JP2005148568A - 光学フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
非晶性熱可塑性樹脂が溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、明度落差の標準偏差が15以下である光学フィルム。または非晶性熱可塑性樹脂が溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、明度落差の平均値が40以下である光学フィルム。
【選択図】 なし
Description
溶液キャスティング法は、熱可塑性樹脂を有機溶剤に溶解し、キャストによる流延法によって成形するので、表面性は優れているが、溶剤の乾燥に加熱が必要で時間がかかるため生産性が悪く、乾燥工程を経過しても残留溶剤がフィルム内に残存し、且つ、時間と共に残存溶剤量が変化し光学性能等に悪影響を与えるという欠点があった。
上記ダイラインは、目視により確認できるものもあるが、より明確に確認するには、光をフィルム面に対して垂直若しくは法線方向から30度程度の角度で入射させ、その出射光をスクリーンに投影して観察する。ダイラインは光学フィルムを光ディスクの基板やLCDに使用した場合に大きな障害になる。
すなわち、最大粗さRt表記で0.3μm以下であっても急激な表面形状の変化がみられると、その部分では、透過光が急激な濃淡変化となって現れる。
明度落差の標準偏差が15以下であると、スクリーンに投影する方法を用いても、目立ったダイラインは視認できなくなるからであり、LCDに用いた場合実用上問題がないからである。
明度落差の平均値が40以下であると、全面にダイラインが視認できないようになる。
明度落差の標準偏差が15以下であり、かつ明度落差の平均値が40以下であれば、目立ったダイラインが視認出来なくなるとともに全面にダイラインが視認出来ないようになるからである。
長尺であるので本光学フィルムを更に貼合、延伸等する次工程が効率的に通常装置で連続プロセスで行えるからである。
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂であるため、得られる光学フィルムは透明性、耐熱性及び液晶とのマッチング性に優れ、固有複屈折率が低く、光弾性係数が小さいので、光学フィルムとしてより好適に使用される。
耐紫外線性が優れているため、液晶等に用いられる光学フィルムとしてより好適に使用される。
ダイリップの欠陥形状を制限することでダイラインの発生を抑制することができるからである。
金型形状によるダイライン発生が抑制されかつ、一般に紫外線吸収剤が含まれる組成物を押出成形する場合、昇華、ブリードアウトによりいわゆる「目ヤニ」現象によりダイラインが発生しやすいが、本温度条件を設定することによりダイラインの発生が抑制されるからである。
本発明における非晶性熱可塑性樹脂とは、透明性の優れた非晶性熱可塑性樹脂であれば、特に限定されず、例えば熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられ、これらの非晶性熱可塑性樹脂は単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記非晶性熱可塑性樹脂の中で、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂が透明性、耐熱性及び液晶とのマッチング性に優れ、固有複屈折率が低く、光弾性係数が小さいので特に好適に用いられる。
上記紫外線吸収剤としては、光学フィルムの成形の際に一般に使用されている紫外線吸収剤であれば特に限定されず、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸エステル系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤が挙げられる。
上記紫外線吸収剤の添加量は、光学フィルムの波長380nmの光線の透過率が3%以下になるように適宜決定されればよいが、一般に、非晶性熱可塑性樹脂100重量部に対し、0.2〜10重量部である。
本発明において上記光学フィルムは溶融押出成形法で成形されるので、フィルム中に残存溶媒を含まず、時間の経過と共に残存溶剤量が変化し光学性能等に悪影響を与えることがない。
暗室にて、投影機(光源装置 ウシオ電機社製、型番SX−U1500H)を4mはなれた白色のスクリーンに投影し、その間にスクリーンから1mの位置にフィルムを設置し、CCDカメラ(日本ローパー社製MegaPlus Camera 1.6i 画素数1532×1024)をスクリーンより0.8mの位置に仰角が10°以下となるように設置し、スクリーンに投影されたフィルムの画像を取り込む(図1参照)。スクリーンは特に指定しないが、以下の測定方法を用いて、明度落差の標準偏差が8以下、平均値が30以下であれば特に問題がない。取り込まれた画像が7ピクセルあたり1mmとなるようにフィルムとスクリーン間の距離を調整する。取り込まれた画像の明度が平均1024階調で、フィルム透過光が平均700〜750の間の値となるように光源の光量を調整する。取り込まれた画像はカメラが傾いていることから、取り込まれた画像は上部と下部で、輝度が2%程度異なるが、ここでは、この差を無視する。
明度落差とは1mm間隔の間の明度の差であって、1mm間隔内での(明度の最大値)−(明度の最小値)で表される。
Bijはフィルムをセットした状態での明度値であり、Cijはフィルムをセットしていないときの明度の値である。
i=横方向に選択した線の番号
j=横方向の画素の位置
これらの評価方法を用いて、明度落差の標準偏差Xが15以上となると、部分的に濃淡の大きいところが視認でき、明度落差の平均値が40以上となると、全面に濃淡が視認できるようになる。
