JP3910225B2 - Method for producing polarizing plate protective film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光板保護膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置に用いられる偏光板は、一般に保護膜と偏光膜とから構成される。偏光膜は、ヨウ素または二色性染料を偏向素子として用いた樹脂フイルムである。保護膜は、偏光膜を保護する目的で、偏光膜の片面または両面に設けられる樹脂フイルムである。偏光板保護膜には、透明性と低複屈折率が要求される。
セルロースの低級脂肪酸エステル、特にセルロースアセテートは、透明で複屈折率が低い樹脂である。このため、偏光板保護膜として、セルロースの低級脂肪酸エステルを主成分とするフイルムを使用する場合が多い。
【0003】
液晶表示装置は、携帯用のOA機器や自動車の表示装置のように、温度変化が激しい条件下で使用する場合がある。偏光板保護膜が高温条件下で大幅に収縮すると、液晶表示装置に反りが生じ、画像に問題(例えば、画像の周囲の色相が変化する額縁ムラ)が発生する。
液晶表示装置の製造においても、若干の温度変化は避けられない。温度変化に伴う偏光板保護膜の寸法の変化を吸収するためには、比較的軟らかい粘着剤を使用する必要がある。しかし、軟らかい粘着剤を使用すると、液晶表示装置の裁断時に、粘着剤が切断面からはみ出す問題が生じる。
以上の問題を回避するため、偏光板保護膜には、透明性と低複屈折率に加えて、温度変化に対する寸度安定性も要求されるようになった。
樹脂フイルムの寸度安定性を向上させる手段としては、乾燥処理を強化して残留溶媒の量を削減する方法が一般に良く知られている。しかし、残留溶媒は、樹脂フイルムの寸度安定性を劣化させる原因の一部にすぎない。従って、残留溶媒の量を実質的にゼロとしても、そのことのみでは、充分な寸度安定性を得ることはできない。
【0004】
可塑剤の量を削減すると、樹脂フイルムの寸度安定性が向上することも知られている。可塑剤の量の削減については、特開昭61−243407号および特開平1−214802号の各公報に記載されている。特開昭61−243407号公報は、偏光フィルム(偏光膜)の少なくとも片側にオーバーコート層(保護膜)を設けてなる偏光板において、前記オーバーコート層が可塑剤含量10重量%以下のセルロース系フィルムからなることを特徴とする偏光板を開示している。特開平1−214802号公報は、偏光素子フィルム(偏光膜)と支持フィルム(保護膜)より成る偏光板において、支持フィルムに可塑剤を混入しないTACフィルムを使用したことを特徴とする耐湿熱性に秀れた偏光板を開示している。
上記の各公報に記載の発明は、長時間過酷な条件下(例えば、温度80℃、相対湿度90%の雰囲気下で500時間放置後)に置かれたフイルムの劣化を防止するために、可塑剤の量の削減または可塑剤を使用しないことを提案している。可塑剤の量の削減は、このようなフイルムの劣化により生じる寸法の変化を防止するために有効である。しかし、3時間程度の短時間の高温条件下におけるフイルムの収縮を防止するためには、可塑剤の量を削減しても充分な効果を得ることはできない。
【0005】
従来の文献に記載されている樹脂フイルムについて、本発明者が検討したところ、特開昭62−46625号、同62−46626号および特開平4−284211号の各公報に記載のセルローストリアセテートフイルムが、短時間の高温条件に対して、高い寸度安定性を有していることが判明した。
特開昭62−46625号および同62−46626号の各公報に記載の発明は、セルローストリアセテートフイルムの乾燥方法に関するものである。具体的には、溶液製膜法において支持体より剥離したセルローストリアセテートフイルムを搬送しつつ乾燥する際に、該フイルムの両側縁部を固定してその間を所定間隔に保ちつつ搬送する(特開昭62−46625号記載の発明)か、あるいは該フイルムが延伸しない程度の力で該フイルムの側縁部を巾方向外方に牽引しつつ搬送する(特開昭62−46626号公報記載の発明)。これらの発明では、フイルムの乾燥による収縮を規制することで、フイルムの強度(引き裂き強さ)を改善する。各公報に記載の実施例では、ドープを支持体上に流延しフイルムを形成し、フイルム中に有機溶媒が55重量%の量で含まれている状態でフイルムを支持体から剥ぎ取ってから、上記の乾燥方法を実施している。
【0006】
特開平4−284211号公報に記載の発明は、セルローストリアセテートフイルムの製造方法に関する。具体的には、ドープを10℃以下の冷却体から剥ぎ取って両面乾燥させる製造方法において、ドープの残留溶媒の濃度が60重量%以上の状態で搬送方向に5〜10%延伸する。この発明は、内部を光が伝播しないフイルムを製造することを目的としている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記特開昭62−46625号、同62−46626号および特開平4−284211号の各公報に記載されている樹脂フイルムについて、さらに研究を進めた。
特開昭62−46625号および同62−46626号の各公報に記載されている発明は、フイルムの寸度安定性ではなく、フイルムの強度に関する発明である。各公報は、フイルムの寸度安定性について言及していない。しかし、本発明者が各公報の実施例において製造した樹脂フイルムを検討したところ、温度80℃で3時間放置後の縦方向の収縮率が0.07〜0.08%程度であるような、かなり良好な寸度安定性を有していることが判明した。しかし、この収縮率では、まだ不充分であって、さらにフイルムを改良する必要がある。
【0008】
