JP2005292229A

JP2005292229A - 偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板

Info

Publication number: JP2005292229A
Application number: JP2004103527A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Ono; 光正小野
Original assignee: Teijin DuPont Films Japan Ltd
Current assignee: Toyobo Film Solutions Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】偏光板の耐久性を向上させうる、透湿度が適切な範囲に制御された偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板を提供する。
【解決手段】マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物、アクリル樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂からなり、透湿度が５〜２５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）であり、厚みが５〜２００μｍである偏光子支持基材用フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板に関し、更に詳しくは偏光板の耐久性に優れる偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板に関する。

液晶ディスプレイなどに用いられる偏光板は、その支持基材として、従来よりガラス板やプラスチックフィルムなどが多く用いられている。中でもプラスチックフィルム基材は、その軽量性、可撓性、また偏光板作成時の取扱いの容易さから、偏光板の偏光子支持基材用途に適しており、広く用いられている。

偏光板内部の偏光子として、ヨウ素などの吸光異方性をもつ物質をドープした延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムが多く用いられているが、偏光子は物理的な強度が弱いことから偏光子支持基材を貼り合わせて使用されている。これら偏光子と偏光子支持基材とを水系接着剤で貼合せる必要性から、プラスチックフィルム基材の素材としては、親水性の高いセルローストリアセテート（ＴＡＣ）鹸化物フィルムが従来より用いられている。

また、近年、液晶ディスプレイ類の価格を低下させるため、使用する偏光板の支持基材や位相差板、バックライト周りの各種光学フィルム、その他各種透明基材などの光学部材の機能を複合化させ、使用部材数を低減させる試みが多くなされている。その一つとして、位相差板を偏光板の偏光子支持基材として用いることが試みられており、位相差板の主たる素材であるノルボルネンなどをモノマー成分とする環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂などからなるフィルムが偏光子支持基材として検討されている。

一方、ディスプレイ用に用いられる偏光板には長期耐久性が要求されている。
従来から用いられているＴＡＣ鹸化物フィルムを偏光子支持基材とした偏光板は、ＴＡＣ鹸化物フィルムの透湿度が高くバリア性に劣るため、長期にわたり特に高温高湿環境下で使用すると、偏光子中のヨウ素がＴＡＣ鹸化物フィルムを通して昇華脱離消失してしまい偏光性能が経時で低下するという欠点があった。そこで、ＴＡＣ鹸化物フィルムの透湿度を改良する目的で、特開２００２−０２２９５６号公報、特開２００２−３０１７８８号公報、特開２００３−２３２９２６号公報にはそれぞれ、セルロースエステル中にポリマーを含有させる、ＴＡＣ鹸化物フィルムにポリマー層を付与させる、特定のセルロースエステル組成物を用いることが開示されている。

一方、ＣＯＰからなるフィルムは、透湿度が低く逆にバリア性が高すぎるため、偏光板製造工程においてＰＶＡ中に残留した水分を逃がすことができず、ヨウ素などが水溶液の状態で存在してしまい、これらのフィルムを用いた偏光板を高温環境下で長期にわたり使用すると、偏光子中のヨウ素が分解消失してしまい偏光性能が経時で低下するという欠点がある。
そこで特開２００２−１９６１３２号公報、特開２００３−２３２９３０号公報には、偏光子の一方の面はＴＡＣフィルム、もう一方の面はＣＯＰフィルムを保護フィルムとして用いることが開示されている。

このように、ディスプレイ用に用いられる長期耐久性を備えた偏光板の構成部材である偏光子支持基材用フィルムには、バリア性、特に透湿度が適正な範囲にあるフィルムが求められているのが現状である。

