WO2022071466A1 - 光学用のプラスチックフィルム、並びにこれを用いた偏光板及び画像表示装置、並びに光学用のプラスチックフィルムの選定方法 - Google Patents
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- H10K59/8793—Arrangements for polarized light emission
Definitions
- the present disclosure relates to a plastic film for optics, a polarizing plate and an image display device using the same, and a method for selecting a plastic film for optics.
- Various optical plastic films are often used for optical members such as image display devices.
- a plastic film for protecting a polarizing element constituting the polarizing plate is used.
- the "plastic film for protecting the splitter” may be referred to as the "polarizer protective film”.
- a functional film such as an antiglare film and an antireflection film may be used as the image display device.
- a plastic film for optics is often used as a base material.
- the plastic film for an image display device represented by a polarizing element protective film is preferably one having excellent mechanical strength. Therefore, a stretched plastic film is preferably used as the plastic film for the image display device.
- the plastic film may be used as a surface material of an image display device, it is expected to have a predetermined pencil hardness. In particular, since it is becoming standardized that image display devices have a touch panel function in recent years, it is extremely important to suppress scratches by increasing the hardness of the pencil. However, the conventional plastic film such as the plastic film of Patent Document 1 has insufficient pencil hardness, and the plastic film alone easily causes scratches. Therefore, when the plastic film of Patent Document 1 is used as a surface material, it is essential to form a cured film such as a hard coat layer on the plastic film.
- the pencil hardness of the plastic film can be improved slightly by increasing the thickness of the plastic film.
- the thickness of the plastic film of Patent Document 1 is increased to a level that makes the pencil hardness sufficient, it goes against the thinning of the image display device.
- the plastic film of Patent Document 1 is intended as a uniaxially stretched film, there is also a problem that it is easily torn in the stretching direction.
- the in-plane phase difference of the plastic film is 300 nm or more and 1450 nm or less.
- the ratio of the variation of the erosion rate to the average of the erosion rate is 0.
- the optical plastic film according to [1] which is 100 or less.
- An image display device having a display element and a plastic film arranged on the light emitting surface side of the display element, wherein the plastic film is the optical according to any one of [1] to [3].
- An image display device which is a plastic film for.
- the image display device according to [5] which has a polarizing element between the display element and the plastic film.
- the in-plane phase difference of the plastic film is 300 nm or more and 1450 nm or less, and
- the average erosion rate is 1.4 ⁇ m / g or more in the direction from the first surface to the second surface and in the region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m.
- the optical plastic film, polarizing plate and image display device of the present disclosure can improve the pencil hardness without increasing the in-plane phase difference. Further, according to the method for selecting an optical plastic film of the present disclosure, it is possible to easily select an optical plastic film having a good pencil hardness without increasing the in-plane phase difference.
- the optical plastic film of the first aspect of the present disclosure is A plastic film having a first surface and a second surface that is a surface opposite to the first surface.
- the in-plane phase difference of the plastic film is 300 nm or more and 1450 nm or less.
- the average erosion rate is 1.4 ⁇ m / g or more in the direction from the first surface to the second surface and in the region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. In the present specification, the average of the erosion rates may be referred to as E 0-20 .
- the optical plastic film of the second aspect of the present disclosure is The optical plastic film of the first aspect.
- the ratio of the variation of the erosion rate to the average of the erosion rate is 0.100 or less in the direction from the first surface to the second surface and in the region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. There is something.
- the variation in the erosion rate may be referred to as ⁇ 0-20 / E 0-20 .
- the ratio may be referred to as E 0-20 .
- the optical plastic film of the third aspect of the present disclosure is The optical plastic film of the first or second aspect.
- the in-plane phase difference of the plastic film is defined as Re and the phase difference in the thickness direction of the plastic film is defined as Rth, Re / Rth is 0.15 or less.
- the optical plastic film of the present disclosure is required to have an in-plane phase difference of 300 nm or more and 1450 nm or less.
- the small in-plane phase difference of the plastic film means that the molecular orientation of the resin constituting the plastic film is insufficient and / or the thickness of the plastic film is thin. Therefore, when the in-plane phase difference of the plastic film is less than 300 nm, the pencil hardness cannot be improved. On the other hand, when the in-plane phase difference of the plastic film exceeds 1450 nm, the thickness of the plastic film becomes thick and the image display device cannot be thinned.
- the in-plane phase difference of the plastic film exceeds 1450 nm, the state of polarization is disturbed when linearly polarized light passes through the plastic film, and rainbow pattern unevenness is easily observed when visually recognized with the naked eye. Become. In the present specification, “rainbow pattern unevenness” may be referred to as “rainbow unevenness”. Further, when the in-plane phase difference of the plastic film exceeds 1450 nm, bending habits may remain in the plastic film or the plastic film may be broken when the plastic film is folded.
- the lower limit of the in-plane retardation of the plastic film is preferably 350 nm or more, more preferably 400 nm or more, more preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, more preferably 510 nm or more, more preferably 520 nm or more, and more preferably 550 nm.