即ち、請求項7記載の光学フィルムの製造方法は、Tダイリップエッジ部分に存在する凹部のダイリップの幅方向の長さをA、リップランド方向の長さをBとしたときに、A≦100μm、B≦15μm、且つ、B/A≦0.15の凹部のみが存在するTダイを用いて、溶融押出成形することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の光学フィルムの製造方法である。(図3参照)
上記請求項7記載の光学フィルムの製造方法においては、先ず最初に、ダイスの設置された押出機で非晶性熱可塑性樹脂を溶融し、Tダイからシート状に溶融押出して非晶性熱可塑性樹脂フィルムを形成する。
Aが大きくなると幅広の凸条が形成され、Bが大きくなると高い凸条が形成され、B/Aが大きくなると幅の狭い鋭角状の凸条が形成されダイラインが出やすくなるので上記範囲に限定されるのであり、より好ましくはA≦80μm、B≦12μm、且つ、B/A≦0.135である。
上記樹脂温度は、「非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度+50℃」より低い温度では表面性のよい光学フィルムを溶融押出成形することができず、「T−50℃」より高くなると、溶融押出成形時に紫外線吸収剤が揮散して紫外線吸収剤の効果が低下すると共に、揮散した紫外線吸収剤がTダイのリップエッジに付着してダイラインの原因となるので上記範囲に限定されるものであり、好ましくは、「非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度+50℃」〜「T−70℃」である。
目立ちやすいダイラインがなく、残存溶媒を含有していないので、光学用途やLCD用途で好適に使用できる。
Tダイつき単軸押出機としては(直径100mm L/D=32 リップクリアランス800μm)であって、Tダイは幅1800mmのコートハンガータイプで樹脂流路表面はH−Crメッキが施されたものを用いた。Tダイリップエッジ部分に存在する凹部の大きさは表1に示すようにAは75μm、Bは10μm、A/B=0.133であった。
得られた光学フィルムの10m、500m及び2500m部分の位置でサンプルを切り出し明度落差の標準偏差、明度落差の平均値を先述の測定装置で測定し、波長380nmの光線透過率を分光測色計(東京電色社製、商品名「TC−1800」)で測定し、結果を表1に示す。
上記サンプルを暗室でフィルム表面を蛍光灯の反射光にて目視観察し、明度落差の標準偏差の下の欄の目視は、はっきりしたダイラインが確認出来るものを×、はっきりしたダイラインが確認出来ないものを○と判断する。明度落差の平均値の下の欄の目視は、全面に細かいダイラインが確認できるものを×、全面に細かいダイラインが確認できないものを○と判断する。結果を表1に示す。
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(1)(旭電化社製、商品名「LA−31」、5重量%加熱減量温度T=369℃)を用いた。
実施例1と同様にフィルムを溶融押出成膜し評価した。ただし溶融押出の際に使用するTダイのリップエッジ部分に存在する凹部は表1のごとく、幅方向の長さAは85μm、リップランド方向の長さBは20μm、且つ、B/Aが0.235であった。
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(2)(旭電化社製、商品名「LA−36」、5重量%加熱減量温度T=258℃)を用いた以外は実施例2と同様にして成膜し光学測定を行った。結果を表1に示す。
2 CCDカメラ
3 フィルム
4 スクリーン
Claims (8)
- 非晶性熱可塑性樹脂が溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、明度落差の標準偏差が15以下である光学フィルム。
- 非晶性熱可塑性樹脂が溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、明度落差の平均値が40以下である光学フィルム。
- 非晶性熱可塑性樹脂が溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、明度落差の標準偏差が15以下であり、かつ明度落差の平均値が40以下である光学フィルム。
- 光学フィルムが、長さが500m以上の長尺フィルムである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 非晶性熱可塑性樹脂が熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 非晶性熱可塑性樹脂に紫外線吸収剤が添加されて溶融押出成形された厚み100μm以下の光学フィルムであって、波長380nmの光線の透過率が3%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- Tダイがとりつけられた押出機に非晶性熱可塑性樹脂を供給し溶融押出する光学フィルムの製造法であって、Tダイリップエッジ部分に存在する凹部のダイリップの幅方向の長さをA、リップランド方向の長さをBとしたときに、A≦100μm、B≦15μm、且つ、B/A≦0.15の凹部のみが存在するTダイを用いて、溶融押出成形することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の光学フィルムの製造方法。
- Tダイがとりつけられた押出機に非晶性熱可塑性樹脂を供給し溶融押出する光学フィルムの製造法であって、Tダイリップエッジ部分に存在する凹部のダイリップの幅方向の長さをA、リップランド方向の長さをBとしたときに、A≦100μm、B≦15μm、且つ、B/A≦0.15の凹部のみが存在するTダイを用いて、紫外線吸収剤の加熱減量が5重量%となる温度をT℃としたときに、押出機における樹脂温度が「非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度+50℃」〜「T−50℃」の温度範囲で溶融押出成形することを特徴とする請求項6に記載の光学フィルムの製造方法。
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