特開２００２−０２２９５６号公報特開２００２−３０１７８８号公報特開２００３−２３２９２６号公報特開２００２−１９６１３２号公報特開２００３−２３２９３０号公報

本発明の目的は、透湿度が適切な範囲に制御された偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物、アクリル樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を用いて透湿度が特定の範囲に制御されたフィルムを偏光子支持基材として偏光板に用いた場合、高温高湿環境下における長期耐久性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物、アクリル樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂からなり、透湿度が５〜２５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）であり、厚みが５〜２００μｍである偏光子支持基材用フィルムである。

また、本発明の偏光子支持基材用フィルムは、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であること、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が−４００ｎｍ以上０ｎｍ未満であること、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満であること、溶融押出キャスティングにより製膜されてなること、また少なくとも一方向に延伸されてなることの少なくともいずれかを具備するものを、好ましい態様として包含するものである。

また、本発明は上述のいずれかに記載の偏光子支持基材用フィルムを偏光子の少なくとも一方の面の偏光子支持基材として用いた偏光板、偏光子の両方の面の偏光子支持基材として用いた偏光板の少なくともいずれかを具備するものも、好ましい態様として包含するものである。

本発明によれば、透湿度が特定の範囲に制御されたフィルムを偏光子支持基材として偏光板に用いた場合、高温高湿環境下における長期耐久性に優れる偏光板を提供することができ、その工業的価値は極めて高い。

＜樹脂＞
本発明のフィルムを構成する樹脂は、マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物、アクリル樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂である。

（１）マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物
本発明におけるマレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物は、ａ）式（Ｉ）で表される構成成分４０〜６０モル％、式（ＩＩ）で表される構成成分６０〜４０モル％とからなり、数平均分子量が１×１０^３以上５×１０^６以下であるマレイミド・オレフィン共重合体１〜９９重量％、ｂ）アクリロニトリル単位を２１〜４５重量％含むアクリロニトリル・スチレン共重合体９９〜１重量％からなることが好ましい。かかる樹脂混合物は、特許第３，４１４，０８３号公報にも記載されている通り、光学部材の構成部材として適した素材である。

（式中、Ｒ^１は水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。）

（式中、Ｒ^２およびＲ^３は各々水素または炭素数１〜６のアルキル基を示す。）

上記の構成成分（Ｉ）と構成成分（ＩＩ）からなるマレイミド・オレフィン共重合体は、例えば、マレイミド類とオレフィン類とのラジカル共重合反応により得ることができる。構成成分（Ｉ）を与える化合物としては、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−ｉ−プロピルマレイミド、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｉ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ペンチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド、Ｎ−シクロプロピルマレイミド、Ｎ−シクロブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類が例示され、耐熱性、機械特性および透明性の点から特にＮ−メチルマレイミドが好ましい。さらに、これら化合物は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

構成成分（ＩＩ）を与える化合物としては、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン等のオレフィン類が例示でき、このうち耐熱性、機械特性および透明性の点から特にイソブテンが好ましい。また、これら化合物は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

構成成分（Ｉ）の含有量は、マレイミド・オレフィン共重合体の繰り返し構造単位のモル数を基準として４０〜６０モル％が好ましく、耐熱性および機械特性の点から４５〜５５モル％がより好ましい。構成成分（Ｉ）の含有量が６０モル％を越える場合には得られる組成物は脆くなり、一方、４０モル％未満の場合は得られる組成物の耐熱性が低下することがある。

また構成成分（II）の含有量は、マレイミド・オレフィン共重合体の繰り返し構造単位のモル数を基準として６０〜４０モル％が好ましく、耐熱性および機械特性の点から５５〜４５モル％がより好ましい。構成成分（II）の含有量が６０モル％を越える場合には得られる組成物は耐熱性が低下することがあり、一方、４０モル％未満の場合は得られる組成物は脆くなることがある。

これらモノマーの重合は公知の重合法、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法および乳化重合法のいずれもが採用可能であるが、得られる組成物の透明性、色調の点から特に沈殿重合法が好ましい。

