WO2007015369A1

WO2007015369A1 - セルロースエステルフィルムの製造方法およびそれを用いた液晶表示装置

Info

Publication number: WO2007015369A1
Application number: PCT/JP2006/314215
Authority: WO
Inventors: Kazuyuki Shimizu
Original assignee: Konica Minolta Opto, Inc.
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2007-02-08
Also published as: KR20080031040A; US20070031612A1; CN101232990B; CN101232990A; JPWO2007015369A1; TW200717137A

Description

明細書

セルロースエステルフィルムの製造方法およびそれを用いた液晶表示装置

技術分野

[0001] この発明は、例えば、液晶表示装置の偏光板保護膜および光学補償フィルム等に用、られる光学用のセルロースエステルフィルムを製造するのに適用されるセルロースエステルフィルムの製造方法とそのセルロースエステルフィルムを用いた液晶表示装置に関する。

[0002] この明細書において、流延されたドープがエンドレスベルト上で乾燥され、エンドレスベルトから剥離しうるドープ膜の状態となった以後のものを、「フィルム」と称するものとする。

背景技術

[0003] 近年、表示要素として広く用いられている液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板力なる液晶セルと、当該液晶セルの両側に直交状態に配置される一対の偏光板等から構成され、 TN (Twisted Nematic)、 VA (Vertically Aligned)、 I PS (In -Plane Switching)のような様々な表示モードが提案されている。 IPSモードの場合、液晶分子は主に基板に対して平行な面内で回転するので、斜めから見た場合の電界印加時と非印加時における複屈折率の度合の相違力、さぐ視野角が広がることが知られている。

[0004] IPSモードは、水平方向にホモジ-ァスな配向をした液晶分子と、透過軸が画面正面に対して上下と左右の方向を指して直交するように配置した 2枚の偏光板を用いており、上下左右の方向力画面を斜めに見るときには、十分なコントラストが得られる。これに対して、方位角 45度の方向力画面を斜めに見るときには、 2枚の偏光板の透過軸がなす角が、 90度力ずれるように見える位置関係にあることから、透過光が複屈折を生じ、光が漏れるために十分な黒が得られず、コントラストが低下してしまう。すなわち、一般的に用いられているセルロースエステルフィルムを保護フィルムとして用いた偏光板では、フィルムの有する複屈折性により視野角が狭くなると、う問題があった。

[0005] 一方、特許文献 1では、面内のレタデーシヨン及び厚み方向のレタデーシヨンを 10 nm以下まで小さくした光学フィルムが提案されている。

特許文献 1：特開 2005 - 99097号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 上記特許文献 1にお、ては、光学フィルムのベースの材料として、飽和ノルボルネン系榭脂などの非晶質熱可塑性榭脂が用いられている。一方、偏光板保護フィルムとして主に使用されているセルロースエステルフィルムで保護フィルムが達成されれば、偏光板加工プロセスの改良もほとんど不要となり生産上都合がよい。しかしながら、上記特許文献 1においては、セルロースエステル系のフィルムを用いることについては、何ら示唆していない。

[0007] 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、セルロースエステル系光学フィルムであって、複屈折性が小さ、セルロースエステルフィルムの製造方法およびそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 上記目的を達成するために、請求の範囲項 1に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法は、セルロースエステルと、レタデーシヨンを低減させるための添加剤とを含むドープを支持体上に流延してフィルムを形成する流延工程と、このフィルムを支持体から剥離する剥離工程と、剥離されたフィルムをテンターにより延伸する延伸ェ程と、延伸後に乾燥させる後乾燥工程と、乾燥したフィルムを巻き取る卷取工程とを有する、セルロースエステルフィルムの製造方法であって、該フィルムを支持体から剥離したのち巻き取るまでの間の段階で、フィルムの搬送方向の伸縮率（％)を MD 、幅方向の伸縮率 (％)を TDとしたとき、下式 (1)で規定する条件を満たす製造条件で製造することを特徴とすることを特徴する。

[0009] 式（1)

20%≤ MD+TD≤0%

請求の範囲第 1項の発明にお、て、 MDおよび TDはそれぞれ次の式で表される。 [0010] MD= (卷取時点でのフィルム搬送速度 Z支持体上でのフィルム搬送速度 1) X 100 (%)

TD= (卷取時点でのフィルム幅 Z支持体からの剥離直前のフィルム幅 1) X 100

(%)

このレタデーシヨンを低減させるための添加剤のことを、以下ではレタデーシヨン低減剤と称する場合がある。

[0011] なお、製膜工程では、端部をスリツティング加工して除去することが行われるが、この場合、幅方向の収縮率 (TD)は以下のようになる。

[0012] TD= ( (卷取時点でのフィルム幅とスリット部の乾燥後の幅との合計) Z支持体からの剥離直前のフィルム幅 1) X 100 (%)

また、請求の範囲第 2項に記載の発明は、請求の範囲第 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、 10%≤MD—TD≤ 10%なる関係を満たす製造条件で製造することを特徴とする。

[0013] また、請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 1項または第 2項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、 5%≤MD≤5%、および 5 %≤TD≤5%なる関係を満たす製造条件で製造することを特徴とする。

