JP5472292B2 - フィルムロール、及びフィルムロールの製造方法 - Google Patents
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Description
上記のような構成によれば、溶液流延製膜法において、幅方向(フィルムの搬送方向に垂直な方向)に延伸率が20〜50%となるように延伸することによって製造される樹脂フィルムであって、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形を抑制できる樹脂フィルムを提供することができる。
ここで、M1は、フィルムの任意時点での質量を示し、M2は、M1を測定したフィルムを115℃で1時間乾燥させた後の質量を示す。
前記エンボス部の高さが低すぎると、前記巻取装置18によってロール状に巻き取られた樹脂フィルムの端面のずれ(巻きずれ)や巻き取った状態の樹脂フィルムの変形(巻き変形)等が発生しないようにすることが困難になる傾向がある。また、樹脂フィルム間に形成される空間が小さくなりすぎ、樹脂フィルムが膨張した場合、上下にたわむことによる、樹脂フィルムの変形抑制を発揮することができなくなる傾向があり、また、樹脂フィルム同士の融着等の付着による、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形が発生しやすくなる傾向がある。また、前記エンボス部の高さが高すぎると、樹脂フィルム間に形成される空間が大きくなりすぎ、樹脂フィルムを巻き取ったフィルムロールの表面に発生する故障、特に、エンボス部の内側周辺に発生する、亀の甲模様状の故障の発生を充分に抑制できない傾向がある。また、樹脂フィルム間に形成される空間が大きくなると、フィルムロールの上面側であって、フィルムロールの軸方向(樹脂フィルムの幅方向)中央部が、経時的に下方に凹んで、チェーン状の巻き状故障等が発生するおそれがある。さらに、樹脂フィルムの幅が広い場合に、亀の甲模様状の故障やチェーン状の巻き状故障等の巻き取った状態の樹脂フィルムの変形がより顕著に発生する傾向がある。
多価アルコールエステル系可塑剤は、多価アルコールとカルボキシル基を有する化合物とのエステルであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、2価以上の脂肪族多価アルコールとモノカルボン酸とのエステルからなるものが挙げられる。また、多価アルコールエステル系可塑剤としては、分子内に芳香族環又はシクロアルキル環を有するものが好ましい。
上記一般式(4)中、R1は、n価の有機基を示し、nは、2以上を示す。
前記一般式(40)中、Bは、ベンゼンモノカルボン酸残基を示し、Gは、炭素数2〜12のアルキレングリコール残基、炭素数6〜12のアリールグリコール残基又は炭素数が4〜12のオキシアルキレングリコール残基を示し、Aは、炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基又は炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を示し、nは、1以上を示す。
反応容器にフタル酸410質量部、安息香酸610質量部、ジプロピレングリコール737質量部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.40質量部を一括して仕込み窒素気流中で攪拌下、還流凝縮器を付して過剰の1価アルコールを還流させながら、酸価が2以下になるまで130〜250℃で加熱を続け生成する水を連続的に除去した。次いで200〜230℃で100〜最終的に4×102Pa以下の減圧下、留出分を除去し、この後濾過した。そうすることによって、粘度(25℃)が43400mPa・s、酸価が0.2mgKOH/gの芳香族末端エステル系可塑剤を得た。
反応容器に、フタル酸410質量部、安息香酸610質量部、エチレングリコール341質量部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35質量部を用いる以外はサンプルNo.1と同様にすることによって、粘度(25℃)が31000mPa・s、酸価が0.1mgKOH/gの芳香族末端エステル系可塑剤を得た。
反応容器に、フタル酸410質量部、安息香酸610質量部、1,2−プロパンジオール418質量部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35質量部を用いる以外はサンプルNo.1と同様にすることによって、粘度(25℃)が38000mPa・s、酸価が0.05mgKOH/gの芳香族末端エステル系可塑剤を得た。
