JP5435931B2 - フィルム、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
これに対し、特許文献2では、製膜中にダイから押出したメルトを金属でコートしたゴムロールと金属ロールで挟み、これらに周速差を与えることで光軸を傾斜させたフィルムが開示されている。また、特許文献3では、製膜中にダイから押出したメルトをゴムで表面を被覆した金属ロールとゴムで被覆していないロールで挟み、これらに周速差を与えることで光軸を傾斜させたフィルムが開示されている。
[2] 前記溶融押出しされた溶融物を挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧してフィルム状に成形する工程において、前記挟圧装置が互いに周速が異なる2つのロールであることを特徴とする[1]に記載のフィルムの製造方法。
[3] 前記ダイの中央部の放熱量をダイ両端部の放熱量よりも高くすることにより前記温度差を付与することを特徴とする[1]または[2]に記載のフィルムの製造方法。
[4] ダイの中央部からダイ両端部にかけて前記ダイの放熱量を連続的に減少させることにより前記温度差を付与することを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[5] 前記ダイの設定温度を同じ温度にすることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[6] 前記ダイの両端部を断熱効果の高い断熱部材で覆い、前記ダイの中央部を断熱効果の低い断熱部材で覆うことにより前記温度差を付与することを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[7] 前記ダイを組成が同一である断熱部材で覆い、かつ、ダイ両端部の該断熱部材の厚みを大きくし、前記ダイの中央部の該断熱部材の厚みを小さくすることで前記温度差を付与することを特徴とする[1]〜[6]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[8] 前記ダイの両端部の外表面を覆う断熱部材の面積を、ダイの中央部の外表面を覆う断熱部材の面積よりも大きくすることで前記温度差を付与することを特徴とする[1]〜[7]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[9] 前記ダイが、ダイ両端部の外表面積よりもダイの中央部の外表面積が大きい形状であることにより前記温度差を付与することを特徴とする[1]〜[8]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[10] 前記ダイから押出される溶融物の流量が、ダイ吐出口面積あたり2.5〜30Kg/cm2であり、製膜速度が5m/分以上であることを特徴とする[1]〜[9]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[11] 前記2つのロールがともに金属製ロールであることを特徴とする[2]〜[10]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[12] 前記2つのロールの算術平均高さRaが100nm以下であり、かつ、前記2つのロールにより挟圧される溶融物の長さが0mmより大きく2mm以下であることを特徴とする[2]〜[11]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[13] 前記熱可塑性樹脂が、環状オレフィン共重合体類、セルロースアシレート類、ポリカーボネート類、スチレン系共重合体、アクリル系共重合体から選択される少なくとも1種であることを特徴とする[1]〜[12]のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。
[14] 下記(I)および(II)式を満足し、かつRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと下記式(II)’で表されるγのフィルム搬送方向ムラのいずれか一方が3nmを超える耳部がフィルム端部から150mm以内であり、前記耳部以外の部分においてRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと前記γのフィルム搬送方向のムラがともに3nm以下であることを特徴とするフィルム。
50nm≦Re[0°]≦300nm (I)式
(式(I)中、Re[0°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、フィルムの法線方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。)
40nm≦γ≦300nm (II)式
γ=|Re[+40°]−Re[−40°]| 式(II)’
(式(II)および(II)’中、Re[+40°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、該法線に対して傾斜方位側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表し、Re[−40°]は該法線に対して傾斜方位とは反対側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。)
[15] [1]〜[13]のいずれか一項に記載の方法で作成されたことを特徴とするフィルム。
[16] [14]または[15]に記載のフィルムを少なくとも1枚使用したことを特徴とする偏光板。
[17] [14]または[15]に記載のフィルムを少なくとも1枚使用したことを特徴とする液晶表示板用フィルム。
本発明のフィルムは、液晶表示装置に使用した際に干渉むらが発生せず良好な視覚特性を達成できる。また、大きな位相差の傾斜構造を有しているため、液晶表示装置に用いた際の光学補償の効果も十分である。
なお、従来公知技術である、放熱量の多いダイ端部の温度設定条件を上げることによってダイから出る熱可塑性樹脂溶融物の温度を調整均一化する方法では設定温度差が大きくなると溶融物の温度均一性を保てないが、本発明によればダイからの放熱量をダイの場所ごとに制御することで、溶融物の温度均一性を保つことができる。
本発明のフィルムは、下記(I)および(II)式を満足し、かつRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと下記式(II)’で表されるγのフィルム搬送方向ムラのいずれか一方が3nmを超える耳部がフィルム端部から150mm以内であり、前記耳部以外の部分においてRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと前記γのフィルム搬送方向のムラがともに3nm以下であることを特徴とする。
50nm≦Re[0°]≦300nm (I)式
(式(I)中、Re[0°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、フィルムの法線方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。)
40nm≦γ≦300nm (II)式
γ=|Re[+40°]−Re[−40°]| 式(II)’
