CN1628956A - 光学膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种几乎全域均匀且具有优异相位差补偿功能和视野角扩大功能的纤维素酯膜制的光学膜及其制造方法。光学膜是面内方向的延迟(Ro)40~100nm,且厚度方向的延迟(Rt)50~200nm的纤维素酯膜制的光学膜。采用溶液流延制膜法制造光学膜的方法,是把纤维素酯溶液(胶浆)在支承体上流延,使薄膜(薄片)与支承体剥离后,边干燥边在残留溶剂存在的条件下,沿横向(TD方向)拉伸薄膜,与此同时沿纵向(MD方向)进行拉伸的方向,薄膜(薄片)与支承体剥离后,拉伸时的残留溶剂量是5~10%且与薄膜的TD方向拉伸同时地进行TD方向拉伸率(%)×0.1~TD方向拉伸率(%)×0.3范围的MD方向的松弛收缩。
Description
技术领域
本发明涉及用于液晶显示器(LCD)或防晕膜等的光学器件,也可作为偏振片保护膜使用的具有相位差功能的光学膜及其制造方法。
技术背景
液晶显示器的基本结构一般是在液晶单元的两侧设置偏振片。偏振片只允许一定方向的极化面的光通过,故在液晶显示器中,对观察电场所导致的液晶定向的变化起着重要的作用,利用偏振片的性能可极大地控制液晶显示器的性能。
作为液晶显示器的光学补偿片,可以使用有光学各向异性(高延迟)的薄膜。
然而,具有高延迟的薄膜,相位差的不均匀明显,把薄膜夹在通过偏振片的正交尼科尔棱镜下,即夹在配置于正交状态(正交尼科尔状态)的两块偏光镜中间,从一偏振片的外侧照射光,而从另一偏振片的外侧进行观察时,则容易产生条纹状浓淡不均的问题。
过去,作为具有相位差功能的光学薄膜的材料,有聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃等。
对这些的材料,利用拉伸调节延迟的方法是众所周知的,但作为偏振片保护膜,例如聚碳酸酯由于不能皂化处理,故与偏光镜的粘合性差,作为偏振片的保护膜不能获得足够的性能,液晶板的构成复杂,往往发生不良现象。
另一方面,透明性,粘合性好的纤维素酯膜,由于双折射性小的特性,故近年来广泛作为偏光片保护膜使用,通过使纤维素酯膜具有旋光对消功能(光学补偿功能),可以缩短液晶显示器的制造过程,也可以抑制不良现象发生。
把纤维素酯膜作为旋光对消片(光学补偿片)使用时,也可以兼作偏振片保护膜。
这种薄膜的制造,以三乙酸纤维素(TAC)膜为例时,采用溶液流延制膜法如下法进行。
即,首先把三乙酸纤维素溶解在,例如二氯甲烷等三乙酸纤维素良溶剂与,例如甲醇、乙醇、丁醇或环己酮等三乙酸纤维素不良溶剂的混合溶剂中,然后,往其中添加增塑剂或紫外线吸收剂,再添加改善薄膜滑动性的微粒,制备三乙酸纤维素溶液(胶浆,ド一プ),从流延模口把胶浆均匀地流延至经过表面镜面处理的无头的旋转驱动的金属制支承体(例如不锈钢制环形带或滚筒)上形成膜,使该膜在支承体上干燥后,使用剥离辊剥离,获得薄片。通过使用对薄片的两端部设置控制力的输送辊输送薄片,在辊输送前后,使用拉幅机对薄片横向拉伸,干燥后,用卷绕机卷绕,由此制造纤维素酯膜。
作为使这种纤维素酯膜具有旋光对消功能的方法,已知下列现有的专利文献所述的方法。
[专利文献1]特开2002-113432号公报公开了在酰化纤维素溶液中根据情况使用控制膜的光学各向异性的阻滞提高剂的技术。
[专利文献2]特开2002-71957号公报公开了使用含乙酰基及丙酰基或丁基的纤维素酯的光学膜。
在这些专利文献1及2所述的任何一种方法中,为了呈现必须的高延迟,均要在制膜后的薄膜,沿与薄膜输送方向相同的方向,即纵向(MD方向)或与输送方向垂直的方向即横向(TD方向)进行拉伸。
作为对从支承体剥离后的薄膜进行拉伸的方法,已知以下现有的专利文献中所述的方法。
[专利文献3]特开平2-191904号公开了进行机械方向的纵向单轴(自由宽度)拉伸的相位差膜的制造技术。
[专利文献4]特开平5-127019号公开了进行横向单轴拉伸,再进行双轴拉伸的相位差板的制造技术。
[专利文献5]特开平3-23405号公开了同时进行双轴拉伸的相位差板的制造技术。
发明内容
然而,上述专利文献3所述的纵向单轴拉伸的拉伸方法,很难确保拉伸辊间的加热温度均匀,延迟的控制性有问题,沿MD方向进行拉伸时,限制TD方向收缩的力基本上不起作用,由于略自由地收缩,故存在容易类似MD方向条纹状膜厚的不均,或容易发生MD方向条纹状延迟的不均(正交尼科尔棱镜下的浓淡程度)的问题。另外,在辊附近与辊中央,薄膜横向收缩率不同,在薄膜的横向光学滞后相轴不均,容易产生轴错位,具有非常难控制该轴错位的缺点。
另外,一般广泛使用的上述专利文献4所述的横向单轴拉伸,虽然温度控制性好,但在与拉伸方向垂直的方向产生应力,存在想回避称作凸肚形的轴错位问题。另外,在与拉伸方向垂直的方向有应力残留,由于单独控制该方向的折射率难故可实现的延迟范围窄。
采用上述专利文献4所述的热处理使MD方向收缩的方法,存在不能根据树脂的种类获得所期望收缩量的问题。
因此,以下的专利文献公开了种种通过一次进行薄片的横向单轴拉伸后使MD方向收缩,获得适宜的延迟的方法。
[专利文献6]特开平6-160623号
[专利文献7]特开平6-160624号
[专利文献8]特开平6-300917号
这些的专利文献6~8公开了在拉幅机夹具部设置波形状的松弛部,保持幅度,使MD方向收缩的相位差板的制造技术。
然而,这些特许文献6~8所述的方法,存在在夹紧时容易发生折皱,在拉幅机内及其后的输送时断裂危险性大的问题,还存在难控制薄膜的MD方向收缩率的问题。
作为没有这类问题的方法,采用上述专利文献5所述的与TD方向拉伸同时地进行MD方向收缩的方法,可以制造具有视野角宽广,轴向错位小的光学膜。
采用上述专利文献5所述的方法,通过使夹持薄片端部的夹具之间的间隙沿着薄片前述方变窄,进行MD方向的松弛,但由于夹持的部分不进行松弛,故在夹持部与非夹持部制得的薄膜的延迟值不同。因此,在薄膜端部夹持部附近,延迟的不均性强,不能作为制品使用。
