JP2010197776A - 延伸フィルムの製造方法および画像表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】
ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償フィルムを低コストで生産すること。
【解決手段】
延伸に伴い正の複屈折を示すポリマーと延伸に伴い負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを長手方向と幅方向に延伸する延伸フィルムの製造方法であって、正の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度と負の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度のうち、温度が低い方をＴｇ_１（℃）とし、温度の高い方をＴｇ_２（℃）とし、長手方向の延伸温度をＴ_ＭＤ（℃）とし、幅方向の延伸温度をＴ_ＴＤ（℃）としたとき、下記条件（１）〜（４）を全て満足せしめる製造方法とする。
（１）Ｔｇ_１＋２０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_１＋４０℃
（２）Ｔｇ_２−３０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_２−５℃
（３）Ｔｇ_１＋４０℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_１＋１００℃
（４）Ｔｇ_２−５℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_２＋２０℃
【選択図】 なし

Description

本発明は光学用延伸フィルムの製造方法に関する。更に詳しくは、ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償フィルムを低コストで生産するための延伸フィルムの製造方法に関する。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの画像表示装置には画質を向上する目的で高分子材料からなる様々な光学フィルムが用いられている。特に液晶ディスプレイなど、２枚の偏光板をクロスニコル状態で使用するディスプレイにおいては、画面を正面から見たときに比べ斜め方向から見たときの色合いが変化する、いわゆる視野角特性が問題となってきた。この問題を解決するために、様々な光学補償フィルムが使用されてきた。

光学補償フィルムは３次元の屈折率を制御することで、ディスプレイの視野角特性を改善する役割を担うが、液晶セルのモードにより要求特性が異なる。例えば、ＩＰＳ型液晶テレビにおいては、式（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚ係数が０．４〜０．５となるフィルムが必要である。

しかし、Ｎｚ係数が０．５となるフィルムは、厚み方向の屈折率を制御する必要があり、１軸延伸や２軸延伸など通常の延伸工程で得ることが困難なため、これまでに様々な工夫がされてきた。

例えば、特許文献１には、フィルムの表裏に温度差を付けた状態で、フィルムをロール表面に沿わせて湾曲させることで厚み方向の屈折率を制御する方法が記載されている。しかし、本製造方法では、厚み方向の屈折率が十分に大きくならないため、Ｎｚ係数を０．５に制御するのは困難であった。

また、特許文献２〜４には、フィルムの両面に収縮性フィルムを貼り合わせ、長手方向に延伸すると同時に幅方向に収縮させて、Ｎｚ係数が０．５のフィルムを製膜する方法が記載されている。本方法によれば、フィルムのＮｚ係数を制御することは可能であるが、製造工程が複雑であり、製品が高コストになること、また製造期間が長いことから、改善が求められていた。

特開平７−３３３４３９号公報 特開２００５−３１６２１号公報 特開２００６−９１８３６号公報 特開２００６−５８５４０号公報

本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。すなわち、本発明の目的は、光学用の延伸フィルムの製造方法に関し、ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償フィルムを低コストで生産するための製造方法を提供することにある。

上記した目的を達成するための本発明は、延伸に伴い正の複屈折を示すポリマーと延伸に伴い負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを長手方向と幅方向に延伸する延伸フィルムの製造方法であって、正の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度と負の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度のうち、温度が低い方をＴｇ_１（℃）とし、温度の高い方をＴｇ_２（℃）とし、長手方向の延伸温度をＴ_ＭＤ（℃）とし、幅方向の延伸温度をＴ_ＴＤ（℃）としたとき、下記条件（１）〜（４）を全て満足する延伸フィルムの製造方法によって達成される。

（１）Ｔｇ_１＋２０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_１＋４０℃
（２）Ｔｇ_２−３０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_２−５℃
（３）Ｔｇ_１＋４０℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_１＋１００℃
（４）Ｔｇ_２−５℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_２＋２０℃

本発明の延伸フィルムの製造方法は、ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償フィルムを低コストで提供可能であるため、光学用フィルムの製造方法として好適に適用することができる。

