JP3417758B2 - 位相差フイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、光学用フイルム、
特に位相差フイルムの製造方法に関する。さらに、視野
角特性の優れた位相差フイルムの製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、位相差フイルムの製造方法に関し
て、延伸時に生じる光学斑を解消する方法として延伸時
のフイルム中の溶媒量を規定する方法が開示されてい
る。また、視野角特性を向上させる方法も開示されてい
る。これらの公知文献として特開平４―２８２２１２
号、特開平４―２０４５０３号、特開平５―１１３５０
６号公報等を挙げることができる。これらの方法は溶媒
量を比較的多くして一軸延伸を行なうものである。これ
らの方法によれば確かに比較的低温で延伸を実施できる
利点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、延伸時
のフイルム中の溶媒量が多いために延伸工程で加熱によ
る溶媒の急激な蒸発が起こり、延伸フイルムの均一性
（光学的均一性）を制御するのが容易でないばかりでな
く、延伸処理後にも残存溶媒が残り易い。この残存溶媒
が液晶表示装置用の部品を作成する時に悪影響を及ぼす
場合がある。延伸後の残存溶媒量を更に少なくしようと
すれば、乾燥のための工程を追加する必要があるなどの
課題がある。また、視野角特性も改善されるが、残存溶
媒量の多い状態で延伸するため、この溶媒の可塑化効果
によりレターデーション値が上がりにくいとか、視野角
特性の改良も不充分であるという課題もある。 【０００４】本発明の目的は、従来技術の課題を解消
し、光学的に斑が少なく、かつ視野角特性の優れた位相
差フイルムを提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の位相差フイルム
の製造方法は、ポリカーボネートのメチレンクロライド
溶液又は１，３―ジオキソラン溶液を流延製膜した後、
延伸によって複屈折性を持たせる位相差フイルムの製造
方法において、溶液中に０．１〜２．０重量％のキシレ
ンを混合させることを特徴とする。 【０００６】また、流延製膜し延伸前の段階におけるフ
イルムの溶媒含有量を０．５〜２．０重量％とし、延伸
の際にはフイルムのガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して
（Ｔｇ−５）℃以上かつ（Ｔｇ＋１５）℃以下の温度条
件において、フイルムの進行方向に一軸延伸する。 【０００７】本発明で用いられるポリカーボネート系樹
脂について特に制約はない。希望するフイルムの諸特性
が得られるポリカーボネート系樹脂であれば特に制約は
ない。一般に、ポリカーボネートと総称される高分子材
料は、その合成手法において重縮合反応が用いられて主
鎖が炭酸結合で結ばれているものを総称するが、これら
のうちでも一般に、ビスフェノール誘導体と、ホスゲン
あるいはジフェニルカーボネートから重縮合反応により
得られるものを意味する。通常、経済性および物性面か
らビスフェノールＡと呼称されている２，２―ビス（４
―ヒドロキシフェニル）プロパンをビスフェノール成分
とする繰り返し単位で表される芳香族ポリカーボネート
が好ましく使用されるが、適宜各種ビスフェノール誘導
体を選択することで、ポリカーボネート共重合体を構成
することができる。 【０００８】かかる共重合成分として個のビスフェノー
ルＡ以外に、ビス（４―ヒドロキシフェニル）メタン、
１，１―ビス（４―ヒドロキシフェニル）シクロヘキサ
ン、９，９―ビス（４―ヒドロキシフェニル）フルオレ
ン、１，１―ビス（４―ヒドロキシフェニル）―３，
３，５―トリメチルシクロヘキサン、２，２―ビス（４
―ヒドロキシ―３―メチルフェニル）プロパン、２，２
―ビス（４―ヒドロキシフェニル）―２―フェニルエタ
ン、２，２―ビス（４―ヒドロキシフェニル）―１，
１，１，３，３，３―ヘキサフルオロプロパン、ビス
（４―ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、ビス