另外,因拉伸条件不同,上部的端部延迟存在不均,故造成薄膜整个宽度的TD方向肋骨状的延迟不均匀问题。
本发明的目的是解决上述以往技术的问题,提供在薄膜的几乎整个区域具有均匀且优异相位差补偿性能和视野角扩大功能的光学膜及其制造方法。
本发明涉及把薄膜材料溶解于溶剂中,流延在支承体上,从支承体上剥下进行干燥,获得薄膜的溶液流延制膜法。本发明者们发现从支承体上剥下薄片后,当残留特定量溶剂时,在进行薄膜的TD方向拉伸的同时进行MD方向的收缩,通过适当地选择薄膜的拉伸与收缩条件,可以制造薄膜的几乎整个区域具有均匀且优异相位差补偿性能与视野角扩大功能的光学膜。
这里,为了方便起见,把薄膜状的纤维素酯从支承体上剥下进行干燥与拉伸的工序前,实际上结束干燥的尺寸加以固定进行卷绕的状态称作薄膜。
本发明是采用溶液流延制膜法制造由面内方向的延迟(Ro)为40~100nm,且厚度方向的延迟(Rt)为50~200nm的纤维素酯膜制造的光学膜的方法,是把含溶剂的纤维素酯溶液(胶浆)在支承体上流延形成膜,把从支承体上剥下的薄片在边干燥边存在残留溶剂的条件下,对与输送方向垂直的方向即横向(TD方向)进行拉伸,同时使与薄片输送方向同一方向,即纵向(MD方向)收缩,把得到的纤维素酯膜卷绕的方法,在剥离后,薄片的残留溶剂量为5~10%时,沿TD方向对薄片进行拉伸,与此同时,进行TD方向拉伸率的0.1~0.3倍的MD方向的收缩。
从拉伸中薄片横向的两端,分别使各薄片宽度5%以内的部分的膜干燥热风温度,比薄片宽度其余90%的中央部分的温度高10℃以上是优选的。
剥离后,通过拉幅机对薄片的TD方向进行拉伸,同时进行薄片的MD方向的收缩。拉伸时,使分别夹持薄片两端的各一个夹具的夹持长度为拉伸后所得薄膜宽度的3~10%是优选的。
用于本发明光学膜的纤维素酯膜也可以含紫外线吸收剂、消光剂和/或增塑剂。
另外,本发明光学膜由具有采用权利要求1~3中的任何一项所述的光学膜制造方法制造的面内方向延迟为(Ro)40~100nm,及厚度方向延迟(Rt)为50~200nm的纤维素酯膜制成。
若采用本发明的光学膜制造方法,通过适当地选择TD方向的拉伸量与MD方向的松弛量,可以抑制肋骨状的延迟不均的发生,可以制造薄膜的大致全域有均匀且优异相位差补偿性能和扩大视野功能的光学膜。
通过使拉伸中的薄片两端部的温度比中央部分高10℃以上,可以缩小薄片端部的延迟与中央不同部分的面积,可以实现较高的收率。
通过使拉伸时夹具的夹持长度为薄片宽度的3~10%,可以缩小最终所得薄膜端部的延迟不同部分的面积,还可以减少薄膜全幅的肋骨状的延迟不均匀。
使用本发明的光学膜,则薄膜的大致全域具有均匀且优异的相位差补偿性能和视野角扩大功能,作为液晶显示器或防晕膜等光学器件中的偏振片保护膜均具有耐用的相位差功能。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
首先,由本发明的纤维素膜制成的光学膜,作为光学特性的面内方向延迟(Ro)为40~100nm,优选是40~70nm,且厚度方向延迟(Rt)是50~200nm,优选是100~180nm。
面内方向延迟(Ro)(nm)及厚度方向的延迟(Rt)(nm)用下式表示。
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
Nx:膜的面内最大折射率方向的x方向的折射率
Ny:与x方向垂直的该膜的面内方向的y方向的折射率。
Nz:膜的厚度方向的折射率
d:膜的膜厚(nm)
由纤维素酯膜制成的光学膜的折射率,可以使用通常的折射率计进行测定。例如,测定整体的折射率后,使用自动双折射计KOBRA-21ADH(王子计测仪器有限公司制),在温度23℃、湿度55%RH的环境下,在波长590nm进行三维折射率测定,算出折射率Nx、Ny、Nz,并测定薄膜的厚度,可以求出Ro值、Rt值。
这里,由纤维素酯膜制成的光学膜的膜厚是100μm以下、优选20~80μm、更优选30~50μm。
满足上述条件时,可以制得由具有优异光学特性的纤维素酯膜制成的光学膜。该纤维素酯膜,在液晶显示器的偏振片中,也可兼作偏振片保护膜的光学补偿膜使用。
本发明是采用溶液流延制膜法制造面内方向延迟(Ro)为40~100nm且厚度方向的延迟(Rt)为50~200nm的纤维素酯膜制成的光学膜的方法。
本发明的纤维素酯膜在光学上有双向性。有这种光学上双向性的纤维素酯膜,通常在采用流延法的制造过程中,流延后对规定方向赋予张力制得。例如,通过在流延后存在残留溶剂的条件下对纤维素酯膜进行拉伸等制得。如本发明实际上沿横向进行拉伸时,在横向有时产生折射率分布。这尤其是在采用拉幅法的情况往往出现,而采用沿横向进行拉伸的方法,则在薄片中央部产生收缩力,固定薄片端部而产生。
因此,在本发明中,把纤维素胶浆在支承体上流延形成膜,边将该膜与支承体剥离得到的薄片进行干燥,边在残留溶剂存在的条件下沿着与输送方向垂直的方向即横向(TD方向)进行拉伸,卷绕得到的纤维素酯膜。
本发明的方法中,当剥离后,在残留溶剂量5~10%之时沿TD方向拉伸膜,与此同时进行TD方向拉伸率的0.1~0.3倍的MD方向的收缩。
这里,通过把从支承体剥离后的薄片拉伸时的残留溶剂量选择为5%~10%,拉伸伴随的对膜施加的应力不均匀所形成的延迟不均匀则难以发生,并得到足够的薄膜弹性模量及拉伸形成的应力,可得到理想的延迟值。
另外,通过把薄片的MD方向的收缩控制在TD方向拉伸率的0.1~0.3,则可呈现适宜的MD方向的收缩效果,可以得到通常的TD方向单向拉伸时不能得到的宽范围的延迟值,又因为得到均匀的延迟值故可抑制横向的肋骨状不均匀的发生。
在本发明的光学膜制造方法中,从拉伸中的薄片横向的两端,分别使薄片宽度的5%以内部分的膜干燥风温度,比薄片宽度的其余90%的中央部分的温度高10℃以上是优选的。
由此,可以使不能作为制品使用的最终得到的薄膜端部把持部分的延迟不均匀部分的幅度变窄。
另外,本发明的光学膜制造方法中,剥离后使用拉幅机对TD方向进行拉伸。在TD方向拉伸时,使分别夹持薄片两端部的各夹具一个的夹持长度为拉伸后所得薄膜宽度的3~10%是优选的。