本発明の延伸フィルムの製造方法は、延伸に伴い正の複屈折を示すポリマーと延伸に伴い負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを延伸することに特徴がある。ここで、正の複屈折とはシートを１軸延伸した場合に延伸方向と平行方向の屈折率が最大となる性質を示し、負の複屈折とはシートを１軸延伸した場合に延伸方向と直角方向の屈折率が最大となる性質を示す。本発明においては正の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度と負の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度の温度のうち、温度が低い方をＴｇ_１（℃）とし、温度が高い方をＴｇ_２（℃）とし、長手方向の延伸温度をＴ_ＭＤ（℃）とし、幅方向の延伸温度をＴ_ＴＤ（℃）としたとき、下記条件（１）〜（４）を全て満足することが重要となる。これら各式を満足しない場合、後述するとおり、目的の屈折率に制御することが困難となる。

（１）Ｔｇ_１＋２０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_１＋４０℃
（２）Ｔｇ_２−３０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_２−５℃
（３）Ｔｇ_１＋４０℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_１＋１００℃
（４）Ｔｇ_２−５℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_２＋２０℃
なお、上記式を全て満足させるためには、Ｔｇ_２−Ｔｇ_１の値が２５℃より大きいことが重要である。この、温度差が２５℃以下の場合には、上記と同様に、目的の屈折率に制御することが困難となる場合がある。

上記条件を満足すれば、本発明に用いるポリマーは特に限定されない。正の複屈折を示すポリマーとしては、例えば、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂などを用いることができる。中でも、適度な位相差発現性を有することから、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が好ましく、製膜性、加工性の観点からポリカーボネート系樹脂が好ましい。

負の複屈折を示すポリマーとしては、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、αメチルスチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体などのスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、フルオレン構造を含有する樹脂などを用いることができる。中でも、低コストであり位相差発現性が高いことから、スチレン系樹脂が好ましく、適度な耐熱性と位相差発現性を有することからシンジオタクチックポリスチレンが好ましい。シンジオタクチックポリスチレンは融点を２００℃以上３００℃以下に持つ結晶性樹脂であり、結晶化によって分子が密に配向することにより高い位相差発現性を得ることができる。

本発明における延伸フィルムは、上述した正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーのうち、少なくともそれぞれ１種類以上を含有していればよく、どちらか一方または両方について２種類以上を含有していても構わない。含有させる方法としては、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを共押出やコーティングにより積層しても、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを予め混合して原料として用いても、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを共重合した原料を用いてもよい。

本発明における延伸フィルムは、正の複屈折を示すポリマーの含有量がフィルム全体の４０ｗｔ％未満であることが好ましい。４０ｗｔ％以上の場合、延伸フィルムの光弾性係数が大きくなり、画像表示素子用フィルムとして使用できない場合がある。

本発明の製造方法に用いられる延伸前の熱可塑性樹脂シートを得る方法としては、特に限定はなく、インフレーション法、Ｔ−ダイ法、カレンダー法、切削法、溶液製膜法（流延法）、エマルション法、ホットプレス法等の製造法が使用できるが、生産性の観点から好ましくは、インフレーション法、Ｔ−ダイ法が好ましく使用できる。

Ｔ−ダイ法による製造法の場合、単軸あるいは二軸押出スクリューのついたエクストルーダ型溶融押出装置等が使用できる。着色が低減できるため、Ｌ／Ｄ＝１５以上１２０以下の二軸混練押出機が好ましい。本発明の製造方法における溶融押出温度は、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは２００〜３００℃である。溶融剪断速度は１，０００Ｓ^−１以上５，０００Ｓ^−１以下が好ましい。

正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを予め混合して原料として用いる場合、２種類以上の原料をブレンダーなどによりドライブレンドしてそのまま使用しても、バンバリーミキサー、単軸又は二軸スクリュー押出し機などの溶融押出装置を使用して混練してもよい。溶融押出装置を使用し溶融混練する場合、着色抑制の観点から、ベントを使用し減圧下での溶融混練あるいは窒素気流下での溶融混練を行うことが好ましい。

