WO2005100457A1 - 延伸フィルム、その製造方法および積層体 - Google Patents

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Mitsumasa Ono
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Teijin Dupont Films Japan Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a stretched film, a method for producing the same, and a laminate. More specifically, the present invention relates to a retardation plate of a liquid crystal display device, a stretched film suitable for use as a polarizing plate protective film having a retardation function, and a method for producing the same. Further, the present invention relates to a laminate comprising the stretched film as a constituent member. Background art
  • a liquid crystal display device basically includes a liquid crystal cell and polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell, and a retardation plate disposed between the polarizing plate and the liquid crystal cell.
  • the role of the polarizing plate is to allow light in the polarization direction to pass and to block light in other than the polarization direction, and an iodine-doped stretched polyvinyl alcohol (PVA) film plays the role of a polarizer. Since the physical strength of the polarizer is low, protective films are attached to both surfaces of the polarizer. To bond these polarizers and the protective film with an aqueous adhesive, a highly hydrophilic cellulose triacetate (TAC) film is used as the protective film.
  • TAC highly hydrophilic cellulose triacetate
  • the iodine in the polarizer sublimates and desorbs through the TAC film when used for a long time, especially in a high-temperature, high-humidity environment. There is a disadvantage that the polarization performance is reduced.
  • the phase difference plate is used in order to reduce the phase difference generated by the birefringence of the liquid crystal element and to enhance the viewing angle characteristic.
  • Such retardation films include polycarbonate (PC) films having excellent heat resistance and transparency and capable of exhibiting large birefringence by stretching, and cyclic olefin polymer (COP) films containing norpoleneene or the like as a monomer component. It is used.
  • the types of adhesives that can be used are limited in terms of adhesiveness to PVA and solvent resistance.
  • the COP film has low moisture permeability and too high a barrier property, so that water remaining in the PVA during the polarizing plate manufacturing process cannot be released, and iodine and the like exist in an aqueous solution state.
  • a polarizing plate using a film is used in a high-temperature environment for a long period of time, iodine in the polarizer is decomposed and disappears, and there is a disadvantage that the polarizing performance is reduced with time.
  • Japanese Patent No. 3,414,083 describes a resin composition comprising a maleimide-olefin copolymer and an acrylonitrile-styrene copolymer having a specific composition.
  • JP-A-2000-80239 and JP-A-2000-80240 disclose a transparent film having a small retardation made of the above resin composition.
  • JP-A-2002-341140 discloses a retardation film composed of a polymer composition comprising a polymer having a positive photoluminescence coefficient and a polymer having a negative photoelastic coefficient.
  • a combination of a maleimide-olefin copolymer and an acrylonitrile-styrene copolymer is mentioned.
  • a publicly known method such as a casting method (solution casting method) and a melt extrusion method can be used as a film forming method.
  • JP-A-2002-243943 discloses a polarizer protective film having a small retardation. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a stretched film with controlled optical anisotropy, which is suitable for use as a retardation plate of a liquid crystal display device and a protective film for a polarizing plate having a retardation function, and a production method thereof. It is to provide a manufacturing method.
  • a further object of the present invention is to provide a laminate comprising the stretched film as a constituent member, which is suitable for use as a polarizing plate.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above problems, and as a result, used a resin composition in which a maleimide / olefin copolymer having a specific composition and an acrylonitrile / styrene copolymer having a specific mixing ratio were mixed.
  • a specific retardation is developed, and a stretched film with appropriately controlled optical anisotropy can be obtained, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides a stretched film (X) obtained by forming a resin composition by melt extrusion casting, and then stretching the resin composition in at least one direction.
  • the resin composition has the following formula (I)
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a carbon number 1 to
  • a acrylonitrile / styrene copolymer (B) containing 21 to 45% by weight of an acrylonitrile unit The content of A is not less than 50% by weight and not more than 99% by weight, the content of B is not less than 1% by weight and not more than 50% by weight,
  • the present invention also provides a method for producing a stretched film, comprising forming a film of a resin composition by melt extrusion casting, and then stretching the resin composition in at least one direction.
  • the resin composition has the following formula (I)
  • R 1 represents a hydrogen atom, the number of carbon atoms: an alkyl group or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1-6,
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having a carbon number of 1-6,
  • a acrylonitrile / styrene copolymer (B) containing 21 to 45% by weight of an acrylonitrile unit containing 21 to 45% by weight of an acrylonitrile unit.
  • the content of A is 50% by weight or more and 99% by weight or less
  • the content of B is 1% by weight or more and 50% by weight or less
  • R MD is a longitudinal stretching ratio
  • R TD is a transverse stretching ratio
  • the present invention also includes a laminate comprising the above-mentioned stretched film (X) and a polarizer provided thereon.
  • the present invention includes a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and the laminate disposed on both surfaces thereof.
  • the stretched film of the present invention has a predetermined optical anisotropy and has a moisture permeability within a predetermined range. Therefore, it can be suitably used for a liquid crystal display device as a retardation plate or a polarizing plate protective film with a retardation function.
  • the stretched film can be produced with high productivity.
  • the laminate of the present invention is excellent in durability and viewing angle characteristics, and is suitable as a polarizing plate of a liquid crystal display device.
  • the resin composition comprises 50% by weight or more and 99% by weight or less of a maleimide / olefin copolymer (sometimes abbreviated as copolymer (A)) and 1% by weight or more and 50% by weight or less of acrylonitrile / styrene A copolymer (sometimes abbreviated as copolymer (B)).
  • A maleimide / olefin copolymer
  • B acrylonitrile / styrene A copolymer
  • the copolymer (A) comprises 40 to 60 mol% of a repeating unit represented by the following formula (I) (hereinafter sometimes abbreviated as unit (I)), and 60 to 40 mol%. % In the formula (II) And a repeating unit (hereinafter sometimes abbreviated as unit (II)).
  • R 1 in the formula (I), 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
  • monovalent aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, and a pyridyl group.
  • R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • R 2 and R 3 are preferably each a methyl group.
  • the copolymer (A) composed of the units (I) and (II) can be obtained, for example, by a radical copolymerization reaction of maleimides and olefins.
  • Examples of the compound giving the unit (I) include maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, Nn-propylmaleimide, N-i-propylmaleimide, N_n-butylmaleimide, and N-i-butylmaleimide , N-s-butylmaleimide, Nt-butylmaleimide, Nn-pentylmaleimide, Nn-hexylmaleimide, N-phenylmaleimide, naphthylmaleimide, anthracenylmaleimide, pyridylmaleimide, pyrimidinylmaleimide, N Maleimides such as —cyclopropylmaleimide, N-cyclobutylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide are exemplified, and N-methylmaleimide or N-phenylmaleimide is particularly preferred from the viewpoint of heat resistance, mechanical properties, and transparency.
  • these The compounds can be
  • Examples of the compound giving the unit ( ⁇ ) include olefins such as isobutene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-11-pentene and 2-methyl-1-hexene, among which heat resistance, mechanical properties and transparency Isobutene is particularly preferred from the viewpoint of properties. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the unit (I) is 40 to 60 mol% based on the total number of moles of the repeating unit of the copolymer (A), and 45 to 55 mol% from the viewpoint of heat resistance and mechanical properties. Is preferred.
  • the content of the unit (I) exceeds 60 mol%, the obtained composition becomes brittle.
  • the content is less than 40 mol%, the heat resistance of the obtained composition decreases.
  • the content of the unit (II) is 60 to 40 mol% based on the total number of moles of the repeating structural units of the copolymer (A), and from the viewpoint of heat resistance and mechanical properties, it is 55 to 45 mol%. Molar% is preferred. When the content of the unit (II) exceeds 60 mol%, the resulting composition may have reduced heat resistance, whereas when the content is less than 40 mol%, the resulting composition becomes brittle.
  • Known polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization and emulsion polymerization can be used for the polymerization of these monomers, but particularly from the viewpoint of transparency and color tone of the resulting composition. Precipitation polymerization is preferred.
  • the number average molecular weight of the copolymer (A) is preferably from 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 6.
  • the number average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (GPC). it can.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the copolymer (B) contains 21 to 45% by weight of an acrylonitrile component based on the weight of the copolymer (B). Outside this range, the compatibility between the copolymer (A) and the copolymer (B) decreases, and the resulting resin composition becomes opaque, and the heat resistance also decreases, which is not preferable.
  • the content of the acrylonitrile component is preferably 30 to 45% by weight.
  • the number average molecular weight of the copolymer (B) is preferably from 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 6 . Such a number average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the copolymer (A) in the resin composition is from 50% by weight to 99% by weight, and the content of the copolymer (B) is from 1% by weight to 50% by weight.
  • the proportion of the copolymer (A) is less than the lower limit, the heat resistance of the obtained resin composition is reduced.
  • the proportion of the copolymer (A) exceeds the upper limit the processing of the obtained composition is performed. Either of them is not preferable because the temperature becomes high and the copolymer (B) is thermally degraded.
  • the content of the copolymer (A) in the resin composition is more than 75% by weight and not more than 99% by weight, and the content of the copolymer (B) is 1% by weight or more and less than 25% by weight. Is preferred. Further, the content of the copolymer (A) is preferably more than 50% by weight and not more than 65% by weight, and the content of the copolymer (B) is preferably not less than 35% by weight and less than 50% by weight. .
  • the resin composition may contain other polymers, stabilizers, ultraviolet absorbers, processing aids, flame retardants, antistatic agents and the like within a range not exceeding the gist of the present invention.
  • the birefringence of the liquid crystal element is compensated in a favorable state, particularly when used as an optical member such as a retardation plate or a polarizing plate support having a retardation function.
  • the resulting display device such as a liquid crystal display has excellent viewing angle characteristics.
  • R p is
  • the wavelength dispersion characteristic of Rp is 0.4 to 1.7 at both 400 nm and 700 nm, preferably 0 to 1.7. It is preferable that it is in the range of 6 to 1.5 from the viewpoint of preventing coloring of transmitted light. (Thickness)
  • the thickness of the stretched film in the present invention is preferably from 0.5 to 400 xm, more preferably from 5 to 200 m, and still more preferably from 5 to 100 m. If the film thickness exceeds 400 m, it may not only counter the trend of lighter and thinner displays and lower costs, but also cause a decrease in light transmittance due to light absorption and scattering. If the film thickness is less than 0.5 m, handling properties may be reduced.
  • the content of the copolymer (A) in the resin composition is more than 75% by weight and not more than 99% by weight, and the content of the copolymer (B) is 1% by weight or more and 25% or more. Weight percent,
  • R p is the following formula
  • R th is the following formula 0 nm ⁇ R th ⁇ 400 nm
  • the stretched film (Xa) satisfies the following.
  • Rp is preferably 13 to 220 nm, more preferably 15 to 200 nm, more preferably 75 to 200 nm.
  • Rth is preferably 5 to 350 nm, more preferably 10 to 300 nm.
  • the stretched film (Xa) compensates for birefringence of the liquid crystal element in a preferable state when Rp and Rth are within the above ranges. Therefore, among the constituent members of the optical member, an optical anisotropy that can control the phase difference generated in the transmitted light to an appropriate range, such as a retardation plate or a polarizing plate support having a retardation function, is required. It can be suitably used for an optical member.
  • R 1 of the unit (I) in the copolymer (A) of the stretched film (X_a) is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more specifically, a methyl group.
  • the content of A is more than 50% by weight and not more than 65% by weight
  • the content of B is not less than 35% by weight and less than 50% by weight
  • the stretched film (Xb) satisfying the above is preferable.
  • Rp is preferably from 13 to 350 nm, more preferably from 15 to 300 nm, and even more preferably from 75 to 300 nm.