由此既可以抑制延迟不均匀性导致的肋骨状的不均,又可以抑制薄膜端部TD方向发生的针状(ツレ)折皱。并可以抑制薄膜端部与中央部的延迟差,可以使端部制品不能使用的部分变窄。
以下,对本发明的纤维素酯膜的制造方法,包括薄膜材料进行说明。
作为薄膜材料的纤维素酯,优选使用三乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素酯、二乙酸纤维素酯、乙酸丁酸纤维素酯、乙酸丙酸丁酸纤维素酯等。当为三乙酸纤维素酯时,聚合度250~400、醋酸结合量54~62.5%的三乙酸纤维素酯是优选的。
纤维素酯,由绵绒合成的纤维素酯与由木浆合成的纤维素酯的任何纤维素酯,可以单独使用或混合使用。
本发明使用的纤维素酯,例如可以采用特开平10-45804号公报所述的方法制造。
为了获得足够的强度与溶液的理想粘度,纤维素酯的数均分子量优选70000~300000,更优选80000~200000。
由棉绒合成的纤维素酯,由于与环形带或滚筒构成的旋转驱动金属制支承体的剥离性好,故广泛使用,这样生产效率高而优选。另外,为了使剥离性的效果显著,优选由棉绒合成的纤维素酯的比例是60重量%以上,更优选85重量%以上,此外,单独使用这种纤维素酯是最优选的。
特别是,为了减少尺寸变化,总酰基置换度低于2.85的纤维素酯膜是优选的,总酰基置换度低于2.75是更优选的,低于2.70的纤维素酯膜是特别优选的。
纤维素酯的优选例是三乙酸纤维素酯及乙酸丙酸纤维素酯,从光学的物性值考虑,乙酸丙酸纤维素酯是最优选的。
本发明的光学膜可以着色使用,但优选是无色、透明。
作为本发明光学膜的一个实施例,可以含紫外线吸收剂、消光剂、增塑剂等添加剂。
本发明的光学膜,作为液晶显示器,从防止置于室外时的老化观点考虑,优选含有紫外线吸收剂。作为紫外吸收剂,可优选使用波长370nm以下的紫外线吸收性能好的、且波长400nm以上的可见光吸收少的化合物。例如,优选波长380nm下的透过率是20%,更优选低于10%,最优选低于5%。在制膜过程中不析出、不挥发的化合物是优选的。
作为紫外线吸收剂,例如可以举出羟基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物、三嗪系化合物等。
另外,作为紫外线吸收剂,使用高分子紫外线吸收剂也是优选的。特开平6-148430号所述的聚合物型紫外线吸收剂是特别优选的。
其中,使用透明性高,防止偏振片或液晶老化的效果好的苯并三唑系紫外线吸收剂,二苯甲酮系紫外线吸收剂是优选的,其中,着色更少的苯并三唑系紫外线吸收剂是最优选的。
作为苯并三唑系紫外线吸收剂,使用式(1)表示的化合物是优选的。
式中R1、R2、R3、R4及R5既可以相同也可以不同,表示氢原子、卤原子、硝基、羟基、烷基、链烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、单或二烷基氨基、酰基氨基或5元或6元的杂环基,R4与R5闭环可以形成5元或6元的碳环。上述的这些的基还可以有任意的置换基。
以下列举紫外线吸收剂的具体例子。
UV-1:2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑
UV-2:2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)苯并三唑
UV-3:2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)苯并三唑
UV-4:2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑
UV-5:2-(2′-羟基-3′-(3″,4″,5″,6″-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5′-甲基苯基)苯并三
唑
UV-6:2,2-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)
UV-7:2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑
UV-8:2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(直链及侧链十二烷基)-4-甲基苯酚
(TINOVIN171,Ciba Specialty Chemicals制)
UV-9:辛基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯与2-乙
基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯的
混合物(TINOVIN109,Ciba Specialty Chemicals制)
另外,作为二苯甲酮系紫外线吸收剂,优选使用下述通式(2)表示的化合物。
式中Y表示氢原子、卤原子或烷基、链烯基、烷氧基及苯基,这些的烷基、链烯基及苯基也可以有置换基。A表示氢原子、烷基、链烯基、苯基、环烷基、烷基羰基、烷基磺酰基或CO(NH)n-1-D基,D表示烷基、链烯基或可以有置换基的苯基。m及n表示1或2。
这里,作为烷基,例如表示碳数直到24的直链或支链的脂肪族基团,作为烷氧基,例如表示碳数直到18的烷氧基;作为链烯基,例如表示碳数直到16的链烯基,例如烯丙基、2-丁烯基等。作为烷基、链烯基、苯基上的取代成分,可以举出卤原子例如氯原子、溴原子、氟原子等,羟基、苯基(该苯基上也可以有烷基或卤原子等取代基)等。
下面举出式(2)表示的二苯甲酮系化合物的具体例子。
UV-10:2,4-二羟基二苯甲酮
UV-11:2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮
UV-12:2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮
