JPH09239753A - 光学用透明フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学的な欠点が極めて少なく、光学的な用途に
使用可能な高品質の透明フィルムを効率的に製造する方
法を提供する。 【解決手段】樹脂成分を含有するキャスト製膜用溶液を
支持体上に流延し溶剤を蒸発させて膜状物とした後、該
膜状物を支持体より剥離することにより樹脂フィルムを
製造する方法において、前記キャスト製膜用溶液にイソ
シアネート化合物を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学用透明フィル
ムの製造方法に関するものであり、詳細には光学的な欠
点が極めて少ない光学用透明フィルムの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、代表的な光学用透明フィルム
としては、次のようなものがある。即ち、偏光板などに
使用される低屈折性の透明フィルム；防眩材料などに使
用される１／４λの位相差をもつ複屈折性の透明フィル
ム；液晶表示素子においてＳＴＮ液晶の複屈折による位
相差を補償する位相差補償フィルム等である。

【０００３】現在の段階では、光学用透明フィルムの製
造方法としては、溶融キャスト製膜法、溶液キャスト製
膜法の二つの方法が挙げられる。上記溶融キャスト製膜
法としては、例えば、特開昭５２−１４７６６２号公報
に開示されているように、熱により溶融している熱可塑
性樹脂を金型からフィルム状に押出して支持体表面にキ
ャスト（流延）して冷却し、フィルムを得る方法が挙げ
られる。溶融キャスト製膜法により得られるフィルム
は、溶融残渣や異物等を核としたフィッシュアイのため
にフィルムの外観品質が十分でなく、また透明性や平滑
性にも悪影響を及ぼすことがあった。さらに、厚み精度
についても、機械の塗工精度以上に向上させることはで
きず十分とはいえなかった。

【０００４】上記溶液キャスト製膜法としては、例え
ば、特開平２−１１１５１１号公報に開示されているよ
うに、樹脂を溶剤に溶解した溶液を、カンマコーター、
リップコーター、ドクターブレードコーター、バーコー
ター、ロールコーター等を用いて、ステンレスベルト、
ステンレスドラム、プラスチックフィルム等の支持体上
にキャスト（流延）して膜状とした後、溶剤を蒸発させ
て支持体から剥離しフィルムを得る方法が挙げられる。

【０００５】この溶液キャスト製膜法によってフィルム
を製造する場合は、上述の各種コーターのもつ機械精度
からくる厚みのバラツキに対して、キャスト溶液の固形
分比率を乗じたものが乾燥後のフィルム厚みのバラツキ
となり、塗工の精度に対して得られるフィルムの厚み精
度が向上する。このため、前述の溶融キャスト製膜法に
比べて、厚み精度の高いフィルムを製造することが可能
となる。

【０００６】また、溶液キャスト製膜法では、溶融キャ
スト製膜法よりも低粘度でキャストすることができるの
で、より保留粒径の小さいフィルターによって異物を除
去することが可能となり、得られるフィルムの光学的欠
陥を制御して外観をよくする面でも有利となる。

【０００７】しかしながら、溶液キャスト製膜法により
光学用透明フィルムを製造する際に、加熱乾燥工程にお
いてフィルムに発泡が生じ、これが光学的な欠陥とな
り、光学用フィルムとしての品質を低下させるという問
題点があった。溶液キャストフィルムの発泡を抑制する
ために、キャスト製膜用溶液中の異物やエアを取り除
き、かつ該溶液が突沸しない温度で加熱乾燥を行うこと
が肝要であるが、これだけでは発泡を完全に抑制するこ
とはできなかった。

【０００８】本発明者らは、溶液キャスト製膜法の加熱
乾燥工程における発泡に関して研究を重ねた結果、樹脂
を有機溶剤に溶解して調製したキャスト製膜用溶液にお
いて、キャスト製膜用溶液中の水分が発泡の主要な因子
となっていることを見いだした。即ち、加熱乾燥の際、
溶剤の沸点温度より十分に低い温度で加熱乾燥を行って
も、キャスト製膜用溶液中又は半乾燥のキャストフィル
ム中の水分の沸点以上の温度であれば、水分が気化して
発泡を形成するものと考えられる。

【０００９】このように水分による発泡を抑制するため
に、キャスト製膜用溶液中の水分を減少させることが重
要と考えられ、そのためには、原料である樹脂及び溶剤
の乾燥に加えて、溶液の攪拌、移送中における周囲から
の水分の混入を防止することが必要である。しかし、製
膜用キャスト溶液中の水分を完全に除去することは難し
く、水分含有量を減少させるには、原料の乾燥機、密閉
式の攪拌タンクなど設備コストの上昇を招くと共に、工
程も複雑になるという問題点があった。