積層によりフィルム中に正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを含有させる場合は、共押出やコーティングを用いることができる。コーティングにより積層体を得る方法としては、例えば負の複屈折を示すポリマーを含むフィルムの少なくとも片面に、正の複屈折を示すポリマーを含む吐剤を塗工後に乾燥して得る方法が挙げられる。共押出により積層体を得る方法としては、２機以上の押出機を用い、それぞれの原料をマルチマニホールド方式やフィードブロック方式により積層する方法が挙げられる。

溶融した熱可塑性樹脂を移送する方法としては、押出機の吐出圧力をそのまま利用してもよいし、押出機後にギアポンプを設置し、ギアポンプにより移送してもよいが、吐出ムラに起因する厚みムラが低減することから、ギアポンプを用いることが好ましい。ギアポンプにより移送された溶融した熱可塑性樹脂は、欠点の原因となる異物を除去しフィルムの品位を向上させるため、濾過を行うことが好ましい。濾過精度は５０μｍ以上の異物を除去できることが好ましい。さらに好ましくは１０μｍ以上、最も好ましくは５μｍ以上である。濾過精度が粗いと、フィルムに異物起因の欠点が発生し、光学用フィルムとして使用できない場合がある。濾過精度は細かいほどフィルム品位の観点からは好ましいが、細かすぎると濾圧の上昇により製膜が困難になる場合がある。濾過精度の異なる複数のフィルターにより段階的に濾過を行うと濾過寿命が延長されるため好ましい。濾過は、１５０℃以上３００℃以下の温度で行うことができる。フィルターは、例えば、焼結金属、多孔性セラミック、サンド、金網等の中から適宜選択し用いることができる。

続いて熱可塑性樹脂を口金から吐出させ、密着手段である静電印加法、エアーチャンバー法、エアーナイフ法、プレスロール法などで支持体に密着させ除冷固化させてガラス転移温度（Ｔｇ）付近まで冷却し、未延伸のフィルムを得ることが好ましい。支持体にはドラムやエンドレスベルトなどの方法を用いることができるが、生産性に優れることからドラムが好ましい。

支持体表面の温度（℃）は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ−１００℃以上、Ｔｇ＋５０℃以下であることが好ましい。より好ましくはＴｇ−５０℃以上、Ｔｇ＋３０℃以下である。支持体表面の温度がＴｇ−１００℃未満であるとシートが支持体上で急冷され、平面性が悪化する場合がある。Ｔｇ＋５０℃を超えると、シートの強度が弱く支持体からの剥離時に平面性が低下する場合がある。また、原料にシンジオタクチックポリスチレンなどの結晶性樹脂を用いる場合には、支持体表面の温度（℃）は、熱可塑性樹脂の結晶化温度をＴｃ（℃）としたとき、Ｔｃ−１００℃以上、Ｔｃ以下であることが好ましい。より好ましくはＴｃ−５０℃以上、Ｔｃ−１０℃以下である。支持体表面の温度がＴｃ−１００℃未満であるとシートが支持体上で急冷され、平面性が悪化する場合がある。Ｔｃを超えると、結晶性樹脂が支持体上で結晶化し、シートが白化する場合がある。

続いて、得られた未延伸シートの延伸方法について説明する。

通常の熱可塑性シートの延伸においては、例えば正の複屈折を示すポリマーからなるシートを幅拘束無しで１軸延伸した場合、延伸フィルムの延伸方向の屈折率をｎｘ１、幅方向の屈折率をｎｙ１、厚み方向の屈折率をｎｚ１とすると、下式（５）の関係を満たす。

式（５） ｎｘ１＞ｎｙ１＝ｎｚ１
一方、負の複屈折を示すポリマーからなるシートを幅拘束無しで１軸延伸した場合、延伸フィルムの延伸方向の屈折率をｎｘ２、幅方向の屈折率をｎｙ２、厚み方向の屈折率をｎｚ２とすると、下式（６）の関係を満たす。

式（６） ｎｙ２＝ｎｚ２＞ｎｘ２
従って、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを延伸すると、延伸方向に対して幅方向と厚み方向の屈折率は制御できても、幅方向の屈折率と厚み方向の屈折率を個別に制御することができないため、Ｎｚ係数を０．３〜０．６の範囲で制御することは困難であった。