本発明におけるマレイミド・オレフィン共重合体の数平均分子量は、１×１０^３以上５×１０^６以下であることが好ましい。かかる数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により求めることができる。マレイミド・オレフィン共重合体の数平均分子量が、１×１０^３に満たない場合、得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、一方５×１０^６を超える場合は、得られるフィルムの表面性が悪化する傾向にある。

本発明におけるアクリロニトリル・スチレン共重合体は、アクリロニトリル・スチレン共重合体の重量を基準としてアクリロニトリル成分を２１〜４５重量％含有することが好ましい。かかる範囲を外れるとマレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体との相溶性が低下するため、得られる組成物は不透明となり、また耐熱性も低下する傾向にある。

本発明で用いるマレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体の割合は、両共重合体の重量を基準として１：９９〜９９：１（重量％）が好ましい。マレイミド・オレフィン共重合体が１重量％未満の場合には、フィルムの耐熱性が低下することがある。また、マレイミド・オレフィン共重合体が９９重量％を超える場合には、アクリロニトリル・スチレン共重合体の熱劣化が生じやすくなり、あるいは得られるフィルムに表面荒れが発生することがある。

これらの樹脂混合物は、適度な極性基であるイミド基を分子中に有し、かつガラス転移温度や密度の挙動からも、本発明に規定した透湿度範囲を達成することができる。

（２）アクリル樹脂
アクリル樹脂は、液晶ディスプレイの導光板にも使用される透明性に優れた樹脂である。また、共重合化しやすいことから、共重合体とすることによって各種特性を付与できる。

本発明におけるアクリル樹脂は、主たる成分がアクリル酸、メタクリル酸およびそのエステル類で表される原料モノマーのラジカル重合によって得られたものが好ましい。本発明においては、透明性の点から特にポリメチルメタクリレートが好ましく例示される。なおここでいう主たる成分とは、全繰り返し単位の５０モル％以上、好ましくは６０モル％以上を意味する。共重合成分としては、カルボニル基、エステル基、アミド基、イミド基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、などの各種極性基を有するモノマー成分が挙げられる。かかる共重合成分を少なくとも１種、適宜共重合させることで、親水性、分子鎖柔軟性、分子差パッキング性が適正なものとなり、本発明に規定した透湿度範囲を達成することができる。また、共重合成分として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、その他複素環類などの芳香環や、アミド基、イミド基、エステル基、酸無水物基、カルボキシル基などのπ共役系のような部位を有するモノマー成分も挙げられる。かかる共重合成分を少なくとも1種、適宜共重合させた樹脂を延伸フィルムとした場合に、分子鎖の配向に伴ってモノマー成分の分極率異方性が適正な状態に揃い、本発明で規定した位相差値をとることができる。
これらのアクリル樹脂の製造方法は、公知のものを適宜選択して用いることができる。

（３）ポリ乳酸
本発明におけるポリ乳酸は、例えば、Ｄ−乳酸ホモポリマー、Ｌ−乳酸ホモポリマー、Ｄ−乳酸／Ｌ−乳酸コポリマー、Ｄ−乳酸／ヒドロキシカルボン酸コポリマーおよびそれらの混合物を挙げることができるが、本発明ではこれらに限定されない。本発明においては、耐熱性の点からＬ−乳酸成分を主体とし、Ｄ−乳酸成分の含有量が０〜３０重量％であることが好ましい。

上述のポリ乳酸は、親水性、分子鎖柔軟性、分子差パッキング性が適正なものであるため、本発明に規定した透湿度範囲を達成することができるが、該ポリ乳酸の中でも、さらに光学異性体比、分子量などを適正なものとして、透明性を確保することで、本発明のフィルムとして用いることができる。

