WO2022118807A1 - ポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

ポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置 Download PDF

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WO2022118807A1
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polyester film
less
film
stretching
hardness
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PCT/JP2021/043736
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佳子 田中
光 堀田
翔生 久保田
剛志 黒田
章伸 牛山
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大日本印刷株式会社
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    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present disclosure relates to a polyester film, a polarizing plate and an image display device.
  • Various optical plastic films are often used for optical members such as image display devices.
  • a plastic film for protecting a polarizing element constituting the polarizing plate is used.
  • the "plastic film for protecting the splitter” may be referred to as the "polarizer protective film”.
  • the plastic film for an image display device represented by a polarizing element protective film is preferably one having excellent mechanical strength. Therefore, a stretched plastic film is preferably used as the plastic film for the image display device. As such a plastic film, a polyester film having excellent mechanical strength and versatility is often used.
  • the polyester film may be used as a surface material of an image display device, it is expected to have a predetermined pencil hardness. In particular, since it is becoming standardized that image display devices have a touch panel function in recent years, it is extremely important to suppress scratches by increasing the hardness of the pencil. However, the conventional polyester film such as the polyester film of Patent Document 1 has insufficient pencil hardness, and the polyester film alone easily causes scratches. Therefore, when the polyester film of Patent Document 1 is used as a surface material, it is essential to form a cured film such as a hard coat layer on the polyester film.
  • the pencil hardness of the polyester film can be slightly improved by increasing the thickness of the polyester film.
  • the thickness of the polyester film of Patent Document 1 is increased to a level that makes the pencil hardness sufficient, it goes against the thinning of the image display device.
  • the polyester film of Patent Document 1 is intended as a uniaxially stretched film, there is also a problem that it is easily torn in the stretching direction.
  • the polyester film may have a functional layer formed for the purpose of improving the optical characteristics and the like. Therefore, it is desired that the polyester film has good adhesion.
  • the present disclosure provides the following polyester films, polarizing plates and image display devices.
  • the average maltens hardness of the surface of the polyester film is 140.0 N / mm 2 or more, and the standard deviation 3 ⁇ of the martens hardness of the surface of the polyester film is 9.0 N / mm 2 or more 36.0 N / mm.
  • a polarizing plate having a polarizing element, a first transparent protective plate arranged on one side of the polarizing element, and a second transparent protective plate arranged on the other side of the polarizing element.
  • the polarizing plate wherein at least one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate is the polyester film according to any one of [1] to [6].
  • An image display device including a display element and a polyester film arranged on the light emitting surface side of the display element, wherein the polyester film is the polyester according to any one of [1] to [6].
  • An image display device that is a film.
  • the image display device according to [8] which has a polarizing element between the display element and the polyester film.
  • the polyester film, the polarizing plate, and the image display device of the present disclosure can improve the pencil hardness without increasing the thickness of the polyester film, and can also improve the adhesion to the functional layer.
  • FIG. It is a top view for demonstrating the measurement position of 5 points under condition 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows one Embodiment of the image display apparatus of this disclosure. It is sectional drawing which shows the other embodiment of the image display apparatus of this disclosure. It is a figure which showed the state of the continuous folding test schematically.
  • the average maltens hardness of the surface of the polyester film is 140.0 N / mm 2 or more, and the standard deviation 3 ⁇ of the martens hardness of the surface of the polyester film is 9.0 N / mm 2 or more 36. It is required to be 0.0 N / mm 2 or less.
  • the average hardness of the surface of the polyester film is preferably 145.0 N / mm 2 or more, more preferably 150.0 N / mm 2 or more, and further preferably 160.0 N / mm 2 or more.
  • the average hardness of the surface of the polyester film is preferably 280.0 N / mm 2 or less, more preferably 240.0 N / mm 2 or less, more preferably 220.0 N / mm 2 or less, and more preferably 200. It is 0.0 N / mm 2 or less, more preferably 180.0 N / mm 2 or less, and more preferably 170.0 N / mm 2 or less.
  • the polyester film In order to increase the average Martens hardness of the surface of the polyester film, it is important to increase the orientation of the molecules in the polyester film by stretching.
  • the polyester film When the polyester film is uniaxially stretched, the molecules can be apparently arranged in one direction.
  • the benzene ring of the molecule in the polyester film is oriented in various directions only by uniaxial stretching. That is, the molecules in the polyester film are two-dimensionally oriented but not three-dimensionally oriented only by uniaxial stretching. Therefore, it is difficult to increase the average surface hardness of the uniaxially stretched polyester film.
  • the orientation of the benzene rings of the molecules in the polyester can be easily arranged in the plane direction.
  • the stretch ratio E2 in the width direction which is the second stage stretching, is set to the stretch ratio E1 in the flow direction, which is the first stage stretching. It is preferable to make it about the same as E1, and it is more preferable to make E2 larger than E1.
  • E2 / E1 is preferably 0.80 or more and 1.70 or less, more preferably 0.85 or more and 1.50 or less, and further preferably 0.90 or more and 1.40 or less. It is more preferably .00 or more and 1.30 or less. Further, by setting E2 / E1 in the above-mentioned range, the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness can be easily set to 36.0 N / mm 2 or less.
  • the surface of the polyester film in “the maltens hardness of the surface of the polyester film” and “the average elastic deformation power of the surface of the polyester film” means the surface on the flat side of the polyester film. .. In other words, “the surface of the polyester film” does not mean the surface of the polyester film on the cross-sectional side.
  • the average of Martens hardness and the average of elastic power work rate mean the average of the measured values at 20 points.
  • the standard deviation of the Martens hardness means the standard deviation of the measured values at 20 points. It is preferable that the 20 measurement points are any 20 points inside the margin, with a margin of 0.5 cm from the outer edge of the measurement sample. At this time, it is preferable to select a flat and clean portion having no peculiar shape or defects as a measurement point.
  • the maltens hardness and standard deviation 3 ⁇ of one surface may satisfy a predetermined range, but it is preferable that the maltens hardness and standard deviation 3 ⁇ of both surfaces satisfy a predetermined range.
  • the polyester film may be, for example, in the form of a sheet or in the form of a roll.
  • the above 20 points may be specified in the sheet-shaped form.
  • a sheet having a predetermined size for example, length 100 mm ⁇ width 100 mm
  • the roll-shaped polyester film has almost the same physical properties in the flow direction.
  • the atmosphere of is set to a temperature of 23 ° C. ⁇ 5 ° C. and a relative humidity of 40% or more and 65% or less. Further, before the measurement, the sample is exposed to the atmosphere for 30 minutes or more and 60 minutes or less.
  • the polyester film of the present disclosure requires that the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness of the surface of the polyester film is 9.0 N / mm 2 or more and 36.0 N / mm 2 or less.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film exceeds 36.0 N / mm 2 , even if the average Martens hardness is 140.0 N / mm 2 or more, the polyester film is triggered by a place where the Martens hardness is low. The pencil bites into.
  • the polyester film can be used.
  • the hardness of the pencil can be improved.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness is too large, the adhesion of the functional layer formed on the polyester film is lowered, and a part or all of the functional layer may be peeled off or cracks may occur in the functional layer. be.
  • the adhesion of the functional layer can be easily improved.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film is preferably 30.0 N / mm 2 or less, more preferably 28.5 N / mm 2 or less.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness of the surface of the polyester film shall be calculated based on the measured values of 20 above.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness of the surface of the polyester film is less than 9.0 N / mm 2 , the physical flatness of the surface of the polyester film becomes high, and the anchor effect based on the surface unevenness tends to decrease. That is, when the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film is less than 9.0 N / mm 2 , the adhesion of the functional layer tends to decrease. Further, if the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film is too small, it tends to be difficult to satisfy the condition 1 described later. Further, if the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness is too small, the processing suitability of the polyester film may decrease.
  • the polyester film may be wound into a roll of about 100 m or more and 8000 m or less, or a plurality of polyester films cut into a sheet may be stacked. In such a case, sticking may occur on the contact surface between the polyester films.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness of the surface of the polyester film is preferably 12.0 N / mm 2 or more, more preferably 14.0 N / mm 2 or more.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film is, for example, 9.0 N / mm 2 or more and 36.0 N / mm 2 or less, 9.0 N / mm 2 or more and 30.0 N / mm 2 or less, 9.0 N / mm.
  • the minimum value of the maltens hardness of the surface of the polyester film is preferably 100.0 N / mm 2 or more, more preferably 120.0 N / mm 2 or more, and 135.0 N / mm. It is more preferably 2 or more.
  • the minimum value of the Martens hardness By setting the minimum value of the Martens hardness to 100.0 N / mm 2 or more, the pencil hardness can be made better.
  • the "minimum value of Martens hardness" means the minimum value of the measured values at the above 20 points.
  • Martens hardness can be measured, for example, by the nanoindentation method.
  • the indentation depth h (nm) corresponding to the indentation load F (N) is continuously measured, and a load-removal curve is created.
  • the "load-removal curve” is sometimes referred to as the "load-displacement curve”.
  • the "maximum pushing depth hmax” is analyzed from the load curve, and the projected area AC (mm 2 ) at the time of hmax is further analyzed.
  • the projected area AC means the area where the indenter and the polyester film are in contact with each other.
  • AC is the contact projection area in which the indenter tip curvature is corrected by the standard method for the device.
  • Martens hardness can be measured with a device capable of performing the nanoindentation method.
  • a device capable of performing the nanoindentation method.
  • Examples of such a device include the product number "PICODENTOR HM500" manufactured by Fisher Instruments.
  • the Martens hardness is preferably measured under the following conditions. ⁇ Measurement conditions> -Used indenter: Vickers indenter (material is diamond square pyramid shape, model number: VV005, Fisher Instruments) ⁇ Pushing condition: Maximum load ⁇ Maximum pushing load: 20mN ⁇ Load application time: 10 seconds ⁇ Holding time: Holds for 5 seconds with maximum pushing load ⁇ Load unloading time: 10 seconds ⁇ Stage for installing sample: Suction stage (Suction stage is SMC model number "SP2130-AD" Using.)
  • the standard adjustment can be performed, for example, by performing an indentation test using a standard sample having a known martens hardness and confirming that the martens hardness obtained from the test results is within the reference value. It is preferable to perform standard adjustment every time the sample is changed. However, if the samples are the same, it is preferable to continuously measure the Martens hardness a plurality of times in terms of work efficiency. Further, if the measurement of the Martens hardness continues for a long period of time, it is preferable to carry out standard adjustment at least before 12 hours have elapsed. For example, even if the standard adjustment is not performed every time the sample is changed, it is preferable to perform the standard adjustment at least before 12 hours have passed.
  • the Martens hardness of the polyester film may be measured after the layers and the film are peeled off.
  • the means for peeling the layer and the film include the following means. ⁇ Means of peeling> A sample of 5 cm square or more is immersed in warm water of 80 ° C. or higher and 90 ° C. or lower for 5 minutes. Then, the sample is taken out from warm water and left at room temperature for 10 minutes or more. Then, soak in warm water for another 5 minutes. Remove the sample from warm water. Make a notch in the sample with a cutter or the like. Then, a means for peeling the layer and the film as a trigger of the notch can be mentioned.
  • the average elastic deformation power of the surface of the polyester film is 65.0% or less. By setting the average elastic deformation work rate to 65.0% or less, elastic deformation can be reduced.
  • the average elastic deformation power is more preferably 64.0% or less.
  • the elastic deformation work rate can be calculated from the following formula after calculating the areas of the indentation work area, the elastic work area, and the plastic work area from the "load-removal curve" created when measuring the Martens hardness. ..
  • Elastic deformation power [%] (area of elastic work area / area of push-in work area) x 100
  • the average elastic deformation work rate is preferably 40.0% or more, more preferably 50.0% or more, and further preferably 60.0% or more in order to suppress plastic deformation.
  • the average elastic deformation work rate of the polyester film is, for example, 40.0% or more and 65.0% or less, 40.0% or more and 64.0% or less, 50.0% or more and 65.0% or less, 50.0%.
  • Examples thereof include embodiments in a numerical range such as 64.0% or less, 60.0% or more and 65.0% or less, 60.0% or more and 64.0% or less.
  • the average standard deviation of the elastic deformation power of the surface of the polyester film, 3 ⁇ is preferably 7.0% or less, more preferably 5.0% or less, and further preferably 4.0% or less. preferable.
  • the average standard deviation 3 ⁇ of the elastic deformation work rate is 7.0% or less, it is possible to easily suppress the pencil from biting into the polyester film triggered by the part where plastic deformation is likely to occur, so that the pencil hardness of the polyester film is further increased. It can be made good and easy.
  • the smaller the standard deviation 3 ⁇ of the average elastic deformation power the better the pencil hardness of the polyester film.
  • the productivity of the polyester film can be improved by setting the average standard deviation 3 ⁇ of the elastic deformation power to a predetermined value or more.
  • the average standard deviation 3 ⁇ of the elastic deformation power of the surface of the polyester film is preferably 0.10% or more, more preferably 0.20% or more, and more preferably 0.30% or more. Is even more preferable.
  • the average and standard deviation of the elastic power of one surface is within a predetermined range, but the average of the elastic power of both surfaces and the standard deviation of 3 ⁇ satisfy the predetermined range. Is more preferable.
  • the polyester film of the present disclosure preferably has an in-plane retardation of 300 nm or more and 1450 nm or less.
  • in-plane phase difference may be referred to as "Re”
  • Thickness direction phase difference may be referred to as "Rth”. It can be said that the polyester film having a Re of 300 nm or more does not have a structure in which the molecular orientation is extremely insufficient and a structure in which the thickness is extremely thin. Therefore, by setting the in-plane phase difference of the polyester film to 300 nm or more, it is possible to easily improve the pencil hardness.
  • the lower limit of Re of the polyester film is preferably 350 nm or more, more preferably 400 nm or more, more preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, and more preferably 550 nm or more.
  • the Re of the polyester film is preferably 550 nm or more in order to improve the mechanical strength.
  • the upper limit of Re of the polyester film is preferably 1400 nm or less, more preferably 1200 nm or less, more preferably 1100 nm or less, more preferably 1000 nm or less, more preferably 950 nm or less, more preferably 850 nm or less, more preferably 800 nm or less, and more. It is preferably 700 nm or less, more preferably 650 nm or less. When the thickness of the polyester film is thinned to 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, Re is preferably 1400 nm or less.
  • Re of polyester film is, for example, 300 nm or more and 1450 nm or less, 350 nm or more and 1450 nm or less, 400 nm or more and 1450 nm or less, 450 nm or more and 1450 nm or less, 500 nm or more and 1450 nm or less, 550 nm or more and 1450 nm or less, 300 nm or more and 1200 nm or less, 350 nm or more and 1200 nm or less, 400 nm or more.
  • 950 nm or less 350 nm or more and 950 nm or less, 400 nm or more and 950 nm or less, 450 nm or more and 950 nm or less, 500 nm or more and 950 nm or less, 550 nm or more and 950 nm or less, 300 nm or more and 850 nm or less, 350 nm or more and 850 nm or less, 400 nm or more and 850 nm or less, 450 nm or more and 850 nm or less, 500 nm or more.
  • 800 nm or less 450 nm or more and 800 nm or less, 500 nm or more and 800 nm or less, 550 nm or more and 800 nm or less, 300 nm or more and 700 nm or less, 350 nm or more and 700 nm or less, 400 nm or more and 700 nm or less, 450 nm or more and 700 nm or less, 500 nm or more and 700 nm or less, 550 nm or more and 700 nm or less, 300 nm or more.
  • Examples thereof include embodiments in a numerical range such as 650 nm or less, 350 nm or more and 650 nm or less, 400 nm or more and 650 nm or less, 450 nm or more and 650 nm or less, 500 nm or more and 650 nm or less, and 550 nm or more and 650 nm or less.
  • the in-plane phase difference (Re) and the phase difference (Rth) in the thickness direction are the refractive index nx in the slow axis direction, which is the direction in which the refractive index is the largest at each measurement point, and the delay at each measurement point.
