JP2012092216A - 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法及び光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリカーボネート系樹脂組成物を溶融押出して光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムを製造する方法であって、ポリカーボネート系樹脂組成物が、離型剤を、ポリカーボネート系樹脂100重量部に対して、0.05重量部以下含有することを特徴とする光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
【選択図】なし
Description
(2)離型剤が、アルコールと脂肪酸とのエステルである前記(1)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(3)離型剤が、多価アルコールと脂肪酸とのエステルである前記(2)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(4)離型剤が、多価アルコールと脂肪酸との部分エステルである前記(3)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(5)光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの厚みが30〜300nmで全光線透過率が85%以上である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(6)光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムのヘイズが50%以上である前記(1)〜(5)のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(7)光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの表面光沢度が50%以下である前記(1)〜(6)のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(8)光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの波長590nmの入射光のリタデーションが30nm以下である前記(1)〜(7)のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(9)光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの少なくとも一面が、マット面である前記(1)〜(8)のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(10)マット面がマットロール転写により形成されたものである前記(9)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
(11)前記(1)〜(10)のいずれかに記載の製造方法により得られる光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
(12)液晶表示装置に使用される前記(11)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
(13)前記液晶表示装置における偏光分離シートの保護に使用される前記(12)に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
ポリカーボネート系樹脂組成物は、ポリカーボネート系樹脂と離型剤を含有する。ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、耐熱性、機械的強度、透明性等に優れた芳香族ポリカーボネート系樹脂が好適に用いられる。芳香族ポリカーボネート系樹脂は、通常、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法、溶融エステル交換法で反応させて得られたものの他、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法により重合させたもの、または環状カーボネート化合物の開環重合法により重合させて得られるものである。
η=1.23×10−4M0.83 (I)
多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、例えば、パルミチン酸モノグリセリド、パルミチン酸ジグリセリド、パルミチン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ビフェニルビフェネ−ト、ソルビタンモノステアレート、2−エチルヘキシルステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート等のジペンタエリスルトールの全エステルまたは部分エステル等が挙げられる。
本発明の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムは、少なくとも一面がマット面であることが好ましい。
例えば、本発明における光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムを液晶表示装置に用いる場合は、液晶表示に利用される光が偏光であることから、光学歪みの小さいフィルムが要求され、30nm以下のリタデーション値であることが好ましい。液晶表示装置用の中でも偏光分離シート保護に用いられる偏光分離シート保護フィルムとして本発明の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムを用いる場合には、下述の理由から、偏光分離シートより出射してくる偏光の偏光方向をなるべく乱さないように、リタデーション値が低いことが好ましく、リタデーション値は20nm以下であることがより好ましい。