- the upper limit is preferably 1400 nm or less, more preferably 1200 nm or less, more preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, more preferably 700 nm or less, and still more preferably 650 nm or less.
- the in-plane phase difference of the plastic film is preferably 550 nm or more in order to improve the mechanical strength. When the thickness of the plastic film is thinned to 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, Re is preferably 1400 nm or less.
- 1200 nm or less 350 nm or more and 1200 nm or less, 400 nm or more and 1200 nm or less, 450 nm or more and 1200 nm or less, 500 nm or more and 1200 nm or less, 510 nm or more and 1200 nm or less, 520 nm or more and 1200 nm or less, 550 nm or more and 1200 nm or less, 300 nm or more and 1000 nm or less, 350 nm or more and 1000 nm or less, 400 nm 1000 nm or less, 450 nm or more and 1000 nm or less, 500 nm or more and 1000 nm or less, 510 nm or more and 1000 nm or less, 520 nm or more and 1000 nm or less, 550 nm or more and 1000 nm or less, 300 nm or more and 800 nm or less, 350 nm or more and 800 nm
- various parameters such as in-plane phase difference, E 0-20 , ⁇ 0-20 / E 0-20 , total light transmittance, haze, etc. are measured from 16 measured values unless otherwise specified. , Means the average of 14 measured values excluding the maximum and minimum values.
- the various parameters described above may be measured using the same sample. When the same sample is used, it is preferable to measure E 0-20 and ⁇ 0-20 / E 0-20 after measuring optical characteristics such as in-plane phase difference, total light transmittance and haze.
- the 16 measurement points are the intersections when a region 0.5 cm from the outer edge of the measurement sample is removed as a margin and a line is drawn to divide the remaining region into five equal parts in the vertical and horizontal directions. It is preferable to set 16 points as the center of measurement. For example, when the measurement sample is a rectangle, the area 0.5 cm from the outer edge of the rectangle may be removed as a margin, and the remaining area may be measured around 16 points of intersections of dotted lines divided into 5 equal parts in the vertical and horizontal directions. preferable. When the measurement sample has a shape other than a rectangle such as a circle, an ellipse, a triangle, or a pentagon, it is preferable to draw a rectangle inscribed in these shapes and measure 16 points of the rectangle by the above method.
- the plastic film may be, for example, in the form of a sheet or in the form of a roll.
- the above 16 locations may be specified in the sheet-shaped form.
- a sheet having a predetermined size such as 100 mm in length ⁇ 100 mm in width may be cut out, and the above 16 points may be specified in the form of the cut out sheet.
- the roll-shaped plastic film has almost the same physical properties in the flow direction.
- a sheet of 100 mm in length ⁇ 100 mm in width cut out from an arbitrary position A in the width direction satisfies a predetermined condition such as an erosion rate, the predetermined position in the arbitrary position A in the entire flow direction of the roll. It can be fictitious as one that meets the conditions.
- in-plane phase difference E 0-20 , ⁇ 0-20 / E 0-20 , total light transmittance, and haze are used at a temperature of 23 ⁇ 5 ° C. unless otherwise specified. It is assumed that the measurement is performed in an atmosphere where the humidity is 40% RH or more and 65% RH or less. Further, before the start of each measurement, the target sample is exposed to the atmosphere for 30 minutes or more and 60 minutes or less before the measurement is performed.
- the in-plane phase difference (Re) and the phase difference (Rth) in the thickness direction are the refractive index nx in the slow axis direction, which is the direction in which the refractive index is the largest at each measurement point, and the delay at each measurement point.
- the following formulas (1) and (2) are used according to the refractive index ny in the phase-advancing axis direction, which is orthogonal to the phase axis direction, the refractive index nz in the thickness direction of the plastic film, and the thickness T [nm] of the plastic film. It is represented.
- the in-plane phase difference (Re) and the phase difference in the thickness direction (Rth) mean values at a wavelength of 550 nm.
- In-plane phase difference (Re) (nx-ny) x T [nm] (1)
- Phase difference in the thickness direction (Rth) ((nx + ny) /2-nz) ⁇ T [nm] (2)
- the direction of the slow axis, the in-plane phase difference (Re), and the phase difference (Rth) in the thickness direction can be measured by, for example, the trade name "RETS-100" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
- the in-plane phase difference (Re) using the product name "RETS-100” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., it is necessary to prepare for the measurement according to the following procedures (A1) to (A4). preferable.
- N 1.617.
- -Thickness Thickness separately measured by SEM or light microscope (A3) Next, background data is obtained without installing a sample in this device. The device will be a closed system, and this will be done every time the light source is turned on. (A4) After that, the sample is placed on the stage in the apparatus and measured.
- the in-plane retardation and the thickness direction of the plastic film After peeling off these layers and the film, the in-plane retardation and the thickness direction of the plastic film The phase difference of may be measured.
- the layer formed by the coating usually does not affect the values of the in-plane phase difference and the phase difference in the thickness direction.