  • the following formulas (1) and (2) are used according to the refractive index ny in the phase-advancing axis direction, which is orthogonal to the phase axis direction, the refractive index nz in the thickness direction of the polyester film, and the thickness T [nm] of the polyester film. It is represented.
  • the in-plane phase difference and the phase difference in the thickness direction mean values at a wavelength of 550 nm.
  • Re (nx-ny) x T [nm] (1)
  • Rth ((nx + ny) /2-nz) ⁇ T [nm] (2)
  • the directions of the slow axis, Re and Rth can be measured by, for example, the trade name "RETS-100" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • Re or the like manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • N average refractive index
  • N average refractive index
  • -Thickness Thickness separately measured by SEM or light microscope
  • the in-plane phase difference, the phase difference in the thickness direction, the total light transmittance and the haze mean the average of the measured values at 16 points unless otherwise specified.
  • the area 0.5 cm from the outer edge of the measurement sample is removed as a margin, and the remaining area is measured at 16 points of intersections when lines are drawn to divide the vertical and horizontal directions into five equal parts. It is preferable to use it as the center of.
  • the measurement sample is a rectangle
  • the area 0.5 cm from the outer edge of the rectangle may be removed as a margin, and the remaining area may be measured around 16 points of intersections of dotted lines divided into 5 equal parts in the vertical and horizontal directions.
  • the measurement sample has a shape other than a rectangle such as a circle, an ellipse, a triangle, or a pentagon, it is preferable to draw a rectangle inscribed in these shapes and measure 16 points of the rectangle by the above method.
  • the polyester film of the present disclosure preferably has a value obtained by dividing the in-plane phase difference of the polyester film by the phase difference in the thickness direction of the polyester film to be 0.15 or less.
  • a value obtained by dividing the in-plane phase difference of the polyester film by the phase difference in the thickness direction of the polyester film may be referred to as "Re / Rth”.
  • a small Re / Rth means that the degree of stretching of the polyester film approaches uniform biaxiality. Therefore, by setting Re / Rth to 0.15 or less, the mechanical strength of the polyester film can be easily improved.
  • Re / Rth is more preferably 0.13 or less, and further preferably 0.10 or less.
  • the lower limit of Re / Rth is preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, and further preferably 0.05 or more.
  • the Re / Rth of a fully uniaxial stretched polyester film is 2.0.
  • the general-purpose uniaxially stretched polyester film is slightly stretched in the flow direction as well. Therefore, the Re / Rth of the general-purpose uniaxially stretched polyester film is about 1.0.
  • Embodiments in the preferred numerical range of Re / Rth are, for example, 0.01 or more and 0.15 or less, 0.01 or more and 0.13 or less, 0.01 or more and 0.10 or less, 0.03 or more and 0.15 or less. Examples thereof include 0.03 or more and 0.13 or less, 0.03 or more and 0.10 or less, 0.05 or more and 0.15 or less, 0.05 or more and 0.13 or less, and 0.05 or more and 0.10 or less.
  • the polyester film of the present disclosure preferably has an Rth of 2000 nm or more, more preferably 4000 nm or more, and even more preferably 5000 nm or more.
  • Rth is a phenomenon in which the entire screen is visually recognized as black and the image cannot be visually recognized.
  • Re is a phenomenon in which the entire screen is visually recognized as black and the image cannot be visually recognized.
  • Rth is preferably 9500 nm or less, more preferably 8000 nm or less, and further preferably 6000 nm or less.
  • Embodiments in a preferable numerical range of Rth are, for example, 2000 nm or more and 9500 nm or less, 2000 nm or more and 8000 nm or less, 2000 nm or more and 6000 nm or less, 4000 nm or more and 9500 nm or less, 4000 nm or more and 8000 nm or less, 4000 nm or more and 6000 nm or less, 5000 nm or more and 9500 nm or less, 5000 nm or more and 8000 nm.
  • the examples thereof include 5000 nm or more and 6000 nm or less.
  • the polyester film preferably satisfies the following condition 1.
  • ⁇ Condition 1> A sample having a size of 50 mm in length ⁇ 50 mm in width is cut out from the polyester film.
  • the direction of the slow phase axis is measured at one point in the center of the sample and four points 10 mm advanced from the four corners of the sample toward the center, for a total of five points.
  • D1, D2, D3, D4, and D5 the angles formed by any one side of the sample and the direction of the slow axis of each measurement point are defined as D1, D2, D3, D4, and D5, the maximum values of D1 to D5 and D1 to D1 to D5, respectively.
  • the difference from the minimum value of D5 is 1.5 degrees or more.
  • the general-purpose stretched polyester film is designed so that the direction of the slow axis does not shift.
  • the rainbow unevenness can be easily suppressed by the variation in the slow phase axis in a relatively small region of 50 mm in length ⁇ 50 mm in width.
  • the five black circles in FIG. 1 correspond to the five points for measuring the direction of the slow axis under condition 1.
  • any one side of the sample that is the reference of the angle formed with the direction of the slow phase axis may be any of the vertical and horizontal sides of the sample as long as all the same sides are used as the reference in D1 to D5.
  • satisfying condition 1 is preferable in that the bending resistance of the polyester film can be improved.
  • the film in a general-purpose polyester film that does not satisfy the condition 1 and has a aligned slow phase axis, the film may be broken or a strong bending habit may remain after the bending test.
  • a uniaxially stretched film as in Patent Document 1 will break when the bending test is performed along the slow phase axis, and the bending habit will occur when the bending test is performed in the direction orthogonal to the slow phase axis. It remains strong.
  • the general-purpose biaxially stretched film has a strong bending habit when the bending test is performed in the direction orthogonal to the slow phase axis.
  • a polyester film satisfying condition 1 is preferable because it can suppress bending habits and breakage after the bending test regardless of the bending direction.
  • the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness on the surface of the polyester film can be easily set to 9.0 N / mm 2 or more.
  • the difference between the maximum value of D1 to D5 and the minimum value of D1 to D5 is preferably 2.0 degrees or more, more preferably 3.0 degrees or more, and 3.5 degrees or more. Is more preferable, and it is even more preferable that the temperature is 4.5 degrees or higher. If the difference between the maximum value of D1 to D5 and the minimum value of D1 to D5 is too large, the orientation of the polyester film becomes low, so that it becomes difficult to make the average of Martens hardness within the above range, or the mechanical strength becomes low. It tends to decrease. Therefore, the difference is preferably 20.0 degrees or less, more preferably 15.0 degrees or less, further preferably 12.0 degrees or less, and preferably 8.0 degrees or less. Even more preferable.
  • the preferable range of the difference between the maximum value and the minimum value of D1 to D5 is, for example, 1.5 degrees or more and 20.0 degrees or less, 2.0 degrees or more and 20.0 degrees or less, and 3.0 degrees or more. 20.0 degrees or less, 3.5 degrees or more and 20.0 degrees or less, 4.5 degrees or more and 20.0 degrees or less, 1.5 degrees or more and 15.0 degrees or less, 2.0 degrees or more and 15.0 degrees or less, 3.0 degrees or more and 15.0 degrees or less, 3.5 degrees or more and 15.0 degrees or less, 4.5 degrees or more and 15.0 degrees or less, 1.5 degrees or more and 12.0 degrees or less, 2.0 degrees or more 12 0.0 degrees or less, 3.0 degrees or more and 12.0 degrees or less, 3.5 degrees or more and 12.0 degrees or less, 4.5 degrees or more and 12.0 degrees or less, 1.5 degrees or more and 8.0 degrees or less, 2 Examples include 0.0 degrees or more and 8.0 degrees or less, 3.0 degrees or more and 8.0 degrees or less, 3.5 degrees or more and 8.0 degrees or less, and
  • the polyester film has a layer and film that affect the in-plane retardation, the phase difference in the thickness direction, the measurement in the direction of the slow axis, etc., after peeling off these layers and film, the polyester film
  • the in-plane phase difference, the phase difference in the thickness direction, and the direction of the slow axis may be measured.
  • the layer formed by the coating usually does not affect the measurement of the in-plane phase difference, the phase difference in the thickness direction, and the direction of the slow phase axis.
  • the means for peeling off the layer and the film that affect the in-plane phase difference and the like are as described above.
  • the polyester film does not crack or break after performing the folding test shown in the examples 100,000 times, and more preferably does not crack or break after performing the test 300,000 times. Further, for the polyester film, it is preferable that the angle at which the end portion of the sample rises from the table is 20 degrees or less when the measurement sample is placed on a horizontal table after the folding test shown in the examples is performed 100,000 times. , 15 degrees or less is more preferable. For the polyester film, it is more preferable that the angle at which the end portion of the sample rises satisfies the above condition after the test is performed 300,000 times. The fact that the angle of floating from the end of the sample is 20 degrees or less means that the habit of folding is less likely to occur.
  • the polyester film preferably satisfies the above performance in both the case of folding in the direction of the slow phase axis and the case of folding in the direction of the phase advancing axis.
  • the uniaxially stretched polyester film is subjected to a folding test, it breaks in the stretching direction, and a strong bending habit remains in the direction orthogonal to the stretching direction. Therefore, among the stretched polyester films, a biaxially stretched polyester film is preferable.
  • condition 1 when a plurality of samples having a size of 50 mm in length ⁇ 50 mm in width can be collected from a sheet-shaped polyester film, it is preferable that the ratio of the samples satisfying condition 1 among the plurality of samples is 50% or more. , 70% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 100%. Further, the roll-shaped polyester film has almost the same physical characteristics in the flow direction. Therefore, when a sheet having a length of 50 mm and a width of 500 mm cut out from an arbitrary position ⁇ in the width direction satisfies the condition 1, it can be assumed that the sheet satisfying the condition 1 in the entire flow direction of the roll at the arbitrary position ⁇ . ..
  • Examples of the laminated structure of the polyester film include a single-layer structure and a multi-layer structure.
  • the average surface maltens hardness is 140.0 N / mm 2 or more
  • the standard deviation 3 ⁇ of the surface maltens hardness is 9.0 N / mm 2 or more and 36.0 N / mm 2 or less. It needs to be.
  • a polyester film having a single-layer structure is preferable to a polyester film having a multi-layer structure because it is easier to control stretching.
  • polyester constituting the polyester film examples include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) and polybutylene terephthalate (PBT).
  • PET is preferable because it has low intrinsic birefringence and tends to reduce the in-plane phase difference.
  • Polyester film is an absorbent such as an ultraviolet absorber that absorbs special wavelengths, a light stabilizer, an antioxidant, an antioxidant, a flame retardant, an antioxidant, a dye, a pigment, an organic particle, an inorganic particle, and an antifouling agent. , Cross-linking agent, surfactant and other additives may be contained.
  • the lower limit of the thickness of the polyester film is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 25 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and the upper limit is preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m. Below, it is more preferably 55 ⁇ m or less, and more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the thickness of the polyester film is preferably 50 ⁇ m or less for thinning and bending resistance. By setting the thickness to 10 ⁇ m or more, it is possible to easily improve the mechanical strength. Further, by setting the thickness to 80 ⁇ m or less, it is possible to easily reduce the in-plane phase difference.
  • Embodiments in a preferable numerical range of the thickness of the polyester film are, for example, 10 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 55 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 55 ⁇ m or less.
  • the polyester film has a haze of JIS K7136: 2000 preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, further preferably 1.5% or less, and 1.0%. The following is even more preferable. Further, the polyester film preferably has a total light transmittance of JIS K7361-1: 1997 of 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more.
  • the surface of the polyester film preferably has a pencil hardness in the slow axis direction and the phase advance axis direction of HB or more, and more preferably F or more. If the pencil hardness of the polyester film is too high, the bending resistance and the adhesion of the functional layer tend to decrease. Therefore, the surface of the polyester film preferably has a pencil hardness of 2H or less in the slow-phase axial direction and the phase-advancing axial direction, and more preferably H or less. Examples of embodiments in a preferable numerical range of the pencil hardness of the surface of the polyester film include HB or more and 2H or less, HB or more and H or less, F or more and 2H or less, and F or more and H or less. It is preferable that the pencil hardness of one surface of the polyester film satisfies the above range, but it is more preferable that the pencil hardness of both surfaces satisfies the above range.
  • the pencil hardness of the polyester film is based on JIS K5600-5-4: 1999 except that the test pencil specified by JIS S6006 is pressed against the surface of the polyester film and the following conditions are changed. Carried out. ⁇ Conditions> Test load: 0.98N Test speed: 3 mm / s Acceptance condition: A pencil hardness test was carried out 5 times in the slow axis direction of each polyester film. When the polyester film was not scratched three or more times in five tests with respect to a pencil having a predetermined hardness, the predetermined hardness was accepted in the slow phase axial direction. Further, a pencil hardness test was carried out 5 times in the phase-advancing axis direction of each polyester film. When the polyester film was not scratched three or more times in five tests with respect to a pencil having a predetermined hardness, the predetermined hardness was accepted in the phase-advancing axis direction.
  • the polyester film is preferably a stretched polyester film in order to improve the mechanical strength. Further, it is more preferable that the stretched polyester film has a single-layer structure of a polyester resin layer.
  • the stretched polyester film can be obtained by stretching a resin layer containing components constituting the polyester film.
  • the stretching method include biaxial stretching such as sequential biaxial stretching and simultaneous biaxial stretching, and uniaxial stretching such as longitudinal uniaxial stretching.
  • biaxial stretching is preferable because it is easy to reduce the in-plane phase difference and to increase the mechanical strength.
  • the stretched polyester film is preferably a biaxially stretched polyester film.
  • the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is preferable.
  • the casting film is stretched in the flow direction and then stretched in the width direction of the film.
  • Stretching in the flow direction is usually performed by the difference in peripheral speed between a pair of stretching rolls. Stretching in the flow direction may be performed in one step, or may be performed in multiple steps using a plurality of stretching roll pairs. In order to suppress excessive variations in physical properties such as Martens hardness and in-plane phase difference, it is preferable to bring a plurality of nip rolls close to the stretched roll.
  • the draw ratio in the flow direction is usually 2.0 times or more and 15.0 times or less.
  • the stretching temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and not more than + 100 ° C. in order to impart appropriate variation in the Martens hardness and suppress excessive variation in physical properties such as in-plane phase difference.
  • 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is preferable, 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower is more preferable, and 95 ° C. or higher and 110 ° C.
  • the stretching temperature means a set temperature of the apparatus. Even if the set temperature of the device is set within the above range, it takes time for the temperature to stabilize. Therefore, it is preferable to set the temperature in the above range and manufacture the polyester film after the temperature is further stabilized. In this specification, the set temperature of the apparatus is described in a plurality of places. As for the set temperatures at other points, it is preferable to manufacture the polyester film after the temperature has stabilized, as described above. Regarding the stretching temperature, the in-plane phase difference tends to be small by shortening the stretching section at a low temperature by raising the temperature of the film quickly.
  • the orientation tends to increase, the in-plane phase difference becomes large, and the variation in the slow phase axis tends to be small.
  • the average Martens hardness and the standard deviation 3 ⁇ of the Martens hardness can be easily set in the above range. It is preferable to use a heater that generates turbulent flow during heating during stretching.
  • the film stretched in the flow direction may be provided with functions such as slipperiness, adhesiveness, and antistatic property by in-line coating or offline coating. Further, before the in-line coating or the offline coating, a surface treatment such as a corona treatment, a frame treatment, or a plasma treatment may be performed, if necessary. In the present specification, the layers formed by in-line coating or offline coating are not counted as the number of layers constituting the polyester film.
  • the stretching in the width direction is usually carried out by using the tenter method while gripping both ends of the film with clips and stretching in the width direction.
  • the draw ratio in the width direction is usually 2.0 times or more and 15.0 times or less, and is preferably 2.0 times or more and 7.0 times or less in order to suppress excessive variation in physical properties such as in-plane phase difference. , More preferably 3.0 times or more and 6 times. It is 0 or less, more preferably 4.0 times or more and 6.0 times or less.