UV-13:双(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰苯基甲烷)
相对于纤维素酯成分,紫外线吸收剂优选含有0.1~10重量%,特别优选含有0.5~5重量%。
另外,本发明既可以单独使用这些紫外线吸收剂,也可以2种以上不同的混合使用。
另外,本发明纤维素酯膜中,也可以根据需要加入作为消光剂的二氧化硅等的微粒。二氧化硅等微粒采用有机物进行表面处理,由于可以降低膜的浊度而优选。作为表面处理优选的有机物,可以举出卤硅烷类、烷氧基硅烷类、硅氨烷、硅氧烷等。由于微粒的平均粒径大者消光效果好,而平均粒径小者透明性好,故优选微粒的一次粒状的平均粒径5~50nm,更优选7~14nm。
作为本发明使用的二氧化硅微粒,可以举出アエロジル有限公司制造的AEROSIL-200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等,优选的可以举出AEROSIL-200、200V、R972、R972V、R974、R202、R812等。
本发明中上述微粒相对于纤维素酯添加0.04~0.4重量%,优选0.05~0.3重量%,更优选0.05~0.2重量%而被使用。
从机械强度和尺寸稳定性等的观点考虑,本发明的纤维素酯膜构成的光学膜的制造方法,优选在纤维素酯膜中添加增塑剂。作为增塑剂的添加量,例如按把纤维素酯膜或纤维素利用乙酰基及碳原子数3或4的酰基将其酰化的纤维素酯膜的重量%计,优选3~30重量%,更优选10~30重量%,最优选15~25重量%。一般情况下,增塑剂添加量增加时,尺寸容易发生变化,而若采用本发明的方法,则可以显著地降低尺寸变化率。
作为本发明可以使用的增塑剂没有特殊限制,优选使用磷酸酯系增塑剂、邻苯二甲酸酯系增塑剂、偏苯三酸酯系增塑剂、均苯四酸酯系增塑剂、乙醇酸酯系增塑剂、柠檬酸酯系增塑剂、聚酯系增塑剂等。
这里,磷酸酯系可优选使用磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基联苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等。
另外,邻苯二甲酸酯系可优选使用邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酯二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸丁基苄酯等。
偏苯三酸系增塑剂,可优选使用偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三苯酯、偏苯三酸三乙酯等。
均苯四甲酯系增塑剂,可优选使用均苯四酸四丁酯、均苯四酸四苯酯、均苯四酸四乙酯等。
乙醇酸酯系,可优选使用甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯、乙醇酸甲基酞酰乙酯、乙醇酸丁基酞酰丁酯等。
柠檬酸酯系增塑剂,可优选使用柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正丁酯、柠檬酰乙酰三乙酯、柠檬酸乙酰三正丁酯、乙酰三正(2-乙基己基)柠檬酸酯等。
聚酯系增塑剂,可以使用脂肪族二元酸、脂环式二元酸、芳香族二元酸等二元酸与二醇的共聚物。
作为脂肪族二元酸,未作特殊限定,可以使用己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、1,4-环己基二羧酸等。作为二醇,可以使用乙二醇、二甘醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇等。这些的二元酸与二醇既可以分别单独使用,也可以二种以上混合使用。从与纤维素树脂的相溶性的观点考虑,聚酯的分子量优选重均分子量在500~2000的范围。
对具有不挥发性的增塑剂没有特别限定,例如可以举出亚芳基双(磷酸二芳酯)酯、磷酸三甲酚酯、偏苯三酸三(2-乙基己基)酯等。
另外,特别是,本发明的方法优选200℃下蒸汽压低于1333Pa的增塑剂,更优选蒸汽压666Pa以下,尤其优选1~133Pa的增塑剂。
这些增塑剂既可以单独使用也可以两种以上合用。
紫外线吸收剂或消光剂等,把紫外线吸收剂溶解于醇或二氯甲烷、二茂烷等有机溶剂中后添加到胶浆中或直接添加到胶浆组成中。如无机粉体等不溶于有机溶剂的物质,使用溶解器或混砂机将其分散在有机溶剂与纤维素酯中后添加到胶浆中。
本发明的方法中,用于溶解纤维素酯的溶剂,既可以单独使用也可以合用,但从提高生产效率考虑,优选将良溶剂与不良溶剂混合后使用,从纤维素酯的溶解性及微小的不溶物造成的薄膜杂质少的观点考虑,良溶剂越多越好。良溶剂与不良溶剂的混合比率,良溶剂优选70~98重量%,不良溶剂是优选其余的30~2重量%。
这里,所谓良溶剂、不良溶剂,把单独溶解所使用的纤维素酯的溶剂称良溶剂,而把单独进行膨润,或不溶解纤维素酯的溶剂称不良溶剂。
作为本发明可使用的良溶剂没有特别限定,例如三乙酸纤维素酯的场合,可以举出二氯甲烷等有机卤化合物或二茂烷类,乙酸丙酸纤维素酯的场合可以举出二氯甲烷、丙酮、醋酸甲酯等。另外,作为不良溶剂没有特别限定,例如,优选使用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己烷、丙酮、环己酮等。
采用溶液流延制膜法的纤维素酯制造光学膜的制造方法,例如,可参考美国专利2,492,978号、2,739,070号、2,739,069号、2,492,977号、2,336,310号、2,367,603、2,607,704号;英国专利64,071号、735,892号;特公昭45-9074号、特公昭49-4554号、特公昭49-5614号、特公昭60-27562号、特公昭61-39890号、特公昭62-4208号等所述的方法。
本发明的光学膜的制造方法中,作为纤维素酯溶液的胶浆的固体成分浓度,通常是10~40重量%左右,流延工序中延流时的胶浆粘度优选1~200泊。
