加されていてもよい。特に、多孔質シリカは、易接着層の樹脂と屈折率が近く、フィルム表面に透明性を保持しながら易滑性を与え、ポリエステルフィルムの取り扱い性を高めるために有効である。このような高分子易接着層（樹脂層）は、好ましくは１０〜１５０ｎｍの厚さとすることができる。

次に、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法を、ポリエステルとして、ポリエチレンテレフタレートを用いた場合についての一例を示すが、本発明は、かかる例に限定されるものではなく、樹脂の種類により、乾燥条件、押出条件および延伸温度などの条件は異なるものである。

すなわち、一例を示せば、例えば、常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換して、ビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＴ）を得る。次に、このＢＨＴを重合槽に移行し、撹拌しながら、真空下で２８０℃の温度に加熱して重合反応を進める。ここで、撹拌のトルクを検出して、所定のトルクになったところで反応を終了する。重合槽から、ポリエチレンテレフタレートをガット状に吐出し、水で冷却してからペレット状に切断する。次に、このようにして重合したポリエチレンテレフタレートのペレットを、１８０℃の温度で５時間真空乾燥した後、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機に供給し、Ｔダイからシート状に押出す。この溶融されたシート状物を、ドラム表面温度２５℃に冷却されたドラム上に静電気力により密着固化し、実質的に非晶状態の成形ポリエステルフィルムを得る。この成形ポリエステルフィルムを、７０〜１２０℃の温度の加熱ロール群で加熱し、長手方向に、２〜６倍一段もしくは多段階で延伸し、２０〜５０℃の温度のロール群で冷却する。次に、必要に応じて、この一軸延伸ポリエステルフィルムの片面または両面に、バーコーターを用いて、高分子易接着層を構成するポリエステル系樹脂等の樹脂を主成分とする組成物からなる塗液を塗工した後、続いて、テンタへ導いて、該一軸延伸ポリエステルフィルムの両端をクリップで把持しながら、８０〜１４０℃の温度に加熱された熱風雰囲気中で加熱し、幅方向に２．５〜６倍に延伸をする。

ここで、本発明の製造方法においては、該二軸延伸されたポリエステルフィルムに高温での熱処理を行うものであり、ポリエチレンテレフタレートの場合には、好ましくは２１５℃から２５５℃の温度で、より好ましくは２２５℃から２４５℃の温度で、急速昇温、短時間条件での熱処理を行う。次いで、前述した（ａ）方法の場合は、熱処理後に、代表的には、テンタレール幅を狭める方法によるＴＤ方向のリラックス処理を行い、さらにその後、レール幅およびクリップ間隔を一定に保つ緊張保持ゾーンで好ましくは１秒以上、より好ましくは２秒以上保持した後、さらに、テンタのクリップで把持しながらクリップの間隔を縮めていく方法によるＭＤ方向のリラックス処理を行うものであるか、あるいは、前述した（ｂ）方法の場合は、熱処理後に、テンタのクリップで把持しながらクリップの間隔を縮めていく方法によるＭＤ方向のリラックス処理を行い、さらにその後、レール幅およびクリップ間隔を一定に保つ緊張保持ゾーンで好ましくは１秒以上、より好ましくは２秒以上保持した後、さらに、テンタレール幅を狭める方法によるＴＤ方向のリラックス処理を行うものである。本発明によれば、これらの一連の処理を施すことによって、製造される二軸延伸ポリエステルフィルムの熱収縮率を低く抑えることができ、かつ、平面性にも優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができるものである。

以下、本発明のポリエステルフィルムの製造方法について、実施例に基づいて具体的に説明する。

なお、本発明の説明で用いた各物性値の評価方法は、以下に示したものである。
［物性値の評価法］
（１）１５０℃、３０分の熱収縮率
フィルムを幅１０ｍｍ、長さ約２５０ｍｍにサンプリングし、約２００ｍｍの間隔で十字のマーキングを行い、その間隔を（株）ニコン製の万能投影機と三豊商事（株）製のリニアスケール（精度０．００１ｍｍ）を組み合わせた測長機を用いて正確に測定し、Ｌ₀ （ｍｍ）とする。このサンプルを、１５０℃の乾熱温度に加熱されたオーブン中で３０分間処理し、その後、室温（２３℃）、相対湿度６５％で十分に放冷してから、再び、マーキング間隔を測長機で測定して、Ｌ（ｍｍ）とする。
熱収縮率は、熱収縮率＝（Ｌ₀ −Ｌ）×１００／Ｌ₀ （％）として算出し、５サンプルの平均値を採用した。