  • the stretch ratio E2 in the width direction which is the second stage stretching, is set to the stretching ratio E1 in the flow direction, which is the first stage stretching.
  • E2 is preferably 0.80 or more and 1.70 or less, more preferably 0.85 or more and 1.50 or less, and further preferably 0.90 or more and 1.40 or less. It is more preferably .00 or more and 1.30 or less.
  • the stretching temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and preferably + 110 ° C. or lower, and the temperature is preferably increased from upstream to downstream.
  • the stretching temperature means a set temperature of the apparatus.
  • the upstream side is the side close to the point where the extension in the width direction is started.
  • the downstream side is the side close to the point where the stretching in the width direction ends.
  • the difference between the upstream temperature and the downstream temperature is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, still more preferably 35. ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher.
  • the stretching temperature of the first stage is preferably 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and further preferably 95 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
  • the surface temperature of the film at the time of the first step stretching and the stretching temperature at the time of the second step stretching are performed.
  • the surface temperature of the film can be controlled to a different temperature. Therefore, in each drawing step, the orientation and the orientation crystallization do not proceed too much, and the plastic film can be prevented from becoming brittle, so that the pencil hardness can be easily improved.
  • the polyester film sequentially biaxially stretched as described above is preferably heat-treated in a tenter to have a stretch temperature or higher and lower than a melting point in order to impart flatness and dimensional stability.
  • the heat treatment temperature means a set temperature of the apparatus. Specifically, in the case of PET, it is preferable to perform heat fixing in the range of 140 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. Further, in order to suppress excessive variations in physical properties such as Martens hardness and in-plane phase difference, it is preferable to carry out additional stretching of 1% or more and 10% or less in the first half of the heat treatment.
  • the polyester film After the polyester film is heat-treated, it is slowly cooled to room temperature and then wound up. Further, if necessary, a relaxation treatment or the like may be used in combination during the heat treatment and the slow cooling.
  • the relaxation rate during the heat treatment is preferably 0.5% or more and 5% or less, more preferably 0.5% or more and 3% or less, in order to suppress excessive variations in physical properties such as Martens hardness and in-plane phase difference. It is more preferably 0.8% or more and 2.5% or less, and even more preferably 1% or more and 2% or less.
  • the relaxation rate during slow cooling is preferably 0.5% or more and 3% or less, and 0.5% or more and 2% or less in order to suppress excessive variations in physical properties such as Martens hardness and in-plane phase difference.
  • the temperature at the time of slow cooling is preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, further preferably 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and 100 ° C. or higher and 120 ° C. The following are even more preferred.
  • the temperature at the time of slow cooling means the set temperature of the apparatus.
  • Simultaneous biaxial stretching guides the casting film to the simultaneous biaxial tenter, transports the film while gripping both ends with clips, and stretches the casting film simultaneously and / or stepwise in the flow direction and the width direction.
  • Simultaneous biaxial stretching machines include a pantograph method, a screw method, a drive motor method, and a linear motor method. The linear motor method is preferable.
  • the magnification of simultaneous biaxial stretching is usually 6.0 times or more and 50.0 times or less as an area magnification.
  • the area magnification is preferably 8.0 times or more and 30.0 times or less, more preferably 9.0 times or more and 25.0 times or less, in order to suppress excessive variations in physical properties such as martens hardness and in-plane phase difference. It is more preferably 9.0 times or more and 20.0 times or less, and even more preferably 10.0 times or more and 15.0 times or less.
  • the stretching ratios in the flow direction and the stretching direction are the same and the stretching speeds are substantially the same in order to suppress the in-plane orientation difference.
  • the simultaneous biaxial stretching by making the stretching ratios in the flow direction and the stretching direction the same and making the stretching speed substantially the same, the average of the Martens hardness and the standard deviation of the Martens hardness of 3 ⁇ can be easily set in the above range.
  • the stretching temperature for simultaneous biaxial stretching is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and not more than + 120 ° C. in order to suppress excessive variations in optical characteristics such as in-plane phase difference.
  • 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower are preferable, 90 ° C. or higher and 150 ° C. or lower are more preferable, and 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower are further preferable.
  • the stretching temperature means a set temperature of the apparatus.
  • the film in a heat fixing chamber in the tenter In order to impart flatness and dimensional stability to the simultaneously biaxially stretched film, it is preferable to continuously heat-treat the film in a heat fixing chamber in the tenter to have a stretching temperature or higher and lower than a melting point.
  • the temperature of the heat treatment means the set temperature of the apparatus.
  • the heat treatment conditions are the same as the heat treatment conditions after the sequential biaxial stretching.
  • the polyester film may be in the form of a single leaf cut to a predetermined size, or may be in the form of a roll obtained by winding a long sheet into a roll.
  • the size of the single leaf is not particularly limited, but the maximum diameter is about 2 inches or more and 500 inches or less. In the present disclosure, the size of the single leaf is preferably 30 inches or more and 100 inches or less, and more preferably 40 inches or more and 100 inches or less.
  • the "maximum diameter" means the maximum length when any two points of the polyester film are connected. For example, when the polyester film is rectangular, the diagonal of the rectangular region is the maximum diameter. When the polyester film is circular, the diameter is the maximum.
  • the width and length of the roll are not particularly limited, but generally, the width is 200 mm or more and 8000 mm or less, and the length is 100 m or more and 8000 m or less.
  • the roll-shaped polyester film can be cut into a single-wafer shape according to the size of an image display device or the like and used. When cutting, it is preferable to exclude the end of the roll whose physical characteristics are not stable.
  • the polyester film of the present disclosure can improve the pencil hardness without increasing the thickness. Therefore, the polyester film of the present disclosure can be suitably used as a polyester film of an image display device, and in particular, can be suitably used as a polyester film of an image display device equipped with a touch panel. Further, the polyester film of the embodiment of the present disclosure satisfying the condition 1 can suppress bending habits and breakage after the bending test regardless of the bending direction. Therefore, the curved image display device and folding It can be suitably used as a polyester film of a possible image display device.
  • polyester film used in the image display device examples include a polyester film that protects a polarizing element; a polyester film as a base material of various functional films such as a surface protective film, an antireflection film, and a conductive film constituting a touch panel; Can be mentioned.
  • the polyester film of the present disclosure further forms functional layers such as a protective layer, an antireflection layer, a hardcoat layer, an antiglare layer, a retardation layer, an adhesive layer, a transparent conductive layer, an antistatic layer and an antifouling layer. It may be an optical laminate.
  • the functional layer of the optical laminate preferably includes an antireflection layer.
  • the antireflection layer is preferably arranged on the outermost surface of the polyester film on the side having the functional layer.
  • the functional layer includes a hard coat layer and an antireflection layer.
  • the functional layer includes a hard coat layer and an antireflection layer, it is preferable that the hard coat layer and the antireflection layer are arranged in this order on the polyester film.
  • the hard coat layer and the antireflection layer general-purpose ones can be applied.
  • the polarizing plate of the present disclosure includes a polarizing element, a first transparent protective plate arranged on one side of the polarizing element, and a second transparent protective plate arranged on the other side of the polarizing element. At least one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate is the polyester film of the present disclosure described above.
  • the polarizing plate is used, for example, to impart antireflection property in combination with a ⁇ / 4 retardation plate.
  • the ⁇ / 4 retardation plate is arranged on the display element of the image display device, and the polarizing plate is arranged on the viewer side of the ⁇ / 4 retardation plate.
  • the polarizing plate is used to impart the function of a liquid crystal shutter.
  • the liquid crystal display device is arranged in the order of the lower polarizing plate, the liquid crystal display element, and the upper polarizing plate from the backlight side, and the absorption axis of the polarizing element of the lower polarizing plate and the absorption axis of the polarizing element of the upper polarizing plate.
  • the polarizing plate of the present disclosure can be used as the upper polarizing plate and the lower polarizing plate, and it is preferable to use the polarizing plate of the present disclosure as the upper polarizing plate.
  • the optical film of the present disclosure it is preferable to use the optical film of the present disclosure as a transparent protective plate on the light emitting surface side of the polarizing element.
  • the optical film of the present disclosure it is preferable to use the optical film of the present disclosure as a transparent protective plate on the light incident surface side of the polarizing element.
  • the optical film of the present disclosure described above is used as at least one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate. It is preferable that both the first transparent protective plate and the second transparent protective plate are the above-mentioned optical films of the present disclosure.
  • the other transparent protective plate is not particularly limited, but is an optically isotropic transparent protective plate or.
  • a transparent protective plate containing a biomass material is preferable.
  • the optically isotropic transparent protective plate refers to a plate having an in-plane retardation of less than 20 nm, preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less.
  • the transparent protective plate having optical isotropic properties include an acrylic film, a triacetyl cellulose film, a polycarbonate film, and an amorphous olefin film.
  • first transparent protective plate and the second transparent protective plate when only one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate is the above-mentioned optical film of the present disclosure, it is preferable to use the above-mentioned optical film of the present disclosure as the transparent protective plate on the light emitting side. ..
  • the first transparent protective plate and the second transparent protective plate and the polarizing element may be in direct contact with each other or may be in close contact with each other via an adhesive layer.
  • the splitter examples include a sheet-type splitter (polyvinyl alcohol film, polyvinyl formal film, polyvinyl acetal film, ethylene-vinyl acetate copolymerization system saponified film, etc.) formed by stretching a film dyed with iodine or the like, in parallel.
  • a wire grid type splitter composed of a large number of arranged metal wires
  • a coated type splitter coated with a lyotropic liquid crystal and a bicolor guest-host material examples of these splitters may be reflective modulators having a function of reflecting a polarizing component that does not transmit.
  • the polarizing element it is preferable to arrange the polarizing element so that the angle formed by the absorption axis and the slow axis of the polyester film is within 90 degrees ⁇ 5 degrees.
  • the angle is more preferably within 90 degrees ⁇ 3 degrees, still more preferably within 90 degrees ⁇ 1 degree.
  • the image display device of the present disclosure is an image display device having a display element and a polyester film arranged on the light emitting surface side of the display element, and the polyester film is the polyester film of the present disclosure described above. It is a thing.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing an embodiment of the image display device 100 of the present disclosure.
  • the image display device 100 of FIGS. 2 and 3 has a polyester film 10 on the light emitting surface side (upper side of FIGS. 2 and 3) of the display element 20.
  • each of the image display devices 100 of FIGS. 2 and 3 has a polarizing element 31 between the display element 20 and the polyester film 10.
  • a first transparent protective plate (32) and a second transparent protective plate (33) are laminated on both surfaces of the polarizing element 31.
  • the polyester film 10 is used as the first transparent protective plate (32).
  • the image display device preferably has a polarizing element between the display element and the polyester film.
  • the image display device has a polarizing element, it is preferable to arrange the image display device so that the angle formed by the absorption axis of the polarizing element and the slow axis of the polyester film is within 90 degrees ⁇ 5 degrees.
  • the angle is more preferably within 90 degrees ⁇ 3 degrees, still more preferably within 90 degrees ⁇ 1 degree.
  • the image display device 100 is not limited to the forms shown in FIGS. 2 and 3.
  • the members constituting the image display device 100 are arranged at predetermined intervals, but the members are integrated by means of an adhesive layer or the like. May be good.
  • the image display device may have other members (not shown) such as an optical film.
  • the image display device may have a surface plate such as a glass plate and a plastic plate. When the image display device has a surface plate, the optical film of the present disclosure may be attached to the surface plate.
  • the display element examples include a liquid crystal display element, an EL display element (organic EL display element, an inorganic EL display element), a plasma display element, and the like, and further, an LED display element such as a mini LED and a micro LED display element, and a QD. Examples thereof include the liquid crystal display element and the LED display element used.
  • the display element of the display device is a liquid crystal display element, a backlight is required on the surface of the liquid crystal display element opposite to the resin sheet.
  • the image display device may be an image display device having a touch panel function.
  • the touch panel include a resistance film type, a capacitance type, an electromagnetic induction type, an infrared type, and an ultrasonic type.
  • the touch panel function may be one in which a function is added in the display element such as an in-cell touch panel liquid crystal display element, or may be one in which a touch panel is placed on the display element.
  • the image display device is preferably a curved image display device or a foldable image display device.
  • the display element is preferably an organic EL display element.
  • the polyester film arranged on the light emitting surface side of the display element the polyester film that protects the polarizing element; as the base material of various functional films such as the surface protective film, the antireflection film, and the conductive film constituting the touch panel. Polyester film can be mentioned.
  • the image display device of the present disclosure may have other plastic films as long as the effects of the present disclosure are not impaired.
  • the number of other plastic films may be only one, or may be two or more.
  • the plastic film farthest from the display element is the polyester film of the present disclosure.
  • the atmosphere of measurement and evaluation of 1-1 to 1-8 below shall be a temperature of 23 ° C ⁇ 5 ° C and a relative humidity of 40% or more and 65% or less. Further, before the measurement and evaluation, the sample for measurement shall be exposed to the atmosphere for 30 minutes or more and 60 minutes or less. Samples for measurement shall be taken from a clean and undamaged location. Measurements and evaluations shall be carried out with good sample flatness. The results are shown in Table 1.
  • the first measurement of each sample was not used as data because it may cause outliers. Therefore, in reality, 21 points were measured in each sample, and the HM, HM3 ⁇ , and elastic deformation work rate were calculated using the data at the 2nd to 21st points.
  • an indentation test was performed using a standard sample (acrylic plate manufactured by Fisher Instruments) with a known maltens hardness, and the maltens hardness obtained from the test results was within the standard value. Was confirmed, and standard adjustment was carried out. Standard adjustment was performed every time the sample was changed.
  • Direction of slow-phase axis The direction of the slow-phase axis was measured at four points 10 mm from the four corners of the sample, which was the same as 1-1, toward the center, and at a total of five points at the center of the sample.
  • the trade name "RETS-100 (measurement spot: diameter 5 mm)" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used as the measuring device.
  • the direction of the slow axis was measured in the range of 0 to ⁇ 90 degrees with the flow direction of the polyester film as a reference of 0 degrees.
  • Pencil hardness A test pencil specified by JIS S6006 was pressed against the surface of the polyester films of Examples and Comparative Examples to perform a pencil hardness test. The pencil hardness test was based on JIS K5600-5-4: 1999 except that the following conditions were changed. Table 1 shows the highest hardness of the pencils satisfying the following acceptance conditions in the slow axis direction and the phase advance axis direction of each polyester film. ⁇ Conditions> Test load: 0.98N Test speed: 3 mm / s Acceptance condition: A pencil hardness test was carried out 5 times in the slow axis direction of each polyester film.
  • the predetermined hardness was accepted in the slow phase axial direction. Further, a pencil hardness test was carried out 5 times in the phase-advancing axis direction of each polyester film. When the polyester film was not scratched three or more times in five tests with respect to a pencil having a predetermined hardness, the predetermined hardness was accepted in the phase-advancing axis direction.
  • Flex resistance ⁇ width direction> From the polyester films of Examples and Comparative Examples, strip-shaped samples having a short side (width direction) of 30 mm and a long side (flow direction) of 100 mm were cut out. A continuous folding test in which both ends on the short side (30 mm) side of the sample are fixed (fixed in the area 10 mm from the tip) to a durability tester (product name "DLDMLLH-FS", manufactured by Yuasa System Equipment Co., Ltd.) and folded 180 degrees. Was performed 100,000 times. The folding speed was 120 times per minute. A more detailed method of folding test is shown below. After the folding test, the strip-shaped sample was placed on a horizontal table, and the angle at which the end of the sample was lifted from the table was measured.
  • DLDMLLH-FS durability tester
  • the polyester film 10 By moving the fixing portion 60 as shown in FIGS. 4A to 4C, the polyester film 10 can be folded 180 degrees. Further, a continuous folding test is performed so that the bent portion 10E of the polyester film 10 does not protrude from the lower end of the fixed portion 60, and the distance when the fixed portions 60 are closest to each other is controlled to 7 mm so that the polyester films face each other. The distance between the two sides can be 7 mm.