- Examples of the means for peeling the layer and the film that affect the values of the in-plane retardation and the phase difference in the thickness direction include the following means. ⁇ Means of peeling> A sample of 5 cm square or more is immersed in warm water of 80 ° C. or higher and 90 ° C. or lower for 5 minutes.
- the sample is taken out from warm water and left at room temperature for 10 minutes or more. Then, soak in warm water for another 5 minutes. Remove the sample from warm water. Make a notch in the sample with a cutter or the like. Then, a means for peeling the layer and the film as a trigger of the notch can be mentioned.
- the optical plastic film of the present disclosure has an average erosion rate of 1.4 ⁇ m / in the direction from the first surface to the second surface and in a region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. It is necessary that it is g or more.
- E 0-20 shall be measured under the following measurement conditions.
- Measurement conditions A test liquid obtained by mixing pure water, a dispersion liquid, and spherical silica having an average particle diameter of within ⁇ 8% based on 4.2 ⁇ m at a mass ratio of 968: 2:30 is stored in a container.
- the test solution in the container is sent to the nozzle. Compressed air is sent into the nozzle, the test liquid is accelerated in the nozzle, and a predetermined amount of the test liquid is jetted from the injection hole at the tip of the nozzle perpendicularly to the first surface of the plastic film.
- the spherical silica in the test solution is made to collide with the plastic film.
- the cross-sectional shape of the nozzle is a square of 1 mm ⁇ 1 mm, and the distance between the injection hole and the plastic film is 4 mm. Further, the flow rates of the test liquid and the compressed air supplied to the nozzle, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test liquid in the nozzle are set to predetermined values adjusted by calibration described later. After spraying a predetermined amount of the test liquid, the spraying of the test liquid is temporarily stopped. After the injection of the test solution is temporarily stopped, the cross-sectional profile is measured at the portion of the plastic film where the spherical silica collides with the test solution.
- the operation in which the three steps of measuring the profile are one cycle is executed until the depth of the cross-sectional profile exceeds 20 ⁇ m.
- the erosion rate ( ⁇ m / g) of the plastic film is calculated in each cycle up to the depth of the cross-sectional profile of 20 ⁇ m.
- the E 0-20 is calculated by averaging the erosion rates of the plastic films of each cycle up to a depth of 20 ⁇ m in the cross-sectional profile.
- the test solution is stored in the container.
- the test liquid in the container is sent to the nozzle. Compressed air is sent into the nozzle, the test liquid is accelerated in the nozzle, and an arbitrary amount of the test liquid is sprayed perpendicularly to an acrylic plate having a thickness of 2 mm from an injection hole at the tip of the nozzle.
- the spherical silica in the test solution is made to collide with the acrylic plate.
- the cross-sectional shape of the nozzle is a square of 1 mm ⁇ 1 mm, and the distance between the injection hole and the acrylic plate is 4 mm.
- the cross-sectional profile is measured at the portion of the acrylic plate where the spherical silica collides with the test solution.
- the erosion rate ( ⁇ m / g) of the acrylic plate is calculated by dividing the depth ( ⁇ m) of the cross-sectional profile by the arbitrary amount (g).
- the test solution and the compressed air are set so that the erosion rate of the acrylic plate is within the range of ⁇ 5% based on 1.88 ( ⁇ m / g).
- the flow rate, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test solution in the nozzle are adjusted and calibrated.
- Examples of the device for measuring the erosion rate as shown in FIG. 1 include the product number “MSE-A203” of the MSE test device manufactured by Palmeso Co., Ltd.
- the test solution to be prepared is stored in the container (11). It is preferable to stir the test solution in the container (11).
- the dispersant is not particularly limited as long as it can disperse spherical silica. Examples of the dispersant include the trade name “Demol N” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. "Within ⁇ 8% of the average particle size based on 4.2 ⁇ m" means that the average particle size is 3.864 ⁇ m or more and 4.536 ⁇ m or less.
- the "average particle size of spherical silica” is measured as the volume average value d50 in the particle size distribution measurement by the laser optical diffraction method (so-called “median diameter”). ..
- the width of the particle diameter showing the frequency of 50 is ⁇ 10 with reference to 4.2 ⁇ m. It is preferably within%.
- the "width of the particle diameter indicating the frequency of 50” is "the particle diameter indicating the frequency of 50 and the particle diameter located in the plus direction from the particle diameter indicating the frequency of 100", and "the frequency is 50".
- Examples of spherical silica having an average particle size of within ⁇ 8% based on 4.2 ⁇ m include model number “MSE-BS-5-3” designated by Palmeso Co., Ltd.
- the test liquid in the container is sent to the nozzle (51).
- the test liquid can be sent to the nozzle through, for example, the test liquid pipe (21).
- a flow meter (31) for measuring the flow rate of the test liquid is arranged between the container (11) and the nozzle (51).
- the flow rate of the test solution shall be the value adjusted by the calibration.
- the nozzle (51) is arranged in a housing (52) constituting the injection unit (50).
- Compressed air is sent into the nozzle (51).
- the compressed air is sent to the nozzle, for example, through the compressed air pipe (22).