[0014] また、請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、前記セルロースェステルフィルムの面内方向のレタデーシヨン Ro (nm)、厚み方向のレタデーシヨン Rt ( nm)が、下式の関係を満たすように前記搬送方向の伸縮率 MDと、前記幅方向の伸縮率 TDを調整することを特徴とする。

[0015] 0≤Ro≤3、および 3≤Rt≤3

また、請求の範囲第 5項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、前記支持体上の残留溶媒量力 00質量％から 100質量％に低下するときの残留溶媒量減少速度が 2質量％Z秒以上、 5質量％Z秒以下であることを特徴とする。

[0016] また、請求の範囲第 6項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、前記支持体から剥離されたときのフィルムの残留溶媒量が 60質量％以上、 125質量％以下であることを特徴とする。

[0017] また、請求の範囲第 7項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 6項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、前記支持体から剥離されるときのフィルムに力かる剥離張力力 80NZm以上、 200NZm以下であることを特徴とする。

[0018] また、請求の範囲第 8項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 7項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、延伸工程開始時のフィルムの残留溶媒量が 10質量％以上、 40質量％以下であることを特徴とする。

[0019] また、請求の範囲第 9項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 8項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、延伸工程の温度力 Sl lO°C以上、 160°C以下で、フィルムの延伸率が 1%以上、 12%以下であることを特徴とする。

[0020] また、請求の範囲第 10項に記載の発明は、請求の範囲第 9項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にぉ、て、フィルムを緩和させる緩和工程を更に有し、該緩和工程におけるフィルムの緩和率が 1%以上、 6%以下であることを特徴とする。

[0021] また、請求の範囲第 11項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 10項のいずれカ 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にお!、て、後乾燥工程における乾燥温度が 100°C以上、 150°C以下で、乾燥時間が 6分以上、 30分以下であることを特徴とする。

[0022] また、請求の範囲第 12項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 11項のいずれカ 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にお!、て、前記添加剤として、重量平均分子量が 500以上、 30000以下のアクリル系ポリマーを含むことを特徴とする。

[0023] また、請求の範囲第 13項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 12項のいずれカ 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にお!、て、前記添加剤として、重量平均分子量が 5000以上、 30000以下のアクリル系ポリマーを含むことを特徴とする。 [0024] また、請求の範囲第 14項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 13項のいずれカ 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法にお!、て、前記セルロースエステルフィルムの膜厚が 35 μ m以上、 85 μ m以下であることを特徴とするセルロースエステルフィルムの製造方法。

[0025] また、請求の範囲第 15項に記載の液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板力なる IPSモードにて駆動される液晶セルと、該液晶セルの両側に直交状態に配置される一対の偏光板とを有する液晶表示装置において、少なくとも一方の偏光板の液晶セル側に、請求の範囲第 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法により製造されたセルロースエステルフィルムを備えたことを特徴とする。

発明の効果

[0026] 本発明により、セルロースエステルをベースの材料としながらも、複屈折性の小さく、薄膜で、かつ光学等方性に優れたセルロースエステルフィルムの製造方法を提供することができた。また、斜め方向の光漏れを大幅に低減でき、広い視野角を得ることができる液晶表示装置を提供することができた。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法を実施する製造装置の概略側面図である。

[図 2]図 1の製造装置にける延伸装置 (テンター)の概略平面図である。

符号の説明

[0028] F セルロースエステルフィルム

1 ステンレス鋼製エンドレスベルト（支持体）

3 剥離ロール

4 テンター

5 乾燥装置

6 搬送ロール

8 卷取ロール

発明を実施するための最良の形態 [0029] 以下、本発明について、具体的に説明する。

[0030] 本発明に係るセルロースエステルフィルムの主成分であるセルロースエステルとしては、セノレローストリアセテート、セノレロースジアセテート、セノレロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。

[0031] セルロースエステルの溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、 n—プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、 n—ブチルアルコールなどの低級アルコール類、シクロへキサン、ジォキサン類、メチレンクロライドのような低級脂肪族塩ィ匕炭化水素類などを用いることができる。

[0032] 溶解後は、冷却しながら容器から取り出す力、または容器力ポンプ等で抜き出して熱交^^などで冷却し、これを製膜に供する。

[0033] 本発明に係るドープは、セルロースエステルと溶剤のほかに、紫外線吸収剤と、レタデーシヨン低減剤とを含む。

[0034] 紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長 370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の点より波長 400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましく用いられる。一般に用いられるものとしては、例えば、ォキシベンゾフエノン系化合物、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、ベンゾフエノン系化合物、シァ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力これらに限定されない。

[0035] 次に、レタデーシヨン低減剤を説明する。

[0036] セルロースエステルフィルムのレタデーシヨンは、セルロースエステル由来のレタデーシヨンと添加剤由来のレタデーシヨンの和として現れる。したがって、セルロースェステルのレタデーシヨンを低減させるための添加剤とは、セルロースエステルの配向を乱し、且つ自身が配向しにくいまたは分極率異方性が小さい添加剤である。セル口ースエステルの配向を乱すための添加剤としては、芳香族系化合物より、脂肪族系化合物が好ましい。

[0037] 具体的なレタデーシヨン低減剤としては、アクリル系ポリマーやポリエステル系ポリマ一が使用できる。

[0038] (アクリル系ポリマー）本発明において、アクリル系ポリマーとは、分子内に芳香環を持たないアクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステル等のモノマー力も合成されるホモポリマーまたはコポリマーを指す。