  • Adhesion A coating liquid for a hard coat layer having the following composition was applied onto the polyester films of Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, and then dried at 70 ° C. for 1 minute to volatilize the solvent. Subsequently, it was irradiated with ultraviolet rays (100 mJ / cm 2 ) to form a hard coat layer (dry thickness 5 ⁇ m), and a laminate having a hard coat layer on a polyester film was obtained.
  • a strip-shaped sample having a short side (flow direction) of 30 mm and a long side (width direction) of 100 mm was cut out from the laminated body, and a continuous folding test similar to 1-5 was performed.
  • C When the number of folding tests reaches 100,000, most parts of the hard coat layer are peeled off from the polyester film. Alternatively, when the number of folding tests reaches 50,000, at least a part of the hard coat layer is peeled off from the polyester film.
  • ⁇ Hard coat layer coating liquid> -Ionizing radiation curable compound 1: 0.6 parts by mass (Compound ⁇ synthesized in the following step) -Ionizing radiation curable compound 2: 0.2 parts by mass (Daicel Co., Ltd., trade name "EBECRYL230", solid content 100%) -Ionizing radiation curable compound 3: 0.2 parts by mass (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name "Light Acrylate IAA", solid content 100%) -Leveling agent: 0.01 parts by mass (Dainichiseika Kogyo Co., Ltd., trade name "10-28 (TL)", solid content 10% by mass) -Photopolymerization initiator: 0.1 parts by mass (IGM Resins BV, trade name "Omnirad 184”) -Solvent (5: 5 mixed solvent of methyl isobutyl ketone and cyclohexanone. The solvent is used in an amount that makes the solid content of the coating liquid 35% by mass.
  • Air gas was introduced into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube and a nitrogen gas introduction tube.
  • 57 parts by mass of pentaerythritol triacrylate, 43 parts by mass of pentaerythritol tetraacrylate, 0.02 part by mass of dibutyltin dilaurate, 0.02 part by mass of p-methoxyphenol and 30 parts by mass of butyl acetate were charged in the reaction vessel.
  • the temperature was raised while stirring to 60 ° C. under the flow.
  • 30 parts by mass of hexamethylene diisocyanate was charged in the dropping vessel, and the mixture was uniformly dropped into the reaction vessel over 1 hour.
  • Example 1 1 kg of PET (melting point 258 ° C., absorption center wavelength: 320 nm) and 0.1 kg of UV absorber (2,2'-(1,4-phenylene) bis (4H-3,1-benzoxadinone-4-) On) was melt-mixed at 280 ° C. in a kneader to prepare pellets containing an ultraviolet absorber.
  • the pellet and PET having a melting point of 258 ° C. were put into a single-screw extruder and melt-kneaded at 280 ° C. It was extruded from a T-die and cast onto a cast drum whose surface temperature was controlled to 25 ° C.
  • the amount of the ultraviolet absorber in the casting film was 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of PET.
  • a stretching section of 400 mm starting point is stretching roll A, ending point is stretching roll B. Stretching rolls A and B each have two nip rolls).
  • the film was stretched 5.1 times in the flow direction while heating both the front and back sides of the film with a radiation heater so that the film temperature at the point of 250 mm was 103 ° C., and then cooled once.
  • turbulence is generated on the front and back of the film by blowing air at 92 ° C.
  • the uniaxially stretched film was guided to a tenter, preheated with hot air at 95 ° C., and then stretched 4.5 times in the film width direction at a temperature of 105 ° C. for the first stage and 140 ° C. for the second stage.
  • the stretching section in the width direction is divided into two, the amount of film stretching (film width at the measurement point-film width before stretching) at the midpoint of the stretching section in the width direction is the stretching at the end of the stretching section in the width direction. It was stretched in two steps so as to be 80% of the amount.
  • the film stretched in the width direction was directly heat-treated in the tenter with hot air for 7 seconds. The temperature of the hot air was gradually increased from 180 ° C to 245 ° C.
  • a 1% relaxation treatment was performed in the width direction at 245 ° C. under the same temperature condition, and after quenching to 100 ° C., a 1% relaxation treatment was performed in the width direction. Then, it was wound up to obtain a biaxially stretched polyester film of Example 1 having a thickness of 40 ⁇ m.
  • Example 2 A biaxially stretched polyester film of Example 2 having a thickness of 40 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio in the flow direction was changed from 5.1 times to 3.8 times.
  • Example 3 is the same as in Example 1 except that the thickness of the casting film is increased, the final thickness is changed to 80 ⁇ m, and the draw ratio in the flow direction is changed from 5.1 times to 3.8 times. A biaxially stretched polyester film was obtained.
  • Example 4 in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio in the flow direction was changed from 5.1 times to 4.7 times and the stretching ratio in the width direction was changed from 4.5 times to 5.2 times. A biaxially stretched polyester film was obtained.
  • Comparative Example 1 As the polyester film of Comparative Example 1, a commercially available biaxially stretched polyester film (Toyobo Co., Ltd., trade name: Cosmoshine A4300, thickness: 23 ⁇ m) was prepared.
  • Comparative Example 2 As the polyester film of Comparative Example 2, a commercially available uniaxially stretched polyester film (Toyobo Co., Ltd., trade name “Cosmoshine TA044”, thickness: 80 ⁇ m) was prepared.
  • Comparative Example 3 in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio in the flow direction was changed from 5.1 times to 3.6 times and the stretching ratio in the width direction was changed from 4.5 times to 5.0 times. A biaxially stretched polyester film was obtained.
  • Reference Example 1 A biaxially stretched polyester film of Reference Example 1 having a thickness of 40 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio in the flow direction was changed from 5.1 times to 4.1 times.
  • Reference Example 2 A biaxially stretched polyester film of Reference Example 2 having a thickness of 40 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio in the flow direction was changed from 5.1 times to 4.3 times.
  • polyester pellet uses twice the molar amount of monocarboxylic acid as compared with dicarboxylic acid, it is considered that the end is a toluic acid ester.
  • the temperature at the time of stretching was changed to 175 ° C
  • the stretching ratio in the flow direction was changed to 1.5 times
  • the stretching ratio in the width direction was changed to 1.5 times.
  • a biaxially stretched polyester film of Reference Example 3 having a thickness of 40 ⁇ m was produced.
  • the film moving speed during heating and stretching was set to 20 m / min. Further, stretching was performed by setting the temperature of the preheating zone to 175 ° C. and the temperature of the cooling zone to 160 ° C.
  • Polyester film 20 Display element 30: Polarizing plate 31: Polarizer 32: First transparent protective plate 33: Second transparent protective plate 50: Housing 100: Image display device

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Abstract

厚みを厚くすることなく、鉛筆硬度が良好なポリエステルフィルムを提供する。 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm2以上であり、かつ、前記ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下である、ポリエステルフィルム。

Description

ポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置
 本開示は、ポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置に関する。
 画像表示装置等の光学部材には、種々の光学用のプラスチックフィルムが用いられる場合が多い。例えば、表示素子上に偏光板を有する画像表示装置には、偏光板を構成する偏光子を保護するためのプラスチックフィルムが用いられている。本明細書において、「偏光子を保護するためのプラスチックフィルム」のことを「偏光子保護フィルム」と称する場合がある。
 偏光子保護フィルムに代表される画像表示装置用のプラスチックフィルムは、機械的強度が優れるものが好ましい。このため、画像表示装置用のプラスチックフィルムとしては、延伸プラスチックフィルムが好ましく用いられている。このようなプラスチックフィルムとしては、機械的強度及び汎用性に優れるポリエステルフィルムが多く用いられている。
特開2011-107198号公報
 ポリエステルフィルムは画像表示装置の表面材として用いられる場合があるため、所定の鉛筆硬度を有することが期待される。特に、近年の画像表示装置はタッチパネル機能を有することが標準化されつつあるため、鉛筆硬度を高めるなどして傷を抑制することは極めて重要である。
 しかし、特許文献1のポリエステルフィルム等の従来のポリエステルフィルムは、鉛筆硬度が不足し、ポリエステルフィルム単体では簡単に傷が生じてしまうものであった。このため、特許文献1のポリエステルフィルムは、表面材として用いる際には、ポリエステルフィルム上にハードコート層等の硬化膜を形成することが必須であった。
 ポリエステルフィルムの鉛筆硬度は、ポリエステルフィルムの厚みを厚くすれば、若干は改善することができる。
 しかし、特許文献1のポリエステルフィルムの厚みを鉛筆硬度を十分にするレベルまで厚くした場合には、画像表示装置の薄型化に逆行するものとなってしまう。また、特許文献1のポリエステルフィルムは、一軸延伸フィルムを意図したものであるため、延伸方向に裂けやすいという問題もある。
 さらに、ポリエステルフィルムには、光学特性を改善すること等を目的として機能層が形成される場合がある。このため、ポリエステルフィルムは、密着性が良好であることが望まれる。
 本開示は、厚みを厚くすることなく鉛筆硬度が良好であり、かつ機能層との密着性が良好なポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置を提供することを課題とする。
 本開示は、以下のポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置を提供する。
[1]ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であり、かつ、前記ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下である、ポリエステルフィルム。
[2]前記ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σが7.0%以下である、[1]に記載のポリエステルフィルム。
[3]前記ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均が40.0%以上である、[1]又は[2]に記載のポリエステルフィルム。
[4]前記ポリエステルフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下である、[1]~[3]の何れかに記載のポリエステルフィルム。
[5]前記ポリエステルフィルムの面内位相差を、前記ポリエステルフィルムの厚み方向の位相差で除した値が0.15以下である、[1]~[4]の何れかに記載のポリエステルフィルム。