  • Rth is preferably from 350 to 350 nm, and more preferably from 300 to 300 nm.
  • the stretched film (X-b) has the following formula
  • nx is the in-plane slow axis refractive index at 550 nm
  • ny represents the refractive index in the direction perpendicular to the in-plane slow axis at 550 nm
  • nz represents the refractive index in the thickness direction at 550 nm.
  • R 1 of the unit (I) in the copolymer (A) of the stretched film (Xb) is preferably a monovalent aromatic hydrocarbon group.
  • the monovalent aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, and a pyridyl group.
  • the moisture permeability of the stretched film of the present invention is in accordance with JIS-Z-0208 and is determined by the calcium chloride cup method at 40 ° (: 90 to 90% RH, 5 to 250 gZ (m 2 ⁇ day), It is preferably in the range of 10 to 200 g / (m 2 ⁇ day).
  • the barrier properties are poor, and the boron in the polarizer sublimates, desorbs and disappears through the stretched film over time, and the polarizing performance of the polarizing plate decreases.
  • the water vapor transmission rate is less than 5 gZ (m 2 ⁇ day)
  • residual water in polyvinyl alcohol (PVA) cannot be escaped and iodine exists in the form of an aqueous solution. Decomposes and disappears, and the polarization performance of the polarizing plate may decrease over time. Therefore, a stretched film having a moisture permeability of SSSO g / 7 (m 2 ⁇ day) is preferred.
  • the number of coarse streaks on the surface is 1 or less per width lm in a direction (lateral direction) perpendicular to the continuous film forming direction.
  • the film having the number of coarse streaks exceeds this, when used as an optical member constituting a display, the light to be transmitted is scattered and absorbed. As a result, the display brightness and image quality are reduced.
  • the portion of the film where coarse streaks are present cannot be used, which significantly reduces the product yield, which is undesirable in terms of production cost.
  • the optical members are laminated to form a display.
  • the film forming the optical members has the above-mentioned streaky ridges, it may hinder normal lamination.
  • the coarse streak is a height of at least 10 / 2m, a width of at least 0.3mm, and a length of 5c. It is a ridge that extends in the film extrusion direction (continuous film forming direction) of at least m and may be continuous or intermittent.
  • the above-mentioned coarse streaks are often caused by deterioration of the raw material when the raw material is heated and melted, particularly when a small amount of the deteriorated raw material adheres to the lip portion of the extrusion die slit. There are many. Normally, these streaks grow in size over time and become major defects in film appearance.
  • Means to prevent the occurrence of coarse streaks are:
  • the melting temperature should be as low as possible
  • the material and shape of the lip portion of the slit of the extrusion die should be such that the degraded material is unlikely to adhere to the lip portion, and the material that causes the streak projection should not adhere to the lip portion.
  • the film to be formed by melt extrusion has at least three layers.
  • the film of the present invention used as a product is a layer that is not the outermost layer, and the outermost layer is provided with a layer that functions as a protective film that is peeled off and used when used as a product. It is possible to extrude the raw material of the film used as the material without contacting the lip.
  • the number of coarse streaks on the film surface can be measured and evaluated by the following method. First, the film is sampled at an arbitrary position into a square (50 cm ⁇ 50 cm) along the continuous film forming direction and the direction perpendicular to the film forming direction. Then, at every 5 cm along the continuous film forming direction, the film thickness is measured over the entire width in the direction perpendicular to the film forming direction.
  • those having a height of 10 or more, a width of 0.3 mm or more, and a length of 5 cm or more are determined to be coarse streaks.
  • the stretched film of the present invention is obtained by forming the resin composition by melt extrusion casting, and then stretching the resin composition in at least one direction.
  • a conventionally known method can be used for the melt extrusion. Specifically, a method of supplying the dried resin composition pellets to an extruder and extruding molten resin from a slit die such as a T die, or setting a vent device to the extruder supplied with a resin pellet. There is also a method of extruding molten resin from a slit die such as a T die while discharging moisture and various gas components generated during melt extrusion.
  • the molten resin extruded from the slit die is cast and solidified by cooling.
  • any conventionally known method may be used, but a method of casting a molten resin on a rotating cooling roll to form a sheet is exemplified.
  • the surface temperature of the cooling roll should be set in the range of (Tg ⁇ 100) ° C to (Tg + 20) ° C with respect to the glass transition point (Tg) of the resin composition. preferable. Further, the surface temperature of the cooling roll is more preferably set in the range of (Tg—30) ° C to (Tg—5) ° C with respect to the glass transition point (Tg) of the resin composition. preferable.
  • the molten resin may stick to the roll before solidifying. If the surface temperature of the cooling roll is lower than the lower limit, the solidification is too fast and slips on the roll surface, and the flatness of the obtained sheet may be impaired.
  • a metal wire is stretched near the position where the molten resin lands on the cooling roll, and an electric field is generated by applying an electric current to charge the resin, causing the resin to be charged on the metal surface of the cooling roll.
  • Increasing the adhesion to the film is also effective from the viewpoint of increasing the flatness of the film.
  • an electrolytic substance may be added to the resin composition within a range not exceeding the gist of the present invention.
  • the sheet-like material obtained by the melt-extrusion casting can exhibit the retardation characteristics of the film by extending in at least one direction, thereby improving the yield of the product. Biaxial stretching is preferred.
  • the stretching method a conventionally known method can be used.
  • the longitudinal direction may be described as a film forming direction, a longitudinal direction, or MD
  • the circumference of two or more rolls is used.
  • the method include stretching using a speed difference and stretching in an oven.
  • a heating method for a sheet-like material as a heating method for a sheet-like material (unstretched film), a method of induction heating with a roll passing a heat medium, a method of external heating with an infrared heater or the like are exemplified.
  • Several methods may be used.
  • the method of stretching in an oven the method of heating a sheet-like material (unstretched film) is to spread the clip interval according to the stretching ratio in a ten-piece oven that clips both ends of the film, and to roll in the oven.
  • a method in which a system is installed and the film is passed to stretch the film, and a method in which the width direction in the oven is completely free and the film is stretched only by the speed difference between the inlet side and the outlet side, are exemplified.
  • One or more methods may be used. If the film is stretched in the width direction (may be described as the direction perpendicular to the film forming direction, the lateral direction, or TD), the gap between the entrance and exit clip transport rails in a clip-holding tenter oven And stretching. Further, in the case of stretching in both the vertical and horizontal directions, both the vertical and horizontal directions may be stretched sequentially or simultaneously.
  • the film stretching temperature (T d) in the present invention is preferably a temperature of T g to (T g + 40 ° C.).
  • T g glass transition temperature of the resin composition
  • the stretching temperature is higher than (T g +400)
  • the stress required for stretching is low. If the unstretched raw material has a thickness variation, the thin part becomes too easy to be stretched, and the thickness unevenness becomes more exaggerated after the stretching, resulting in a large variation in the phase difference. It can be lost.
  • the stretching ratio is preferably R MD > R TD or R TD > R MD .
  • RMD indicates a longitudinal stretching ratio
  • RTD indicates a transverse stretching ratio.
  • This unequal and R MD and R TD, one draw ratio either of these levels means that greater than the other draw ratio.
  • this does not necessarily mean only biaxial stretching, but also includes the case where the uniaxial stretching in the longitudinal direction substantially shrinks in the transverse direction and the value of R TD becomes less than 1.
  • Stretching ratio is more preferably, IR MD ZR TD I or IR TD ZR MD I is 1. 5. 0 the range of more than 0.
  • R MD is 1.0 to 1. Preferably 8 in the range of, more preferably 1.2 to 1.6 range. If RMD is too small, a desired phase difference may not be obtained. If the RMD is too large, desired retardation characteristics may not be obtained in each of the in-plane direction and the thickness direction of the film.
  • R TD is 1.5 to 3. More preferably in the range of 5, more preferably from 1.5 to 3. In the range of 0. If R TD is too small, a desired phase difference may not be obtained. If the R TD is too large, the in-plane direction of the film and the thickness direction In some cases, a desired phase difference characteristic cannot be obtained in the direction.
  • the stretching speed is preferably 5 to 500% / minute. Therefore, it is preferable that the stretching temperature (T d) is in the range of T g to (T g + 40 ° C.) and the stretching speed is 5 to 500% / min.
  • the stretched film may be subjected to post-processing such as heat treatment as necessary for improving thermal stability.
  • This post-processing may be performed subsequently to the film stretching step or may be performed in another step.
  • the laminate of the present invention comprises a stretched film (X) and a polarizer provided thereon.
  • the polarizer is made of polyvinyl alcohol containing iodine or an anisotropic dye, and has a film shape.
  • anisotropic dyes include Congo Red, methylene blue, stilbene dyes and 1,1'-getyl-2,2, -cyanide amides.
  • the laminate includes a laminate in which another film is provided on a polarizer.
  • Another film is a stretched film (Y) formed by forming a resin composition by melt extrusion casting and then stretching the film in at least one direction,
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group.
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having a carbon number of 1-6,
  • the content of A is more than 65% by weight and less than 75% by weight, the content of B is more than 25% by weight and less than 35% by weight,
  • Stretched film (Y) is a stretched film
  • the laminate has the following configuration.
  • X indicates a stretched film (x)
  • Y indicates a stretched film ( ⁇ )
  • indicates a polarizer.
  • the laminate of the present invention can be suitably used as a polarizing plate of a liquid crystal display device. ⁇ Liquid crystal display device>
  • the liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal cell (LC) and the above-mentioned laminate disposed on both surfaces thereof. It is preferable to arrange the stretched film (X) of the laminate so as to be in contact with the liquid crystal cell. It is preferable that a prism sheet (PS) and a diffusion film (DF) are further laminated on the liquid crystal display device.
  • LC liquid crystal cell
  • DF diffusion film
  • the liquid crystal display has the following configuration.
  • the obtained stretched film is irradiated with 55 Onm monochromatic light perpendicularly to the film surface using an ellipsometer (manufactured by JASCO Corporation, device name: M-220), and the transmitted light is measured.
  • the transmitted light is measured while rotating the sample stage on which the film is fixed around the optical axis in a plane perpendicular to the optical axis, and the phase difference at the angle where the phase difference calculated from the measured value is the maximum Is defined as the maximum phase difference (nm) in the in-plane direction.
  • the obtained stretched film was subjected to transmitted light measurement using an ellipsometer (M-220, manufactured by JASCO Corporation) while changing the incident angle of 55 Onm monochromatic light. Rotation about the axis in a plane perpendicular to the optical axis, and fixing at a rotation angle at which the maximum phase difference in the in-plane direction can be obtained. Rotate around a straight line that passes through the optical axis and is parallel to the main orientation axis (slow axis) to be applied in the range of 0 ° (angle perpendicular to the optical axis) to 50 ° (the angle is referred to as “tilt angle”). The transmitted light is measured.
  • the obtained phase difference data is plotted against the tilt angle, and fitted with the tilt angle function to obtain the slow axis direction in the plane and the plane.
  • the correlation equation between the phase difference between the direction perpendicular to the slow axis and the thickness direction is derived.
  • the in-plane slow axis direction and the in-plane slow axis are obtained from the obtained relational expression of phase difference in each direction, the measured film thickness, and the film average refractive index (n (550)) obtained by another method.
  • the thickness direction retardation (nm) was determined according to the following equation after determining the refractive indexes in the direction perpendicular to the thickness direction and in the thickness direction.