反応容器に、フタル酸410質量部、安息香酸610質量部、1,3−プロパンジオール418質量部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35質量部を用いる以外はサンプルNo.1と同様にすることによって、粘度(25℃)が37000mPa・s、酸価が0.05mgKOH/gの芳香族末端エステル系可塑剤を得た。
前記多価カルボン酸系可塑剤は、特に限定されないが、2価以上の多価カルボン酸とアルコールとのエステルからなるものが好ましく、2価〜20価の多価カルボン酸とアルコールとのエステルからなるものがより好ましい。前記多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、及び脂環式多価カルボン酸等が挙げられる。また、脂肪族多価カルボン酸の場合、2〜20価であることが好ましく、芳香族多価カルボン酸、又は脂環式多価カルボン酸の場合、3価〜20価であることが好ましい。
前記一般式(51)中、R5は、(m+n)価の有機基を示し、mは、2以上を示し、nは、0以上を示し、COOHは、カルボキシル基、OHは、アルコール性又はフェノール性の水酸基を示す。
上記式(52)において、L1は、温度23℃、相対湿度RH1(%RH)における所定位置の樹脂フィルムの寸法(cm)を示し、L2は、温度23℃、相対湿度RH2(%RH)における所定位置の樹脂フィルムの寸法(cm)を示す。
また、前記樹脂フィルムの、延伸した方向に垂直な方向(MD方向)の吸湿膨張係数が、4.0×10−5〜9.0×10−5cm/cm・%RHであることが好ましく、4.5×10−5〜8.5×10−5cm/cm・%RHであることがより好ましい。MD方向の吸湿膨張係数が大きすぎると、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形を充分に抑制できない傾向がある。なお、MD方向の吸湿膨張係数の上記範囲の下限値は、上記のような溶液流延製膜法によって得られた樹脂フィルムでは、さらに、MD方向の吸湿膨張係数を小さくしようとすると、TD方向の吸湿膨張係数を大きくする必要があり、TD方向の吸湿膨張係数を上記範囲外となり、本発明の効果を充分に発揮できなくなる傾向がある。したがって、前記樹脂フィルムの、MD方向の吸湿膨張係数が、上記範囲内であると、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形をより抑制できる。
また、前記樹脂フィルムの静摩擦係数は、0.5〜1.5であることが好ましく、0.6〜0.8であることがより好ましい。静摩擦係数が小さすぎると、巻き取り後のフィルムで、前記エンボス部ではフィルム間の移動等を充分に抑制することができず、たけのこ状の巻きずれ等が発生する傾向がある。また、静摩擦係数が大きすぎると、巻き取られた樹脂フィルム同士がすべりにくくなり、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形の発生を充分に抑制できなくなる傾向がある。また、樹脂フィルム同士がすべりにくいので、樹脂フィルム同士が融着等により付着しやすくなる傾向がある。この点からも巻き取った状態の樹脂フィルムの変形の発生を充分に抑制できなくなる傾向がある。したがって、前記樹脂フィルム同士の静摩擦係数が、上記範囲内であると、得られた樹脂フィルムの、巻き取った状態での変形をより抑制できる。
本実施形態に係る偏光板は、偏光素子と、前記偏光素子の表面上に配置された透明保護フィルムとを備え、前記透明保護フィルムが、前記樹脂フィルムである。前記偏光素子とは、入射光を偏光に変えて射出する光学素子である。
本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように配置された2枚の偏光板とを備え、前記2枚の偏光板のうち少なくとも一方が、前記偏光板である。なお、液晶セルとは、一対の電極間に液晶物質が充填されたものであり、この電極に電圧を印加することで、液晶の配向状態が変化され、透過光量が制御される。このような液晶表示装置は、偏光板用の透明保護フィルムとして、本実施形態に係る偏光板を用いることによって、偏光板に備える透明保護フィルムとして、変形が充分に抑制されている樹脂フィルムが用いられているので、コントラスト等が向上された、高画質な液晶表示装置となる。また、偏光板に、湿度変化による寸法変化が抑制された樹脂フィルムを透明保護フィルムとして備えたものを用いているので、いわゆる、コーナーむらの発生も抑制できる。
(ドープの調製)
まず、メチレンクロライド300質量部及びエタノール52質量部を入れた溶解タンクに、透明性樹脂としてセルロースアセテートプロピオネート樹脂(アセチル基置換度:1.2、プロピオニル基置換度:1.2、総アシル基置換度:2.4)100質量部を添加し、さらに、トリフェニルホスフェート5質量部及びエチルフタリルエチルグリコール5質量部、シリカ粒子(1次粒径:12nm)0.2質量部を添加した。そして、液温が80℃になるまで昇温させた後、3時間攪拌した。そうすることによって、セルロースアセテートプロピオネート樹脂溶液が得られた。その後、攪拌を終了し、液温が43℃になるまで放置した。そして、得られた樹脂溶液を、濾過精度0.005mmの濾紙を使用して濾過した。濾過後の樹脂溶液を一晩放置することにより、樹脂溶液中の気泡を脱泡させた。このようにして得られた樹脂溶液を、ドープとして使用して、以下のように、樹脂フィルムを製造した。