これに対し、本発明の製造方法（延伸方法）は、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを延伸する際に、長手方向の延伸では、両成分が配向する温度（低温）で延伸し、幅方向の延伸では、両成分のうち耐熱性が高い方の成分のみが配向する温度（高温）で延伸することにより、３次元の屈折率を個別に制御し、Ｎｚ係数が０．３〜０．６であるフィルムの製膜を可能にせしめたものである。

本発明の延伸フィルムの製造方法は、フィルムの長手方向と幅方向に延伸する工程を含む延伸フィルムの製造方法であって、正の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度と負の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度のうち、温度が低い方をＴｇ_１（℃）とし、温度の高い方をＴｇ_２（℃）とし、長手方向の延伸温度をＴ_ＭＤとし、幅方向の延伸温度をＴ_ＴＤとしたとき、下記条件（１）〜（４）を全て満足するように延伸を行う。

（１）Ｔｇ_１＋２０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_１＋４０℃
（２）Ｔｇ_２−３０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_２−５℃
（３）Ｔｇ_１＋４０℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_１＋１００℃
（４）Ｔｇ_２−５℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_２＋２０℃
式（１）において、Ｔ_ＭＤの温度がＴｇ_１＋２０℃未満であると、Ｔｇが高い方の成分に対して延伸温度が十分でなくフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。Ｔ_ＭＤの温度がＴｇ_１＋４０℃以上であると、延伸しても分子が配向せず、目標のＮｚ係数が得られなかったり、面内位相差が小さくなる場合がある。Ｔ_ＭＤの温度はより好ましくはＴｇ_１＋２５℃以上、Ｔｇ_１＋３５℃未満である。

式（２）において、Ｔ_ＭＤの温度がＴｇ_２−３０℃未満であると、Ｔｇが高い方の成分に対して延伸温度が十分でなくフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。Ｔ_ＭＤの温度がＴｇ_２−５℃以上であると、延伸しても分子が配向せず、目標のＮｚ係数が得られなかったり、面内位相差が小さくなる場合がある。Ｔ_ＭＤの温度はより好ましくはＴｇ_２−２０℃以上、Ｔｇ_２−１０℃未満である。

式（３）において、Ｔ_ＴＤの温度がＴｇ_１＋４０℃未満であると、横延伸においてもＴｇが低い方の成分が配向するため、Ｎｚ係数を制御できなくなる場合がある。Ｔ_ＴＤの温度がＴｇ_１＋１００℃以上であると延伸機内でフィルムが軟化しすぎて、フィルムがばたついて延伸ムラが発生したり、破断して生産性が低下する場合がある。Ｔ_ＴＤの温度はより好ましくはＴｇ_１＋４５℃以上、Ｔｇ_１＋１００℃未満である。

式（４）において、Ｔ_ＴＤの温度がＴｇ_２−５℃未満であると、Ｔｇが低い方の成分が配向し易くなり、Ｎｚ係数を制御できなくなる場合がある。Ｔ_ＴＤの温度がＴｇ_１＋１００℃以上であると延伸機内でフィルムが軟化しすぎて、フィルムがばたついて延伸ムラが発生したり、破断して生産性が低下する場合がある。Ｔ_ＴＤの温度はより好ましくはＴｇ_２＋０℃以上、Ｔｇ_２＋１５℃未満である。

本発明の延伸フィルムの製造方法は、長手方向の延伸倍率が、１．１倍以上３．０倍以下であることが好ましい。１．１倍未満では分子が十分に配向せず、目標のＮｚ係数が得られなかったり、面内位相差が小さくなる場合がある。３．０倍を超えるとフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。長手方向の延伸倍率はより好ましくは１．３倍以上２．５倍以下である。尚、長手方向の延伸倍率は、正の複屈折ポリマーと負の複屈折ポリマーの混合割合や幅方向の延伸条件など、他の条件とのバランスから、最終的に延伸フィルムのＮｚ係数と面内位相差が目標値になるように適宜決定されるべきものである。