[6]厚みが10μm以上80μm以下である、[1]~[5]の何れかに記載のポリエステルフィルム。
[7]偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が[1]~[6]の何れかに記載のポリエステルフィルムである、偏光板。
[8]表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるポリエステルフィルムとを有する画像表示装置であって、前記ポリエステルフィルムが[1]~[6]の何れかに記載のポリエステルフィルムである、画像表示装置。
[9]前記表示素子と、前記ポリエステルフィルムとの間に偏光子を有する、[8]に記載の画像表示装置。
 本開示のポリエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置は、ポリエステルフィルムの厚みを厚くすることなく鉛筆硬度を良好にすることができ、かつ、機能層との密着性を良好にすることができる。
条件1における5箇所の測定位置を説明するための平面図である。 本開示の画像表示装置の一実施形態を示す断面図である。 本開示の画像表示装置の他の実施形態を示す断面図である。 連続折り畳み試験の様子を模式的に示した図である。
 以下、本開示の実施形態を説明する。
[ポリエステルフィルム]
 本開示のポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であり、かつ、前記ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下であることを要する。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm未満の場合、鉛筆硬度を良好にすることができない。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均は、好ましくは145.0N/mm以上、より好ましくは150.0N/mm以上、さらに好ましくは160.0N/mm以上である。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が大き過ぎると、加工適性が低下する場合がある。また、マルテンス硬度の平均が大き過ぎると、ポリエステルフィルム上に形成する機能層の密着性が低下し、機能層の一部又は全部が剥離したり、機能層にクラックが生じたりする場合がある。また、マルテンス硬度の平均が大き過ぎると、後述する耐屈曲性が低下しやすくなる。
 このため、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均は、好ましくは280.0N/mm以下、より好ましくは240.0N/mm以下、より好ましくは220.0N/mm以下、より好ましくは200.0N/mm以下、より好ましくは180.0N/mm以下、より好ましくは170.0N/mm以下である。
 本明細書で示す構成要件において、数値の上限の選択肢及び下限の選択肢がそれぞれ複数示されている場合には、上限の選択肢から選ばれる一つと、下限の選択肢から選ばれる一つとを組み合わせ、数値範囲の実施形態とすることができる。
 例えば、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均の場合、140.0N/mm以上280.0N/mm以下、140.0N/mm以上240.0N/mm以下、140.0N/mm以上220.0N/mm以下、140.0N/mm以上200.0N/mm以下、140.0N/mm以上180.0N/mm以下、140.0N/mm以上170.0N/mm以下、145.0N/mm以上280.0N/mm以下、145.0N/mm以上240.0N/mm以下、145.0N/mm以上220.0N/mm以下、145.0N/mm以上200.0N/mm以下、145.0N/mm以上180.0N/mm以下、145.0N/mm以上170.0N/mm以下、150.0N/mm以上280.0N/mm以下、150.0N/mm以上240.0N/mm以下、150.0N/mm以上220.0N/mm以下、150.0N/mm以上200.0N/mm以下、150.0N/mm以上180.0N/mm以下、150.0N/mm以上170.0N/mm以下、160.0N/mm以上280.0N/mm以下、160.0N/mm以上240.0N/mm以下、160.0N/mm以上220.0N/mm以下、160.0N/mm以上200.0N/mm以下、160.0N/mm以上180.0N/mm以下、160.0N/mm以上170.0N/mm以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均を大きくするためには、延伸によりポリエステルフィルム内の分子の配向性を高めることが重要である。ポリエステルフィルムを一軸延伸すると、見かけ上は分子を一方向に配列させることができる。しかし、一軸延伸したのみでは、ポリエステルフィルム内の分子のベンゼン環は様々な方向を向いている。すなわち、一軸延伸したのみでは、ポリエステルフィルム内の分子は、二次元的には配向しているが、三次元的には配向していない状態である。このため、一軸延伸ポリエステルフィルムは表面のマルテンス硬度の平均を大きくしにくい。
 ポリエステルフィルムを二軸延伸することにより、ポリエステル内の分子のベンゼン環の向きを平面方向に配列させやすくできる。しかし、二段階目の延伸である幅延伸倍率が小さ過ぎる場合には、ベンゼン環の向きが平面方向に十分に配列せず、表面のマルテンス硬度の平均を十分に高くしにくい。但し、幅延伸倍率が大き過ぎる場合には、面内の配向バランスが乱れる場合がある。
 このため、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均を上記範囲にしやすくするためには、二段階目の延伸である幅方向の延伸倍率E2を、一段階目の延伸である流れ方向の延伸倍率E1と同程度にすることが好ましく、E1よりE2を大きくすることがより好ましい。E2/E1は、0.80以上1.70以下であることが好ましく、0.85以上1.50以下であることがより好ましく、0.90以上1.40以下であることがさらに好ましく、1.00以上1.30以下であることがよりさらに好ましい。さらに、E2/E1を前述した範囲とすることにより、マルテンス硬度の標準偏差3σを36.0N/mm以下にしやすくできる。
 本明細書において、「ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度」、及び、「ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均」、における「ポリエステルフィルムの表面」は、ポリエステルフィルムの平面側の表面を意味する。言い換えると、「前記ポリエステルフィルムの表面」は、ポリエステルフィルムの断面側の表面を意味しない。
 本明細書において、マルテンス硬度の平均及び弾性変形仕事率の平均は、20箇所の測定値の平均を意味する。また、本明細書において、マルテンス硬度の標準偏差は、20箇所の測定値の標準偏差を意味する。
 前記20の測定箇所は、測定サンプルの外縁から0.5cmの領域を余白として、前記余白よりも内側の任意の20箇所とすることが好ましい。このとき、特異形状や欠陥のない平坦で清浄な部分を測定箇所として選択することが好ましい。
 ポリエステルフィルムは、一方の表面のマルテンス硬度及び標準偏差3σが所定の範囲を満たせばよいが、両方の表面のマルテンス硬度及び標準偏差3σが所定の範囲を満たすことが好ましい。
 ポリエステルフィルムは、例えば、シート状の形態である場合と、ロール状の形態である場合とがある。
 シート状のポリエステルフィルムの形態の場合、シート状の形態において上記20箇所を特定すればよい。
 一方、ロール状のポリエステルフィルムの形態の場合、所定の大きさ(例えば、縦100mm×横100mm)のシートを切り出し、切り出したシートの形態において上記20箇所を特定すればよい。そして、ロール状のポリエステルフィルムは、流れ方向の物性は概ね一致する。よって、幅方向の任意の位置αから切り出した縦100mm×横100mmのシートがマルテンス硬度の平均等の所定の条件を満たす場合には、任意の位置αにおいては、ロールの流れ方向の全体において前記所定の条件を満たすものと擬制できる。
 本明細書において、マルテンス硬度及び弾性変形仕事率の測定、並びに、後述する面内位相差、厚み方向の位相差、遅相軸の方向、全光線透過率及びヘイズの測定、等の各種の測定の雰囲気は、特に断りのない限り、温度23℃±5℃、相対湿度40%以上65%以下とする。また、測定の前に、前記雰囲気にサンプルを30分以上60分以下晒すものとする。
 本開示のポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下であることを要する。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが36.0N/mmを超える場合、マルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であったとしても、マルテンス硬度が低い箇所をきっかけとしてポリエステルフィルムに鉛筆が食い込んでしまう。すなわち、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均を140.0N/mm以上として、かつ、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σを36.0N/mm以下とすることにより、ポリエステルフィルムの鉛筆硬度を良好にすることができる。
 また、マルテンス硬度の標準偏差3σが大き過ぎると、ポリエステルフィルム上に形成する機能層の密着性が低下し、機能層の一部又は全部が剥離したり、機能層にクラックが生じたりする場合がある。ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σを36.0N/mm以下とすることにより、機能層の密着性を良好にしやすくできる。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σは、好ましくは30.0N/mm以下、より好ましくは28.5N/mm以下である。
 本明細書において、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σは、上記20の測定値に基づいて算出するものとする。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm未満の場合、ポリエステルフィルムの表面の物理的な平坦性が高くなり、表面凹凸に基づくアンカー効果が低下しやすい。すなわち、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm未満の場合には、機能層の密着性が低下しやすい。
 また、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが小さすぎる場合、後述する条件1を満たしにくい傾向がある。更に、マルテンス硬度の標準偏差3σが小さすぎると、ポリエステルフィルムの加工適正が低下する場合がある。加工適性の低下の一例として、ポリエステルフィルム同士の貼り付きが挙げられる。ポリエステルフィルムは、100m以上8000m以下程度のロール状に巻き取られたり、シート状にカットしたポリエステルフィルムを複数枚重ねられたりする場合がある。このような場合、ポリエステルフィルム同士の接触面で貼り付きが生じる場合がある。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σは、好ましくは12.0N/mm以上、より好ましくは14.0N/mm以上である。
 ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σは、例えば、9.0N/mm以上36.0N/mm以下、9.0N/mm以上30.0N/mm以下、9.0N/mm以上28.5N/mm以下、12.0N/mm以上36.0N/mm以下、12.0N/mm以上30.0N/mm以下、12.0N/mm以上28.5N/mm以下、14.0N/mm以上36.0N/mm以下、14.0N/mm以上30.0N/mm以下、14.0N/mm以上28.5N/mm以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
 本開示のポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の最小値が100.0N/mm以上であることが好ましく、120.0N/mm以上であることがより好ましく、135.0N/mm以上であることがさらに好ましい。
 マルテンス硬度の最小値を100.0N/mm以上とすることにより、鉛筆硬度をより良好にしやすくできる。本明細書において、「マルテンス硬度の最小値」は、上記20箇所の測定値の最小値を意味する。
 マルテンス硬度は、例えば、ナノインデンテーション法により測定することができる。
 まず、押し込み荷重F(N)に対応する押し込み深さh(nm)を連続的に測定し、負荷-除去曲線を作成する。「負荷-除去曲線」は、「荷重-変位曲線」と称される場合もある。負荷曲線から「最大押し込み深さhmax」を解析し、さらに、hmaxの時の投影面積A(mm)を解析する。投影面積Aは、圧子とポリエステルフィルムとが接している面積を意味する。投影面積Aを最大押し込み荷重Pmax(N)で除した値として、マルテンス硬度HMを算出することができる(下記式(1))。
 HM=Pmax/A  ・・・(1)
 ここで、Aは、装置に標準の方法で圧子先端曲率を補正した接触投影面積である。
 マルテンス硬度は、ナノインデンテーション法を実施可能な装置で測定することができる。このような装置としては、フィッシャーインストルメンツ社の品番「PICODENTOR HM500」が挙げられる。
 マルテンス硬度は、下記の条件で測定することが好ましい。
<測定条件>
・使用圧子:ビッカース圧子(材質がダイヤモンドの四角錘形状、型番:VV005、フィッシャーインストルメンツ社)
・押し込み条件:最大荷重
・最大押込み荷重:20mN
・荷重印加時間:10秒間
・保持時間:最大押込み荷重で5秒間保持
・荷重除荷時間:10秒間
・サンプルを設置するステージ:吸引ステージ(吸引ステージは、SMC社の型番「SP2130-AD」を用いた。)
 マルテンス硬度を測定する前には、標準合わせを実施することが好ましい。
 標準合わせは、例えば、マルテンス硬度が既知の標準試料を用いて押込み試験を実施し、試験結果から得られたマルテンス硬度が基準値内であることを確認する、ことにより実施できる。標準合わせは、サンプルを変更するごとに実施することが好ましい。但し、サンプルが同一であれば、複数回のマルテンス硬度の測定を連続して実施することが、作業効率の点で好ましい。
 また、マルテンス硬度の測定が長時間に渡って続く場合、少なくとも12時間が経過する前までに標準合わせを実施することが好ましい。例えば、サンプルを変更するごとに標準合わせを実施しない場合であっても、少なくとも12時間が経過する前までに標準合わせを実施することが好ましい。
 ポリエステルフィルム上に、層及びフィルムを有する場合には、これらの層及びフィルムを剥離した後に、ポリエステルフィルムのマルテンス硬度を測定すればよい。層及びフィルムを剥離する手段としては、下記の手段が挙げられる。
<剥離の手段>
 5cm角以上のサンプルを、80℃以上90℃以下の温水に5分浸す。その後、温水からサンプルを取り出し、室温で10分以上放置する。その後、更に5分温水に浸す。温水からサンプルを取り出す。サンプルにカッター等で切れ込みを入れる。そして、切れ込みをきっかけとして、層及びフィルムを剥離する手段が挙げられる。
 上記の手段において、サンプルの縁を金属枠等に貼り付けた状態で、サンプルを温水に浸すことが好ましい。
 本開示のポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均が65.0%以下であることが好ましい。
 弾性変形仕事率の平均を65.0%以下とすることにより、弾性変形を少なくすることができる。弾性変形仕事率の平均は、より好ましくは64.0%以下である。
 弾性変形仕事率は、マルテンス硬度を測定する際に作成した「負荷-除去曲線」から、押し込み仕事領域、弾性仕事領域、塑性仕事領域の面積をそれぞれ算出した後、下記式から算出することができる。
 弾性変形仕事率[%]=(弾性仕事領域の面積/押し込み仕事領域の面積)×100
 弾性変形仕事率の平均は、塑性変形を抑制するため、40.0%以上であることが好ましく、50.0%以上であることがより好ましく、60.0%以上であることがさらに好ましい。
 ポリエステルフィルムの弾性変形仕事率の平均は、例えば、40.0%以上65.0%以下、40.0%以上64.0%以下、50.0%以上65.0%以下、50.0%以上64.0%以下、60.0%以上65.0%以下、60.0%以上64.0%以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
 ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σは、7.0%以下であることが好ましく、5.0%以下であることがより好ましく、4.0%以下であることがさらに好ましい。弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σを7.0%以下とすることにより、塑性変形しやすい箇所をきっかけとしてポリエステルフィルムに鉛筆が食い込むことを抑制しやすくできるため、ポリエステルフィルムの鉛筆硬度をより良好にしやすくできる。
 弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σは、小さいほどポリエステルフィルムの鉛筆硬度を良好にし得る。しかし、弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σを所定の値以上とした方が、ポリエステルフィルムの生産性を上げることができる。近年は高品質で低コストのポリエステルフィルムが求められる傾向がある。このため、ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σは、0.10%以上であることが好ましく、0.20%以上であることがより好ましく、0.30%以上であることがさらに好ましい。
 ポリエステルフィルムは、一方の表面の弾性変形仕事率の平均及び標準偏差3σが所定の範囲であることが好ましいが、両方の表面の弾性変形仕事率の平均及び標準偏差3σが所定の範囲を満たすことがより好ましい。
 本開示のポリエステルフィルムは、面内位相差が300nm以上1450nm以下であることが好ましい。本明細書において、「面内位相差」を「Re」、「厚み方向の位相差」を「Rth」と表記する場合がある。
 Reが300nm以上であるポリエステルフィルムは、分子配向が極端に不十分な構成、及び、厚みが極端に薄い構成ではないといえる。このため、ポリエステルフィルムの面内位相差を300nm以上とすることにより、鉛筆硬度を良好にしやすくできる。
 ポリエステルフィルムのReを1450nm以下とすることにより、ポリエステルフィルムの厚みが厚くなることを抑制し、画像表示装置を薄膜化しやすくできる。また、ポリエステルフィルムのReを1450nm以下とすることにより、直線偏光がポリエステルフィルムを透過する際に偏光の状態が乱れることを抑制できるため、裸眼で視認した際に虹模様のムラを抑制しやすくできる。本明細書において、「虹模様のムラ」のことを「虹ムラ」と称する場合がある。
 ポリエステルフィルムのReは、下限は好ましくは350nm以上、より好ましくは400nm以上、より好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上、より好ましくは550nm以上である。ポリエステルフィルムのReは、機械的強度を良好にするために550nm以上であることが好ましい。
 ポリエステルフィルムのReは、上限は好ましくは1400nm以下、より好ましくは1200nm以下、より好ましくは1100nm以下、より好ましくは1000nm以下、より好ましくは950nm以下、より好ましくは850nm以下、より好ましくは800nm以下、より好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下である。ポリエステルフィルムの厚みを10μm以上50μm以下のように薄膜化した場合には、Reは1400nm以下が好ましい。