【００１０】また、加熱乾燥を水の沸点以下で行う方法
も考えられるが、この場合は乾燥効率の低下により生産
性が悪くなる。そこで、乾燥効率の低下を設備的に補お
うとすると、乾燥ゾーンの長い乾燥設備が必要となり、
工業的に非常に不利となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学的な欠
点が極めて少なく、光学的な用途に使用可能な高品質の
透明フィルムを効率的に製造する方法を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光学用透明フィ
ルムの製造方法は、樹脂成分を含有するキャスト製膜用
溶液を支持体上に流延し溶剤を蒸発させて膜状物とした
後、該膜状物を支持体より剥離することにより樹脂フィ
ルムを製造する方法において、前記キャスト製膜用溶液
にイソシアネート化合物を添加することを特徴とするも
のである。

【００１３】本発明で用いられるキャスト製膜用溶液と
しては、樹脂成分を溶剤に溶解した溶液に、イソシアネ
ート化合物を添加したものが用いられる。

【００１４】上記溶剤としては、後述の樹脂成分を溶解
するものであれば、特に制限はないが、水に比べて高い
沸点を有する溶剤を使用すると、発泡を抑制する効果が
あるので好ましい。このような溶剤は、成膜する樹脂成
分によって適宜選択されるが、例えば、樹脂成分がポリ
サルホンの場合は、アニソール、アセトフェノン等が好
適に用いられる。

【００１５】上記樹脂成分としては、キャスト製膜が可
能であって成膜時に透明となるものであれば特に制限は
なく、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
メタクリル酸メチル、ポリアリレート、ポリサルホン、
ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンオキサイド等が
挙げられる。

【００１６】本発明で用いられるイソシアネート化合物
としては、常圧における沸点が１１０℃以上であるもの
が挙げられ、好ましくは沸点１３０℃以上の単官能又は
多官能イソシアネート化合物である。また、イソシアネ
ート化合物としては、水との反応によって生成する化合
物の沸点が１１０℃以上であるものが好ましく、より好
ましくは１３０℃以上である。イソシアネート化合物又
は該イソシアネート化合物と水との反応によって生成す
る化合物の沸点が、常圧において１１０℃未満では、発
泡を抑制する十分な効果が得られない。

【００１７】このようなイソシアネート化合物として
は、例えば、フェニルイソシアネート、ｎ−ヘキシルイ
ソシアネート、１−ナフチルイソシアネート、トリレン
ジイソシアネート、４，４'-ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、トリメチロールプロパントリレン
ジイソシアネートの変成体等が挙げられる。

【００１８】上記イソシアネート化合物としては、キャ
スト製膜用溶液中の水分に対して、イソシアネート基が
モル比で０．５〜２倍となるように添加するのが好まし
く、さらに好ましくは１〜１．５倍である。イソシアネ
ート基がモル比で０．５倍未満では、キャスト製膜用溶
液中の水分との反応による発泡抑制の効果が不十分であ
り、２倍を超えると水分と反応しないイソシアネート化
合物が多くなり、未反応のイソシアネート化合物が樹脂
フィルムの力学的特性や光学的特性に悪影響を及ぼす。

【００１９】また、上記イソシアネート化合物の添加量
は、キャスト製膜用溶液中の樹脂成分に対して５重量％
を超えると、得られる樹脂フィルムの力学的、化学的安
定性が著しく低下するので、５重量％以下に制限され
る。また、上記キャスト製膜用溶液中の水分量は多くな
ると、イソシアネート化合物の添加量を多くする必要が
あるので、イソシアネート化合物の添加量が５重量％以
下となるように水分量を調整しておくことが好ましい。

【００２０】本発明では、上記イソシアネート基と水の
反応を促進するため、キャスト製膜用溶液に、さらにト
リエチレンジアミン、Ｎ−エチルモルホリン等の三級ア
ミン化合物；テトラブチル錫、ジ酢酸ジブチル錫、テト
ラブチル−１，３−ジアセトキシジスタノキサン等の錫
化合物などを触媒として適量添加するのが好ましい。

【００２１】本発明の製造方法により、樹脂フィルムを
成膜する場合は、従来公知の溶液キャスト成膜法が採用
される。即ち、樹脂成分を溶剤に溶かし、イソシアネー
ト化合物等を添加したキャスト製膜用溶液を支持体上に
流延し溶剤を蒸発させて膜状物とした後、該膜状物を支
持体より剥離することにより樹脂フィルムを得ることが
できる。

【００２２】上記支持体の材質としては、使用する溶剤
に侵されず、平滑性に優れるものであれば、特に制限さ
れない。具体的には、銅やステンレス等の金属；合成樹
脂；これらの金属や合成樹脂の表面にガラスやセラミッ
クを被覆したもの；前記支持体の表面をシリコーン樹脂
やフッ素樹脂等で離型処理したものが挙げられる。

【００２３】合成樹脂の支持体としては、例えば、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフ
タレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられ
る。合成樹脂支持体の場合は、使用する溶剤の乾燥温度
にもよるが、熱変形の小さいものを選択するのが好まし
い。

