WO2012077317A1 - 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents

光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 Download PDF

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    • B29C59/16Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating

Definitions

  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer, a liquid crystal cell composed of a glass substrate sandwiching the liquid crystal layer, a transparent electrode, a color filter, and the like, and two (a pair) polarized light disposed on both sides and arranged in crossed Nicols. It has a plate as a component.
  • the polarizing plate has a configuration in which both surfaces of a dyed / stretched polyvinyl alcohol resin are sandwiched by an optical film called a polarizer protective film. That is, at least four polarizer protective films are usually used for one liquid crystal display device.
  • an optical film such as a polarizer protective film
  • triacetyl cellulose is generally used because of its excellent adhesiveness with a polyvinyl alcohol film used as a polarizer, optical isotropy, and stability.
  • a cellulose ester film such as a film is used. Since such a cellulose ester film has a high melt viscosity and is easily pyrolyzed, conventionally, a solution casting film forming method in which a cellulose ester resin is dissolved in a solvent such as methylene chloride is generally used. Met.
  • the melt casting film forming method has a problem that unevenness is likely to occur on the surface of the film because the viscosity at the time of production is high. For such a problem, it is considered effective to correct the surface with an elastic roll called a touch roll (hereinafter sometimes referred to as an elastic touch roll).
  • an elastic roll hereinafter sometimes referred to as an elastic touch roll.
  • image unevenness may remain in recent high-definition liquid crystal display devices.
  • the optical film is thinned due to the environmental stability and the thinning of the display device, the occurrence of image unevenness may become remarkable.
  • a rotating body for example, a casting drum, a casting roll, a calendering drum, a calendering roll, a chill roll, a crossing roll (guide roll between processes), a nip roll, a preheating, and a stretching contacted with a traveling film.
  • a method for removing organic substances adhering to a rotating body by irradiating plasma by an arc or plasma torch onto a roll for heating or the like, a suction roll, or the like is disclosed.
  • the film forming apparatus is enlarged and complicated, and the advantages of the melt casting film forming method are impaired. Even if a means for removing dirt was provided on a part of the surface, a sufficient unevenness improvement effect could not be obtained.
  • an elastic touch roll is used for surface correction when a smooth polarizer protective film is produced by a melt casting film forming method.
  • a thin film using a small amount of the additive component volatilized from the molten resin at the time of narrow pressure, it causes unevenness of the optical film and greatly affects the final image unevenness. It became clear to give.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and its solution is to provide an optical film capable of sufficiently suppressing the occurrence of image unevenness even when used in a high-definition liquid crystal display device, and a method for manufacturing the same.
  • it is to provide a manufacturing method for forming a thin optical film using a melt casting method.
  • it is providing the polarizing plate and liquid crystal display device which were equipped with the said optical film.
  • the present inventor has caused the image unevenness in the liquid crystal display device that has become apparent with the thinning of the optical film, largely due to a small amount of dirt on the elastic touch roll attached at the time of narrow pressure.
  • surface treatment to the elastic touch roll, modifying the surface of the elastic touch roll, and changing wettability, the volatile matter and precipitates from the molten resin at narrow pressure can be removed from the elastic touch roll.
  • the inventors have found that the problem can be solved by pushing back to the molten resin, and have reached the present invention.
  • a casting process in which a melt containing a thermoplastic resin is extruded from the casting die onto the surface of the rotary support in a film form, and the film-like melt extruded in the casting process is rotated with the rotary support in a sandwiched manner.
  • a method for producing an optical film comprising a clamping step of introducing and clamping to a clamping part formed in a gap with the body, and immediately after the narrow pressure on the surface of the narrow-pressure rotating body during film formation, A method for producing an optical film, wherein the surface of the narrow-pressure rotating body is modified by applying high-energy irradiation in a melt non-contact zone until the surface of the narrow-pressure rotating body comes into contact with the melt again. .
  • thermoplastic resin contains at least one resin selected from cellulose ester resins, acrylic resins, and cycloolefin resins, according to any one of items 1 to 3 above.
  • a liquid crystal display device comprising the optical film according to item 5.
  • an optical film capable of sufficiently suppressing the occurrence of image unevenness even when used in a high-definition liquid crystal display device and a method for manufacturing the same.
  • a manufacturing method for forming a thin optical film using a melt casting film forming method it is possible to provide a manufacturing method for forming a thin optical film using a melt casting film forming method.
  • a polarizing plate and a liquid crystal display device provided with the optical film can be provided.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an apparatus for carrying out the method for producing an optical film of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of an atmospheric pressure plasma irradiation apparatus used in the method for producing an optical film of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of an excimer ultraviolet irradiation device used in the method for producing an optical film of the present invention.
  • the method for producing an optical film of the present invention includes a casting step of extruding a melt containing a thermoplastic resin from a casting die onto the surface of a rotary support, and a film-like melt extruded in the casting step.
  • a method of manufacturing an optical film comprising a pressing step of introducing and pinching into a pinching portion formed in a gap between the rotary support and the pinching rotary body, Immediately after narrowing the surface of the rotating body, the surface of the narrow-pressure rotating body is modified by applying high-energy irradiation in the melt non-contact zone from the time when the surface of the narrow-pressure rotating body comes into contact with the melt again. It is characterized by that.
  • This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 7.
  • the high energy irradiation is atmospheric pressure plasma irradiation, corona discharge treatment, or ultraviolet irradiation from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention.
  • the pinching rotary body is an elastic touch roll having a metal cylinder on the outer periphery.
  • thermoplastic resin contains at least one resin selected from cellulose ester resins, acrylic resins, and cycloolefin resins.
  • optical film produced by the method for producing an optical film of the present invention can be suitably used for a polarizing plate and a liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an apparatus for carrying out the method for producing an optical film of the present invention.
  • the extrusion process after the film constituent materials such as the raw material resin are mixed, the melted film constituent material is extruded from the casting die 4 onto the first cooling roll 5 using the extruder 1, and the first cooling is performed as the cooling process. While making it contact with the surface of the roll 5, it is made to contact with the surface of a total of three cooling rolls, the 2nd cooling roll 7 and the auxiliary
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an apparatus for carrying out the method for producing an optical film of the present invention.
  • the film 10 is peeled off by the peeling roll 9, and then as the stretching process, the longitudinal stretching is performed by the speed difference between the rolls by the longitudinal stretching apparatus 12a, and then the both ends of the film are held by the lateral stretching apparatus 12b. Then, the film is stretched in the width direction, and then wound by the winding device 16 as a winding process.
  • a melt containing a thermoplastic resin is extruded from the casting die onto the surface of the rotary support (first cooling roll 5) in the form of a film, and extruded in the casting process.
  • a pinching step in which the film-like melted material is introduced and pinched in a pinching portion formed in a gap between the rotary support (first cooling roll 5) and the pinching rotary body (elastic touch roll 6).
  • the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6) becomes a melt again immediately after narrowing the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6) during film formation.
  • the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6) is modified by applying high energy irradiation in the melt non-contact zone until contact.
  • high energy irradiation is performed online during film formation.
  • the effect of metal surface modification by high energy irradiation decreases with time or exposure to high temperatures, so even if surface modification is performed offline before film formation, The effect of the present invention cannot be obtained because the reforming effect decreases as time passes or the high temperature melt is contacted many times.
  • FIG. 2 is an explanatory view for explaining the structure of an atmospheric pressure plasma irradiation apparatus that can be used for carrying out the method for producing an optical film of the present invention.
  • the atmospheric pressure plasma irradiation device 21 applies a high-frequency voltage between opposing electrodes and discharges it to bring the reactive gas into a plasma state, thereby decomposing the additive volatile vapor of the web into carbon dioxide or water.
  • the web surface is modified.
  • the atmospheric pressure plasma method is broadly divided into two types. One is called the direct method or the planar method.
  • the supply gas is applied by applying high-frequency power between the electrodes facing each other so as to sandwich the object to be processed. Is converted into plasma.
  • the other method is called a remote method or a downstream method, in which a reactive gas is introduced through an electrode to which a high-frequency voltage is applied and is turned into plasma. Any of the above schemes can be used in the present invention.
  • FIG. 2 shows an atmospheric pressure plasma apparatus of the type called the remote system or the downstream system.
  • reference symbol a and reference symbol b are counter electrodes of the atmospheric pressure plasma irradiation device 21
  • reference symbol g is a reactive gas (hereinafter sometimes referred to as source gas g)
  • reference symbol d is narrow from the plasma injection slit. It is a gap to the surface of the pressure rotating body (touch roll 6).
  • a reactive gas g is introduced between the counter electrode a and the counter electrode b to which a high frequency voltage is applied, and is converted into plasma to form a narrow-pressure rotating body (touch roll 6 ) Inject and supply to the surface to modify the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6).
  • Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric. It is preferable to coat a dielectric on at least one side of the opposed application electrode and the ground electrode, and more preferably coat both of the opposed application electrode and the ground electrode with a dielectric.
  • the dielectric is preferably an inorganic substance having a relative dielectric constant of 6 to 45. Examples of such a dielectric include ceramics such as alumina and silicon nitride, silicate glass, borate glass, and the like. Glass lining material and the like.
  • the gap d between the blow-out slit for supplying plasma and the surface of the narrow pressure rotator (touch roll 6) is too close, the gap d comes into contact with the atmospheric plasma irradiating device 21 to the narrow pressure rotator (touch roll 6).
  • the gap d comes into contact with the atmospheric plasma irradiating device 21 to the narrow pressure rotator (touch roll 6).
  • it is separated too much plasma radicals do not reach sufficiently, and the surface of the narrow-pressure rotating body cannot be sufficiently modified, so 1 to 30 mm is preferable, and 2 to 20 mm is more preferable.
  • the source gas flow rate of atmospheric pressure plasma is desirably 20 to 5000 L / min per 1 m of plasma width. Further, 40 to 2500 L / min is more preferable.
  • the power supplied between the electrodes is 1 W / cm 2 or more and 50 W / cm 2 or less (area in which discharge occurs).
  • the treatment conditions it is preferable in that sufficient surface treatment can be performed without causing abnormal discharge such as arc discharge.
  • the corona discharge treatment is a treatment performed by applying a high voltage of 1 kV or higher between the electrodes at atmospheric pressure and discharging it, and is commercially available from Kasuga Electric Co., Ltd. and Toyo Electric Co., Ltd. This can be done using an apparatus.
  • the intensity of the corona discharge treatment depends on the distance between the electrodes, the output per unit area, and the generator frequency.
  • a electrode As one electrode (A electrode) of the corona discharge treatment apparatus, a commercially available one can be used, but the material can be selected from aluminum, stainless steel and the like.
  • the other is an electrode (B electrode) for holding a plastic film, and is a roll electrode installed at a certain distance from the A electrode so that the corona discharge treatment is carried out stably and uniformly.
  • a commercially available one can also be used, and the material is preferably a roll made of aluminum, stainless steel, or a metal thereof, and a roll lined with ceramic, silicon, EPT rubber, hyperon rubber, or the like. It is done.
  • the frequency used for the corona discharge treatment of the present invention is a frequency in the range of 20 to 100 kHz, and preferably a frequency of 30 to 60 kHz.
  • the frequency is lowered, the uniformity of the corona discharge treatment is deteriorated, and unevenness of the corona discharge treatment occurs.
  • the frequency is increased, there is no particular problem when performing a high output corona discharge treatment, but when performing a low output corona discharge treatment, it becomes difficult to perform a stable treatment. Processing unevenness occurs.
  • the output of the corona discharge treatment of the present invention is 1 to 5 W ⁇ min / m 2 , but an output of 2 to 4 W ⁇ min / m 2 is preferable.
  • the distance between the A electrode and the film is 5 to 50 mm, preferably 10 to 35 mm.
  • a higher voltage is required to maintain a constant output, and unevenness is likely to occur.
  • the gap is too narrow, the applied voltage becomes too low and unevenness is likely to occur.
  • the film comes into contact with the electrodes and scratches are generated.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the principle of the excimer ultraviolet irradiation device 22 that can be used in the method for producing an optical film of the present invention.
  • the reference symbol u is an excimer ultraviolet lamp
  • the reference symbol r is a reflector
  • the reference symbol p is purge gas
  • the reference symbol d is a gap from the excimer ultraviolet lamp u to the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6).
  • various ultraviolet irradiation devices can be used, and the wavelength is particularly preferably 250 nm or less.
  • oxygen contained in the purge gas p generates active oxygen and ozone, and modifies the surface of the narrow-pressure rotating body (touch roll 6) together with ultraviolet rays.
  • the narrow pressure rotator (touch roll 6) is scratched by contact with the ultraviolet lamp device due to web curl or the like. If it is formed and separated too much, the ultraviolet light is absorbed by oxygen and the surface of the narrow-pressure rotating body cannot be sufficiently modified, so about 1 to 20 mm is preferable, and 2 to 15 mm is more preferable. Further, it is desirable to provide an exhaust device near the ultraviolet irradiation device 22 to exhaust the decomposition gas.
  • the processing conditions of the excimer ultraviolet treatment it is preferable to irradiate ultraviolet rays having a dominant wavelength of 172 nm with a light amount of 1 to 3,000 mJ / cm 2 .
  • the treatment conditions it is preferable in that a sufficient surface treatment effect can be obtained in a short time.
  • the method for producing an optical film of the present invention includes a casting step of extruding a melt containing a thermoplastic resin from a casting die onto the surface of a rotary support, and a film-like melt extruded in the casting step.
  • a method for producing an optical film comprising: a clamping step of introducing and clamping to a clamping unit formed in a gap between the rotary support and the clamping rotary member.
  • thermoplastic resin As a raw material and other additives such as a stabilizer added as necessary before melting.
  • a general mixer such as a V-type mixer, a conical screw type mixer, a horizontal cylindrical type mixer, a Henschel mixer, or a ribbon mixer can be used.
  • the mixed film constituent material is melted at an extrusion temperature of about 200 to 300 ° C. using the extruder 1 and filtered through a leaf disk type filter 2 to remove foreign matters.
  • additives such as a plasticizer are not mixed in advance, they may be kneaded in the middle of the extruder 1.
  • a mixing apparatus such as a static mixer 3.
  • the film constituent material extruded from the extruder 1 and filtered by the filter 2 is sent to the casting die 4 and extruded from the slit of the casting die 4 into a film shape.
  • the elastic touch roll 6 has an elastic roller arranged inside a flexible metal sleeve.
  • the elastic roller presses the metal sleeve against the first cooling roll 5, and the metal sleeve and the elastic roller have a shape that is compatible with the shape of the first cooling roll 5.
  • a nip is formed with the first cooling roll. Coolant flows in a space formed between the metal sleeve and the elastic roller.
  • the elastic touch roll 6 is urged toward the first cooling roll 5 by an urging means (not shown). In order to satisfactorily eliminate die line noise by the elastic touch roll 6, it is important that the viscosity of the film when the elastic touch roll 6 clamps the film is in an appropriate range.
  • thermoplastic resin has a relatively large change in viscosity with temperature. Therefore, in order to set the viscosity when the elastic touch roll 6 clamps the film to an appropriate range, it is important to set the temperature of the film when the elastic touch roll 6 presses the film to an appropriate range. Become. Therefore, when the glass transition temperature of the film 10 is Tg, the temperature T of the film 10 immediately before the film 10 is pressed between the elastic touch rolls 6 may be set so as to satisfy Tg + 80 ° C. ⁇ T ⁇ Tg + 140 ° C. When the film temperature T is lower than Tg, the viscosity of the film is too high and the die line cannot be corrected.
  • the first cooling roll 5 from the position P1 at which the melt extruded from the casting die 4 contacts the first cooling roll 5 is used. What is necessary is just to adjust the length L along the rotation direction of the 1st cooling roll 5 of the nip with the elastic touch roll 6.
  • Preferred materials for the first cooling roll 5, the second cooling roll 7, and the auxiliary cooling roll 8 include carbon steel, stainless steel, resin, and the like.
  • the surface accuracy is preferably increased, and the surface roughness is set to 0.3 S or less, more preferably 0.01 S or less.
  • the film 10 from the casting die 4 is sequentially brought into close contact with the first cooling roll 5, the second cooling roll 7, and the auxiliary cooling roll 8 and is cooled and solidified while being conveyed to obtain an unstretched film 10.
  • the surface temperature of each of the first cooling roll 5, the second cooling roll 7, and the auxiliary cooling roll 8 can be adjusted by flowing a heat medium such as water or oil through the cooling roll.
  • the film 10 melted and extruded at a temperature higher than Mp comes into contact with the first cooling roll 5.
  • the surface temperature of the first cooling roll 5 is adjusted to a temperature of Mp + 3 ° C. or higher.
  • the surface temperature of the second cooling roll 7 is adjusted so that the temperature of the film 10 is maintained at Mp-3 ° C. or lower while the film 10 is in contact. By doing in this way, the grade which an additive transfers to the surface of the 2nd cooling roll 7 and becomes dirty can be controlled.
  • the surface temperature of the auxiliary cooling roll 8 may be adjusted to a predetermined temperature lower than the surface temperature of the second cooling roll 7, and the temperature of the film 10 in contact with the auxiliary cooling roll 8 is the melting point Mp-3 of the additive It is below °C.
  • the elastic touch roll 6 that can be suitably used in the present invention has, for example, a double structure of a metal outer cylinder and an inner cylinder, and has a space so that a cooling fluid can flow between them. It is.
  • the range of the thickness of the metal outer cylinder is 0.003 ⁇ (thickness of the metal outer cylinder) / (radius of the touch roll) ⁇ 0.03, it is preferable because the elasticity is appropriate. If the radius of the touch roll is large, even if the thickness of the metal outer cylinder is large, the touch roll bends appropriately.
  • the diameter of the elastic touch roll is preferably 100 to 600 mm. If the thickness of the metal outer cylinder is too thin, the strength is insufficient and there is a concern of breakage. On the other hand, if it is too thick, there is a concern that the roll mass becomes too heavy and uneven rotation occurs. Therefore, the thickness of the metal outer cylinder is preferably 0.1 to 5 mm.
  • the surface roughness of the metal outer cylinder surface is preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less, in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • the material of the metal outer cylinder is required to be smooth, moderately elastic and durable. Carbon steel, stainless steel, titanium, nickel produced by electroforming, etc. can be preferably used. Furthermore, in order to increase the hardness of the surface or to improve the releasability from the resin, it is preferable to perform a surface treatment such as hard chrome plating, nickel plating, amorphous chrome plating, ceramic spraying, or the like. It is preferable that the surface processed is further polished to have the surface roughness described above.
  • the inner cylinder is preferably a lightweight and rigid metallic inner cylinder such as carbon steel, stainless steel, aluminum, titanium or the like. By giving rigidity to the inner cylinder, it is possible to suppress the rotational shake of the roll. A sufficient rigidity can be obtained by setting the thickness of the inner cylinder to 2 to 10 times that of the outer cylinder.
  • the inner cylinder may be further covered with a resin elastic material such as silicone or fluororubber.
  • the structure of the space through which the cooling fluid flows can be any structure as long as the temperature of the roll surface can be uniformly controlled.
  • the roll can be made to flow in a spiral direction by going alternately in the width direction and returning. Temperature control with a small surface temperature distribution is possible.
  • the cooling fluid is not particularly limited, and water or oil can be used according to the temperature range to be used.
  • the surface temperature Tr0 of the elastic touch roll 6 is preferably lower than the glass transition temperature (Tg) of the film. If it is higher than Tg, the peelability between the film and the roll may be inferior. More preferably, it is Tg ⁇ 50 ° C. to Tg.
  • the elastic touch roll 6 used in the present invention preferably has a so-called crown roll shape in which the central portion in the width direction has a larger diameter than the end portion.
  • the touch roll 6 is generally pressed against the film by pressing means at both ends, but in this case, since the touch roll 6 is bent, there is a phenomenon that the touch roll 6 is strongly pressed toward the end. By making the touch roll 6 into a crown shape, highly uniform pressing becomes possible.
  • the width of the elastic touch roll 6 used in the present invention is preferably wider than the film width because the entire film can be in close contact with the cooling roll. Further, when the draw ratio is increased, both end portions of the film may become ear height (thickness of the end portion becomes thick) due to a neck-in phenomenon.
  • the width of the metal outer cylinder may be narrower than the width of the film so as to escape from the ear high part.
  • the outer diameter of the metal outer cylinder may be reduced to escape the ear height.
  • metal elastic touch roll 6 examples include molding rolls described in Japanese Patent No. 3194904, Japanese Patent No. 3422798, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-36332, and Japanese Patent Laid-Open No. 2002-36333. .
  • a support roll may be arranged on the opposite side of the touch roll 6 with respect to the cooling roll.
  • a temperature control roll may be brought into contact with the touch roll 6, temperature-controlled air may be blown, or a heat medium such as a liquid may be brought into contact.
  • the touch roll linear pressure during pressing of the elastic touch roll 6 is preferably 1 kg / cm or more and 50 kg / cm or less, and the film surface temperature Tt on the touch roll 6 side is preferably Tg ⁇ Tt ⁇ Tg + 110 ° C. .
  • the linear pressure is a value obtained by dividing the force with which the elastic touch roll 6 presses the film by the film width at the time of pressing.
  • the method for setting the linear pressure within the above range is not particularly limited, and for example, both ends of the roll can be pressed with an air cylinder or a hydraulic cylinder.
  • the film may be pressed indirectly by pressing the elastic touch roll 6 with a support roll.
  • the method for setting the film temperature at the time of pressing in the above range is not particularly limited.
  • the distance between the die and the cooling roll is made closer, and the cooling between the die and the cooling roll is suppressed, or between the die and the cooling roll.
  • Examples of the method include heat insulation by surrounding with a heat insulating material, or heating by hot air, an infrared heater, microwave heating, or the like.
  • the film surface temperature and roll surface temperature can be measured with a non-contact infrared thermometer. Specifically, using a non-contact handy thermometer (IT2-80, manufactured by Keyence Co., Ltd.), 10 points in the width direction of the film are measured at a distance of 0.5 m from the object to be measured.