[0039] 芳香環を持たな、アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル（i n—）、アクリル酸ブチル（n i s t一）、アクリル酸ペンチル（n i s—）、アクリル酸へキシル（n i一）、アクリル酸へプチル（n i一）、アクリル酸ォクチル（n i一）、アクリル酸ノ-ル（n i一）、アクリル酸ミリスチル（n i一）、アクリル酸（2—ェチルへキシル）、アクリル酸（ ε 一力プロラタトン）、アクリル酸（2—ヒドロキシェチル）、アクリル酸（2—ヒドロキシプロピル）、アクリル酸（3—ヒドロキシプロピル）、アクリル酸（4ーヒドロキシブチル）、アクリル酸（2—ヒドロキシブチル）、アクリル酸（2—メトキシェチル）、アクリル酸（2—エトキシェチル)等、または上記アクリル酸エステルをメタクリル酸エステルに変えたものを挙げることができる。

[0040] また、前記アクリル系ポリマーがコポリマーの場合は、 X (親水基を有するモノマー成分)及び Υ (親水基を持たないモノマー成分)からなり、 X： Υ (モル比）が 1： 1 1： 9 9が好ましい。また含有量は、セルロースエステルに対して 1 20質量％であることが好ましい。

[0041] 本発明に係るアクリル系ポリマーの重量平均分子量としては、 500以上、 30000以下が好ましぐより好ましくは 5000以上、 30000以下である。アクリル系ポリマーの重量平均分子量が 500 3, 0000のものであれば、セルロースエステルとの相溶性が良好で、製膜中において蒸発も揮発も起こらない。特に、アクリル系ポリマーを側鎖に有するアクリル系ポリマーについて、上記に加え、製膜後のセルロースエステルフイルムの透明性が優れ、透湿度も極めて低ぐフィルムとして優れた性能を示す。

[0042] 上記アクリルポリマーは、例えば、特開 2003— 12859号公報に記載されている方法を参考にして合成することができる。

[0043] レタデーシヨン低減剤として使用されるポリエステル系ポリマーとしては、例えば、下記一般式（1)または（2)で表されるポリエステルが好ま U

[0044] 一般式（1) B一（G— A—） G-B

1 m 1

一般式 (2)

B一（A— G—） A— B

2 n 2

一般式（1)、（2)において、 Bはモノカルボン酸成分を表し、 Bはモノアルコール成

1 2

分を表し、 Gは 2価のアルコール成分を表し、 Aは 2塩基酸成分を表し、これらによつて合成されたことを表す。 B 、 B 、 G、 Aはいずれも芳香環を含まないことが特徴であ

1 2

る。 m、 nは繰り返し数を表す。

[0045] Bで表されるモノカルボン酸としては、特に制限はなく公知の脂肪族モノカルボン

1

酸、脂環族モノカルボン酸等を用いることができる。

[0046] 好ましいモノカルボン酸の例としては以下のようなものを挙げることができる力本発明はこれに限定されるものではない。

[0047] 脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数 1〜32の直鎖または側鎖を持った脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数 1〜20であることがさらに好ましぐ炭素数 1〜12 であることが特に好まし、。酢酸を含有させるとセルロースエステルとの相溶性が増すため好ましぐ酢酸と他のモノカルボン酸を混合して用いることも好ましい。

[0048] 好ま、脂肪族モノカルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、ェナント酸、力プリル酸、ペラルゴン酸、力プリン酸、 2—ェチルーへキサンカルボン酸、ゥンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、ァラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラタセル酸等の飽和脂肪酸、ゥンデシレン酸、ォレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、ァラキドン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。

[0049] Bで表されるモノアルコール成分としては、特に制限はなく公知のアルコール類を

2

用いることができる。例えば、炭素数 1〜32の直鎖または側鎖を持った脂肪族飽和ァルコールまたは脂肪族不飽和アルコールを好ましく用いることができる。炭素数 1〜2 0であることがさらに好ましぐ炭素数 1〜12であることが特に好ましい。

[0050] Gで表される 2価のアルコール成分としては、以下のようなものを挙げることができる力本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、エチレングリコール、ジェチレングリコール、 1, 2—プロピレングリコール、 1, 3—プロピレングリコール、 1, 2—ブチレングリコール、 1, 3—ブチレングリコーノレ、 1, 4ーブチレングリコーノレ、 1, 5—ぺンタンジオール、 1, 6—へキサンジオール、 1, 5—ペンチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレンダリコール等を挙げることができる力これらのうちエチレングリコール、 1, 2—プロピレングリコール、 1, 3—プロピレングリコール、 1, 2—ブチレングリコール、 1, 3—ブチレングリコール、 1, 4ーブチレングリコール、 1, 6—へキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコーノレが好ましぐさらに、 1, 3—プロピレングリコール、 1, 4ーブチレングリコール 1, 6—へキサンジオール、ジエチレングリコールを好ましく用いられる。

[0051] Aで表される 2塩基酸 (ジカルボン酸)成分としては、脂肪族 2塩基酸、脂環式 2塩基酸が好ましぐ例えば、脂肪族 2塩基酸としては、マロン酸、コハク酸、ダルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ァゼライン酸、セバシン酸、ゥンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸等、特に、脂肪族ジカルボン酸としては炭素原子数 4〜1 2もの、これら力選ばれる少なくとも一つのものを使用する。つまり、 2種以上の 2塩基酸を組み合わせて使用してよ、。