(式(II)および(II)’中、Re[+40°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、該法線に対して傾斜方位側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表し、Re[−40°]は該法線に対して傾斜方位とは反対側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。)。
以下、本発明のフィルムについて説明する。なお、本発明のフィルムは熱可塑性であることが好ましい。
本発明のフィルムは、熱可塑性樹脂を含有し、フィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、該法線方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションRe[0°]と、該法線に対して傾斜方位側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションRe[+40°]と、該法線に対して傾斜方位とは反対側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションRe[−40°]が、以下の式(I)および式(II)を共に満たすことを特徴とする。
50nm≦Re[0°]≦300nm 式(I)
40nm≦γ≦300nm 式(II)
γ=|Re[+40°]−Re[−40°]| 式(II’)
70nm≦Re[0°]≦250nm 式(III)
60nm≦γ≦250nm 式(IV)
さらに好ましくは下記式(V)および(VI)をともに満足するものである。
100nm≦Re[0°]≦200nm 式(V)
80nm≦γ≦180nm 式(VI)
本発明のフィルムは、Re[0°]のMD方向のムラと前記γのMD方向のムラのいずれか一方が3nmを超える耳部がフィルム端部から150mm以内であることを特徴とする。このように耳部としてカットされて製品にならない部分を少ないため、本発明のフィルムや本発明の製造方法は生産性が高いという利点を有する。
前記耳部は、フィルム端部から150mm以内であることが好ましく、100mm以内であることがより好ましい。
前記γのMD方向のむらおよびRe[0°]のMD方向のむらは、液晶ディスプレイに利用した場合に、干渉ムラとなって現れるので、そのMD方向のむらは小さいほど好ましい。
具体的には、前記γのMD方向のむらおよびRe[0°]のMD方向のむらは±3nm以内であることが好ましく、±1nm以内であることがさらに好ましい。
本発明において、フィルムのRe[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]は、KOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)を用い、フィルムの傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、傾斜角度0°での位相差、傾斜角度40度での位相差および傾斜角度−40度での位相差を測定したものである。
ここで、傾斜方位は、以下の方法で決定した。
(1)フィルム面内の遅相軸方位を0°、フィルム面内の進相軸方位を90°とし、0°〜90°の間で0.1°刻みで仮傾斜方位を設定する。
(2)各仮傾斜方位とフィルム法線を含む面内においてRe[+40°]とRe[−40°]を測定し、|Re[+40°]−Re[−40°]|、すなわち前記γを求める。
(3)|Re[+40°]−Re[−40°]|が最大となる方位を傾斜方位と決定する。
なお、測定波長は550nmとする。なお、一般的な熱可塑性樹脂を溶融製膜法で作成したフィルムは、どの方位で測定しても、|Re[+40°]−Re[−40°]|≒0nmとなる。すなわち、傾斜方位で|Re[+40°]−Re[−40°]|を測定した場合、0nm以上の位相差を発現することが本発明のフィルムの特徴である。
また、本発明における前記Re[0°]、前記γのMDむらは、以下の方法により測定することができる。
フィルム面の互いに2mm以上離れた任意の10点以上の位置でサンプリングを行い、上記方法でRe[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]を測定し、その最大値と最小値の差を、Re[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]のむらとする。
さらに、遅相軸および後述のRthのバラツキも同様に測定される。
本発明のフィルムは、膜厚方向のレターデーションが40〜300nmであることが好ましく、50nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜150nmであることが特に好ましい。Rthが40〜300nmであれば液晶表示装置に組み込んだ場合の視野角が改善するため好ましい。ここで、視野角が減少した領域、すなわち斜めから観察した際にコントラストが低下して画像が見え難くなった領域が存在しなければ、干渉むらが視認されにくくなる。このため、上記範囲にすることで干渉むらの視認性をも低下させることができ、好ましい。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d 数式(A)
本発明のフィルムでは、nyはフィルム幅方向の屈折率である。nxはフィルムのx軸への射影成分がz軸への射影成分よりも大きい方位の、nzはz軸への射影成分がx軸の射影成分よりも大きい方位の屈折率である。
nx、ny、nzの求め方については、王子計測機器株式会社の技術資料等(http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/kobra.html)に記載されているが、例えば、Re[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]の値および平均屈折率naveの値および膜厚値dから、以下の数式(B)を用いて計算することが出来る。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学補償フィルムのカタログの値を使用することができる。また、平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学補償フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
本発明のフィルムの膜厚は、10〜90μmであることが好ましく、20μm〜80μmであることがより好ましく、25μm〜70μmであることが特に好ましい。前記膜厚が90μm以下であればフィルムの曲げ弾性が高くなりすぎず、ロール搬送中にロールに十分にラップされるために擦り傷が減少する。一方、10μm以上であれば曲げ弾性が弱くなりすぎず、搬送中に巻き込んだ空気でばたつきが発生しがたくなり、これに起因する擦り傷が生じにくく好ましい。このようにフィルムに生じる擦り傷を減少させることで、液晶表示装置に組み込んだ際に擦り傷に起因する隙間ができにくくなり、干渉むらが発生しにくくなるため好ましい。