  • IT2-80 manufactured by Keyence Co., Ltd.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 03-124425 Japanese Patent Laid-Open No. 08-224772, Japanese Patent Laid-Open No. 07-1000096, Japanese Patent Laid-Open No. 10-272676, International Publication No. 97/028950 No. 11, JP-A-11-235747, JP-A-2002-36332, JP-A-2005-172940 and JP-A-2005-280217 use a thin rubber sleeve-coated silicon rubber roll.
  • the elastic touch roll 6 described below is also preferable.
  • the melt containing cellulose ester has a higher melt viscosity and is less likely to be stretched than other thermoplastic resins. Therefore, when the draw ratio is large, there is a problem that the film thickness is likely to fluctuate in the conveying direction, and it is easy to break when it is stretched in the tenter process, and the drawing ratio is about 7 to 8 at most.
  • the draw ratio is a value obtained by dividing the lip clearance of the die by the average film thickness of the film solidified on the cooling roll.
  • the draw ratio can be adjusted by the die lip clearance and the cooling roll take-up speed.
  • the die lip clearance is preferably 900 ⁇ m or more, and more preferably 1 mm or more and 2 mm or less.
  • the unstretched film 10 which has been cooled and solidified and peeled is guided to a longitudinal stretching device 12a through a dancer roll (film tension adjusting roll) 11, where it is longitudinally stretched. Then, it guide
  • a method of longitudinally stretching the film a method of stretching by a speed difference between two rolls can be preferably used.
  • a known tenter or the like can be preferably used.
  • known heat setting conditions, cooling, and relaxation treatment may be performed, and it may be appropriately adjusted so as to have characteristics required for the target optical film.
  • Refractive index control can be preferably performed by a stretching operation.
  • the stretching method will be described.
  • Stretching can be performed, for example, in the longitudinal direction of the film and in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the film. That is, it can be performed sequentially or simultaneously in the width direction. At this time, if the stretching ratio in at least one direction is too small, a sufficient phase difference may not be obtained. If it is too large, stretching may be difficult and film breakage may occur.
  • Stretching in biaxial directions perpendicular to each other is an effective method for putting the refractive indexes nx, ny, and nz of the film within a predetermined range.
  • nx is the refractive index in the longitudinal MD direction
  • ny is the refractive index in the width TD direction
  • nz is the refractive index in the thickness direction.
  • the width shrinkage of the film can be suppressed or improved by stretching in the width direction.
  • the refractive index may be distributed in the width direction. This distribution may appear when the tenter method is used.
  • a shrinkage force is generated at the center of the film and the phenomenon is caused by the end being fixed. It is thought to be called the Boeing phenomenon.
  • the bowing phenomenon can be suppressed and the distribution of the phase difference in the width direction can be reduced.
  • the film thickness variation of the film obtained can be reduced by stretching in the biaxial direction perpendicular to each other.
  • the film thickness variation of the retardation film is too large, the retardation becomes uneven, and unevenness such as coloring may be a problem when used in a liquid crystal display.
  • the film thickness variation of the thermoplastic resin film is preferably in the range of ⁇ 3%, more preferably ⁇ 1%.
  • thermoplastic resin used in the method for producing an optical film of the present invention is not particularly limited as long as it can be formed by a melt casting method.
  • thermoplastic resin a general general-purpose resin
  • Typical general-purpose resins include cellulose ester, polyethylene (PE), high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, polystyrene (PS), polyacetic acid.
  • PE polyethylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • PA polyamide
  • nylon polyacetal
  • PC polycarbonate
  • m-PPE modified polyphenylene ether
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • GF-PET glass fiber reinforced polyethylene terephthalate
  • COP cyclic polyolefin
  • polyphenylene sulfide PPS
  • PTFE polysulfone
  • polyethersulfone amorphous polyarylate
  • liquid crystal polymer polyetheretherketone
  • thermoplastic polyimide PI
  • PAI polyamideimide
  • thermoplastic resin that can be suitably used in the present invention will be described in detail.
  • the cellulose ester resin that can be used in the present invention is selected from cellulose (di, tri) acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, and cellulose phthalate. It is preferable that it is at least one kind.
  • particularly preferred cellulose esters are cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate.
  • the cellulose ester used in the present invention preferably has a weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn ratio of 1.5 to 5.5, more preferably 2.0 to 5.0. More preferred is 2.5 to 5.0, and particularly preferred is 3.0 to 5.0.
  • the ratio of cellulose ester derived from cellulose linter: cellulose ester derived from wood pulp (conifer): cellulose ester derived from wood pulp (hardwood) is 100: 0: 0, 90: 10: 0, 85: 15: 0, 50:50: 0, 20: 80: 0, 10: 90: 0, 0: 100: 0, 0: 0: 100, 80:10:10, 85: 0: 15, 40:30:30.
  • cellulose ester-based resin 1 g is added to 20 ml of pure water (electric conductivity of 0.1 ⁇ S / cm or less, pH 6.8), and the pH when stirred in a nitrogen atmosphere at 25 ° C. for 1 hr.
  • the electrical conductivity is 6 to 7 and the electrical conductivity is 1 to 100 ⁇ S / cm.
  • Acrylic resins that can be used in the present invention include methacrylic resins.
  • the resin is not particularly limited, but a resin comprising 50 to 99% by mass of methyl methacrylate units and 1 to 50% by mass of other monomer units copolymerizable therewith is preferable.
  • methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, s-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like are preferable, and methyl acrylate and n-butyl acrylate are particularly preferable.
  • acrylic resins can also be used.
  • Delpet 60N, 80N (Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), Dianal BR52, BR80, BR83, BR85, BR88 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), KT75 (Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), etc. are used. be able to.
  • the acrylic resin that can be used in the present invention includes an acrylic polymer having a lactone ring structure.
  • the acrylic polymer having a lactone ring structure preferably has a lactone ring structure represented by the following general formula (1).
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the organic residue represented by R 1 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and an aryl group.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the organic residue represented by R 2 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group, a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and — (CH 2 ).
  • mNR 11 R 12 , — (CH 2 ) mN (R 11 R 12 R 13 ) + ⁇ M ⁇ , or (C 2 H 4 O) pR 14 and the like can be mentioned.
  • R 11 , R 12 and R 13 may be the same or different and each is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
  • R 14 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
  • M ⁇ is Cl ⁇ , Br ⁇ , SO 4 2 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , CH 3 COO ⁇ or HCOO ⁇
  • R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group.
  • Examples of the organic residue represented by R 3 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R 3 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a 2-hydroxyethyl group.
  • the content ratio of the acrylic polymer having a lactone ring structure represented by the general formula (1) to the total of the acrylic polymer having a lactone ring structure and the cellulose ester resin is preferably 5 to 90% by mass, more preferably Is 10 to 70% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, and particularly preferably 10 to 50% by mass.
  • the acrylic polymer having a lactone ring structure may be included in combination with other acrylic polymers, and an acrylic polymer obtained by combining an acrylic polymer having a lactone ring structure with another acrylic polymer.
  • the content of the total amount of the system polymer is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, still more preferably 10 to 60% by mass, and particularly preferably 10 to 50% by mass.
  • the acrylic polymer having a lactone ring structure may have a structure other than the lactone ring structure represented by the general formula (1).
  • the structure other than the lactone ring structure represented by the general formula (1) is not particularly limited, but a (meth) acrylic acid ester, a hydroxyl group, which will be described later as a method for producing an acrylic polymer having a lactone ring.
  • Polymer structural units (repeating structural units) constructed by polymerizing at least one selected from (hydroxyl group) -containing monomers, unsaturated carboxylic acids, and monomers represented by the following general formula (2) are preferred.
  • R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • X represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, an —OAc group, a —CN group, a —CO—R 5 group, or a C— O—R 6 group
  • Ac group represents an acetyl group
  • R 5 and R 6 represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
  • cyclo hereinafter also referred to as “cyclic” olefin resin.
  • cycloolefin resins include norbornene resins, monocyclic olefin resins, cyclic conjugated diene resins, vinyl alicyclic hydrocarbon resins, and hydrides thereof.
  • norbornene-based resins can be suitably used because of their good transparency and moldability.
  • Examples of the norbornene-based resin include a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure, a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer, a hydride thereof, and a norbornene structure.
  • a ring-opening (co) polymer hydride of a monomer having a norbornene structure is particularly suitable from the viewpoints of transparency, moldability, heat resistance, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. Can be used.
  • Examples of the monomer having a norbornene structure include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: norbornene), tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3,7-diene. (Common name: dicyclopentadiene), 7,8-benzotricyclo [4.3.0.1 2,5 ] dec-3-ene (common name: methanotetrahydrofluorene), tetracyclo [4.4.0. 1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (common name: tetracyclododecene) and derivatives of these compounds (for example, those having a substituent in the ring).
  • examples of the substituent include an alkyl group, an alkylene group, and a polar group.
  • these substituents may be the same or different and a plurality may be bonded to the ring.
  • Monomers having a norbornene structure can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the polar group include heteroatoms or atomic groups having heteroatoms.
  • Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, and a halogen atom.
  • Specific examples of the polar group include a carboxyl group, a carbonyloxycarbonyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, an oxy group, an ester group, a silanol group, a silyl group, an amino group, a nitrile group, and a sulfo group.
  • monomers capable of ring-opening copolymerization with monomers having a norbornene structure include monocyclic olefins such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene and derivatives thereof, cyclic conjugated dienes such as cyclohexadiene, cycloheptadiene, and the like. And derivatives thereof.
  • a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure and a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer copolymerizable with the monomer have a known ring-opening polymerization catalyst. It can be obtained by (co) polymerization in the presence.
  • Examples of other monomers that can be addition-copolymerized with a monomer having a norbornene structure include, for example, ⁇ -olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, and 1-butene, and derivatives thereof; cyclobutene, cyclopentene, Examples thereof include cycloolefins such as cyclohexene and derivatives thereof; non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, and 5-methyl-1,4-hexadiene. These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, ⁇ -olefin is preferable, and ethylene is more preferable.
  • An addition polymer of a monomer having a norbornene structure and an addition copolymer of another monomer copolymerizable with a monomer having a norbornene structure can be used in the presence of a known addition polymerization catalyst. It can be obtained by polymerization.
  • a known hydrogenation catalyst containing a transition metal such as nickel or palladium is added to the polymer solution, and the carbon-carbon unsaturated bond is preferably hydrogenated by 90% or more.
  • X bicyclo [3.3.0] octane-2,4-diyl-ethylene structure and Y: tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane-7 are used as repeating units.
  • 9-diyl-ethylene structure the content of these repeating units is 90% by mass or more based on the entire repeating units of the norbornene resin, and the X content ratio and the Y content ratio are The ratio of X: Y is preferably 100: 0 to 40:60.
  • the molecular weight of the cyclic olefin resin used in the present invention is appropriately selected according to the purpose of use.
  • Polyisoprene or polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve) as a solvent usually 20,000 to 150,000. . It is preferably 25,000 to 100,000, more preferably 30,000 to 80,000.
  • Mw weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve) as a solvent, usually 20,000 to 150,000. . It is preferably 25,000 to 100,000, more preferably 30,000 to 80,000.
  • the glass transition temperature of the cyclic olefin resin may be appropriately selected according to the purpose of use. From the viewpoint of durability and stretch processability, the glass transition temperature is preferably 130 to 160 ° C, more preferably 135 to 150 ° C.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the cyclic olefin resin is 1.2 to 3.5, preferably 1.5 to 3.0, from the viewpoint of relaxation time, productivity and the like. More preferably, it is 1.8 to 2.7.
  • the cyclic olefin resin does not substantially contain particles.
  • substantially free of particles means that the amount of increase in haze value from a non-added state is 0.05% or less even when particles are added to a film made of a cyclic olefin resin. Means that it is acceptable.
  • alicyclic polyolefin resin lacks affinity with many organic particles and inorganic particles, when a cyclic olefin resin film added with particles exceeding the above range is stretched, voids are easily generated, and as a result, The haze value may be significantly reduced.
  • ⁇ Polycarbonate resin> various known polycarbonate resins can also be used.
  • a polymer material collectively referred to as polycarbonate is a generic term for a polymer material in which a polycondensation reaction is used in its synthesis method and the main chain is linked by a carbonic acid bond.
  • Phosgene, diphenyl carbonate and the like obtained by polycondensation.
  • an aromatic polycarbonate represented by a repeating unit having 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane called bisphenol-A as a bisphenol component is preferably selected.
  • bisphenol derivatives should be selected as appropriate.
  • an aromatic polycarbonate copolymer can be constituted.
  • the glass transition temperature of the aromatic polycarbonate according to the present invention is preferably 200 ° C. or higher in order to obtain a highly heat-resistant film, and more preferably 230 ° C. or higher. These can be obtained by appropriately selecting the copolymerization component.
  • the glass transition temperature can be measured with a DSC apparatus (differential scanning calorimetry apparatus). For example, a baseline determined by a temperature rise condition of 10 ° C./min is obtained by Seiko Electronics Industry Co., Ltd .: RDC220. It is the temperature at which it begins to be eccentric.
  • the mixing amount of the linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 6 carbon atoms is preferably 4 to 12 parts by mass.
  • the type of alcohol added is limited by the solvent used. It is a necessary condition that the alcohol and the solvent are compatible. These may be added alone or in combination of two or more.
  • the alcohol in the present invention is preferably a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 6, preferably 1 to 4, more preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples include methanol, ethanol, isopropanol, and tert-butanol. Of these, ethanol, isopropanol, and tertiary-butanol can achieve almost the same effect, but methanol is slightly less effective. Although the reason is not clear, it is presumed that the boiling point of the solvent, that is, the ease of flying during drying is related. Higher alcohols higher than that are not preferred because they have a high boiling point and are likely to remain after film formation.
  • the amount of alcohol to be added must be carefully selected. These alcohols do not dissolve in aromatic polycarbonate and are completely poor solvents. Therefore, it cannot be added too much, and should be the minimum amount that provides satisfactory peelability. As described above, it is 4 to 14 parts by mass, preferably 4 to 12 parts by mass with respect to methylene chloride. When the addition amount is in the range of 4 to 14 parts by mass with respect to the amount of methylene chloride, the solubility of the solvent in the polymer and the dope stability are improved, and the effect of improving the peelability is increased.
  • the present invention is composed of the methylene chloride and the aliphatic alcohol in the dope composition, but other solvents can also be used.
  • the remaining solvent is not particularly limited as long as it dissolves the aromatic polycarbonate at a high concentration and is compatible with alcohol, and is a low-boiling solvent.
  • halogen solvents such as chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene, 1,3-dioxolane, 1, Examples include cyclic ether solvents such as 4-dioxane and tetrahydrofuran, and ketone solvents such as cyclohexanone.
  • the effects here include mixing the solvent without sacrificing solubility and stability, for example, improving the surface properties of the film formed by the solution casting method (leveling effect), evaporation rate and system These include viscosity adjustment and crystallization suppression effects. What is necessary is just to determine the kind and addition amount of the solvent to mix by the degree of these effects, and you may use 1 type, or 2 or more types as a solvent to mix.
  • solvents preferably used include halogen solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane, hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate and butyl acetate.
  • halogen solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane
  • hydrocarbon solvents such as toluene and xylene
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone
  • ethyl acetate and butyl acetate examples include ester solvents, ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether and methoxyethyl acetate.
  • the dope composition according to the present invention may be prepared by any method as long as a transparent solution having a low haze value is obtained as a result.
  • a predetermined amount of alcohol may be added to the aromatic polycarbonate solution dissolved in a certain solvent in advance, or the aromatic polycarbonate may be dissolved in a mixed solvent containing alcohol.
  • alcohol is a poor solvent, the method of adding the latter after the former may cause clouding of the dope due to the precipitation of the polymer. Therefore, the method of dissolving in the latter mixed solvent is preferable.
  • the polyester-based resin that can be used in the present invention is obtained by polymerizing a dicarboxylic acid and a diol, and 70% or more of the dicarboxylic acid structural unit (the structural unit derived from the dicarboxylic acid) is derived from the aromatic dicarboxylic acid, And 70% or more of diol structural units (constituent units derived from diol) are derived from aliphatic diols.
  • the proportion of structural units derived from aromatic dicarboxylic acid is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the proportion of the structural unit derived from the aliphatic diol is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more. Two or more polyester resins may be used in combination.
  • aromatic dicarboxylic acid examples include terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid such as 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4′-biphenyldicarboxylic acid. Examples thereof include acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid and the like, and ester-forming derivatives thereof.
  • polyester resin aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and monocarboxylic acids such as benzoic acid, propionic acid, and butyric acid can be used without departing from the object of the present invention.
  • aliphatic diol examples include ethylene glycol, 1,3-propylene diol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, and the like, and ester-forming derivatives thereof.
  • polyester resin monoalcohols such as butyl alcohol, hexyl alcohol, and octyl alcohol, and polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol can be used as long as the object of the present invention is not impaired.
  • a known esterification method or transesterification method can be applied to the production of the polyester resin.
  • the polycondensation catalyst used in the production of the polyester resin include known antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentoxide, germanium compounds such as germanium oxide, titanium compounds such as titanium acetate, and aluminum compounds such as aluminum chloride. Although it can, it is not limited to these.
  • Preferred polyester resins include polyethylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer resin, polyethylene-1,4-cyclohexanedimethylene-terephthalate copolymer resin, polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate resin, polyethylene-2, 6-naphthalene dicarboxylate-terephthalate copolymer resin, polyethylene-terephthalate-4,4'-biphenyldicarboxylate resin, poly-1,3-propylene-terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polybutylene-2,6-naphthalene Examples include dicarboxylate resins.
  • polyester resins include polyethylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer resin, polyethylene-1,4-cyclohexanedimethylene-terephthalate copolymer resin, polybutylene terephthalate resin, and polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate. Resin.
  • Examples of the additive that can be added to the optical film of the present invention include an ester plasticizer having a structure in which an organic acid and a trivalent or higher alcohol are condensed, and an ester plasticizer comprising a polyhydric alcohol and a monovalent carboxylic acid. , At least one plasticizer of an ester plasticizer comprising a polycarboxylic acid and a monohydric alcohol, a phenolic antioxidant, a hindered amine light stabilizer, a phosphorus stabilizer, or a sulfur stabilizer. It is preferable to contain a stabilizer.
  • a peroxide decomposing agent a radical scavenger, a metal deactivator, an ultraviolet absorber, a matting agent, a dye, a pigment, and other plasticizers, hindered
  • a peroxide decomposing agent a radical scavenger, a metal deactivator, an ultraviolet absorber, a matting agent, a dye, a pigment, and other plasticizers, hindered
  • An antioxidant other than the phenol antioxidant may be included.
  • the oxidation of the film composition the capture of acid generated by decomposition, the suppression of or prohibition of decomposition reaction caused by radical species caused by light or heat, etc.
  • Additives are used in order to suppress the generation of volatile components due to alterations such as deterioration and decomposition of materials, and to impart functions such as moisture permeability and slipperiness.
  • the presence of the above-described additives is excellent in that it can suppress deterioration of strength based on deterioration and decomposition of the material, or can maintain the strength inherent to the material, and the present invention. It is necessary that the above-mentioned additives are present from the viewpoint of producing the optical film.
  • the presence of the above-mentioned additives can suppress the formation of colored substances in the visible light region during heating and melting, or performance unfavorable as an optical film such as transmittance and haze value caused by mixing volatile components in the film. Is excellent in that it can be suppressed or eliminated.
  • the above-mentioned additives are present in the optical film of the present invention, so that the deterioration and deterioration can be suppressed, and the storage stability of the optical film with time can be improved.
  • the optical compensation design applied to the film is stabilized over a long period of time, and the display quality of the liquid crystal display device is improved.
  • the antioxidant can be used without limitation as long as it is a compound that inactivates radicals generated in the resin or suppresses deterioration of the resin due to addition of oxygen to the radical generated in the resin. it can.
  • useful antioxidants include phenolic compounds, hindered amine compounds, phosphorus compounds, sulfur compounds, heat-resistant processing stabilizers, oxygen scavengers, etc.
  • phenolic compounds, hindered amine compounds, Phosphorus compounds are preferred. By blending these compounds, it is possible to prevent coloring and strength reduction of the molded product due to heat during heat molding or thermal oxidative degradation without lowering transparency and heat resistance.
  • These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
  • phenolic compounds include n-octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate, n-octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) -acetate, n-octadecyl 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate, n-hexyl 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylbenzoate, n-dodecyl 3,5 -Di-t-butyl-4-hydroxyphenylbenzoate, neo-dodecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, dodecyl ⁇ (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate, ethyl ⁇ - (4-hydroxy-3,5
  • Mn molecular weight of 2,000 to 5,000 is preferred.
  • the hindered amine compounds of the above-mentioned type are commercially available from BASF Japan under the trade names “Tinvin 144” and “Tinvin 770”, and from Adeka Co., Ltd. under the name “ADK STAB LA-52”.
  • phosphorus compound examples include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2, 4-Di-tert-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide , 6- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propoxy] -2,4,8,10-tetra-tert-butyldibenz [d, f] [1.3.2] Monophosphite compounds such as dioxaphosphepine; 4,4′-butylidene
  • Phosphorus compounds of the above type are commercially available, for example, from Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the trade names “ADK STAB PEP-24G” and “ADK STAB PEP-36” from “Sumizer GP”, ADEKA Co., Ltd. Yes.
  • sulfur compound examples include dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3. -Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis ( ⁇ -lauryl-thio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Etc.
  • the above-mentioned types of sulfur compounds are commercially available, for example, from Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the trade names “Sumilizer TPL-R” and “Sumilizer TP-D”.
  • the addition amount of the antioxidant is usually 0.01 to 25 parts by mass, preferably 0.05 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
  • the plasticizer preferably contains 1 to 25% by mass of an ester compound having a structure in which an organic acid and a trivalent or higher alcohol are condensed. If the amount is less than 1% by mass, the effect of adding a plasticizer is not recognized. If the amount is more than 25% by mass, bleeding out is likely to occur, and the aging stability of the film is lowered. More preferred is an optical film containing 3 to 20% by mass of the plasticizer, and still more preferred is an optical film containing 5 to 15% by mass.
  • a plasticizer is an additive having an effect of improving brittleness or imparting flexibility by being added to a polymer, but in the present invention, a cellulose ester alone is used.