 ポリエステルフィルムのReは、例えば、300nm以上1450nm以下、350nm以上1450nm以下、400nm以上1450nm以下、450nm以上1450nm以下、500nm以上1450nm以下、550nm以上1450nm以下、300nm以上1200nm以下、350nm以上1200nm以下、400nm以上1200nm以下、450nm以上1200nm以下、500nm以上1200nm以下、550nm以上1200nm以下、300nm以上1100nm以下、350nm以上1100nm以下、400nm以上1100nm以下、450nm以上1100nm以下、500nm以上1100nm以下、550nm以上1100nm以下、300nm以上950nm以下、350nm以上950nm以下、400nm以上950nm以下、450nm以上950nm以下、500nm以上950nm以下、550nm以上950nm以下、300nm以上850nm以下、350nm以上850nm以下、400nm以上850nm以下、450nm以上850nm以下、500nm以上850nm以下、550nm以上850nm以下、300nm以上1000nm以下、350nm以上1000nm以下、400nm以上1000nm以下、450nm以上1000nm以下、500nm以上1000nm以下、550nm以上1000nm以下、300nm以上800nm以下、350nm以上800nm以下、400nm以上800nm以下、450nm以上800nm以下、500nm以上800nm以下、550nm以上800nm以下、300nm以上700nm以下、350nm以上700nm以下、400nm以上700nm以下、450nm以上700nm以下、500nm以上700nm以下、550nm以上700nm以下、300nm以上650nm以下、350nm以上650nm以下、400nm以上650nm以下、450nm以上650nm以下、500nm以上650nm以下、550nm以上650nm以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
 本明細書において、面内位相差(Re)、厚み方向の位相差(Rth)は、各測定箇所における屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率nx、各測定箇所における前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率ny、ポリエステルフィルムの厚み方向の屈折率nz、及び、ポリエステルフィルムの厚みT[nm]により、下記式(1)及び(2)によって表わされるものである。なお、本明細書において、面内位相差及び厚み方向の位相差は、波長550nmにおける値を意味するものとする。
  Re=(nx-ny)×T[nm] (1)
  Rth=((nx+ny)/2-nz)×T[nm] (2)
 遅相軸の方向、Re及びRthは、例えば、大塚電子社製の商品名「RETS-100」により測定できる。
 大塚電子社製の商品名「RETS-100」を用いてRe等を測定する場合には、以下の手順(A1)~(A4)に沿って測定の準備をすることが好ましい。
(A1)まず、RETS-100の光源を安定させるため、光源をつけてから60分以上放置する。その後、回転検光子法を選択するとともに、θモード(角度方向位相差測定およびRth算出のモード)選択する。このθモードを選択することにより、ステージは傾斜回転ステージとなる。
(A2)次いで、RETS-100に以下の測定条件を入力する。
(測定条件)
・面内位相差の測定範囲:回転検光子法
・測定スポット径:φ5mm
・傾斜角度範囲:0°
・測定波長範囲:400nm以上800nm以下
・ポリエステルフィルムフィルムの平均屈折率。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合には、N(平均屈折率)=1.617と入力する。ポリエステルフィルムの平均屈折率Nの入力値を元に、「N=(nx+ny+nz)/3」の式により、nzを算出できる。
・厚み:SEM又は光学顕微鏡で別途測定した厚み
(A3)次いで、この装置にサンプルを設置せずに、バックグラウンドデータを得る。装置は閉鎖系とし、光源を点灯させる毎にこれを実施する。
(A4)その後、装置内のステージ上にサンプルを設置して、測定する。
 本明細書において、面内位相差、厚み方向の位相差、全光線透過率及びヘイズは、特に断りのない限り、16箇所の測定値の平均を意味する。
 前記16の測定箇所は、測定サンプルの外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域に関して、縦方向及び横方向を5等分する線を引いた際の、交点の16箇所を測定の中心とすることが好ましい。例えば、測定サンプルが長方形の場合、四角形の外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域を縦方向及び横方向に5等分した点線の交点の16箇所を中心として測定することが好ましい。測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の長方形以外の形状の場合、これら形状に内接する長方形を描き、前記長方形に関して、上記手法により16箇所の測定を行うことが好ましい。
 本開示のポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの面内位相差を、ポリエステルフィルムの厚み方向の位相差で除した値が0.15以下であることが好ましい。本明細書において、「ポリエステルフィルムの面内位相差を、ポリエステルフィルムの厚み方向の位相差で除した値」を、「Re/Rth」と表記する場合がある。
 Re/Rthが小さいことは、ポリエステルフィルムの延伸の程度が均等な二軸性に近づくことを意味する。したがって、Re/Rthを0.15以下とすることにより、ポリエステルフィルムの機械的強度を良好にしやすくできる。
 Re/Rthは0.13以下であることがより好ましく、0.10以下であることがさらに好ましい。
 Re/Rthの下限は、0.01以上であることが好ましく、0.03以上であることがより好ましく、0.05以上であることがさらに好ましい。ポリエステルフィルムの延伸が弱い場合、前記比を0.01以上とすることにより、ポリエステルフィルムが脆くなることを抑制しやすくできる。ポリエステルフィルムの延伸が強い場合、前記比を0.01以上とすることにより、Reを小さくしやすくできる。
 完全な一軸性の延伸ポリエステルフィルムのRe/Rthは2.0である。汎用の一軸延伸ポリエステルフィルムは、流れ方向にも若干延伸されている。このため、汎用の一軸延伸ポリエステルフィルムのRe/Rthは1.0程度である。
 Re/Rthの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、0.01以上0.15以下、0.01以上0.13以下、0.01以上0.10以下、0.03以上0.15以下、0.03以上0.13以下、0.03以上0.10以下、0.05以上0.15以下、0.05以上0.13以下、0.05以上0.10以下が挙げられる。
 本開示のポリエステルフィルムは、Rthが2000nm以上であることが好ましく、4000nm以上であることがより好ましく、5000nm以上であることがさらに好ましい。
 Rthを2000nm以上とすることにより、偏光サングラスを介して斜め方向から視認した際のブラックアウトを抑制しやすくできる。ブラックアウトとは、画面全体が黒く視認され、映像を視認できない現象である。また、Reを300nm以上1450nm以下として、かつ、Rthを2000nm以上とすることにより、ポリエステルフィルムの延伸を均等な二軸性に近づけ、ポリエステルフィルムの機械的強度を良好にしやすくできる。
 ポリエステルフィルムのRthを上記範囲とするためには、流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることが好ましい。流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることにより、ポリエステルフィルムの厚み方向の屈折率nzが小さくなるため、Rthを大きくしやすくできる。
 ポリエステルフィルムの耐屈曲性を良好にしやすくするためには、Rthは9500nm以下であることが好ましく、8000nm以下であることがより好ましく、6000nm以下であることがさらに好ましい。
 Rthの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、2000nm以上9500nm以下、2000nm以上8000nm以下、2000nm以上6000nm以下、4000nm以上9500nm以下、4000nm以上8000nm以下、4000nm以上6000nm以下、5000nm以上9500nm以下、5000nm以上8000nm以下、5000nm以上6000nm以下が挙げられる。
 ポリエステルフィルムは、下記の条件1を満たすことが好ましい。
<条件1>
 ポリエステルフィルムから縦50mm×横50mmの大きさのサンプルを切り出す。前記サンプルの中央部の1箇所と、サンプルの四隅から中央部に向かって10mm進んだ箇所の4箇所との合計5箇所で遅相軸の方向を測定する。前記サンプルの任意の1辺と、各測定箇所の遅相軸の方向とが成す角度を、それぞれD1、D2、D3、D4、D5と定義した際に、D1~D5の最大値と、D1~D5の最小値との差が1.5度以上。
 ポリエステルフィルムの遅相軸の方向がずれていると、虹ムラがぼやけて視認されにくくなる。このため、条件1を満たすことにより、裸眼で虹ムラが視認されることを抑制しやすくできる。
 汎用の延伸ポリエステルフィルムは、遅相軸の方向がずれないように設計している。しかし、上記のように、あえてポリエステルフィルムの遅相軸の方向をずらすことにより、虹ムラを抑制しやすくできる。また、大きな領域で遅相軸がバラついても虹ムラの抑制効果は小さいが、縦50mm×横50mmという比較的小さい領域において遅相軸がバラつくことにより、虹ムラを抑制しやすくできる。
 図1の黒丸の5箇所は、条件1において遅相軸の方向を測定する5箇所に相当する。
 条件1において、遅相軸の方向との成す角の基準となるサンプルの任意の1辺は、D1~D5で全て同じ辺を基準とする限り、サンプルの縦及び横の何れの辺でもよい。
 また、条件1を満たすことは、ポリエステルフィルムの耐折り曲げ性を良好にすることができる点で好ましい。
 一方、条件1を満たさずに遅相軸が揃っている汎用のポリエステルフィルムは、屈曲試験後にフィルムが破断したり、曲げ癖が強く残ったりしてしまう。具体的には、特許文献1のような一軸延伸フィルムは、遅相軸に沿って屈曲試験した場合には破断してしまい、遅相軸と直交する方向で屈曲試験した場合には曲げ癖が強く残ってしまう。また、汎用の二軸延伸フィルムは、遅相軸と直交する方向で屈曲試験した場合には曲げ癖が強く残ってしまう。
 条件1を満たすポリエステルフィルムは、折り曲げの方向に関わらず、屈曲試験後に曲げ癖が残ったり、破断したりすることを抑制できる点で好ましい。
 さらに、条件1を満たすポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σを9.0N/mm以上にしやすくできる。
 D1~D5の最大値と、D1~D5の最小値との差は、2.0度以上であることが好ましく、3.0度以上であることがより好ましく、3.5度以上であることがさらに好ましく、4.5度以上であることがさらに好まい。
 なお、D1~D5の最大値と、D1~D5の最小値との差が大きすぎると、ポリエステルフィルムの配向性が低くなるため、マルテンス硬度の平均を上記範囲にし難くなったり、機械的強度が低下したりする傾向がある。このため、前記差は20.0度以下であることが好ましく、15.0度以下であることがより好ましく、12.0度以下であることがさらに好ましく、8.0度以下であることがよりさらに好ましい。
 条件1において、D1~D5の最大値と最小値との差の好ましい範囲は、例えば、1.5度以上20.0度以下、2.0度以上20.0度以下、3.0度以上20.0度以下、3.5度以上20.0度以下、4.5度以上20.0度以下、1.5度以上15.0度以下、2.0度以上15.0度以下、3.0度以上15.0度以下、3.5度以上15.0度以下、4.5度以上15.0度以下、1.5度以上12.0度以下、2.0度以上12.0度以下、3.0度以上12.0度以下、3.5度以上12.0度以下、4.5度以上12.0度以下、1.5度以上8.0度以下、2.0度以上8.0度以下、3.0度以上8.0度以下、3.5度以上8.0度以下、4.5度以上8.0度以下が挙げられる。
 ポリエステルフィルム上に、面内位相差、厚み方向の位相差、遅相軸の方向の測定等に影響を与える層及びフィルムを有する場合には、これらの層及びフィルムを剥離した後に、ポリエステルフィルムの面内位相差、厚み方向の位相差及び遅相軸の向きを測定すればよい。なお、コーティングにより形成される層は、通常は、面内位相差、厚み方向の位相差及び遅相軸の向きの測定に影響を与えない。
 面内位相差等に影響を与える層及びフィルムを剥離する手段としては、上述した通りである。
 ポリエステルフィルムは、実施例に示す折り畳み試験を10万回行った後に割れまたは破断が生じないことが好まく、前記試験を30万回行った後に割れまたは破断が生じないことがより好ましい。
 また、ポリエステルフィルムは、実施例に示す折り畳み試験を10万回行った後に、測定サンプルを水平な台に置いた際に、台からサンプルの端部が浮き上がる角度が20度以下であることが好ましく、15度以下であることがより好ましい。ポリエステルフィルムは、前記試験を30万回行った後に、サンプルの端部が浮き上がる角度が前記条件を満たすことがより好ましい。サンプルの端部から浮き上がる角度が20度以下であることは、折り畳みによる癖がつきにくいことを意味している。
 また、ポリエステルフィルムは、遅相軸の方向に折り畳んだ場合及び進相軸の方向に折り畳んだ場合の何れについても、上記性能を満たすものが好ましい。
 なお、一軸延伸ポリエステルフィルムは、折り畳み試験を行うと、延伸方向では破断が生じ、延伸方向に直交する方向では曲げ癖が強く残ってしまう。このため、延伸ポリエステルフィルムの中でも二軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。
 条件1に関して、シート状のポリエステルフィルムから縦50mm×横50mmの大きさのサンプルを複数採取できる場合には、複数のサンプルの中で条件1を満たすサンプルの割合が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、100%であることがよりさらに好ましい。
 また、ロール状のポリエステルフィルムは、流れ方向の物性は概ね一致する。よって、幅方向の任意の位置βから切り出した縦50mm×横500mmのシートが条件1を満たす場合には、任意の位置βにおいては、ロールの流れ方向の全体において条件1を満たすものと擬制できる。
 ポリエステルフィルムの積層構成は、単層構造及び多層構造が挙げられる。
 本開示のポリエステルフィルムは、表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であり、かつ、表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下であることを要する。ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均及びマルテンス硬度の標準偏差3σを前記範囲とするためには、流れ方向及び幅方向の延伸倍率を均等に近づけることが好ましい。よって、ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均及びマルテンス硬度の標準偏差3σを上述した範囲とするためには、延伸の制御が肝要となる。単層構造のポリエステルフィルムは、多層構造のポリエステルフィルムよりも延伸を制御しやすい点で好ましい。
 ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとしては、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)及びポリブチレンテレフタレート(PBT)等が挙げられる。これらの中でも、固有複屈折が低く面内位相差を低くしやすい点で、PETが好ましい。
 ポリエステルフィルムは、紫外線吸収剤等の特殊波長を吸収する吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、ゲル化防止剤、染料、顔料、有機粒子、無機粒子、防汚剤、架橋剤及び界面活性剤等の添加剤を含有しても良い。
 ポリエステルフィルムの厚みは、下限は好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上、より好ましくは25μm以上、より好ましくは30μm以上であり、上限は好ましくは80μm以下、より好ましくは60μm以下、より好ましくは55μm以下、より好ましくは50μm以下である。薄膜化及び耐屈曲性のためには、ポリエステルフィルムの厚みは、50μm以下であることが好ましい。
 厚みを10μm以上とすることにより、機械的強度を良好にしやすくできる。また、厚みを80μm以下とすることにより、面内位相差を小さくしやすくできる。
 ポリエステルフィルムの厚みの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、10μm以上80μm以下、10μm以上60μm以下、10μm以上55μm以下、10μm以上50μm以下、15μm以上80μm以下、15μm以上60μm以下、15μm以上55μm以下、15μm以上50μm以下、20μm以上80μm以下、20μm以上60μm以下、20μm以上55μm以下、20μm以上50μm以下、25μm以上80μm以下、25μm以上60μm以下、25μm以上55μm以下、25μm以上50μm以下、30μm以上80μm以下、30μm以上60μm以下、30μm以上55μm以下、30μm以上50μm以下が挙げられる。
 ポリエステルフィルムは、JIS K7136:2000のヘイズが3.0%以下であることが好ましく、2.0%以下であることがより好ましく、1.5%以下であることがさらに好ましく、1.0%以下であることがよりさらに好ましい。
 また、ポリエステルフィルムは、JIS K7361-1:1997の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
 ポリエステルフィルムの表面は、遅相軸方向及び進相軸方向の鉛筆硬度がHB以上であることが好ましく、F以上であることがより好ましい。
 ポリエステルフィルムは、鉛筆硬度が高すぎると、耐屈曲性及び機能層の密着性が低下する傾向がある。このため、ポリエステルフィルムの表面は、遅相軸方向及び進相軸方向の鉛筆硬度が2H以下であることが好ましく、H以下であることがより好ましい。
 ポリエステルフィルムの表面の鉛筆硬度の好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、HB以上2H以下、HB以上H以下、F以上2H以下、F以上H以下が挙げられる。
 ポリエステルフィルムは、一方の表面の鉛筆硬度が上記範囲を満たすことが好ましいが、両方の表面の鉛筆硬度が上記範囲を満たすことがより好ましい。
 本明細書において、ポリエステルフィルムの鉛筆硬度は、ポリエステルフィルムの表面に、JIS  S6006が規定する試験用鉛筆を押し当て、下記の条件を変更した以外は、JIS  K5600-5-4:1999に準じて実施した。
<条件>
試験荷重:0.98N
試験速度:3mm/s
合格条件:各ポリエステルフィルムの遅相軸方向に対して、鉛筆硬度試験を5回実施した。所定の硬度の鉛筆に対して、5回の試験中3回以上ポリエステルフィルムに傷がつかない場合、遅相軸方向において前記所定の硬度は合格とした。さらに、各ポリエステルフィルムの進相軸方向に対して、鉛筆硬度試験を5回実施した。所定の硬度の鉛筆に対して、5回の試験中3回以上ポリエステルフィルムに傷がつかない場合、進相軸方向において前記所定の硬度は合格とした。
 ポリエステルフィルムは、機械的強度を良好にするために、延伸ポリエステルフィルムであることが好ましい。さらに、延伸ポリエステルフィルムは、ポリエステル樹脂層の単層構造であることがより好ましい。
 延伸ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムを構成する成分を含む樹脂層を延伸することによって得ることができる。延伸の手法は、逐次二軸延伸及び同時二軸延伸等の二軸延伸、縦一軸延伸等の一軸延伸が挙げられる。これらの中でも、面内位相差を低くしやすく、かつ、機械的強度を高くしやすい二軸延伸が好ましい。すなわち、延伸ポリエステルフィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルムであることが好ましい。また、二軸延伸ポリエステルフィルムの中でも二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
-逐次二軸延伸-
 逐次二軸延伸では、キャスティングフィルムを流れ方向に延伸した後に、フィルムの幅方向の延伸を行う。