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、上記光学特性を有する限り特に限定されないが、溶融押出し法を利用して作製する場合は、溶融押出し成形性が良好な材料を利用するのが好ましく、その観点では、環状オレフィン系樹脂、セルロースアシレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル類、透明ポリエチレン、透明ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアリレート類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、マレイミド系共重合体類、透明ナイロン類、透明フッ素樹脂類、透明フェノキシ類、ポリエーテルイミド類、ポリスチレン類、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂を選択するのが好ましい。1種の当該樹脂を含有していてもよいし、互いに異なる2種以上の当該樹脂を含有していてもよい。本発明のフィルムでは、環状オレフィン系樹脂、セルロースアシレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくとも1種を含むことが好ましく、前記熱可塑性フィルムが、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂またはセルロースアシレート系樹脂であることがより好ましい。また、前記環状オレフィン類は、付加重合によって得られた環状オレフィン類であることが好ましい。
また、負の固有複屈折性を示す、アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂は、上記加工を行った場合、進相軸が傾斜方位を向き、|Re[+40°]―Re[−40°]|>0のフィルムを作成することができる。
付加重合およびそれにより得られる環状オレフィン系樹脂としては、例えば、特許3517471号公報、特許3559360号公報、特許3867178号公報、特許3871721号公報、特許3907908号公報、特許3945598号公報、特表2005−527696号公報、特開2006−28993号公報、特開2006−11361号公報、国際公開WO第2006/004376号公報、国際公開WO第2006/030797号公報に記載されているものが挙げられる。中でも、特許3517471号公報に記載のものが特に好ましい。
開環重合およびそれにより得られる環状オレフィン系樹脂としては、国際公開WO98第98/14499号公報、特許3060532号公報、特許3220478号公報、特許3273046号公報、特許3404027号公報、特許3428176号公報、特許3687231号公報、特許3873934号公報、特許3912159号公報に記載のものが挙げられる。中でも、国際公開WO第98/14499号公報、特許3060532号公報に記載のものが特に好ましい。
これらの環状オレフィン系樹脂の中でも付加重合によって得られるものが、複屈折の発現性、溶融粘度の観点から好ましく、例えば、「TOPAS #6013」(Polyplastics社製)を用いることができる。
式(S−1) 2.0≦X+Y≦3.0
式(S−2) 0.25≦Y≦3.0
前記式(S−1)および(S−2)中、Xはセルロースの水酸基に対するアセチル基の置換度を表し、Yはセルロースの水酸基に対するアシル基の置換度の総和を表す。本明細書でいう「置換度」とは、セルロースの2位、3位および6位のぞれぞれの水酸基の水素原子が置換されている割合の合計を意味する。2位、3位および6位全ての水酸基の水素がアシル基で置換された場合は置換度が3となる。
さらに、下記式(S−3)および(S−4)を満足するセルロースアシレートを用いるのがより好ましい。
式(S−3)2.3≦X+Y≦2.95
式(S−4)1.0≦Y≦2.95
下記式(S−5)および(S−6)を満足するセルロースアシレートを用いるのがさらに好ましい。
式(S−5)2.7≦X+Y≦2.95
式(S−6)2.0≦Y≦2.9
共重合体樹脂としては、例えばスチレン−アクリロニトリル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、スチレン−無水マレイン酸系樹脂、あるいはこれらの多元(二元、三元等)共重合ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、スチレン−無水マレイン酸系樹脂がフィルム強度の観点から好ましい。
前記スチレン−無水マレイン酸系樹脂は、スチレンと無水マレイン酸との質量組成比が、スチレン:無水マレイン酸=95:5〜50:50であることが好ましく、スチレン:無水マレイン酸=90:10〜70:30であることがより好ましい。また、固有複屈折を調整するため、スチレン系樹脂の水素添加を行うことも好ましく利用できる。
前記スチレン−無水マレイン酸系樹脂としては、例えば、ノバケミカル社製の「 Daylark D332」などが挙げられる。
アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの誘導体を重合して得られる樹脂としては、例えば、下記一般式(1)で表される構造のものを挙げることができる。
前記アクリル系共重合体樹脂の中でも、樹脂を構成する全モノマー中、MMA単位(モノマー)を30モル%以上含むものが好ましく、MMA以外に、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、グルタル酸無水物単位の少なくとも1種の単位を含むことがより好ましく、例えば下記のものを使用できる。
特開2007−297615号、特開2007−63541号、特開2007−70607号、特開2007−100044号、特開2007−254726号、特開2007−254727号、特開2007−261265号、特開2007−293272号、特開2007−297619号、特開2007−316366号、特開2008−9378号、特開2008−76764号の各公報に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが特開2008−9378号公報に記載の樹脂である。
(2)無水マレイン酸単位を含むアクリル樹脂
特開2007−113109号、特開2003−292714号、特開平6−279546号、特開2007−51233号(ここに記載の酸変性ビニル)、特開2001−270905号、特開2002−167694号、特開2000−302988号、特開2007−113110号、特開2007−11565号各公報に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが、特開2007−113109号公報に記載のものである。また市販のマレイン酸変性MAS樹脂(例えば旭化成ケミカルズ(株)製デルペット980N)も好ましく使用できる。
(3)グルタル酸無水物単位を含むアクリル樹脂
特開2006−241263号、特開2004−70290号、特開2004−70296号、特開2004−126546号、特開2004−163924号、特開2004−291302号、特開2004−292812号、特開2005−314534号、特開2005−326613号、特開2005−331728号、特開2006−131898号、特開2006−134872号、特開2006−206881号、特開2006−241197号、特開2006−283013号、特開2007−118266号、特開2007−176982号、特開2007−178504号、特開2007−197703号、特開2008−74918号、国際公開WO2005/105918等各公報に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが特開2008−74918号公報に記載のものである。