本発明の樹脂には、本発明の趣旨を超えない範囲でその他のポリマー、安定剤、紫外線吸収剤、加工助剤、難燃剤、帯電防止剤等を添加してもよい。

＜フィルムの透湿度＞
本発明のフィルムの透湿度は、ＪＩＳＺ−０２０８に準拠し、塩化カルシウムカップ法により、４０℃、９０％ＲＨの温湿度条件において、５〜２５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）、好ましくは１０〜２００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）の範囲である。
透湿度が２５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）を超える場合、バリア性に劣り、経時で偏光子中のヨウ素が偏光子支持基材用フィルムを通して昇華脱離消失してしまい、偏光板の偏光性能が低下することがある。一方、透湿度が５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）未満では、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）中の残留水分を逃がすことができず、ヨウ素が水溶液の状態で存在するため、経時で偏光子中のヨウ素が分解消失してしまい、偏光板の偏光性能が経時で低下することがある。

＜フィルム厚み＞
本発明のフィルムは、その厚みが５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍである。
フィルム厚みが２００μｍを超える場合は、ディスプレイの軽量薄膜化、低コスト化の傾向に逆行するだけでなく、吸光、散乱などによる光線透過率の低下の原因ともなりうる。また、フィルム厚みが５μｍ未満の場合は、ハンドリング性が低下することがある。

＜フィルム製造方法＞
本発明のフィルムは、溶融押出キャスティングにより製膜することが、フィルム生産性や表面性の面から好ましい。また、製膜した後、少なくとも一方向に延伸して得られることも、フィルムの生産性およびフィルムへの位相差付与などの面から好ましい。

溶融押出には、従来公知の手法を用いることができる。具体的には、乾燥した前述の樹脂組成物ペレットを押出機に供給し、Ｔダイなどのスリットダイより溶融樹脂を押出す方法や、樹脂ペレットを供給した押出機にベント装置をセットし、溶融押出時に水分や発生する各種気体成分を排出しながら、同じくＴダイなどのスリットダイより溶融樹脂を押出す方法が挙げられる。

スリットダイより押出された溶融樹脂は、キャストされ冷却固化させる。冷却固化の方法は、従来公知のいずれの方法をとっても良いが、回転する冷却用ロール上に溶融樹脂をキャストし、シート化する方法が例示される。

冷却用ロールの表面温度は、樹脂組成物のガラス転移点（Ｔｇ）に対して、（Ｔｇ−１００℃）〜（Ｔｇ＋２０℃）の範囲に設定するのが好ましい。冷却用ロールの表面温度が上限を超える場合、溶融樹脂が固化する前に該ロールに粘着することがある。また冷却用ロールの表面温度が下限に満たない場合、固化が速すぎて該ロール表面を滑ってしまい、得られるシートの平面性が損なわれることがある。

冷却ロールへのキャスティングの際に、溶融樹脂が冷却ロール上へ着地する位置近傍に金属ワイヤーを張り、電流を流すことで静電場を発生させ樹脂を帯電させることで、冷却ロールの金属表面上への密着性を高めることも、フィルムの平面性を高める観点から有効である。その際、樹脂組成物中に、本発明の趣旨を超えない範囲で、電解質性物質を添加してもよい。

溶融押出キャスティングにより得られたシート状物は、少なくとも一方向に延伸することにより、製品収量の歩留を向上させることが可能であり、生産性の面で有利である。
かかる延伸の方法は、従来公知の方法を用いることができ、例えば、縦方向（製膜方向、長手方向、ＭＤと記載することがある。）に延伸する場合は、２個以上のロールの周速差を用いて延伸する方法や、オーブン中で延伸する方法が挙げられる。ロールを用いる延伸方法において、シート状物（未延伸フィルム）の加熱方法は、熱媒を通したロールで誘導加熱する方法、赤外加熱ヒーターなどで外部から加熱する方法が例示され、一つないし複数の方法をとってよい。またオーブン中で延伸する方法において、シート状物（未延伸フィルム）の加熱方法は、フィルム両端をクリップ把持するテンター式オーブンにてクリップ間隔を延伸倍率にしたがって広げる方法、オーブン中にロール系を設置しフィルムをパスさせて延伸する方法、オーブン中幅方向をまったくフリーにして入側と出側の速度差のみで延伸する方法が例示され、一つないし複数の方法をとってよい。また、横方向（製膜方向と垂直な方向。幅方向、ＴＤと記載することがある。）に延伸する場合は、クリップ把持式のテンターオーブン中で入側と出側のクリップ搬送レール間隔に差をつけて延伸する方法が挙げられる。さらに、縦、横の二方向に延伸する場合は、縦、横両方向を逐次に延伸しても、同時に延伸しても良い。