  • a plasticizer is added to lower the melt temperature than the melt temperature, and to lower the melt viscosity of the film composition containing the plasticizer than the cellulose resin alone at the same heating temperature.
  • it since it adds also in order to improve the hydrophilic property of a cellulose ester and to improve the water vapor transmission rate of an optical film, it has a function as a moisture permeation prevention agent.
  • the melting temperature of the film composition refers to a temperature at which the material is heated and fluidity is developed.
  • the cellulose ester In order to melt and flow the cellulose ester, it is necessary to heat at least a temperature higher than the glass transition temperature. Above the glass transition temperature, the elastic modulus or viscosity decreases due to heat absorption, and fluidity is exhibited.
  • the molecular weight of the cellulose ester is lowered due to thermal decomposition at the same time as melting at high temperatures, which may adversely affect the mechanical properties of the resulting film. Therefore, it is necessary to melt the cellulose ester at a temperature as low as possible.
  • a plasticizer having a melting point or glass transition temperature lower than the glass transition temperature of the cellulose ester In order to lower the melting temperature of the film composition, it can be achieved by adding a plasticizer having a melting point or glass transition temperature lower than the glass transition temperature of the cellulose ester.
  • a polyhydric alcohol ester plasticizer having a structure in which an organic acid and a polyhydric alcohol are condensed lowers the melting temperature of the cellulose ester, has low volatility after the melt film-forming process and after production, and has good process suitability.
  • the obtained optical film is excellent in terms of optical properties, dimensional stability and flatness.
  • the organic acid which substitutes the hydroxyl group (hydroxyl group) of trivalent or more alcohol may be 1 type, or multiple types may be sufficient as it.
  • the trihydric or higher alcohol compound that reacts with an organic acid to form a polyhydric alcohol ester compound is preferably a trihydric to polyhydric aliphatic polyhydric alcohol.
  • An ester of an organic acid and a trihydric or higher polyhydric alcohol can be synthesized by a known method.
  • a method for condensing an organic acid and a polyhydric alcohol in the presence of an acid a method for reacting a polyhydric alcohol with an organic acid in advance as an acid chloride or an acid anhydride, a phenyl ester of an organic acid, There are methods of reacting polyhydric alcohols, and it is preferable to select a method with good yield appropriately depending on the target ester compound.
  • optical film of the present invention may be used in combination with other plasticizers.
  • the ester compound comprising an organic acid and a trihydric or higher polyhydric alcohol which is a preferred plasticizer of the present invention, is highly compatible with cellulose esters and can be added at a high addition rate. Even if an additive is used in combination, bleed-out does not occur, and other types of plasticizers and additives can be easily used as needed.
  • Preferred other plasticizers include the following plasticizers.
  • ester plasticizer consisting of polyhydric alcohol and monovalent carboxylic acid
  • ester plasticizer consisting of polyvalent carboxylic acid and monovalent alcohol
  • An ester plasticizer comprising a polyhydric alcohol and a monovalent carboxylic acid, and an ester plasticizer comprising a polyvalent carboxylic acid and a monohydric alcohol are preferred because of their high affinity with the cellulose ester.
  • plasticizer of ethylene glycol ester which is one of polyhydric alcohol esters
  • plasticizers of ethylene glycol ester include ethylene glycol alkyl ester plasticizers such as ethylene glycol diacetate and ethylene glycol dibutyrate, and ethylene glycol dicyclopropylcarboxylate.
  • ethylene glycol cycloalkyl ester plasticizers such as ethylene glycol dicyclohexylcarboxylate
  • ethylene glycol aryl ester plasticizers such as ethylene glycol dibenzoate and ethylene glycol di4-methylbenzoate.
  • alkylate groups, cycloalkylate groups, and arylate groups may be the same or different, and may be further substituted.
  • the mix of an alkylate group, a cycloalkylate group, and an arylate group may be sufficient, and these substituents may couple
  • the ethylene glycol part may be substituted, the ethylene glycol ester partial structure may be part of the polymer or regularly pendant, and may be an antioxidant, an acid scavenger, an ultraviolet absorber, etc. It may be introduced into a part of the molecular structure of the additive.
  • glycerol ester plasticizers that are one of the polyhydric alcohol esters include glycerol alkyl esters such as triacetin, tributyrin, glycerol diacetate caprylate, glycerol oleate propionate, glycerol tricyclopropylcarboxylate, and glycerol.
  • Glycerin cycloalkyl esters such as tricyclohexylcarboxylate, glycerol aryl esters such as glycerol tribenzoate and glycerol 4-methylbenzoate, diglycerol tetraacetylate, diglycerol tetrapropionate, diglycerol acetate tricaprylate, diglycerol tetralaur Diglycerin alkyl ester such as rate, diglycerin tetracyclobutylcarboxylate, diglycerin tetra Diglycerol cycloalkyl esters such as black pentyl carboxylate, diglycerin tetrabenzoate, diglycerin aryl ester such as diglycerin 3-methylbenzoate or the like.
  • alkylate groups, cycloalkylcarboxylate groups, and arylate groups may be the same or different, and may be further substituted. Moreover, the mix of alkylate group, a cycloalkyl carboxylate group, and an arylate group may be sufficient, and these substituents may couple
  • polyhydric alcohol ester plasticizers include polyhydric alcohol ester plasticizers described in paragraph numbers [0030] to [0033] of JP-A-2003-12823.
  • alkylate groups, cycloalkylcarboxylate groups, and arylate groups may be the same or different, and may be further substituted. Moreover, the mix of alkylate group, a cycloalkyl carboxylate group, and an arylate group may be sufficient, and these substituents may couple
  • alkyl polyhydric alcohol aryl esters are preferred.
  • the ethylene glycol dibenzoate, glycerin tribenzoate, diglycerin tetrabenzoate, Illustrative compound 16 described in paragraph No. [0032] of JP-A-2003-12823 can be mentioned.
  • dicarboxylic acid ester plasticizers that are one of the polycarboxylic acid esters include alkyl dicarboxylate alkyls such as didodecyl malonate (C1), dioctyl adipate (C4), and dibutyl sebacate (C8).
  • Ester plasticizers alkyl dicarboxylic acid cycloalkyl ester plasticizers such as dicyclopentyl succinate and dicyclohexyl adipate, alkyl dicarboxylic acid aryl ester plasticizers such as diphenyl succinate and di4-methylphenyl glutarate, Cycloalkyl dicarboxylic acid alkyl ester plasticizers such as dihexyl-1,4-cyclohexanedicarboxylate and didecylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dicarboxylate, dicyclohexyl-1,2-cyclobutane
  • the Cycloalkyldicarboxylic acid cycloalkyl ester plasticizers such as ruboxylate and dicyclopropyl-1,2-cyclohexyldicarboxylate, diphenyl-1,1-cyclopropyldicarboxylate, di2-naphthyl-1,4-cycl
  • alkoxy groups and cycloalkoxy groups may be the same or different, may be mono-substituted, and these substituents may be further substituted.
  • the alkyl group and cycloalkyl group may be mixed, or these substituents may be bonded together by a covalent bond.
  • the aromatic ring of phthalic acid may be substituted, and a multimer such as a dimer, trimer or tetramer may be used.
  • the partial structure of phthalate ester may be part of the polymer or regularly pendant to the polymer, and may be part of the molecular structure of additives such as antioxidants, acid scavengers, and UV absorbers. It may be introduced.
  • polycarboxylic acid ester plasticizers include alkyl polycarboxylic acid alkyl esters such as tridodecyl tricarbarate and tributyl-meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylate.
  • Plasticizers alkylpolycarboxylic acid cycloalkylester plasticizers such as tricyclohexyl tricarbarate, tricyclopropyl-2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylate, triphenyl 2-hydroxy- Alkyl polyvalent carboxylic acid aryl ester plasticizers such as 1,2,3-propanetricarboxylate, tetra-3-methylphenyltetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylate, tetrahexyl-1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylate, tetra Cycloalkyl polycarboxylic acid alkyl ester plasticizers such as til-1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylate, tetracyclopropyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylate, tricyclohexyl- Cycloalkyl polycarboxylic acid cycloalkyl este
  • Plasticizers such as triphenylbenzene-1,3,5-tetracartoxylate, hexa4-methylphenylbenzene-1,2,3,4,5,6-hexacarboxylate and the like of aryl polyvalent carboxylic acid aryl ester series A plasticizer is mentioned.
  • These alkoxy groups and cycloalkoxy groups may be the same or different, and may be monosubstituted, and these substituents may be further substituted.
  • the alkyl group and cycloalkyl group may be mixed, or these substituents may be bonded together by a covalent bond.
  • the aromatic ring of phthalic acid may be substituted, and a multimer such as a dimer, trimer or tetramer may be used.
  • partial structure of phthalate ester may be part of the polymer or may be regularly pendant to the polymer, and introduced into part of the molecular structure of additives such as antioxidants, acid scavengers, UV absorbers, etc. May be.
  • dialkyl carboxylic acid alkyl esters are preferable, and specific examples include the dioctyl adipate and tridecyl tricarbarate.
  • plasticizers examples of other plasticizers used in the present invention further include phosphate ester plasticizers and polymer plasticizers.
  • phosphoric acid ester plasticizers include phosphoric acid alkyl esters such as triacetyl phosphate and tributyl phosphate, phosphoric acid cycloalkyl esters such as tricyclopentyl phosphate and cyclohexyl phosphate, triphenyl phosphate, and tricresyl phosphate.
  • phosphoric acid aryl esters such as cresylphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, trinaphthyl phosphate, trixylyl phosphate, tris ortho-biphenyl phosphate.
  • substituents may be the same or different, and may be further substituted.
  • the mix of an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group may be sufficient, and substituents may couple
  • alkylene bis (dialkyl phosphate) such as ethylene bis (dimethyl phosphate), butylene bis (diethyl phosphate), alkylene bis (diaryl phosphate) such as ethylene bis (diphenyl phosphate), propylene bis (dinaphthyl phosphate), phenylene bis (dibutyl phosphate) ), Arylene bis (dialkyl phosphate) such as biphenylene bis (dioctyl phosphate), phosphate esters such as arylene bis (diaryl phosphate) such as phenylene bis (diphenyl phosphate) and naphthylene bis (ditoluyl phosphate).
  • dialkyl phosphate such as ethylene bis (dimethyl phosphate), butylene bis (diethyl phosphate), alkylene bis (diaryl phosphate) such as ethylene bis (diphenyl phosphate), propylene bis (dinaph
  • substituents may be the same or different, and may be further substituted. Moreover, the mix of an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group may be sufficient, and substituents may couple
  • the partial structure of the phosphate ester may be part of the polymer or regularly pendant, and may be part of the molecular structure of additives such as antioxidants, acid scavengers, and UV absorbers. It may be introduced.
  • additives such as antioxidants, acid scavengers, and UV absorbers. It may be introduced.
  • phosphoric acid aryl ester and arylene bis (diaryl phosphate) are preferable, and specifically, triphenyl phosphate and phenylene bis (diphenyl phosphate) are preferable.
  • polymer plasticizer examples include aliphatic hydrocarbon polymers, alicyclic hydrocarbon polymers, acrylic polymers such as polyethyl acrylate and polymethyl methacrylate, polyvinyl isobutyl ether, and poly N-vinyl pyrrolidone.
  • examples include vinyl polymers, styrene polymers such as polystyrene and poly-4-hydroxystyrene, polybutylene succinates, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyamides, polyurethanes, and polyureas. It is done.
  • the number average molecular weight is preferably about 1,000 to 500,000, more preferably 5000 to 200,000. If it is less than 1000, a problem arises in volatility, and if it exceeds 500000, the plasticizing ability is lowered, and the mechanical properties of the cellulose ester film may be adversely affected.
  • These polymer plasticizers may be a homopolymer composed of one type of repeating unit or a copolymer having a plurality of repeating structures. Two or more of the above polymers may be used in combination.
  • the yellowness is preferably 3.0 or less, more preferably 1.0 or less. Yellowness can be measured based on JIS-K7103.
  • the plasticizer is preferably carried over from the time of manufacture or removes impurities such as residual acids, inorganic salts, and low molecular organic molecules generated during storage, as in the case of the above-mentioned cellulose ester, and has a purity of 99% or more. It is more preferable.
  • the concentration of residual acid and water is preferably 0.01 to 100 ppm. If it is this range, when melt-forming a cellulose resin, thermal deterioration can be suppressed and film-forming stability, the optical physical property of a film, and a mechanical physical property will improve.
  • UV absorber As an ultraviolet absorber, from the viewpoint of preventing deterioration of a polarizer or a display device with respect to ultraviolet rays, the ultraviolet absorber has an excellent ability to absorb ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less, and from the viewpoint of liquid crystal display properties, absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more is absorbed. Less is preferred. Examples include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, etc., but benzophenone compounds and less colored benzotriazole compounds preferable.
  • the structure of the ultraviolet absorber may be a multimer such as a dimer, trimer or tetramer in which a plurality of sites having an ultraviolet absorbing ability exist in one molecule, and JP-A-10-182621. Further, an ultraviolet absorber described in JP-A-8-337574 and a polymer ultraviolet absorber described in JP-A-6-148430 may be used.
  • UV absorbers include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) ) Benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl)- 5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′-(3 ′′, 4 ′′, 5 ′′, 6 ′′ -tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl) benzotriazole, 2,2-methylenebis ( 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol), 2- (2′-hydride) Xy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlor
  • TINUVIN 109, TINUVIN 171 and TINUVIN 360 can also be used as commercially available products.
  • benzophenone compounds include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, bis (2-methoxy-4-hydroxy- 5-benzoylphenylmethane) and the like, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the ultraviolet absorber is preferably added in an amount of 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and further preferably 1 to 5% by mass.
  • the plasticizer or the ultraviolet absorber has a boiling point of 300 ° C. or lower.
  • the boiling point temperature is 300 ° C. or lower, it is sufficient to obtain a reaction rate for forming a dense surface film in a short time when atmospheric pressure plasma irradiation or excimer ultraviolet irradiation is performed over substantially the entire width of the metal support.
  • an evaporating gas concentration of a high concentration can be obtained because a surface treatment film can be more stably formed on the surface of the metal support.
  • plasticizers examples include ester plasticizers, phosphate ester plasticizers, and polymer plasticizers.
  • ultraviolet absorbers include benzophenone compounds and benzotriazole compounds as preferred compounds. Preferably, at least one of these compounds is included in the additive.
  • Cellulose ester is preferably decomposed not only by heat but also by oxygen in a high temperature environment where melt film formation is performed. Therefore, the optical film of the present invention preferably contains an antioxidant as a stabilizer. .
  • the antioxidant useful in the present invention can be used without limitation as long as it is a compound that suppresses deterioration of the melt molding material due to oxygen, but among the useful antioxidants, phenolic compounds, hindered amine compounds, Examples thereof include phosphorus compounds, sulfur compounds, heat-resistant processing stabilizers, oxygen scavengers, etc. Among these, phenol compounds, hindered amine compounds, and phosphorus compounds are particularly preferable. These compounds are synonymous with the compounds described in (Antioxidant used for washing cellulose ester). By blending these compounds, it is possible to prevent coloring and strength reduction of the molded product due to heat during heat molding or thermal oxidative degradation without lowering transparency and heat resistance. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the antioxidant is usually 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
  • the acid scavenger is an agent that plays a role of trapping an acid (protonic acid) remaining in the cellulose ester brought in from the production. Further, when the cellulose ester is melted, the hydrolysis of the side chain is accelerated by moisture and heat in the polymer, and acetic acid and propionic acid are generated in the case of CAP.
  • a compound having an epoxy structure, a tertiary amine, an ether structure, or the like may be used as long as it can be chemically bonded to an acid, but is not limited thereto.
  • epoxy compound as an acid scavenger described in US Pat. No. 4,137,201.
  • Epoxy compounds as such acid scavengers are known in the art and are derived by condensation of diglycidyl ethers of various polyglycols, particularly about 8 to 40 moles of ethylene oxide per mole of polyglycol.
  • Metallic epoxy compounds such as polyglycols, diglycidyl ethers of glycerol (eg, those conventionally used in and with vinyl chloride polymer compositions), epoxidized ether condensation products, bisphenol-A Diglycidyl ethers (ie, 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane), epoxidized unsaturated fatty acid esters (especially esters of alkyls of about 2 to 4 carbon atoms of fatty acids of 2 to 22 carbon atoms ( For example, butyl epoxy stealey ), And various epoxidized long chain fatty acid triglycerides, etc.
  • polyglycols diglycidyl ethers of glycerol (eg, those conventionally used in and with vinyl chloride polymer compositions), epoxidized ether condensation products, bisphenol-A Diglycidyl ethers (ie, 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane), epoxidized
  • epoxidized vegetable oils and other unsaturated natural oils which are sometimes epoxidized, which can be represented and exemplified by compositions such as epoxidized soybean oil
  • these are referred to as natural glycerides or unsaturated fatty acids, which generally contain 12 to 22 carbon atoms
  • Particularly preferred are commercially available epoxy group-containing epoxide resin compounds, EPON 815c, and other epoxidized ether oligomer condensation products.
  • acid scavengers that can be used include those described in paragraphs [0087] to [0105] of JP-A-5-194788.
  • the acid scavenger removes impurities such as residual acid, inorganic salts, and low molecular weight organic substances that are carried over from production or generated during storage, and more preferably has a purity of 99%. That's it.
  • the concentration of residual acid and water is preferably 0.01 to 100 ppm. If it is this range, when melt-forming a cellulose resin, thermal deterioration can be suppressed and film-forming stability, the optical physical property of a film, and a mechanical physical property will improve.
  • the acid scavenger may be referred to as an acid scavenger, an acid scavenger, an acid catcher, etc., but can be used in the present invention without any difference due to their names.
  • a hydrogen bonding solvent can be added for the purpose of reducing the melt viscosity.
  • the hydrogen bonding solvent is J.I. N.
  • the glass transition temperature of the cellulose resin used alone is higher than that.
  • the melting temperature of the cellulose resin composition can be lowered by the addition of a hydrogen bonding solvent, or the melt viscosity of the cellulose resin composition containing a hydrogen bonding solvent can be lowered than the cellulose resin at the same melting temperature. .
  • Examples of the hydrogen bonding solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, t-butanol, 2-ethylhexanol, heptanol, octanol, nonanol, dodecanol, ethylene glycol, Propylene glycol, hexylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, hexyl cellosolve, glycerin, etc., ketones: acetone, methyl ethyl ketone, etc., carboxylic acids: for example, formic acid, acetic acid, propionic acid , Butyric acid, etc., ethers: eg, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane
  • These hydrogen bonding solvents can be used alone or in admixture of two or more.
  • alcohol, ketone and ether are preferable, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, octanol, dodecanol, ethylene glycol, glycerin, acetone and tetrahydrofuran are more preferable, and methanol, ethanol, propanol, isopropanol, ethylene glycol and glycerin.
  • Water-soluble solvents such as acetone, tetrahydrofuran are more preferable.
  • water-soluble means that the solubility in 100 g of water is 10 g or more.
  • an alignment film may be formed to provide a liquid crystal layer, and polarizing plate processing may be performed in which the optical film and the retardation derived from the liquid crystal layer are combined to provide optical compensation ability.
  • the compound added to control the retardation is an aromatic compound having two or more aromatic rings as described in EP 911,656A2, and used as a retardation control agent. Can do. Two or more aromatic compounds may be used in combination.
  • the aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic heterocyclic ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
  • the aromatic ring is particularly preferably an aromatic heterocycle, and the aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. Of these, compounds having a 1,3,5-triazine ring are particularly preferred.
  • Fine particles such as a matting agent can be added to the optical film of the present invention in order to impart slipperiness.
  • the fine particles include inorganic compound fine particles and organic compound fine particles.
  • the matting agent is preferably as fine as possible.
  • the fine particles include silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, kaolin, talc, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, aluminum silicate, Examples thereof include inorganic fine particles such as magnesium silicate and calcium phosphate, and crosslinked polymer fine particles.
  • silicon dioxide is preferable because it can reduce the haze value of the film.
  • fine particles such as silicon dioxide are surface-treated with an organic material, but such a material is preferable because the haze value of the film can be lowered.
  • Preferred organic substances for the surface treatment include halosilanes, alkoxysilanes, silazane, siloxane and the like.
  • the average particle size of the secondary particles of the fine particles is in the range of 0.05 to 1.0 ⁇ m.
  • the average particle size of secondary particles of the fine particles is preferably 5 to 50 nm, more preferably 7 to 14 nm.
  • These fine particles are preferably used in an optical film in order to generate irregularities of 0.01 to 1.0 ⁇ m on the surface of the optical film.
  • the addition amount of the matting agent is preferably 0.01 to 10 g per 1 m 2 of the optical film.
  • Examples of the fine particles of silicon dioxide include Aerosil 200, 200V, 300, R972, R972V, R974, R202, R812, OX50, TT600 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., preferably Aerosil 200V, R972. , R972V, R974, R202, R812. Two or more kinds of these fine particles may be used in combination. When using 2 or more types together, it can mix and use in arbitrary ratios. In this case, fine particles having different average particle sizes and materials, for example, Aerosil 200V and R972V can be used in a mass ratio of 0.1: 99.9 to 99.9: 0.1.
  • talc and glass fiber are added to increase the mechanical strength of the film and to prevent dimensional changes
  • inorganic particles such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are added to increase flame retardancy. May be.
  • the shape of these additives may be any shape such as a spherical shape, a plate shape, a needle shape, a rod shape, a thread shape, and the like.
  • the fine particles in the film used as the addition can also be used for improving the strength of the film as another object.
  • the fine particles in the film can also improve the orientation of the cellulose ester itself constituting the optical film of the present invention.
  • polymer material In the optical film of the present invention, polymer materials and oligomers other than cellulose ester may be appropriately selected and mixed.
  • the polymer materials and oligomers described above are preferably those having excellent compatibility with the cellulose ester, and the transmittance when formed into a film is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 92% or more.
  • the purpose of mixing at least one of polymer materials and oligomers other than cellulose ester includes meanings for controlling viscosity at the time of heating and melting and improving film physical properties after film processing. In this case, it can contain as said other additive.