まず、得られたドープの温度を35℃に、無端ベルト支持体の温度を25℃に調整した。そして、図1に示すような光学フィルムの製造装置を用い、流延ダイから搬送速度60m/分の、ステンレス鋼製かつ超鏡面に研磨したエンドレスベルトからなる無端ベルト支持体にドープを流延した。そうすることによって、無端ベルト支持体上にウェブを形成し、乾燥させながら搬送した。そして、無端ベルト支持体からウェブをフィルムとして剥離し、剥離したフィルムを延伸装置(テンター)を用いて、表1に示す延伸温度でフィルムの両端をクリップで把持しながら幅方向に、表1に示す延伸率となるように延伸した。その後、120℃に加熱した乾燥装置内の搬送ローラで搬送した後、250℃に加熱したエンボスリング(エンボス金属加工ローラ)とゴム製のバックローラとの間で、ホットエンボス加工を施した。そうすることによって、フィルムの両側端部に幅10mmのエンボス部を形成した。そして、エンボス部が形成されたフィルムを4000m長に巻き取ることによって、ロール状に巻き取られた樹脂フィルムが得られた。そして、得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造した。なお、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚は、それぞれ、上述する方法により測定した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、得られる樹脂フィルムの、巻き取られた状態の膜厚が表1の値となるように、フィルムを製膜する際のドープの流量を調整し、さらに、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、エンボス加工の温度を235℃に変更した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、エンボス加工の温度を260℃に変更した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、フィルム製膜時の剥離張力を10%下げ、さらに、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、フィルム製膜時の剥離張力を10%上げ、さらに、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、得られる樹脂フィルムの、巻き取られた状態の膜厚が表1の値となるように、フィルムを製膜する際のドープの流量を調整し、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸し、さらに、エンボス加工の温度を260℃に変更した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸し、さらにエンボス加工の温度を240℃に変更した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、得られる樹脂フィルムの、巻き取られた状態の膜厚が表1の値となるように、フィルムを製膜する際のドープの流量を調整し、さらに、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸し、さらにエンボス加工の温度を220℃に変更した。
得られた樹脂フィルムの、TD方向の吸湿膨張係数、MD方向の吸湿膨張係数、エンボス部の高さ(実効ナール)、静摩擦係数、巻き取られた状態の膜厚が、それぞれ表1の値となるように、製造したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂フィルムを製造した。その際、具体的には、表1に示す延伸温度で、表1に示す延伸率となるように延伸し、さらにエンボス加工の温度を270℃に変更した。
上記各樹脂フィルムを巻き長4000mで巻き取ったフィルムロールを、温度60℃、相対湿度90%RHの環境(高温高湿環境)下で1週間放置した。その後、温度25℃、相対湿度60%RHの環境下に移動した後、フィルムロールの外観を目視にて観察した。その際、以下の基準で評価した。なお、下記「◎」及び「○」は、実用上問題なく、樹脂フィルムを製造している間に、フィルムが破断したり、位相差フィルムとして使用できない場合は、「−」と評価した。
◎:高温高湿環境下への放置後のフィルムロールに形状変化が確認できない