[0052] 上記一般式（1) (2)における繰り返し数 m、 nは、 1以上で 170以下が好ましい。

[0053] レタデーシヨン低減剤として使用されるポリエステル系ポリマーの他の例として、下記一般式（3)または (4)で表されるポリエステルを挙げることができる。

[0054] 一般式（3)

B一（G— A一） G-B

1 m

一般式 (4)

B一（A— G一） A-B

2

一般式（3)、（4)において、 Bはモノカルボン酸成分を表し、 Bはモノアルコール成

1 2

分を表し、 Gは炭素数 2〜12の 2価のアルコール成分を表し、 Aは炭素数 2〜12の 2 塩基酸成分を表し、これらによって合成されたことを表す。 B、 G、 Aはいずれも芳香

1

環を含まない。 m、 nは繰り返し数を表す。 B、 Bは、前述の一般式（1)または（2)に

1 2

おける B、 Bと同義である。 G、 Aは前述の一般式（1)または（2)における G、 Aの中

1 2

で炭素数 2〜 12のアルコール成分または 2塩基酸成分である。 [0055] ポリエステルの重量平均分子量は 20000以下が好ましぐ 10000以下であることがさらに好ましい。特に重量平均分子量が 500〜10000のポリエステルは、セルロースエステルとの相溶性が良好で、製膜中にお、て蒸発も揮発も起こらな!/、。

[0056] ポリエステルの重縮合は常法によって行われる。例えば、上記 2塩基酸とダリコールの直接反応、上記の 2塩基酸またはこれらのアルキルエステル類、例えば 2塩基酸のメチルエステルとグリコール類とのポリエステルィ匕反応またはエステル交換反応により熱溶融縮合法か、ある、はこれら酸の酸クロライドとグリコールとの脱ハロゲンィ匕水素反応の何れかの方法により容易に合成し得るが、重量平均分子量がさほど大きくないポリエステルは直接反応によるのが好ましい。低分子量側に分布が高くあるポリェステルはセルロースエステルとの相溶性が非常によぐフィルム形成後、透湿度も小さぐしかも透明性に富んだセルロースエステルフィルムを得ることができる。分子量の調節方法は、特に制限なく従来の方法を使用できる。例えば、重合条件にもよるが、 1価の酸または 1価のアルコールで分子末端を封鎖する方法により、これらの 1価のものの添加する量によりコントロールできる。この場合、 1価の酸がポリマーの安定性力も好ましい。例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸等を挙げることができるが、重縮合反応中には系外に溜去せず、停止して反応系外にこのような 1価の酸を系外に除去するときに溜去し易いものが選ばれるが、これらを混合使用してもよい。また、直接反応の場合には、反応中に溜去してくる水の量により反応を停止するタイミングを計ることによっても重量平均分子量を調節できる。その他、仕込むグリコールまたは 2塩基酸のモル数を偏らせることによつてもできるし、反応温度をコントロールしても調節できる。

[0057] 前記一般式（1)または（2)で表されるポリエステルは、セルロースエステルに対し 1 〜40質量％含有することが好ましぐ一般式（3)または (4)で表されるポリエステルは 2〜30質量％含有することが好ましい。特に 5〜 15質量％含有することが好ましい。

[0058] レタデーシヨン低減剤としては、これらのほ力にも、特開 2005— 154764号公報記載のレタデーシヨン低下剤や光学異方性調整剤、特開 2003— 12859号公報記載のアクリル系ポリマー、特開 2004— 315605号公報記載のリン酸エステル化合物、特開 2005— 105139号公報記載のスチレンオリゴマー、ベンジルメタタリレートオリゴマー、特開 2005— 105140号公報記載のスチレン系モノマーの重合体、特開 20 00— 63560号公報記載のジグリセリン系多価アルコールと脂肪酸とのエステルイ匕合物、特開 2001— 247717号公報記載のへキソースの糖アルコールのエステルまたはエーテルィ匕合物、特開 2004 - 315613号公報記載のリン酸トリ脂肪族アルコールエステル化合物、特開 2005— 41911号公報記載の化合物等が挙げられる。

[0059] また、レタデーシヨン低減剤は、以下の方法によっても見出すことができる。まず、セルロースエステルをメチレンクロライドに溶解したドープをガラス板上に製膜し、 120

°CZl5minで乾燥して膜厚 80 μ mのセルロースエステルフィルムを作製する。そのセルロースエステルフィルムの厚み方向のレタデーシヨンを Rtlとする。次に、セル口ースエステルに添加剤を 10質量⁰ /₀添加し、メチレンクロライドで溶解し、ドープを調製する。このドープを上記と同様にして、膜厚 80 mのセルロースエステルフィルムを作製する。このセルロースフィルムの厚み方向のレターデーシヨンを Rt2とする。そして、上記 2つの厚み方向のレターデーシヨン Rtl、 Rt2が

Rt2く Rt 1という関係を満足する場合、セルロースエステルに添カ卩した添加剤は、レタデーシヨン低減剤である。

[0060] なお、ドープ中には、可塑剤、酸化防止剤、染料、熱安定剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、油剤等を添加してもよい。