- the position where the compressed air is sent is preferably on the upstream side of the position where the test liquid is sent.
- the upstream side means the side far from the injection hole of the nozzle.
- a flow meter (32) for measuring the flow rate of the compressed air and a pressure gauge (42) for measuring the pressure of the compressed air are arranged by the time the compressed air reaches the nozzle (51). ..
- Compressed air can be supplied by an air compressor or the like (not shown).
- the flow rate and pressure of the compressed air shall be the values adjusted by the above calibration.
- the test liquid When compressed air is sent into the nozzle (51), the test liquid is mixed and accelerated by the compressed air. Then, the accelerated test liquid is ejected from the injection hole at the tip of the nozzle (51) and collides perpendicularly with the first surface of the plastic film (70).
- the plastic film is mainly worn by the spherical silica particles in the test solution.
- a pressure gauge (41) for measuring the pressure of the test liquid in the nozzle is arranged in the nozzle (51).
- the pressure gauge (41) is preferably located on the downstream side of the position where the compressed air is sent and the position where the test liquid is sent.
- the pressure of the test solution in the nozzle (51) shall be a value adjusted by the calibration.
- FIG. 2 is an image diagram of a state in which the optical plastic film (70) is worn by the test liquid containing pure water (A1) and spherical silica (A2) injected from the injection unit (50).
- reference numeral A3 indicates air
- reference numeral A4 indicates a worn plastic film for optics.
- test liquid contains water having an excellent cooling effect, it is possible to substantially eliminate the deformation and deterioration of the plastic film caused by the heat at the time of collision. That is, the abnormal wear of the plastic film can be substantially eliminated.
- Water also has the role of cleaning the surface of the worn plastic film and achieving stable wear.
- water has a role of accelerating spherical silica particles and controlling the fluid of the test solution. Further, since a huge number of spherical silicas collide with the plastic film, it is possible to eliminate the influence of the slight difference in physical properties of the individual spherical silica particles.
- the measurement conditions of the present disclosure are the calibration of the flow rate of the test solution supplied to the nozzle, the flow rate of the compressed air supplied to the nozzle, the pressure of the compressed air supplied to the nozzle, and the pressure of the test solution in the nozzle.
- the plastic film (70) may be attached to the sample mounting base (81) of the measuring device (100).
- the plastic film (70) is preferably attached to the sample mount (81) via a support (82) such as a stainless steel plate.
- test liquid sprayed on the plastic film (70) is collected by the receiver (12) and returned to the container (11) through the return pipe (23). It is preferable that a return pump (24) is arranged between the receiver (12) and the return pipe (23).
- the cross-sectional profile means the cross-sectional shape of the plastic film worn by the test solution.
- the plastic film is mainly worn by the spherical silica particles in the test solution.
- the cross-sectional profile can be measured by, for example, a cross-sectional profile acquisition unit (60) such as a stylus type surface shape measuring device and a laser interference type surface shape measuring device.
- the cross-section profile acquisition unit (60) is usually arranged at a position away from the plastic film (70) when the test liquid is sprayed. Therefore, it is preferable that at least one of the plastic film (70) and the cross-section profile acquisition portion (60) can be moved.
- the measuring means of the cross-sectional profile is a stylus type.
- a step of injecting a predetermined amount of the test liquid from the injection port a step of temporarily stopping the injection of the test liquid after injecting the predetermined amount of the test liquid, and a step of temporarily stopping the injection of the test liquid.
- the operation of measuring the cross-sectional profile in three steps as one cycle is executed until the depth of the cross-sectional profile exceeds 20 ⁇ m.
- the erosion rate of the plastic film in each cycle can be measured, and further, the variation in the erosion rate of the plastic film can be calculated.
- the cycle may continue after the depth of the cross-section profile exceeds 20 ⁇ m, but is preferably terminated when the depth of the cross-section profile exceeds 20 ⁇ m.
- the reason for measuring from the first surface of the plastic film to a depth of 20 ⁇ m is that the physical properties of the plastic film tend to fluctuate in the vicinity of the surface, but tend to be more stable toward the inside. ..
- the erosion rate of each cycle can be calculated by dividing the depth ( ⁇ m) of the cross-sectional profile advanced in each cycle by the injection amount (g) of the test solution in each cycle.
- the depth ( ⁇ m) of the cross-sectional profile of each cycle shall be the depth of the deepest position of the cross-sectional profile of each cycle.
- the injection amount of the test solution in each cycle is "quantitative", but there may be slight fluctuations in each cycle.
- the injection amount of the test solution in each cycle is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.5 g or more, more preferably 1.0 g or more, and the upper limit is preferably 3.0 g or less, more preferably 2.0 g or less. be.
- the erosion rate ( ⁇ m / g) is calculated in each cycle up to a depth of 20 ⁇ m in the cross-sectional profile.
- E 0-20 is calculated by averaging the erosion rates of each cycle up to a depth of 20 ⁇ m in the cross-sectional profile. The above cycle is carried out until the depth of the cross-section profile exceeds 20 ⁇ m, but the data of the cycle in which the depth of the cross-section profile exceeds 20 ⁇ m is out of the data for calculating E 0-20 .