これらの樹脂のガラス転移温度(Tg)は106℃〜170℃が好ましく、より好ましくは110℃〜160℃、さらに好ましくは115℃〜150℃である。
また、前記熱可塑性樹脂が共重合体である場合は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもかまわない。
本発明のフィルムは、上記熱可塑性樹脂以外の材料を含有していてもよいが、上記熱可塑性樹脂の1種または2種以上を主成分(組成物中の全材料中、最も含有割合の高い材料を意味し、当該樹脂を2種以上含有する態様では、それらの合計の含有割合が、他の材料それぞれの含有割合より高いことを意味する)として含有しているのが好ましい。上記熱可塑性樹脂以外の材料としては、種々の添加剤が挙げられ、その例には、安定化剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、可塑剤、微粒子、および光学調整剤が含まれる。
本発明のフィルムは、安定化剤の少なくとも一種を含有していてもよい。安定化剤は、前記熱可塑性樹脂を加熱溶融する前にまたは加熱溶融時に添加することが好ましい。安定化剤は、フィルム構成材料の酸化防止、分解して発生した酸の捕捉、光または熱によるラジカル種基因の分解反応を抑制または禁止する等の作用がある。安定化剤は、解明されていない分解反応などを含む種々の分解反応によって、着色や分子量低下等の変質および揮発成分の生成等が引き起こされるのを抑制するのに有用である。樹脂を製膜するための溶融温度においても安定化剤自身が分解せずに機能することが求められる。安定化剤の代表的な例には、フェノール系安定化剤、亜リン酸系安定化剤(フォスファイト系)、チオエーテル系安定化剤、アミン系安定化剤、エポキシ系安定化剤、ラクトン系安定化剤、アミン系安定化剤、金属不活性化剤(スズ系安定化剤)などが含まれる。これらは、特開平3−199201号公報、特開平5−1907073号公報、特開平5−194789号公報、特開平5−271471号公報、特開平6−107854号公報などに記載があり、本発明ではフェノール系や亜リン酸系安定化剤の少なくとも一方以上を用いることが好ましい。フェノール系安定化剤の中でも、特に分子量500以上のフェノール系安定化剤を添加することが好ましい。好ましいフェノール系安定化剤としては、ヒンダードフェノール系安定化剤が挙げられる。
本発明のフィルムは、1種または2種以上の紫外線吸収剤を含有していてもよい。紫外線吸収剤は、劣化防止の観点から、波長380nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ、透明性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。特に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。中でも、ベンゾトリアゾール系化合物は、セルロース混合エステルに対する不要な着色が少ないことから好ましい。これらは、特開昭60−235852号、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号、同6−118233号、同6−148430号、同7−11056号、同7−11055号、同7−11056号、同8−29619号、同8−239509号、特開2000−204173号の各公報に記載がある。
紫外線吸収剤の添加量は、熱可塑性樹脂の0.01〜2質量%であることが好ましく、0.01〜1.5質量%であることがさらに好ましい。
本発明のフィルムは、1種または2種以上の光安定化剤を含有していてもよい。光安定化剤としては、ヒンダードアミン光安定化剤(HALS)化合物が挙げられ、より具体的には、米国特許第4,619,956号明細書の第5〜11欄および米国特許第4,839,405号明細書の第3〜5欄に記載されているように、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン化合物、またはそれらの酸付加塩もしくはそれらと金属化合物との錯体が含まれる。これらは、旭電化からアデカスタブLA−57、同LA−52、同LA−67、同LA−62、同LA−77として、またチバ・スペシャリティーケミカルズ社からTINUVIN 765、同144として市販されている。
本発明のフィルムは、可塑剤を含有していてもよい。可塑剤の添加は、機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率低減等のフィルム改質の観点において好ましい。また、本発明のフィルムを溶融製膜法で製造する場合は、用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも、可塑剤の添加によりフィルム構成材料の溶融温度を低下させることを目的として、または無添加の熱可塑性樹脂よりも同じ加熱温度において粘度を低下させることを目的として、添加されるであろう。本発明のフィルムには、例えばリン酸エステル誘導体、カルボン酸エステル誘導体から選択される可塑剤が好ましく用いられる。また、特開2003−12859号に記載の重量平均分子量が500〜10000であるエチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマーまたはシクロヘキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーなども好ましく用いられる。
本発明のフィルムは、微粒子を含有していてもよい。微粒子としては、無機化合物の微粒子や有機化合物の微粒子が挙げられ、いずれでもよい。本発明における熱可塑性樹脂に含まれる微粒子の平均一次粒子サイズは、ヘイズを低く抑えるという観点から5nm〜3μmであることが好ましく、5nm〜2.5μmであることがより好ましく、10nm〜2.0μmであることがさらに好ましい。ここで、微粒子の平均一次粒子サイズは、熱可塑性樹脂を透過型電子顕微鏡(倍率50万〜100万倍)で観察し、粒子100個の一次粒子サイズの平均値を求めることにより決定する。微粒子の添加量は、熱可塑性樹脂に対して0.005〜1.0質量%であることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.8質量%であり、さらに好ましくは0.02〜0.4質量%である。
本発明のフィルムは、光学調整剤を含有していてもよい。光学調整剤としてはレターデーション調整剤を挙げることができ、例えば、特開2001−166144号、特開2003−344655号、特開2003−248117号、特開2003−66230号各公報記載のものを使用することができる。光学調整剤を添加することによって、面内のレターデーション(Re)、厚み方向のレターデーション(Rth)を制御することができる。好ましい添加量は0〜10質量%であり、より好ましくは0〜8質量%、さらに好ましくは0〜6質量%である。
本発明のフィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を含有する組成物をダイから溶融押出しする工程と、溶融押出しされた溶融物(以下、メルトともいう)を挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧してフィルム状に成形する工程と、を含むフィルムの製造方法において、