特開平4−284211号公報に記載されている発明も、フイルムの寸度安定性ではなく、フイルム内の光の伝播に関する発明である。この公報も、フイルムの寸度安定性について言及していない。本発明者が同公報の実施例において製造した樹脂フイルムを検討したところ、温度80℃で3時間放置後の縦方向の収縮率が0.05%未満であるような、非常に良好な寸度安定性を有していることが判明した。しかし、この樹脂フイルムは、複屈折率が非常に高く(レターデーション値が10〜20nm)、高い性能が要求される液晶表示装置の偏光板保護膜の用途には満足できるものではない。同公報記載の発明は、樹脂フイルムの非常に高い複屈折率によって、目的であるフイルム内の光の伝播の防止を達成している。
【0009】
本発明の目的は、寸度安定性および光学特性が優れている偏光板保護膜を提供することである。
本発明の目的は、偏光板保護膜に好ましく用いることができるセルロースエステルフイルムの製造方法を提供することでもある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、セルロースの低級脂肪酸エステルが有機溶媒中に溶解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成する工程;
フイルム中に有機溶媒が60重量%以上の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程;
剥ぎ取ったフイルムを、フイルムの下方から風を送ることにより、フイルムが垂れ下がって伸びることを防止しつつ搬送する工程;そして
搬送したフイルムの横方向の寸法を固定した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥する工程により、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程を開始してから乾燥する工程を終了するまでの間におけるフイルムの縦方向の寸法の伸び率を5%未満に抑制しながら樹脂フイルムを製造することを特徴とする樹脂フイルムからなる偏光板保護膜の製造方法を提供する。
また、本発明は、セルロースの低級脂肪酸エステルが有機溶媒中に溶解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成する工程;
フイルム中に有機溶媒が60重量%以上の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程;
剥ぎ取ったフイルムを搬送ローラーで搬送する工程;そして
搬送したフイルムの横方向の寸法を固定した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥する工程を、搬送する工程および乾燥する工程に用いる搬送ローラーを全て駆動させながら行うことにより、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程を開始してから乾燥する工程を終了するまでの間におけるフイルムの縦方向の寸法の伸び率を5%未満に抑制しながら樹脂フイルムを製造することを特徴とする樹脂フイルムからなる偏光板保護膜の製造方法も提供する。
なお、本明細書に記載の「縦方向」および「横方向」に関しては、フイルムの製造においてドープを支持体上に流延する方向(流延方向)が縦、それに直交する方向が横を意味する。
【0011】
【発明の実施の形態】
[樹脂フイルム]
偏光板保護膜には、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂のような公知のプラスチックが用いられる。セルロース樹脂には、セルロースエステルおよびセルロースエーテルが含まれる。セルロースエステル、特にセルロースの低級脂肪酸エステルが好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルの低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)または4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルロースアセテートがさらに好ましく、セルローストリアセテート(酢化度:59〜62%)が特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのようなセルロースの混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
【0012】
本発明の偏光板保護膜に用いる樹脂フイルムは、温度80℃で3時間放置後の縦方向の収縮率が0.05%未満である寸度安定性を有する。縦方向の収縮率は、0.03%未満であることが好ましい。横方向の収縮率も、同様に0.05%未満であることが好ましく、0.03%未満であることがさらに好ましい。なお、後述する方法で、縦方向の収縮率を一定の値(0.05%あるいは0.03%)未満に低下させると、一般に横方向の収縮率の値も同様に低下させることができる。以下においては、縦方向の収縮率に関して説明するが、横方向の収縮率についても同じ説明が有効である。
収縮率は、以下のように測定する。
試料の縦(MD)方向および横(TD)方向より、30mm幅×120mm長さの試験片を各3枚採取する。試験片の両端に6mmφの穴をパンチで100mm間隔に開ける。これを、23±3℃、相対湿度65±5%の室内で3時間以上調湿する。
自動ピンゲージ(新東科学(株)製)を用いて、パンチ間隔の原寸(L1 )を最小目盛り1/1000mmまで測定する。
次に試験片を80℃±1℃の恒温器に吊して3時間熱処理し、23±3℃、相対湿度65±5%の室内で3時間以上調湿後、自動ピンゲージで熱処理後のパンチ間隔の寸法(L2 )を測定する。そして、次式により熱収縮率を算出する。
【0013】
【数1】

Figure 0003910225
【0014】
また、本発明に用いる樹脂フイルムのレターデーション値は、10nm未満である。レターデーション値は、8nm未満であることが好ましく、6nm未満であることがさらに好ましく、5nm未満であることが最も好ましい。
樹脂フイルムは、0.1≦E・h<0.15の関係を満足する縦弾性係数E(kg/mm)と厚さh(mm)を有することが好ましい。