[0061] 本実施形態においては、セルロースエステルを溶解して得られるドープを支持体上に流延 (流延工程)した後、支持体から剥離し (剥離工程)、剥離したフィルムを延伸（延伸工程)した後、乾燥 (後乾燥工程)して、ロールに卷取り（卷取工程）、セルロースエステルフィルムを得る。

[0062] これを、図面を参照して説明する。まず、図 1に示すように、セルロールエステルフィルムの製造装置は、回転金属製エンドレスベルトからなる支持体 1と、支持体 1上にセルロースエステルフィルムの原料溶液であるドープを流延するダイ 2と、ダイ 2によつて支持体 1上に形成されたウェブ Wを支持体 1から剥離させる剥離ロール 3と、支持体 1から剥離されたフィルム Fを幅手方向に延伸しながら搬送して乾燥させるテンタ一 4と、フィルム Fを複数の搬送ロール 6を経由させて搬送しながら乾燥させる乾燥装置 5と、乾燥により得られたセルロースエステルフィルム Fを巻き取る卷取ロール 8とを具備している。

[0063] この製造工程では、フィルム Fを支持体 1から剥離して力卷取ロール 8で巻き取るまでの間において、フィルム Fの搬送方向の伸縮率 MD (%)、幅方向の伸縮率 TD ( %)は次の範囲になるように、乾燥条件、搬送張力等が調整されている。

[0064] - 20%≤ MD +TD≤ 0%

- 10%≤MD-TD≤10%

20%≤ MD+TD≤ 0%とするのは、最終製品であるセルロースエステルフィルムの、厚さ方向のレタデーシヨン Rtを小さくし、これにより所望の光学特性を得るためである。 IPSモードで駆動される液晶表示装置の偏光板の保護フィルムの場合、 Rt は一 lOnm〜： LOnmが好ましぐ 5nm〜5nmであれば更に好ましい。 MD+TDが 0%を超えると、厚さ方向のレタデーシヨン Rtを十分に低減することができなくなる。

15 %≤ MD + TD≤— 5 %であれば、さらに好まし!/、。

[0065] また、 10%≤MD—TD≤ 10%とするのは、最終製品であるセルロースエステルフィルムの平面内における光学的遅相軸方向の屈折率 (_nx)とこれと直交する方向の屈折率 (ny)との差を小さくして、面内レタデーシヨン Roを小さくし、これにより偏光性能を向上させるためである。 IPSモードで駆動される液晶表示装置の偏光板の保護フィルムの場合、 Roは Onm程度が好ましい。 MD— TDが上記範囲外にあれば、フィルムを支持体力剥離した後巻き取るまでの間の段階において、フィルムの搬送方向および幅方向の伸縮率の差が大きくなり、その結果最終製品であるセルロースェステルフィルムの搬送方向および幅方向の分子配向状態が大きく異なったものとなつて、上記屈折率 (nx)と (ny)の差が大きくなり、面内レタデーシヨン Roが大きくなる。 5 %≤MD—TD≤ 5%であれば、さらに好まし!/、。

[0066] 尚、搬送方向の伸縮率 MD (%)、幅方向の伸縮率 TD (%)はそれぞれ、 5%≤ MD≤ 5%、および 5%≤TD≤ 5%なる関係を満たすことが好ま U、。

[0067] ここで、搬送方向の伸縮率 MDは、金属支持体からの剥離時の残留溶媒量及び剥離した直後のフィルムの搬送方向の張力の調整により制御が可能となる。すなわち、剥離残留溶媒量を上げるあるいは下げることにより、伸縮率 MDを上昇 (伸ばす)方向あるいは下降 (縮める)方向に制御することができ、また、剥離直後の搬送方向における張力を上げるあるいは下げることによつても、伸縮率 MDを上昇 (伸ばす)方向あるいは下降 (縮める)方向に制御することができる。更に、テンター後の後乾燥工程の温度や張力によっても微調整できる。すなわち、後乾燥工程温度を上げるあるいは下げることにより、伸縮率 MDを上昇 (伸ばす)方向あるいは下降 (縮める)方向に制御することができ、また、後乾燥工程張力を上げるあるいは下げることによつても、伸縮率 MDを上昇 (伸ばす)方向あるいは下降 (縮める)方向に制御することができる。一方、幅方向の伸縮率 TDは、テンター延伸率や緩和率及びテンター温度により制御可能となる。すなわち、テンター延伸率を上げるあるいは下げることにより、伸縮率 TDを上昇 (伸ばす)方向あるいは下降 (縮める)方向に制御することができ、また、緩和率を上げるあるいは下げることによって、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向あるいは上昇 (伸ばす)方向に制御することができ、また、テンター温度を上げるあるいは下げることによつて、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向ある、は上昇 (伸ばす)方向に制御することができる。更に金属支持体力の剥離時の残留溶媒量や剥離した直後のフィルムの搬送方向の張力、テンター後の後乾燥工程の後乾燥温度や張力によっても微調整できる。すなわち、剥離残留溶媒量を上げるあるいは下げることにより、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向あるいは上昇 (伸ばす)方向に制御することができ、また、剥離直後の搬送方向張力を上げるあるいは下げることによつても、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向あるいは上昇 (伸ばす)方向に制御することができ、また、後乾燥工程温度を上げるあるいは下げることにより、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向あるいは上昇 (伸ばす)方向に制御することができ、また、後乾燥工程張力を上げるあるいは下げることによつても、伸縮率 TDを下降 (縮める)方向あるいは上昇 (伸ばす)方向に微調整することができる。また、最終製品の乾燥後の膜厚は、使用目的によって異なるが、通常 35〜85 ;ζ ΐη の範囲が好ましぐ更に 40〜80 mの範囲が好ましい。薄過ぎるとフィルムの腰が弱くハンドリング性に劣る場合がある。厚過ぎると表示装置が厚くなり、例えば、携帯性が損なわれる場合がある。膜厚の調節には、所望の厚さになるように、ドープ濃度、ポンプの送液量、ダイの口金のスリット間隙、ダイの押し出し圧力、流延用支持体の速度等をコントロールするのがよい。また、膜厚を均一にする手段として、膜厚検出手段を用いて、プログラムされたフィードバック情報を上記各装置にフィードバックさせて調節するのが好ま、。