- the present inventors examined using the values such as the maltens hardness, the indentation hardness, and the elastic recovery work amount obtained by the evaluation including the depth direction by the picodenter as an index of the pencil hardness.
- the above-mentioned parameters such as Martens hardness, indentation hardness, and elastic recovery work amount may not be used as an index of pencil hardness.
- the strength of the plastic film tends to increase when it is stretched.
- the uniaxially stretched plastic film tends to have better pencil hardness than the unstretched plastic film
- the biaxially stretched plastic film tends to have better pencil hardness than the uniaxially stretched plastic film.
- even the biaxially stretched plastic film may not have sufficient pencil hardness.
- the present inventors examined the erosion rate as an index of the pencil hardness of a plastic film. As described above, the softer the plastic film, the easier it is to scratch, and the harder the plastic film, the harder it is to scratch. Therefore, it is considered that the smaller the erosion rate, the better the pencil hardness.
- the present inventors have found that, on the contrary, by increasing the erosion rate (E 0-20 ) to 1.4 ⁇ m / g or more, the plastic film can improve the pencil hardness. Further, the present inventors tend to show a larger value in the erosion rate of the plastic film in the biaxially stretched plastic film than in the uniaxially stretched plastic film, and erosion the quality of the pencil hardness in the biaxially stretched plastic film. It was found that it can be discriminated by the rate.
- the reason why the erosion rate of the plastic film correlates with the pencil hardness is considered as follows. As described above, under the measurement conditions of the present disclosure, the test solution containing water and spherical silica is mixed with air and sprayed in the form of mist. Therefore, the collision pressure of the spherical silica particles with respect to the plastic film can be suppressed to a low level. Therefore, when the plastic film is soft, the stress when the spherical silica collides with the plastic film is easily dispersed, so that the plastic film is less likely to be worn and the erosion rate is considered to be low.
- the difference in the erosion rate in the biaxially stretched plastic film is caused by the difference in the elongation of the molecular chain and the difference in the degree of orientation of the molecule.
- a biaxially stretched plastic film as a general rule, molecules are stretched in the plane, but there may be molecules that are not sufficiently stretched locally in the plane. As described above, when the proportion of molecules that are not sufficiently stretched locally in the plane is increased, it is considered that the biaxially stretched plastic film is locally softened and the erosion rate is lowered.
- E 0-20 is required to be 1.4 ⁇ m / g or more. If E 0-20 is less than 1.4 ⁇ m / g, the pencil hardness of the plastic film cannot be improved.
- E 0-20 is preferably 1.5 ⁇ m / g or more, more preferably 1.6 ⁇ m / g or more, and 1.8 ⁇ m / g or more in order to facilitate the pencil hardness to be F or more. Is more preferable, 1.9 ⁇ m / g or more is more preferable, and 2.0 ⁇ m / g or more is more preferable. As described above, it is considered that the erosion rate decreases when the proportion of molecules that do not sufficiently extend locally in the plane increases.
- E 0-20 is preferably 3.0 ⁇ m / g or less, more preferably 2.5 ⁇ m / g or less, and more preferably 2.2 ⁇ m / g or less in order to make the plastic film difficult to crack. More preferred. Even if the values of E 0-20 are the same, if the in-plane phase difference and the like are different, the characteristics of the plastic film may be different.
- E 0-20 even if the value of E 0-20 is the same, if the in-plane phase difference exceeds 1450 nm, bending habits may remain in the plastic film or the plastic film may break when the plastic film is folded. be. Further, for a plastic film having an E 0-20 of less than 1.4 ⁇ m / g, even if a cured film having a high hardness is formed on the plastic film, the pencil hardness of the cured film cannot be improved due to insufficient hardness of the plastic film. In some cases.
- Embodiments in the preferred numerical range of E 0-20 are, for example, 1.4 ⁇ m / g or more and 3.0 ⁇ m / g or less, 1.4 ⁇ m / g or more and 2.5 ⁇ m / g or less, 1.4 ⁇ m / g or more and 2.2 ⁇ m.
- ⁇ m / G or less 1.5 ⁇ m / g or more and 3.0 ⁇ m / g or less, 1.5 ⁇ m / g or more and 2.5 ⁇ m / g or less, 1.5 ⁇ m / g or more and 2.2 ⁇ m / g or less, 1.6 ⁇ m / g or more 3 0.0 ⁇ m / g or less, 1.6 ⁇ m / g or more and 2.5 ⁇ m / g or less, 1.6 ⁇ m / g or more and 2.2 ⁇ m / g or less, 1.8 ⁇ m / g or more and 3.0 ⁇ m / g or less, 1.8 ⁇ m / g 2.5 ⁇ m / g or less, 1.8 ⁇ m / g or more, 2.2 ⁇ m / g or less, 1.9 ⁇ m / g or more, 3.0 ⁇ m / g or less, 1.9 ⁇ m / g or more, 3.0
- the above-mentioned value of E 0-20 is a value measured from the first surface side.