液晶表示装置は、図2に示すように、バックライトユニット8上に液晶パネル11が設置されており、バックライトユニット8から出射される光が液晶パネル11へ入射するように構成されている。偏光分離シート9は、通常、バックライトユニット8と液晶パネル11との間に配置されるものであり、バックライトユニット8から出射されてくる無偏光光を互いに直交関係にある2つの偏光光に分離し、一方の偏光光のみを選択的に透過して液晶パネル11側に出射し、もう一方の偏光光をバックライトユニット8側に戻して、バックライトユニット内で反射させた後、再度、偏光分離シート9に入射させて再利用することで、光の利用効率を向上させるようにしたものである。したがって、偏光分離シート9の保護のために該シート9の両方または一方の面に積層や貼合して用いられる偏光分離シート保護フィルム10としては、該シート9より出射してくる偏光の偏光方向をなるべく乱さないように、リタデーション値が低いことが好ましく、20nm以下のリタデーション値であることがより好ましい。
本発明の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムは、上述したポリカーボネート系樹脂組成物からなり、少なくとも一面がマット面であるものが好ましい。光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法としては、上述したポリカーボネート系樹脂組成物を溶融押出する方法や、該樹脂組成物を溶液製膜する方法等が挙げられる。中でも、溶融押出する方法によれば、光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム成形時の、ダイ出口からの発煙を抑制することができる。マット面の形成方法としては、溶融押出成形時に外周面に凹凸形状が形成された金属ロールである、いわゆるマットロールを用いた転写による方法や、マット化剤となる透明微粒子を配合したポリカーボネート系樹脂を用いて溶融押出成形において表面に凹凸を形成させる方法等が挙げられる。光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムとしては、ポリカーボネート系樹脂を主として含有していればよく、他の樹脂がブレンドされていてもよく、また、他の樹脂との多層溶融押出成形によって得られる2種2層や2種3層の多層フィルムであってもよい。多層フィルムの場合、光拡散剤、紫外線吸収剤、有機系染料、無機系染料、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤等を1層だけに配合してもよいし、2層以上に配合してもよい。
いわゆるマットロールを用いたマット面の形成方法としては、溶融押出成形時に外周面に凹凸形状が形成された金属ロールを用いて、凹凸形状を転写する方法であり、例えば特開2009−196327号公報、特開2009−202382号公報に記載の方法などを挙げることができる。
同図に示すように、この製造プロセスは、溶融押出機1を準備し、押出機に投入されたポリカーボネート系樹脂組成物は溶融混錬され、ポリマーフィルター2を通過後、ダイ3(Tダイ)を介して樹脂が広げられ、ダイ出口からフィルム状となって押し出される。
また、マット面の他の形成方法として、マット化剤となる透明微粒子を配合した樹脂を用いて溶融押出成形において表面に凹凸を形成させることができる。特に、マット化剤を用いる場合には、多層溶融押出成形において、表層を形成する樹脂のみにマット化剤となる粒子を配合させることで、表面に凹凸を形成させる方法が好ましく用いられる。通常、マット化剤の添加により表面凹凸を得る場合には、一定量以上のマット化剤を添加することが必要となり、コスト的な観点から多層溶融押出成形において、表層を形成する樹脂のみにマット化剤を含有させる方法が一般的に用いられる。この際の多層押出成形方法としては、例えば、前述した特開2009−196327号公報、特開2009−202382号公報に記載の方法を挙げることができ、この場合にはマット化剤の効果により表面凹凸が形成されることから、第2冷却ロール5は通常の表面状態が鏡面の金属ロールを採用することもできる。
クロロシラン類としては、例えば、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシランなどが挙げられる。シロキサン系重合体は架橋されていてもよい。架橋させるには、例えば、シロキサン系重合体に過酸化ベンゾイル、過酸化2,4−ジクロルベンゾイル、過酸化p−クロルベンゾイル、過酸化ジキュミル、過酸化ジ−t−ブチル−2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンなどの過酸化物を作用させればよい。また、末端シラノール基を有する場合には、アルコキシシラン類と縮合架橋させてもよい。架橋された重合体は、ケイ素原子1個あたり、有機残基が2〜3個程度結合した構造であることが好ましい。
かかるシロキサン系重合体は、シリコーンゴム、シリコーンレジンとも称される重合体であって、常温では固体のものが好ましく用いられる。シロキサン重合体粒子は、かかるシロキサン重合体を粉砕することで得ることができる。線状オルガノシロキサンブロックを有する硬化性重合体やその組成物を噴霧状態で硬化させることで、粒状粒子としてもよい。また、アルキルトリアルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物をアンモニア又はアミン類の水溶液中で加水分解縮合させることで粒状粒子として得てもよい。
かかるシロキサン系重合体粒子の屈折率は通常1.40〜1.47程度である。
溶融押出機1:ベント付きスクリュー径115mm一軸押出機(東芝機械(株)製)
ポリマーフィルター2:フィルター孔サイズ10μm
ダイ3:Tダイ(単層ダイ)
第1冷却ロール4、第2冷却ロール5および第3冷却ロール6を以下のように構成した。
第1冷却ロール4:外径450mmφで硬度A70°のシリコンゴムロール
第2冷却ロール5:外径450mmφでブラスト処理によって算術平均粗さ(Ra)3.5μmの凹凸形状が形成されたステンレス鋼製の金属ロール(ドリルドロール)
第3冷却ロール6:外径450mmφで鏡面仕上げのステンレス鋼製の金属ロール(ドリルドロール)
ポリカーボネート系樹脂として、300℃、1.2kg荷重でのMVRが14cm3/10min、粘度平均分子量が20200である住友ダウ(株)製の「カリバー301−15」を用いた。