[0069] 次に、個々の工程について説明する。

[0070] (流延工程）

上記セルロールエステルフィルムの製造装置にお、て、セルロースエステルフィルムの原料溶液であるドープカ流延ダイ 2によって回転金属製エンドレスベルトからなる支持体 1上に流延される。流延工程における支持体 1は、図 1に示すようなベルト状、もしくはドラム状のステンレスを鏡面仕上げした支持体が使用される。

[0071] 本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法では、流延後の支持体 1上で乾燥されているドープ膜すなわちウェブ W中の残留溶媒量力 00質量％から 100質量 %の範囲内のときに残留溶媒量の減少速度 (以下、乾燥速度と称す)が 2〜5質量％ Z秒となるように乾燥することが特に面配向度を低減できるため好ましい。乾燥速度は 3〜4. 5質量％Z秒であれば、さらに好ましい。

[0072] なお、本発明に係るフィルムの残留溶媒量は下記式で定義される。

[0073] 残留溶媒量 (質量％) = { (M— N) ZN} X 100

ここで、

M：フィルムの任意時点での質量、

N： Mのものを 110°Cで 3時間乾燥させた時の質量、である。

[0074] (剥離工程）

流延によって支持体 1上に形成されたウェブ Wが支持体 1上を約一周したところで、剥離ロール 3によって剥離される。

[0075] 剥離する時点でのウェブ Wの残留溶媒量 (以下、剥離時残留溶媒量と称す)があまり大き過ぎると剥離し難力つたり、逆に支持体上で充分に乾燥させて力剥離すると、途中でウェブの一部が剥がれたりする。そこで、剥離時残留溶媒量が 60〜125% まで支持体 1上で乾燥させてからウェブ Wを剥離すること力フィルムの面内レターデーシヨンを低く維持し、面品質も向上するため好ましい。剥離時残留溶媒量は、 80〜 115%であること力さらに好ましい。

[0076] また、残留溶媒量がより多い時点で剥離する場合、ウェブが柔らか過ぎると剥離時に平面性を損なったり、剥離張力によるッレゃ縦スジが発生し易ぐ経済速度と品質との兼ね合いで剥離時残留溶媒量は決められる。本発明の場合、支持体 1からフィルムを剥離する際の剥離張力は、 80〜200NZmに設定される。剥離張力が強すぎると、剥離の際にシヮが入りやすい。逆に、剥離張力が弱すぎると、剥離できなくなる。剥離張力は 90〜170NZmであれば、さらに好ましい。

[0077] (延伸 Z緩和工程）

テンター 4の機構の例を図 2に示す。図 2に示すように、テンター 4は、ハウジング 10 の左右両側部において、多数のクリップ 11がチェン状態につながれており、これらのクリップ 11が 1つの輪になってレール 12上を走行することで、フィルム Fが把持搬送されるようになっている。各クリップ 11は、図示は省略したが、揺動自在な押えアームを備えていて、テンター 4の左右両側において、受け台上のフィルム Fの幅手方向両端部が、テンター 4の押えアームの曲面形先端部と受け台とで挟まれ (クリップされ）て、延伸させられながら一緒に搬送されると同時に、乾燥される。

[0078] テンター 4内では、セルロースエステルフィルム Fは、これの幅手方向両端部を把持された状態で、フィルム Fの幅保持ゾーン A、フィルム幅手方向延伸ゾーン B、延伸状態でのフィルム幅保持ゾーン C、及び緩和ゾーン Dを順次通過して、フィルム幅手方向延伸処理が行なわれるものである。

[0079] ここで、テンター 4におけるフィルムの幅保持ゾーン Aとは、テンター 4の入口力延伸開始点 aまでのフィルム幅（ベース両端）の把持クリップ間距離が一定のゾーンを!ヽう。また延伸ゾーン Bとは、テンター 4の延伸開始点 aから延伸終了点 bまでのフィルム幅 (ベース両端)の把持クリップ間距離が進行方向（搬送方向）に広がるゾーンをヽぅ。延伸状態でのフィルム幅保持ゾーン Cとは、テンター 4の延伸終了点 bから緩和開始点 cまでの延伸後のフィルム幅（ベース両端）の把持クリップ間距離が一定のゾーンをいう。