- the erosion rate measured from the second surface side is also preferably the above-mentioned value. That is, the optical plastic film of the present disclosure has an erosion rate of 1.4 ⁇ m / g or more in the direction toward the second surface and in a region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. Is preferable. In a normal plastic film, the erosion rate measured from the first surface side and the erosion rate measured from the second surface side are substantially the same.
- calibration Before measuring the erosion rate described above, the calibration shall be performed.
- calibration can be performed as follows.
- the test solution is stored in the container.
- the test liquid in the container is sent to the nozzle. Compressed air is sent into the nozzle, the test liquid is accelerated in the nozzle, and an arbitrary amount of the test liquid is sprayed perpendicularly to an acrylic plate having a thickness of 2 mm from an injection hole at the tip of the nozzle.
- the spherical silica in the test solution is made to collide with the acrylic plate.
- the cross-sectional shape of the nozzle is a square of 1 mm ⁇ 1 mm, and the distance between the injection hole and the acrylic plate is 4 mm.
- the cross-sectional profile is measured at the portion of the acrylic plate where the spherical silica collides with the test solution.
- the erosion rate ( ⁇ m / g) of the acrylic plate is calculated by dividing the depth ( ⁇ m) of the cross-sectional profile by the arbitrary amount (g).
- the test solution and the compressed air are set so that the erosion rate of the acrylic plate is within the range of ⁇ 5% based on 1.88 ( ⁇ m / g).
- the flow rate, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test solution in the nozzle are adjusted and calibrated.
- the test solution used for calibration shall be the same as the test solution used under the measurement conditions to be carried out later.
- the measuring device used for calibration shall be the same as the test solution used under the measurement conditions to be carried out later.
- the difference between the calibration and the measurement conditions to be performed later is that, for example, in the calibration, a standard sample acrylic plate having a thickness of 2 mm is used, whereas in the measurement conditions, a plastic film is used as the sample.
- the acrylic plate having a thickness of 2 mm which is a standard sample, is preferably a polymethylmethacrylate plate (PMMA plate). Further, the acrylic plate having a thickness of 2 mm, which is a standard sample, has an AcE of 1.786 ⁇ m / g or more and 1.974 ⁇ m / g when the average erosion rate of the acrylic plate measured under the following measurement condition A is defined as AcE. It is preferably g or less. Further, as the spherical silica under the following measurement condition A, the model number "MSE-BS-5-3" designated by Palmeso Co., Ltd. can be mentioned.
- PMMA plate polymethylmethacrylate plate
- spherical silica corresponding to the model number "MSE-BS-5-3" specified by Palmeso Co., Ltd. for example, the product number of Potters-Ballotini Co., Ltd. "BS5-3" can be mentioned.
- ⁇ Measurement condition A> A test solution prepared by mixing pure water, a dispersant, and spherical silica having an average particle size of within ⁇ 8% based on 4.2 ⁇ m at a mass ratio of 968: 2:30 is stored in a container. The test solution in the container is sent to the nozzle.
- Compressed air is sent into the nozzle, the test liquid is accelerated in the nozzle, and a predetermined amount of the test liquid is sprayed perpendicularly to the acrylic plate from the injection hole at the tip of the nozzle to be contained in the test liquid.
- the spherical silica of Nozzle is made to collide with the acrylic plate.
- the cross-sectional shape of the nozzle is a square of 1 mm ⁇ 1 mm, and the distance between the injection hole and the acrylic plate is 4 mm.
- the flow rate of the test solution and the compressed air supplied to the nozzle, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test solution in the nozzle are such that the flow rate of the test solution is 100 ml / min or more and 150 ml / min or less.
- the air flow rate is 4.96 L / min or more and 7.44 L / min or less
- the compressed air pressure is 0.184 MPa or more and 0.277 MPa or less
- the pressure of the test solution in the nozzle is 0.169 MPa or more and 0.254 MPa or less.
- the cross-sectional profile is measured at the portion of the acrylic plate where the spherical silica collides with the test solution. Then, AcE (unit: " ⁇ m / g"), which is the erosion rate of the acrylic plate, is calculated by dividing the depth ( ⁇ m) of the cross-sectional profile by the injection amount (4 g) of the test liquid.
- the test solution and the test solution are set so that the erosion rate of the acrylic plate is within the range of ⁇ 5% based on 1.88 ( ⁇ m / g).
- the work of adjusting the flow rate of the compressed air, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test liquid in the nozzle is carried out.
- the erosion rate is ⁇ 5% based on 1.88 ( ⁇ m / g)", in other words, the erosion rate is 1.786 ( ⁇ m / g) or more and 1.974 ( ⁇ m / g) or less. Means.
- ⁇ Ratio of variation in erosion rate to average erosion rate ( ⁇ 0-20 / E 0-20 )>
- the ratio of the variation of the erosion rate to the average of the erosion rate is 0.
- ⁇ 0-20 which is a variation in the erosion rate, can be calculated from the erosion rate of each cycle up to a depth of 20 ⁇ m in the cross-sectional profile under the above-mentioned measurement conditions.