本発明の延伸フィルムの製造方法は、幅方向の延伸倍率が、１．１倍以上３．０倍以下であることが好ましい。１．１倍未満では分子が十分に配向せず、目標のＮｚ係数が得られなかったり、面内位相差が小さくなる場合がある。３．０倍を超えるとフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。幅方向の延伸倍率はより好ましくは１．３倍以上２．５倍以下である。尚、幅方向の延伸倍率は、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーの混合割合や長手方向の延伸条件など、他の条件とのバランスから、最終的に延伸フィルムのＮｚ係数と面内位相差が目標値になるように適宜決定されるべきものである。

延伸速度は１０％／分以上１０，０００％／分以下であることが好ましい。延伸速度が１０％／分未満であると、延伸による靱性改善の効果が得られなかったり、装置が大きくなり生産性が低下する場合がある。延伸速度が１０，０００％／分を超えると、延伸時にフィルム破れが生じ生産性が低下したり、フィルムが白化しヘイズが上昇する場合がある。延伸速度はより好ましくは５０％／分以上５，０００％／分以下である。

本発明における延伸フィルムは、ヘイズが５％以下であることが好ましい。より好ましくは３％以下、更に好ましくは１％以下である。ヘイズが５％を超えると視認性や輝度が低下するため画像表示用部材として使用できない場合がある。ヘイズは低いほど好ましいが現実的には０．０１％程度が下限である。

また、本発明の延伸フィルムは、全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。より好ましくは９３％以上である。また、現実的な上限としては、９９％程度である。９０％未満であると輝度が低下するため画像表示用部材として使用できない場合がある。

かかる全光線透過率およびヘイズ値にて表される優れた透明性を達成するには、正の複屈折を示すポリマーと負の複屈折を示すポリマーを選択する際、お互いに相溶性の良い樹脂や屈折率の近い樹脂を選択することが重要である。また、可視光を吸収する添加剤や共重合成分を導入しないようにすることや、ポリマーと相溶性の良い添加剤を用いること、ポリマー中の異物を高精度濾過により除去しフィルム内部の光の拡散や吸収を低減させること、製膜時のフィルム接触部（塗布基材、搬送ロールなど）の表面粗さを小さくしてフィルム表面の表面粗さを小さくすることが有効である。また、熱可塑性樹脂の屈折率を小さくすることによりフィルム表面の光の拡散や反射を低減させることが有効である。尚、全光線透過率およびヘイズ値は、ＪＩＳ−Ｋ７３６１−１（１９９７）およびＪＩＳ−Ｋ７１３６（２０００）に従い、測定した値である。

本発明における延伸フィルムは、厚みが２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。厚みは本フィルムの使用する形態によって適宜選択すればよいが、より好ましくは、３０μｍ以上１５０μｍ以下、更に好ましくは、４０μｍ以上１００μｍ以下である。厚みが２００μｍより厚いと生産性が低下する場合がある。厚みが２０μｍ未満では、十分な位相差が得られない場合がある。

本発明における延伸フィルムは、Ｎｚ係数が０．３以上０．６以下であることが好ましい。より好ましくは、０．４以上０．５以下である。Ｎｚ係数が０．３未満、または０．６を超えると、ＩＰＳ型液晶ディスプレイに用いたとき視野角特性が改善されず、光学補償フィルムとして使用できない場合がある。

本発明における延伸フィルムは、フィルム面内の位相差（Ｒｅｔ）が１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは２００ｎｍ以上２９０ｎｍ以下である。１５０ｎｍ未満の場合、光学補償フィルムとしての視野角特性改善効果が十分に発現しない場合がある。また３００ｎｍを超えると、ＩＰＳ型液晶ディスプレイに用いたとき視野角特性が改善されず、光学補償フィルムとして使用できない場合がある。

Ｎｚ係数が０．３以上０．６以下である延伸フィルム、およびフィルムの面内位相差が１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である延伸フィルムを得るためには、延伸に伴い正の複屈折を示すポリマーと延伸に伴い負の複屈折を示すポリマーを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを、上述した条件（１）〜（４）を満たす条件で延伸することが重要である。尚、ここでいうＮｚ係数および、面内の位相差Ｒｅｔとは、波長５９０ｎｍの光線に対するフィルム面内の屈折率の最大値をｎｘ、フィルム面内のｎｘと直交する方向の屈折率をｎｙ（ただしｎｘ＞ｎｙ）とし、波長５９０ｎｍの光線に対するフィルムの厚み方向の屈折率をｎｚ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたときに、下式で定義される。