  • the optical film according to the present invention is manufactured by the above-described optical film manufacturing method, and the thickness of the film is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and more preferably 10 to 30 ⁇ m. More preferably.
  • the method for producing an optical film of the present invention is suitably used particularly when a thin film optical film is produced.
  • the polarizing plate having the optical film of the present invention on at least one surface can sufficiently fulfill the important role of visualizing the change in the alignment of the liquid crystal due to the electric field.
  • the polarizing plate can be produced by a general method.
  • the optical film of the present invention subjected to alkali saponification treatment is preferably bonded to at least one surface of a polarizer produced by immersing and stretching a polyvinyl alcohol film in an iodine solution using a completely saponified polyvinyl alcohol aqueous solution.
  • the optical film of the present invention may be used, or another polarizer protective film may be used.
  • a commercially available cellulose ester film can be used as the polarizer protective film used on the other surface.
  • KC8UX2M, KC4UX, KC5UX, KC4UY, KC8UY, KC12UR, KC8UY-HA, KC8UX-RHA (manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.) and the like are preferably used.
  • films such as cyclic olefin resin other than a cellulose-ester film, an acrylic resin, polyester, a polycarbonate, as a polarizer protective film of the other surface.
  • the saponification suitability is low, it is preferable to perform an adhesive process on the polarizing plate through an appropriate adhesive layer.
  • the polarizing plate according to the present invention uses the optical film of the present invention as a polarizer protective film on at least one side of the polarizer. In that case, it is preferable to arrange
  • the optical film of the present invention is disposed on the liquid crystal display cell side as one polarizing plate disposed across the liquid crystal cell of the transverse electric field switching mode type.
  • Examples of the polarizer preferably used in the polarizing plate of the present invention include a polyvinyl alcohol polarizing film, which includes a polyvinyl alcohol film dyed with iodine and a dichroic dye dyed.
  • a polyvinyl alcohol film a modified polyvinyl alcohol film modified with ethylene is preferably used.
  • a polyvinyl alcohol aqueous solution is formed into a film and dyed by uniaxial stretching or dyed or uniaxially stretched and then preferably subjected to a durability treatment with a boron compound.
  • the film thickness of the polarizer is 5 to 40 ⁇ m, preferably 5 to 30 ⁇ m, and more preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • one surface of the optical film of the present invention is bonded to form a polarizing plate. It is preferably bonded with an aqueous adhesive mainly composed of completely saponified polyvinyl alcohol or the like.
  • an aqueous adhesive mainly composed of completely saponified polyvinyl alcohol or the like.
  • resin films other than a cellulose ester film it can be bonded to the polarizing plate via an appropriate adhesive layer.
  • the polarizer Since the polarizer is stretched in a uniaxial direction (usually the longitudinal direction), when the polarizing plate is placed in a high-temperature and high-humidity environment, the polarizer shrinks in the stretching direction (usually the longitudinal direction) and is perpendicular to the stretching ( Usually stretches in the width direction). As the thickness of the polarizer protective film decreases, the expansion / contraction ratio of the polarizing plate increases, and in particular, the amount of contraction in the stretching direction of the polarizer increases. Usually, since the stretching direction of the polarizer is bonded to the casting direction (MD direction) of the polarizer protective film, it is particularly important to suppress the expansion / contraction rate in the casting direction when thinning the polarizer protective film. . Since the optical film of the present invention is excellent in dimensional stability, it is suitably used as such a polarizer protective film.
  • the optical film of the present invention is preferably a reflective, transmissive, transflective LCD, or TN, STN, OCB, HAN, VA (PVA, MVA), or IPS LCD. Used.
  • a large-screen display device having a screen size of 30 or more, particularly 30 to 54 there is no white spot at the periphery of the screen, and the effect is maintained for a long period of time.
  • the MVA liquid crystal display device a remarkable effect is obtained. Is recognized.
  • the display device having the polarizing plate of the present invention on at least one surface of the liquid crystal cell is very excellent in display quality.
  • Example 1 Cellulose acetate propionate 89% by mass (Acetyl group substitution degree 1.4, propionyl group substitution degree 1.35, number average molecular weight 60000) 9% by mass of trimethylolpropane tribenzoate (Plasticizer, melting point 85 ° C)
  • Antioxidant IRGANOX XP 420 / FD
  • UV absorber 1.6% by mass (TINUVIN 928, manufactured by BASF Japan, melting point 115 ° C.
  • Matting agent sica fine particles) 0.15% by mass (Seahoster KEP-30: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., average particle size: 0.3 ⁇ m)
  • substitution degree of acyl groups such as acetyl group and propionyl group of cellulose acetate propionate was measured according to the method prescribed in ASTM-D817-96.
  • the material was mixed for 30 minutes with a V-type mixer, and then melted at 230 ° C. under a nitrogen atmosphere using a twin screw extruder equipped with a strand die to produce a cylindrical pellet having a length of 4 mm and a diameter of 3 mm. .
  • the obtained pellet had a glass transition point (Tg) of 135 ° C.
  • the pellets were dried at 100 ° C. for 5 hours to have a water content of 100 ppm, and the pellets were supplied to the single screw extruder 1 equipped with the casting die 4 shown in FIG.
  • the melt contained 11% by mass of additives other than the resin.
  • the temperature of the extruder 1 and the casting die 4 was set to 240 ° C.
  • the casting die 4 is of a coat hanger type, has an inner wall plated with hard chrome, and has a mirror surface with a surface roughness of 0.1S.
  • the lip gap of the casting die 4 was set to 2 mm.
  • the film-like melt D that has come out of the casting die 4 is dropped onto the first cooling roll 5, and at the same time, the pressing portion formed in the gap between the touch roll 6 (the pressing rotary body) and the first cooling roll.
  • the film was introduced and pressed.
  • the touch roll 6 pressed the film with a linear pressure of 20 N / mm.
  • a normal pressure plasma apparatus was installed on the part of the touch roll 6 where the resin was not in contact with a gap of 3 mm, and a plasma irradiation process was always performed while forming a film.
  • the first cooling roll 5 is made of stainless steel, and the surface roughness is 0.1 ⁇ m or less at the maximum height Ry.
  • the touch roll 6 is a double cylinder structure having a metal outer cylinder, an inner cylinder, and a gap.
  • the material of the metal outer cylinder was stainless steel, the surface roughness was 0.05 ⁇ m or less at the maximum height Ry, and the wall thickness was 3 mm.
  • the inner cylinder was aluminum and the wall thickness was 30 mm.
  • the gap between the metal outer cylinder and the inner cylinder was 5 mm. Oil was allowed to flow into the gap, and the temperature of the surface of the metal outer cylinder was set to 120 ° C.
  • the film pressed by the first cooling roll 5 and the touch roll 6 is successively circumscribed on the second cooling roll 7 and the roll of the auxiliary cooling roll 8 in order to cool and solidify, and is peeled off by the peeling roll 9.
  • the conveyance speed of the film was 30 m / min.
  • the stretching ratio at the time of transverse stretching which was transversely stretched using a tenter device as the transverse stretching device 12b, was 2.0 times.
  • the stretched film was slit with a slitter 13 so as to have a width of 1300, it was wound with a winding device 16 to produce an optical film of Example 1 having a width of 1300 mm, a film thickness of 20 ⁇ m, and a length of 1000 m.
  • Examples 2 to 16 In the manufacturing method of the optical film of Example 1, in addition to the plasma irradiation treatment to the touch roll 6 in the manufacturing process, the first cooling roll 5, the second cooling roll 7, the auxiliary cooling roll 8, and the longitudinally stretched preheating roll (not shown) In the same manner as in Example 1, except that plasma irradiation treatment was performed under the same conditions as the touch roll on the portions where the film did not contact at least one of the above.
  • Step 1 The optical film produced in Example 1 was immersed in a 2 ⁇ 10 3 mol / m 3 sodium hydroxide solution at 50 ° C. for 90 seconds, then washed with water and dried.
  • the optical film produced in Example 1 was previously provided with an antireflection film on one side, and a protective film (made of polyethylene terephthalate) that could be removed again was attached to the surface for protection.
  • a cellulose ester film (used as a substrate for an optical film) was immersed in a 2 ⁇ 10 3 mol / m 3 sodium hydroxide solution at 50 ° C. for 90 seconds, then washed with water and dried.
  • Step 2 The above-mentioned long polarizing film was immersed in a polyvinyl alcohol adhesive tank having a solid content of 2% by mass for 1 to 2 seconds.
  • Step 3 Excess adhesive adhered to the polarizing film in Step 2 was lightly removed, and the polarizing film was sandwiched between the optical film and the cellulose ester film that had been subjected to alkali treatment in Step 1 and laminated.
  • Step 4 The two rotating rollers are bonded together at a pressure of 20 to 30 N / cm 2 and a speed of about 2 m / min. At this time, care was taken to prevent bubbles from entering.
  • Step 5 The sample prepared in Step 4 was dried for 2 minutes in a dryer at 80 ° C. to prepare the polarizing plate of Example 1.
  • the display panel using the optical film (Examples 1 to 16) manufactured while performing the plasma irradiation process on the touch roll in the optical film manufacturing process showed no unevenness.
  • plasma irradiation was performed on rolls other than the touch roll.
  • Example 17 comparative example 16
  • the manufacturing method of the optical film of Example 1 and Comparative Example 15 it produced and evaluated similarly to Example 1 and Comparative Example 15 except having used the acrylic polymer which has the following lactone ring structure for resin.
  • the effect was the same as when the cellulose ester was used.
  • the obtained pellet was subjected to dynamic TG measurement, a mass loss of 0.17% by mass was detected. Moreover, the weight average molecular weight of the pellet was 133,000, the melt flow rate was 6.5 g / 10 min, and the glass transition temperature was 131 ° C.
  • Measuring device ThermoPlus2TG-8120DynamicTG (manufactured by Rigaku Corporation) Measurement conditions: Sample amount 5 to 10 mg Temperature increase rate: 10 ° C / min Atmosphere: Nitrogen flow 200ml / min Method: Step-like isothermal control method (controlled at a mass reduction rate of 0.005% / second or less between 60 and 500 ° C)
  • Example 18 Comparative Example 17
  • an aromatic polycarbonate hydrogenated product of dried norbornene-based ring-opening polymer: ZEONOR 1420R, glass transition temperature 140 ° C., manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • ZEONOR 1420R glass transition temperature 140 ° C., manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • the effect was the same as when the cellulose ester was used.

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Abstract

高精細な液晶表示装置に用いても画像ムラの発生を十分に抑制可能な光学フィルムとその製造方法を提供する。特に、溶融流延製膜法を用いて薄膜の光学フィルムを製膜する製造方法を提供する。また、当該光学フィルムが具備された偏光板及び液晶表示装置を提供する。熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であって、製膜中に、狭圧回転体表面の狭圧直後から、当該狭圧回転体表面が再び溶融物に接触するまでの溶融物非接触区間において、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体表面に付着した付着物を除去することを特徴とする光学フィルムの製造方法。

Description

光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
 本発明は、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、それが具備された偏光板及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、高精細な液晶表示装置に用いても画像ムラの発生が十分に抑制可能な光学フィルムの製造方法、特に、溶融流延製膜法を用いて薄膜の光学フィルムを製膜する製造方法、当該製造方法で製造された光学フィルムに関する。また、当該光学フィルムが具備された偏光板及び液晶表示装置に関する。
 近年、画像表示装置として液晶表示装置の需要が急速に拡大している。また、需要の拡大だけではなく、液晶表示装置の用途の拡大や画面の大型化も顕著であり、それに伴い、画像の高精細化、耐環境性能等への要求も高まっている。
 一般的に、液晶表示装置は、液晶層と、それを挟持するガラス基板、透明電極、カラーフィルター等からなる液晶セルと、その両側に設けられクロスニコルに配置された二枚(一対)の偏光板を構成要素として有する。
 また、偏光板は、染色・延伸処理されたポリビニルアルコール樹脂の両面を偏光子保護フィルムと呼ばれる光学フィルムで挟持された構成を有する。すなわち、偏光子保護フィルムは、通常、一台の液晶表示装置に少なくとも四枚用いられることとなる。
 また、近年では、この偏光子保護フィルムと呼ばれる光学フィルムには、保護機能だけではなく、特定の光学特性を持たせることで光学補償フィルム等の機能も付与する技術検討されている。そのため、上述のような液晶表示装置の画像の高精細化に伴い、このような光学フィルムに対しても、更なる高品質化が求められている。特に、画像の高精細化に伴い、従来では視認されなかった画像ムラが問題となる場合があり、改善が求められている。
 一方、この偏光子保護フィルムのような光学フィルムとしては、偏光子として用いられるポリビニルアルコールフィルムとの接着性に優れること、光学的等方性、安定性に優れることから、一般的にトリアセチルセルロースフィルム等のセルロースエステルフィルムが用いられている。このようなセルロースエステルフィルムは、溶融粘度が高く熱分解しやすいため、従来は、メチレンクロライド等の溶媒にセルロースエステル樹脂を溶解させて製膜する溶液流延製膜法が用いられるのが一般的であった。
 しかしながら、溶液流延製膜法は、溶媒の揮散を防ぐことが必要であるため、製膜設備が大型化することに加え、環境適性への要望が高まっていることもあり、溶媒を用いずに製膜をする溶融流延製膜法による光学フィルムの製造方法への期待が高まっている。
 しかしながら、溶融流延製膜法は、製造時の粘度が高いため、フィルムの表面にムラが発生しやすいという問題がある。このような問題に対しては、タッチロールと呼ばれる弾性ロール(以下、弾性タッチロールという場合がある)により面矯正することが有効であると考えられているが、タッチロールにより面矯正を行っても、近年の高精細な液晶表示装置においては画像ムラが残留する場合があった。特に、耐環境安定性及び表示装置の薄型化に伴い、光学フィルムが薄膜化された場合に、画像ムラの発生が顕著となる場合があった。
 溶融流延製膜法により製膜される光学フィルムを用いた液晶表示装置における画像ムラの要因として、熱溶融された樹脂からの揮発物・析出物が溶出し、搬送ロール等のロールに付着して汚染され、それがフィルムに付着してムラとなる場合があることが認識されている。このような汚染はロールを洗浄することで取り除くことができるが、そのためには製膜を一旦止める必要があり、製膜速度を著しく損なうこととなる。このような問題に対して、製膜を止めることなく汚染を防止するための技術が検討されている。