[0080] さらに、緩和ゾーン Dとは、テンター 4の緩和開始点 cから緩和終了点 dまでのフィルム幅 (ベース両端)の把持クリップ間距離が進行方向（搬送方向）に狭まるゾーンを、う。この場合、緩和処理とは、上述のように、フィルム幅を進行方向（搬送方向）に狭めるような把持のパターンを指し、フィルム Fが幅手方向にピンと張らない、すなわちフィルム幅手方向に応力を与えな、ようなプロセスを緩和処理と、、、この緩和処理は、フィルム端部の把持中に行なわれるものである。

[0081] テンター 4におけるレール 12は、通常、屈曲可能なレールとなっており、このレール 12が曲がることで、左右両端クリップ間距離が変わり、幅保持ゾーン A、延伸ゾーン B 、幅保持ゾーン C、及び緩和ゾーン Dを構成することができる。延伸ゾーン Bが本発明の延伸工程に相当し、緩和ゾーン Dが緩和工程に相当する。なお、これらのゾーンの組み合わせは、図示のものにかぎらず、どのような順序に組み合わせられていても良い。

[0082] また、図示のテンター 4は、クリップテンター方式である力これはその他、ピンテンター方式であってもよぐいずれにしても、テンター方式でフィルム Fの幅を保持しな力 Sら乾燥させることが、寸法安定性を向上させるために好まし、。

[0083] 本実施形態においては、延伸工程における幅方向の延伸率を 1〜12%に設定するのが好ましい。また、延伸率は 3〜9%がさらに好ましい。この延伸率は次のように定義される。

[0084] 延伸率 = (Ll/LO- 1) X 100 [%]

ただし、

L1：延伸ゾーン出口でのフィルムの幅、

LO :延伸ゾーン入口でのフィルムの幅、である。

[0085] また、延伸工程における幅方向の緩和率を 1〜6%に設定するのが好ましい。また

、緩和率は 2〜5%がさらに好ましい。この緩和率は次のように定義される。

[0086] 緩和率 = (MO/M1 - 1) X 100[%]

ただし、

Ml：緩和ゾーン出口でのフィルムの幅、

MO :緩和ゾーン入口でのフィルムの幅、である。

[0087] また、延伸ゾーン乃至緩和ゾーンにお!、て、フィルムの温度（以下、延伸温度と称す）は 110〜160°Cに保持される。この延伸温度は、 115〜150°Cであればさらに好ましい。

[0088] また、延伸工程開始時の残留溶媒量 (以下、延伸時残留溶媒量と称す)は、 10〜4 0%ある。この延伸時残留溶媒量は、 15〜30%であれば、さらに好ましい。 [0089] (後乾燥工程）

テンター 4の通過後、フィルム Fは乾燥装置 5内に送り込まれる。乾燥装置 5では、一般にロール懸垂方式によりハウジング内に千鳥状に配置されたすベての搬送ロール 6を経由して搬送され、その搬送中に乾燥風吹き込み口 7から吹き込まれる乾燥風により乾燥させられることにより、セルロースエステルフィルム Fが得られる。なお、フィルム Fを乾燥させる手段は特に制限なぐ一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行なう。簡便さの点で熱風で行なうのが好ましい。この乾燥の主な目的はフィルムに残留する溶媒を蒸発させることであるが、その温度 (以下、後乾燥温度と称す）は 100°C〜150°C、時間（以下、後乾燥時間と称す）は 6〜30分が好ましい。この乾燥工程において、レタデーシヨンをさらに低減することができる。なお、後乾燥温度は 115〜140°C、後乾燥時間は 10〜25分がさらに好ましい。

実施例

[0090] 以下、本発明の実施例 1〜9を比較例 1、 2とともに説明する力本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

[0091] 実施例:!〜 9及び比較例 1、 2は互いに製造条件が異なる力ドープ液は共通である。ドープ液の具体的な処方は、下記表 1の通りである。

[0092] [表 1]

このドープ液を実施例 1〜9及び比較例 1、 2の各条件で製膜し、セルロースエステルフィルムを得た。実施例 1〜9及び比較例 1、 2の各条件は、次の表 2及び 3に示す通りである。表 3には、実施例 1〜9及び比較例 1、 2の乾燥後の膜厚 m)も示している。

[0094] なお、表 2に記載の各項目の測定条件は、以下の通りである。

[0095] (MD:搬送方向の伸縮率（％) )

MD= (卷取時点でのフィルム搬送速度 Z支持体上でのフィルム搬送速度 1) X 100 (%)

(TD:幅方向の伸縮率 (％) )

(%)

(残留溶媒量の測定）

下式に従って、剥離時及び延伸時の残留溶媒量を測定した。

[0096] 残留溶媒量 (質量％) = { (M— N) ZN} X 100

ここで、 Mはフィルムの剥離時または延伸時での質量、 N: Mのものを110°Cで3時間乾燥させた時の質量

(延伸率の測定）

延伸ゾーン入口でのフィルムの幅 LOと、延伸ゾーン出口でのフィルムの幅 L1を測定し、下式に従って延伸率を求めた

延伸率 = (Ll/LO- 1) X 100 (%)

(緩和率の測定）

緩和ゾーン出口でのフィルムの幅 Mlと、緩和ゾーン入口でのフィルムの幅 M0を測定し、下式に従って緩和率を求めた。

[0097] 緩和率 = (MO/M1 - 1) X 100[%]

[0098] [表 2]