- ⁇ 0-20 / E 0-20 indicates the coefficient of variation of the erosion rate, and a small ⁇ 0-20 / E 0-20 means that the erosion rate is unlikely to fluctuate in the thickness direction of the plastic film. are doing.
- ⁇ 0-20 / E 0-20 0.100 or less, the erosion rate in the thickness direction is stable, and the pencil hardness can be made better.
- the upper limit of ⁇ 0-20 / E 0-20 is more preferably 0.080 or less, still more preferably 0.070 or less, still more preferably 0.060 or less, still more preferably 0.055 or less.
- the lower limit of ⁇ 0-20 / E 0-20 is not particularly limited, but is usually more than 0, preferably 0.020 or more, and more preferably 0.035 or more.
- ⁇ 0-20 / E 0-20 is preferably 0.020 or more.
- Embodiments in the preferred numerical range of ⁇ 0-20 / E 0-20 are, for example, more than 0 and less than 0.100, more than 0 and less than 0.080, more than 0 and less than 0.070, more than 0 and more than 0.060, and more than 0.
- 0.055 or less 0.020 or more and 0.100 or less, 0.020 or more and 0.080 or less, 0.020 or more and 0.070 or less, 0.020 or more and 0.060 or less, 0.020 or more and 0.055 or less, Examples thereof include 0.035 or more and 0.100 or less, 0.035 or more and 0.080 or less, 0.035 or more and 0.070 or less, 0.035 or more and 0.060 or less, and 0.035 or more and 0.055 or less.
- ⁇ 0-20 / E 0-20 is a value measured from the first surface side.
- ⁇ 0-20 / E 0-20 measured from the second surface side also have the above-mentioned values. That is, in the plastic film for optics of the present disclosure, ⁇ 0-20 / E 0-20 is 0. In the direction toward the second surface and in the region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. It is preferably 100 or less.
- the optical plastic film of the present disclosure has a Re / Rth of 0.15 or less when the in-plane phase difference of the plastic film is defined as Re (nm) and the phase difference in the thickness direction of the plastic film is defined as Rth (nm). Is preferable.
- a small ratio (Re / Rth) of the in-plane phase difference (Re) and the phase difference (Rth) in the thickness direction means that the degree of stretching of the plastic film for optics approaches uniform biaxiality. .. Therefore, by setting Re / Rth to 0.15 or less, the mechanical strength of the plastic film for optics can be improved.
- Re / Rth is more preferably 0.13 or less, and further preferably 0.10 or less.
- the lower limit of the ratio is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and further preferably 0.015 or more.
- the Re / Rth of a fully uniaxial stretched plastic film is 2.0.
- the general-purpose uniaxially stretched plastic film is slightly stretched in the flow direction as well. Therefore, the Re / Rth of the general-purpose uniaxially stretched plastic film is about 1.0.
- Embodiments in the preferred numerical range of Re / Rth are, for example, 0.005 or more and 0.15 or less, 0.005 or more and 0.13 or less, 0.005 or more and 0.10 or less, 0.01 or more and 0.15 or less. Examples thereof include 0.01 or more and 0.13 or less, 0.01 or more and 0.10 or less, 0.015 or more and 0.15 or less, 0.015 or more and 0.13 or less, and 0.015 or more and 0.10 or less.
- the optical plastic film of the present disclosure preferably has a phase difference (Rth) in the thickness direction of 2000 nm or more, more preferably 4000 nm or more, and further preferably 5000 nm or more.
- Rth phase difference
- Rth is preferably 10,000 nm or less, more preferably 8,000 nm or less, and even more preferably 7,000 nm or less because of the thinning of the plastic film.
- Embodiments in a preferable numerical range of Rth are, for example, 2000 nm or more and 10000 nm or less, 2000 nm or more and 8000 nm or less, 2000 nm or more and 7000 nm or less, 4000 nm or more and 10000 nm or less, 4000 nm or more and 8000 nm or less, 4000 nm or more and 7000 nm or less, 5000 nm or more and 10000 nm or less, 5000 nm or more and 8000 nm.
- examples thereof include 5000 nm or more and 7,000 nm or less.
- ⁇ Plastic film> examples of the laminated structure of the plastic film include a single-layer structure and a multi-layer structure.
- the plastic film of the present disclosure requires that the average of the in-plane phase difference and the erosion rate be within the above-mentioned range. In order to keep the in-plane phase difference of the plastic film within the above range, it is preferable that the stretching in the vertical direction (flow direction) and the stretching in the horizontal direction (width direction) are evenly close to each other. Further, in order to keep the erosion rate of the plastic film within the above range, it is preferable to evenly stretch the molecules in the plane of the plastic film.
- the stretching can be controlled even with a multi-layered plastic film, but in order to make it easier to control the stretching, it is preferable that the laminated structure of the plastic film has a single-layer structure.
- the resin components constituting the plastic film include polyester, triacetyl cellulose (TAC), cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, polyamide, polyimide, polyether sulfone, polysulphon, polypropylene, polymethylpentene, polyvinyl chloride, and polyvinyl.