該ダイ中央部分から出た溶融物の温度と該ダイ端部から出た溶融物の温度の温度差が10℃以内となるように溶融押出しし、前記挟圧装置によって該溶融物に20〜500MPaの圧力を与え、前記挟圧装置によって該溶融物1m幅あたり3000〜30000Nのせん断応力を与え、前記第一挟圧面の移動速度を前記第二挟圧面の移動速度よりも速くすることを特徴とする。前記第一挟圧面と第二挟圧面とで速度の異なる挟圧装置としては、例えば互いに周速が異なる2つのロールの組合せや、特開2000−219752号公報に記載の互いに速度の異なるロールとタッチベルトの組合せ(片面ベルト方式)や、ベルトとベルトの組合せ(両面ベルト方式)等が挙げられる。この中でも、20〜500MPaの高圧を均一にかけられること、および傾斜構造の発現性の観点から、から、互いに周速が異なる2つのロールであることが好ましい。ロール圧力は、圧力測定フィルム(富士フィルム社製 中圧用プレスケール等)を2つのロールに通すことで測定することが出来る。
以下、本発明のフィルムの製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)について詳細に説明する。
本発明の製造方法では、まず、前記熱可塑性樹脂を含有する組成物(「熱可塑性樹脂組成物」という場合がある)を溶融押出しする。溶融押出しをする前に、熱可塑性樹脂組成物をペレット化するのが好ましい。市販品の熱可塑性樹脂(例えば、TOPAS#6013、タフロンMD1500、デルペット980N、DayLark D332等)は、ペレット化されている場合もあるが、ペレット化されていない場合は以下の方法を用いることができる。
前記熱可塑性樹脂組成物を乾燥した後、2軸混練押出機を用い150℃〜300℃で溶融後、ヌードル状に押出したものを空気中あるいは水中で固化し裁断することにより作製できる。また、押出機による溶融後、水中に口金より直接押出しながらカットするアンダーウオーターカット法等によりペレット化することもできる。ペレット化に利用される押出機としては、単軸スクリュー押出機、非かみ合い型異方向回転二軸スクリュー押出機、かみ合い型異方向回転二軸スクリュー押出機、かみ合い型同方向回転二軸スクリュー押出機などを用いることができる。押出機の回転数は10rpm〜1000rpmが好ましく、より好ましくは20rpm〜700rpmである。押出滞留時間は10秒〜10分、より好ましくは20秒〜5分である。
ペレットの大きさについては特に制限はないが、一般的には10mm3〜1000mm3程度であり、より好ましくは30mm3〜500mm3程度である。
具体的には、ダイ中央部にファンやファンを取り付け、両端部にはそれらを取り付けないことによって、放熱率を調整する方法が挙げられる。
具体的には、ダイ全体を均一な断熱材で覆い、断熱材を両端部から中央部にむかって次第に薄くなるように断熱材を削る方法が挙げられる。
具体的には、ダイ全体を均一な断熱材で覆い、断熱材の中央部のみに微細な穴をあける方法が挙げられる。また、熱伝導率の異なる断熱材をダイ中央部、ダイ両端部にそれぞれ設置する方法が挙げられる。
具体的には、熱伝導率が等しく、厚みが異なる断熱材2種を用い、ダイ中央部、ダイ両端部にそれぞれ設置する方法が挙げられる。
具体的には、ダイ両端部を完全にある断熱材で覆い、ダイ中央部は同じ断熱材を用いて一部のみ覆う方法が挙げられる。また、ダイ両端部を完全にある断熱材で覆い、ダイ中央部は断熱材を用いない方法も挙げられる。
具体的には、ダイの幅方向の放熱度合いが異なるようにする態様が挙げられる。このような方法としては、ダイ両端部の外表面積よりもダイの中央部の外表面積が大きい形状になるように、ダイに溝を掘る等、ダイ自体を加工する方法が挙げられる。
本発明の製造方法において、ダイリップの先端の曲率半径は特に制限はなく、公知のダイを用いることができる。
単層製膜装置以外にも、多層製膜装置を用いて製造も可能である。
このようにして、樹脂が供給口から押出機に入ってからダイから出るまでの滞留時間は3分〜40分が好ましく、さらに好ましくは4分〜30分である。
次に、熱可塑性樹脂の溶融物をダイからフィルム状に押し出し、溶融押出しされた溶融物を挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧し、冷却固化して、フィルムを得る。この際、第一挟圧面と第二挟圧面のうち、いずれか一方の面と溶融物が先に剥離し、その後もう一方の面と溶融物が剥離することが生産性の安定化および剥離不良に起因する面状不良を抑制するという観点から好ましい。本発明の製造方法において第一挟圧面の移動速度は前記第二挟圧面の移動速度よりも速いが、先に剥離する側の面は、第一挟圧面であっても第二挟圧面であってもよいが、剥離ダンを抑制する観点から、先に先に剥離する側の面は、第一挟圧面(移動速度が速い挟圧面)であることが好ましい。
さらに、上記挟圧装置間圧力とすることで上記γを達成できる。即ち、20MPa以上であれば十分に速度差の効果を発現でき(ズリの効果をフィルムに十分伝えることができ)、上記γを発現できる。一方500MPa以下であれば剪断力がメルトに伝播しすぎず、γが大きくなりすぎない。いずれの場合も液晶表示板に組み込んだ際の視野角が向上し、このように視野角が向上すると液晶表示板に組んだ際に画像が視認し易くなり、この結果干渉むらが視認されにくくなり好ましい。
移動速度比=第二挟圧面の速度/第一挟圧面の速度 (I)
本発明の製造方法では、吐出温度(ダイ出口の樹脂温度)は、ダイ中央部分から出た溶融物の温度と、ダイ端部から出た溶融物の温度の温度差が10℃以内であることを特徴とする。このようにダイから吐出された溶融物の温度を幅方向均一に制御することにより、得られるフィルムのRe[0°]のMD方向のむらとγのMD方向のむらを本発明の範囲内に制御することができる。また、同時にフィルム耳部としてカットされるようなRe[0°]のMD方向のむらとγのMD方向のむらが悪い端部を著しく少なくすることができる。
また、前記吐出温度は共に、樹脂の成形性向上と劣化抑制の観点から、Tg+50〜Tg+200℃であることが好ましく、Tg+70〜Tg+180℃であることがより好ましく、Tg+90〜Tg+150℃であることが特に好ましい。すなわち、Tg+50℃以上であれば、樹脂の粘度が十分低くなるため成形性が良好となり、Tg+200℃以下であれば、樹脂が劣化しにくい。
本発明の製造方法では、前記ダイから押出される溶融物の流量が、ダイ吐出口面積あたり2.5〜30Kg/cm2であることがRe[0°]のMD方向のむらとγのMD方向のムラを小さくする観点から好ましい。前記ダイから押出される溶融物の流量は3〜25Kg/cm2であることがより好ましく、4〜20Kg/cm2であることが特に好ましい。
本発明の製造方法では、エアーギャップ(ダイ出口から挟圧装置の溶融物着地点までの距離)は、ダイと挟圧装置間におけるメルトの保温の観点から、可能な限り近接することが好ましく、具体的には10〜300mmであることが好ましく、より好ましくは、20〜250mm、特に好ましくは、30〜200mmである。
本発明の製造方法では、前記挟圧装置によってメルト1m幅あたり3000〜30000Nのせん断応力を与える。前記せん断応力は、5000〜28000Nであることが好まし8000〜25000Nであることがより好ましい。
前記挟圧装置置間を連続的に通過させる方法の中でも、2つのロール(例えば、タッチロール(第1ロール)およびチルロール(第2ロール))間を通過させることが好ましい。なお、本明細書では、前記溶融物を搬送するキャスティングロールを複数有している場合、最上流のダイに最も近いキャスティングロールのことをチルロールともいう。以下、2つのロールを用いた本発明の製造方法の好ましい態様を説明する。