  • R th is the retardation in the thickness direction
  • d is the film thickness
  • nx is the refractive index in the in-plane slow axis direction
  • ny is the refractive index in the direction perpendicular to the in-plane slow axis
  • nz is the thickness direction
  • the average refractive index of the film was measured using three types of laser light at 473 nm, 633 nm, and 830 nm, using a refractometer. Fitting type
  • n ( ⁇ ) a / A 4 + b / A 2 + c
  • ⁇ ( ⁇ ) is the average refractive index at wavelength ⁇ (nm), a, b, and c are constants, and ⁇ is the measurement wavelength (nm), respectively)
  • the moisture permeability was measured in an atmosphere having an area of 30 cm 2 , 40 ° C, and a relative humidity of 90%.
  • Each polarizing plate was left for 1000 hours in an atmosphere at 80 ° C and a relative humidity of 90%. From the change in the degree of polarization before and after the treatment, evaluation was made according to the following.
  • the degree of polarization after processing is 95% or more of that before processing
  • X Degree of polarization after processing is less than 95% before processing
  • Polarizing plates were attached to both sides of the liquid crystal cell so that the rubbing axis direction of the substrate surface adjacent to the liquid crystal cell was perpendicular to the polarizing plate transmission axis, and the panel was evaluated.
  • As the liquid crystal cell a commercially available VA-mode LCD monitor and an I-PS mode LCD monitor from which the previously bonded optical compensation film and polarizing plate were peeled off were used.
  • the viewing angle of the thus obtained liquid crystal display device was measured by EZ-cont st manufactured by ELDIM. From the measured viewing angles, evaluation was made according to the following.
  • The range of the tilt angle from the normal direction to the panel surface, where the contrast ratio between the white display and the black display of the liquid crystal cell is 10 or more, is 60 ° or more in the vertical direction and the right and left directions.
  • X The range of the inclination angle from the normal direction to the panel surface where the contrast ratio between the white display and the black display of the liquid crystal cell is 10 or more is 60 with respect to the up-down direction and the left-right direction. Less than
  • a film sample 8 hours after the start of extrusion was sampled, and a square (50 cm ⁇ 50 cm) along a continuous film forming direction and a direction perpendicular to the film forming direction was taken at an arbitrary position. ). Then, at 5 cm along the continuous film forming direction, the thickness of the film is measured over the entire width in the direction perpendicular to the film forming direction.
  • copolymer (B) An acrylonitrile-styrene copolymer (copolymer (B)) was prepared.
  • the acrylonitrile content in the copolymer (B) is 30% by weight.
  • the pellet (I) was dried at 110 ° C for 10 hours, fed to an extruder, melted at a melting temperature of 295, filtered through a filter, and extruded from a single-layer die. This melt was extruded on a rotary cooling drum to obtain an unstretched film having a total thickness of 176 m.
  • the obtained unstretched film is supplied to a stenter, and is stretched to 1.1 times at 15% Z in the longitudinal direction at 150 and to 2.0 times at 150% Z in the horizontal direction.
  • a biaxially stretched film (1) having a thickness of m was obtained.
  • Table 1 shows the properties of the obtained biaxially stretched film.
  • the number of coarse streaks of the biaxially stretched film (1) was 0.1 lines / lm.
  • the obtained unstretched film is supplied to a stenter, and is then doubled at 150 ° C in the horizontal direction at 150% Z min.
  • a uniaxially stretched film (2) having a thickness of 80 m. Table 1 shows the characteristics.
  • the unstretched film was preheated to 125 ° C, and a surface temperature of 800 ° C above the low-speed roller and the high-speed roller by 15 mm above.
  • the film was heated by one infrared heater and stretched 1.2 times in the longitudinal direction at a stretching speed of 200% / min. Subsequently, it is supplied to the stainless steel overnight, and is sequentially stretched 2.0 times at a stretching temperature of 150 ° C and a stretching speed of 150% / min in the transverse direction to obtain a biaxially stretched film (3) having a thickness of 80 zm.
  • Table 1 shows the characteristics.
  • Example 5 After obtaining an unstretched film having a thickness of 180 m in the same manner as in Example 1, the unstretched film was preheated to 125 ° C, and a surface temperature of 900 ° C from a distance of 15 mm above the low-speed roller and the high-speed roller. , And stretched 1.5 times in the longitudinal direction at a stretching speed of 200% Z. Subsequently, it was supplied to the stainless steel overnight, and it was successively stretched 1.5 times at a stretching temperature of 150 and a stretching speed of 150 minutes in the transverse direction to obtain a biaxially stretched film (4) having a thickness of 80 m. Table 1 shows the characteristics.
  • Example 5 shows the characteristics.
  • Example 3 The same operation as in Example 3 was repeated except that 78 parts by weight of the copolymer (A1) and 22 parts by weight of the copolymer (B) were used to obtain an 80 m-thick biaxially stretched film (5).
  • Table 1 shows the characteristics.
  • Example 3 The same operation as in Example 3 was repeated except that 90 parts by weight of the copolymer (A1) and 10 parts by weight of the copolymer (B) were used to obtain an 80 m-thick biaxially stretched film (6).
  • Table 1 shows the characteristics.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was repeated except that 55 parts by weight of the copolymer (A1) and 45 parts by weight of the copolymer (B) were used to obtain an 80 m-thick biaxially stretched film (7). Was obtained. Table 1 shows the characteristics.
  • the molecular weight (Mn) of the obtained N-phenylmaleimide * isobutene copolymer (copolymer (A2)) was 95,000, and the proportions of maleimide units and isobutene units were 60 mol% and 40 mol%, respectively.
  • Pellets (II) are dried at 110 ° C for 10 hours, and then fed to an extruder, where the melting temperature is 2 After melting at 95 ° C, the mixture was filtered with a filter and extruded from a single-layer die. This melt was extruded on a rotary cooling drum to obtain an unstretched film having a total thickness of 176 m.
  • the obtained unstretched film is supplied in a stainless steel oven, and is stretched at 150 ° C by 1.1 times at 15% / min in the longitudinal direction and stretched by 2.0 times at 150% Z in the transverse direction.
  • a biaxially stretched film (8) having a thickness of 80 m was obtained. Table 1 shows the characteristics.
  • Extrusion speed and rotary cooling drum speed were determined in the same manner as in Example 1 except that a commercially available COP resin (Zeonex, manufactured by Zeon Corporation) was used instead of the pellet (I) as a raw material. By adjusting, an unstretched film (CE 1) having a thickness of 40 m was obtained. Table 1 shows the characteristics.
  • Extrusion speed and rotary cooling drum speed were determined in the same manner as in Example 1 except that a commercially available COP resin (Zeonex, manufactured by Zeon Corporation) was used instead of the pellet (I) as a raw material.
  • a commercially available COP resin Zeonex, manufactured by Zeon Corporation
  • CE2 biaxially stretched film
  • TAC film (Fujitac, thickness 80 / m, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as the film (CE3). Table 1 shows the characteristics.
  • Example 1 A 1 85 15 Simultaneous 1.1 2. 0 80 120 250 60
  • Example 2 A1 85 15 Uniaxial One 2.2 80 385 45 60
  • Example 3 A 1 85 15 Sequential 1.2 2.80 80 75 370 60
  • Example 4 Al 85 15 Sequential 1.5 5 1.25 80 12 380 60
  • Example 5 A 1 78 22 Sequential 1.2 2.80 95 225 60
  • Example 6 A 1 90 10 Sequential 1.2 2.80 80 165 285 60
  • Example 8 A2 50 50 Simultaneous 1.1 2 0 80 300 20 60
  • Comparative Example 1 COP unstretched ⁇ ⁇ 40 80 240 0.5 Comparative Example 2 COP ⁇ 1. 1 2.0 0 40 0.3 5 0.5 Comparative Example 3 TAG ⁇ ⁇ 1 80 0.2 30 480
  • the film (1) and the film (R) obtained in Example 1 were further laminated with a polyvinyl alcohol polarizing film to prepare a polarizing plate, and its durability was evaluated.
  • the polyvinyl alcohol polarizing film is obtained by immersing a 120-m-thick polyvinyl alcohol film in an aqueous solution containing 1 part of iodine, 2 parts of potassium iodide, and 4 parts of boric acid, and stretching it four times at 50 ° C. Was.
  • the procedure for laminating the film (1) and the film (R) to the polarizing film to obtain a polarizing plate is as follows.
  • a polarizing plate is attached to both sides of the liquid crystal cell such that the rubbing axis direction of the substrate surface adjacent to the liquid crystal cell is perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate, and the polarizing plate film (1) is in contact with the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured.
  • the liquid crystal cell used was one obtained by removing the optical compensation film and the polarizing plate that had been bonded to the commercially available VA mode LCD monitor and the IPS mode LCD monitor. The viewing angle characteristics of the obtained liquid crystal display device were evaluated.
  • a polarizing plate and a polarizing plate were used in the same manner as in Example 9 except that the films described in Table 2 were used and bonded to both sides of the polyvinyl alcohol polarizing film.
  • the liquid crystal display device was manufactured. Table 2 shows the evaluation results of their durability and viewing angle characteristics.
  • the film (C E 3) was subjected to an alkali treatment instead of the corona treatment.
  • the alkali treatment means that the film is subjected to a surface treatment by immersing the film in a 2 mol / liter sodium hydroxide solution at a temperature of 60 ° C. for 1 minute, washing with water, and drying.
  • the polarizing plate of the present invention has remarkably improved durability.
  • the viewing angle of the liquid crystal display device using the polarizing plate of the present invention is remarkably improved.
  • the stretched film of the present invention is suitably used for an optical member such as a retardation plate or a polarizing plate support having a retardation function since the optical anisotropy is controlled to an appropriate one and has an appropriate moisture permeability.
  • the optical member using the stretched film of the present invention can be suitably used for a liquid crystal display device having a VA mode or an IPS mode liquid crystal cell.