 流れ方向の延伸は、通常は、一対の延伸ロールの周速の差により施される。流れ方向の延伸は、1段階で行ってもよいが、複数の延伸ロール対を使用して多段階に行っても良い。マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、延伸ロールには複数のニップロールを近接させることが好ましい。流れ方向の延伸倍率は、通常は2.0倍以上15.0倍以下である。マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、好ましくは2.0倍以上7.0倍以下、より好ましくは3.0倍以上5.0倍以下、さらに好ましくは3.0倍以上4.0倍以下である。
 延伸温度は、マルテンス硬度に適度なばらつきを付与するとともに面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+100℃以下が好ましい。PETの場合、70℃以上120℃以下が好ましく、80℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上110℃以下がさらに好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。なお、装置の設定温度を前記の範囲に設定しても、温度が安定するまで時間を要する。このため、前記の範囲に温度を設定して、さらに温度が安定した後に、ポリエステルフィルムを製造することが好ましい。本明細書においては、装置の設定温度を複数の箇所で説明している。他の箇所の設定温度も、前述と同様に、温度が安定した後にポリエステルフィルムを製造することが好ましい。
 延伸温度に関して、フィルムを速く昇温するなどして、低温での延伸区間を短くすることにより、面内位相差が小さくなる傾向がある。一方、フィルムを遅く昇温するなどして、低温での延伸区間を長くすることにより、配向性が高まり、面内位相差が大きくなるとともに、遅相軸のばらつきが小さくなる傾向がある。また、フィルムを遅く昇温するなどして、低温での延伸区間を長くすることにより、マルテンス硬度の平均及びマルテンス硬度の標準偏差3σを上記範囲にしやすくできる。
 延伸時の加熱の際、乱流を生じるヒーターを用いることが好ましい。乱流を含む風で加熱することにより、フィルム面内の微細な領域で温度差が生じ、前記温度差によって配向軸に微細なズレが生じ、条件1を満たしやすくできるとともに、マルテンス硬度の標準偏差3σを9.0N/mm以上にしやすくできる。但し、乱流を強くし過ぎると、マルテンス硬度の平均が小さくなり過ぎたり、マルテンス硬度の標準偏差3σが大きくなり過ぎたりする場合があることを考慮して、乱流の強度を調整することが好ましい。
 流れ方向に延伸したフィルムに、易滑性、易接着性、帯電防止性などの機能をインラインコーティング又はオフラインコーティングにより付与してもよい。また、インラインコーティング又はオフラインコーティングの前に、必要に応じてコロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理などの表面処理を施してもよい。
 本明細書では、インラインコーティング又はオフラインコーティングにより形成する層は、ポリエステルフィルムを構成する層の数としてカウントしないものとする。
 幅方向の延伸は、通常は、テンター法を用いて、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、幅方向に延伸する。幅方向の延伸倍率は、通常は2.0倍以上15.0倍以下であり、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、好ましくは2.0倍以上7.0倍以下、より好ましくは3.0倍以上6倍.0以下、さらに好ましくは4.0倍以上6.0倍以下である。
 マルテンス硬度の平均及びマルテンス硬度の標準偏差3σを上記範囲にしやすくするためには、二段階目の延伸である幅方向の延伸倍率E2を、一段階目の延伸である流れ方向の延伸倍率E1と同程度にすることが好ましく、E1よりE2を大きくすることがより好ましい。E2/E1は、0.80以上1.70以下であることが好ましく、0.85以上1.50以下であることがより好ましく、0.90以上1.40以下であることがさらに好ましく、1.00以上1.30以下であることがよりさらに好ましい。
 延伸温度は、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+110℃以下が好ましく、上流から下流に行くに従って温度が高くなっていくことが好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。上流側とは、幅方向の延伸を開始する地点に近い側である。下流側とは、幅方向の延伸を終了する地点に近い側である。具体的には、幅方向の延伸区間を、長さ基準で2分割した場合、上流の温度と下流の温度の差は好ましくは20℃以上であり、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは35℃以上、よりさらに好ましくは40℃以上である。また、PETの場合、1段目の延伸温度は80℃以上120℃以下が好ましく、90℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上105℃以下がさらに好ましい。幅方向の延伸区間を2分割し、かつ、1段階目と2段階目との延伸温度に差を設けることで、1段階目の延伸時のフィルムの表面温度と、2段階目の延伸時のフィルムの表面温度とを異なる温度に制御できる。このため、各延伸段階において、配向及び配向結晶化が進み過ぎず、プラスチックフィルムが脆くなることを防止できるため、鉛筆硬度を向上しやすくできる。
 上記のように逐次二軸延伸されたポリエステルフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内で延伸温度以上融点未満の熱処理を行うのが好ましい。前記熱処理温度は、装置の設定温度を意味する。具体的には、PETの場合、140℃以上240℃以下の範囲で熱固定を行うことが好ましく、200℃以上250℃以下がより好ましい。また、マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、熱処理前半で1%以上10%以下の追延伸を行うことが好ましい。
 ポリエステルフィルムを熱処理した後は、室温まで徐冷した後に巻き取られる。また、必要に応じて、熱処理及び徐冷の際に弛緩処理などを併用してもよい。熱処理時の弛緩率は、マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、0.5%以上5%以下が好ましく、0.5%以上3%以下がより好ましく、0.8%以上2.5%以下がさらに好ましく、1%以上2%以下がよりさらに好ましい。また、徐冷時の弛緩率は、マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、0.5%以上3%以下が好ましく、0.5%以上2%以下がより好ましく、0.5%以上1.5%以下がさらに好ましく、0.5%以上1.0%以下がよりさらに好ましい。徐冷時の温度は、平面性を良好にするために、80℃以上140℃以下が好ましく、90℃以上130℃以下がより好ましく、100℃以上130℃以下がさらに好ましく、100℃以上120℃以下がよりさらに好ましい。前記徐冷時の温度は、装置の設定温度を意味する。
-同時二軸延伸-
 同時二軸延伸は、キャスティングフィルムを同時二軸テンターへ導き、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、流れ方向と幅方向に同時および/または段階的に延伸する。同時二軸延伸機としては、パンタグラフ方式、スクリュー方式、駆動モーター方式、リニアモーター方式があるが、任意に延伸倍率を変更可能であり、任意の場所で弛緩処理を行うことができる駆動モーター方式もしくはリニアモーター方式が好ましい。
 同時二軸延伸の倍率は、面積倍率として通常は6.0倍以上50.0倍以下である。面積倍率は、マルテンス硬度及び面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するために、好ましくは8.0倍以上30.0倍以下、より好ましくは9.0倍以上25.0倍以下、さらに好ましくは9.0倍以上20.0倍以下、よりさらに好ましくは10.0倍以上15.0倍以下である。同時二軸延伸では、流れ方向の延伸倍率及び幅方向の延伸倍率が2.0倍以上15.0倍以下の範囲内において、前記の面積倍率となるように調整することが好ましい。
 また、同時二軸延伸の場合には、面内の配向差を抑制するために、流れ方向と幅方向の延伸倍率を同一とするとともに、延伸速度もほぼ等しくなるようにすることが好ましい。また、同時二軸延伸において、流れ方向と幅方向の延伸倍率を同一とするとともに、延伸速度もほぼ等しくすることにより、マルテンス硬度の平均及びマルテンス硬度の標準偏差3σを上記範囲にしやすくできる。
 同時二軸延伸の延伸温度は、面内位相差等の光学特性の過度なばらつきを抑制するために、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+120℃以下が好ましい。PETの場合、80℃以上160℃以下が好ましく、90℃以上150℃以下がより好ましく、100℃以上140℃以下がさらに好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。
 同時二軸延伸されたフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、引き続きテンター内の熱固定室で延伸温度以上融点未満の熱処理を行うのが好ましい。前記熱処理の温度は、装置の設定温度を意味する。前記熱処理の条件は、逐次二軸延伸後の熱処理条件と同様である。
<形態、大きさ>
 ポリエステルフィルムは、所定の大きさにカットした枚葉状の形態でもよいし、長尺シートをロール状に巻き取ったロール状の形態であってもよい。枚葉の大きさは特に限定されないが、最大径が2インチ以上500インチ以下程度である。本開示では、枚葉の大きさは30インチ以上100インチ以下が好ましく、40インチ以上100インチ以下がより好ましい。「最大径」とは、ポリエステルフィルムの任意の2点を結んだ際の最大長さをいうものとする。例えば、ポリエステルフィルムが長方形の場合は、長方形の領域の対角線が最大径となる。また、ポリエステルフィルムが円形の場合は、直径が最大径となる。
 ロール状の幅及び長さは特に限定されないが、一般的には、幅は200mm以上8000mm以下、長さは100m以上8000m以下程度である。ロール状の形態のポリエステルフィルムは、画像表示装置等の大きさに合わせて、枚葉状にカットして用いることができる。カットする際、物性が安定しないロール端部は除外することが好ましい。
 また、枚葉の形状も特に限定されず、例えば、多角形(三角形、四角形、五角形等)、円形であってもよいし、ランダムな不定形であってもよい。より具体的には、ポリエステルフィルムが四角形状である場合には、縦横比は表示画面として問題がなければ特に限定されない。例えば、横:縦=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1、5:4等が挙げられる。
<用途>
 本開示のポリエステルフィルムは、厚みを厚くすることなく鉛筆硬度を良好にすることができる。このため、本開示のポリエステルフィルムは、画像表示装置のポリエステルフィルムとして好適に用いることができ、特に、タッチパネルを搭載した画像表示装置のポリエステルフィルムとして好適に用いることができる。
 また、条件1を満たす本開示の一実施形態のポリエステルフィルムは、折り曲げの方向に関わらず、屈曲試験後に曲げ癖が残ったり、破断したりすることを抑制できるため、曲面の画像表示装置、折り畳み可能な画像表示装置のポリエステルフィルムとして好適に用いることができる。
 画像表示装置に用いられるポリエステルフィルムとしては、偏光子を保護するポリエステルフィルム;表面保護フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材としてのポリエステルフィルム;等が挙げられる。
[光学積層体]
 本開示のポリエステルフィルムは、さらに保護層、反射防止層、ハードコート層、防眩層、位相差層、接着剤層、透明導電層、帯電防止層及び防汚層等の機能層を形成し、光学積層体としてもよい。
 光学積層体の機能層は、反射防止層を含むことが好ましい。反射防止層は、ポリエステルフィルムの機能層を有する側の最表面に配置することが好ましい。光学積層体の機能層として、反射防止層を有することにより、虹ムラを抑制しやすくできる。
 また、機能層は、ハードコート層及び反射防止層を含むことがより好ましい。機能層がハードコート層及び反射防止層を含む場合、ポリエステルフィルム上に、ハードコート層及び反射防止層がこの順に配置されていることが好ましい。
 ハードコート層及び反射防止層は、汎用のものを適用することができる。
[偏光板]
 本開示の偏光板は、偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が上述した本開示のポリエステルフィルムであるものである。
 偏光板は、例えば、λ/4位相差板との組み合わせにより反射防止性を付与するために使用される。この場合、画像表示装置の表示素子上にλ/4位相差板を配置し、λ/4位相差板よりも視認者側に偏光板が配置される。
 液晶表示装置用においては、偏光板は、液晶シャッターの機能を付与するために使用される。この場合、液晶表示装置は、バックライト側から、下側偏光板、液晶表示素子、上側偏光板の順に配置され、下側偏光板の偏光子の吸収軸と上側偏光板の偏光子の吸収軸とが直交して配置される。液晶表示装置の構成では、上側偏光板及び下側偏光板として本開示の偏光板を用いることができ、上側偏光板として本開示の偏光板を用いることが好ましい。上側偏光板においては、偏光子の光出射面側の透明保護板として、本開示の光学フィルムを用いることが好ましい。下側偏光板においては、偏光子の光入射面側の透明保護板として、本開示の光学フィルムを用いることが好ましい。
<透明保護板>
 本開示の偏光板は、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の少なくとも一方として上述した本開示の光学フィルムを用いる。第1の透明保護板及び第2の透明保護板の両方が上述した本開示の光学フィルムであることが好ましい。
 第1の透明保護板及び第2の透明保護板の一方が上述した本開示の光学フィルムである場合、他方の透明保護板は特に限定されないが、光学的等方性の透明保護板、又は、バイオマス材料を含む透明保護板が好ましい。本明細書において、光学的等方性の透明保護板とは、面内位相差が20nm未満のものを指し、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下である。光学的等方性を有する透明保護板は、アクリルフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネートフィルム、非晶質オレフィンフィルム等が挙げられる。
 また、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の一方のみが上述した本開示の光学フィルムである場合、光出射側の透明保護板として上述した本開示の光学フィルムを用いることが好ましい。
 第1の透明保護板及び第2の透明保護板と、偏光子とは、直接密着していてもよいし、接着剤層を介して密着していてもよい。
<偏光子>
 偏光子としては、例えば、ヨウ素等により染色したフィルムを延伸してなるシート型偏光子(ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等)、平行に並べられた多数の金属ワイヤからなるワイヤーグリッド型偏光子、リオトロピック液晶及び二色性ゲスト-ホスト材料を塗布した塗布型偏光子、多層薄膜型偏光子等が挙げられる。これらの偏光子は、透過しない偏光成分を反射する機能を備えた反射型偏光子であってもよい。
 偏光子は、その吸収軸と、ポリエステルフィルムの遅相軸との成す角が、90度±5度以内となるように配置することが好ましい。前記角は、より好ましくは90度±3度以内、さらに好ましくは90度±1度以内である。
[画像表示装置]
 本開示の画像表示装置は、表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるポリエステルフィルムとを有する画像表示装置であって、前記ポリエステルフィルムが上述した本開示のポリエステルフィルムであるものである。
 図2及び図3は、本開示の画像表示装置100の実施形態を示す断面図である。
 図2及び図3の画像表示装置100は、表示素子20の光出射面側(図2及び図3の上側)に、ポリエステルフィルム10を有している。また、図2及び図3の画像表示装置100は、何れも、表示素子20と、ポリエステルフィルム10との間に偏光子31を有している。また、図2及び図3において、偏光子31の両面には第1の透明保護板(32)及び第2の透明保護板(33)が積層されている。なお、図3の画像表示装置では、第1の透明保護板(32)としてポリエステルフィルム10を用いている。
 画像表示装置は、表示素子と、ポリエステルフィルムとの間に偏光子を有することが好ましい。
 画像表示装置が偏光子を有する場合、偏光子の吸収軸と、ポリエステルフィルムの遅相軸との成す角が、90度±5度以内となるように配置することが好ましい。前記角は、より好ましくは90度±3度以内、さらに好ましくは90度±1度以内である。
 画像表示装置100は、図2及び図3の形態に限定されない。例えば、図2及び図3では、画像表示装置100を構成する各部材は所定の間隔を空けて配置されているが、各部材は接着剤層を介するなどして一体化されたものであってもよい。画像表示装置は、その他の光学フィルム等の図示しない部材を有していてもよい。例えば、画像表示装置は、ガラス板及びプラスチック板等の表面板を有していてもよい。画像表示装置が表面板を有する場合、表面板に本開示の光学フィルムを貼り合わせてもよい。
<表示素子>
 表示素子としては、液晶表示素子、EL表示素子(有機EL表示素子、無機EL表示素子)、プラズマ表示素子等が挙げられ、さらには、ミニLED、マイクロLED表示素子等のLED表示素子、QDを使用した液晶表示素子やLED表示素子などが挙げられる。
 表示装置の表示素子が液晶表示素子である場合、液晶表示素子の樹脂シートとは反対側の面にはバックライトが必要である。
 また、画像表示装置は、タッチパネル機能を備えた画像表示装置であってもよい。
 タッチパネルとしては、抵抗膜式、静電容量式、電磁誘導式、赤外線式、超音波式等の方式が挙げられる。
 タッチパネル機能は、インセルタッチパネル液晶表示素子のように表示素子内に機能が付加されたものであってもよいし、表示素子上にタッチパネルを載置したものであってもよい。
 ポリエステルフィルムが条件1を満たすものであれば、光学フィルムは、屈曲試験後に曲げ癖が残ったり、破断したりすることを抑制できる。このため、ポリエステルフィルムが条件1を満たすものであれば、画像表示装置は、曲面の画像表示装置、折り畳み可能な画像表示装置であることが好ましい。
 画像表示装置が、曲面の画像表示装置、折り畳み可能な画像表示装置である場合には、表示素子は有機EL表示素子であることが好ましい。
 表示素子の光出射面側に配置されるポリエステルフィルムとしては、偏光子を保護するポリエステルフィルム;表面保護フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材としてのポリエステルフィルムが挙げられる。
<その他のプラスチックフィルム>
 本開示の画像表示装置は、本開示の効果を阻害しない範囲でその他のプラスチックフィルムを有していてもよい。その他のプラスチックフィルムは1枚のみであってもよいし、2枚以上であってもよい。
 表示素子上に複数のプラスチックフィルムを有する場合、表示素子から最も離れたプラスチックフィルムを本開示のポリエステルフィルムとすることが好ましい。
 次に、本開示を実施例により更に詳細に説明するが、本開示はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
1.測定、評価
 下記1-1~1-8の測定及び評価の雰囲気は、温度23℃±5℃、相対湿度40%以上65%以下とする。また、測定及び評価の前に、前記雰囲気に測定用のサンプルを30分以上60分以下晒すものとする。測定用のサンプルは、清浄であり、かつ破損のない箇所から採取するものとする。測定及び評価は、サンプルの平面性が良好な状態で実施するものとする。結果を表1に示す。
1-1.マルテンス硬度の平均(HM)、マルテンス硬度の標準偏差(HM3σ)、弾性変形仕事率