前記メルトの着地点とは、ダイから押し出されたメルトが初めてタッチロールあるいはチルロールに接触(着地)する地点を指す。また前記タッチロールとキャストロールの隙間の中点とは、タッチロールとキャストロールの隙間が最も狭くなった所のタッチロール表面とキャストロール表面の中点を指す。
ショア硬さは、JIS Z 2246の方法を用いて、ロール幅方向に5点および周方向に5点測定した値の平均値から求めることができる。
また、前記ショア硬さを達成する観点からも前記2つのロールの材質は金属であることが好ましく、より好ましくはステンレスであり、表面をメッキ処理されたロールも好ましい。また、2つのロールの材質は金属であれば、表面の凹凸が小さく、フィルムの表面に傷が付きにくいため、好ましい。一方、ゴムロールやゴムでライニングした金属ロールは、前記ロール圧力を達成できれば特に制限なく用いることができる。
本発明のフィルムを得るためには、前記二つのロールの速度はどちらが速くても構わないが、タッチロールが遅い場合、タッチロール側にバンク(溶融物の余剰分がロール上へ滞留し、形成された滞留物)が形成される。タッチロールは、溶融物が接触している時間が短いため、タッチロール側に形成されたバンクは、十分に冷却することができず、剥離ダンが発生し、面状故障の原因となり易い。よって、遅いロールがチルロール(第2ロール)であり、速いロールがタッチロール(第1ロール)であることが好ましい。
なお、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、走査型示差熱量計(DSC)を用いて、測定パンに樹脂をいれ、これを窒素気流中で、10℃/分で30℃から300℃まで昇温した後(1st-run)、30℃まで−10℃/分で冷却し、再度10℃/分で30℃から300℃まで昇温した(2nd-run)。2nd-runでベースラインが低温側から偏奇し始める温度をガラス転移温度(Tg)として、求めることができる。
さらに、前記遮蔽部材を用いると、フィルム状溶融物の温度が高い状態、すなわち、溶融粘度が低い状態で、ロール間を通過させることができるため、本発明のフィルムを作成しやすい効果もある。
なお、フィルム状の溶融物の温度分布は、接触式温度計や非接触式温度計によって測定することができる。
遮蔽部材とフィルム状の溶融物の幅方向端部との隙間は、ロールの表面に沿って流れ込む上昇気流を効率よく遮蔽する上で狭く形成されることが好ましく、フィルム状溶融物の幅方向端部から50mm程度であることがより好ましい。なお、ダイの側面と遮蔽部材との隙間は、必ずしも設ける必要はないが、遮蔽部材に囲まれた空間内の気流を排出できる程度、例えば10mm以下に形成されることが好ましい。
また、断熱機能および/または熱反射機能を持つ材料として、遮風性や保温性に優れたものが好ましく、例えば、ステンレス等の金属板が好ましく使用できる。
また片端あるいは両端に厚みだし加工(ナーリング処理)を行うことも好ましい。厚みだし加工による凹凸の高さは1μm〜50μmが好ましく、より好ましくは3μm〜20μmである。厚みだし加工は両面に凸になるようにしても、片面に凸になるようにしても構わない。厚みだし加工の幅は1mm〜50mmが好ましく、より好ましくは3mm〜30mmである。押出し加工は室温〜300℃で実施できる。巻き取る前に、片面もしくは両面に、ラミフィルムを付けることも好ましい。ラミフィルムの厚みは5μm〜100μmが好ましく、10μm〜50μmがより好ましい。材質はポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等、特に限定されない。
本発明の製造方法では、上記方法により製膜した後、少なくとも1方向に延伸倍率1.05倍〜4倍で延伸することが好ましい。これにより表面に発生していた擦り傷が伸ばされ(凹凸の変化が小さくなり)、干渉むらが発生し難くなる。前記延伸倍率は、より好ましくは1.1倍〜3倍、さらに好ましくは1.2倍〜2.5倍である。また、延伸温度はTg−5℃〜Tg+50℃が好ましい。
さらに、延伸および/または緩和処理を行ってもよい。これらの延伸等は、例えば、以下の(a)〜(g)の組合せで各工程を実施することができる。
(a) 横延伸
(b) 横延伸→緩和処理
(c) 縦延伸
(d) 縦延伸→緩和処理
(e) 縦(横)延伸→横(縦)延伸
(f) 縦(横)延伸→横(縦)延伸→緩和処理
(g) 横延伸→緩和処理→縦延伸→緩和処理
これらの中で特に好ましいのは、(a)〜(d)の工程である。
このような延伸の前に予熱、延伸の後に熱固定を行うことで延伸後のRe、Rth分布を小さくし、ボーイングに伴う配向角のばらつきを小さくできる。予熱、熱固定はどちらか一方であってもよいが、両方行うのがより好ましい。これらの予熱、熱固定はクリップで把持して行うのが好ましく、即ち延伸と連続して行うのが好ましい。
予熱は延伸温度より1℃〜50℃程度高い温度で行うことができ、好ましく2℃〜40℃以下、さらに好ましくは3℃〜30℃高くすることが好ましい。好ましい予熱時間は1秒〜10分であり、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分である。予熱の際、テンターの幅はほぼ一定に保つことが好ましい。ここで「ほぼ」とは未延伸フィルムの幅の±10%を指す。
熱固定は延伸温度より1℃〜50℃低い温度で行うことができ、より好ましく2℃〜40℃、さらに好ましくは3℃〜30℃低くすることが好ましい。さらに好ましくは延伸温度以下でかつTg以下にするのが好ましい。好ましい予熱時間は1秒〜10分であり、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分である。熱固定の際、テンターの幅はほぼ一定に保つことが好ましい。ここで「ほぼ」とは延伸終了後のテンター幅の0%(延伸後のテンター幅と同じ幅)〜−10%(延伸後のテンター幅より10%縮める=縮幅)を指す。延伸幅以上に拡幅すると、フィルム中に残留歪が発生しやすく好ましくない。
延伸温度は、Tg−5℃〜Tg+50℃が好ましく、Tg−5℃〜Tg+45℃がより好ましく、Tg−10℃〜Tg+20℃以下がさらに好ましい。また、好ましい縦延伸倍率は1.1〜3倍、より好ましく1.2〜2.5倍、さらに好ましくは1.2〜2.0倍である。
熱緩和は(Tg−30)℃〜(Tg+30)℃、より好ましく(Tg−30)℃〜(Tg+20)℃、さらに好ましくは(Tg−15)℃〜(Tg+10)℃で、1秒〜10分、より好ましくは5秒〜4分、さらに好ましくは10秒〜2分、0.1kg/m〜20kg/m、より好ましく1kg/m〜16kg/m、さらに好ましくは2kg/m〜12kg/mの張力で搬送しながら実施するのが好ましい。
本発明のフィルムに、少なくとも偏光子(以下、偏光膜ともいう)を積層することで、本発明の偏光板を得ることができる。以下において、本発明の偏光板を説明する。本発明の偏光板の例は、偏光膜の一面に、保護フィルムと視野角補償の2つの機能を目的として作成されたものや、TACなどの保護フィルムの上に積層された複合型偏光板が挙げられる。
本発明の偏光板の光学フィルムには、本発明のフィルムが用いられる。また、前記フィルムには表面処理をしておくこともできる。表面処理方法としては、例えば、コロナ放電、グロー放電、UV照射、火炎処理等の方法が挙げられる。