 例えば、特許文献1には、走行するフィルムが接触する回転体(例えば、キャスティングドラム、キャスティングロール、カレンダリングドラム、カレンダリングロール、チルロール、渡りロール(工程間のガイドロール)、ニップロール、予熱、延伸、加熱等のためのロールやサクションロール等)に、アーク又はプラズマトーチによるプラズマを照射することにより、回転体に付着した有機物を除去する方法が開示されている。しかしながら、これらの回転体すべてに汚れを除去する手段を設けると、製膜装置の大型化及び複雑化を招き、溶融流延製膜法の利点を損なってしまうという問題があり、前記の回転体の一部に汚れを除去する手段を設けても十分なムラの改善効果が得られなかった。
 また、特許文献2には、フィルムが長時間接する冷却ロール上に、プラズマ照射により分解成分による膜を形成して剥離性を向上させると共に汚れを除去する方法が開示されている。しかしながら、このような技術をもってしても画像ムラを十分に改善することができず、特に薄膜の光学フィルムを溶融流延製膜法により製造する場合には、画像ムラの発生を十分に改善することが困難であった。
特許第4392564号公報 国際公開第2010/016456号
 上述の問題に対し、本発明者がさらに検討した結果、平滑な偏光子保護フィルムを溶融流延製膜法で製造する場合に面矯正のために弾性タッチロールが用いられるが、このタッチロールを用いて薄膜フィルムを製造する場合、狭圧時に溶融樹脂から揮発した添加剤成分が弾性タッチロール表面に微量に付着することで、光学フィルムのムラの原因となり、最終的な画像ムラに大きな影響を与えることが明らかになった。
 狭圧時に弾性タッチロール表面に微量な添加剤が付着した場合、通常はフィルムにそのまま押し戻すことができ、品質には影響ないとされていたが、薄膜化に伴い、樹脂に押し戻すことができず狭圧と同時に微量な付着でも転写によりフィルムの均一性に対する影響が大きくなり、表示装置の画像ムラとして顕在化するようになったと考えられる。
 本発明は、前記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、高精細な液晶表示装置に用いても画像ムラの発生を十分に抑制可能な光学フィルムとその製造方法を提供することであり、特に、溶融流延製膜法を用いて薄膜の光学フィルムを製膜する製造方法を提供することである。また、当該光学フィルムが具備された偏光板及び液晶表示装置を提供することである。
 本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、光学フィルムの薄膜化に伴い顕在化した液晶表示装置における画像ムラの原因が、狭圧時に付着した弾性タッチロールの微量汚れに大きく起因することを特定し、弾性タッチロールに表面処理を施し、弾性タッチロール表面を改質し、濡れ性を変化させることにより、狭圧時の溶融樹脂からの揮発物・析出物を弾性タッチロールから溶融樹脂へ押し戻すことで解決できることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明に係る前記課題は、以下の手段により解決される。
 1.熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であって、製膜中に、狭圧回転体表面の狭圧直後から、当該狭圧回転体表面が再び溶融物に接触するまでの溶融物非接触区間において、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体の表面を改質することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
 2.前記高エネルギー照射が、常圧プラズマ照射、コロナ放電処理、又は紫外線照射であることを特徴とする前記第1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 3.前記挟圧回転体が、外周に金属円筒を有する弾性タッチロールであることを特徴とする前記第1項又は第2項に記載の光学フィルムの製造方法。
 4.前記熱可塑性樹脂が、セルロースエステル系樹脂、アクリル系樹脂、及びシクロオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種の樹脂を含有することを特徴とする前記第1項から第3項までのいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
 5.前記第1項から第4項までのいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする光学フィルム。
 6.前記第5項に記載の光学フィルムが具備されていることを特徴とする偏光板。
 7.前記第5項に記載の光学フィルムが具備されていることを特徴とする液晶表示装置。
 本発明により、高精細な液晶表示装置に用いても画像ムラの発生を十分に抑制可能な光学フィルムとその製造方法を提供することができる。特に、溶融流延製膜法を用いて薄膜の光学フィルムを製膜する製造方法を提供することができる。また、当該光学フィルムが具備された偏光板及び液晶表示装置を提供することができる。
図1は、本発明の光学フィルムの製造方法を実施する装置の全体構成を示す概念図である。 図2は、本発明の光学フィルムの製造方法において使用する常圧プラズマ照射装置の原理を説明するための図である。 図3は、本発明の光学フィルムの製造方法において使用するエキシマ紫外線照射装置の原理を説明するための図である。
 本発明の光学フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であって、製膜中に、狭圧回転体表面の狭圧直後から、当該狭圧回転体表面が再び溶融物に接触するまでの溶融物非接触区間において、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体の表面を改質することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項7までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記高エネルギー照射が、常圧プラズマ照射、コロナ放電処理、又は紫外線照射であることが好ましい。さらに、前記挟圧回転体が、外周に金属円筒を有する弾性タッチロールであることが好ましい。
 本発明においては、前記熱可塑性樹脂が、セルロースエステル系樹脂、アクリル系樹脂、及びシクロオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種の樹脂を含有することが好ましい。
 本発明の光学フィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする光学フィルムは、偏光板及び液晶表示装置に好適に用いることができる。
 以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
 (本発明の光学フィルムの製造方法の概要)
 本発明の光学フィルムの製造方法の概要を、図1を参照して説明する。なお、当該製造方法の詳細については、後述する。
 図1は、本発明の光学フィルムの製造方法を実施する装置の全体構成を示す概念図である。押出工程として、原料樹脂などのフィルム構成材料を混合した後、押出し機1を用いて、流延ダイ4から第1冷却ロール5上に溶融したフィルム構成材料を押し出し、冷却工程として、第1冷却ロール5の表面に接触させるとともに、さらに、第2冷却ロール7、補助冷却ロール8の合計3本の冷却ロールの表面に順に接触させて、冷却固化してフィルム10とする。ついで、剥離工程として、剥離ロール9によってフィルム10を剥離し、ついで延伸工程として、縦延伸装置12aによりロール間の速度差によって縦延伸を行い、その後、横延伸装置12bによりフィルムの両端部を把持して幅方向に延伸し、その後、巻き取り工程として、巻取り装置16により巻き取る。
 本発明の光学フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体(第1冷却ロール5)の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体(第1冷却ロール5)と挟圧回転体(弾性タッチロール6)との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であって、製膜中に、狭圧回転体(タッチロール6)表面の狭圧直後から、当該狭圧回転体(タッチロール6)表面が再び溶融物に接触するまでの溶融物非接触区間において、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体(タッチロール6)の表面を改質することを特徴とする。
 〈高エネルギー照射〉
 本発明では、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体(タッチロール6)の表面を改質することを特徴とする。
 高エネルギー照射としては、表面改質を施すことができるものであれば、特に限定されるものではない。本発明においては、例えば、常圧プラズマ照射、コロナ放電処理、エキシマ紫外線照射などを採用することができる。
 本発明では、高エネルギー照射は製膜中にオンラインで実施する。高エネルギー照射による金属表面の改質効果は経時あるいは高温にさらされることで改質効果が低下していくため、製膜前にオフラインで表面改質を施しておいても、後の製膜で経時あるいは高温の溶融物が何度も接触することにより改質効果が低下していき、本発明の効果が得られない。製膜中にオンラインで常時表面改質を施すことで溶融物を常に高エネルギー照射直後の改質効果が高い状態の表面に接触させることができる。
 《常圧プラズマ照射》
 図2は、本発明の光学フィルムの製造方法の実施に使用することができる常圧プラズマ照射装置の構造を説明するための説明図である。
 常圧プラズマ照射装置21は、対向する電極間に、高周波電圧を印加して放電させることにより、反応性ガスをプラズマ状態とし、これによって、ウェブの添加剤揮発蒸気を二酸化炭素や水などに分解するとともに、ウェブ表面を改質するものである。
 常圧プラズマの方式は、大きくは二つに分けられ、一つはダイレクト方式やプラナー方式と呼ばれるもので、被処理体をはさむように対向配置された電極間に高周波電力を加えて、供給ガスをプラズマ化するものである。もう一つの方式は、リモート方式やダウンストリーム方式と呼ばれるもので、反応性ガスを高周波電圧が加えられた電極の間を通して導入しプラズマ化するものである。前記のいずれの方式も、本発明に使うことができる。
 図2は、前記のリモート方式やダウンストリーム方式と呼ばれるタイプの常圧プラズマ装置を示すものである。
 図2において、参照符号aおよび参照符号bは常圧プラズマ照射装置21の対向電極、参照符号gは反応性ガス(以下、原料ガスgという場合がある)、参照符号dはプラズマ噴射スリットから狭圧回転体(タッチロール6)表面までの間隙である。
 常圧プラズマ照射装置21の簡単な構造として、高周波電圧が加えられた対向電極aおよび対向電極bの間に、反応性ガスgを導入、通過させてプラズマ化し、狭圧回転体(タッチロール6)表面に噴射供給し、当該狭圧回転体(タッチロール6)の表面を改質する。
 本実施の形態においては、このようなハイパワーの電圧を印加して、均一なグロー放電状態を保つことができる電極を常圧プラズマ照射装置21に採用する必要がある。
 このような電極としては、金属母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。少なくとも対向する印加電極とアース電極の片側に誘電体を被覆すること、さらに好ましくは、対向する印加電極とアース電極の両方に誘電体を被覆することである。誘電体としては、比誘電率が6~45の無機物であることが好ましく、このような誘電体としては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等が挙げられる。
 また、プラズマの噴射供給を行う吹出しスリットと狭圧回転体(タッチロール6)表面との間隙dは、近すぎると常圧プラズマ照射装置21と接触して狭圧回転体(タッチロール6)に擦り傷をつくってしまい、反対に、離しすぎるとプラズマのラジカルが十分届かず、狭圧回転体表面の改質が十分できないため、1~30mmが好ましく、さらには、2~20mmがより好ましい。
 また、原料ガスgには、窒素や酸素、アルゴン、ヘリウムなど種々のものが利用可能であるが、環境面、排気の後処理、ランニングコストの観点から、窒素が好ましい。さらには、窒素に微量の酸素を混合するとより好ましい。酸素の混合比率は、原料ガスの体積に対して5体積%以下が望ましい。
 また、常圧プラズマの原料ガス風量は、プラズマ幅1m当たり、20~5000L/minが望ましい。さらには、40~2500L/minがより好ましい。また、常圧プラズマ照射装置21の近くに排気装置を設けて、分解ガスの排気を行うのが望ましい。
 また、常温プラズマ処理の処理条件としては電極間に供給する電力が、1W/cm以上、50W/cm以下(放電が起こる範囲の面積)であることが好ましい。処理条件を、この範囲とすることで、アーク放電などの異常放電を起こすことなく、十分な表面処理が行える点で好ましい。
 《コロナ放電処理》
 コロナ放電処理とは、大気圧下、電極間に1kV以上の高電圧を印加し、放電することで行う処理のことであり、春日電機(株)や(株)トーヨー電機などで市販されている装置を用いて行うことができる。コロナ放電処理の強度は、電極間距離、単位面積当たりの出力、ジェネレーターの周波数に依存する。コロナ放電処理装置の一方の電極(A電極)は、市販のものを用いることができるが、材質はアルミニウム、ステンレスなどから選択ができる。もう一方はプラスチックフィルムを抱かせるための電極(B電極)であり、コロナ放電処理が、安定かつ均一に実施されるように、前記A電極に対して一定の距離に設置されるロール電極である。これも通常市販されているものを用いることが出来、材質は、アルミニウム、ステンレス、及びそれらの金属で出来たロールに、セラミック、シリコン、EPTゴム、ハイパロンゴムなどがライニングされているロールが好ましく用いられる。
 本発明のコロナ放電処理に用いる周波数は、20~100kHzの範囲内の周波数であり、30~60kHzの周波数が好ましい。周波数が低下するとコロナ放電処理の均一性が劣化し、コロナ放電処理のムラが発生する。また、周波数が大きくなると、高出力のコロナ放電処理を行う場合には、特に問題ないが、低出力のコロナ放電処理を実施する場合には、安定した処理を行うことが難しくなり、結果として、処理ムラが発生する。
 本発明のコロナ放電処理の出力は、1~5W・min/mであるが、2~4W・min/mの出力が好ましい。
 本発明の、前記A電極とフィルムとの距離は、5~50mmであるが、好ましくは、10~35mmである。間隙が開いてくると、一定の出力を維持するためにより高電圧が必要になり、ムラが発生し易くなる。また、間隙が狭くなりすぎると、印加する電圧が低くなりすぎ、ムラが発生し易くなる。更にまた、フィルムを搬送して連続処理する際に電極にフィルムが接触し傷が発生する。
 《エキシマ紫外線照射》
 図3は、本発明の光学フィルムの製造方法において使用することができるエキシマ紫外線照射装置22の原理を説明するための説明図である。
 図3において、参照符号uはエキシマ紫外線ランプ、参照符号rは反射板、参照符号pはパージガス、参照符号dはエキシマ紫外線ランプuから狭圧回転体(タッチロール6))表面までの間隙である。
 本実施の形態においては、種々の紫外線照射装置を用いることができるが、特に、波長が250nm以下が好ましい。このような紫外線照射下では、パージガスpに含まれる酸素は活性酸素やオゾンを生成し、紫外線とともに、狭圧回転体(タッチロール6)の表面を改質するものである。
 また、紫外線ランプuと狭圧回転体(タッチロール6)表面との間隙dは、近すぎると、ウェブのカールなどで紫外線ランプ装置と接触して狭圧回転体(タッチロール6)に擦り傷をつくってしまい、離しすぎると、紫外線光が酸素に吸収されて狭圧回転体表面の改質が十分できなくなるため、1~20mm程度が好ましく、さらには、2~15mmがより好ましい。また、紫外線照射装置22の近くに排気装置を設け、分解ガスの排気を行うのが望ましい。
 また、エキシマ紫外線処理の処理条件としては、主波長が172nmの紫外線を1~3,000mJ/cmの光量で照射するのが好ましい。処理条件を、この範囲とすることで、短時間に十分な表面処理効果を得られる点で好ましい。
 (光学フィルムの製造方法:溶融流延法を用いた製膜方法)
 本発明の光学フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であることを特徴とする。
 以下、各工程について詳細な説明をする。
 (押出工程)
 原材料となる熱可塑性樹脂と、その他必要により添加される安定化剤等の添加剤は、溶融する前に混合しておくことが好ましい。混合は、V型混合機、円錐スクリュー型混合機、水平円筒型混合機等、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー一般的な混合機を用いることができる。混合したフィルム構成材料を押出し機1を用いて、押し出し温度200~300℃程度で溶融し、リーフディスクタイプのフィルター2などで濾過し、異物を除去する。可塑剤などの添加剤を予め混合しない場合は、押出し機1の途中で練り込んでもよい。均一に添加するために、スタチックミキサー3などの混合装置を用いることが好ましい。
 押出し機1から押し出され、フィルター2でろ過されたフィルム構成材料は、流延ダイ4に送られ、流延ダイ4のスリットからフィルム状に押し出される。
 (冷却工程)
 押出工程で流延ダイ4から押し出されたフィルム状の樹脂は、第1冷却ローラ5と弾性タッチロール6とに挟圧されて、冷却されると共に表面が平坦化される。
 弾性タッチロール6は、可撓性の金属スリーブの内部に弾性ローラを配したものである。弾性タッチロール6が第1冷却ロール5に向けて押圧されると、弾性ローラが金属スリーブを第1冷却ロール5に押しつけ、金属スリーブ及び弾性ローラは第1冷却ロール5の形状になじんだ形状に対応しつつ変形し、第1冷却ロールとの間にニップを形成する。金属スリーブの内部で弾性ローラとの間に形成される空間には、冷却液が流される。この弾性タッチロール6は不図示の付勢手段により第1冷却ロール5に向けて付勢される。弾性タッチロール6によってダイラインのノイズを良好に解消するためには、弾性タッチロール6がフィルムを挟圧するときのフィルムの粘度が適切な範囲であることが重要となる。また、熱可塑性樹脂は温度による粘度の変化が比較的大きいことが知られている。従って、弾性タッチロール6がフィルムを挟圧するときの粘度を適切な範囲に設定するためには、弾性タッチロール6がフィルムを挟圧するときのフィルムの温度を適切な範囲に設定することが重要となる。それでフィルム10のガラス転移温度をTgとしたとき、フィルム10が弾性タッチロール6に挟圧される直前のフィルム10の温度Tを、Tg+80℃<T<Tg+140℃を満たすように設定すればよい。フィルム温度TがTgよりも低いとフィルムの粘度が高すぎて、ダイラインを矯正できなくなる。逆に、フィルムの温度TがTg+140℃よりも高いと、フィルム表面とロールが均一に接着せず、やはりダイラインを矯正することができない。好ましくはTg+100℃<T<Tg+130℃、さらに好ましくはTg+110℃<T<Tg+130℃である。タッチロール6がフィルムを挟圧するときのフィルムの温度を適切な範囲に設定するには、流延ダイ4から押し出された溶融物が第1冷却ロール5に接触する位置P1から第1冷却ロール5と弾性タッチロール6とのニップの、第1冷却ロール5の回転方向に沿った長さLを調整すればよい。
 第1冷却ロール5、第2冷却ロール7、補助冷却ロール8に好ましい材質は、炭素鋼、ステンレス鋼、樹脂、などが挙げられる。また、表面精度は高くすることが好ましく表面粗さとして0.3S以下、より好ましくは0.01S以下とする。
 流延ダイ4からフィルム10は、第1冷却ロール5、第2冷却ロール7、及び補助冷却ロール8に順次密着させて搬送しながら冷却固化させ、未延伸のフィルム10を得る。
 第1冷却ロール5、第2冷却ロール7、補助冷却ロール8のそれぞれの表面温度は、冷却ロールの内部に水やオイルなどの熱媒体を流すことにより調整することができる。
 フィルム10に添加される添加剤の中の、冷却ロールに転移しやすい紫外線吸収剤の融点をMpとすると、Mpよりも高い温度で溶融され押し出されたフィルム10が第1冷却ロール5と接触している間の温度をMp+3℃より高い温度に維持するために、第1冷却ロール5の表面温度は、Mp+3℃以上の温度に調整される。このようにすることで、フィルム10と第1冷却ロール5とが接触している間のフィルム10の温度を添加剤の融点Mpより3℃以上高くすることができ、添加剤が第1冷却ロール5の表面に転移して汚す程度を抑制することができる。
 また、第2冷却ロール7の表面温度は、フィルム10が接触している間、フィルム10の温度がMp-3℃以下を維持するように、調整される。このようにすることで、添加剤が第2冷却ロール7の表面に転移して汚す程度を抑制することができる。
 補助冷却ロール8の表面温度は、第2冷却ロール7の表面温度より低い、所定の温度に調整すればよく、補助冷却ロール8と接触しているフィルム10の温度は添加剤の融点Mp-3℃以下になっている。
 〔弾性タッチロール〕
 本発明においては、前記挟圧回転体(タッチロール6)として、外周に金属円筒を有する弾性(タッチ)ロール6を用いることが好ましい。
 本発明で好適に用いることができる弾性タッチロール6としては、例えば、金属製外筒と内筒との二重構造になっており、その間に冷却流体を流せるように空間を有しているものである。
 さらに、金属製外筒は弾性を有していることにより、タッチロール表面の温度を精度よく制御でき、かつ適度に弾性変形する性質を利用して、長手方向にフィルムを押圧する距離が稼げるとの効果を有することにより、液晶表示装置で画像を表示したときに、明暗のスジや斑点状ムラがないという効果が得られるのである。
 金属製外筒の肉厚の範囲は、0.003≦(金属製外筒の肉厚)/(タッチロールの半径)≦0.03であれば、適度な弾性となり好ましい。タッチロールの半径が大きければ金属外筒の肉厚が厚くても適度に撓むのである。
 弾性タッチロールの直径は100~600mmが好ましい。金属製外筒の肉厚があまり薄すぎると強度が不足し、破損の懸念がある。一方、厚すぎると、ロール質量が重くなりすぎ、回転ムラが発生する懸念がある。従って、金属外筒の肉厚は、0.1~5mmであることが好ましい。
 金属外筒表面の表面粗さは、算術平均粗さRaで0.1μm以下とすることが好ましく、更に0.05μm以下とすることが好ましい。ロール表面が平滑であるほど、得られるフィルムの表面も平滑にできるのである。
 金属外筒の材質は、平滑で、適度な弾性があり、耐久性があることが求められる。炭素鋼、ステンレス、チタン、電鋳法で製造されたニッケルなどが好ましく用いることができる。更にその表面の硬度をあげたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。表面加工した表面は更に研磨し上述した表面粗さとすることが好ましい。
 内筒は、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの軽量で剛性のある金属製内筒であることが好ましい。内筒に剛性をもたせることで、ロールの回転ぶれを抑えることができる。内筒の肉厚は、外筒の2~10倍とすることで十分な剛性が得られる。
 内筒には更にシリコーン、フッ素ゴムなどの樹脂製弾性材料が被覆されていてもよい。
 冷却流体を流す空間の構造は、ロール表面の温度を均一に制御できるものであればよく、例えば、巾方向に行きと戻りが交互に流れるようにしたり、スパイラル状に流れるようにすることでロール表面の温度分布の小さい温度制御ができる。
 冷却流体は、特に制限はなく、使用する温度域に合わせて、水やオイルを使用できる。
 弾性タッチロール6の表面温度Tr0は、フィルムのガラス転移温度(Tg)より低いことが好ましい。Tgより高いと、フィルムとロールとの剥離性が劣る場合がある。Tg-50℃~Tgであることが更に好ましい。
 本発明で用いる弾性タッチロール6は、巾方向の中央部が端部より径が大きいいわゆるクラウンロールの形状とすることが好ましい。
 タッチロール6は、その両端部を加圧手段でフィルムに押圧するのが一般的であるが、この場合、タッチロール6が撓むため、端部にいくほど強く押圧されてしまう現象がある。タッチロール6をクラウン形状にすることで高度に均一な押圧が可能となるのである。
 本発明で用いる弾性タッチロール6の幅は、フィルム幅よりも広くすることで、フィルム全体を冷却ロールに密着できるので好ましい。また、ドロー比が大きくなると、フィルムの両端部がネックイン現象により耳高(端部の膜厚が厚くなる)になる場合がある。
 この場合は、耳高部を逃げるように、金属製外筒の幅をフィルム幅より狭くしてもよい。あるいは、金属製外筒の外径を小さくして耳高部を逃げてもよい。
 金属製弾性タッチロール6の具体例としては、特許第3194904号公報、特許第3422798号公報、特開2002-36332号公報、特開2002-36333号公報に記載されている成形用ロールが挙げられる。
 弾性タッチロール6の撓みを防止するため、冷却ロールに対してタッチロール6の反対側にサポートロールを配してもよい。
 弾性タッチロール6の表面温度Tr0を更に均一にするため、タッチロール6に温調ロールを接触させたり、温度制御された空気を吹き付けたり、液体などの熱媒体を接触させてもよい。
 本発明では、更に弾性タッチロール6の押圧時のタッチロール線圧を1kg/cm以上、50kg/cm以下、タッチロール6側のフィルム表面温度Ttを、Tg<Tt<Tg+110℃とすることが好ましい。
 弾性タッチロール線圧をこの範囲とすることで液晶表示装置で画像を表示した際の明暗のスジや斑点状ムラのない偏光子保護フィルムが得られるのである。
 線圧とは、弾性タッチロール6がフィルムを押圧する力を押圧時のフィルム幅で除した値である。線圧を前記の範囲にする方法は、特に限定はなく、例えば、エアーシリンダーや油圧シリンダーなどでロール両端を押圧することができる。
 サポートロールにより弾性タッチロール6を押圧することで、間接的にフィルムを押圧してもよい。
 弾性タッチロール6でフィルムを押圧する際のフィルム温度は、高いほど、ダイラインに起因する明暗のスジが改良されるのだが、あまり高すぎると、斑点状ムラが劣化する。これは、フィルム中から揮発成分が揮発し、タッチロールで押圧する際に均一に押圧されないためと予想している。低すぎるとダイラインに起因する明暗のスジが改善されない。
 押圧時のフィルム温度を前記範囲にする方法は特に限定はないが、例えば、ダイと冷却ロール間の距離を近づけて、ダイと冷却ロール間での冷却を抑制する方法やダイと冷却ロール間を断熱材で囲って保温したり、あるいは熱風や赤外線ヒータやマイクロ波加熱等により加温する方法が挙げられる。
 フィルム表面温度及びロール表面温度は非接触式の赤外温度計で測定できる。具体的には、非接触ハンディ温度計(IT2-80、(株)キーエンス製)を用いてフィルムの幅手方向に10箇所を被測定物から0.5mの距離で測定する。
 弾性タッチロール6側のフィルム表面温度Ttは、搬送されているフィルムをタッチロールをはずした状態でタッチロール6側から非接触式の赤外温度計で測定したフィルム表面温度のことをさす。
 なお、本発明に係る弾性タッチロール6としては、特開平03-124425号公報、特開平08-224772号公報、特開平07-100960号公報、特開平10-272676号公報、国際公開97/028950号、特開平11-235747号公報、特開2002-36332号公報、特開2005-172940号公報や特開2005-280217号公報に記載されているような表面が薄膜金属スリーブ被覆シリコンゴムロールを使用することができるが、下記の弾性タッチロール6であることも好ましい。
 セルロースエステルを含む溶融物は他の熱可塑性樹脂と比較して、溶融粘度が高く、延伸もしにくい。そのため、ドロー比が大きいと搬送方向で膜厚変動が生じやすく、又、テンター工程で延伸する際にも破断しやすくなるという問題があり、せいぜいドロー比7~8程度で実施していたのであるが、本発明では、セルロースエステルを含む溶融物をダイからフィルム状に押出し、ドロー比10以上30以下として得られたフィルムを、弾性タッチロール6で冷却ロールに押圧しながら搬送することが好ましい。
 ドロー比とは、ダイのリップクリアランスを冷却ロール上で固化したフィルムの平均膜厚で除した値である。ドロー比をこの範囲とすることで、液晶表示装置で画像を表示したときに、明暗のスジや斑点状ムラがなく、生産性の良好な偏光子保護フィルムが得られるのである。
 ドロー比は、ダイリップクリアランスと冷却ロールの引き取り速度により調整できる。ダイリップクリアランスは、900μm以上が好ましく、更に1mm以上2mm以下が好ましい。
 (剥離工程)
 次に、補助冷却ロール8で所定温度に冷却されたフィルム10は、剥離工程として、剥離ロール9によって補助冷却ロール8から剥離される。
 (延伸工程)
 冷却固化され剥離された未延伸のフィルム10は、ダンサーロール(フィルム張力調整ロール)11を経て縦延伸装置12aに導き、そこで縦延伸される。続いて横延伸装置12bに導き、そこでフィルム10を横方向(幅方向)に延伸する。この延伸により、フィルム中の分子が配向される。
 フィルムを縦延伸する方法は、2本のロール間の速度差により延伸する方法を好ましく用いることができる。
 フィルムを幅方向に延伸する方法は、公知のテンターなどを好ましく用いることができる。
 また延伸工程には公知の熱固定条件、冷却、緩和処理を行ってもよく、目的とする光学フィルムに要求される特性を有するように適宜調整すればよい。
 光学フィルムとして位相差フィルムを製造し、さらに偏光子保護フィルムの機能を複合させる場合、屈折率制御を行う必要が生じる。屈折率制御は、延伸操作により好ましく行うことが可能である。以下、その延伸方法について説明する。
 位相差フィルムの延伸工程において、熱可塑性樹脂の一方向に1.0~2.0倍延伸し、フィルム面内にそれと直交する方向に1.01~2.5倍延伸することで、必要とされるリターデーションRo及びRtを制御することができる。ここで、Roとは面内リターデーションを示し、面内の長手方向MDの屈折率と幅方向TDの屈折率との差に厚さを乗じたものである。一方、Rtとは厚さ方向リターデーションを示し、面内の屈折率(長手方向MDと幅方向TDの平均)と厚さ方向の屈折率との差に厚さを乗じたものである。
 延伸は、例えばフィルムの長手方向及びそれとフィルム面内で直交する方向に行うことができる。即ち幅方向に対して、逐次又は同時に行うことができる。このとき少なくとも一方向に対しての延伸倍率が小さ過ぎると十分な位相差が得られない場合があり、大き過ぎると延伸が困難となりフィルム破断が発生してしまう場合がある。
 互いに直交する二軸方向に延伸することは、フィルムの屈折率nx、ny、nzを所定の範囲に入れるために有効な方法である。ここで、nxとは長手MD方向の屈折率であり、nyとは幅手TD方向の屈折率であり、nzとは厚さ方向の屈折率である。
 例えば溶融流延方向に延伸した場合、幅方向の収縮が大き過ぎると、nzの値が大きくなり過ぎてしまう。この場合、フィルムの幅収縮を抑制、あるいは幅方向にも延伸することにより改善することができる。幅方向に延伸する場合、幅方向で屈折率に分布が生じることがある。この分布は、テンター法を用いた場合に現れることがあり、フィルムを幅方向に延伸したことで、フィルム中央部に収縮力が発生し、端部が固定されていることにより生じる現象で、いわゆるボーイング現象と呼ばれるものと考えられる。この場合でも、流延方向に延伸することで、ボーイング現象を抑制でき、幅方向の位相差の分布を少なくできる。
 互いに直行する二軸方向に延伸することにより、得られるフィルムの膜厚変動を減少させることができる。位相差フィルムの膜厚変動が大き過ぎると位相差のムラとなり、液晶ディスプレイに用いたとき着色等のムラが問題となることがある。
 熱可塑性樹脂フィルムの膜厚変動は、±3%、さらに±1%の範囲とすることが好ましい。
 (巻き取り工程)