E・hの値が0.1未満であると、偏光板保護膜の支持性が低下し、偏光板の平面性を維持することが困難になる。E・hの値が0.15以上であると、偏光板保護膜の加工が困難になり、偏光板を切断する際に割れや剥れが生じる。縦弾性係数E(kg/mm)と厚さh(mm)は、さらに0.10≦E・h<0.13の関係を満足することが好ましい。
【0015】
縦弾性係数(ヤング率)は、樹脂の種類に加えて、製造条件(縦方向の伸び率や乾燥条件)や組成(可塑剤や溶媒)によって変化する。セルローストリアセテートフイルムの場合、縦弾性係数は一般に300乃至400程度である。E・h3 の値は、縦弾性係数Eよりも樹脂フイルムの厚さhで調整する方が容易である。 樹脂フイルムの厚さ(上記のh)は、50乃至80μm(0.05乃至0.08mm)であることが好ましく、60乃至77μm(0.060乃至0.077mm)であることがさらに好ましく、70乃至75μm(0.070乃至0.075mm)であることが最も好ましい。厚さは、上記のE・h3 の値以外にも、様々な条件を考慮して決定する。フイルムが薄過ぎると、製造、加工時のシワが発生しやすい。フイルムが厚過ぎると、液晶表示装置の大きさ、重量、柔軟性、透明性および製造コストの点で不利となる。
【0016】
[製造方法]
樹脂フイルムの製造方法には、メルトキャスト法とソルベントキャスト法がある。メルトキャスト法では、加熱溶融した樹脂を支持体上に流延し、冷却することによりフイルムを形成する。ソルベントキャスト法では、樹脂を溶媒中に溶解した支持体上に流延し、乾燥することによりフイルムを形成する。
メルトキャスト法は、基本的に生産性に優れるが、平面性や機械特性改善のために延伸が必要であり、レターデーション値が高くなる。なお、樹脂の種類によっては、延伸してもレターデーション値が高くならないものもある。しかし、そのような樹脂は、一般に高価であり、実用的ではない。延伸を実施しないと、メルトキャスト法では、充分な平面性が得られない。このため、偏光板保護膜の製造においては、なるべくソルベントキャスト法を用いることが望ましい。メルトキャスト法は、異物が入りやすいとの欠点もある。
以下、ソルベントキャスト法に従い、セルロースの低級脂肪酸エステルを主成分とする樹脂フイルムを製造する方法を説明する。
セルロースの低級脂肪酸エステルを有機溶媒中に溶解してドープを形成する。有機溶媒の例には、メチレンクロライド、アセトン、ジエチレングリコール、クロルベンゼン、ベンゼン、トルエン、酢酸エチル、酢酸プロピル、テトラヒドロフランおよびメチルセロソルブが含まれる。メチレンクロライドが最も好ましい。
ドープ中のセルロースの低級脂肪酸エステルの濃度は、一般に5乃至40重量%であり、好ましくは10乃至35重量%である。ドープ中には、後述する偏光板保護膜の添加剤を加えてもよい。
【0017】
得られたドープは、支持体上に流延し、フイルムを形成する。
支持体としては、バンドを用いる方法(バンド流延法)とドラムを用いる方法(ドラム流延法)がある。バンド流延法については、特公昭39−29211号、同62−43848号および特開昭61−100421号各公報に記載がある。ドラム流延法については、特開昭62−64514号および同62−115035号各公報に記載がある。支持体の表面温度は、10℃以下とすることが好ましい。
【0018】
次に、形成したフイルムを支持体から剥ぎ取る。本発明に従う高い寸度安定性を有するフイルムを製造するためには、フイルム中に有機溶媒が60重量%以上の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取ることが好ましい。剥ぎ取る際のフイルム中の有機溶媒の量は、65重量%以上であることがさらに好ましい。
剥ぎ取ったフイルムは、乾燥して有機溶媒を蒸発させる。本発明に従うフイルムを製造するためには、剥ぎ取ったフイルムの横方向の寸法を固定した状態で、フイルムを乾燥することが好ましい。横方向の寸法を固定した状態で乾燥するためには、フイルムの両側縁部を固定してその間を所定間隔に保ちつつ搬送する(特開昭62−46625号記載)か、あるいはフイルムが延伸しない程度の力でフイルムの側縁部を巾方向外方に牽引しつつ搬送する(特開昭62−46626号公報記載)。乾燥装置については、特開昭62−46625号および同62−46626号の各公報に記載がある。
上記の方法で横方向の寸法を固定した状態でフイルムを乾燥すると、結果としてフイルムの縦方向の寸法も固定することができる。このように、横および縦の寸法を固定して、フイルムの自由収縮を抑制することが特に好ましい。
上記のように横方向の寸法を固定した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥することが好ましい。横方向の寸法を固定した状態での乾燥後の有機溶媒の残留量は、15重量%未満であることがさらに好ましく、10重量%未満であることがさらに好ましく、5重量%未満であることが最も好ましい。
乾燥工程は、7分以内の比較的短時間で迅速に実施することが好ましい。乾燥時間は、2乃至4分であることがさらに好ましく、2乃至3.5分であることが最も好ましい。迅速な乾燥を実施するためには、フイルムの両面から乾燥することが好ましい。
【0019】
フイルムを支持体から剥ぎ取る工程を開始してから剥ぎ取ったフイルムの横方向の寸法を固定した状態でフイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥する工程を終了するまでの間におけるフイルムの縦方向の寸法の伸び率は、5%未満に抑制することが好ましい。このように縦方向の伸び率を抑制すると、レターデション値や縦弾性係数Eの値を小さくすることができる。なお、縦方向の寸法の伸び率を5%未満に抑制する必要がある乾燥工程は、横方向の寸法を固定した状態で実施する乾燥工程までであって、後述するその後の乾燥工程(二次乾燥)は含まれない。