[0099] 更に、各実施例 1 9及び比較例 1 2で得られたセルロースエステルフィルムの面内方向のレタデーシヨン Ro、厚み方向のレタデーシヨン Rtをそれぞれ測定し、上記表 3にあわせて記載した。

[0100] ここで、 Roおよび Rtは下記式力も算出した。 [0101] Ro= (Nx— Ny) X d

Rt = ( (Nx + Ny) /2 - Nz) X d

但し、

Nx:遅相軸方向の屈折率、

Ny:進相軸方向の屈折率、

Nz:厚み方向の屈折率、

d:フィルムの厚み（nm)、

である。

[0102] Nx、 Ny、 Nzは，それぞれ 23°C、 55%RHの雰囲気下で 590nmの波長について自動複屈折率計 KOBRA— 21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて測定した。

[0103] [表 3]

[0104] その結果、実施例 1〜9については、 =Onm、—3nm≤Rt≤3nmという結果が得られた。したがって、この実施例 1〜9で得られたフィルムを、 IPSモードで駆動される液晶表示装置における偏光板の液晶セル側に用いた結果、斜め方向の光漏れを大幅に低減でき、広、視野角で高、コントラストを得ることができた。

[0105] 比較例 1は、伸縮率 MD+TDが 10%であり、伸縮率が高すぎる例である。この比較例 1で得られたフィルムについても、実施例 1〜9と同様にレタデーシヨンを測定した。その結果、 Ro=4nm、 Rt= 10nmであり、いずれも大きすぎる結果となった。また、比較例 2は、伸縮率 MD+TDが— 25%であり、伸縮率が低すぎる例である。その結果、 Ro = 7nm、 Rt=— 5nmであり、いずれも大きすぎる結果となった。

Claims

請求の範囲

[1] セルロースエステルと、レタデーシヨンを低減させるための添加剤とを含むドープを支持体上に流延してフィルムを形成する流延工程と、

このフィルムを支持体力剥離する剥離工程と、

剥離されたフィルムをテンターにより延伸する延伸工程と、

延伸後に乾燥させる後乾燥工程と、

乾燥したフィルムを巻き取る卷取工程とを有し、

フィルムを支持体力剥離したのち巻き取るまでの間の段階で、フィルムの搬送方向の伸縮率（％)を MD、幅方向の伸縮率（％)を TDとしたとき、下式（1)で規定する条件を満たす製造条件で製造することを特徴とするセルロースエステルフィルムの製造方法。

式 (1)

20%≤ MD+TD≤0%

ただし、

(%)

[2] 前記 MD及び TDが、下式 (2)で規定する条件を満たす製造条件で製造することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。式 (2)

- 10%≤MD-TD≤10%

[3] 前記 MD及び TDが、下式 (3)及び (4)で規定する条件を同時に満たす製造条件で製造することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

式 (3)

- 5%≤MD≤5%

式 (4) -5%≤TD≤5%

[4] 前記セルロースエステルフィルムの面内方向のレタデーシヨン Ro (nm)、厚み方向のレタデーシヨン Rt(nm)が、下式（5)及び (6)で規定する条件を満たすように、前記搬送方向の伸縮率 MD (%)と、前記幅方向の伸縮率 TD (%)を調整することを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

式 (5)

0≤Ro≤3

式 (6)

-3≤Rt≤3

[5] 前記支持体上の残留溶媒量が 400質量％から 100質量％に低下する時、該残留溶媒量の減少速度が 2質量％Z秒以上、 5質量％Z秒以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[6] 前記支持体から剥離されたときの前記フィルムの残留溶媒量が、 60質量％以上、 1

25質量％以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[7] 前記支持体力も剥離されるときのフィルムにかかる剥離張力力 80NZm以上、 20

ONZm以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 6項のいずれか 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[8] 前記延伸工程開始時の前記フィルムの残留溶媒量が、 10質量％以上、 40質量％以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 7項のいずれ力 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[9] 前記延伸工程の温度が 110°C以上、 160°C以下で、かつフィルムの延伸率が 1% 以上、 12%以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 8項のいずれか 1 項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[10] フィルムを緩和させる緩和工程を更に有し、該緩和工程におけるフィルムの緩和率 1S 1%以上、 6%以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 9項のいずれカ 1項に記載のセル口ースエステルフィルムの製造方法。

[11] 前記後乾燥工程における後乾燥温度が 100°C以上、 150°C以下で、後乾燥時間力分以上、 30分以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 10項のいずれカ 1項に記載のセル口ースエステルフィルムの製造方法。

[12] 前記添加剤の少なくとも 1種力重量平均分子量が 500以上、 30000以下のアタリル系ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 11項のいずれか 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[13] 前記添加剤の少なくとも 1種力重量平均分子量が 5000以上、 30000以下のァクリル系ポリマーであることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 12項のいずれか 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[14] 前記セルロースエステルフィルムの膜厚力 35 μ m以上、 85 μ m以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 13項のいずれか 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。

[15] 液晶層を挟持する一対の基板力なる IPSモードにて駆動される液晶セルと、該液晶セルの両側に直交状態に配置される一対の偏光板とを有する液晶表示装置において、

少なくとも一方の偏光板の液晶セル側に、請求の範囲第 1項に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法により製造されたセルロースエステルフィルムを備えたことを特徴とする液晶表示装置。