Ｎｚ係数＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
面内の位相差Ｒｅｔ（ｎｍ）＝ｄ×（ｎｘ−ｎｙ）
本発明における延伸フィルムは光弾性係数が２０×１０^−１２／Ｐａ以下であることが好ましい。２０×１０^−１２／Ｐａより大きいと、部材の貼り合わせ工程でフィルムにかかる張力により位相差が発現し色調が変化したり、画像表示素子の使用環境下での部材の寸法変化により色調が変化する場合がある。

本発明における延伸フィルムは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が１００℃未満であると、画像表示装置を使用している環境下でフィルムが変形し、Ｎｚ係数や位相差が変化して画像の色調が変化する場合がある。また、車載用などきびしい環境下で使用する画像表示装置に使用する場合は、ガラス転移温度は１２０℃上であることが好ましい。

また、本発明における延伸フィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で、シリコーン系化合物、スチレン系化合物、ニトリル系化合物、共役ジエン系化合物、ウレタン系化合物、エチレン系化合物、プロピレン系化合物およびイソブテン系化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を重合させたものから構成されるゴム成分を含有していても構わない。ゴム成分を含有させることによりフィルムの靱性が向上し、加工性が改善する。ただし、ゴム成分はフィルムの表面硬度を低下させたり、位相差やヘイズなどの光学特性に悪影響を及ぼす場合があるため、含有量を極力抑えることが好ましい。ゴム成分の含有量は熱可塑性樹脂フィルムに対し２０ｗｔ％以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｗｔ％以下であり、フィルム中に上記のゴム成分が含有されないことが最も好ましい。

また、本発明における延伸フィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール系、ベンゾエート系、およびシアノアクリレート系などの酸化防止剤、高級脂肪酸や酸エステル系および酸アミド系、さらに高級アルコールなどの滑剤および可塑剤、無機粒子及び有機粒子からなる添加剤、モンタン酸およびその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミドおよびエチレンワックスなどの離型剤、亜リン酸塩、次亜リン酸塩などの着色防止剤、ハロゲン系難燃剤、リン系やシリコーン系の非ハロゲン系難燃剤、核剤、アミン系、スルホン酸系、ポリエーテル系などの帯電防止剤、顔料などの着色剤などの添加剤を任意に含有させてもよい。ただし、適用する用途が要求する特性に照らし、その添加剤保有の色が延伸フィルムに悪影響を及ぼさず、かつ透明性が低下しない範囲で添加することが好ましい。

かくして得られるフィルムは、その優れた生産性と視野角改善効果を活かして、画像表示装置用の画像表示素子として好ましく用いることができる。

ここで、画像表示素子とはディスプレイ機器用の部材であり、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどフラットパネルディスプレイに用いられる部材を示す。例えば、プラスチック基板、レンズ、偏光板、偏光子保護フィルム、紫外線吸収フィルム、赤外線吸収フィルム、電磁波シールドフィルムや、プリズムシート、プリズムシート基材、フレネルレンズ、光ディスク基板、光ディスク基板保護フィルム、導光板、位相差フィルム、光拡散フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムシート、タッチパネル用導電フィルムが例示できる。

上記成形品の具体的用途としては、例えば、各種カバー、各種端子板、プリント配線板、スピーカー、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機器、また、透明性、耐熱性に優れている点から、映像機器関連部品としてカメラ、ＶＴＲ、プロジェクションＴＶ等のファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズ等、光記録・光通信関連部品として各種光ディスク（ＶＤ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤ、ＬＤ等）基板保護フィルム、光スイッチ、光コネクター等、情報機器関連部品として、液晶ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、プラズマディスプレイの導光板、フレネルレンズ、偏光板、偏光子保護フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムシート、タッチパネル用導電フィルム、カバー等、これら各種の用途にとって極めて有用であり、特に、本発明の延伸フィルムの製造方法によれば、Ｎｚ係数を制御することが可能であるためＩＰＳ型液晶ディスプレイ用の光学補償フィルムとして有用である。