本発明の偏光板のセルロースアシレートフィルムには、公知の偏光板用のセルロースアシレートフィルムが用いられる。例えば、公知のトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(例えば、富士フィルム(株)製フジタックT−60)などを好ましく用いることができる。また、前記ルロースアシレートフィルムには表面処理をしておくこともできる。表面処理方法としては、例えば、けん化処理などが挙げられる。
前記偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬して延伸したもの等を用いることができる。
本発明の偏光板は、最外層の少なくとも一方として粘着剤層を有していても良い(このような偏光板を粘着型偏光板と称することがある)。特に好ましい形態として、前記光学フィルムの偏光子が接着されていない側に、他の光学フィルムや液晶セル等の他部材と接着するための粘着剤層を設けることができる。
本発明の偏光板の製造方法を説明する。
本発明の偏光板は、接着剤を用いて前記偏光子の少なくとも片面に本発明のフィルムの片面(表面処理をしてある場合は表面処理面)を貼り合わせることで製造できる。また、セルロースアシレートフィルム、偏光子および本発明のフィルムの順に貼り合わせる場合は、本発明の偏光板は偏光子の両面に接着剤を用いて偏光子とその他のフィルムを張り合わせることで製造できる。本発明の偏光板の製造方法においては、本発明のフィルムが偏光子と直接貼合されていることが好ましい。
本発明のフィルムおよび偏光板は、種々のモードの液晶表示装置に用いることができる。好ましくは、TN(Twisted Nematic)、OCB(Optically Compensatory Bend)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モードの液晶表示装置、中でも、より好ましくは、TN、ECBモード液晶表示に用いることができる。
(ダイの両端部における溶融物と中央部における溶融物の温度差)
ダイのリップから5cmの所を、幅方向に等間隔で10点における溶融物の温度計測を行う。この温度を片端から順にT1、T2‥‥T9、T10とする。T5、T6の平均温度を中央部における溶融物の温度とし、中央部における溶融物の温度とT1との差、および中央部における溶融物の温度とT10との差の平均値を「ダイの両端における溶融物と中央における溶融物の温度差」とする。
なお、溶融物の温度は、安立計器株式会社製 ハンディタイプデジタル温度計 型式HA−300E(棒状K熱対使用)によって測定した。
図2に示すような断面形状のダイ1について、ダイの中央部の放熱量とダイの両端部の放熱量を、ダイリップ2から10mm上方の部分(図2の放熱量測定帯6、すなわちダイリップから放熱量測定帯への高さ7が10mm)で測定した。図2は実施例で用いたダイ幅方向の任意の点における断面図であるため、実際に測定した3点(ダイ幅方向中央部1点とダイ幅方向両端部2点の計3点)は、図2では放熱量測定帯6上に重なっていることになる。これら3点において、以下の方法に従って放熱量を測定した。
Vatell Corporation社製熱流速マイクロセンサー 型式HFM−7E/Hをダイに貼り付けて放熱量の測定を行った。
なお、実施例で用いたダイの詳細な寸法については、図2のダイの断面図において、ダイリップ幅3が25mmであり、ダイリップ高さ4が7mmであった。また、ダイ上部の縦の長さ(図2の断面図では上部の幅)は230mmであり、ダイ上部からダイリップまでの高さは330mmであった。さらに、図2のダイの断面図におけるダイリップへのすぼまりの角度は左右とも約45°ずつであった。
本発明において、フィルムのヘイズは、フィルムを25℃、相対湿度60%にて24時間調湿後、ヘイズメーター(NDH 2000:日本電色工業(株)製)を用いてJIS−K−6714に従って測定した。これをフィルムのヘイズとする。
Re[0°]のMD方向のむらおよびγのMD方向のむらは、下記の方法によって測定した。
フィルム面の互いに2mm以上離れた任意の10点以上の位置でサンプリングを行い、上記方法でRe[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]を測定し、その最大値と最小値の差を、Re[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]のむらとする。
フィルム耳部幅は、上記の方法によって測定したRe[0°]のMD方向のむらおよびγのMD方向のむらを基に、下記の方法によって決定した。
フィルム面の互いに2mm以上離れた任意の10点以上の位置でサンプリングを行い、上記方法でRe[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]を測定し、その最大値と最小値の差を、Re[0°]、Re[+40°]およびRe[−40°]のむらとする。むらをフィルムTD方向に1mm間隔で測定を行い、むらが3nmを超える部分を耳部とした。
ポリカーボネート系樹脂PCとして、出光興産社製の「タフロンMD1500」のペレットを用い、これを常法に従ってペレット化した。なお、「タフロンMD1500」は、正の固有複屈折性を示す。また、当該樹脂のガラス転移点は142℃であった。
環状オレフィン系樹脂として、付加重合型ノルボルネン樹脂COC、Polyplastics社製の「TOPAS#6013」のペレットを用いた。なお、「TOPAS#6013」は、正の固有複屈折性を示す。また、当該樹脂のTgは130℃であった。
アクリル系樹脂として、スチレン−アクリル系共重合体である旭化成ケミカルズ社製の「デルペット980N」のペレットを用いた。なお、「デルペット980N」は、負の固有複屈折性を示す。また、当該樹脂のガラス転移点は123℃であった。
セルロースアセテートプロピオネートとして、樹脂CAPを特開2008−50562号公報の表3に記載の実施例101を該実施例に記載の方法に従って製造し、ペレット化した。得られたCAPの組成は、アセチル化度0.15、プロピオニル化度2.55、全アシル置換度2.7であった。
(フィルムの作製)
下記表1に記載のペレットを用いて、100℃において2時間以上乾燥し、260℃で溶融し、1軸混練押出し機を用い混練し押出した。このとき押し出し機とダイ(図2のダイ)の間にスクリーンフィルター、ギアポンプ、リーフディスクフィルターをこの順に配置し、これらをメルト配管で連結した。これをダイから押出した。このときの押出し温度は260℃であり、幅1900mm、リップギャップ1mmのダイから押出した。このときダイ両端部から出た溶融物の温度がダイ中央部から出た溶融物の温度よりも下記表1に記載の温度だけ高くなるように、ダイの保温状態を調節した。詳しくは、実施例1では、中央部に熱伝導率0.035W/m・kの発泡ポリイミド10mmの断熱材を用い、両端部に熱伝導率0.035W/m・kの発泡ポリイミド17mmの断熱材を用い、断熱材の厚みを調整することで溶融物温度差を調整した。このとき、中央部の放熱量および両端部の放熱量を測定し、下記表1に記載した。さらに一部の水準はダイ両端をガラスウールの保温材で覆った。この長さをダイの全幅で割り、百分率で示し表1に記載した。