前記のように横方向の寸法を固定した状態でフイルムの乾燥を実施すると、その結果として、縦方向の伸び率もかなり抑制される。それで不充分である場合は、フイルムを剥ぎ取った後、幅規制装置(例、テンター)に入るまでの伸びを浴せ卯することが必要である。具体的には、(1)幅規制装置へ搬送中のフイルムに下方から風を送り、フイルムが垂れ下がって伸びることを防止する、(2)フイルムの乾燥に用いる搬送ローラーを全て駆動させて、フイルムがローラー間で伸びることを防止する、あるいは(3)乾燥時の温度を比較的低温として、フイルムが高温によって極端に軟膜化しないようにする。
【0020】
前記の横方向の寸法を固定した状態での乾燥が終了してから、さらにフイルムを乾燥してもよい(二次乾燥)。最終的に得られるフイルム中の溶媒の量は、0.1乃至0.6重量%であることが好ましい。さらに、この二次乾燥の工程において、フイルムが伸びることを防止するため、上記の(1)〜(3)の手段を採用することができる。また、エアーフローティング法により、フイルムにかかる張力(テンション)を低下させた状態で、搬送することも可能である。
偏光板保護膜として用いる樹脂フイルムには、可塑剤、紫外線吸収剤、滑り剤あるいは劣化防止剤を添加することができる。
偏光板の偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。いずれの偏光膜も、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。
偏光板保護膜の上に、表面処理膜を設けてもよい。表面処理膜の機能には、ハードコート、防曇処理、防眩処理および反射防止処理が含まれる。
【0021】
【実施例】
[実施例1]
セルローストリアセテート21重量部、トリフェニルホスフェート(可塑剤)2重量部およびビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤)1重量部を、メチレンクロライド62重量部、メタノール12重量部およびn−ブタノール2重量部に溶解してドープを調製した。
ドープをエンドレスの金属支持体上に流延し、フイルムを支持体上に形成した。フイルム中の有機溶剤の量が60重量%になるまでフイルムを支持体上で乾燥し、フイルムを支持体から剥ぎ取った。テンターを用いてフイルムの横方向の寸法を固定し、その状態で、フイルム中の有機溶剤の量が15重量%になるまで、3分間、フイルムを両面から乾燥した(一次乾燥)。フイルムを支持体から剥ぎ取ってから、フイルムの一次乾燥が終了するまでの間のフイルムの縦方向の寸法の伸び率は、4.5%であった。
さらに、ローラーを用いてフイルム中の有機溶剤の量が0.5重量%になるまで、フイルムを乾燥した(二次乾燥)。得られたフイルムを巻き取り、厚さが75μmのセルローストリアセテートフイルムを製造した。
【0022】
製造したフイルムを、温度80℃で3時間放置し、縦方向の収縮率を測定した。また、フイルムのレターデーション値(Re値)および縦弾性率を測定した。縦弾性率の値Eとフイルムの厚さhから、E・h3 の値を計算した。
さらに、得られたフイルムを偏光板保護膜として用い、偏光膜と貼り合わせて偏光板を製造した。偏光板を、液晶表示装置の形状に打ち抜いた後で、偏光板を目視にて観察し、加工性、支持性および表面状態を評価した。
加工性は、偏光板の外周に割れや剥れが認められない場合をA、認められる場合をBとした。支持性は、偏光板にそりや歪みが認められない場合をA、認められる場合をBとした。表面状態は、保護膜表面に微小なシワ状の凹凸が認められない場合あるいは極めて弱い場合をA、凹凸が部分的に明確に認めれる場合をB、凹凸が全面に強く認められる場合をCとした。
以上の結果は試料番号1として、実施例2の結果と共に第1表に示す。
【0023】
[実施例2]
実施例1の樹脂フイルムの製造において、フイルムを支持体から剥ぎ取る際の有機溶剤の量、フイルムを支持体から剥ぎ取ってから一次乾燥が終了するまでの縦方向の伸び率、一次乾燥の終了後の有機溶剤の量、一次乾燥における横方向の寸法の固定の有無を、下記第1表に示すように変更した以外は、同様にして、試料番号2〜9の樹脂フイルムを製造した。
樹脂フイルムは、実施例1と同様に評価した。結果を第1表に示す。
【0024】
【表1】
Figure 0003910225
【0025】
【発明の効果】
本発明に従うと、寸度安定性(熱収縮率)および光学特性(レターデーション値)が優れた偏光板保護膜が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polarizing plate protective film .
[0002]
[Prior art]
A polarizing plate used in a liquid crystal display device is generally composed of a protective film and a polarizing film. The polarizing film is a resin film using iodine or a dichroic dye as a deflecting element. The protective film is a resin film provided on one side or both sides of the polarizing film for the purpose of protecting the polarizing film. The polarizing plate protective film is required to have transparency and a low birefringence.
A lower fatty acid ester of cellulose, particularly cellulose acetate, is a transparent resin having a low birefringence. For this reason, as a polarizing plate protective film, a film mainly composed of a lower fatty acid ester of cellulose is often used.