（２）平面性
フィルムをＡ２版に切り、そのフィルムを水平な第の上に拡げて置いた。そのフィルムの上部（フィルム面より２０ｃｍ上方）に１本の糸を十分に長い直線状態を呈して張った。なお、糸は、フィルムを真上から見たときに、フィルムの一方の短辺の中点から他方の短辺の中点を結ぶ直線となるように張ったものである。そのフィルムに映った糸の反射像を観察しながら、見る角度を変えることで、糸の反射像がフィルム全面を通過していく様子を観察する。そして、該映った糸が呈する湾曲状態の発生度合いの多少で平面性を評価した。評価の基準は、以下の通りとした。

全面に湾曲部分が見られないものを「優秀」として評価し、後述する表２では「◎」印で表記した。
また、全面に湾曲部分が２箇所以下であるものを「良好」と評価し、表２では「○」印で表記した。
また、全面に湾曲部分が３箇所以下であるものを「やや不良」と評価し、表２では「△」印で表記した。
また、全面に湾曲部分が４箇所以上であるものを「不良」と評価し、表２では「×」印で表記した。

（３）ヘイズと全光線透過率
ヘイズおよび全光線透過率の測定は、常態（温度２３ ℃、相対湿度６５ ％）において、フィルム（サンプル）を２時間放置した後、スガ試験機（株）製の全自動直読ヘイズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰを用いて行った。
３回測定した平均値を、該サンプルのヘイズおよび全光線透過率とした。

（４）ＭＤ方向のリラックス率とＴＤ方向のリラックス率
ＭＤ方向のリラックス率は、本文中にも記載したように、長手方向のリラックス処理を開始する直前のフィルム搬送速度をＶｉとし、長手方向のリラックス処理を終えた直後のフィルム搬送速度をＶｆとしたときに、次式（１）で表される値である。
ＭＤ方向のリラックス率（％）＝｛（Ｖｉ−Ｖｆ）／Ｖｉ｝×１００ ……（１）
ＴＤ方向のリラックス率は、本文中にも記載したように、幅方向のリラックス処理を開始する直前のフィルム幅をＬｉとし、幅方向のリラックス処理を終えた直後のフィルム幅をＬｆとしたときに、次式（２）で表される値である。
ＴＤ方向のリラックス率（％）＝｛（Ｌｉ−Ｌｆ）／Ｌｉ｝×１００ ……（２）

実施例１
極限粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートのペレットを１８０℃の温度で５時間真空乾燥した後に、２７０℃〜３００℃の温度に加熱された押出機に供給し、Ｔダイからシート状に成形した。さらにこのシート状物を表面温度２５℃の温度の冷却ドラム上に静電気力で密着固化して未延伸ポリエステルフィルムを得た。該未延伸ポリエステルフィルムを、７０〜１００℃の温度の加熱ロール群で加熱し縦方向に３．４倍一段階で縦延伸し、２０〜５０℃の温度のロール群で冷却した。この一軸延伸ポリエステルフィルムの両面に、バーコーターを用いて、易滑剤（粒径０．１μｍのコロイダルシリカ固形分比０．５重量％）を含む水分散性ポリエステル系樹脂が水分比４．５重量％の塗液を、厚み６μｍで塗工した後、４０ｍ／分の速度でテンタに導き、該塗工ポリエステルフィルムの両端をクリップで把持しながら、９０℃の温度に加熱された熱風雰囲気中で予熱し、１００℃の温度の熱風雰囲気中で横方向に３．６倍に横延伸した。