 延伸工程の後、フィルムの端部をスリッター13を用いて、製品となる幅にスリットして裁ち落とし、エンボスリング14及びバックロール15よりなるナール加工装置によりナール加工(エンボッシング加工)をフィルム両端部に施す。その後、巻き取り工程として、巻取り装置16によって巻き取り、フィルム(元巻き)Fを得る。ナール加工の方法は、凸凹のパターンを側面に有する金属リングを加熱や加圧により加工することができる。なお、フィルム両端部のクリップの把持部分は通常、変形しており、フィルム製品として使用できないので、切除されて、原料として再利用される。
 (熱可塑性樹脂)
 本発明の光学フィルムの製造方法に用いる熱可塑性樹脂は、溶融流延製膜法により製膜可能であれば特に限定されない。
 ここで、「熱可塑性樹脂」とは、ガラス転移温度又は融点まで加熱することによって軟らかくなり、目的の形に成形できる樹脂をいう。
 熱可塑性樹脂としては、一般的汎用樹脂を使用することができる。一般的汎用樹脂としては、セルロースエステル、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン、PTFE)、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、AS樹脂、アクリル樹脂(PMMA)等があり、溶媒に可溶なものを適宜溶解して本発明に係る方法で処理することが好ましい。
 また、強度や壊れにくさを特に要求される場合、ポリアミド(PA)、ナイロン、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE、変性PPE、PPO)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート(GF-PET)、環状ポリオレフィン(COP)等を用いることができる。
 さらに高い熱変形温度と長期使用できる特性を要求される場合は、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、PTFE、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)等を用いることができる。
 なお、本発明の用途にそって樹脂を複数種類組み合わせて使用したり、分子量の異なる樹脂を組み合わせて使用したりすることが可能である。
 本発明においては、熱可塑性樹脂として、特に、セルロースエステル系樹脂、アクリル系樹脂、及びシクロオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種の樹脂を含有することが好ましい。
 以下、本発明において好適に用いることができる熱可塑性樹脂について詳細な説明をする。
 〈セルロースエステル系樹脂〉
 本発明に用いることができるセルロースエステル系樹脂は、セルロース(ジ、トリ)アセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
 これらの中で特に好ましいセルロースエステルは、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートである。
 混合脂肪酸エステルの置換度として、炭素原子数2~4のアシル基を置換基として有している場合、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基又はブチリル基の置換度をYとして、下記式(I)及び(II)をともに満たすセルロースエステルを含むセルロースエステル系樹脂であることが好ましい。
 式(I)  2.0≦X+Y≦3.0
 式(II)  0≦X≦2.5
 さらに、本発明で用いられるセルロースエステルは、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn比が1.5~5.5のものが好ましく用いられ、より好ましくは2.0~5.0のものであり、さらに好ましくは2.5~5.0のものであり、特に好ましくは3.0~5.0のものが好ましく用いられる。
 本発明で用いられるセルロースエステルの原料セルロースは、木材パルプでも綿花リンターでもよく、木材パルプは針葉樹でも広葉樹でもよいが、針葉樹の方がより好ましい。製膜の際の剥離性の点からは綿花リンターが好ましく用いられる。これらから作られたセルロースエステルは適宜混合して、或いは単独で使用することができる。
 例えば、綿花リンター由来セルロースエステル:木材パルプ(針葉樹)由来セルロースエステル:木材パルプ(広葉樹)由来セルロースエステルの比率を100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30として用いることができる。
 本発明において、セルロースエステル系樹脂は、20mlの純水(電気伝導度0.1μS/cm以下、pH6.8)に1g投入し、25℃、1hr、窒素雰囲気下にて攪拌した時のpHが6~7、電気伝導度が1~100μS/cmであることが好ましい。
 〈アクリル系樹脂〉
 本発明に用いることができるアクリル系樹脂には、メタクリル樹脂も含まれる。樹脂としては特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位50~99質量%、及びこれと共重合可能な他の単量体単位1~50質量%からなるものが好ましい。
 共重合可能な他の単量体としては、アルキル数の炭素数が2~18のアルキルメタクリレート、アルキル数の炭素数が1~18のアルキルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸、スチレン、α-メチルスチレン、核置換スチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β-不飽和ニトリル、無水マレイン酸、マレイミド、N-置換マレイミド、グルタル酸無水物等が挙げられ、これらは単独で、あるいは2種以上を併用して用いることができる。
 これらの中でも、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、s-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が好ましく、メチルアクリレートやn-ブチルアクリレートが特に好ましく用いられる。
 アクリル系樹脂としては、市販のものも使用することができる。例えば、デルペット60N、80N(旭化成ケミカルズ(株)製)、ダイヤナールBR52、BR80、BR83、BR85、BR88(三菱レイヨン(株)製)、KT75(電気化学工業(株)製)等を使用することができる。
 〈ラクトン環構造を有するアクリル系重合体〉
 本発明に用いることができるアクリル系樹脂にはラクトン環構造を有するアクリル系重合体も含まれる。
 ラクトン環構造を有するアクリル系重合体は、好ましくは下記一般式(1)で表されるラクトン環構造を有するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、R、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の有機残基を表す。)
 Rで表される有機残基として、例えば、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、アリール基等が挙げられる。Rは水素原子が好ましい。
 Rで表される有機残基として、例えば、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、アリール基、炭素数1~8のヒドロキシアルキル基、-(CH)mNR1112、-(CH)mN(R111213・M、又は(CO)pR14等が挙げられる。ここで、R11、R12及びR13は同一でも異なっていてもよく、各々、炭素数1~8のアルキル基であり、R14は炭素数1~18のアルキル基であり、m=2~5、p=1~80であり、MはCl、Br、SO 2-、PO 3-、CHCOO又はHCOOである。Rは水素原子、又は炭素数1~18のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、又はエチル基がより好ましい。
 Rで表される有機残基として、例えば、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、アリール基、炭素数1~8のヒドロキシアルキル基等が挙げられる。Rは水素原子、炭素数1~18のアルキル基、又は炭素数1~8のヒドロキシアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、又は2-ヒドロキシエチル基がより好ましい。
 ラクトン環構造を有するアクリル系重合体とセルロースエステル樹脂の合計に対する、一般式(1)で表されるラクトン環構造を有するアクリル系重合体の含有割合は、好ましくは5~90質量%、より好ましくは10~70質量%、さらに好ましくは10~60質量%、特に好ましくは10~50質量%である。
 また、ラクトン環構造を有するアクリル系重合体は、他のアクリル系重合体と併用して含まれていてもよく、ラクトン環構造を有するアクリル系重合体と他のアクリル系重合体を合わせたアクリル系重合体総量の含有割合は、好ましくは5~90質量%、より好ましくは10~70質量%、さらに好ましくは10~60質量%、特に好ましくは10~50質量%である。
 ラクトン環構造を有するアクリル系重合体は、一般式(1)で表されるラクトン環構造以外の構造を有していてもよい。一般式(1)で表されるラクトン環構造以外の構造としては、特に限定されないが、ラクトン環を有するアクリル系重合体の製造方法として後に説明するような、(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシル基(水酸基)含有単量体、不飽和カルボン酸、下記一般式(2)で表される単量体から選ばれる少なくとも一種を重合して構築される重合体構造単位(繰り返し構造単位)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、炭素数1~20のアルキル基、アリール基、-OAc基、-CN基、-CO-R基、又はC-O-R基を表し、Ac基はアセチル基を表し、R及びRは水素原子又は炭素数1~20の有機残基を表す。)
 〈シクロオレフィン系樹脂〉
 本発明においては、シクロ(以下、「環状」ともいう。)オレフィン系樹脂を用いることが好ましい。シクロオレフィン系樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
 ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体又はそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体又はそれらの水素化物等を挙げることができる。
 これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環(共)重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、7,8-ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、及びこれらの化合物の誘導体(例えば、環に置換基を有するもの)などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一又はそれぞれ異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 極性基の種類としては、ヘテロ原子、又はヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホ基などが挙げられる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類及びその誘導体、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエン及びその誘導体などが挙げられる。
 ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に(共)重合することにより得ることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテンなどの炭素数2~20のα-オレフィン及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィン及びこれらの誘導体;1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α-オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
 ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
 ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素添加物、及びノルボルネン構造を有する単量体とこれと付加共重合可能なその他の単量体との付加共重合体の水素添加物は、これらの重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素添加触媒を添加し、炭素-炭素不飽和結合を好ましくは90%以上水素添加することによって得ることができる。
 ノルボルネン系樹脂の中でも、繰り返し単位として、X:ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4-ジイル-エチレン構造と、Y:トリシクロ[4.3.0.12,5]デカン-7,9-ジイル-エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して90質量%以上であり、かつ、Xの含有割合とYの含有割合との比が、X:Yの質量比で100:0~40:60であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れる光閉じ込めフィルムを得ることができる。
 本発明に用いる環状オレフィン樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定される。溶媒としてシクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン)を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、通常20,000~150,000である。好ましくは25,000~100,000、より好ましくは30,000~80,000である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成型加工性とが高度にバランスされ好適である。
 環状オレフィン樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよい。耐久性及び延伸加工性の観点から、ガラス転移温度は、好ましくは130~160℃、より好ましくは135~150℃である。
 環状オレフィン樹脂の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、緩和時間、生産性等の観点から、1.2~3.5、好ましくは1.5~3.0、より好ましくは1.8~2.7である。
 本発明に用いる環状オレフィン樹脂は、光弾性係数の絶対値が10×10-12Pa-1以下であることが好ましく、7×10-12Pa-1以下であることがより好ましく、4×10-12Pa-1以下であることがさらに好ましい。光弾性係数Cは、複屈折をΔn、応力をσとしたとき、C=Δn/σで表される値である。
 本発明において、環状オレフィン樹脂には、実質的に粒子を含まないことが好ましい。ここで、『実質的に粒子を含まない』とは、環状オレフィン樹脂からなるフィルムへ粒子を添加しても、未添加状態からのヘイズ値の上昇巾が0.05%以下の範囲である量までは許容できることを意味する。特に、脂環式ポリオレフィン樹脂は、多くの有機粒子や無機粒子との親和性に欠けるため、前記範囲を超えた粒子を添加した環状オレフィン樹脂フィルムを延伸すると、空隙が発生しやすく、その結果として、ヘイズ値の著しい低下が生じるおそれがある。
 〈ポリカーボネート系樹脂〉
 本発明では、種々の公知のポリカーボネート系樹脂も使用することができる。本発明においては、特に芳香族ポリカーボネートを用いることが好ましい。当該芳香族ポリカーボネートについて特に制約はなく、所望するフィルムの諸特性が得られる芳香族ポリカーボネートであれば特に制約はない。
 一般に、ポリカーボネートと総称される高分子材料は、その合成手法において重縮合反応が用いられて、主鎖が炭酸結合で結ばれているものを総称するが、これらの内でも、一般に、フェノール誘導体と、ホスゲン、ジフェニルカーボネート等から重縮合で得られるものを意味する。通常、ビスフェノール-Aと呼称されている2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンをビスフェノール成分とする繰り返し単位で表される芳香族ポリカーボネートが好ましく選ばれるが、適宜各種ビスフェノール誘導体を選択することで、芳香族ポリカーボネート共重合体を構成することができる。
 このような共重合成分として、このビスフェノール-A以外に、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-フェニルエタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロプロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等を挙げることができる。
 また、一部にテレフタル酸及び/又はイソフタル酸成分を含む芳香族ポリエステルカーボネートを使用することも可能である。このような構成単位をビスフェノール-Aからなる芳香族ポリカーボネートの構成成分の一部に使用することにより芳香族ポリカーボネートの性質、例えば耐熱性、溶解性を改良することができるが、このような共重合体についても本発明は有効である。
 ここで用いられる芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量は、10000以上、200000以下であれば好適に用いられる。粘度平均分子量20000~120000がより好ましい。粘度平均分子量が10000より低い樹脂を使用すると得られるフィルムの機械的強度が不足する場合があり、また400000以上の高分子量になるとドープの粘度が大きくなり過ぎ取扱い上問題を生じるので好ましくない。粘度平均分子量は市販の高速液体クロマトグラフィ等で測定することができる。
 本発明に係る芳香族ポリカーボネートのガラス転移温度は200℃以上であることが高耐熱性のフィルムを得る上で好ましく、より好ましくは230℃以上である。これらは、前記共重合成分を適宜選択して得ることができる。ガラス転移温度は、DSC装置(示差走査熱量分析装置)にて測定することができ、例えばセイコー電子工業(株)製:RDC220にて、10℃/分の昇温条件によって求められる、ベースラインが偏奇し始める温度である。
 本発明において、前記芳香族ポリカーボネートを含むドープ組成物に用いる溶媒は、メチレンクロライド、及び炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールを4~14質量部含有する混合溶媒であることが好ましい。
 前記炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールの混合量は、好ましくは4~12質量部である。このような混合溶媒を用い、従来よりも高い残留溶媒濃度でウェブを剥離することにより、ウェブ剥離時の強い静電気の発生を抑制し、これによりベルトが損傷したり、フィルムのスジやムラ、微小傷が発生したりすることを防止することができる。
 加えるアルコールの種類は用いる溶媒により制限される。アルコールと当該溶媒とが相溶性があることが必要条件である。これらは単独で加えても良いし、二種類以上組み合わせても問題ない。本発明におけるアルコールとしては、炭素数1~6、好ましくは1~4、より好ましくは2~4の鎖状或いは分岐した脂肪族アルコールが好ましい。具体的にはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ターシャリ-ブタノールなどが挙げられる。これらのうちエタノール、イソプロパノール、ターシャリ-ブタノールはほぼ同等の効果が得られるが、メタノールはやや効果が低い。理由は明らかでないが溶媒の沸点、即ち乾燥時の飛び易さが関係しているものと推測される。それ以上の高級アルコールは、高沸点であるためフィルム製膜後も残留しやすくなるので好ましくない。
 アルコールの添加量は慎重に選択されなければならない。これらのアルコールは芳香族ポリカーボネートに対して溶解せず、完全な貧溶媒である。従ってあまり多く加えることはできず、満足すべき剥離性が得られる最少量とすべきである。上述したようにメチレンクロライドに対して4~14質量部、好ましくは4~12質量部である。メチレンクロライド量に対しては、添加量が4~14質量部の範囲であると、当該溶媒のポリマーに対する溶解性、ドープ安定性が向上し、剥離性改善の効果が大きくなる。
 本発明はドープ組成物中、前記メチレンクロライドと脂肪族アルコールで構成されるが、他の溶媒を使用することもできる。その他残りの溶媒としては芳香族ポリカーボネートを高濃度に溶解し、かつアルコールと相溶性があること、さらに低沸点溶媒であれば特に限定はない。例えば、芳香族ポリカーボネートに対して溶解力のある溶媒として、塩化メチレン以外にクロロホルム、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル系の溶媒、シクロヘキサノン等のケトン系の溶媒が挙げられる。
 他の溶媒を使用する場合は特に限定はなく、効果を勘案して用いればよい。ここでいう効果とは、溶解性や安定性を犠牲にしない範囲で溶媒を混合することによる、たとえば溶液流延法により製膜したフィルムの表面性の改善(レベリング効果)、蒸発速度や系の粘度調節、結晶化抑制効果などである。これらの効果の度合により混合する溶媒の種類や添加量を決定すればよく、また混合する溶媒として1種又は2種以上用いてもかまわない。
 好適に用いられる他の溶媒としてはクロロホルム、1,2-ジクロロエタンなどのハロゲン系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル、メトキシエチルアセテートなどのエーテル系溶媒が挙げられる。
 本発明に係るドープ組成物は、結果としてヘイズ値の低い透明な溶液が得られればいかなる方法で調製してもよい。あらかじめある溶媒に溶解させた芳香族ポリカーボネート溶液に、アルコールを所定量添加してもよいし、アルコールを含む混合溶媒に芳香族ポリカーボネートを溶解させてもよい。ただ先にも述べた様にアルコールは貧溶媒であるため、前者の後から添加する方法ではポリマーの析出によるドープ白濁の可能性があるため、後者の混合溶媒に溶解させる方法が好ましい。
 〈ポリエステル系樹脂〉
 本発明において用いることができるポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸とジオールを重合することにより得られ、ジカルボン酸構成単位(ジカルボン酸に由来する構成単位)の70%以上が芳香族ジカルボン酸に由来し、かつジオール構成単位(ジオールに由来する構成単位)の70%以上が脂肪族ジオールに由来する。
 芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位の割合は70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。
 脂肪族ジオールに由来する構成単位の割合は70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。ポリエステル樹脂は、2種以上を併用してもよい。
 前記芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸等のナフタレンジカルボン酸、4,4′-ビフェニルジカルボン酸、3,4′-ビフェニルジカルボン酸等及びこれらのエステル形成性誘導体が例示できる。
 ポリエステル樹脂には本発明の目的を損なわない範囲でアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸や安息香酸、プロピオン酸、酪酸等のモノカルボン酸を用いることができる。
 前記脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,3-プロピレンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,6-ヘキサンジオール等及びこれらのエステル形成性誘導体が例示できる。
 ポリエステル樹脂には本発明の目的を損なわない範囲でブチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール等のモノアルコール類や、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類を用いることもできる。
 ポリエステル樹脂の製造には、公知の方法である直接エステル化法やエステル交換法を適用することができる。ポリエステル樹脂の製造時に使用する重縮合触媒としては、公知の三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン化合物、酸化ゲルマニウム等のゲルマニウム化合物、酢酸チタン等のチタン化合物、塩化アルミニウム等のアルミニウム化合物等が例示できるが、これらに限定されない。
 好ましいポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート-イソフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-1,4-シクロヘキサンジメチレン-テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキレート樹脂、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート-テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-テレフタレート-4,4′-ビフェニルジカルボキシレート樹脂、ポリ-1,3-プロピレン-テレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート樹脂等が挙げられる。
 より好ましいポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート-イソフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-1,4-シクロヘキサンジメチレン-テレフタレート共重合樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート樹脂が挙げられる。
 ポリエステル樹脂の固有粘度(フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン=60/40質量比混合溶媒中、25℃で測定した値)は、0.7~2.0dl/gが好ましく、より好ましくは0.8~1.5dl/gである。固有粘度が0.7以上であるとポリエステル樹脂の分子量が充分に高いために、これを使用して得られるポリエステル樹脂組成物からなる成形物が成形物として必要な機械的性質を有すると共に、透明性が良好となる。固有粘度が2.0以下の場合、成形性が良好となる。
 (添加剤)
 本発明の光学フィルムに添加することのできる添加剤としては、有機酸と3価以上のアルコールが縮合した構造を有するエステル系可塑剤、多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤の少なくとも一種の可塑剤、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤から選択される少なくとも一種の安定剤を含んでいることが好ましく、この他に過酸化物分解剤、ラジカル捕捉剤、金属不活性化剤、紫外線吸収剤、マット剤、染料、顔料、さらには前記以外の可塑剤、ヒンダードフェノール酸化防止剤以外の酸化防止剤などを含んでも構わない。
 本発明では、フィルム組成物の酸化防止、分解して発生した酸の捕捉、光又は熱によるラジカル種起因の分解反応を抑制又は禁止する等、解明できていない分解反応を含めて、着色や分子量低下に代表される変質や材料の分解による揮発成分の生成を抑制するために、また透湿性、易滑性といった機能を付与するために添加剤を用いる。
 一方、フィルム組成物を加熱溶融すると分解反応が著しくなり、この分解反応によって着色や分子量低下に由来した該構成材料の強度劣化を伴うことがある。またフィルム組成物の分解反応によって、好ましくない揮発成分の発生も併発することもある。
 フィルム組成物を加熱溶融するとき、上述の添加剤が存在することは、材料の劣化や分解に基づく強度の劣化を抑制できる点、又は材料固有の強度を維持できる観点で優れており、本発明の光学フィルムを製造できる観点から上述の添加剤が存在することが必要である。
 また、上述の添加剤の存在は加熱溶融時において可視光領域の着色物の生成を抑制できる点、又は揮発成分がフィルム中に混入することによって生じる透過率やヘイズ値といった光学フィルムとして好ましくない性能を抑制又は消滅できる点で優れている。
 本発明において液晶表示画像の表示画像は、本発明の構成で光学フィルムを用いるとき1%を超えると影響を与えるため、好ましくは、ヘイズ値は1%未満、より好ましくは0.5%未満である。
 フィルム製造時、リターデーションを付与する工程において、該フィルム組成物の強度の劣化を抑制すること、又は材料固有の強度を維持できることにある。フィルム組成物が著しい劣化によって脆くなると、該延伸工程において破断が生じやすくなり、リターデーション値の制御ができなくなることがあるためである。
 上述のフィルム組成物の保存あるいは製膜工程において、空気中の酸素による劣化反応が起こることがある。この場合、前記添加剤の安定化作用とともに、空気中の酸素濃度を低減させる効果を用いることも本発明を具現化する上で好ましい。これは、公知の技術として、不活性ガスとして窒素やアルゴンの使用、減圧~真空による脱気操作、及び密閉環境下による操作が挙げられ、これら3者の内少なくとも1つの方法を前記添加剤と併用することが好ましい。フィルム組成物が空気中の酸素と接触する確率を低減することにより、該材料の劣化が抑制でき、本発明の目的のためには好ましい。
 本発明の光学フィルムは偏光子保護フィルムとして活用するため、本発明に係る偏光板及び偏光板を構成する偏光子に対して経時保存性を向上させる観点から、フィルム組成物中に上述の添加剤が存在することが好ましい。
 本発明に係る偏光板を用いた液晶表示装置は、本発明の光学フィルムに上述の添加剤が存在することにより、前記変質や劣化が抑制されて光学フィルムの経時保存性が向上できるとともに、光学フィルムに付与された光学的な補償設計が長期に亘って安定化し液晶表示装置の表示品質が向上する。
 (酸化防止剤)
 本発明において、酸化防止剤は、樹脂に発生したラジカルを不活性化する、あるいは樹脂に発生したラジカルに酸素が付加したことが起因する樹脂の劣化を抑制する化合物であれば制限なく用いることができる。中でも有用な酸化防止剤としては、フェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物、耐熱加工安定剤、酸素スカベンジャー等が挙げられ、これらの中でも、特にフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、リン系化合物が好ましい。これらの化合物を配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、溶融成型時の熱や熱酸化劣化等による成形体の着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 フェノール系化合物としては既知の化合物を使用することはでき、例えば、米国特許第4,839,405号明細書の第12~14欄に記載されているものを使用することができる。これらには、2,6-ジアルキルフェノール誘導体化合物が含まれる。