[0003]
The liquid crystal display device may be used under a condition where the temperature changes drastically, such as a portable OA device or an automobile display device. When the protective film for the polarizing plate is significantly shrunk under a high temperature condition, the liquid crystal display device is warped, and a problem occurs in the image (for example, frame unevenness in which the hue around the image changes).
In manufacturing a liquid crystal display device, a slight temperature change is inevitable. In order to absorb the change in the size of the polarizing plate protective film accompanying the temperature change, it is necessary to use a relatively soft adhesive. However, when a soft adhesive is used, there is a problem that the adhesive protrudes from the cut surface when the liquid crystal display device is cut.
In order to avoid the above problems, the polarizing plate protective film is required to have dimensional stability against temperature change in addition to transparency and low birefringence.
As a means for improving the dimensional stability of a resin film, a method of enhancing the drying process and reducing the amount of residual solvent is generally well known. However, the residual solvent is only a part of the cause of deteriorating the dimensional stability of the resin film. Therefore, even if the amount of residual solvent is set to substantially zero, sufficient dimensional stability cannot be obtained by that fact alone.
[0004]
It is also known that reducing the amount of plasticizer improves the dimensional stability of the resin film. The reduction of the amount of plasticizer is described in JP-A Nos. 61-243407 and 1-214802. JP-A-61-243407 discloses a polarizing plate in which an overcoat layer (protective film) is provided on at least one side of a polarizing film (polarizing film), wherein the overcoat layer has a plasticizer content of 10% by weight or less. A polarizing plate comprising a film is disclosed. JP-A-1-214802 discloses a polarizing plate composed of a polarizing element film (polarizing film) and a supporting film (protective film), and uses a TAC film that does not contain a plasticizer in the supporting film. An excellent polarizing plate is disclosed.
The invention described in each of the above publications is a plastic film for preventing deterioration of a film placed under severe conditions for a long time (for example, after being left for 500 hours in an atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90%). It suggests reducing the amount of agent or not using plasticizers. Reducing the amount of plasticizer is effective to prevent such dimensional changes caused by film degradation. However, a sufficient effect cannot be obtained even if the amount of the plasticizer is reduced in order to prevent the film from shrinking under a high temperature condition for a short time of about 3 hours.
[0005]
When the present inventors examined the resin film described in the conventional literature, the cellulose triacetate films described in JP-A Nos. 62-46625, 62-46626 and 4-284221 are disclosed. It has been found that it has high dimensional stability against high temperature conditions for a short time.
The inventions described in JP-A Nos. 62-46625 and 62-46626 relate to a method for drying a cellulose triacetate film. Specifically, when the cellulose triacetate film peeled off from the support in the solution casting method is dried while being transported, the both side edges of the film are fixed and transported while maintaining a predetermined distance therebetween (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A)). No. 62-46625), or the side edge of the film is transported while being pulled outward in the width direction with a force that does not cause the film to stretch (invention of JP-A-62-46626). . In these inventions, the film strength (tear strength) is improved by regulating the shrinkage caused by drying of the film. In the examples described in each publication, the dope is cast on a support to form a film, and the film is peeled off from the support in a state where the organic solvent is contained in an amount of 55% by weight in the film. The above drying method is carried out.
[0006]
The invention described in JP-A-4-284211 relates to a method for producing a cellulose triacetate film. Specifically, in the manufacturing method in which the dope is peeled off from a cooling body of 10 ° C. or less and dried on both sides, the dope is stretched 5 to 10% in the transport direction in a state where the concentration of the residual solvent is 60% by weight or more. An object of the present invention is to produce a film in which light does not propagate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor has further studied the resin films described in JP-A-62-46625, JP-A-62-46626 and JP-A-4-284211.
The inventions described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-46625 and 62-46626 are not related to the dimensional stability of the film but to the strength of the film. Each publication does not mention the dimensional stability of the film. However, when the present inventors examined the resin film produced in the examples of each publication, the shrinkage ratio in the vertical direction after being left for 3 hours at a temperature of 80 ° C. is about 0.07 to 0.08%. It was found to have fairly good dimensional stability. However, this shrinkage is still insufficient and the film needs to be improved further.
[0008]
The invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-284221 is also an invention relating to the propagation of light in the film, not the dimensional stability of the film. This publication also does not mention the dimensional stability of the film. The inventor examined the resin film produced in the example of the publication, and found that the film had a very good dimension such that the shrinkage in the longitudinal direction after being left at a temperature of 80 ° C. for 3 hours was less than 0.05%. It was found to have stability. However, this resin film has a very high birefringence (retardation value of 10 to 20 nm) and is not satisfactory for use as a polarizing plate protective film of a liquid crystal display device that requires high performance. The invention described in this publication achieves the prevention of the propagation of light in the target film due to the extremely high birefringence of the resin film.
[0009]
An object of the present invention is to provide a polarizing plate protective film having excellent dimensional stability and optical properties.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a cellulose ester film that can be preferably used for a polarizing plate protective film.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a step of casting a dope in which a lower fatty acid ester of cellulose is dissolved in an organic solvent on a support to form a film;
A step of peeling the film from the support in a state where the organic solvent is contained in the film in an amount of 60% by weight or more;
A process of transporting the peeled film by sending wind from below the film while preventing the film from hanging down and extending ; and, with the lateral dimensions of the transported film fixed, the organic solvent in the film 5% of the longitudinal dimension elongation of the film between the start of the step of peeling the film from the support and the end of the drying step by the step of drying until the amount is less than 20% by weight. Provided is a method for producing a polarizing plate protective film comprising a resin film, wherein the resin film is produced while being suppressed to below.