 後述の「2」で作製又は準備した実施例及び比較例のポリエステルフィルムから流れ方向50mm×幅方向50mmのサンプルを切り出した。測定装置として、フィッシャーインストルメンツ社の品番「PICODENTOR HM500」を用いて、下記の測定条件でサンプルの測定を20箇所で実施し、マルテンス硬度の平均、マルテンス硬度の標準偏差3σ、弾性変形仕事率及び弾性変形仕事率の標準偏差3σを算出した。1つのサンプル内の20箇所の測定は連続して行った。測定及び解析ソフトは、前記測定装置に付属のソフト(商品名「WIN-HCU」、バージョン3.5)を用いた。測定時における前記ソフトの操作手順の一部を以下に示す。参考例1~3についても、同様に、マルテンス硬度の標準偏差3σを算出した。圧子の押し込み深さの平均は、実施例1~3が2.2μm、実施例4が2.0μm、比較例1が2.5μm、比較例2が2.4μm、比較例3が2.2μm、比較例4が2.1μm、参考例1~2が2.0μm、参考例3が1.8μmであった。表1及び表2では、「マルテンス硬度の平均」を「HM」、「マルテンス硬度の標準偏差」を「HM3σ」と表記した。
 各サンプルの最初の測定は異常値が出る場合があるため、データとして用いなかった。このため、実際には、各サンプルにおいて21箇所の測定を行い、2箇所目~21箇所目のデータを用いて、HM、HM3σ及び弾性変形仕事率を算出した。
 また、各サンプルの測定前に、マルテンス硬度が既知の標準試料(フィッシャーインストルメンツ社製のアクリル板)を用いて押込み試験を実施し、試験結果から得られたマルテンス硬度が基準値内であることを確認する、標準合わせを実施した。標準合わせはサンプルを変更するごとに実施した。
<測定条件>
・使用圧子:ビッカース圧子(材質がダイヤモンドの四角錘形状、型番:VV005、フィッシャーインストルメンツ社)
・押し込み条件:最大荷重
・最大押込み荷重:20mN
・荷重印加時間:10秒間
・保持時間:最大押込み荷重で5秒間保持
・荷重除荷時間:10秒間
・サンプルを設置するステージ:吸引ステージ(吸引ステージは、SMC社の型番「SP2130-AD」を用いた。)
<前記ソフトの操作手順の一部>
 「新規作成」ボタンを押す。「編集」タブから「アプリケーションプロパティ」を選択し、アプリケーションプロパティを開く。アプリケーションプロパティの「試験パラメーターの設定」の枠内の荷重の増加設定のアイコンである「>>>」を押し、「荷重増加のパラメーター」を開く。荷重増加のパラメーターにおいて、「dSQRT(F)/dt=一定」が選択されていること、及び、「最大荷重」が選択されていることを確認する。さらに、荷重増加のパラメーターにおいて、最大試験荷重を20[mN]と入力するとともに、「荷重アプリケーションの時間設定」を選択し、時間を10[s]と入力する。
1-2.面内位相差(Re)及び厚み方向の位相差(Rth)
 1-1と同じサンプルを用いて、明細書本文の記載に従い、16箇所の面内位相差及び厚み方向の位相差を測定し、16箇所の平均を算出した。測定結果から算出したRe、Rth、Re/Rthを表1に示す。測定装置は、大塚電子社製の商品名「RETS-100(測定スポット:直径5mm)」を用いた。
1-3.遅相軸の方向
 1-1と同じサンプルの四隅から中央部に向かって10mm進んだ箇所の4箇所、及び前記サンプルの中央部の合計5箇所に関して、遅相軸の方向を測定した。測定装置は、大塚電子社製の商品名「RETS-100(測定スポット:直径5mm)」を用いた。遅相軸の方向は、ポリエステルフィルムの流れ方向を基準の0度として、0~±90度の範囲で測定した。
1-4.鉛筆硬度
 実施例及び比較例のポリエステルフィルムの表面に、JIS S6006が規定する試験用鉛筆を押し当て、鉛筆硬度試験を行った。鉛筆硬度試験は、下記の条件を変更した以外は、JIS  K5600-5-4:1999に準じた。各ポリエステルフィルムの遅相軸方向及び進相軸方向において、下記の合格条件を満たした鉛筆のうち、最も高い硬度を表1に示す。
<条件>
試験荷重:0.98N
試験速度:3mm/s
合格条件:各ポリエステルフィルムの遅相軸方向に対して、鉛筆硬度試験を5回実施した。所定の硬度の鉛筆に対して、5回の試験中3回以上ポリエステルフィルムに傷がつかない場合、遅相軸方向において前記所定の硬度は合格とした。さらに、各ポリエステルフィルムの進相軸方向に対して、鉛筆硬度試験を5回実施した。所定の硬度の鉛筆に対して、5回の試験中3回以上ポリエステルフィルムに傷がつかない場合、進相軸方向において前記所定の硬度は合格とした。
1-5.耐屈曲性
<幅方向>
 実施例及び比較例のポリエステルフィルムから、短辺(幅方向)30mm×長辺(流れ方向)100mmの短冊状のサンプルを切り出した。耐久試験機(製品名「DLDMLH-FS」、ユアサシステム機器社製)に、前記サンプルの短辺(30mm)側の両端を固定し(先端から10mmの領域を固定)、180度折り畳む連続折り畳み試験を10万回行った。折り畳み速度は、1分間に120回とした。折り畳み試験のより詳細な手法を下記に示す。
 折り畳み試験後に短冊状のサンプルを水平な台に置き、台からサンプルの端部が浮き上がる角度を測定した。角度が小さいほど、サンプルが折り曲げ前の平面状態に近いことになる。結果を表1に示す。なお、サンプルが途中で破断したものは「破断」とした。
<流れ方向>
 実施例及び比較例のポリエステルフィルムから、短辺(流れ方向)30mm×長辺(幅方向)100mmの短冊状のサンプルを切り出し、上記と同様の評価を行った。
<折り畳み試験の詳細>
 図4(A)に示すように連続折り畳み試験においては、まず、ポリエステルフィルム10の辺部10Cと、辺部10Cと対向する辺部10Dとを、平行に配置された固定部60でそれぞれ固定する。固定部60は水平方向にスライド移動可能なっている。
  次に、図4(B)に示すように、固定部60を互いに近接するように移動させることで、ポリエステルフィルム10を折り畳むように変形させ、更に、図4(C)に示すように、ポリエステルフィルム10の固定部60で固定された対向する2つの辺部の間隔が7mmとなる位置まで固定部60を移動させた後、固定部60を逆方向に移動させてプラスチックフィルム10の変形を解消させる。
  図4(A)~(C)に示すように固定部60を移動させることで、ポリエステルフィルム10を180度折り畳むことができる。また、ポリエステルフィルム10の屈曲部10Eが固定部60の下端からはみ出さないように連続折り畳み試験を行い、かつ固定部60が最接近したときの間隔を7mmに制御することで、ポリエステルフィルムの対向する2つの辺部の間隔を7mmにできる。
1-6.虹ムラ
 下記構成の画像表示装置の視認側偏光板上に、1-1で作製したサンプルを、サンプルの幅方向が画面の水平方向と平行となるように配置した。次いで、画像表示装置を暗室環境で点灯し、裸眼で様々な角度から観察し、下記の基準で虹ムラの有無を評価した。
 A:虹ムラが視認できない。
 B:虹ムラがごく一部の領域に視認される。
 C:虹ムラが大部分の領域に視認される。
<画像表示装置の構成>
(1)バックライト光源:白色LED又は冷陰極管
(2)光源側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の両側の保護フィルムとしてTAC
フィルムを有する。偏光子の吸収軸の方向が画面の水平方向と垂直となるように配置。
(3)画像表示セル:液晶セル
(4)視認側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の偏光子保護フィルムとしてTAC
フィルムが使用された偏光板。偏光子の吸収軸の方向が画面の平行方向と垂直となるように配置。
(5)サイズ:対角10インチ
1-7.貼り付き防止性
 実施例、比較例、参考例のポリエステルフィルムを100mm×100mmで切り出したものを各5枚ずつ準備する。切り出した5枚のフィルムを切った方向を揃えて5枚を重ねて、テスター産業社の「永久歪試験機(定荷重式)、品番:CO-201、加圧面:φ80mm」を用いて500g/cmの荷重をかける。荷重をかけたまま、温度40℃で3日間放置する。フィルムとフィルムとが接している界面が4つある中で、下記の基準で貼り付き防止性を評価した。
A:4つの界面全て容易に剥離できるもの。
B:4つの3界面中、3界面以上容易に剥離できるもの。
C:4つの3界面中、容易に剥離できるのが2界面以下であるもの。
1-8.密着性
 実施例、比較例、参考例のポリエステルフィルム上に、下記の組成のハードコート層用塗布液を塗布し、その後70℃×1分で乾燥し溶剤を揮発させた。続いて紫外線照射(100mJ/cm)し、ハードコート層(ドライ厚み5μm)を形成し、ポリエステルフィルム上にハードコート層を有する積層体を得た。
 前記積層体を、短辺(流れ方向)30mm×長辺(幅方向)100mmの短冊状のサンプルを切り出し、1-5と同様の連続折り畳み試験を行った。固定部60が最接近したときの間隔を、7mmにした試験と、5mmにした試験の2通りの試験を行った。
 折り畳み試験後に、ポリエステルフィルムとハードコート層との密着性を下記の基準で目視で評価した。
A:折り畳み試験の回数が10万回に達しても、ポリエステルフィルムからハードコート層が剥離していないもの。
B:折り畳み試験の回数が10万回に達した際に、ポリエステルフィルムからハードコート層のごく一部が剥離したが、折り畳み試験の回数が5万回に達した際には、ポリエステルフィルムからハードコート層が剥離していないもの。
C:折り畳み試験の回数が10万回に達した際に、ポリエステルフィルムからハードコート層の多くの部分が剥離したもの。あるいは、折り畳み試験の回数が5万回に達した際に、ポリエステルフィルムからハードコート層の少なくとも一部が剥離したもの。
<ハードコート層塗布液>
・電離放射線硬化性化合物1:0.6質量部
(下記の工程で合成した化合物α)
・電離放射線硬化性化合物2:0.2質量部
(株式会社ダイセル、商品名「EBECRYL230」、固形分100%)
・電離放射線硬化性化合物3:0.2質量部
(共栄社化学株式会社、商品名「ライトアクリレートIAA」、固形分100%)
・レベリング剤:0.01質量部
(大日精化工業社、商品名「10-28(TL)」、固形分10質量%)
・光重合開始剤:0.1質量部
(IGM Resins B.V.社、商品名「Omnirad 184」)
・溶剤
(メチルイソブチルケトンとシクロヘキサノンとの5:5の混合溶剤。溶剤は、塗布液の固形分が35質量%となる量で使用。)
<化合物αの合成>
 撹拌機、温度計、冷却管及び窒素ガス導入管を装備した反応容器に空気ガスを導入した。次いで、反応容器内に、ペンタエリスリトールトリアクリレート57質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート43質量部、ジブチル錫ジラウレート0.02質量部、p-メトキシフェノール0.02質量部及び酢酸ブチル30質量部仕込み、窒素流下で60℃まで撹拌しながら昇温した。次いで、滴下容器にヘキサメチレンジイソシアネート30質量部を仕込み、1時間かけて反応容器に均一滴下した。滴下後に、反応容器温度を75℃まで昇温し、75±3℃で6時間保温した。その後メチルエチルケトンを150質量部添加し、透明な樹脂溶液を得た。最後にエバポレーターを用いて溶剤を除去し、化合物αを得た。化合物αは電離放射線硬化性化合物である。
2.ポリエステルフィルムの作製及び準備
[実施例1]
 1kgのPET(融点258℃、吸収中心波長:320nm)と、0.1kgの紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジノン-4-オン)とを、混練機で280℃にて溶融混合し紫外線吸収剤を含有したペレットを作製した。そのペレットと、融点258℃のPETを単軸押出機に投入し280℃で溶融混練し、Tダイから押出し、25℃に表面温度を制御したキャストドラム上にキャストしてキャスティングフィルムを得た。キャスティングフィルム中の紫外線吸収剤の量はPET100質量部に対して1質量部であった。
 得られたキャスティングフィルムを、95℃に設定したロール群で加熱した後、延伸区間400mm(始点が延伸ロールA、終点が延伸ロールB。延伸ロールA及びBは、それぞれ2本のニップロールを有する)の250mmの地点でのフィルム温度が103℃となるように、フィルムの表裏両側をラジエーションヒーターにより加熱しながら、フィルムを流れ方向に5.1倍延伸し、その後一旦冷却した。なお、ラジエーションヒーターでの加熱時に、ラジエーションヒーターのフィルムの反対側から、92℃、4m/sの風をフィルムに向けて送風することで、フィルムの表裏に乱流を生じさせ、フィルムの温度均一性が乱れるようにした。
 続いて、この一軸延伸フィルムの両面に空気中でコロナ放電処理を施し、基材フィルムの濡れ張力を55mN/mとし、フィルム両面のコロナ放電処理面に、「ガラス転移温度18℃のポリエステル樹脂、ガラス転移温度82℃のポリエステル樹脂、及び平均粒径100nmのシリカ粒子を含む易滑層塗布液」をインラインコーティングし、易滑層を形成した。
 次いで、一軸延伸フィルムをテンターに導き、95℃の熱風で予熱後、1段目105℃、2段目140℃の温度でフィルム幅方向に4.5倍延伸した。ここで、幅方向の延伸区間を2分割した場合、幅方向の延伸区間中間点におけるフィルムの延伸量(計測地点でのフィルム幅-延伸前フィルム幅)は、幅方向の延伸区間終了時の延伸量の80%となるように2段階で延伸した。幅方向に延伸したフィルムは、そのまま、テンター内で熱風により7秒間熱処理した。前記熱風は、180℃から245℃まで段階的に昇温させた。続いて同一温度条件の245℃で幅方向に1%の弛緩処理を行い、さらに100℃まで急冷した後に幅方向に1%の弛緩処理を施した。その後、巻き取り、厚み40μmの実施例1の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[実施例2]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から3.8倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、厚み40μmの実施例2の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[実施例3]
 キャスティングフィルムの厚みを増し、最終的な厚みを80μmに変更するとともに、流れ方向の延伸倍率を5.1倍から3.8倍に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例3の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[実施例4]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から4.7倍に変更し、幅方向の延伸倍率を4.5倍から5.2倍に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例4の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[比較例1]
 比較例1のポリエステルフィルムとして、市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社、商品名:コスモシャインA4300、厚み:23μm)を準備した。
[比較例2]
 比較例2のポリエステルフィルムとして、市販の一軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社、商品名「コスモシャインTA044(Cosmoshine TA044)」、厚み:80μm)を準備した。
[比較例3]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から3.6倍に変更し、幅方向の延伸倍率を4.5倍から5.0倍に変更した以外は、実施例1と同様にして比較例3の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[比較例4]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から5.5倍に変更し、幅方向の延伸倍率を4.5倍から4.7倍に変更した。さらに、流れ方向の延伸時に、ラジエーションヒーターのフィルムの反対側から、92℃、4m/sの風をフィルムに向けて送風せず、フィルムの表裏に乱流を生じさせないように変更した。これらの変更以外は、実施例1と同様にして比較例4の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[参考例1]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から4.1倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、厚み40μmの参考例1の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[参考例2]
 流れ方向の延伸倍率を5.1倍から4.3倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、厚み40μmの参考例2の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
[参考例3]
 窒素雰囲気下、テレフタル酸ジメチル4.85g、1,2-プロピレングリコール4.4g、p-トルイル酸6.8g、テトライソプロピルチタネート10mgを混合し、140℃で2時間攪拌を行った後、更に210℃で16時間攪拌を行った。次に、170℃まで降温し、未反応物の1,2-プロピレングリコールを減圧留去することにより、ポリエステルペレットを得た。 実施例1と同様に、ペレット中の紫外線吸収剤の量はPET100質量部に対して1質量部となるよう紫外線吸収剤を添加した。ポリエステルペレットはジカルボン酸に対してモノカルボン酸が2倍モル使用されているので末端がトルイル酸エステルになっていると考えられる。
 PETの材料系を変更し、延伸時の温度を175℃に変更し、流れ方向の延伸倍率を1.5倍に変更し、幅方向の延伸倍率を1.5倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、厚み40μmの参考例3の二軸延伸ポリエステルフィルムを製造した。なお、加熱および延伸する際におけるフィルム移動速度は20m/分とした。また、予熱ゾーンの温度を175℃、冷却ゾーンの温度を160℃とし延伸を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果から、マルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であり、かつ、マルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下である実施例のポリエステルフィルムは、厚みに寄らず鉛筆硬度が良好であり、さらに、機能層との密着性を良好にし得ることが確認できる。また、実施例のポリエステルフィルムは、条件1を満たすことにより、折り曲げの方向に関わらず、屈曲試験後に曲げ癖が残ったり、破断したりすることを抑制できることが確認できる。
10:ポリエステルフィルム
20:表示素子
30:偏光板
31:偏光子
32:第1の透明保護板
33:第2の透明保護板
50:筐体
100:画像表示装置

Claims (9)

  1.  ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の平均が140.0N/mm以上であり、かつ、前記ポリエステルフィルムの表面のマルテンス硬度の標準偏差3σが9.0N/mm以上36.0N/mm以下である、ポリエステルフィルム。
  2.  前記ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均の標準偏差3σが7.0%以下である、請求項1又は2に記載のポリエステルフィルム。
  3.  前記ポリエステルフィルムの表面の弾性変形仕事率の平均が40.0%以上である、請求項1又は2に記載のポリエステルフィルム。
  4.  前記ポリエステルフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下である、請求項1~3の何れかに記載のポリエステルフィルム。
  5.  前記ポリエステルフィルムの面内位相差を、前記ポリエステルフィルムの厚み方向の位相差で除した値が0.15以下である、請求項1~4の何れかに記載のポリエステルフィルム。
  6.  前記ポリエステルフィルムの厚みが10μm以上80μm以下である、請求項1~5の何れかに記載のポリエステルフィルム。
  7.  偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が請求項1~6の何れかに記載のポリエステルフィルムである、偏光板。
  8.  表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるポリエステルフィルムとを有する画像表示装置であって、前記ポリエステルフィルムが請求項1~6の何れかに記載のポリエステルフィルムである、画像表示装置。
  9.  前記表示素子と、前記ポリエステルフィルムとの間に偏光子を有する、請求項8に記載の画像表示装置。
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