○:フィルムロールの軸方向(樹脂フィルムの幅方向)中央部に凹みが確認できるが、フィルムロールから巻き出した樹脂フィルムに変形が確認できない
×:フィルムロールから巻き出した樹脂フィルムに変形が確認できる。
得られた樹脂フィルムを透明保護フィルムとして用いた偏光板を備えた各液晶表示装置を、温度45℃、相対湿度95%RHの環境下に24時間保管した。その後、温度25℃、相対湿度55%RHの環境下に移し、液晶表示装置のバックライトを点灯させる。点灯開始から24時間後に、黒表示させた状態で、液晶表示装置の画像表示領域の四隅の正面輝度を測定し、平均値を算出する。また、液晶表示装置の画像表示領域の中央部の正面輝度も測定する。なお、液晶表示装置の画像表示領域の四隅とは、液晶表示装置の画像表示領域の対角線上であって、隅から50mmの距離のところを言う。
◎:上記比率が1以上1.05以下である、
○:上記比率が1.05を超え、1.1以下である、
△:上記比率が1.1を超え、1.2以下であるか、又は、1.1以下であっても、コーナー以外に、目視でむらが確認できる、
×:上記比率が1.2を超える。
上記のような構成によれば、溶液流延製膜法において、幅方向(フィルムの搬送方向に垂直な方向)に延伸率が20〜50%となるように延伸することによって製造される樹脂フィルムであって、巻き取った状態の樹脂フィルムの変形を抑制できる樹脂フィルムを提供することができる。
上記のような構成によれば、溶液流延製膜法において、幅方向(フィルムの搬送方向に垂直な方向)に延伸率が20〜50%となるように延伸し、樹脂フィルムをロール状に巻き取っても、樹脂フィルムの変形が抑制された樹脂フィルムを製造することができる。
Claims (6)
- 透明性樹脂としてのセルロースエステル系樹脂を含有する樹脂溶液を、走行する支持体上に流延し、前記支持体上に形成されたフィルムを前記支持体から剥離し、剥離したフィルムを、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向に、下記式(1)で求められる延伸率が20〜50%となるように延伸し、延伸したフィルムの搬送方向に垂直な方向の両側端部に、帯状のエンボス部を搬送方向に沿って形成し、エンボス部を形成した長尺状の樹脂フィルムをロール状に巻き取ることによって製造されるフィルムロールであって、
巻き取り後の前記樹脂フィルムの膜厚が、20〜70μmであって、
前記樹脂フィルムの、延伸した方向の吸湿膨張係数が、4.0×10−5〜8.0×10−5cm/cm・%RHであり、
巻き取り後の前記エンボス部の高さが、2.0〜3.5μmであることを特徴とするフィルムロール。
延伸率(%)={(延伸後の幅方向の長さ−延伸前の幅方向の長さ)/延伸前の幅方向の長さ}×100 (1) - 前記樹脂フィルムの、延伸した方向に垂直な方向の吸湿膨張係数が、4.0×10−5〜9.0×10−5cm/cm・%RHであることを特徴とする請求項1に記載のフィルムロール。
- 前記樹脂フィルム同士の静摩擦係数が、0.5〜1.5であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフィルムロール。
- 巻き取り後の前記樹脂フィルムの幅が、1450〜4000mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルムロール。
- 透明性樹脂としてのセルロースエステル系樹脂を含有する樹脂溶液を、走行する支持体上に流延し、前記支持体上でフィルムを形成する流延工程と、
前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、
剥離したフィルムを、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向に、下記式(1)で求められる延伸率が20〜50%となるように延伸する延伸工程と、
延伸したフィルムの搬送方向に垂直な方向の両側端部に、帯状のエンボス部を搬送方向に沿って形成するエンボス部形成工程と、
エンボス部を形成した長尺状の樹脂フィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、
巻き取り後の前記樹脂フィルムの膜厚が、20〜70μmであって、
前記樹脂フィルムの、延伸した方向の吸湿膨張係数が、4.0×10−5〜8.0×10−5cm/cm・%RHであり、
巻き取り後の前記エンボス部の高さが、2.0〜3.5μmであることを特徴とするフィルムロールの製造方法。
延伸率(%)={(延伸後の幅方向の長さ−延伸前の幅方向の長さ)/延伸前の幅方向の長さ}×100 (1) - 前記延伸工程が、150〜200℃で行うことを特徴とする請求項5に記載のフィルムロールの製造方法。
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