The present invention also includes a step of casting a dope in which a lower fatty acid ester of cellulose is dissolved in an organic solvent on a support to form a film;
A step of peeling the film from the support in a state where the organic solvent is contained in the film in an amount of 60% by weight or more;
A step of transporting the peeled film with a transport roller; and a step of transporting the dried film until the amount of the organic solvent in the film is less than 20% by weight with the lateral dimension of the transported film fixed. And by driving all the transport rollers used in the drying process, the elongation of the longitudinal dimension of the film between the start of the process of peeling the film from the support and the completion of the drying process is as follows. There is also provided a method for producing a protective film for a polarizing plate comprising a resin film, wherein the resin film is produced while being controlled to be less than 5%.
In addition, with respect to the “longitudinal direction” and “lateral direction” described in this specification, the direction in which the dope is cast on the support (casting direction) in the production of the film means the vertical direction, and the direction perpendicular thereto means the horizontal direction. To do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Resin film]
For the polarizing plate protective film, known plastics such as cellulose resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, norbornene resin, polystyrene resin, polyacrylate resin, polymethacrylate resin, and polyester resin are used. . Cellulose resins include cellulose esters and cellulose ethers. Cellulose esters, particularly lower fatty acid esters of cellulose are preferred.
The lower fatty acid of the lower fatty acid ester of cellulose means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). Cellulose acetate is more preferable, and cellulose triacetate (acetylation degree: 59 to 62%) is particularly preferable. A mixed fatty acid ester of cellulose such as cellulose acetate propionate or cellulose acetate butyrate may be used.
[0012]
The resin film used for the polarizing plate protective film of the present invention has a dimensional stability in which the shrinkage ratio in the longitudinal direction after being allowed to stand at a temperature of 80 ° C. for 3 hours is less than 0.05%. The shrinkage in the vertical direction is preferably less than 0.03%. Similarly, the shrinkage rate in the lateral direction is preferably less than 0.05%, and more preferably less than 0.03%. If the shrinkage rate in the vertical direction is reduced to a value less than a certain value (0.05% or 0.03%) by the method described later, generally, the value of the shrinkage rate in the horizontal direction can be similarly reduced. In the following description, the contraction rate in the vertical direction will be described, but the same description is valid for the contraction rate in the horizontal direction.
The shrinkage rate is measured as follows.
Three test pieces each having a width of 30 mm and a length of 120 mm are taken from the longitudinal (MD) direction and the transverse (TD) direction of the sample. Holes of 6 mmφ are punched at 100 mm intervals on both ends of the test piece. This is conditioned for at least 3 hours in a room at 23 ± 3 ° C. and a relative humidity of 65 ± 5%.
Using an automatic pin gauge (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), the original dimension (L 1 ) of the punch interval is measured to a minimum scale of 1/1000 mm.
Next, hang the test piece in an incubator at 80 ° C ± 1 ° C and heat-treat for 3 hours. The distance dimension (L 2 ) is measured. And a thermal contraction rate is computed by following Formula.
[0013]
[Expression 1]
Figure 0003910225
[0014]
The retardation value of the resin film used in the present invention is less than 10 nm. The retardation value is preferably less than 8 nm, more preferably less than 6 nm, and most preferably less than 5 nm.
The resin film preferably has a longitudinal elastic modulus E (kg / mm 2 ) and a thickness h (mm) satisfying the relationship of 0.1 ≦ E · h 3 <0.15.
When the value of E · h 3 is less than 0.1, the support property of the polarizing plate protective film is lowered, and it becomes difficult to maintain the flatness of the polarizing plate. When the value of E · h 3 is 0.15 or more, it becomes difficult to process the polarizing plate protective film, and cracking or peeling occurs when the polarizing plate is cut. It is preferable that the longitudinal elastic modulus E (kg / mm 2 ) and the thickness h (mm) further satisfy the relationship of 0.10 ≦ E · h 3 <0.13.
[0015]
The longitudinal elastic modulus (Young's modulus) varies depending on the production conditions (longitudinal elongation and drying conditions) and composition (plasticizer and solvent) in addition to the type of resin. In the case of cellulose triacetate film, the longitudinal elastic modulus is generally about 300 to 400. It is easier to adjust the value of E · h 3 than the longitudinal elastic modulus E by the thickness h of the resin film. The thickness of the resin film (the above h) is preferably 50 to 80 μm (0.05 to 0.08 mm), more preferably 60 to 77 μm (0.060 to 0.077 mm), 70 It is most preferable that it is thru | or 75 micrometers (0.070 thru | or 0.075 mm). The thickness is determined in consideration of various conditions other than the value of E · h 3 described above. If the film is too thin, wrinkles are likely to occur during manufacturing and processing. If the film is too thick, it is disadvantageous in terms of the size, weight, flexibility, transparency and manufacturing cost of the liquid crystal display device.
[0016]
[Production method]
As a method for producing a resin film, there are a melt cast method and a solvent cast method. In the melt casting method, a heat-melted resin is cast on a support and cooled to form a film. In the solvent cast method, a film is formed by casting a resin on a support dissolved in a solvent and drying.