【００２４】上記支持体の形状としては、エンドレスベ
ルト、ドラム、板等の種々のものが使用可能である。ま
た、膜状物の乾燥方法は、特に限定されるものではない
が、熱風乾燥工程を含むもので好ましい。熱風は、膜状
物側のみ又は膜状物側と支持体側の両方から吹きつけて
もよい。また、支持体や搬送ロールからの加熱による乾
燥や赤外線による乾燥と、熱風乾燥を併用してもよい。

【００２５】本発明の製造方法では、厚みの均一性が優
れると共に、発泡による光学的な欠点が極めて少ない、
光学用樹脂フィルムが得られる。光学用樹脂フィルムの
用途としては、偏光板の保護フィルム、位相差補償フィ
ルム、防眩フィルム等が挙げられ、用途に応じて、一軸
又は二軸延伸等の二次加工を施してもよい。

【００２６】（作用）本発明の製造方法では、キャスト
製膜用溶液にイソシアネート化合物を添加することによ
り、該溶液中の水分とイソシアネート化合物が反応し、
より高沸点の化合物へと変成されるため、加熱乾燥の際
に水分の急激な乾燥による発泡が抑制されるものと考え
られる。従って、発泡による光学的な欠点が極めて少な
い樹脂フィルムを提供することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００２８】（実施例１）ポリサルホン（テイジンアモ
コエンジニアリング社製「ユーデルＰ−３５００」）ペ
レットを溶剤アニソール（みどり化学社製）に濃度３５
重量％となるように溶解して樹脂溶液（水分量２００ｐ
ｐｍ）を調製した。この樹脂溶液中の樹脂成分に対し
て、１．５重量％に相当するフェニルイソシアネート
（沸点１６５℃）、０．２重量％に相当するテトラブチ
ル錫をそれぞれ添加した後、溶液が均一となるように２
４時間攪拌してキャスト製膜用溶液を調製した。

【００２９】次いで、上記キャスト製膜用溶液を、コー
ターヘッドとしてコンマロールを用いて、厚さ７５μｍ
のポリイミドフィルム（東レデュポン社製「カプト
ン」）支持体上に塗布して膜状物とした後、この膜状物
を１５０℃、１８０℃及び２１０℃の温度の異なる３種
類の乾燥ゾーンを各５分間ずつ通過させて、厚さ８０μ
ｍ、溶剤含有率２重量％のポリサルホンキャストフィル
ムを得た。得られたキャストフィルムの発泡個数を目視
観察したところ、平均値として１．４個／ｍ² であっ
た。

【００３０】（実施例２）フェニルイソシアネートの代
わりにトリレンジイソシアネート（沸点１２６℃）を樹
脂成分に対して２重量％、テトラブチル錫の代わりにト
リエチレンジアミンを樹脂成分に対して０．５重量％を
添加したこと以外は、実施例１と同様にしてポリサルホ
ンキャストフィルムを得た。得られたキャストフィルム
の発泡個数を目視観察したところ、平均値として２．１
個／ｍ² であった。

【００３１】（実施例３）フェニルイソシアネートの代
わりにヘキサメチレンジイソシアネート（沸点２５５
℃）を樹脂成分に対して３重量％、テトラブチル錫の代
わりにテトラブチル−１，３−ジアセトキシジスタノキ
サンを樹脂成分に対して０．１重量％を添加したこと以
外は、実施例１と同様にしてポリサルホンキャストフィ
ルムを得た。得られたキャストフィルムの発泡個数を目
視観察したところ、平均値として１．５個／ｍ² であっ
た。

【００３２】（比較例１）フェニルイソシアネートを全
く添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にしてポ
リサルホンキャストフィルムを得た。得られたキャスト
フィルムの発泡個数を目視観察したところ、平均値とし
て４５個／ｍ² であった。

【００３３】（比較例２）フェニルイソシアネートの代
わりにエチルイソシアネート（沸点６０℃）を樹脂成分
に対して１．５重量％添加したこと以外は、実施例１と
同様にしてポリサルホンキャストフィルムを得た。得ら
れたキャストフィルムの発泡個数を目視観察したとこ
ろ、平均値として２４個／ｍ² であった。

【００３４】（比較例３）フェニルイソシアネートを樹
脂成分に対して６重量％添加したこと以外は、実施例１
と同様にしてポリサルホンキャストフィルムを得た。得
られたキャストフィルムの発泡個数を目視観察したとこ
ろ、平均値として１．５個／ｍ² であったが、フィルム
は白化し、透明性に劣るものであった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の光学用透明フィルムの製造方法
は、上述の構成とすることにより、発泡を抑制できるた
め、光学的な欠点の極めて少ない光学用透明フィルムを
製造することが可能となり、液晶表示素子等の視覚装置
に好適な高品質の光学用透明フィルムを提供する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成分を含有するキャスト製膜用溶液
   を支持体上に流延し溶剤を蒸発させて膜状物とした後、
   該膜状物を支持体より剥離することにより樹脂フィルム
   を製造する方法において、前記キャスト製膜用溶液に、
   常圧における沸点が１１０℃以上のイソシアネート化合
   物を樹脂成分に対して５重量％以下添加することを特徴
   とする光学用透明フィルムの製造方法。