（４―ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４―
ヒドロキシフェニル）スルフォン等を挙げることができ
る。さらに、これらのフェニル基の水素基が一部メチル
基やハロゲン基で置換されているものも含む。 【０００９】また、一部にテレフタル酸および／または
イソフタル酸成分を含むポリエステルカーボネートを使
用することも可能である。このような構成単位をビスフ
ェノールＡからなるポリカーボネートの構成成分の一部
に使用することによりポリカーボネートの性質、例えば
耐熱性、溶解性を改良することができるが、このような
共重合体についても本発明は有効である。 【００１０】本発明において用いられるポリカーボネー
ト系樹脂の分子量は、一般に濃度０．７ｇ／ｄＬの塩化
メチレン溶液中２０℃での粘度測定から求めた粘度平均
分子量で１０，０００以上２００，０００以下、好まし
くは２０，０００以上１２０，０００以下の範囲が好適
に用いられる。粘度平均分子量が１０，０００より低い
樹脂を使用すると得られるフイルムの機械的強度が不足
する場合があり、また２００，０００以上の高分子量に
なるとドープ粘度が高くなりすぎて取扱い上問題を生じ
るので好ましくない。 【００１１】本発明において用いられる溶媒系はメチレ
ンクロライドを主体とする溶媒と１，３―ジオキソラン
を主体とする溶媒とキシレンとからなる。ここで用いら
れるキシレンはｐ―キシレン、ｏ―キシレン、ｍ―キシ
レンを別個に用いてもよく混合して用いてもよい。 【００１２】ポリカーボネートを上記混合溶媒に溶解さ
せて溶液を作成する、キシレンの混合率は溶液に対して
０．１〜２．０重量％とする。より好ましくは１．０〜
１．３％である。キシレンの溶液に対する混合率が２．
０重量％を越える場合には溶液が白化するので好ましく
ない。また、０．１重量％以下の場合は、流延製膜後の
フイルムを一軸延伸する際に光学特性を均一化する効果
がなくなるので好ましくない。 【００１３】ポリカーボネートの溶液を作成する具体的
方法の例としては、例えば２０％の溶液を作る場合メチ
レンクロライド中にポリカーボネートを溶解するが、予
めメチレンクロライドと少量のキシレンとを混合してお
き、そこにポリカーボネートを投入して室温で攪拌溶解
する。この際溶液中に添加されるキシレンの量が溶液基
準で０．１〜２．０重量％となるようにする。 【００１４】得られた溶液をスチールベルトやドラム、
または基材フイルム（一般的にはポリエステルの二軸配
向フイルム）面上等、公知の方法によって流延製膜し、
半乾きの状態で剥離する。次いでピンテンター乾燥機、
ロール懸垂型乾燥機等により乾燥して、残留溶媒量が
０．５〜２．０重量％となるようにする。より好ましく
は１．０〜１．５重量％となるようにする。残留溶媒量
が０．５％以下の場合や２．０％を越える場合には、一
軸延伸時に光学特性を均一化する効果がないので好まし
くない。ここでいうところの残留溶媒の中にはメチレン
クロライドとキシレンまたは１，３―ジオキソランとキ
シレンが含まれている。乾燥によってメチレンクロライ
ドや１，３―ジオキソランはキシレンよりも蒸発し易
く、２重量％程度以下まで乾燥されたフイルムにはキシ
レンの方が量的に多く含まれている。このキシレンの効
果によって均一延伸が達成でき、光学特性の均一化が図
られるものと考えられる。 【００１５】本発明においては、上記で得られた溶媒含
有フイルムを従来公知の２対の周速の異なるロール間で
延伸する方法、空気浮遊式（エアーフローティング）乾
燥機中で熱と張力をかけて延伸する方法等をとることが
できる。この時、延伸の温度を（Ｔｇ−５）℃〜（Ｔｇ
＋１５）℃の範囲とする。延伸倍率は所望のレターデー
ション値によって調製する。 【００１６】延伸の温度が（Ｔｇ−５）℃より低い場合
には、延伸斑を生じたり、延伸時の高分子鎖の配向緩和
が充分に起こらないため視野角特性の優れた位相差フイ
ルムを作ることができない。また、延伸温度が（Ｔｇ＋
１５）℃より高い場合にはフイルムを均一に延伸するこ
とができないので好ましくない。より好ましい延伸温度
はＴｇ〜（Ｔｇ＋１５）℃の範囲である。延伸温度は延
伸後の残留溶媒量を極力少なくするためにも上記温度範