本発明におけるフィルム延伸温度は、Ｔｇ〜（Ｔｇ＋４０℃）の温度とするのが好ましい。フィルムの延伸温度がＴｇに満たない場合は、延伸自体が困難であり、一方延伸温度が（Ｔｇ＋４０℃）を超える場合は、延伸に要する応力が極端に低くなってしまうため、未延伸原反に厚みのばらつきがある場合、薄い部分が延伸され易くなりすぎ、延伸後には厚み斑がより誇張されてしまい、ひいては位相差のばらつきが大きくなってしまうことがある。

フィルムの延伸倍率は、縦方向に好ましくは１．０倍以上１．８倍以下、更に好ましくは１．２倍以上１．６倍以下である。縦延伸倍率が下限に満たないと所望の位相差が得られない場合がある。また縦延伸倍率が上限を超える場合は、フィルム面内方向および厚み方向それぞれの方向において所望の位相差特性が得られないことがある。

また、フィルムの延伸倍率は、横方向に好ましくは１．５倍以上３．５倍以下、更に好ましくは１．５倍以上３．０倍以下である。横延伸倍率が１．５倍未満では所望の位相差が得られない場合がある。また横延伸倍率が上限を超える場合は、フィルム面内方向および厚み方向それぞれの方向において所望の位相差特性が得られないことがある。

延伸したフィルムは、熱安定性向上などの必要に応じて、熱処理などの後加工を施しても良い。この後加工は、フィルム延伸工程に引き続き行っても良いし、別工程にて行っても良い。

＜フィルムの位相差＞
本発明のフィルムは、用途に応じて、位相差の範囲を適宜、適切に調整することができる。

（１）光学等方性フィルム
本発明におけるフィルムは、位相差板としての機能は有さず、偏光子を保護する目的で用いられる偏光子支持基材として用いられる場合、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満であることが好ましい。フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満である場合、透過光に生じる位相差に起因する偏光状態の変化がおきないため、通常用いられる偏光板の偏光子支持基材として好ましい。

かかる位相差特性を達成させるためには、溶融押出キャスティングにより製膜したフィルムを延伸しない方法が挙げられるが、前述のように生産性の面で劣る。そこで、本発明で用いられる樹脂組成物の中から、延伸後であっても上述の位相差の範囲を有する樹脂組成物を用いることにより、延伸後のフィルムにおいても、本発明に規定した位相差を持つ光学的に等方的なフィルムを得ることが可能となる。

かかる位相差特性を達成させるためには、本発明において用いられる樹脂の中でも、マレイミド・オレフィン共重合体６５〜７５重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体３５〜２５重量％とからなる樹脂混合物が好ましく例示される。

（２）位相差特性を有するフィルム
ａ）本発明におけるフィルムは、位相差機能つき偏光板偏光子支持体として用いられる場合、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。かかる位相差特性を有することで、位相差機能つき偏光板偏光子支持体として用いる際に、液晶素子の複屈折を好ましい状態で補償することが可能となり、得られた液晶ディスプレイなどの表示機器は、優れた視野角特性を有する。