这里,首先纤维素酯的溶解,通常可采用在溶解釜中的搅拌溶解,加热溶解,超声波溶解等装置,为了防止凝胶等块状不溶解物的发生,在加压下,在溶剂常压下的沸点以上且溶剂不沸腾的温度范围下进行加热,边搅拌边进行溶解的方法是更优选的。还可以采用特开平9-95538号所述的冷却溶解方法,或特开平11-21379号所述的高压下进行溶解的方法。
采用把纤维素酯与不良溶剂混合,使其湿润或膨润后,再与良溶剂混合进行溶解的方法也是优选的。此时,可以将纤维素酯与不良溶剂混合使之湿润或膨润的装置,和与良溶剂混合进行溶解的装置分别分开。
纤维素酯溶解使用的加压容器的种类只要是可以耐规定的压力,在加压下加热、搅拌的即可。加压容器还可以适当配设压力计、温度计等仪表类。可以采用压入氮气等惰性气体的方法,或通过加热提高溶剂的蒸气压来进行加压。从外部进行加热是优选的,例如夹套式的加热,由于温度控制容易而优选。
添加溶剂后的加热温度是所使用溶剂的沸点以上,两种以上溶剂混合时,加热到沸点低的溶剂的沸点以上的温度且该溶剂不沸腾的温度范围是优选的。加热温度太高时,所需的压力增大,生产效率差。加热温度优选20~120℃,更优选30~100℃,尤其优选40~80℃。另外,调节压力使溶剂在规定温度下不沸腾。
除纤维素酯与溶剂外,所需要的增塑剂、紫外线吸收剂等添加剂,可以预先与溶剂混合、溶解或分散后,投入纤维素酯溶解前的溶剂中,也可以投入纤维素酯溶解后的胶浆中。
纤维素酯溶解后,边冷却边从容器中取出,或用泵从容器中抽出,经热交换器等进行冷却,把得到的纤维素酯胶浆用于制膜,此时的冷却温度可以冷却到室温。
纤维素酯原料与溶剂的混合物,在带有搅拌机的溶解装置中进行溶解时,搅拌桨叶的圆周速度至少是0.5m/秒以上,且搅拌30分钟以上进行溶解是优选的。
纤维素酯胶浆,通过过滤除去杂质,特别是除去液晶显示装置错误识别为图像的杂质是优选的。为了获得优质的光学膜,过滤是重要一环。
绝对过滤精度小的滤材是优选的,但绝对过滤精度太小时,容易发生滤材的堵塞,必须频繁地进行滤材的更换,故应考虑除去杂质的精度和生产效率进行选择。
因此,本发明的方法中,纤维素酯胶浆使用的滤材,优选绝对精度0.008mm以下的滤材更优选0.001~0.008mm,尤其优选0.003~0.006mm的滤材。
滤材的材质可以使用通常的滤材,但聚丙烯、特氟隆(注册商标)等塑料纤维制的滤材或不锈钢纤维等金属制的滤材,纤维不脱落等,是优选的。
本发明的方法中,纤维素酯胶浆的过滤可采用通常的方法进行。在溶剂常压下的沸点以上且溶剂不沸腾的温度范围,加压下边加热边进行过滤的方法,其滤材前后的压差(以下称滤压)上升小,是优选的。
过滤温度优选的是45~120℃,更优选45~70℃,尤其优选45~55℃。
滤压优选的是3500kPa以下,更优选3000kPa以下,尤其优选2500kPa以下。再者,可通过适当选择过滤流量与过滤面积控制滤压。
原料纤维素中,当含有末置换酰基或低置换度的纤维素酯时,有时发生杂质故障(以下,有时称亮点或亮点杂质)。把纤维素酯膜置于正交状态(正交尼科尔棱镜)的两块偏振光板之间,从一侧照射光,用光学显微镜(50倍)从其另一侧进行观察时,若是正常的纤维素酯膜,则遮断光,变黑,什么也看不见。亮点是有杂质时光从这里穿过呈点状发光出现的现象。亮点的直径越大,制成液晶显示器时实际损害越大,优选亮点的直径是50μm以下,更优选10μm以下,更优选8μm以下。再者,亮点的直径意指将亮点近似于正圆而测定的直径。
亮点杂质,如果上述的直径亮点是400个/cm2以下,则实用上没问题,优选300个/cm2以下,更优选200个/cm2以下,为了减少这样的亮点杂质发生数及尺寸,必须充分地过滤细微的杂质。
此外,如特开2000-137115号所述,按胶浆中的某种比例再添加一次制膜的纤维素酯膜的粉碎品,作为纤维素酯及其添加剂原料的方法,由于可以减少亮点杂质,故可优选使用。
胶浆的粘度优选1~200泊。制得的胶浆从流延模口流延在支承体上使之形成大致均匀膜厚。支承体优选使用环状或滚筒。流延宽度根据制造设备或所期望的光学膜的用途等是500~2000mm。流延胶浆的厚度考虑拉伸率而由所期望的光学膜的光学物性决定。
一般制膜时的支承体温度在0℃以上的溶剂沸点下进行流延,更优选5℃以上且比溶剂沸点低5℃的温度范围,最优选在5~30℃的支承体上进行流延。此时,周围环境气氛温度优选控制在露点以上。
胶浆从流延模口在支承体上形成大致均匀膜厚的流延膜,利用干燥风进行干燥,为使膜中的残留溶剂量达到相对固体成分重量200%以上,则流延膜温度在溶剂沸点以下,而达到200%以后到剥离,则在不超过此溶剂沸点高20℃的温度。
为了使薄片干燥固化到可与支承体剥离的膜强度,优选在支承体上干燥使薄片中的残留溶剂量达到150重量%以下,更优选50~120%。
使薄片与支承体剥离时的薄片温度优选0~30℃。另外,刚从支承体剥离后,薄片由于来自支承体贴合面侧的溶剂蒸发,一旦温度急剧下降,则因为环境气氛中的水蒸汽或溶剂蒸气等挥发性成分容易液化,故剥离时的薄片温度尤其优选5~30℃。
这里,残留溶剂量用下式表示。
残留溶剂量(重量%)={(M-N)/N}×100
式中M是薄片任意时刻下的重量,N是使重量M的薄片在110℃干燥三小时后的重量。
与支承体剥离的薄片的干燥工序,一般使用辊悬垂方式或针式拉幅方式或夹具拉幅方式,采用边输送薄片边进行干燥的方法。
剥离后的薄片,例如导入一次干燥装置。在一次干燥装置内,利用上下配置的多个传送辊输送薄片,在此期间利用从干燥装置的顶部吹入而从干燥装置的底部排出的热风干燥薄片。
然后,薄片导入拉幅干燥装置。因此,使用夹具把持薄片的两侧边缘部,进行拉伸,与此同时对薄片进行干燥。
作为液晶显示器件用薄膜的制作方式,已知使用夹具等固定薄片的两侧边缘部进行拉伸的拉幅方式,由于使平面性或尺寸稳定性提高而优选。
尤其是在与支承体剥离后的干燥工序中,希望薄片利用溶剂的蒸发横向进行收缩。越是在高温度下干燥收缩越大。尽量边抑制该收缩边进行干燥,优选使制成的薄膜平面性良好以后进行干燥。从此观点出发,例如特开昭62-46625号所示使全部干燥工序或一部分工序沿横向使用夹具边保持薄片的宽度两端边进行干燥的拉伸方式是优选的。