 フェノール系化合物の具体例としては、n-オクタデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、n-オクタデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-アセテート、n-オクタデシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、n-ヘキシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルベンゾエート、n-ドデシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルベンゾエート、ネオ-ドデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ドデシルβ(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、エチルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-(n-オクチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンゾエート、2-(n-オクチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-フェニルアセテート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンゾエート、2-(2-ヒドロキシエチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ジエチルグリコールビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-フェニル)プロピオネート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ステアルアミドN,N-ビス-[エチレン3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、n-ブチルイミノN,N-ビス-[エチレン3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2-(2-ステアロイルオキシエチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、2-(2-ステアロイルオキシエチルチオ)エチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,2-プロピレングリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ネオペンチルグリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート)、グリセリン-l-n-オクタデカノエート-2,3-ビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート)、ペンタエリトリトール-テトラキス-[3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,1,1-トリメチロールエタン-トリス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ソルビトールヘキサ-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2-ヒドロキシエチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-ステアロイルオキシエチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,6-n-ヘキサンジオール-ビス[(3’,5’-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリトリトール-テトラキス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナメート)が含まれる。前記タイプのフェノール系化合物は、例えば、BASFジャパンから、“Irganox1076”及び“Irganox1010”という商品名で市販されている。
 本発明において、ヒンダードアミン系化合物の具体例としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-オクトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1-アクロイル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)2,2-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)デカンジオエート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、4-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-1-[2-(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。また、高分子タイプの化合物でも良く、具体例としては、N,N’,N”,N”’-テトラキス-[4,6-ビス-〔ブチル-(N-メチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ〕-トリアジン-2-イル]-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、ジブチルアミンと1,3,5-トリアジン・N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,6-ヘキサメチレンジアミンとN-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ジブチルアミンと1,3,5-トリアジンとN,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔{(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、1,6-ヘキサンジアミン-N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)とモルフォリン-2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンとの重縮合物、ポリ[(6-モルフォリノ-s-トリアジン-2,4-ジイル)〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕-ヘキサメチレン〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕]などの、ピペリジン環がトリアジン骨格を介して複数結合した高分子量HALS;コハク酸ジメチルと4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールとの重合物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールと3,9-ビス(2-ヒドロキシ-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンとの混合エステル化物などの、ピペリジン環がエステル結合を介して結合した化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、ジブチルアミンと1,3,5-トリアジンとN,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔{(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールとの重合物などで、数平均分子量(Mn)が2,000~5,000のものが好ましい。
 前記タイプのヒンダードアミン系化合物は、例えば、BASFジャパンから、“Tinuvin144”及び“Tinuvin770”、(株)ADEKAから“ADK STAB LA-52”という商品名で市販されている。
 本発明において、リン系化合物の具体例としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、6-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンズ[d,f][1.3.2]ジオキサホスフェピンなどのモノホスファイト系化合物;4,4′-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシルホスファイト)、4,4′-イソプロピリデン-ビス(フェニル-ジ-アルキル(C12~C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。前記タイプのリン系化合物は、例えば、住友化学工業(株)から、“SumilizerGP”、(株)ADEKAから、“ADK STAB PEP-24G”及び“ADK STAB PEP-36”という商品名で市販されている。
 本発明において、イオウ系化合物の具体例としては、ジラウリル3,3-チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′-チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3-チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス(β-ラウリル-チオ-プロピオネート)、3,9-ビス(2-ドデシルチオエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。前記タイプのイオウ系化合物は、例えば、住友化学工業(株)から、“Sumilizer TPL-R”、及び“Sumilizer TP-D”という商品名で市販されている。
 酸化防止剤の添加量は、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.01~25質量部、好ましくは0.05~10質量部、さらに好ましくは0.1~3質量部である。
 酸化防止剤は、上述のセルロース樹脂同様に、製造時から持ち越される、あるいは保存中に発生する残留酸、無機塩、有機低分子等の不純物を除去する事が好ましく、より好ましくは純度99%以上である。残留酸、及び水の濃度としては、0.01~100ppmであることが好ましく、この範囲内であれば、樹脂を溶融流延製膜する上で、熱劣化を抑制でき、製膜安定性、フィルムの光学物性、機械物性が向上する。
 (可塑剤)
 本発明においては、可塑剤として、有機酸と3価以上のアルコールが縮合した構造を有するエステル化合物を、可塑剤として1~25質量%含有することが好ましい。1質量%よりも少ないと可塑剤を添加する効果が認められず、25質量%よりも多いとブリードアウトが発生しやすくなり、フィルムの経時安定性が低下するために好ましくない。より好ましくは前記可塑剤を3~20質量%含有する光学フィルムであり、さらに好ましくは5~15質量%含有する光学フィルムである。
 可塑剤とは、一般的には高分子中に添加することによって脆弱性を改良したり、柔軟性を付与したりする効果のある添加剤であるが、本発明においては、セルロースエステル単独での溶融温度よりも溶融温度を低下させるため、また同じ加熱温度においてセルロース樹脂単独よりも可塑剤を含むフィルム組成物の溶融粘度を低下させるために、可塑剤を添加する。また、セルロースエステルの親水性を改善し、光学フィルムの透湿度改善するためにも添加されるため透湿防止剤としての機能を有する。
 ここで、フィルム組成物の溶融温度とは、該材料が加熱され流動性が発現された状態の温度をいう。セルロースエステルを溶融流動させるためには、少なくともガラス転移温度よりも高い温度に加熱する必要がある。ガラス転移温度以上においては、熱量の吸収により弾性率あるいは粘度が低下し、流動性が発現される。しかしセルロースエステルでは高温下では溶融と同時に熱分解によってセルロースエステルの分子量の低下が発生し、得られるフィルムの力学特性等に悪影響を及ぼすことがある。そのため、なるべく低い温度でセルロースエステルを溶融させる必要がある。フィルム組成物の溶融温度を低下させるためには、セルロースエステルのガラス転移温度よりも低い融点又はガラス転移温度をもつ可塑剤を添加することで達成することができる。特に、有機酸と多価アルコールが縮合した構造を有する多価アルコールエステル系可塑剤は、セルロースエステルの溶融温度を低下させ、溶融製膜プロセスや製造後にも揮発性が小さく、工程適性が良好であり、かつ得られる光学フィルムの光学特性・寸法安定性・平面性が良好となる点で優れている。
 なお、本発明においては3価以上のアルコールのヒドロキシル基(水酸基)を置換する有機酸は一種であっても複数種であってもよい。
 本発明において、有機酸と反応して多価アルコールエステル化合物を形成する3価以上のアルコール化合物としては、好ましくは3~20価の脂肪族多価アルコールである。
 好ましい多価アルコールの例としては、例えば以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 アドニトール、アラビトール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ヘキサントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ガラクチトール、グルコース、セロビオース、イノシトール、マンニトール、3-メチルペンタン-1,3,5-トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが好ましい。
 有機酸と3価以上の多価アルコールのエステルは、公知の方法により合成できる。有機酸と多価アルコールを、例えば、酸の存在下縮合させエステル化する方法や、有機酸を予め酸クロライドあるいは酸無水物としておき、多価アルコールと反応させる方法や、有機酸のフェニルエステルと多価アルコールを反応させる方法等があり、目的とするエステル化合物により、適宜、収率のよい方法を選択することが好ましい。
 この様にして得られる多価アルコールエステルの分子量には特に制限はないが、300~1500であることが好ましく、400~1000であることがさらに好ましい。分子量が大きい方が揮発し難くなるため好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
 本発明の光学フィルムは、他の可塑剤と併用してもよい。
 本発明の好ましい可塑剤である有機酸と3価以上の多価アルコールからなるエステル化合物は、セルロースエステルに対する相溶性が高く、高添加率で添加することができる特徴があるため、他の可塑剤や添加剤を併用してもブリードアウトを発生することがなく、必要に応じて他種の可塑剤や添加剤を容易に併用することができる。
 なお、他の可塑剤を併用する際には、有機酸と3価以上の多価アルコールからなるエステル化合物からなる可塑剤が、可塑剤全体の少なくとも50質量%以上含有されることが好ましい。より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上含有されることが好ましい。このような範囲で用いれば、他の可塑剤との併用によっても、溶融流延時のセルロースエステルフィルムの平面性を向上させることができるという、一定の効果を得ることができる。
 好ましい他の可塑剤として下記の可塑剤が挙げられる。
 (多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤)
 多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤、多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤はセルロースエステルと親和性が高く好ましい。
 多価アルコールエステル系の一つであるエチレングリコールエステル系の可塑剤として具体的には、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチレート等のエチレングリコールアルキルエステル系の可塑剤、エチレングリコールジシクロプロピルカルボキシレート、エチレングリコールジシクロヘキルカルボキシレート等のエチレングリコールシクロアルキルエステル系の可塑剤、エチレングリコールジベンゾエート、エチレングリコールジ4-メチルベンゾエート等のエチレングリコールアリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルキレート基、シクロアルキレート基、アリレート基は、同一でもあっても異なっていてもよく、さらに置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同士が共有結合で結合していてもよい。さらにエチレングリコール部も置換されていてもよく、エチレングリコールエステルの部分構造が、ポリマーの一部、あるいは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 多価アルコールエステル系の一つであるグリセリンエステル系の可塑剤として具体的にはトリアセチン、トリブチリン、グリセリンジアセテートカプリレート、グリセリンオレートプロピオネート等のグリセリンアルキルエステル、グリセリントリシクロプロピルカルボキシレート、グリセリントリシクロヘキシルカルボキシレート等のグリセリンシクロアルキルエステル、グリセリントリベンゾエート、グリセリン4-メチルベンゾエート等のグリセリンアリールエステル、ジグリセリンテトラアセチレート、ジグリセリンテトラプロピオネート、ジグリセリンアセテートトリカプリレート、ジグリセリンテトララウレート、等のジグリセリンアルキルエステル、ジグリセリンテトラシクロブチルカルボキシレート、ジグリセリンテトラシクロペンチルカルボキシレート等のジグリセリンシクロアルキルエステル、ジグリセリンテトラベンゾエート、ジグリセリン3-メチルベンゾエート等のジグリセリンアリールエステル等が挙げられる。これらアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基は同一でもあっても異なっていてもよく、さらに置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同士が共有結合で結合していてもよい。さらにグリセリン、ジグリセリン部も置換されていてもよく、グリセリンエステル、ジグリセリンエステルの部分構造がポリマーの一部、あるいは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 その他の多価アルコールエステル系の可塑剤としては、具体的には特開2003-12823号公報の段落番号[0030]~[0033]記載の多価アルコールエステル系可塑剤が挙げられる。
 これらアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基は、同一でもあっても異なっていてもよく、さらに置換されていてもよい。またアルキレート基、シクロアルキルカルボキシレート基、アリレート基のミックスでもよく、またこれら置換基同士が共有結合で結合していてもよい。さらに多価アルコール部も置換されていてもよく、多価アルコールの部分構造が、ポリマーの一部、あるいは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 前記多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤の中では、アルキル多価アルコールアリールエステルが好ましく、具体的には前記のエチレングリコールジベンゾエート、グリセリントリベンゾエート、ジグリセリンテトラベンゾエート、特開2003-12823号公報の段落番号[0032]記載の例示化合物16が挙げられる。
 多価カルボン酸エステル系の一つであるジカルボン酸エステル系の可塑剤として具体的には、ジドデシルマロネート(C1)、ジオクチルアジペート(C4)、ジブチルセバケート(C8)等のアルキルジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロペンチルサクシネート、ジシクロヘキシルアジーペート等のアルキルジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニルサクシネート、ジ4-メチルフェニルグルタレート等のアルキルジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤、ジヘキシル-1,4-シクロヘキサンジカルボキシレート、ジデシルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロヘキシル-1,2-シクロブタンジカルボキシレート、ジシクロプロピル-1,2-シクロヘキシルジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニル-1,1-シクロプロピルジカルボキシレート、ジ2-ナフチル-1,4-シクロヘキサンジカルボキシレート等のシクロアルキルジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤、ジエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ-2-エチルヘキシルフタレート等のアリールジカルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、ジシクロプロピルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のアリールジカルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、ジフェニルフタレート、ジ4-メチルフェニルフタレート等のアリールジカルボン酸アリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルコキシ基、シクロアルコキシ基は、同一でもあっても異なっていてもよく、また一置換でもよく、これらの置換基はさらに置換されていてもよい。アルキル基、シクロアルキル基はミックスでもよく、またこれら置換基同士が共有結合で結合していてもよい。さらにフタル酸の芳香環も置換されていてよく、ダイマー、トリマー、テトラマー等の多量体でもよい。またフタル酸エステルの部分構造が、ポリマーの一部、あるいは規則的にポリマーへペンダントされていてもよく、酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 その他の多価カルボン酸エステル系の可塑剤としては、具体的にはトリドデシルトリカルバレート、トリブチル-meso-ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、トリシクロヘキシルトリカルバレート、トリシクロプロピル-2-ヒドロキシ-1,2,3-プロパントリカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、トリフェニル2-ヒドロキシ-1,2,3-プロパントリカルボキシレート、テトラ3-メチルフェニルテトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボキシレート等のアルキル多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤、テトラヘキシル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボキシレート、テトラブチル-1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、テトラシクロプロピル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボキシレート、トリシクロヘキシル-1,3,5-シクロヘキシルトリカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤、トリフェニル-1,3,5-シクロヘキシルトリカルボキシレート、ヘキサ4-メチルフェニル-1,2,3,4,5,6-シクロヘキシルヘキサカルボキシレート等のシクロアルキル多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤、トリドデシルベンゼン-1,2,4-トリカルボキシレート、テトラオクチルベンゼン-1,2,4,5-テトラカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸アルキルエステル系の可塑剤、トリシクロペンチルベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレート、テトラシクロヘキシルベンゼン-1,2,3,5-テトラカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸シクロアルキルエステル系の可塑剤トリフェニルベンゼン-1,3,5-テトラカルトキシレート、ヘキサ4-メチルフェニルベンゼン-1,2,3,4,5,6-ヘキサカルボキシレート等のアリール多価カルボン酸アリールエステル系の可塑剤が挙げられる。これらアルコキシ基、シクロアルコキシ基は、同一でもあっても異なっていてもよく、また1置換でもよく、これらの置換基はさらに置換されていてもよい。アルキル基、シクロアルキル基はミックスでもよく、またこれら置換基同士が共有結合で結合していてもよい。さらにフタル酸の芳香環も置換されていてよく、ダイマー、トリマー、テトラマー等の多量体でもよい。またフタル酸エステルの部分構造がポリマーの一部、あるいは規則的にポリマーへペンダントされていてもよく、酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 前記多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤の中では、ジアルキルカルボン酸アルキルエステルが好ましく、具体的には前記のジオクチルアジペート、トリデシルトリカルバレートが挙げられる。
 (その他の可塑剤)
 本発明に用いられるその他の可塑剤としては、さらにリン酸エステル系可塑剤、ポリマー可塑剤等が挙げられる。
 リン酸エステル系の可塑剤として具体的には、トリアセチルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸アルキルエステル、トリシクロベンチルホスフェート、シクロヘキシルホスフェート等のリン酸シクロアルキルエステル、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリナフチルホスフェート、トリキシリルオスフェート、トリスオルト-ビフェニルホスフェート等のリン酸アリールエステルが挙げられる。これらの置換基は同一でもあっても異なっていてもよく、さらに置換されていてもよい。またアルキル基、シクロアルキル基、アリール基のミックスでもよく、また置換基同士が共有結合で結合していてもよい。
 またエチレンビス(ジメチルホスフェート)、ブチレンビス(ジエチルホスフェート)等のアルキレンビス(ジアルキルホスフェート)、エチレンビス(ジフェニルホスフェート)、プロピレンビス(ジナフチルホスフェート)等のアルキレンビス(ジアリールホスフェート)、フェニレンビス(ジブチルホスフェート)、ビフェニレンビス(ジオクチルホスフェート)等のアリーレンビス(ジアルキルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、ナフチレンビス(ジトルイルホスフェート)等のアリーレンビス(ジアリールホスフェート)等のリン酸エステルが挙げられる。これらの置換基は同一でもあっても異なっていてもよく、さらに置換されていてもよい。またアルキル基、シクロアルキル基、アリール基のミックスでもよく、また置換基同士が共有結合で結合していてもよい。
 さらに、リン酸エステルの部分構造が、ポリマーの一部、あるいは規則的にペンダントされていてもよく、また酸化防止剤、酸掃去剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。前記化合物の中では、リン酸アリールエステル、アリーレンビス(ジアリールホスフェート)が好ましく、具体的にはトリフェニルホスフェート、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)が好ましい。
 ポリマー可塑剤として具体的には、脂肪族炭化水素系ポリマー、脂環式炭化水素系ポリマー、ポリアクリル酸エチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系ポリマー、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリN-ビニルピロリドン等のビニル系ポリマー、ポリスチレン、ポリ4-ヒドロキシスチレン等のスチレン系ポリマー、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア等が挙げられる。数平均分子量は1,000~500,000程度が好ましく、より好ましくは、5000~200000である。1000未満では揮発性に問題が生じ、500000を超えると可塑化能力が低下し、セルロースエステルフィルムの機械的性質に悪影響を及ぼす可能性がある。これらポリマー可塑剤は1種の繰り返し単位からなる単独重合体でも、複数の繰り返し構造体を有する共重合体でもよい。また、前記ポリマーを2種以上併用して用いてもよい。
 なお本発明の光学フィルムは、着色すると光学用途として影響を与えるため、好ましくは黄色度(イエローインデックス、YI)が3.0以下、より好ましくは1.0以下である。黄色度はJIS-K7103に基づいて測定することができる。
 可塑剤は、上述のセルロースエステルと同様に、製造時から持ち越されるか、あるいは保存中に発生する残留酸、無機塩、有機低分子等の不純物を除去する事が好ましく、純度99%以上とすることがより好ましい。残留酸、及び水の濃度としては、0.01~100ppmであることが好ましい。この範囲であれば、セルロース樹脂を溶融製膜する上で、熱劣化を抑制でき、製膜安定性、フィルムの光学物性、機械物性が向上する。
 (紫外線吸収剤)
 紫外線吸収剤としては、偏光子や表示装置の紫外線に対する劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、ベンゾフェノン系化合物や着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、紫外線吸収剤の構造は、紫外線吸収能を有する部位が一分子中に複数存在している二量体、三量体、四量体等の多量体でも良く、特開平10-182621号公報、特開平8-337574号公報記載の紫外線吸収剤、特開平6-148430号公報記載の高分子紫外線吸収剤を用いてもよい。
 有用なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-(3”,4”,5”,6”-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(直鎖及び側鎖ドデシル)-4-メチルフェノール、オクチル-3-〔3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル〕プロピオネートと2-エチルヘキシル-3-〔3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。