Abstract

本発明の目的は、位相差板、位相差機能付き偏光板保護フィルムとして液晶表示装置に用いるのに好適な、光学異方性が制御された延伸フィルム、その製造方法およびそれを用いた積層体を提供することにある。本発明は、樹脂組成物を、溶融押出キャスティングにより製膜した後、少なくとも一方向に延伸されてなる延伸フィルム(X)であり、(1)樹指組成物は、特定のマレイミド・オレフィン共重合体(A)およびアクリロニトリル単位を21~45重量%含むアクリロニトリル・スチレン共重合体(B)からなり、Aの含有量は50重量%以上99重量%以下で、Bの含有量は1重量%以上50重量%以下であり、(2)面内方向の550nmにおける最大位相差(Rp)が下記式10nm<Rp≦400nmを満たし、(3)厚み方向の550nmにおける位相差(Rth)が、下記式0nm<|Rth|≦400nmを満たす延伸フィルムである。

Description

明 細 書
延伸フィルム、 その製造方法および積層体 技術分野
本発明は延伸フィルム、 その製造方法および積層体に関する。 更に詳しくは、 液晶表示装置の位相差板、 位相差機能付き偏光板保護フィルムとして用いるのに' 好適な延伸フィルムおよびその製造方法に関する。 さらに本発明は、 該延伸フィ ルムを構成部材とする積層体に関する。 背景技術
液晶表示装置は、 基本的には、 液晶セルとその両側に配置された偏光板、 偏光 板と液晶セルとの間に配置された位相差板から構成される。
偏光板の役割は偏光方向の光を通過させ、 偏光方向以外の光を遮断することで あり、 ヨウ素をドープした延伸ポリビニルアルコール (P VA) フィルムが偏光 子としてその役割を担っている。 偏光子は物理的な強度が弱いことから偏光子の 両面には保護フィルムが貼り合わされている。 これら偏光子と保護フィルムとを 水系接着剤で貼合せるため、 保護フィルムとして親水性の高いセルロース卜リア セテート (TA C) フィルムが用いられている。
し力、し、 TA Cフィルムは透湿度が高くバリア性に劣るため、 長期にわたり特 に高温高湿環境下で使用すると、 偏光子中のヨウ素が T ACフィルムを通して昇 華脱離消失してしまい偏光性能が低下するという欠点がある。
位相差板が用いられるのは、 液晶素子が有する複屈折によって発生する位相差 を小さくし、 視野角特性'を高めるためである。 かかる位相差板には、 耐熱性およ び透明性に優れ、 かつ延伸により大きな複屈折を発現させ得るポリカーボネート (P C) フィルムや、 ノルポルネンなどをモノマー成分とする環状ォレフインポ リマー (C O P ) フィルムなどが使用されている。
近年、 液晶表示装置の価格を低下させ、 また厚みを薄くするため、 使用する光 学部材の機能を複合化させ、 部材数を低減させる試みが多くなされている。 その 一つとして、 偏光板の保護フィルムとして位相差機能付きフィルムを用い、 位相 差板なしでも視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることが提案されている。 かかる位相差機能付きフィルムとしてノルポルネンなどをモノマー成分とする 環状ォレフィンポリマ一 (COP) フィルムや、 ポリカーボネ一ト (PC) フィ ルムが検討されている。 しかし、 位相差機能付きフィルムとして PCフィルムを 用いた場合、 PVAとの接着性および耐溶剤性の面から使用可能な接着剤の種類 が限定されるという問題がある。 また、 COPフィルムは、 透湿度が低くバリア 性が高すぎるため、 偏光板製造工程において P V A中に残留した水分を逃がすこ とができず、 ヨウ素などが水溶液の状態で存在してしまい、 これらのフィルムを 用いた偏光板を高温環境下で長期にわたり使用すると、 偏光子中のヨウ素が分解 消失してしまい偏光性能が経時で低下するという欠点がある。
日本国特許第 3, 414, 083号公報には、 マレイミド ·ォレフイン系共重 合体および特定の組成からなるァクリロニトリル ·スチレン共重合体からなる樹 脂組成物が記載されている。
特開 2000— 80239号公報および特開 2000— 80240号公報には、 上述の樹脂組成物からなる位相差の小さい透明フィルムが開示されている。
一方、 特開 2002— 341140号公報には、 正の光弹性係数を有する高分 子と負の光弾性係数を有する高分子よりなる高分子組成物からなる位相差フィル ムが開示されている。 そして、 マレイミド ·ォレフイン系共重合体とァクリロ二 トリル ·スチレン共重合体の組み合わせが好適な例として挙げられている。 また フィルム製膜方法としては、 キャスティング法(溶液流延法)、溶融押出法などの 公知公用の方法を用いることができることが開示されている。
特開 2002— 243943号公報には、 位相差の小さい偏光子保護フィルム が開示されている。 発明の開示
本発明の目的は、 液晶表示装置の位相差板、 位相差機能付き偏光板保護フィル ムとして用いるのに好適な、 光学異方性が制御された延伸フィルムおよびその製 造方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、 該延伸フィルムを構成部材とする積層体であって、 偏 光板として用いるのに適した積層体を提供することにある。
本発明者らは、 上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、 特定の組成から なるマレイミド ·ォレフィン共重合体およびアクリロニトリル ·スチレン共重合 体を特定の配合比で配合した樹脂組成物を用いることによって、 溶融押出キャス ティングによる製膜方法であっても特定の位相差が発現し、 光学異方性が適切に 制御された延伸フィルムが得られることを見出し、 本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、樹脂組成物を、溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少なくとも一方向に延伸されてなる延伸フィルム (X) であり、
( 1 ) 樹脂組成物は、 下記式 (I )
— HC— CH―
/ \
0= c c= o (I)
\ /
N
R 式中、 R 1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香族 炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 4 0〜6 0モル%と、
下記式 (II)
R
一 CHつ
Figure imgf000004_0001
式中、 R 2および R 3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜
6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 6 0〜4 0モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 2 1〜4 5重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B ) からなり、 Aの含有量は 50重量%以上 99重量%以下で、 Bの含有量は 1重量%以上 5 0重量%以下であり、
(2) 面内方向の 55 Onmにおける最大位相差 (Rp) が下記式
10 nm<Rp≤400 nm
を満たし、
(3) 厚み方向の 550 nmにおける位相差 (R t h) が、 下記式
0 nm< I R t h I≤400 nm
を満たす延伸フィルムである。
また本発明は、 樹脂組成物を、 溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少 なくとも一方向に延伸することを含む延伸フィルムの製造方法であり、
(1) 樹脂組成物は、 下記式 (I)
— HC— CH—
/ 、 "ヽ
0 = c C= 0 (り
ヽ ノ
N .
I
R1 式中、 R1は、 水素原子、 炭素数:!〜 6のアルキル基または 1価の芳香族 炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 40〜60モル%と、
下記式 (II)
R2
― CH2— C― (II)
R3 式中、 R2および R3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜 6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 60〜40モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 21〜45重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B) からなり、 Aの含有量は 5 0重量%以上 9 9重量%以下で、 Bの含有量は 1重量%以上 5 0重量%以下であり、
( 2 ) 延伸倍率は、 下記式
RMD>RTDまたは RTD>RMD
式中、 RMDは縦延伸倍率、 RTDは横延伸倍率である、
を満たす延伸フィルムの製造方法である。
また本発明は、 上記延伸フィルム (X) およびその上に設けられた偏光子から なる積層体を包含する。
さらに本発明は、 液晶セルおよびその両面に配置された該積層体からなる液晶 表示装置を包含する。
本発明の延伸フィルムは、 所定の光学異方性を有し、 透湿度が所定の範囲にあ る。 よって、 位相差板、 位相差機能付き偏光板保護フィルムとして液晶表示装置 に好適に用いることができる。
また本発明の製造方法によれば、 該延伸フィルムを生産性良く製造することが できる。
また本発明の積層体は、 耐久性、 視野角特性に優れ、 液晶表示装置の偏光板と して好適である。 発明を実施するための最良の形態
<延伸フィルム (X) >
(樹脂組成物)
樹脂組成物は、 5 0重量%以上 9 9重量%以下のマレイミド ·ォレフィン共重 合体 (共重合体 (A) と略記することがある) と 1重量%以上 5 0重量%以下の アクリロニトリル ·スチレン共重合体 (共重合体 (B) と略記することがある) とからなる。
(マレイミド ·ォレフィン共重合体)
共重合体 (A) は、 4 0〜6 0モル%の下記式 (I)で表される繰り返し単位 (以 下、 単位 (I)と略記することがある) と、 6 0〜4 0モル%の式 (II)で表される繰 り返し単位 (以下、 単位 (II) と略記することがある) とからなる。
— HC— CH—
0 = c C= 0 (I)
\ /
N
I
R1 式 (I ) 中、 : 1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香 族炭化水素基である。 炭素数 1〜6のアルキル基として、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 ブチル基などが挙げられる。 1価の芳香族炭化水素基として、 フエ ニル基、 ナフチル基、 アントラセニル基、 ピリジル基などが挙げられる。
R2
I
一 CH2— C― (II)
R3 式 (Π)中、 R 2および R 3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜6の アルキル基を示す。 炭素数 1〜6のアルキル基として、 メチル基、 ェチル基、 プ 口ピル基などが挙げられる。 R 2および R 3は、 それぞれがメチル基であることが 好ましい。
単位 (I)と単位 (II)からなる共重合体 (A) は、 例えば、 マレイミド類とォレフ ィン類とのラジカル共重合反応により得ることができる。
単位 (I)を与える化合物としては、 マレイミド、 N—メチルマレイミド、 N—ェ チルマレイミド、 N— n—プロピルマレイミド、 N— i—プロピルマレイミド、 N _ n—ブチルマレイミド、 N— i—ブチルマレイミド、 N— s—ブチルマレイ ミド、 N— t—ブチルマレイミド、 N— n—ペンチルマレイミド、 N— n—へキ シルマレイミド、 N—フエニルマレイミド、 ナフチルマレイミド、 アントラセニ ルマレイミド、 ピリジルマレイミド、 ピリミジニルマレイミド、 N—シクロプロ ピルマレイミド、 N—シクロブチルマレイミド、 N—シクロへキシルマレイミド 等のマレイミド類が例示され、 耐熱性、 機械特性および透明性の点から特に N— メチルマレイミドまたは N—フエニルマレイミドが好ましい。 さらに、 これら化 合物は 1種または 2種以上組み合わせて用いることができる。
単位 (Π)を与える化合物としては、 イソブテン、 2—メチルー 1ーブテン、 2— メチル一 1一ペンテン、 2—メチルー 1—へキセン等のォレフィン類が例示でき、 このうち耐熱性、 機械特性および透明性の点から特にイソブテンが好ましい。 ま た、 これら化合物は 1種または 2種以上組み合わせて用いることができる。