采用拉幅机的夹持、拉伸,可以在刚剥离后膜的残留溶剂量从50~150%到即将卷绕前,实际上残留溶剂量在0重量%的范围内进行,但优选在残留溶剂量5~10重量%范围的任一处进行。
一般沿着基材的前进方向把拉幅机分成几个温度区。拉伸时的温度可选择能得到所期望的物性或平面性的温度,但拉伸机前后的干燥区的温度还由于种种理由有时选择与拉伸时不同的温度。例如,拉幅机前的干燥区的环境气氛温度与拉幅机内的温度不同时,一般把接近拉幅机入口区域的温度设定在拉幅机前的干燥区温度与拉幅机中央部温度的中间温度进行。拉幅机后与拉幅机内的温度不同时,也同样把接近拉幅机出口的区域温度设定在拉幅机后与拉幅机内温度的中间温度。拉幅机前后的干燥区温度一般是30~120℃、优选是50~100℃,拉幅机内拉伸部的温度是50~180℃,优选是80~140℃,拉幅机入口部或出口部的温度适当地从这些的中间温度选择。
拉伸的图形,即夹持夹具的轨迹,与温度选择同样,根据膜的光学物性或平面性进行选择,虽然是种种的图形,但优选使用夹持开始后不久是固定宽度,其后进行拉伸,拉伸结束后再按一定宽度保持的图形。在拉幅机出口附近的夹具夹持结束的附近,为了抑制松开夹持造成的薄片的振动,一般进行宽度松弛。但也有时省略夹持开始后的固定宽度部分、拉伸后的固定宽度部分而只针对拉伸部分进行,在拉伸部为了按固定的比例增加薄片宽度,既有成为直线的夹具轨迹,也有在拉伸前半部或后半部成为更大幅度拉伸曲线的轨迹。可以用拉幅机整体描绘平滑的曲线。
拉伸图形也与拉伸速度有关,但拉伸速度一般是10~1000(%/分),优选是100~500(%,分)。在夹具的轨迹是曲线時,该拉伸速度不恒定,沿薄片的前进方向慢慢地变化。
本发明在使薄片与支承体剥离后,边干燥边在残留溶剂存在的条件下,沿着与输送薄片方向垂直的方向,即横向(TD方向)进行拉伸,然后,卷绕纤维素酯膜,在剥离后拉伸时的残留溶剂量为5~10%条件下,沿TD方向进行拉伸,与此同时进行TD方向的拉伸率在0.1~0.3范围的MD方向的收缩。
TD方向的拉伸率根据所期望的光学薄膜的光学物性等而不同,但优选5~30%,更优选10~27%,最优选15~25%。
TD方向的拉伸率为20%时,进行TD方向拉伸率的0.1~0.3倍,即2~6%的MD方向收缩。所谓拉伸及收缩是指分别使薄片的尺寸增加及减少。例如,1%的收缩相当于-1%的拉伸。
例如,拉幅方式的情况下,通过控制夹持两侧边缘部进行输送的夹具前后的间隔,使薄片进行收缩,进行MD方向的收缩。
进行MD方向的收缩之前,进行TD方向的拉伸的同时进行MD方向的拉伸,此后也可以在进行TD方向的拉伸的同时进行MD方向的收缩。MD方向的拉伸可通过控制输送张力或控制夹具前后的间隔使薄膜拉伸来进行。
根据本发明的方法,通过适当选择TD方向的拉伸量与MD方向的收缩量,可以制造具有光学各向异性(高延迟),而且通过偏振片的正交尼科尔棱镜下的观察,也可抑制肋骨状延迟不均的发生,制造出薄膜略全域均匀且具有优异的相位差补偿性能和视野角扩大功能的光学特性好的纤维素酯膜制的光学薄膜,该纤维素酯膜可以作为液晶显示装置的旋光对消片使用,同时是也可兼作偏振光片用保护膜的薄膜,获得光学上均质、高品位的薄膜。
另外,本发明的光学膜的制造方法,优选从拉伸中薄片宽度方向的两端,分别使薄片宽度5%以内部分的膜干燥热风温度比薄膜宽度其余90%的中央部分的温度高10%以上。可通过沿TD方向设置多个干燥风吹出口,提高接近两端部分的干燥风温度。
这样,通过使拉伸中的薄片两端部的温度比中央部分高10℃以上,可以缩小薄膜端部的延迟与中央不同部分的面积,可以实现高收率。
另外,本发明的上述光学膜的制造方法,在剥离后进行TD方向的拉伸时,优选使分别夹持薄片两端部的各夹具一个的夹持长度为拉伸后的薄膜宽度的3~10%。
根据本发明的方法,通过使夹具的夹持长度为薄片宽度的3~10%,可以缩小薄膜端部延迟不同部分的面积,还可以减少肋骨状的不均匀。
此外,把采用上述拉幅方式拉伸及干燥的薄片,再导入二次干燥装置。在二次干燥装置内,利用上下配置的多个输送辊传送薄片,在此期间利用从二次干燥装置的顶部吹入且从二次干燥装置的底部排出的热风进行干燥,被卷绕机卷绕。
干燥薄片的方法,一般采用热风、红外线、加热辊、微波等或这些方法的组合进行。从简便性考虑,优选使用热风进行干燥。干燥温度优选40~150℃,为了使平面性、尺寸稳定性好,更优选80~130℃。
这样,为了得到尺寸稳定性良好的薄膜,在薄片的干燥工序中再将与支承体剥离的薄片进行干燥,使最终残留溶剂量是3重量%以下,优选1重量%以下,更优选是0.5重量%以下。
这些流延到二次干燥的工序,可以在空气环境气氛下,也可以在氮气等惰性气体环境下进行。此时,应考虑溶剂的爆炸极限浓度选择干燥环境气氛。
此外,对结束干燥工序的纤维素酯膜,在导入卷绕工序的前段,优选使用压花加工装置,在纤维素酯膜的两侧边缘部进行形成压花的加工。压花加工,例如可以使用特开昭63-74850号所述的装置。
本发明的方法中,有关制造纤维素酯膜的卷绕机可以是一般使用的卷绕机,可以采用定牵引法、定扭矩法、锥形牵引法、内部应力固定的程序牵引控制法等卷绕。
本发明的方法中,卷绕后的纤维素酯膜的膜厚是65μm以下,优选20μm~80μm,再优选30μm~50μm。
本发明的纤维素酯膜制的光学薄膜,具有面内方向的延迟(Ro)40~100nm及厚度方向的延迟(Rt)50~200nm。延迟通过选择纤维素酯膜的材料、TD拉伸率及MD收缩率调整来达到。
根据本发明的光学膜,薄膜的大致整个区域具有均匀且优异的相位差补偿性能和视野角扩大功能,本发明的光学膜具有适合作为液晶显示装置或防晕膜等的光学器件所用偏振光片保护膜的相位差功能。
使用本发明的方法制造的纤维素酯膜制的光学膜,可以采用一般的方法制造偏振片。例如,若以纤维素酯膜为例,有在对该膜进行碱处理、浸渍在碘溶液中拉伸制得的偏振片的两面,使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液贴合的方法,也可以使用如特开平6-94915号或特开平6-118232号所述的提高粘合性的方法替代碱处理。