 また、市販品として、チヌビン(TINUVIN)109、チヌビン171、チヌビン360(いずれもBASFジャパン社製)を用いることもできる。
 ベンゾフェノン系化合物の具体例として、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェノン、ビス(2-メトキシ-4-ヒドロキシ-5-ベンゾイルフェニルメタン)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 本発明においては、紫外線吸収剤は0.1~20質量%添加することが好ましく、さらに0.5~10質量%添加することが好ましく、さらに1~5質量%添加することが好ましい。
 本発明の光学フィルムの製造方法においては、可塑剤又は前記紫外線吸収剤の沸点温度が、300℃以下であることが好ましい。沸点温度が300℃以下であると、常圧プラズマ照射又はエキシマ紫外線照射を、金属支持体の略全幅にわたり施す時に、短時間で緻密な表面膜を形成させるための反応速度がえられるのに十分な濃度の蒸発ガス濃度が得られることで金属支持体の表面に表面処理膜をより安定して形成することができて好ましい。
 このような可塑剤としては、エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ポリマー可塑剤を挙げることができ、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物を好ましい化合物として挙げることができ、これらのうち少なくとも1つの化合物を添加剤に含むことが好ましい。
 (溶融製膜時に使用する酸化防止剤)
 セルロースエステルは、溶融製膜が行われるような高温環境下では熱だけでなく酸素によっても分解が促進されるため、本発明の光学フィルムにおいては安定化剤として酸化防止剤を含有することが好ましい。
 本発明において有用な酸化防止剤としては、酸素による溶融成形材料の劣化を抑制する化合物であれば制限なく用いることができるが、中でも有用な酸化防止剤としては、フェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物、耐熱加工安定剤、酸素スカベンジャー等が挙げられ、これらの中でも、特にフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、リン系化合物が好ましい。これらの化合物は、(セルロースエステルの洗浄に使用する酸化防止剤)で説明した化合物と同義である。これらの化合物を配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、溶融成型時の熱や熱酸化劣化等による成形体の着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 酸化防止剤の添加量は、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.01~10質量部、好ましくは0.05~5質量部、より好ましくは0.1~3質量部である。
 (酸掃去剤)
 酸掃去剤とは、製造時から持ち込まれるセルロースエステル中に残留する酸(プロトン酸)をトラップする役割を担う剤である。また、セルロースエステルを溶融するとポリマー中の水分と熱により側鎖の加水分解が促進し、CAPならば酢酸やプロピオン酸が生成する。酸と化学的に結合できればよく、エポキシ、3級アミン、エーテル構造等を有する化合物が挙げられるが、これに限定されるものでない。
 具体的には、米国特許第4,137,201号明細書に記載されている酸掃去剤としてのエポキシ化合物を含んでなるのが好ましい。このような酸掃去剤としてのエポキシ化合物は当該技術分野において既知であり、種々のポリグリコールのジグリシジルエーテル、特にポリグリコール1モル当たりに約8~40モルのエチレンオキシドなどの縮合によって誘導されるポリグリコール、グリセロールのジグリシジルエーテルなど、金属エポキシ化合物(例えば、塩化ビニルポリマー組成物において、及び塩化ビニルポリマー組成物と共に、従来から利用されているもの)、エポキシ化エーテル縮合生成物、ビスフェノール-Aのジグリシジルエーテル(即ち、4,4′-ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン)、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル(特に、2~22個の炭素原子の脂肪酸の2~4個程度の炭素原子のアルキルのエステル(例えば、ブチルエポキシステアレート)など)、及び種々のエポキシ化長鎖脂肪酸トリグリセリドなど(例えば、エポキシ化大豆油などの組成物によって代表され、例示され得る、エポキシ化植物油及び他の不飽和天然油(これらは時としてエポキシ化天然グリセリド又は不飽和脂肪酸と称され、これらの脂肪酸は一般に12~22個の炭素原子を含有している))が含まれる。特に好ましいのは、市販のエポキシ基含有エポキシド樹脂化合物 EPON 815c、及び他のエポキシ化エーテルオリゴマー縮合生成物である。
 用いることができるさらに可能な酸掃去剤としては、特開平5-194788号公報の段落番号[0087]~[0105]に記載されているものが含まれる。
 酸掃去剤は、上述のセルロース樹脂同様に、製造時から持ち越される、あるいは保存中に発生する残留酸、無機塩、有機低分子等の不純物を除去する事が好ましく、より好ましくは純度99%以上である。残留酸、及び水の濃度としては、0.01~100ppmであることが好ましい。この範囲であれば、セルロース樹脂を溶融製膜する上で、熱劣化を抑制でき、製膜安定性、フィルムの光学物性、機械物性が向上する。
 なお酸掃去剤は酸捕捉剤、酸捕獲剤、酸キャッチャー等と称されることもあるが、本発明においてはこれらの呼称による差異なく用いることができる。
 (粘度低下剤)
 本発明において、溶融粘度を低減する目的として、水素結合性溶媒を添加する事ができる。水素結合性溶媒とは、J.N.イスラエルアチビリ著、「分子間力と表面力」(近藤保、大島広行訳、マグロウヒル出版、1991年)に記載されるように、電気的に陰性な原子(酸素、窒素、フッ素、塩素)と電気的に陰性な原子と共有結合した水素原子間に生ずる、水素原子媒介「結合」を生ずることができるような有機溶媒、すなわち、結合モーメントが大きく、かつ水素を含む結合、例えば、O-H(酸素水素結合)、N-H(窒素水素結合)、F-H(フッ素水素結合)を含むことで近接した分子同士が配列できるような有機溶媒をいう。これらは、セルロース樹脂の分子間水素結合よりもセルロースとの間で強い水素結合を形成する能力を有するもので、本発明で行う溶融流延法においては、用いるセルロース樹脂単独のガラス転移温度よりも、水素結合性溶媒の添加によりセルロース樹脂組成物の溶融温度を低下する事ができる、又は同じ溶融温度においてセルロース樹脂よりも水素結合性溶媒を含むセルロース樹脂組成物の溶融粘度を低下する事ができる。
 水素結合性溶媒としては、例えば、アルコール類:例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノール、2-エチルヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、ドデカノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ、グリセリン等、ケトン類:アセトン、メチルエチルケトン等、カルボン酸類:例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等、エーテル類:例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等、ピロリドン類:例えば、N-メチルピロリドン等、アミン類:例えば、トリメチルアミン、ピリジン等、等を例示することができる。これら水素結合性溶媒は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。これらのうちでも、アルコール、ケトン、エーテル類が好ましく、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、オクタノール、ドデカノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン、テトラヒドロフランがより好ましく、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン、テトラヒドロフランのような水溶性溶媒がさらに好ましい。ここで水溶性とは、水100gに対する溶解度が10g以上のものをいう。
 (リターデーション制御剤)
 本発明の光学フィルムにおいて配向膜を形成して液晶層を設け、光学フィルムと液晶層由来のリターデーションを複合化して光学補償能を付与した偏光板加工を行ってもよい。リターデーションを制御するために添加する化合物は、欧州特許第911,656A2号明細書に記載されているような、2つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物をリターデーション制御剤として使用することができる。また2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香環は芳香族性ヘテロ環であることが特に好ましく、芳香族性ヘテロ環は一般に不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5-トリアジン環を有する化合物が特に好ましい。
 (マット剤)
 本発明の光学フィルムには、滑り性を付与するためにマット剤等の微粒子を添加することができる。微粒子としては、無機化合物の微粒子又は有機化合物の微粒子が挙げられる。マット剤はできるだけ微粒子のものが好ましく、微粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。中でも、二酸化ケイ素がフィルムのヘイズ値を低くできるので好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子は有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズ値を低下できるため好ましい。
 表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどが挙げられる。微粒子の平均粒径が大きい方が滑り性効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れる。また、微粒子の二次粒子の平均粒径は0.05~1.0μmの範囲である。好ましい微粒子の二次粒子の平均粒径は5~50nmが好ましく、さらに好ましくは7~14nmである。これらの微粒子は光学フィルム中では、光学フィルム表面に0.01~1.0μmの凹凸を生成させるために好ましく用いられる。本発明におけるマット剤の添加量は、光学フィルム1m当たり0.01~10gが好ましい。
 二酸化ケイ素の微粒子としては、日本アエロジル(株)製のアエロジル(AEROSIL)200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等を挙げることができ、好ましくはアエロジル200V、R972、R972V、R974、R202、R812である。これらの微粒子は2種以上併用してもよい。2種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用することができる。この場合、平均粒径や材質の異なる微粒子、例えば、アエロジル200VとR972Vを質量比で0.1:99.9~99.9:0.1の範囲で使用できる。
 この他、フィルムの機械強度を高めたり寸法変化を抑制するために、タルクやグラスファイバーを加えたり、難燃性を高めるために水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの無機系などの粒子を添加しても良い。また、これら添加剤の形状は、球状、板状、針状、棒状等、糸状など、どのような形状のものでも良い。
 前記の添加として用いられるフィルム中の微粒子は、別の目的として、フィルムの強度向上のために用いることもできる。また、フィルム中の前記微粒子は、本発明の光学フィルムを構成するセルロースエステル自身の配向性を向上させることも可能である。
 (高分子材料)
 本発明の光学フィルムはセルロースエステル以外の高分子材料やオリゴマーを適宜選択して混合してもよい。上述の高分子材料やオリゴマーはセルロースエステルと相溶性に優れるものが好ましく、フィルムにしたときの透過率が80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは92%以上であることが好ましい。セルロースエステル以外の高分子材料やオリゴマーの少なくとも1種以上を混合する目的は、加熱溶融時の粘度制御やフィルム加工後のフィルム物性を向上するために行う意味を含んでいる。この場合は、上述のその他の添加剤として含むことができる。
 本発明による光学フィルムは、上述の光学フィルムの製造方法により製造されたものであり、フィルムの厚さが、10~200μmであることが好ましく、10~50μmであることがより好ましく、10~30μmであることがさらに好ましい。本発明の光学フィルムの製造方法は特に薄膜の光学フィルムの製造時に好適に用いられる。
 (偏光板)
 本発明の光学フィルムを少なくとも一方の面に有する偏光板は、電界による液晶の配向の変化を可視化させる重要な役割を、充分に果たすことができる。
 偏光板は一般的な方法で作製することができる。アルカリ鹸化処理した本発明の光学フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。もう一方の面には、本発明の光学フィルムを用いてもよく、別の偏光子保護フィルムを用いてもよい。本発明の光学フィルムに対して、もう一方の面に用いられる偏光子保護フィルムは市販のセルロースエステルフィルムを用いることができる。例えば、市販のセルロースエステルフィルムとして、KC8UX2M、KC4UX、KC5UX、KC4UY、KC8UY、KC12UR、KC8UY-HA、KC8UX-RHA(以上、コニカミノルタオプト(株)製)等が好ましく用いられる。あるいは、セルロースエステルフィルム以外の環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート等のフィルムをもう一方の面の偏光子保護フィルムとして用いてもよい。この場合は、ケン化適性が低いため、適当な接着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
 本発明に係る偏光板は、本発明の光学フィルムを偏光子の少なくとも片側に偏光子保護フィルムとして使用したものである。その際、当該光学フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸に実質的に平行又は直交するように配置されていることが好ましい。
 この偏光板が、横電界スイッチングモード型である液晶セルを挟んで配置される一方の偏光板として、本発明の光学フィルムが液晶表示セル側に配置されることが好ましい。
 本発明の偏光板に好ましく用いられる偏光子としては、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが挙げられ、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものとがある。ポリビニルアルコール系フィルムとしては、エチレンで変性された変性ポリビニルアルコール系フィルムが好ましく用いられる。偏光子は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。
 偏光子の膜厚は5~40μm、好ましくは5~30μmであり、より好ましくは5~20μmである。該偏光子の面上に、本発明の光学フィルムの片面を貼り合わせて偏光板を形成する。好ましくは完全鹸化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせる。また、セルロースエステルフィルム以外の樹脂フィルムの場合は、適当な粘着層を介して偏光板に接着加工することができる。
 偏光子は一軸方向(通常は長手方向)に延伸されているため、偏光板を高温高湿の環境下に置くと延伸方向(通常は長手方向)には縮み、延伸に対して直交する方向(通常は幅手方向)には伸びる。偏光子保護フィルムの膜厚が薄くなるほど偏光板の伸縮率は大きくなり、特に偏光子の延伸方向の収縮量が大きくなる。通常、偏光子の延伸方向は偏光子保護フィルムの流延方向(MD方向)と貼り合わせるため、偏光子保護フィルムを薄膜化する場合は、特に流延方向の伸縮率を抑えることが重要である。本発明の光学フィルムは寸法安定に優れるため、このような偏光子保護フィルムとして好適に使用される。
 偏光板は、さらに該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを貼合して構成することができる。プロテクトフィルム及びセパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。
 (液晶表示装置)
 本発明の光学フィルムが用いられた偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた液晶表示装置を作製することができる。本発明の光学フィルムは反射型、透過型、半透過型LCDあるいはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。特に画面が30型以上、特に30型~54型の大画面の表示装置では、画面周辺部での白抜けなどもなく、その効果が長期間維持され、MVA型液晶表示装置では顕著な効果が認められる。特に、色ムラ、ぎらつきや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果がある。このように、本発明の偏光板を、液晶セルの少なくとも一方の面に有する表示装置は、表示品質が非常に優れているものである。
 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 光学フィルムの製造方法として実施例、比較例を以下に示す。
 (実施例1)
 (樹脂混合物)
 セルロースアセテートプロピオネート          89質量%
(アセチル基置換度1.4、プロピオニル基置換度1.35、数平均分子量60000)
 トリメチロールプロパントリベンゾエート         9質量%
 (可塑剤、融点85℃)
 酸化防止剤(IRGANOX XP 420/FD) 0.25質量%
 (BASFジャパン社製)
 紫外線吸収剤                    1.6質量%
 (TINUVIN 928、BASFジャパン社製、融点115℃)
 マット剤(シリカ微粒子)             0.15質量%
 (シーホスターKEP-30:日本触媒(株)製、平均粒径0.3μm)
 なお、セルロースアセテートプロピオネートのアセチル基、プロピオニル基等のアシル基の置換度の測定は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定した。
 前記材料をV型混合機で30分混合した後、ストランドダイを取り付けた二軸押出し機を用いて窒素雰囲気下で230℃で溶融させ、長さ4mm、直径3mmの円筒形のペレットを作製した。得られたペレットのガラス転位点(Tg)は、135℃であった。
 (光学フィルムの製造)
 前記ペレットを100℃で5時間乾燥させ、含水率100ppmとし、図1に示す流延ダイ4を取り付けた単軸押出し機1に該ペレットを供給して製膜を行った。溶融物には、樹脂以外の添加剤が11質量%含まれていた。
 単軸押出し機1は、スクリュー径90mm、L/D=30であり、材料供給口付近より窒素ガスを封入して、押出し機1内を窒素雰囲気に保った。押出し機1及び流延ダイ4は、温度を240℃に設定した。流延ダイ4はコートハンガータイプで、内壁にハードクロムメッキを施しており、面粗度0.1Sの鏡面に仕上げられている。流延ダイ4のリップ間隙は2mmに設定した。
 流延ダイ4から出たフィルム状溶融物Dを、第1冷却ロール5上に落下させ、同時にタッチロール6(挟圧回転体)と第1冷却ロールとの間隙に形成された挟圧部に導入してフィルムを押圧した。また、タッチロール6は、20N/mmの線圧でフィルムを押圧した。この時、タッチロール6の樹脂が接触していない部分に間隙を3mmとした条件で常圧プラズマ装置を設置し、製膜しながら常時プラズマ照射処理を行った。第1冷却ロール5には、ステンレス鋼を用いて、表面粗さは、最大高さRyで0.1μm以下とした。
 また、タッチロール6は、金属外筒、内筒、空隙部を備えている二重筒構造のものを用いた。金属外筒の材質は、ステンレスで、表面粗さは、最大高さRyで0.05μm以下とし、肉厚は、3mmとした。内筒は、アルミニウムで肉厚は、30mmとした。金属外筒と内筒との空隙部は5mmとした。この空隙部にオイルを流し、金属外筒の表面の温度を120℃にした。
 第1冷却ロール5とタッチロール6に押圧されたフィルムは、引き続いて第2冷却ロール7、及び補助冷却ロール8のロールに順に外接させて冷却固化し、剥離ロール9によって剥離する。フィルムの搬送速度は、30m/minとした。
 その後、縦延伸装置12aにおいて、縦延伸を行った。この縦延伸装置12aにおける延伸工程において、挟圧後の未延伸フィルムを長手方向に、2.0倍に延伸した。
 縦延伸後、横延伸装置12bとしてテンター装置を用い横延伸した、横延伸時の延伸倍率は、2.0倍とした。
 延伸後のフィルムを幅1300になるようにスリッター13でスリットした後、巻き取り装置16で巻き取り、幅1300mm、膜厚20μm、長さ1000mの実施例1の光学フィルムを製造した。
 (実施例2~16)
 実施例1の光学フィルムの製造方法において、製造工程でタッチロール6へのプラズマ照射処理に加えて、第1冷却ロール5、第2冷却ロール7、補助冷却ロール8、縦延伸予熱ロール(図示せず)の少なくとも一つ以上にそれぞれフィルムが接触していない部分にタッチロール同様の条件でプラズマ照射処理を行った他は、実施例1と同様に作製し、評価した。
 (比較例1~15)
 実施例1の光学フィルムの製造方法において、製造工程でタッチロール6へのプラズマ照射処理は行わず、第1冷却ロール5、第2冷却ロール7、補助冷却ロール8、縦延伸予熱ロール(図示せず)の少なくとも1つ以上にそれぞれフィルムが接触していない部分にタッチロール6と同様の条件でプラズマ照射処理を行った他は、実施例1と同様に作製し、評価した。
 (偏光膜の作製)
 厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。これをヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gの比率からなる水溶液に60秒間浸漬し、次いで、ヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gの比率からなる68℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し長尺の偏光膜を得た。
 (偏光板の作製)
 ついで、下記工程1~5に従って、偏光膜と光学フィルムとを貼り合わせて偏光板を作製した。
 工程1:実施例1で作製した光学フィルムを、2×10mol/mの水酸化ナトリウム溶液に50℃で90秒間浸漬し、次いで、水洗、乾燥した。実施例1で作製した光学フィルムには、予め片面に反射防止膜を設け、その面には再剥離可能な保護フィルム(ポリエチレンテレフタレート製)を張り付けて保護した。
 同様に、セルロースエステルフィルム(光学フィルムの基材として用いたもの)を2×10mol/mの水酸化ナトリウム溶液に50℃で90秒間浸漬し、次いで水洗、乾燥させた。
 工程2:上述の長尺の偏光膜を固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽中に1~2秒間浸漬した。
 工程3:工程2で偏光膜に付着した過剰の接着剤を軽く取り除き、偏光膜を工程1でアルカリ処理した光学フィルムとセルロースエステルフィルムで挟み込んで、積層配置した。
 工程4:2つの回転するローラにて20~30N/cmの圧力で約2m/minの速度で張り合わせる。このとき気泡が入らないように注意して実施した。
 工程5:80℃の乾燥機中にて工程4で作製した試料を2分間乾燥処理し、実施例1の偏光板を作製した。
 実施例1の偏光板と同様にして、実施例2~16及び比較例1~15で作製した光学フィルムを用いて、本実施の形態の実施例2~16の偏光板及び比較例1~15の偏光板を作製した。
 (液晶表示パネルの作製)
 市販の液晶表示パネル(日本電気(株)製カラー液晶ディスプレイ、MultiSync、LCD1525J、型名LA-1529HM)の最表面の偏光板を注意深く剥離し、上述した実施例1~16の偏光板及び比較例1~15の偏光板を、偏光方向を合わせて張り付けて、液晶表示パネルを作製した。
 (偏光板の目視評価)
 このようにして作製したそれぞれの液晶表示パネルについて、複数の評価者で目視にて、正面及び斜めから見たときの白っぽく見えるムラを観察して、偏光板の評価とした。なお、下記基準に基づいて、ムラ防止性の評価を行った。
 (偏光板のムラ防止性の目視評価の基準)
  ◎:どの評価者もムラが全く見えない
  ×:多くの評価者で、かすかではあるがムラが見られた
 以上の、評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示した結果から、明らかなように、光学フィルムの製造工程でタッチロールにプラズマ照射処理を行いながら製造した光学フィルム(実施例1~16)を用いた表示パネルでは、ムラがまったく見られず、表示装置として品質を向上させることができることが判ったが、タッチロールにプラズマ照射処理を行わずに製造した光学フィルムを用いた表示パネルでは、タッチロール以外のロールへプラズマ照射を行った場合(比較例1~15)でもムラをなくすことはできず、表示装置として品質が低下していたことが判った。
 (実施例17、比較例16)
 実施例1、比較例15の光学フィルムの製造方法において、樹脂に下記のラクトン環構造を有するアクリル系重合体を用いた他は実施例1、比較例15と同様に作製し、評価した。表1に示した結果から、明らかなように、セルロースエステルを用いた場合と同様の効果であった。
 〈ラクトン環含有アクリル樹脂の合成〉
 攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管を付した30L反応釜に、8000gのメタクリル酸メチル(MMA)、2000gの2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)、10000gの4-メチル-2-ペンタノン(メチルイソブチルケトン、MIBK)、5gのn-ドデシルメルカプタンを仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温し、還流したところで、開始剤として5.0gのターシャリーブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(アクゾ化薬(株)製、商品名:カヤカルボンBic-75)を添加すると同時に、10.0gのターシャリーブチルパーオキシイソプロピルカーボネートと230gのMIBKからなる溶液を2時間かけて滴下しながら、還流下(約105~120℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
 得られた重合体溶液に、30gのリン酸ステアリル/リン酸ジステアリル混合物(堺化学(株)製、商品名:PhoslexA-18)を加え、還流下(約90~120℃)で5時間、環化縮合反応を行った。次いで、前記環化縮合反応で得られた重合体溶液を、バレル温度260℃、回転数100rpm、減圧度13.3~400hPa(10~300mmHg)、リアベント数1個、フォアベント数4個のベントタイプスクリュー二軸押出し機(φ=29.75mm、L/D=30)に、樹脂量換算で2.0kg/時間の処理速度で導入し、該押出し機内で環化縮合反応と脱揮を行い、押出すことにより、透明なペレットを得た。
 得られたペレットについて、ダイナミックTGの測定を行ったところ、0.17質量%の質量減少を検知した。また、ペレットの重量平均分子量は133,000であり、メルトフローレートは6.5g/10分、ガラス転移温度は131℃であった。
 測定装置:ThermoPlus2TG-8120DynamicTG((株)リガク製)
 測定条件:試料量5~10mg
 昇温速度:10℃/min
 雰囲気:窒素フロー200ml/min
 方法:階段状等温制御法(60~500℃の間で質量減少速度値0.005%/秒以下で制御)
 (実施例18、比較例17)
 実施例1、比較例15の光学フィルムの製造方法において、樹脂に芳香族ポリカーボネート(乾燥したノルボルネン系開環ポリマーの水素添加物:日本ゼオン(株)製、ゼオノア1420R、ガラス転移温度140℃)を用いた他は実施例1、比較例15と同様に作製し、評価した。表1に示した結果から、明らかなように、セルロースエステルを用いた場合と同様の効果であった。
 1 押出し機
 2 フィルター
 3 スタチックミキサー
 4 流延ダイ
 5 第1冷却ロール
 6 タッチロール(弾性タッチロール)
 7 第2冷却ロール
 8 補助冷却ロール
 9 剥離ロール
 10 フィルム
 11 ダンサーロール
 12a 縦延伸装置
 12b 横延伸装置
 13 スリッター
 14 エンボスリング
 15 バックロール
 16 巻取り装置
 17 縦延伸予熱ロール
 21 プラズマ照射装置
 22 紫外線照射装置
 a,b 電極
 g 反応性ガス(原料ガス)
 d 表面処理装置とフィルムとの間隙
 h プラズマガス吹き出しスリット間隙
 p パージガス
 r 反射板
 u 紫外線ランプ
 q 石英ガラス
 D 溶融物
 F フィルム

Claims (7)

  1.  熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、
     前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体との間隙に形成された挟圧部に導入して挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法であって、
     製膜中に、狭圧回転体表面の狭圧直後から、当該狭圧回転体表面が再び溶融物に接触するまでの溶融物非接触区間において、高エネルギー照射を施すことにより、当該狭圧回転体の表面を改質することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  2.  前記高エネルギー照射が、常圧プラズマ照射、コロナ放電処理、又は紫外線照射であることを特徴とする請求項1記載の光学フィルムの製造方法。
  3.  前記挟圧回転体が、外周に金属円筒を有する弾性タッチロールであることを特徴とする請求項1又は2記載の光学フィルムの製造方法。
  4.  前記熱可塑性樹脂が、セルロースエステル系樹脂、アクリル系樹脂、及びシクロオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種の樹脂を含有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする光学フィルム。
  6.  請求項5記載の光学フィルムが具備されていることを特徴とする偏光板。
  7.  請求項5記載の光学フィルムが具備されていることを特徴とする液晶表示装置。
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