単位 (I)の含有量は、 共重合体 (A) の繰り返し単位の全モル数を基準として 4 0〜 6 0モル%であり、 耐熱性および機械特性の点から 4 5〜 5 5モル%が好ま しい。 単位 (I)の含有量が 6 0モル%を越える場合には得られる組成物は脆くなり、 一方、 4 0モル%未満の場合は得られる組成物の耐熱性が低下する。
また単位 (II)の含有量は、共重合体(A) の繰り返し構造単位の全モル数を基準 として 6 0〜 4 0モル%であり、 耐熱性および機械特性の点から 5 5〜 4 5モ ル%が好ましい。単位 (II)の含有量が 6 0モル%を越える場合には得られる組成物 は耐熱性が低下することがあり、 一方、 4 0モル%未満の場合は得られる組成物 は脆くなる。
これらモノマーの重合は公知の重合法、 例えば塊状重合法、 溶液重合法、 懸濁 重合法および乳化重合法のいずれもが採用可能であるが、 得られる組成物の透明 性、 色調の点から特に沈殿重合法が好ましい。
共重合体 (A) の数平均分子量は、 1 X 1 0 3〜5 X 1 0 6であることが好まし レ^ かかる数平均分子量は、 ゲルパ一ミエーシヨンクロマトグラフィ (G P C) により求めることができる。マレイミド 'ォレフィン共重合体の数平均分子量が、 1 X 1 0 3に満たない場合、 得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、 一方 5 X 1 0 6を超える場合は、 得られるフィルムの表面性が悪ィ匕する傾向にある。
(アクリロニトリル ·スチレン共重合体)
共重合体 (B) は、 共重合体 (B) の重量を基準としてアクリロニトリル成分 を 2 1〜4 5重量%含有する。 かかる範囲を外れると共重合体 (A) と共重合体 (B ) との相溶性が低下するため、 得られる樹脂組成物は不透明となり、 また耐 熱性も低下するため好ましくない。 アクリロニトリル成分の含有量が 3 0〜4 5 重量%であることが好ましい 共重合体 (B) の数平均分子量は、 1 X 1 0 3〜1 X 1 0 6であることが好まし い。 かかる数平均分子量は、 ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィ (G P C) により求めることができる。
(樹脂組成物中の共重合体 (A) および (B) の含有量)
樹脂組成物中の共重合体 (A) の含有量は 5 0重量%以上 9 9重量%以下で、 共重合体 (B) の含有量は 1重量%以上 5 0重量%以下である。 共重合体 (A) と共重合体 (B) との含有量を前記範囲内とすることで、 正の複屈折を有する共 重合体 (A) と、 負の複屈折を有する共重合体 (B) とのバランスが適正なもの となり、 延伸フィルムとした場合に本発明で規定した位相差値をとることが可能 となる。
また、 共重合体 (A) の割合が下限に満たない場合には得られる樹脂組成物の 耐熱性が低下し、 一方、 共重合体 (A) が上限を超える場合は得られる組成物の 加工温度が高くなり、 共重合体 (B) の熱劣化が起こるため、 いずれも好ましく ない。
樹脂組成物中の、 共重合体 (A) の含有量は 7 5重量%を超え 9 9重量%以下 で、 共重合体 (B) の含有量は 1重量%以上 2 5重量%未満であることが好まし い。 また、 共重合体 (A) の含有量は 5 0重量%を超え 6 5重量%以下で、 共重 合体 (B) の含有量は 3 5重量%以上 5 0重量%未満であることが好ましい。 樹脂組成物には本発明の趣旨を超えない範囲で、 その他のポリマー、 安定剤、 紫外線吸収剤、 加工助剤、 難燃剤、 帯電防止剤等を含有することもできる。
(位相差)
本発明の延伸フィルム(X)は、 (2 )面内方向の 5 5 O nmにおける最大位相 差 (R p ) が下記式
1 0 nm<R p≤4 0 0 nm
を満たす。
また (3 ) 厚み方向の 5 5 0 nmにおける位相差 (R t ) が、 下記式
0鐘く I R t h I≤4 0 0 nm
を満たす。 R Pが下限に満たない場合、 液晶素子の複屈折の補償が十分ではないことがあ り、 R pが上限を超える場合もまた、 液晶素子の複屈折の補償が十分ではないこ とがある。 R t hが上限を超える場合は、 液晶素子の厚み方向に起因して発生す る複屈折の補償が十分ではないことがある。
R pおよび R t hが上記の範囲にあることにより、 特に、 位相差板や位相差機 能つき偏光板支持体などの光学部材として用いる際に、 液晶素子の複屈折を好ま しい状態で補償することが可能となり、 得られた液晶ディスプレイなどの表示機 器は、 優れた視野角特性を有する。
また、 R pが、 下記式
7 5 nm≤R p≤4 0 0 nmを満たすことが好ましい。
また、 R pの波長分散特性は、 5 5 0 nmにおける最大位相差を 1とした場合 に、 4 0 0 nm、 7 0 0 nmの両方において、 0 . 4〜1 . 7、好ましくは、 0 . 6〜1 . 5の範囲にあることが、 透過光の着色を防止する観点から好ましい。 (厚み)
本発明における延伸フィルムの厚みは、 0. 5〜4 0 0 xmであることが好ま しく、 より好ましくは 5〜2 0 0 m、 さらに好ましくは 5〜1 0 0 mの範囲 である。フィルム厚みが 4 0 0 mを超える場合は、ディスプレイの軽量薄膜化、 低コスト化の傾向に逆行するだけでなく、 吸光、 散乱などによる光線透過率の低 下の原因ともなりうる。 また、 フィルム厚みが 0 . 5 m未満の場合は、 ハンド リング性が低下することがある。
(延伸フィルム (X— a))
延伸フィルム (X) は、
(1-a)樹脂組成物中の、 共重合体 (A) の含有量は 7 5重量%を超え 9 9重量% 以下で、 共重合体 (B) の含有量は 1重量%以上 2 5重量%未満であり、
(2-a)R pが下記式
1 0 nm<R p≤ 2 5 0 nm
を満たし、
(3-a)R t hが、 下記式 0 nm<R t h≤400 nm
を満たす延伸フィルム (X— a) であることが好ましい。
: Rpは、 好ましくは 13〜220 nm、 さらに好ましくは 15〜200 nm、 さらに好ましくは 75〜200 nmである。 また、 R t hは、 好ましくは 5〜 3 50 nm、 さらに好ましくは 10〜300 nmである。
延伸フィルム(X— a)は、 Rpおよび R t hが上記の範囲にあることにより、 液晶素子の複屈折を好ましい状態で補償する。 従って、 光学部材の構成部材のう ち、 特に位相差板や位相差機能つき偏光板支持体などのような、 透過光に生じる 位相差を適正な範囲内に制御し得る光学異方性が必要とされる光学部材に好適に 用いることができる。
延伸フィルム (X_a) の共重合体 (A) 中の単位 (I) の R1は、 炭素数 1 〜 6のアルキル基、 より具体的にはメチル基であることが好ましい。
(延伸フィルム (X— b))
また、(1-b)樹脂組成物中の、 Aの含有量は 50重量%を超え 65重量%以下で、 Bの含有量は 35重量%以上 50重量%未満であり、
(2-b)Rpが下記式
10 nm<Rp≤400 nm
を満たし、
(3-b)R t hが、 下記式
0 nm< I R t h I≤400 nm
を満たす延伸フィルム (X— b) が好ましい。
Rpは、 好ましくは 13〜350 nm、 さらに好ましくは 15〜 300 nm、 さらに好ましくは 75〜300 nmである。 また、 R t hは、 好ましくは一 35 0〜350 nm、 さらに好ましくは一 300〜300 nmである。
延伸フィルム (X— b) は、 下記式
n y<n zく n x、 および
0. 3≤ {(nx-nz) / (nx-ny)} ≤0. 9
式中、 n xは 550 nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率、 nyは 550 nmにおける面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率、 n zは 550 nmにおける厚み方向の屈折率をそれぞれ表す、 を満たすことが好ましい。
延伸フィルム (X— b) の共重合体 (A) 中の単位 (I) の R1は、 1価の芳 香族炭化水素基であることが好ましい。 1価の芳香族炭化水素基として、 フエ二 ル基、 ナフチル基、 アントラセニル基、 ピリジル基などが挙げられる。
(透湿度)
本発明の延伸フィルムの透湿度は、 J I S— Z— 0208に準拠し、 塩化カル シゥムカップ法により、 40° (:、 90%RHの温湿度条件において、 5〜250 gZ (m2 ·日)、 好ましくは 10〜200 g/ (m2 ·日) の範囲である。
透湿度が 250 gZ (m2 · 日) を超える場合、 バリア性に劣り、 経時で偏光 子中のョゥ素が延伸フィルムを通して昇華脱離消失してしまい、 偏光板の偏光性 能が低下することがある。 一方、 透湿度が 5 gZ (m2 ·日) 未満では、 ポリビ ニルアルコール (PVA) 中の残留水分を逃がすことができず、 ヨウ素が水溶液 の状態で存在するため、 経時で偏光子中のヨウ素が分解消失してしまい、 偏光板 の偏光性能が経時で低下することがある。 従って、 透湿度が S S S O g/7 (m 2 ·日) である延伸フィルムが好ましい。
(粗大筋状隆起)
本発明の延伸フィルムは、 表面における粗大筋状隆起の数が、 フィルム連続製 膜方向に垂直な方向 (横方向)での幅 lm当たり 1本以下であることが好ましい。 粗大筋状隆起数がこれを超えるフィルムは、 ディスプレイを構成する光学部材と して使用した場合、 透過すべき光を、 散乱、 吸収させてしまう。 その結果、 ディ スプレイの輝度、 画像品位が低下する。 特に、 液晶 TVなどの大型ディスプレイ の製造においては、 フィルム中の粗大筋状隆起の存在する部分は使用できないた め、 製品歩留を著しく低下させることとなり、 製造コストの面において好ましく ない。 また、 各光学部材は、 積層されてディスプレイを構成するが、 この光学部 材を構成するフィルムに上記筋状隆起があると、 正常な積層の障害となりうる。 ここで、 粗大筋状隆起とは、 高さ 10 /2m以上、 幅 0. 3mm以上、 長さ 5 c m以上の、 フィルムの押出方向 (連続製膜方向) に沿って延びる隆起であり、 連 続的、 あるいは断続的なものかは問わない。
上述の粗大筋状隆起の発生は、 原料を加熱溶融した際の原料の劣化に起因する ことが多く、 特に、 押出ダイのスリットのリップ部に劣化した原料が少量付着す ることに起因する場合が多い。 通常、 この筋状隆起は、 経時でその大きさを成長 させ、 フィルム外観上の大きな欠陥となる。
粗大筋状隆起の発生を防止させるための手段としては、 溶融押出の際に、
( 1 ) 溶融温度をできるだけ低くすること、
( 2 ) 原料供給から溶融押出までの工程を真空下、 あるいは窒素などの不活性気 体雰囲気下とすること、
( 3 ) 押出ダイのスリットのリップ部の素材や形状を劣化原料が付着し難いもの とし、 リップ部に筋上突起の原因となる物質が付着するのを防ぐこと、
( 4 ) リップ部に溶融原料樹脂が接触しないようにすること、 などを例示するこ とができる。
中でも、 リップ部に溶融原料樹脂が接触しないようにする手段として、 溶融押 出製膜するフィルムを少なくとも 3層から構成されるものとすることは好ましい 方法である。 すなわち、 製品として使用する本発明のフィルムを最表層でない層 とし、 最表層には、 製品として使用される際に剥離して使用する、 保護フィルム の役割を果たす層を設けることで、実際に製品として使用するフィルムの原料を、 リップ部に接触させずに溶融押出させることが可能となる。
フィルム表面の粗大筋状隆起の数は、 次の方法によつて測定評価することがで きる。 まずフィルムを任意の位置で、 フィルム連続製膜方向と製膜方向に垂直な 方向に沿った正方形 (5 0 c mX 5 0 c m) にサンプリングする。 そして連続製 膜方向に沿った 5 c mおきに、 製膜方向に垂直な方向の全幅でフィルムの厚みを 測定する。
得られた厚みプロファイルの中に隆起部がある場合に、 その高さと幅と長さは 次のように定義する。 (i )隆起頂点から該プロファイル内の隆起部を除くフィル ム平面に平行な基準線に下した垂線上の、 隆起頂点から隆起両直隣最低部の接線 までの距離を隆起の「高さ」 とする。 (i i ) プロファイル中で隆起部の両側の稜 線において、 傾きが最大となるそれぞれの稜線接線と、 隆起両直隣最低部の接線 と交わる 2点間の距離の、 該プロファイル内のフィルム平面に平行な基準線と平 行な成分を隆起の 「幅」 とする。