本发明的方法制得的纤维素酯膜制的光学膜,可以作为光学器件或显示器的部件使用,该部件是液晶显示器或有机电致发光显示器等的各种显示器使用的部件,例如,可列举偏振片、偏振片用保护膜、相位差板、反射板、视野角扩大膜、旋光对消片、防晕膜、无反射膜、抗静电膜等。
其中,在严格要求薄膜表面的平滑性及均质光学特性的偏振片、偏振片用保护薄膜、旋光对消片方面,本发明更适用。
[实施例]
以下,通过实施例具体地说明本发明。
实施例1 (胶浆的制备)
照下法制备三乙酸丙酸纤维素酯胶浆。
三乙酸丙酸纤维素酯 100重量份
(乙酰基置换度1.95,丙酰基置换度0.7)
磷酸三苯酯 10重量份
乙醇酸乙基酞酰乙酯 2重量份
TINOVIN 326(チバ·スペシヤルデイ·ケミカルズ公司制)
1重量份
AEROSIL 200V(日本アエロジル公司制) 0.1重量份
二氯甲烷 300重量份
乙醇 40重量份
把上述材料顺序投入密闭容器中,把容器内温度从20℃升到80℃后,在温度仍保持在80℃下进行3小时搅拌,将三乙酸丙酸纤维素酯完全溶解。然后,停止搅拌,把液温降到43℃。使用滤纸(安积滤纸股份有限公司制,安积滤纸No.224)过滤该胶浆,获得胶浆。
使上述制得的胶浆通过保温在30℃的流延模口,流延在不锈钢制环形带构成的30℃的支承体上形成薄片,并在支承体上干燥使最终薄片中的残留溶剂量直达到80重量%后,利用剥离辊从支承体上剥下薄片。
然后,在利用上下配置多个辊的输送干燥工序中,利用120℃的干燥风使薄片干燥,接着导入拉幅机,用夹具夹住薄片两端,在残留溶剂存在的条件下,实际上沿横向拉伸,吹送干燥风。
此时按照沿TD方向拉伸率20%对薄片进行拉伸,与此同时改变MD方向的收缩率使其进行3%的MD方向的收缩。
另外,把从剥离到拉幅机间干燥部的环境气氛温度加以改变,使薄片拉伸时的残留溶剂量发生变化。拉伸时的薄膜残留溶剂量,取拉伸机内薄片的一部分进行测定。
此外,在利用上下配置多个辊的输送干燥工序中,利用100℃的干燥风使薄片干燥。使用卷绕机卷绕,制得最后膜厚60μm的三乙酸丙酸纤维素醋膜。
该实施例1中,薄膜拉伸时的残留溶剂量为5%。薄片的MD方向的收缩率为-3%。
另外,该实施例1中,薄片的TD方向拉伸时分别夹持薄片两端部的各夹具1个的夹持长度为100mm(拉伸后薄膜宽度的10%)。
对这样制得的三乙酸丙酸纤维素酯膜,进行薄膜的延迟评价,同时分别如下法进行浊度测定、薄膜取向角的测定、利用偏振光板的正交尼科尔棱镜下的薄膜的色泽不均匀(正交尼科尔棱镜下的透过光的浓淡不均匀)评价,把得到的结果示于下表1。
(延迟的评价)
把这样制得的三乙酸丙酸纤维素薄膜裁切成200mm正方形,使用自动双析射计KOBRA-21 ADH(王子仪器仪表公司制),在温度23℃,湿度55%RH的环境下,采用5mm距离,求波长590nm的析射率Nx、Ny、Nz,根据下述式算出薄膜面内方向的延迟(Ro),及厚度方向的延迟(Rt)。
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
这里,Nx表示薄膜面内的滞后相轴向的折射率,Ny表示薄膜面内的前进相轴向的折射率,Nz表示薄膜厚度方向的折射率,d表示薄膜的厚度(nm)。
再者,表1中按以下的标准评价薄膜面内方向的延迟(Ro)。
A:面内方向延迟(Ro)60nm以上。
B:40nm<面内方向延迟(Ro)<60nm
C:面内方向延迟(Ro)40mm以下
另外,薄膜厚度方向的延迟(Rt)按以下的标准进行评价。
A:Rt 180nm以下
B:Rt 200nm以下
C:Rt 200nm以下
(浊度的测定)
以下,使用东京电色有色有限公司制的TORBIDITYMETE RT-2600DA,测定上述制得的三乙酸丙酸纤维素酯膜的浊度值(3片值)。
再者,表1中按以下的标准评价浊度值(3片值)。
A:浊度2%以下
B:2%<浊度<6%
C:浊度6%以上
(薄膜取向角的测定)
本发明的方法中,在沿横向拉伸三乙酸丙酸纤维素酯时,最好边将横向的取向角分布控制在某范围内边进行拉伸。在横向的任何一个测点取向角为全部测点的平均取向角的角度±2°以内是优选的。
这里,所谓取向角,表示三乙酸丙酸纤维素酯膜面内的滞后相轴向(相对于流延制膜时横向的角度),而取向角的测定使用自动双折射计KOBURA-21ADH进行。
再者,表1中按以下标准评价薄膜的取向角。取向角使用薄膜的TD方向为0°时的最差值表示。
A:取向角0.7°以下
B:0.7°<取向角<1.2°
C:取向角1.2°以上
(色泽不均的评价)
接着,把三乙酸丙酸纤维素酯膜置于偏振光板的正交尼科尔棱镜下,即使用配置于正交状态(正交尼科尔状态)的2块偏振片夹持,从一块偏振片板的外侧照射光,从另一块偏振片的外侧目视进行观察。
比较例1~8
以下,为了比较起见,与上述实施例1同样地制造膜厚60μm的三乙酸丙酸纤维素酯膜,比较例1~3中,薄片拉伸时的残留溶剂量分别是本发明范围外,为3%。而薄膜MD方向的收缩率,比较例1与3是本发明范围外,为0%及7%,而比较例2是本发明范围内,为3%。
此外,比较例4薄膜拉伸时的残留溶剂量是本发明范围内,为5%,而薄片的MD方向的收缩率是本发明的范围外,为0%。
而,比较例5薄片拉伸时的残留溶剂量是本发明的范围内,为5%,薄片的MD方向的收缩率是本发明的范围外,为7%。
另外,比较例6~8,薄片拉伸时的残留溶剂量分别是本发明的范围外,为1 5%。而薄片的MD方向的收缩率,比较例6与8是本发明的范围外,为0%及7%。比较例7是本发明的范围内,为3%。
对这样制作的比较例1~8的三乙酸丙酸纤维素暗膜,与上述实施例1同样地进行薄膜的延迟评价,同时分别按下法进行浊度测定、薄膜取向角的测定及偏光板的尼科尔棱镜下的薄膜的色泽不均匀的评价。把得到的结果一并示于下表1。
表1