The melt cast method is basically excellent in productivity, but needs to be stretched to improve flatness and mechanical properties, and the retardation value becomes high. Depending on the type of resin, there are those in which the retardation value does not increase even when stretched. However, such resins are generally expensive and impractical. Unless stretching is performed, sufficient flatness cannot be obtained by the melt casting method. For this reason, it is desirable to use the solvent cast method as much as possible in the production of the polarizing plate protective film. The melt cast method also has a drawback that foreign substances are likely to enter.
Hereinafter, a method for producing a resin film mainly composed of a lower fatty acid ester of cellulose according to a solvent cast method will be described.
A lower fatty acid ester of cellulose is dissolved in an organic solvent to form a dope. Examples of the organic solvent include methylene chloride, acetone, diethylene glycol, chlorobenzene, benzene, toluene, ethyl acetate, propyl acetate, tetrahydrofuran and methyl cellosolve. Methylene chloride is most preferred.
The concentration of the lower fatty acid ester of cellulose in the dope is generally 5 to 40% by weight, preferably 10 to 35% by weight. You may add the additive of the polarizing plate protective film mentioned later in dope.
[0017]
The obtained dope is cast on a support to form a film.
As the support, there are a method using a band (band casting method) and a method using a drum (drum casting method). The band casting method is described in JP-B-39-29211, JP-A-62-43848, and JP-A-61-100421. The drum casting method is described in JP-A-62-64514 and JP-A-62-115035. The surface temperature of the support is preferably 10 ° C. or lower.
[0018]
Next, the formed film is peeled off from the support. In order to produce a film having high dimensional stability according to the present invention, it is preferable to peel off the film from the support in a state where the organic solvent is contained in the film in an amount of 60% by weight or more. The amount of the organic solvent in the film at the time of peeling is more preferably 65% by weight or more.
The peeled film is dried to evaporate the organic solvent. In order to produce the film according to the present invention, it is preferable to dry the film in a state in which the lateral dimension of the peeled film is fixed. In order to dry the film with the lateral dimensions fixed, the film is transported while fixing both side edges of the film at a predetermined interval (described in JP-A-62-46625), or the film does not stretch. The film is transported while pulling the side edge of the film outward in the width direction with a certain level of force (described in JP-A-62-46626). The drying apparatus is described in JP-A Nos. 62-46625 and 62-46626.
When the film is dried with the lateral dimensions fixed by the above method, the longitudinal dimension of the film can be fixed as a result. Thus, it is particularly preferable to fix the horizontal and vertical dimensions to suppress free shrinkage of the film.
It is preferable to dry until the amount of the organic solvent in the film is less than 20% by weight with the lateral dimensions fixed as described above. The residual amount of the organic solvent after drying in a state where the transverse dimension is fixed is more preferably less than 15% by weight, further preferably less than 10% by weight, and less than 5% by weight. Most preferred.
The drying step is preferably performed quickly in a relatively short time within 7 minutes. The drying time is more preferably 2 to 4 minutes, and most preferably 2 to 3.5 minutes. In order to carry out rapid drying, it is preferable to dry from both sides of the film.
[0019]
From the start of the process of stripping the film from the support to the end of the process of drying until the amount of organic solvent in the film is less than 20% by weight with the lateral dimensions of the stripped film fixed. It is preferable to suppress the elongation ratio of the longitudinal dimension of the film to less than 5%. By suppressing the elongation in the longitudinal direction in this way, the retardation value and the value of the longitudinal elastic modulus E can be reduced. In addition, the drying process which needs to suppress the elongation rate of the dimension of a vertical direction to less than 5% is a drying process implemented in the state which fixed the dimension of the horizontal direction, Comprising: The subsequent drying process (secondary) mentioned later Dry) is not included.
If the film is dried with the lateral dimensions fixed as described above, as a result, the elongation in the longitudinal direction is considerably suppressed. If this is insufficient, it is necessary to bathe the elongation until the film enters the width regulating device (eg, tenter) after peeling off the film. Specifically, (1) The wind is sent from below to the film that is being conveyed to the width regulating device to prevent the film from hanging down and stretched. (2) All the conveyance rollers used for drying the film are driven and the film is driven. (3) The temperature during drying is set to a relatively low temperature so that the film does not become excessively softened due to the high temperature.
[0020]
The film may be further dried (secondary drying) after the drying in the state where the lateral dimensions are fixed is completed. The amount of the solvent in the finally obtained film is preferably 0.1 to 0.6% by weight. Furthermore, in the secondary drying step, the above means (1) to (3) can be employed to prevent the film from extending. Moreover, it is also possible to carry in the state which reduced the tension | tensile_strength (tension) concerning a film by the air floating method.
A plasticizer, an ultraviolet absorber, a slip agent, or a deterioration preventing agent can be added to the resin film used as the polarizing plate protective film.
Examples of the polarizing film of the polarizing plate include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. Any polarizing film is generally produced using a polyvinyl alcohol film.
A surface treatment film may be provided on the polarizing plate protective film. The functions of the surface treatment film include hard coat, anti-fogging treatment, anti-glare treatment and antireflection treatment.