こうした高さが 1 0 m以上で幅が 0 . 3 mm以上となる隆起の有無を調べる。 該当する隆起があった場合、 製膜方向に垂直な方向の全幅での厚み測定を、 検出 測定位置の連続製膜方向に沿つた近傍で繰り返す。 そして始めに見つけた隆起と 連続していると考えられる隆起をチェックする。 連続隆起があった場合、 順次、 その位置の近傍で連続隆起の有無を調べる。 該連続隆起の 「高さ」 が l /m未満 になった場所を、該隆起の始点ないし終点とし、始点〜終点間の距離を隆起の「長 さ」 とする。
こうして、 高さが 1 0 以上で幅が 0 . 3 mm以上、 なおかつ長さが 5 c m 以上のものを粗大筋状隆起と判定する。 この粗大筋状隆起のサンプル内の数を数 える。 上記測定を n = 1 0行い、 得られた平均値を l m幅当りの値に換算し (す なわち 2倍し)、フィルム連続製膜方向に垂直な方向での幅 1 m当たり粗大筋状隆 起の数とする。
<フィルムの製造方法 >
(溶融押出キャスティング)
本発明の延伸フィルムは、 前記樹脂組成物を溶融押出キャスティングにより製 膜した後、 少なくとも一方向に延伸して得られる。
溶融押出には、 従来公知の手法を用いることができる。 具体的には、 乾燥した 前述の樹脂組成物ペレットを押出機に供給し、 Tダイなどのスリットダイより溶 融榭脂を押出す方法や、樹脂ペレツトを供給した押出機にベント装置をセットし、 溶融押出時に水分や発生する各種気体成分を排出しながら、 同じく Tダイなどの スリットダイより溶融樹脂を押出す方法が挙げられる。
スリットダイより押出された溶融樹脂は、 キャストされ冷却固化させる。 冷却 固化の方法は、 従来公知のいずれの方法をとつても良いが、 回転する冷却用ロー ル上に溶融樹脂をキャストし、 シート化する方法が例示される。 冷却用ロールの表面温度は、樹脂組成物のガラス転移点(T g) に対して、 (T g - 1 0 0 ) °C〜 (T g + 2 0 ) °Cの範囲に設定するのが好ましい。 また冷却用 ロールの表面温度は、 樹脂組成物のガラス転移点 (T g ) に対して、 (T g— 3 0 ) °C〜 (T g— 5 ) °Cの範囲に設定するのがさらに好ましい。 冷却ロールの表 面温度が上限を超える場合、 溶融樹脂が固化する前に該ロールに粘着することが ある。 また冷却ロールの表面温度が下限に満たない場合、 固化が速すぎて該ロ一 ル表面を滑ってしまい、 得られるシートの平面性が損なわれることがある。 冷却ロールへのキャスティングの際に、 溶融樹脂が冷却ロール上へ着地する位 置近傍に金属ワイヤーを張り、 電流を流すことで静電場を発生させ樹脂を帯電さ せて、 冷却ロールの金属表面上への密着性を高めることも、 フィルムの平面性を 高める観点から有効である。 その際、 樹脂組成物中に、 本発明の趣旨を超えない 範囲で、 電解質性物質を添加してもよい。
(m
溶融押出キャスティングにより得られたシート状物は、 少なくとも一方向に延 伸することにより、 フィルムの位相差特性を発現させ、 製品収量の歩留を向上さ せることが可能となる。 二軸延伸することが好ましい。
かかる延伸の方法は、従来公知の方法を用いることができ、例えば、縦方向(製 膜方向、長手方向、 MDと記載することがある。) に延伸する場合は、 2個以上の ロールの周速差を用いて延伸する方法や、 オーブン中で延伸する方法が挙げられ る。
ロールを用いる延伸方法において、 シート状物 (未延伸フィルム) の加熱方法 は、 熱媒を通したロールで誘導加熱する方法、 赤外加熱ヒーターなどで外部から 加熱する方法が例示され、 一つないし複数の方法をとつてよい。 またオーブン中 で延伸する方法において、 シート状物 (未延伸フィルム) の加熱方法は、 フィル ム両端をクリップ把持するテン夕一式オーブンにてクリップ間隔を延伸倍率にし たがって広げる方法、 オーブン中にロール系を設置しフィルムをパスさせて延伸 する方法、 オーブン中幅方向をまったくフリーにして入側と出側の速度差のみで 延伸する方法が例示され、 一つないし複数の方法をとつてよい。 また、 幅方向 (製膜方向と垂直な方向、 横方向、 TDと記載することがある。) に延伸する場合は、 クリップ把持式のテンターオーブン中で入側と出側のクリッ プ搬送レール間隔に差をつけて延伸する方法が挙げられる。 さらに、 縦、 横の二 方向に延伸する場合は、 縦、 横両方向を逐次に延伸しても、 同時に延伸しても良 い。
(延伸温度)
本発明におけるフィルム延伸温度 (T d ) は、 T g〜 (T g + 4 0 °C) の温度 とするのが好ましい。 フィルムの延伸温度が T g (樹脂組成物のガラス転移点温 度) に満たない場合は、 延伸自体が困難であり、 一方延伸温度が(T g + 4 00 を超える場合は、 延伸に要する応力が極端に低くなつてしまうため、 未延伸原反 に厚みのばらつきがある場合、 薄い部分が延伸され易くなり過ぎ、 延伸後には厚 み斑がより誇張されてしまい、 ひいては位相差のばらつきが大きくなつてしまう ことがある。
(延伸倍率)
延伸倍率は、 RMD>RTDまたは RTD>RMDであることが好ましい。 RMDは縦 延伸倍率、 RTDは横延伸倍率を示す。 これは、 RMDと RTDとが等しくなく、 どち らか一方の延伸倍率が他方の延伸倍率よりも大きいことを意味する。 また、 これ は必ずしも二軸延伸のみを意味するものではなく、 縦方向に一軸延伸することに より、 横方向が実質的に収縮し RTDの値が 1未満になる場合をも包含する。 延伸倍率は、 さらに好ましくは、 I RMDZRTD I または I RTDZRMD Iが、 1 . 0を超え 5 . 0以下の範囲である。
より具体的には、 RMDが、 1 . 0〜1 . 8の範囲であることが好ましく、 更に 好ましくは 1 . 2〜1 . 6の範囲である。 RMDが小さすぎると所望の位相差が得 られない場合がある。 また RMDが大きすぎると、 フィルム面内方向および厚み方 向それぞれの方向において所望の位相差特性を得られないことがある。
また、 RTDは、 1 . 5〜3 . 5の範囲であることが好ましく、 更に好ましくは 1 . 5〜3 . 0の範囲である。 RTDが小さすぎると所望の位相差が得られない場 合がある。 また RTDが大きすぎると、 フィルム面内方向および厚み方向それぞれ の方向において所望の位相差特性を得られないことがある。
(延伸速度)
延伸速度が 5〜5 0 0 0 %/分であることが好ましい。 従って、 延伸温度 (T d ) が、 T g〜 (T g + 4 0 °C) の範囲であり、 延伸速度が 5〜5 0 0 0 %/分 であることが、好ましい。
延伸したフィルムは、 熱安定性向上などの必要に応じて、 熱処理などの後加工 を施しても良い。 この後加工は、 フィルム延伸工程に引き続き行っても良いし、 別工程にて行っても良い。
<積層体 >
本発明の積層体は、 延伸フィルム (X) およびその上に設けられた偏光子から なる。
偏光子は、ヨウ素または異方性染料を含有するポリビニルアルコールからなり、 フィルム状である。 異方性染料としては、 コンゴ一レッド、 メチレンブルー、 ス チルベン染料および 1 , 1 ' ージェチル— 2, 2, —シァニンク口ライド等が挙 げられる。
該積層体は、偏光子の上にさらに他のフィルムが設けられた積層体を包含する。 他のフィルムとして、 樹脂組成物を溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少なくとも一方向に延伸されてなる延伸フィルム (Y) であり、
( 1一 c ) 樹脂組成物が、 下記式 (I )
Figure imgf000017_0001
式中、 R 1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香 族炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 4 0〜6 0モル%と、
下記式 (II) R2
I
一 C¾一 C― (II)
R3 式中、 R 2および R 3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜 6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 6 0 ~ 4 0モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 2 1〜4 5重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B) からなり、
Aの含有量が 6 5重量%を超え 7 5重量%未満であり、 Bの含有量が 2 5重量% を超え 3 5重量%未満であり、
( 2— c ) 面内方向の 5 5 0 nmにおける最大位相差 (R p) が下記式
R pく丄 0 nm
を満たす延伸フィルム (Y) が好ましい。 延伸フィルム (Y) は、 延伸フィルム
(X) と同様の方法で製造することができる。
従って、 積層体は、 以下の構成のものが例示される。 Xは延伸フィルム (x)、 Yは延伸フィルム (Υ)、 Ρは偏光子を示す。
· Χ/Ρ
• ΧΖΡΖフィルム
• Χ/ΡΖΥ
本発明の積層体は、 液晶表示装置の偏光板として好適に用いることができる。 <液晶表示装置 >
本発明の液晶表示装置は、 液晶セル (L C) およびその両面に配置された上記 積層体からなる。 積層体の延伸フィルム (X) を液晶セルに接するように配置す ることが好ましい。液晶表示装置には、プリズムシート(P S )、拡散フィルム(D F) をさらに積層することが好ましい。
従って、 液晶表示装置は、 以下の構成のものが例示される。 実施例
以下、 実施例に基づき本発明を説明する。 各特性値ならびに評価法は下記の方 法によって測定、 評価した。
(1) 榭脂組成物の同定および分子量
得られた樹脂組成物ペレツトの一部を用い、 溶媒として重クロ口ホルムを使用 して1 H、 13C-NMR測定(日本電子製 装置名 JNM— a 1 ph a 600)、 および GCZMS測定 (横河アナリティカル製 装置名 HP 5973) によつ て構成成分の同定および定量を行った。 また、 樹脂組成物ペレットの他の一部を Polymer Laboratories製の G P C (ゲル ·パ一ミエーシヨン'クロマトグラフィ ―) (装置名 PL-EMD 960) を用いて測定 (溶媒:クロ口ホルム、 検量線 作成:単分散ポリスチレン) し、 分子量の定量を行った。
(2) フィルム面内方向の 550 nmにおける最大位相差 (Rp)
得られた延伸フィルムを、エリプソメ一ター(日本分光製 装置名 M— 220) を用い、 55 Onm単色光をフィルム面に垂直に照射し、 透過光を測定する。 フ イルムを固定した試料台を、 光軸を中心に光軸に対して垂直な面内にて回転させ ながら透過光を測定し、 測定値から計算される位相差が最大となる角度における 位相差を、 面内方向の最大位相差 (nm) とした。
(3) フィルム厚み方向の 550 nmにおける位相差 (R t h)
得られた延伸フィルムを、 エリプソメーター (日本分光製 装置名 M—22 0) を用いた 55 Onm単色光の入射角度を変化させた透過光測定に供し、 フィ ルムを固定した試料台を、光軸を中心に光軸に対して垂直な面内にて回転させて、 面内方向の最大位相差が得られる回転角にて固定し、 続いて、 試料台を面内方向 の最大位相差を与える配向主軸 (遅相軸) と平行で、 かつ光軸を通る直線を中心 に、 0° (光軸に対して垂直な角度)〜 50° の範囲で回転させ (該角度を 「あおり 角」 とする)、 透過光を測定する。 得られた位相差デ一夕を、 あおり角に対してプ ロットし、 あおり角の関数でフィッティングすることで、 面内の遅相軸方向、 面 内の遅相軸に垂直な方向、 および厚み方向のそれぞれの間の位相差間の相関式を 導く。 得られた各方向の位相差の関係式、 フィルム厚み測定値、 および別法にて 求めたフィルム平均屈折率 (n (550)) から、 面内の遅相軸方向、 面内の遅相 軸に垂直な方向、 および厚み方向それぞれの屈折率を求めた上で、 厚み方向位相 差 (nm) を下記式にしたがって求めた。
R t h (nm) =d (nm) X ((nx + ny) /2 -n z)
(式中、 R t hは厚み方向位相差、 dはフィルム厚み、 nxは面内の遅相軸方向 の屈折率、 nyは面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率、 nzは厚み方向の屈折率 をそれぞれ表す)