かかる位相差特性を達成させるためには、本発明で用いられる樹脂の中から延伸後の厚み方向の複屈折が正の値となるものを用い、溶融押出キャスティングにより製膜したフィルムを延伸する際に、延伸温度がＴｇ〜（Ｔｇ＋４０℃）の範囲であり、延伸速度が５〜５０００％／ｍｉｎ、かつ縦延伸倍率が１．０〜１．８、横延伸倍率が１．５〜３．５の倍率の範囲で二軸延伸することが好ましい。フィルム面内方向の位相差特性において、遅相軸を所望する方向とするためには、縦または横方向のいずれかの延伸倍率を垂直方向の延伸倍率よりも大きくすることで達成される。

かかる位相差特性を達成させるためには、本発明において用いられる樹脂の中でも、マレイミド・オレフィン共重合体７５〜９９重量％とアクリロニトリル・スチレン共重合体２５〜１重量％とからなる樹脂混合物、ポリ乳酸が好ましく例示される。

ｂ）本発明におけるフィルムは、位相差機能つき偏光板偏光子支持体として用いられる場合、フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が−４００ｎｍ以上０ｎｍ未満であることが好ましい。かかる位相差特性を有することで、偏光板単体としての光学補償、すなわち、偏光子の複屈折を好ましい状態で補償することが可能となる。また、液晶素子の厚み方向複屈折によっては、液晶素子の光学補償も可能である。いずれの場合も、得られる液晶ディスプレイなどの表示機器は、優れた視野角特性を有する。

かかる位相差特性を達成させるためには、本発明で用いられる樹脂組成物の中から延伸後の厚み方向の複屈折が負の値となるものを用い、ａ）と同様の延伸方法を施せばよい。

かかる位相差特性を達成させるためには、本発明において用いられる樹脂組成物の中でも、マレイミド・オレフィン共重合体１〜６５重量%とアクリロニトリル・スチレン共重合体９９〜３５重量％とからなる樹脂混合物、スチレン残基および/またはフェニルマレイミド残基を共重合したアクリル樹脂が好ましく例示される。

本発明のフィルムは、透湿度が適切な範囲に制御されることから、偏光板の偏光子支持基材として好適に用いられる。本発明のフィルムはさらに、フィルムに位相差機能を付与させることで、位相差機能つき偏光板偏光子支持体として好適に用いることができ、液晶ディスプレイ用光学フィルム部材の複合化による減量化、製造工程簡略化が可能となる。

また、本発明の偏光板は、偏光子の少なくとも一方の面に、前述のフィルムを偏光子支持基材として用いてなるものである。偏光板の一方の面に、前述のフィルムを用いる場合、他方の面の偏光子支持基材を構成する樹脂は、偏光子の保護フィルムとしての機能を有するものであれば特に限定されないが、本発明で用いられるフィルムであることがより好ましい。偏光子の両方の面に本発明のフィルムを用いる場合、偏光板が構成部材として使用される製品の特性に合わせて、本発明の樹脂組成物の中から、適宜各面の樹脂組成物を選択すればよい。それぞれの面を構成する樹脂組成物は同一であっても異なるものであっても構わない。

以下、実施例に基づき本発明を説明する。各特性値ならびに評価法は下記の方法によって測定、評価した。

（１）フィルムの透湿度
得られたフィルムを用い、ＪＩＳＺ−０２０８に準拠して測定した。透湿面積は３０ｃｍ^２、４０℃、相対湿度９０％の雰囲気下での透湿を測定した。

（２）フィルム厚み
マイクロメーターを用いて測定した。アンリツ製Ｋ−４０２Ｂ型試料台にフィルムを載せて触針を押し当て、該触針の変位データをアンリツ製ＫＧ３００１型インジケーターにて厚み(μｍ)データとした。

（３）フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差
得られた延伸フィルムを、エリプソメーター（日本分光製装置名Ｍ−２２０）を用い、５５０ｎｍ単色光をフィルム面に垂直に照射し、透過光を測定する。フィルムを固定した試料台を、光軸を中心に光軸に対して垂直な面内にて回転させながら透過光を測定し、測定値から計算される位相差が最大となる角度における位相差を、面内方向の最大位相差（ｎｍ）とした。