囲の中で比較的高温度を採ることが好ましい。 【００１７】なお、一軸延伸は工程中で連続して行って
も良く、また溶媒含有フイルムを一度巻き取って、いわ
ゆるバッチ方式で行っても良い。 【００１８】 【実施例】以下に実施例により本発明を詳述する。な
お、実施例で行なった測定項目は以下の方法で実施し
た。 【００１９】１）レターデーションの測定 フイルムの幅方向サンプル全長をレターデーション連続
測定器（新王子製紙（株）製の商品名「ＫＯＢＲＡ―２
１ＳＤＨ」）により５ｍｍ間隔で測定した。このデータ
よりフイルム幅方向でのレターデーションの最大値なら
びに最小値の差、すなわち範囲をレターデーションの均
一性の尺度Ｒ（単位ｎｍ）とした。また相隣る３点、す
なわち１０ｍｍ間隔で測定値の最大値ならびに最小値の
差をフイルムの微少部分のレターデーションの均一性の
尺度γ（単位ｎｍ）とし、γを幅方向全長で求め、この
値の最大値をγｍａｘで表示した。γｍａｘが大きい場
合にはフイルムを偏光板に挟んで見る時にγｍａｘの部
分が筋状の色斑となって見える場合がある。 【００２０】２）フイルム中の含有溶媒量の測定 溶媒を含有したフイルム約５ｇを採取し、１７０℃の熱
風乾燥器で１時間乾燥させた後室温まで冷却した。乾燥
前後の重量変化率より固形分基準の溶媒含有量を求めた
（化学天秤で精秤した）。 【００２１】混合溶媒の組成はフイルムを２００℃に加
熱し、揮発分を採取してガスクロ、ＮＭＲ等で定量分析
した。定量分析に当っては既知の物質について予め検量
線を作っておきそれより求めた。 【００２２】メチレンクロライドの定量は、ドーマン法
に従って塩素の量を求め、これよりメチレンクロライド
量に換算して行なった。 【００２３】３）視野角特性の測定 自動複屈折率測定装置（新王子製紙（株）製の商品名
「ＫＯＢＲＡ―２１ＡＤＨ」）を用いてフイルムの法線
方向のレターデーションＲｅ（０°）とフイルムの法線
と４０度の相対角度で斜入射した時のレターデーション
Ｒｅ（４０°）を測定し、レターデーションの変化率で
示した［Ｒｅ（４０°）／Ｒｅ（０°）］。この変化率
の小さな方が視野角特性に優れることを意味する。 【００２４】［実施例１］ポリカーボネート（帝人化成
（株）製の商品名「パンライト グレードＣ―１４００
ＱＪ」）をメチレンクロライドに溶解させ、１８重量％
の溶液とした。このポリマーのＴｇは１５８℃（ＤＳＣ
で測定）であった。この溶液にはｐ―キシレンを０．６
重量％となるように溶解し、溶液を作成した（ポリカー
ボネートのメチレンクロライド溶液にｐ―キシレンを
０．６重量％となるようにメチレンクロライドとｐ―キ
シレンとを混合させておき、そこにポリカーボネートを
投入し攪拌溶解させた）。 【００２５】この溶液をステンレスベルトにキャストし
乾燥させてベルトより剥ぎとった。これをピンテンター
により予備乾燥させ（１１０℃）、次いでロール懸垂型
の乾燥機により乾燥（１１５℃と１３０℃とで２段階の
温度）させて残留溶媒量が１．５重量％になるように調
整した。 【００２６】フイルム中の残留溶媒量はｐ―キシレン
１．１重量％、メチレンクロライド０．４重量％であっ
た。 【００２７】得られたフイルムの厚みは７５μｍ、フイ
ルムの幅は１３００ｍｍであった。これを更に連続して
空気浮上式の乾燥機（フローティングドライヤー）に送
り込み、走行方向に１６５℃で１．２５倍に一軸延伸し
た。かくして得られた一軸延伸フイルムのＲ、γｍａ
ｘ、偏光板間観察、視野角特性は表１に示したように優
れたものであった。なお、このフイルムの一軸延伸後の
残留溶媒量は０．６重量％で極めて少なかった。レター
デーションの平均値は４８０ｎｍであった。 【００２８】［比較例１、２］実施例１と同様にして無
延伸フイルムを得た。このフイルムを空気浮上式の乾燥
機で１５０℃で１．２倍延伸した（比較例１）。また、
同様にして１７７℃で１．７５倍延伸した（比較例
２）。これらのフイルムの特性を表１に示した。 【００２９】比較例１のフイルムの残留溶媒量は１．１
重量％、比較例２のそれは０．２重量％であった。また
レターデーションの平均値は４９０ｎｍ（比較例１）及
び５００（比較例２）であった。 【００３０】［比較例３］混合溶媒としてパラキシレン