[0021]
【Example】
[Example 1]
21 parts by weight of cellulose triacetate, 2 parts by weight of triphenyl phosphate (plasticizer) and 1 part by weight of biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) were dissolved in 62 parts by weight of methylene chloride, 12 parts by weight of methanol and 2 parts by weight of n-butanol. A dope was prepared.
The dope was cast on an endless metal support, and a film was formed on the support. The film was dried on the support until the amount of organic solvent in the film was 60% by weight, and the film was peeled off from the support. The lateral dimension of the film was fixed using a tenter, and in this state, the film was dried from both sides for 3 minutes until the amount of the organic solvent in the film was 15% by weight (primary drying). The elongation in the machine direction of the film after the film was peeled off from the support until the primary drying of the film was completed was 4.5%.
Furthermore, the film was dried using a roller until the amount of the organic solvent in the film reached 0.5% by weight (secondary drying). The obtained film was wound up to produce a cellulose triacetate film having a thickness of 75 μm.
[0022]
The produced film was left at a temperature of 80 ° C. for 3 hours, and the shrinkage in the vertical direction was measured. Further, the retardation value (Re value) and the longitudinal elastic modulus of the film were measured. The value of E · h 3 was calculated from the value E of the longitudinal elastic modulus and the thickness h of the film.
Furthermore, using the obtained film as a polarizing plate protective film, it was bonded to a polarizing film to produce a polarizing plate. After the polarizing plate was punched into the shape of the liquid crystal display device, the polarizing plate was visually observed to evaluate workability, supportability and surface condition.
As for workability, the case where no crack or peeling was observed on the outer periphery of the polarizing plate was A, and the case where it was recognized was B. The supportability was A when no warpage or distortion was observed on the polarizing plate, and B when it was recognized. The surface state is A when no fine wrinkle-like irregularities are observed on the surface of the protective film or very weak, B when the irregularities are partially clearly recognized, and C when the irregularities are strongly recognized on the entire surface. did.
The above results are shown in Table 1 together with the results of Example 2 as sample number 1.
[0023]
[Example 2]
In the production of the resin film of Example 1, the amount of the organic solvent when the film is peeled off from the support, the elongation in the vertical direction from when the film is peeled off from the support until the primary drying is completed, and the completion of the primary drying Resin films of sample numbers 2 to 9 were produced in the same manner except that the amount of the organic solvent and whether or not the lateral dimensions were fixed in the primary drying were changed as shown in Table 1 below.
The resin film was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0024]
[Table 1]
Figure 0003910225
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, a polarizing plate protective film excellent in dimensional stability (heat shrinkage rate) and optical properties (retardation value) can be obtained.

Claims (2)

セルロースの低級脂肪酸エステルが有機溶媒中に溶解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成する工程;
フイルム中に有機溶媒が60重量%以上の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程;
剥ぎ取ったフイルムを、フイルムの下方から風を送ることにより、フイルムが垂れ下がって伸びることを防止しつつ搬送する工程;そして
搬送したフイルムの横方向の寸法を固定した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥する工程により、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程を開始してから乾燥する工程を終了するまでの間におけるフイルムの縦方向の寸法の伸び率を5%未満に抑制しながら樹脂フイルムを製造することを特徴とする樹脂フイルムからなる偏光板保護膜の製造方法。
Casting a dope in which a lower fatty acid ester of cellulose is dissolved in an organic solvent on a support to form a film;
A step of peeling the film from the support in a state where the organic solvent is contained in the film in an amount of 60% by weight or more;
A process of transporting the peeled film by sending wind from below the film while preventing the film from hanging down and extending ; and, with the lateral dimensions of the transported film fixed, the organic solvent in the film 5% of the longitudinal dimension elongation of the film between the start of the step of peeling the film from the support and the end of the drying step by the step of drying until the amount is less than 20% by weight. A method for producing a protective film for a polarizing plate comprising a resin film, wherein the resin film is produced while suppressing the content to less than.
セルロースの低級脂肪酸エステルが有機溶媒中に溶解しているドープを支持体上に流延し、フイルムを形成する工程;
フイルム中に有機溶媒が60重量%以上の量で含まれている状態で、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程;
剥ぎ取ったフイルムを搬送ローラーで搬送する工程;そして
搬送したフイルムの横方向の寸法を固定した状態で、フイルム中の有機溶媒の量が20重量%未満になるまで乾燥する工程を、搬送する工程および乾燥する工程に用いる搬送ローラーを全て駆動させながら行うことにより、フイルムを支持体から剥ぎ取る工程を開始してから乾燥する工程を終了するまでの間におけるフイルムの縦方向の寸法の伸び率を5%未満に抑制しながら樹脂フイルムを製造することを特徴とする樹脂フイルムからなる偏光板保護膜の製造方法。
Casting a dope in which a lower fatty acid ester of cellulose is dissolved in an organic solvent on a support to form a film;
A step of peeling the film from the support in a state where the organic solvent is contained in the film in an amount of 60% by weight or more;
A step of transporting the peeled film with a transport roller; and a step of transporting the dried film until the amount of the organic solvent in the film is less than 20% by weight with the lateral dimension of the transported film fixed. And by driving all the transport rollers used in the drying process, the elongation of the longitudinal dimension of the film between the start of the process of peeling the film from the support and the completion of the drying process is as follows. A method for producing a protective film for a polarizing plate comprising a resin film, comprising producing a resin film while suppressing the content to less than 5%.
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