（４）フィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差
得られた延伸フィルムを、エリプソメーター（日本分光製装置名Ｍ−２２０）を用いた５５０ｎｍ単色光の入射角度を変化させた透過光測定に供し、フィルムを固定した試料台を、光軸を中心に光軸に対して垂直な面内にて回転させて、面内方向の最大位相差が得られる回転角にて固定し、続いて、試料台を面内方向の最大位相差を与える配向主軸(遅相軸)と平行で、かつ光軸を通る直線を中心に、０゜(光軸に対して垂直な角度)〜５０゜の範囲で回転させ(該角度を「あおり角」とする)、透過光を測定する。得られた位相差データを、あおり角に対してプロットし、あおり角の関数でフィッティングすることで、遅相軸方向、遅相軸に垂直な方向、および厚み方向のそれぞれの間の位相差間の相関式を導く。得られた各方向の位相差の関係式、フィルム厚み測定値、および別法にて求めたフィルム平均屈折率（ｎ（５５０））から、遅相軸方向、遅相軸に垂直な方向、および厚み方向それぞれの屈折率を求めた上で、厚み方向位相差（ｎｍ）を下記式にしたがって求めた。
Ｒｔｈ（ｎｍ）＝ｄ（ｎｍ）×（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）
（式中、Ｒｔｈは厚み方向位相差、ｄはフィルム厚み、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは遅相軸に垂直な方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率をそれぞれ表す）

なお、フィルム平均屈折率については、波長４７３ｎｍ、６３３ｎｍ、８３０ｎｍの３種のレーザー光にて、屈折率計を用いて測定された平均屈折率を、下記のＣａｕｃｈｙの屈折率波長分散フィッティング式
ｎ（λ）＝ａ／λ^４＋ｂ／λ^２＋ｃ
（式中、ｎ（λ）は波長λ（ｎｍ）における平均屈折率、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数、λは測定波長（ｎｍ）をそれぞれ表す）
に代入し、得られた３つの式からａ、ｂ、ｃの定数を求め、しかる後に５５０ｎｍにおける平均屈折率（ｎ（５５０））を算出した。

（５）偏光板の耐久性
得られたフィルム２枚の間に、ヨウ素をドープした一軸延伸ＰＶＡフィルムを貼合せて偏光板を作成した。得られた偏光板を１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズに切り出し、８０℃、相対湿度９０％の雰囲気下に１０００時間放置した。処理前後の偏光度の変化から、下記に従って評価した。
○：処理後の偏光度が処理前の９５％以上
×：処理後の偏光度が処理前の９５％未満

［実施例１］
ラジカル重合反応により得られたＮ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体（ポリマー（分子量（Ｍｎ）：９５０００）中のマレイミド単位およびイソブテン単位は、それぞれ５０モル％）８２重量％と、アクリロニトリル・スチレン共重合体（共重合体の重量を基準としてアクリロニトリル含量３０重量％）１８重量％とを均一に混ぜ、２軸押出機を用いて、窒素下で溶融混練押出しを行い、ペレット（Ｉ）を得た。得られたペレット（Ｉ）を１１０℃で１０時間乾燥後、押出機に供給し、溶融温度２９５℃で溶融後フィルターで濾過し、単層ダイから押出した。

この溶融物を表面温度１２０℃の回転冷却ドラム上に押出し、厚み１４０μｍの未延伸フィルムを得た。
得られた未延伸フィルムを同時二軸延伸ステンターに供給し、延伸温度１５５℃にて縦方向に１．４倍、横方向に２．５倍に同時に延伸し、４０μｍ厚みの二軸延伸フィルムを得た。

得られた二軸延伸フィルムおよび偏光板の特性を表１に示す。本実施例のフィルムおよび偏光板は、適切な透湿度を有しており、そのため得られた偏光板は、十分な長期耐久性を有していた。またフィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、優れた位相差特性を示した。