離型剤として、パルミチン酸モノグリセリドおよびステアリン酸モノグリセリドを用いた。
ポリカーボネート系樹脂と離型剤を表1に示す割合で含有するポリカーボネート系樹脂組成物を115mmφの単軸の溶融押出機1に供給し、ダイ3の手前に設置したフィルター孔サイズが10μmのポリマーフィルター2を通過させた後、ダイ3(ダイ温度:255℃)から、300kg/hrの吐出量でフィルム状の樹脂を押出し、該樹脂を第1冷却ロール4(設定温度:34℃)と第2冷却ロール5(設定温度:130℃)との間に挟み込み、第2冷却ロール5に巻き掛け、次いで、第2冷却ロール5と第3冷却ロール6(設定温度:135℃)との間に通し、さらに第3冷却ロールに巻き掛けて、一方の面に凹凸形状が転写された厚み130μmの光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム7を24時間連続成形した。各光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム7は、いずれも第2冷却ロールからの離型性は良好であった。
JIS K7361−1に準拠して、光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの全光線透過率(Tt)を測定した。
JIS K7136に準拠して、光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムのヘイズ(H)を測定した。
得られた光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムから50mm角サイズで試験片を切り出し、微小面積複屈折率計(王子計測機器(株)製の「KOBRA−CCO/X」)により590nmにおけるリタデーション値を測定した。
JIS Z8741に準拠して、得られた光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムのマット面(第2冷却ロールに接した面)の60度光沢度を測定した。
光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの溶融押出成形時に、ダイ出口からの発煙を目視で観察した。発煙がほとんどない場合は「◎」、発煙が少ない場合は「○」、発煙が多い場合は「×」と判定した。
光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの溶融押出成形時に、ダイ出口から発生する蒸散物の個数をパーティクルカウンター(MetOne製)により測定した。まず、押出機周辺の大気1リットル相当分をブランク測定して、パーティクルカウンター内に存在する気体を押出機周辺の大気に置換し、次いで、ダイのフィルム幅方向中央部であって、ダイの押出流れ方向側の側端部上流側から押出流れ方向上流側に2cm、かつダイ出口の高さから上方に10cmの位置に吸引プローブを設置し、約10秒間大気を吸引し、吸引した大気の1リットル相当分中に存在する各粒子径範囲の蒸散物の個数を測定した。
2 ポリマーフィルター
3 ダイ
4 第1冷却ロール
5 第2冷却ロール
6 第3冷却ロール
7 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム
8 バックライトユニット
9 偏光分離シート
10 偏光分離シート保護フィルム
11 液晶パネル
Claims (13)
- ポリカーボネート系樹脂組成物を溶融押出して光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムを製造する方法であって、
ポリカーボネート系樹脂組成物が、離型剤を、ポリカーボネート系樹脂100重量部に対して、0.05重量部以下含有することを特徴とする光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。 - 離型剤が、アルコールと脂肪酸とのエステルである請求項1に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 離型剤が、多価アルコールと脂肪酸とのエステルである請求項2に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 離型剤が、多価アルコールと脂肪酸との部分エステルである請求項3に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの厚みが30〜300nmで全光線透過率が85%以上である請求項1〜4のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムのヘイズが50%以上である請求項1〜5のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの表面光沢度が50%以下である請求項1〜6のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの波長590nmの入射光のリタデーションが30nm以下である請求項1〜7のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの少なくとも一面が、マット面である請求項1〜8のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- マット面がマットロール転写により形成されたものである請求項9に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルムの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法により得られる光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
- 液晶表示装置に使用される請求項11に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
- 前記液晶表示装置における偏光分離シートの保護に使用される請求項12に記載の光学用ポリカーボネート系樹脂フィルム。
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