を使わない以外は実施例１と同様にして実質的に無延伸
のフイルムを作成した。このものの含有溶媒量は乾燥温
度を調節することにより１．５％とした。なお、この場
合のフイルム中の溶媒組成は、メチレンクロライドのみ
である。 【００３１】このフイルムを更に空気浮上式の乾燥機を
用いて走行方向に１６５℃で１．２５倍一軸延伸した。
このもののレターデーションの幅方向分布Ｒ、γｍａｘ
また、このフイルムを直交する偏光板間に挟んで見た場
合の斑の有無、および視野角特性を表１に示した。一軸
延伸フイルムの残留溶媒量は０．０５％であった。レタ
ーデーションの平均値は５０５ｎｍであった。 【００３２】［実施例２］実施例１と同様にしてポリカ
ーボネート溶液を作成した。この溶液には混合キシレン
が溶液に対して２．０重量％になるようにした。この溶
液をキャストし予備乾燥させて、更に残留溶媒量が１．
８重量％になるまで乾燥させた。フイルムの残留溶媒量
はキシレン１．４重量％、メチレンクロライド０．４重
量％であった。 【００３３】これを更に空気浮上式の乾燥機にて１７０
℃で１．５５倍に一軸延伸した。かくして得られた一軸
延伸フイルムの特性値を表１に示した。レターデーショ
ンの平均値は５００ｎｍであった。 【００３４】［実施例３］実施例１において主溶媒とし
て１，３―ジオキソランを使う以外は同条件として一軸
延伸フイルムを作成した。このフイルムにおいて延伸前
のフイルムの残留溶媒量は１．６重量％であった。ま
た、フイルム中の残留溶媒量はキシレン１．３重量％、
１，３―ジオキソラン０．３重量％であった。一軸延伸
フイルムの特性を表１に示した。一軸延伸フイルムの残
留溶媒量は０．７重量％であった。レターデーションの
平均値は４８５ｎｍであった。 【００３５】［実施例４］ビスフェノールＡと、フルオ
レン骨格を有するビスフェノールとを、ホスゲン法を用
いて共重合し、平均分子量３６０００の芳香族ポリカー
ボネート樹脂を得た。共重合比はビスフェノールＡ成分
に対してフルオレン骨格を有するビスフェノールが１６
ｍｏｌ％であり、ガラス転移温度は１７５℃であった。 【００３６】該ポリマーをメチレンクロライドに２０重
量％溶解した。なおこの際Ｐ−キシレンが、溶液に対し
て０．６重量％となるように溶解した。 【００３７】この溶液をベルトキャスト、ピンテンター
乾燥、ロール懸垂型乾燥を経て、残留溶媒量が１．５重
量％になるようにした。フィルム中の残留溶媒量はＰ−
キシレンが１．３重量％、メチレンクロライドが０．２
重量％であった。これを更に空気浮上式の乾燥器にて１
８５℃で１．３倍に延伸した。 【００３８】得られたフィルムの特性は、次のとおりに
位相差フィルムとして優れたものであった。すなわちＲ
＝４ｎｍ、γ＝１．２ｎｍ、視野角特性＝８．０％、偏
光板間観察では偏光下の斑は検出されなかった。レター
デーションの平均値は５００ｎｍであった。 【００３９】 【表１】 【００４０】 【発明の効果】本発明の位相差フイルムの製造方法によ
って光学斑の発生の少ない品質の良好な位相差フイルム
を製造することができる。また、視野角特性の良い位相
差フイルムを提供できる。この結果、液晶表示用のフイ
ルムとして極めて優れたものを提供することができる。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 41/24 B29C 55/02 G02B 5/30

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポリカーボネートのメチレンクロライド
   溶液又は１，３―ジオキソラン溶液を流延製膜した後、
   延伸によって複屈折性を持たせる位相差フイルムの製造
   方法において、溶液中に０．１〜２．０重量％のキシレ
   ンを混合させ、流延製膜し延伸前の段階におけるフイル
   ムの溶媒含有量を０．５〜２．０重量％とし、かつ延伸
   の際にはフイルムのガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して
   （Ｔｇ−５）℃以上かつ（Ｔｇ＋１５）℃以下の温度条
   件において、フイルムの進行方向に一軸延伸することを
   特徴とする位相差フイルムの製造方法。