［実施例２］
樹脂組成物として、ペレット（Ｉ）の代わりに、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体（ポリマー（分子量（Ｍｎ）：９５０００）中のマレイミド単位およびイソブテン単位は、それぞれ５０モル％）６５重量％と、アクリロニトリル・スチレン共重合体（共重合体の重量を基準としてアクリロニトリル含量３０重量％）３５重量％とを均一に混ぜ、２軸押出機を用いて、窒素下、溶融混練押出しを行い得られたペレット（II）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、４０μｍ厚みの二軸延伸フィルムを得た。

得られた二軸延伸フィルムおよび偏光板の特性を表１に示す。本実施例のフィルムおよび偏光板は、適切な透湿度を有しており、そのため得られた偏光板は、十分な長期耐久性を有していた。またフィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満であり、光学等方性に優れていた。

［実施例３］
樹脂組成物として、ペレット（Ｉ）の代わりに、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体（ポリマー（分子量（Ｍｎ）：９５０００）中のマレイミド単位およびイソブテン単位は、それぞれ５０モル％）６０重量％と、アクリロニトリル・スチレン共重合体（共重合体の重量を基準としてアクリロニトリル含量３０重量％）４０重量％とを均一に混ぜ、２軸押出機を用いて、窒素下、溶融混練押出しを行い得られたペレット（III）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、４０μｍ厚みの二軸延伸フィルムを得た。

得られた二軸延伸フィルムおよび偏光板の特性を表１に示す。本実施例のフィルムおよび偏光板は、適切な透湿度を有しており、そのため得られた偏光板は、十分な長期耐久性を有していた。またフィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が−４００ｎｍ以上０ｎｍ未満であり、優れた位相差特性を示した。

［比較例１］
樹脂組成物として、ペレット（Ｉ）の代わりに、市販のＣＯＰ樹脂（日本ゼオン製、ゼオネックス）を用いた以外は、実施例１と同様にして厚み４０μｍの未延伸フィルムを得、延伸せずにそのまま評価に供した。

得られた未延伸フィルムおよび偏光板の特性を表１に示す。本比較例のフィルムおよび偏光板は、透湿度が小さすぎるため、得られた偏光板は十分な長期耐久性を示さなかった。

［比較例２］
市販のＴＡＣフィルム（富士写真フィルム（株）製、製品名フジタック、厚み８０μｍ）を用い、評価に供した。
評価したフィルムおよび偏光板の特性を表１に示す。本比較例のフィルムおよび偏光板は、透湿度が大きすぎるため、得られた偏光板は十分な長期耐久性を示さなかった。

本発明によれば、偏光板、特に液晶ディスプレイ用の偏光板の耐久性を向上させうる偏光板用偏光子支持基材用フィルムを提供することができ、その工業的価値は高い。

Claims

マレイミド・オレフィン共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とからなる樹脂混合物、アクリル樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂からなり、透湿度が５〜２５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）であり、厚みが５〜２００μｍであることを特徴とする偏光子支持基材用フィルム。
フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である請求項１に記載の偏光子支持基材用フィルム。
フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、かつフィルム厚み方向の５５０ｎｍにおける位相差が−４００ｎｍ以上０ｎｍ未満である請求項１に記載の偏光子支持基材用フィルム。
フィルム面内方向の５５０ｎｍにおける最大位相差が１０ｎｍ未満である請求項１に記載の偏光子支持基材用フィルム。
溶融押出キャスティングにより製膜されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の偏光子支持基材用フィルム。
少なくとも一方向に延伸されてなる請求項５に記載の偏光子支持基材用フィルム。
請求項１〜６のいずれかに記載の偏光子支持基材用フィルムを偏光子の少なくとも一方の面の偏光子支持基材として用いた偏光板。
偏光子の両方の面の偏光子支持基材として用いた、請求項７に記載の偏光板。