このようにして得られた二軸延伸されたポリエステルフィルムをそのまま、テンタの中で引き続き、２３０℃の温度の熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％のリラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、該緊張保持の時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持した。その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、その後、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られたポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例２
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２５０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２５０℃から２２０℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例３
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１３０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例４
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ１．５ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に１．５％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例５
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度２０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして９．０秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み３５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例６
実施例１と同様に得られた未延伸ポリエステルフィルムの両面に、バーコーターを用いて実施例１と同様の組成からなる塗液を同様に塗工した後、同時二軸延伸機で縦方向に３．３倍、横方向に３．５倍で延伸した。搬送速度４０ｍ／分の該フィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２１０℃までの徐冷区間で、クリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、２１０℃から１８０℃までの徐冷区間でテンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸フィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例７
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ１．０ｍの緊張保持ゾーン、時間にして１．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例８
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．５％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例９
実施例１と同様にして縦延伸し、この一軸延伸ポリエステルフィルムの両面に、バーコーターを用いて、易滑剤（粒径０．１μｍのコロイダルシリカ固形分比０．５重量％）を含む水分散性アクリル系樹脂が水分比３．０重量％の塗液を厚み６μで塗工した後、実施例１と同様にして横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２２０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２２０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ３ｍの緊張保持ゾーン、時間にして４．５秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例１０
実施例１と同様にして縦延伸し、この一軸延伸ポリエステルフィルムの両面に、バーコーターを用いて、易滑剤（粒径０．１μｍのコロイダルシリカ固形分比０．５重量％）を含む水分散性ウレタン系樹脂が水分比４．５重量％の塗液を厚み６μｍで塗工した後、実施例１と同様にして横延伸を施した搬送速度９０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ１．５ｍの緊張保持ゾーン、時間にして１．０秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

実施例１１
極限粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを用い、平均粒径０．１μｍの炭酸カルシウムを０．５重量％となるように添加混合した原料ペレットを、実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度９０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後のゾーン長さ１．５ｍの緊張保持ゾーン、時間にして１．０秒間でレール幅およびクリップ間隔を保持し、その後、１２０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に１．２％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率が小さく、平面性の優れた二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。

比較例１
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、テンタ中で引続き、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後、幅方向、機械方向ともリラックス処理を施さないで、８０℃まで徐冷して、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２のとおりである。実施例１と比較すると、リラックス処理を施していないので、熱収縮率が高い二軸延伸ポリエステルフィルムであった。

比較例２
実施例１と同様にして縦延伸、塗工および横延伸を施した搬送速度４０ｍ／分の二軸延伸されたポリエステルフィルムを、２３０℃の温度で熱処理を行い、熱処理後２３０℃から２００℃までの徐冷区間で、テンタのレール幅を縮めてＴＤ方向に４％リラックス処理を実施し、その後、緊張保持ゾーンを持たずに、１５０℃の温度下でテンタのクリップ間隔を縮めてＭＤ方向に２．０％リラックス処理を施し、テンタから取出し、ポリエステルフィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻取り、厚み１２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上述の製造条件については、表１に概略を示したとおりである。
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの物性は、表２に示すとおりであり、熱収縮率は小さいが、平面性に劣る二軸延伸ポリエステルフィルムであった。

本発明は、熱収縮率を低減し、平面性に優れた二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法に関するものであり、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法は、フラットパネルディスプレイ用部材などの光学用途に代表される各種の工業材料用途の製造に好適に利用できる。

Claims (5)

1. フィルムの長手方向と幅方向に延伸され、熱処理を施された二軸延伸ポリエステルフィルムに、幅方向のリラックス処理と、クリップ間隔を狭くする方法による長手方向のリラックス処理を施すに当たり、該幅方向のリラックス処理工程と該長手方向のリラックス処理工程の間に、該二軸延伸ポリエステルフィルムを緊張下に保持することを行うことを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
2. 前記幅方向のリラックス処理後、前記緊張下に保持することを行い、次いで、前記長手方向のリラックス処理を施すことを特徴とする請求項１記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
3. 前記長手方向のリラックス処理後、前記緊張下に保持することを行い、次いで、前記幅方向のリラックス処理を施すことを特徴とする請求項１記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
4. 前記緊張下に保持することを行うに際して、前記二軸延伸ポリエステルフィルムを１秒以上３０秒以下の時間、該緊張下に保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
5. 前記二軸延伸されたポリエステルフィルムとして、少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群から選択された１種以上の樹脂を主成分とする樹脂層が形成されてなる積層構造を有するものを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。