この後、キャストロールとタッチロールの中間点にメルト(溶融樹脂)を下記表1に記載のダイ単位面積あたりの吐出量で押出した。この時、最上流側の幅1800mm、直径400mmのハードクロムメッキ表面処理を施した、材質S45Cの、表面粗さ0.1S仕上げのキャストロール(チルロール)に下記表1に記載のタッチ圧力となるようにシリンダーを設定し、幅1800mm、直径350mmのハードクロムメッキ表面処理を施した、材質S45Cの、表面粗さ0.1S仕上げのタッチロールを接触させた。タッチロールおよびチルロールは、下記表1に記載の表面粗さ(Ra)の金属製剛性ロールを用いた。このときのフィルム1mあたりトルク(N)を下記表1に記載する。なお、タッチ圧力は、中圧用プレスケール(富士フィルム社製)を、メルトのない状態で等周速(5m/分)でともに25℃に制御した二つのロールに挟みこむことで測定し、その値を製膜時の圧力とした。これらのロールを用い、周速比を下記表1に記載の値になるように設定して、溶融物のニップ幅が下記表1に記載の値となるように製膜した。なお、タッチロール、チルロールの温度はTg−5℃とし、ダイとメルト着地点の距離を95mmと設定した。また、製膜の雰囲気は25℃、60%であった。さらに、製膜時にはチルロールとタッチロールの中間点にメルトを押出したが、下記のバンク形成有無の判別方法を行った結果、定常状態において、チルロールとタッチロールの上にいわゆるバンク(メルトの滞留物)が形成されていた。バンク形成される状態でタッチしていた場合にチルロールからタッチロールを約10cm/秒程度で引き離し、突然タッチ無しの状態に戻す。挟圧装置の隙間に溜まっていたバンクが一気に放出され、冷却後固化した後のフィルムにバンクの跡が縞状に残る。フィルムのタッチ無し状態にした部分の流れ方向において厚み変化が発生していた場合は、バンクが形成していたとした。なお、その他、バンク形成の有無を、CCDカメラを搭載したケーブル型内視鏡を用いて観察して確認してもよい。このとき、バンクは、チルロールとタッチロールの中間点よりもチルロール側に主として形成されており、その大きさはフィルムの厚みに対して0.05〜3倍程度であった。
この後、両端に幅10mm、高さ20μmの厚みだし加工(ナーリング)をつけた。また製膜幅1.5mとし、下記表1に記載の製膜速度で3000m巻き取った。製膜後のフィルムの厚みは下記表2に記載の膜厚であった。
作成した実施例1のフィルムを用いて偏光板を作製した。具体的には、まず、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光フィルムを作製した。この偏光フィルムを用いて、図1に示すような配置で、80μmのTACフィルム(富士フィルム社製)、一軸延伸したノルボルネン系高分子フィルムからなる、Re=270nmのλ/2板、実施例1のフィルムを貼合わせた。この様にして、実施例1のフィルムを用いた偏光板を作製した。
次に、上記偏光板を用いてECB型の半透過型液晶表示装置を作製した。使用した液晶セルは、液晶材料としてZLI−1695(Merck社製)を用い、液晶層厚は反射電極領域(反射表示部)で2.4μm、透過電極領域(透過表示部)で4.9μmとした。液晶層の基板両界面のプレチルト角は2度であり、液晶セルのΔndは、反射表示部で略150nm、透過表示部で略320nmであった。
この液晶セルの上下に、上記作製した偏光板を、図1に示すように配置した。偏光板中の矢印はそれぞれの吸収軸を、位相差フィルム中の矢印はそれぞれの遅相軸を、ECBセルの矢印はそれぞれの対向面に施されたラビング処理のラビング方向を示す。ここで、12時方向が0°、時計回りが+である。
用いた樹脂、ダイの両端部における溶融物と中央部における溶融物の温度差、放熱量、ダイの保温方法、タッチ圧、周速比、フィルム1mあたりのトルク、ダイ単位面積あたりの溶融物の吐出量、製膜速度、ニップ幅、ロール表面粗さ、フィルム膜厚を下記表1〜4に記載のとおりとした以外は実施例1にしたがって、各実施例および比較例のフィルムを製造した。なお、アクリル系樹脂については230℃で溶融した。
各実施例および比較例におけるダイの放熱量の調整方法は、以下の通りであり、下記表1〜4中に用いた断熱材の熱伝導率(W/m・K)、種類、厚さ、その他特記事項を記載した。
実施例2では、ダイ中央部にのみフィンを付けて放熱量を調整した。実施例3では、ダイ中央部には断熱材を貼り付けず、ダイ側面部のみ断熱材を貼り付けて放熱量を調整した。実施例4〜8、11、12〜16、20〜22および比較例2〜6では、断熱材の厚みを調整して、ダイの放熱量を調整した。実施例9および17〜19では構成密度が異なる断熱材を中央部と両端部に使用して、ダイの放熱量を調整した。実施例10では断熱材の覆う密度を変化させて、ダイの放熱量を調整した。比較例1では、断熱材等を用いずに、ダイの放熱量を全く調整しなかった。
これらの各実施例および比較例のフィルムを用いて、偏光板および液晶表示装置を実施例1と同様にして作製した。
一方、比較例1は、ダイの放熱量を制御せずに製膜したものであり、得られたフィルムのカットする耳部幅が広く生産性が悪かった。比較例2は、第一挟圧面と第二挟圧面の移動速度を同じにしたものであり、得られたフィルムのRe[0°]の発現が小さく、γも小さかった。比較例3は、ダイの両端部における溶融物と中央部における溶融物の温度差を本発明の範囲外としたものであり、得られたフィルムのカットする耳部幅が広く生産性が悪かった。比較例4およびは、挟圧装置にかかる圧力、フィルム1mあたりにかかるトルクを本発明の製造方法の範囲を下回るようにしたものであり、いずれも得られたフィルムのRe[0°]、γが小さく、Re[0°]のMD方向むらも大きかった。比較例6は、挟圧装置にかかる圧力、フィルム1mあたりにかかるトルクを本発明の製造方法の範囲を上回るようにしたものであり、得られたフィルムのγのMD方向むらが大きかった。
2 ダイリップ
3 リップ調節ボルト
4 ダイリップ高さ
5 ダイリップ幅
6 放熱量測定帯
7 ダイリップから放熱量測定帯への高さ
Claims (3)
- 下記(I)および(II)式を満足し、かつRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと下記式(II)'で表されるγのフィルム搬送方向ムラのいずれか一方が3nmを超える耳部がフィルム端部から150mm以内であり、前記耳部以外の部分においてRe[0°]のフィルム搬送方向のムラと前記γのフィルム搬送方向のムラがともに3nm以下であることを特徴とするフィルム。
50nm≦Re[0°]≦300nm (I)式
(式(I)中、Re[0°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、フィルムの法線方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。)
40nm≦γ≦300nm (II)式
γ=|Re[+40°]−Re[−40°]| 式(II)'
(式(II)および(II)'中、Re[+40°]はフィルム傾斜方位とフィルム法線を含む面内において、該法線に対して傾斜方位側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表し、Re[−40°]は該法線に対して傾斜方位とは反対側へ40°傾いた方向から測定した波長550nmにおける正面方向のレターデーションを表す。) - 請求項1に記載のフィルムを少なくとも1枚使用したことを特徴とする偏光板。
- 請求項1に記載のフィルムを少なくとも1枚使用したことを特徴とする液晶表示板用フィルム。
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