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

なお、物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。

１．フィルム厚み
マイクロ厚み計（アンリツ社製）を用いて５点測定し、平均値を求めた。

２．面内の位相差Ｒｅｔ、Ｎｚ係数
王子計測（株）製の自動複屈折系（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用い、波長５９０ｎｍの光線に対する樹脂フィルム面内の直交軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ（ただしｎｘ≧ｎｙ）、波長５９０ｎｍの光線に対する樹脂フィルムの厚み方向の屈折率ｎｚを測定し、樹脂フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）とした時に下記式から求めた。測定回数は１回。

面内の位相差 Ｒｅｔ（ｎｍ）＝ｄ×（ｎｘ−ｎｙ）
Ｎｚ係数 Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
３．ガラス転移温度（Ｔｇ）
示差走査熱量計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ−７型）を用い、窒素雰囲気下、２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。サンプル量は５ｍｇとした。

尚、ここでいうガラス転移温度とは、示差走査熱量測定器（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ−７型）を用いて、昇温速度２０℃／分で測定し、ＪＩＳ−Ｋ７１２１（１９８７）に従い、求めた中間点ガラス転移温度（Ｔ_ｍｇ）である。

４．透明性（全光線透過率、ヘイズ値）
日本電色工業（株）製ヘイズメーターＮＤＨ５０００を用いて、２３℃での全光線透過率（％）、ヘイズ値（％）を３回測定し、平均値で透明性を評価した。全光線透過率はＪＩＳ−Ｋ７３６１−１（１９９７）、ヘイズはＪＩＳ−Ｋ７１３６（２０００）に準じて測定を行った。

５．光弾性係数
短辺１ｃｍ長辺７ｃｍのサンプルを切り出した。このサンプルを島津（株）社製ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ Ｕ３Ｃ１−５Ｋを用いて、上下１ｃｍずつをチェックに挟み長辺方向に１ｋｇ／ｍｍ^２（９．８１×１０^６Ｐａ）の張力（Ｆ）をかけた。この状態で、ニコン（株）社製偏光顕微鏡５８９２を用いてＲｅ（ｎｍ）を測定した。光源としてはナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を用いた。これらの数値を光弾性係数（１０^−１２／Ｐａ）＝Ｒｅ／（ｄ×Ｆ）にあてはめて光弾性係数を計算した。測定は１回行った。

（実施例１）
１００℃で３時間乾燥したシンジオタクチックポリスチレン（出光興産社製「ザレック^（Ｒ）１４２ＺＥ」 以下、ＳＰＳ）を４５ｍｍφの一軸押出機（Ｓ１）（設定温度２６０℃）を用いて、また、１００℃で３時間乾燥したポリカーボネート（出光興産社製「タフロン^（Ｒ）ＬＣ１７００」 以下、ＰＣ）を４０ｍｍφの一軸押出機（Ｓ２）（設定温度２６０℃）を用いて押し出し、積層構成がＰＣ／ＳＰＳ／ＰＣとなるフィードブロックを介して積層した後、Ｔダイ（設定温度２６０℃）を介してシート状に押出した。このフィルムを９５℃の冷却ロールに片面を完全に接着させるようにして冷却して、厚み２００μｍの未延伸フィルムを得た。このフィルムの積層比は吐出量を調整し、ＰＣ：ＳＰＳ：ＰＣが１：２０：１となるようにした。フィルムの断面観察の結果、積層比は１：２０：１であった。また、原料に用いたシンジオタクチックポリスチレンのガラス転移温度は１０８℃、結晶化温度は１６０℃であり、ポリカーボネートのガラス転移温度は、１４８℃であった。

続いて得られた未延伸フィルムを２０ｃｍ四方にサンプリングし、フィルムストレッチャーを用いてＭＤ方向に幅拘束無しで１．５倍に一軸延伸した。この時の延伸温度は１３５℃、延伸速度は３００％／分であった。一軸延伸後のフィルムの光学特性を表一に示す。 更に、一軸延伸後のフィルムの中央部を１５ｃｍ四方にサンプリングし、フィルムストレッチャーを用いてＴＤ方向に幅拘束しながら１．５倍に一軸延伸した。この時の延伸温度は１５５℃、延伸速度は３００％／分であった。かくして得られた延伸フィルムは厚み１００μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。