なお、 フィルム平均屈折率については、 波長 473 nm、 633 nm、 830 nmの 3種のレーザー光にて、 屈折率計を用いて測定された平均屈折率を、 下記 の C a u c h yの屈折率波長分散フィッティング式
n (λ) =a/A4+b/A2+c
(式中、 η (λ) は波長 λ (nm) における平均屈折率、 a、 b、 cはそれぞれ 定数、 λは測定波長 (nm) をそれぞれ表す)
に代入し、 得られた 3つの式から a、 b、 cの定数を求め、 しかる後に 55 On mにおける平均屈折率 (n (550)) を算出した。
(4) フィルムの透湿度
得られたフィルムを用い、 J I S Z-0208に準拠して測定した。 透湿面積 は 30 cm2、 40°C、 相対湿度 90 %の雰囲気下での透湿を測定した。
(5) フィルム厚み
マイクロメーターを用いて測定した。アンリツ製 K-402 B型試料台にフィル ムを載せて触針を押し当て、 該触針の変位データをアンリツ製 KG 3001型ィ ンジケ一ターにて厚み ( m)データとした。
(6) 偏光板の耐久性
各偏光板を、 80°C, 相対湿度 90 %の雰囲気下に 1000時間放置した。 処 理前後の偏光度の変化から、 下記に従って評価した。
〇: 処理後の偏光度が処理前の 95 %以上 X: 処理後の偏光度が処理前の 9 5 %未満
( 7 ) 偏光板の視野角特性
偏光板を液晶セルの両面に、 液晶セルの近接する基板面のラビング軸方向と偏 光板透過軸が直交するように貼合し、 パネルで評価した。 液晶セルは、 市販の V Aモード L C Dモニタ一、 I P Sモード L C Dモニタ一のあらかじめ貼合されて いた光学補償フィルムおよび偏光板を剥がしたものを使用した。 こうして得られ た液晶表示装置を、 ELDIM社製 EZ-cont stにより視野角を測定した。 測定さ れた視野角から、 下記に従って評価した。
〇: 液晶セルの白表示と黒表示時のコントラスト比が 1 0以上を示すパネル 面に対する法線方向からの傾き角の範囲が、 正対方向に対し上下左右ともに 6 0 ° 以上
X: 液晶セルの白表示と黒表示時のコントラスト比が 1 0以上を示すパネル 面に対する法線方向からの傾き角の範囲が、 正対方向に対し上下左右ともに 6 0。 未満
( 8 ) 粗大筋状隆起数
得られたフィルムのうち、押出開始から 8時間後のフィルムサンプルを採取し、 任意の位置で、フィルム連続製膜方向と製膜方向に垂直な方向に沿つた正方形( 5 0 c mx 5 0 c m) にサンプリングする。 そして連続製膜方向に沿った 5 c mお きに、 製膜方向に垂直な方向の全幅でフィルムの厚みを測定する。
得られた厚みプロファイルの中に隆起部がある場合に、 その高さと幅と長さは 次のように定義する。 i ) 隆起頂点から該プロファイル内の隆起部を除くフィル ム平面に平行な基準線に下した垂線上の、 隆起頂点から隆起両直隣最低部の接線 までの距離を隆起の 「高さ」 とする。 i i ) プロファイル中で隆起部の両側の稜 線において、 傾きが最大となるそれぞれの稜線接線と、 隆起両直隣最低部の接線 と交わる 2点間の距離の、 該プロファイル内のフィルム平面に平行な基準線と平 行な成分を隆起の 「幅」 とする。 ,
こうした高さが 1 0 m以上で幅が 0 . 3 mm以上となる隆起の有無を調べる。 該当する隆起があった場合、 製膜方向に垂直な方向の全幅での厚み測定を、 検出 測定位置の連続製膜方向に沿つた近傍で繰り返す。 そして初めに見つけた隆起と 連続していると考えられる隆起をチェックする。 連続隆起があった場合、 順次、 その位置の近傍で連続隆起の有無を調べる。 該連続隆起の 「高さ」 が 1 m未満 になった場所を、 該隆起の始点ないし終点とし、 始点〜終点の距離を隆起の 「長 さ」 とする。
こうして、 高さが 10 m以上で幅が 0. 3mm以上、 なおかつ長さが 5 cm 以上のものを粗大筋状隆起と判断する。 この粗大筋状隆起のサンプル内の数を数 える。 上記測定を 10回行い、 得られた平均値を lm幅当りの値に換算し (すな わち 2倍し)、フィルム連続製膜方向に垂直な方向での幅 1 m当たり粗大筋状隆起 の数とする。 実施例 1
(共重合体 (AD)
撹拌機、 窒素導入管、 温度計および脱気管の付いたオートクレープに、 N—メ チルマレイミド 12 kg、 t—プチルパーォキシネオデカノエート 8 gおよびト ルェンとメタノールの混合溶媒(1 : 1 重量比) 150リツトルを仕込み、 窒素 で数回パージした後、 イソブテン 85リットルを仕込み、 60°Cで 6時間反応を 行った。 得られた粒子を遠心分離した後、 乾燥した。 得られた N—メチルマレイ ミド ·イソブテン共重合体(共重合体(A 1)) の分子量(Mn) は、 95000 で、 マレイミド単位およびイソプテン単位は、 それぞれ 50モル%であった。 (共重合体 (B))
アクリロニトリル 'スチレン共重合体(共重合体 (B)) を用意した。共重合体 (B) 中のアクリロニトリル含有量は 30重量%である。
(樹脂組成物の調製)
共重合体 (A1) 85重量部と、 共重合体 (B) 15重量部とを振り混ぜ、 2 軸押出機を用い、 窒素下、 混練押出しを行い、 樹脂組成物のペレット (I) を得 た。 その Tgは、 117°Cであった。
mm ペレット (I) を 110°Cで 10時間乾燥後、 押出機に供給し、 溶融温度 29 5 で溶融後フィルターで濾過し、 単層ダイから押出した。 この溶融物を、 回転 冷却ドラム上に押出し、 全厚み 176 mの未延伸フィルムを得た。
(延伸)
得られた未延伸フィルムをステンターに供給し、 150でにて縦方向に 15% Z分にて 1. 1倍に、 横方向に 150%Z分にて 2. 0倍に同時に延伸し、 80 m厚みの二軸延伸フィルム (1) を得た。 得られた二軸延伸フィルムの特性を 表 1に示す。 また、 二軸延伸フィルム (1) の粗大筋状隆起数は 0. 1本/ lm 幅であった。
実施例 2
実施例 1と同様にして、 厚み 160 mの未延伸フィルムを得た後、 得られた 未延伸フィルムをステンターに供給し、 150°Cにて横方向に 150%Z分にて 2. 2倍に延伸し、 80 m厚みの一軸延伸フィルム (2) を得た。 その特性を 表 1に示す。
実施例 3
実施例 1と同様にして、 厚み 192 mの未延伸フィルムを得たのち、 未延伸 フィルムを 125°Cに予熱し、 低速ローラーと高速ローラーの間で 15 mm上方 より 800°Cの表面温度の赤外線ヒータ一 1本にて加熱して縦方向に 200%/ 分の延伸速度にて 1. 2倍に延伸した。 続いてステン夕一に供給し、 延伸温度 1 50°C、 横方向に 150 %/分の延伸速度にて 2. 0倍に逐次延伸し、 80 zm 厚みの二軸延伸フィルム (3) を得た。 その特性を表 1に示す。
実施例 4
実施例 1と同様にして、 厚み 180 mの未延伸フィルムを得たのち、 未延伸 フィルムを 125°Cに予熱し、 低速ローラ一と高速ローラーの間で 15 mm上方 より 900°Cの表面温度の赤外線ヒ一夕一 1本にて加熱して縦方向に 200 %Z 分の延伸速度にて 1. 5倍に延伸した。 続いてステン夕一に供給し、 延伸温度 1 50 、 横方向に 150 分の延伸速度にて 1. 5倍に逐次延伸し、 80 m 厚みの二軸延伸フィルム (4) を得た。 その特性を表 1に示す。 実施例 5
78重量部の共重合体 (A1) および 22重量部の共重合体 (B) を用いた以 外は、実施例 3と同様の操作を繰り返して、 80 m厚みの二軸延伸フィルム( 5 ) を得た。 その特性を表 1に示す。
実施例 6
90重量部の共重合体 (A1) および 10重量部の共重合体 (B) を用いた以 外は、実施例 3と同様の操作を繰り返して、 80 m厚みの二軸延伸フィルム(6) を得た。 その特性を表 1に示す。
実施例 7
55重量部の共重合体(A 1) と 45重量部の共重合体 (B)を用いた以外は、 実施例 1と同様の操作を繰り返して、 80 m厚みの二軸延伸フィルム (7) を 得た。 その特性を表 1に示す。
実施例 8
(共重合体 (A2))
撹拌機、 窒素導入管、 温度計および脱気管の付いたオートクレープに、 オート クレーブに、 N—フエニルマレイミド 12 k g、 t一ブチルパーォキシネオデカ ノエート 8 gおよびトルエンとメタノールの混合溶媒(1 : 1 重量比) 150リ ットルを仕込み、 窒素で数回パージした後、 イソブテン 85リットルを仕込み、 60°Cで 6時間反応を行った。 得られた粒子を遠心分離後乾燥した。 得られた N —フエニルマレイミド*イソブテン共重合体(共重合体 (A2))の分子量(Mn) は 95000で、 マレイミド単位およびィソブテン単位は、 それぞれ 60モル% および 40モル%であった。
(樹脂組成物の調製)
共重合体 (A2) 50重量部と、 共重合体 (B) 50重量部とを振り混ぜ、 2 軸押出機を用い、 窒素下、 混練押出しを行い、 樹脂組成物のペレット (I I) を 得た。 樹脂組成物の Tgは、 128°Cであった。
(製膜)
ペレット (I I) を 110°Cで 10時間乾燥後、 押出機に供給し、 溶融温度 2 95 °Cで溶融後フィルタ一で濾過し、 単層ダイから押出した。 この溶融物を、 回 転冷却ドラム上に押出し、 全厚み 176 mの未延伸フィルムを得た。 得られた未延伸フィルムをステン夕一に供給し、 150°Cにて縦方向に 15% /分にて 1. 1倍に、 横方向に 150%Z分にて 2. 0倍に同時に延伸し、 80 m厚みの二軸延伸フィルム (8) を得た。 その特性を表 1に示す。
比較例 1
原料として、 ペレット (I) の代わりに、 市販の COP樹脂 (日本ゼオン (株) 製、 ゼォネックス) を用いた以外は、 実施例 1と同様の手法にて、 押出速度およ び回転冷却ドラム速度を調整することで、 厚み 40 mの未延伸フィルム (CE 1) を得た。 その特性を表 1に示す。
比較例 2
原料として、 ペレット (I) の代わりに、 市販の COP樹脂 (日本ゼオン (株) 製、 ゼォネックス) を用いた以外は、 実施例 1と同様の手法にて、 押出速度およ び回転冷却ドラム速度を調整することで、 厚み 88 xmの未延伸フィルムを得、 さらに実施例 1と同様に延伸し、 40 m厚みの二軸延伸フィルム (CE2) を 得た。 その特性を表 1に示す。
比較例 3
市販の TACフィルム (富士写真フィルム (株) 製、 フジタック、 厚み 80/ m) を、 フィルム (CE3) とした。 その特性を表 1に示す。
表 1 共重合体 (A) 共重合体 (B) RTD P MD 厚み p R t h 透湿度 延伸方法
種類 里里 重量% 倍 倍 βΤΩ. nm nm g/m2 ·曰 実施例 1 A 1 85 15 同時 1. 1 2. 0 80 120 250 60 実施例 2 A1 85 15 一軸 一 2. 2 80 385 45 60 実施例 3 A 1 85 15 逐次 1. 2 2. 0 80 75 370 60 実施例 4 Al 85 15 逐次 1. 5 1. 5 80 12 380 60 実施例 5 A 1 78 22 逐次 1. 2 2. 0 80 95 225 60 実施例 6 A 1 90 10 逐次 1. 2 2. 0 80 165 285 60 実施例 7 Al 55 45 同時 1. 1 2. 0 80 350 -40 60 実施例 8 A2 50 50 同時 1. 1 2. 0 80 300 20 60 比較例 1 COP 未延伸 ― ― 40 80 240 0. 5 比較例 2 COP ― 1. 1 2. 0 40 0. 3 5 0. 5 比較例 3 TAG ― ― 一 80 0. 2 30 480
実施例 9
(偏光板の作製)
共重合体 (A1) 70重量部と、 共重合体 (B) 30重量部とを振り混ぜ、 2 軸押出機を用い、 窒素下、 混練押出しを行い、 ペレット (I I I) とした (Tg 110°C)。 得られたペレツト (I I I) を実施例 1と同様の方法で溶融、 押出、 延伸し、 80 m厚みの二軸延伸フィルム (R) を得た。 フィルム (R) の Rp は 7 nm、 R t hは 15 nm、 透湿度は 60 g/m2 · 日であった。
次に、 実施例 1にて得られたフィルム (1) およびフィルム (R)、 さらに、 ポ リビニルアルコール偏光膜を貼合せ、 偏光板を作製し、 その耐久性を評価した。 ポリビニルアルコール偏光膜は、 厚さ 120 mのポリビニルアルコールフィ ルムをヨウ素 1部、 ヨウ化カリウム 2部、 ホウ酸 4部を含む水溶液に浸漬し、 5 0 °Cで 4倍に延伸することにより得た。