残留溶剂量(%) | MD方向拉伸收缩率(%) | Ro | Rt | 浊度 | 取向角 | 不均 | |
比较例1 | 3 | 0 | C | C | C | C | B |
比较例2 | 3 | 3 | A | C | C | B | C |
比较例3 | 3 | 7 | A | C | C | B | C |
比较例4 | 5 | 0 | C | B | B | B | C |
实施例1 | 5 | 3 | A | A | A | A | A |
比较例5 | 5 | 7 | A | A | A | A | C |
比较例6 | 15 | 0 | C | B | A | C | A |
比较例7 | 15 | 3 | C | B | A | B | B |
比较例8 | 15 | 7 | B | A | A | B | B |
由表1的结果看出,本发明实施例1的三乙酸丙酸纤维素酯膜的面内方向的延迟(Ro)是66nm,且厚度方向的延迟(Rt)是170nm。
另外,可以看出,本发明的实施例1的方法制得的三乙酸丙酯纤维素酯膜由于浊度为2.0%以下,透明性高,当用于液晶显示装置的偏振片等时非常有用。
此外,本发明的实施例1方法制得的三乙酸丙酸纤维素酯膜,取向角(TD方向为0°时的最差值)是0.6°,可以均匀地控制取向角。因此,可以使三乙酸丙酸纤维素酯膜的面内及厚度方向的延迟均匀,又可以确保Rt/Ro低。
另外,本发明的实施例1的方法制得的三乙酸丙酸纤维素薄膜,通过在偏振片的尼科尔棱镜下观察,没有发现条纹不均状的色泽不均,可以用作液晶显示器的旋光对消片,同时也可以兼作偏振片用保护膜。
再者,若使用本发明用的胶浆,可以使TD方向拉伸率增大到50%、面内方向的延迟(Ro)>100nm,结果是,拉伸时薄膜断裂,不能获得制品,而在薄膜不断裂极限的40%拉伸时,虽然面内的延迟(Ro)为90nm,但薄膜全部泛白,浊度也达75%,不能作为光学膜使用。
因此,在三乙酸丙酸纤维素酯膜制作中的拉伸的残留溶剂量及薄片的MD方向收缩的两方或一方为本发明范围外的比较例1~8的三乙酸丙酸纤维素酯膜的评价中,薄膜的延迟、薄膜的浊度、薄膜的取向角及薄膜的色泽不均的任何一项都不符合要求,所以,这些比较例1~8制成的三乙酸丙酸纤维素酯膜不能作为液晶显示器用的光学膜作用。
实施例2
与上述实施例1同样,制造膜厚60μm的三乙酸丙酸纤维素酯膜,但拉幅机拉伸部的温度是120℃,薄片总宽度相同,在相同条件下从拉伸中薄片的横向两端,分别使薄膜宽度5%以内部分的膜干燥热风温度为130℃,比薄膜宽度其余90%的中央部分的温度高10℃,制得三乙酸丙酸纤维素酯膜。
对这样制得的实施例2三乙酸丙酸纤维素酯膜进行薄膜的延迟评价,与上述实施例1的薄膜的延迟评价进行比较。结果是,实施例1的三乙酸丙酸纤维素酯膜,从薄膜横向两端分别到130mm(薄膜宽度的13%)的部分的面内方向延迟(Ro)是60nm以下,及这些以外的中央部的面内方向延迟(Ro)是66nm。而实施例2的三乙酸丙酸纤维素酯膜,从薄膜横向的两端分别到80mm(薄膜宽度的8%)的部分的面内方向延迟(Ro)是60nm以下,及这些以外的中央部的面内方向延迟(Ro)是66nm,与实施例1的情况相比,实施例2的三乙酸丙酸纤维素酯膜,可以缩小薄膜端部的延迟与中央部分不同的面积,可以实现更高的收率。
参考例9及10
与实施例1同样地制造膜厚60μm的三乙酸丙酸纤维素酯膜。这里,实施例1在薄片TD方向拉伸时,分别夹持薄片两端的各夹具1个的夹持长度为100mm(薄膜宽度的10%),而参考例9中,该夹持长度为150mm(薄膜宽度的1.5%),在参考例10中,该夹持长度为25mm(薄膜宽度的2.5%),分别制得三乙酸丙酸纤维素酯膜。
对这样制得的参考例9及10的三乙酸丙酸纤维素酯膜进行薄膜的延迟评价,结果是参考例9的三乙酸丙酸纤维素酯膜,从薄膜的横向两端分别到180mm(薄膜宽度的18%)部分的面内方向延迟(Ro)是60nm以下及这些以外的中央部的面内方向延迟(Ro)是66nm,实施例1薄膜端部的延迟与中央不同的部分面积,比参考例宽。
参考例10的三乙酸丙酸纤维素酯膜,从薄膜的横向两端分别到40mm(薄膜宽度的8%)的部分的面内方向延迟(Ro)是60nm以下及这些以外的中央部的面内方向延迟(Ro)是66nm,在薄膜的两端发生严重折皱及弯曲。实施例1薄膜端部的延迟与中央不同的部分面积,比参考例10略窄,但在薄膜的两端部没出现折皱及弯曲。
Claims (7)
1.一种光学膜的制造方法,该法是包含将含溶剂的纤维素酯溶液在支承体上流延、形成薄片,边干燥与支承体剥离的薄片边沿着与输送方向垂直的方向进行拉伸卷绕的工序,制造面内方向的延迟(Ro)40~100nm,且厚度方向的延迟(Rt)50~200nm的光学膜的方法,在剥离后残留溶剂量5~10%条件下沿TD方向拉伸薄片,同时进行TD方向拉伸率的0.1~0.3倍的MD方向收缩,制成纤维素酯膜。
2.按照权利要求1所述的光学膜制造方法,其中,拉伸時分别从薄片横向的两端,使薄片宽度的5%以内部分的膜干燥风温度比薄片宽度的其余90%的中央部分的温度高10℃以上。
3.按照权利要求1所述的光学膜的制造方法,其中,使用拉幅机进行TD方向的拉伸,使分别夹持薄片两端的各夹具一个的夹持长度为拉伸后的薄膜宽度的3~10%。
4.按照权利要求1所述的光学膜制造方法,其中,TD方向的拉伸率是10~30%。
5.按照权利要求1所述的光学膜的制造方法,其中,纤维素酯是三乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素酯、二乙酸纤维素酯、乙酸丁酸纤维素酯或乙酸丙酸丁酸纤维素酯。
6.按照权利要求1所述的光学膜的制造方法,其中,纤维素酯膜含紫外线吸收剂、消光剂和/或增塑剂。
7.一种光学膜,其是由权利要求1~3中的任何一项所述的光学膜制造方法制造的面内方向的延迟(Ro)40~100nm及厚度方向的延迟(Rt)为50~200nm的纤维素酯膜制成的光学膜。
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