（実施例２〜４）
実施例１において、原料の割合、延伸条件を変更しする以外は実施例１と同様の方法で製膜を行い、延伸フィルムを得た。得られたフィルムの物性を表１に示す。

（実施例５）
１００℃で３時間乾燥したシンジオタクチックポリスチレン（出光興産社製「ザレック^（Ｒ）１４２ＺＥ」）７０質量部と１００℃で３時間乾燥したポリカーボネート（出光興産社製「タフロン^（Ｒ）ＬＣ１７００」）３０質量部とを配合し、２軸押出機（日本製鋼社製ＴＥＸ３０、Ｌ／Ｄ＝４４．５）を用いて、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、シリンダ温度２８０℃で混練し、ペレット状の組成物（１）を得た。

次いで、１００℃で３時間乾燥した組成物（１）を４５ｍｍφの一軸押出機（Ｓ１）（設定温度２６０℃）を用いて押し出し、Ｔダイ（設定温度２６０℃）を介してシート状に押出した。このフィルムを９５℃の冷却ロールに片面を完全に接着させるようにして冷却して、未延伸の厚み２００μｍの未延伸フィルムを得た。続いて得られた未延伸フィルムを２０ｃｍ四方にサンプリングし、フィルムストレッチャーを用いてＭＤ方向に幅拘束無しで１．５倍に一軸延伸した。この時の延伸温度は１３５℃、延伸速度は３００％／分であった。一軸延伸後のフィルムの光学特性を表１に示す。

更に、一軸延伸後のフィルムの中央部を１５ｃｍ四方にサンプリングし、フィルムストレッチャーを用いてＴＤ方向に幅拘束しながら１．５倍に一軸延伸した。この時の延伸温度は１５５℃、延伸速度は３００％／分であった。かくして得られた延伸フィルムは厚み１００μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。

（比較例１〜４）
実施例１において、原料の割合、延伸条件を変更する以外は実施例１と同様の方法で製膜を行い、延伸フィルムを得た。得られたフィルムの物性を表１に示す。

本発明の光学用延伸フィルムの製造方法によれば、ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償フィルムを低コストで生産可能となるため、光学補償フィルムの製造方法として有用である。

Claims (8)

1. 延伸に伴い正の複屈折を示すポリマーと延伸に伴い負の複屈折を示すポリマーとを含有する熱可塑性樹脂からなるシートを長手方向と幅方向に延伸する延伸フィルムの製造方法であって、正の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度と負の複屈折を示すポリマーのガラス転移温度のうち、温度が低い方をＴｇ_１（℃）とし、温度の高い方をＴｇ_２（℃）とし、長手方向の延伸温度をＴ_ＭＤ（℃）とし、幅方向の延伸温度をＴ_ＴＤ（℃）としたとき、下記条件（１）〜（４）を全て満足する延伸フィルムの製造方法。
   （１）Ｔｇ_１＋２０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_１＋４０℃
   （２）Ｔｇ_２−３０℃≦Ｔ_ＭＤ＜Ｔｇ_２−５℃
   （３）Ｔｇ_１＋４０℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_１＋１００℃
   （４）Ｔｇ_２−５℃≦Ｔ_ＴＤ＜Ｔｇ_２＋２０℃
2. 長手方向の延伸倍率が、１．１倍以上３．０倍以下である、請求項１に記載の延伸フィルムの製造方法。
3. 幅方向の延伸倍率が、１．１倍以上３．０倍以下である、請求項１または２に記載の延伸フィルムの製造方法。
4. 正の複屈折を示すポリマーの含有量がフィルム全体の４０ｗｔ％未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
5. 正の複屈折を示すポリマーがポリカーボネート系樹脂である、請求項１〜４のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
6. 負の複屈折を示すポリマーがスチレン系樹脂である、請求項１〜５のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
7. スチレン系樹脂が、融点を２００℃以上３００℃以下に持つ結晶性樹脂である、請求項６に記載の延伸フィルムの製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法により得られる延伸フィルムを用いた画像表示素子。