また、 この偏光膜に上述のフィルム (1) およびフィルム (R) を貼合せ、 偏 光板を得る手順は、 下記のとおりである。
(1) 30 cmX 18 cmの長方形の形状に切り取った、 上述のフィルム (1) およびフィルム (R) のそれぞれの片側の表面に、 コロナ放電処理 (処理電力 = 800W (200 V, 4A)、 電極〜フィルム間距離 = 1 mm、 処理速度 = 12 m Z分) を施す。
(2) フィルム (1) およびフィルム (R) と同じサイズに調整した偏光膜 (偏 光子) を固形分 2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽中に 1〜2秒間浸漬す る。
(3) 偏光膜 (偏光子) に付着した過剰の接着剤を軽く取り除き、 偏光子を、 フ イルム (1) およびフィルム (R) が挟みこむ状態となるよう、 フィルム (1) のコロナ処理面上にのせ、 更にフィルム (R) のコロナ処理面と接着剤とが接す る様に積層し配置する。 フィルム (1) およびフィルム (R) の溶融押出製膜時 の押出方向と偏光子の延伸方向は平行である。
(4) ハンドローラで、 偏光膜、 フィルム (1) およびフィルム (R) からなる 積層体の端部から過剰の接着剤および気泡を取り除き貼合せる。ハンドロ一ラは、 2 0〜3 O NZ c m2の圧力をかけて、 ローラスピードは約 2 m/分とした。 ( 5 ) 8 0 °Cの乾燥器中に得られた試料を 2分間放置し、 偏光板を作製した。 (液晶表示装置の作製)
次いで、 偏光板を液晶セルの両面に、 液晶セルの近接する基板面のラビング軸 方向と偏光板透過軸が直交し、 偏光板のフィルム (1 ) と液晶セルとが接するよ うに貼合し、 液晶表示装置を作製した。 液晶セルは、 市販の VAモード L C Dモ 二夕一、 I P Sモード L C Dモニターに貼合されていた光学補償フィルムおよび 偏光板を剥がしたものを使用した。 得られた液晶表示装置の視野角特性を評価し た。
実施例 1 0〜1 9、 比較例 4〜6
フィルム (1 ) およびフィルム (R) の代わりに、 表 2に記載した各フィルム を用いてポリビニルアルコール偏光膜の両側に貼合わせた以外は、 実施例 9と同 様にして偏光板およびそれを用いた液晶表示装置を作製した。 それらの耐久性、 視野角特性の評価結果を表 2に示す。
なお、 実施例 1 7〜1 9および比較例 5においては、 フィルム (C E 3 ) は、 コロナ処理の代わりにアルカリ処理を行なった。 アルカリ処理とは、 フィルムを 2モル/リットルの水酸化ナトリゥム溶液に 6 0 °Cの温度条件下で 1分間浸漬後、 水洗して乾燥させることで、 フィルムに表面処理を施すことを意味する。
表 2から分かるように、 本発明の偏光板は著しく耐久性が改善されている。 ま た本発明の偏光板を用いた液晶表示装置は、 著しく視野角が改善されている。
表 2
偏光板 偏光板耐久性 視野角特性 延伸フィルム (X) 延伸フィルム (Y) 使用 LCD 評価結果 実施例 9 フィルム (1) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 10 フィルム (2) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 11 フィルム (3) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 12 フィルム (4) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 13 フィルム (5) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 14 フィルム (6) フィルム (R) 〇 VA 〇 実施例 15 フィルム (7) フィルム (R) 〇 I PS 〇 実施例 16 フィルム (8) フィルム (R) 〇 I P S 〇 実施例 17 フィルム (1) フィルム (CE3) * 〇 VA 〇 実施例 18 フィルム (7) フィルム (CE3) * 〇 I P s 〇 実施例 19 フィルム (8) フィルム (CE3) * 〇 I PS 〇 比較例 4 フィルム (R) フィルム (R) 〇 VA X
I PS X
比較例 5 フィルム (CE3) * フィルム (CE3) * X VA X
I PS X
比較例 6 フィルム (CE 1) フィルム (CE2) X VA 〇
* :コロナ処理の代わりにアルカリ処理を行なった。
産業上の利用可能性
本発明の延伸フィルムは、 光学異方性が適正なものに制御され、 適度の透湿度 を有するので、 位相差板や位相差機能つき偏光板支持体などの光学部材に好適に 使用される。 また本発明の延伸フィルムを用いた光学部材は、 VAモード、 I P Sモードの液晶セルを有する液晶表示装置に好適に使用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 樹脂組成物を、 溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少なくとも一 方向に延伸されてなる延伸フィルム (X) であり、
( 1 ) 樹脂組成物は、 下記式 ( I )
— HC— CH—
/ \
0= C C= 0 (I)
ヽ メ
N
I
R1 式中、 R1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香族 炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 40〜60モル%と、
下記式 (II)
Figure imgf000031_0001
式中、 R2および R3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜 6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 60〜40モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 21〜45重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B) からなり、
Aの含有量は 50重量%以上 99重量%以下で、 Bの含有量は 1重量%以上 5 0重量%以下であり、
(2) 面内方向の 550 nmにおける最大位相差 (Rp) が下記式
10 nm<R ≤400 nm
を満たし、
(3) 厚み方向の 550 nmにおける位相差 (R t h) が、 下記式 0 nmく I R t h I≤400 nm
を満たす延伸フィルム。
2. (1-a)樹脂組成物中の、 Aの含有量は 75重量%を超え 99重量%以下で、 Bの含有量は 1重量%以上 25重量%未満であり、
(2-a)Rpが下記式
10 nm<R ≤250 nm
を満たし、
(3-a)R t hが、 下記式
0 nm<R t h≤400nm
を満たす請求項 1記載の延伸フィルム。
3. (1-b)樹脂組成物中の、 Aの含有量は 50重量%を超え 65重量%以下で、 Bの含有量は 35重量%以上 50重量%未満であり、
(2_b)Rpが下記式
10 nm≤Rp≤400 nm
を満たし、
(3-b)R t hが、 下記式
0請く I R t h I≤400 nm
を満たす請求項 1記載の延伸フィルム。
4. 下記式
ny nz nx、 および
0. 3≤ {(nx-n z) / (ηχ-ny)} ≤0. 9
式中、 nxは 550 nmにおける面內の遅相軸方向の屈折率、 nyは 550 nmにおける面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率、 n zは 550 nmにおける厚み方向の屈折率をそれぞれ表す、 を満たす請求項 3記載の延伸フィルム。
5. 延伸倍率は、 下記式
RMD〉RTDまたは RTD>RMD
式中、 RMDは縦延伸倍率、 RTDは横延伸倍率である、
を満たす請求項 1記載の延伸フィルム。
6 . I RMD/RTD Iまたは I RTDZRMD Iが、 1 . 0を超え 5 . 0以下の範 囲にある請求項 5記載の延伸フィルム。
7 . 二軸延伸された請求項 1記載の延伸フィルム。
8. 高さ 1 0 m以上、 幅 0. 3 mm以上、 長さ 5 c m以上の粗大筋状隆起の 数が、 横方向での幅 l m当たり 1本以下である請求項 1記載の延伸フィルム。
9. 透湿度が 5〜2 5 0 g/ (m2 ·日) である請求項 1記載の延伸フィルム。
1 0. 榭脂組成物を、 溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少なくとも 一方向に延伸することを含む延伸フィルムの製造方法であり、
( 1 ) 樹脂組成物は、 下記式 ( I )
— HC— CH—
/ \ ,τ
0 = c c= o (I)
式中、 R 1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香族 炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 4 0〜6 0モル%と、
下記式 (II) R2
I
― CH2— C― (II)
I
R3 式中、 R2および R3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜 6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 60〜40モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 21〜45重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B) からなり、
Aの含有量は 50重量%以上 99重量%以下で、 Bの含有量は 1重量%以上 5 0重量%以下であり、
(2) 延伸倍率は、 下記式
RMD>RTDまたは RTD>RMD
式中、 RMDは縦延伸倍率、 RTDは横延伸倍率である、
を満たす延伸フィルムの製造方法。
11. 二軸延伸する請求項 10記載の製造方法。
12. I RMD/RTD 1または 1 RTDZRMD Iが、 1. 0を超え 5. 0以下の 範囲にある請求項 10記載の製造方法。
13. RMDが 1. 0〜: L. 8の範囲であり、 RTDが 1. 5〜3. 5の範囲であ る請求項 10記載の製造方法。
14. 延伸温度 (Td) が、 Tg〜 (Tg + 40°C) の範囲であり、 ここで T gは樹脂組成物のガラス転移点温度である、 延伸速度が 5〜 5000%Z分であ る請求項 10記載の製造方法。
1 5 . 請求項 1記載の延伸フィルム (X) およびその上に設けられた偏光子か らなる積層体。
1 6 . 偏光子が、 ヨウ素または異方性染料を含有するポリビニルアルコールか らなるフィルムである請求項 1 5記載の積層体。
1 7 . 偏光子の上にさらにフィルムが設けられた請求項 1 5記載の積層体。
1 8 . フィルムが、 樹脂組成物を溶融押出キャスティングにより製膜した後、 少なくとも一方向に延伸されてなる延伸フィルム (Y) であり、
(1-c)樹脂組成物が、 下記式 (I )
— HC— CH—
/
0 = c 、 C= 0 m (I)
\ /
N
I
R1 式中、 R 1は、 水素原子、 炭素数 1〜6のアルキル基または 1価の芳香族 炭化水素基である、
で表される繰り返し単位 4 0〜6 0モル%と、
下記式 (II)
R2
I
― CH2— C― (II) R3 式中、 R 2および R 3は、 それぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜 6のアルキル基である、
で表される繰り返し単位 6 0〜4 0モル%とからなるマレイミド ·ォレフィン共 重合体 (A) およびアクリロニトリル単位を 2 1〜4 5重量%含むァクリロニト リル ·スチレン共重合体 (B) からなり、 Aの含有量が 65重量%を超え 75重量%未満であり、 Bの含有量が 25重 を超え 35重量%未満であり、
(2-c)面内方向の 55 Onmにおける最大位相差 (Rp) が下記式
R pく 10 nm
を満たす延伸フィルムである請求項 15記載の積層体。
19. 偏光板である請求項 15記載の積層体。
20. 液晶セルおよびその両面に配置された請求項 15記載の積層体からなる液 晶表示装置。
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