- TAC triacetyl cellulose
- cellulose diacetate cellulose diacetate butyrate
- polyamide polyimide
- polyether sulfone polysulphon
- polypropylene polymethylpentene
- polyvinyl chloride polyvinyl
- examples thereof include acetal, polyether ketone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyurethane and amorphous olefin (Cyclo-Olefin-Polymer: COP).
- polyester is preferable because it tends to improve the mechanical strength. That is, the plastic film for optics is preferably a polyester film.
- polyester constituting the polyester film examples include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) and polybutylene terephthalate (PBT).
- PET is preferable because it has low intrinsic birefringence and tends to reduce the in-plane phase difference.
- Plastic films include absorbents that absorb special wavelengths such as UV absorbers, light stabilizers, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, antigelling agents, dyes, pigments, refractive index adjusters, cross-linking agents, and blocking agents. Additives such as inhibitors, organic particles, inorganic particles and surfactants may be contained.
- the lower limit of the thickness of the plastic film is preferably 21 ⁇ m or more, more preferably 25 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and the upper limit is preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 55 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m. It is as follows.
- the thickness of the plastic film is preferably 50 ⁇ m or less. By setting the thickness to 10 ⁇ m or more, it is possible to easily improve the mechanical strength. Further, by setting the thickness to 80 ⁇ m or less, it is possible to easily reduce the in-plane phase difference.
- Embodiments in a preferable numerical range of the thickness of the plastic film are, for example, 21 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, 21 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, 21 ⁇ m or more and 55 ⁇ m or less, 21 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or more and 55 ⁇ m or less.
- Examples thereof include 25 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or more and 55 ⁇ m or less, and 30 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
- the haze of JIS K7136: 2000 is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, further preferably 1.5% or less, and 1 Even more preferably, it is 0.0% or less.
- the plastic film for optics preferably has a total light transmittance of JIS K7361-1: 1997 of 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more.
- the plastic film is preferably a stretched plastic film, more preferably a stretched polyester film, in order to improve the mechanical strength. Further, it is more preferable that the stretched polyester film has a single-layer structure of a polyester resin layer.
- the stretched plastic film can be obtained by stretching a resin layer containing components constituting the plastic film.
- the stretching method include biaxial stretching such as sequential biaxial stretching and simultaneous biaxial stretching, and uniaxial stretching such as longitudinal uniaxial stretching.
- biaxial stretching is preferable because it is easy to reduce the in-plane phase difference and to increase the mechanical strength.
- the stretched plastic film is preferably a biaxially stretched plastic film.
- the biaxially stretched plastic films the biaxially stretched polyester film is preferable, and the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is more preferable.
- the casting film is stretched in the flow direction and then stretched in the width direction of the film.
- Stretching in the flow direction is usually performed by the difference in peripheral speed between a pair of stretching rolls. Stretching in the flow direction may be performed in one step, or may be performed in multiple steps using a plurality of stretching roll pairs. In order to suppress excessive variation in optical characteristics such as in-plane phase difference, it is preferable to bring a plurality of nip rolls close to the stretched roll.
- the draw ratio in the flow direction is usually 2 times or more and 15 times or less, and is preferably 2 times or more and 7 times or less, more preferably 3 times in order to suppress excessive variation in optical characteristics such as in-plane phase difference.
- the stretching temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and not more than + 100 ° C. in order to suppress excessive variations in physical properties such as in-plane phase difference.
- 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is preferable, 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower is more preferable, and 95 ° C. or higher and 110 ° C. or lower is further preferable.
- the stretching temperature means a set temperature of the apparatus. Even if the set temperature of the device is set within the above range, it takes time for the temperature to stabilize.
- the set temperature of the apparatus is described in a plurality of places.
- the set temperatures at other points it is preferable to manufacture the plastic film after the temperature has stabilized, as described above.
- the stretching temperature the average value of the in-plane phase difference tends to be small by shortening the stretching section at a low temperature by raising the temperature of the film quickly.
- the orientation tends to increase and the average value of the in-plane phase difference tends to increase.
- shortening the stretching time tends to decrease the erosion rate, and lengthening the stretching time tends to increase the erosion rate. It is considered that the reason for this is that when the stretching time is short, it is difficult for the molecules to be evenly stretched in the plane of the plastic film, while when the stretching time is long, the molecules are easily stretched evenly in the plane of the plastic film. .. That is, in order to make E 0-20 1.4 ⁇ m / g or more, it is preferable to lengthen the stretching time. Further, by lengthening the stretching time while appropriately increasing the stretching ratio so that the physical properties do not vary, it is possible to make E 0-20 more easily set to 1.4 ⁇ m / g or more.
- the film stretched in the flow direction may be provided with functions such as slipperiness, adhesiveness, and antistatic property by in-line coating or offline coating. Further, before the in-line coating or the offline coating, a surface treatment such as a corona treatment, a frame treatment, or a plasma treatment may be performed, if necessary. In the present specification, the layers formed by in-line coating or offline coating are not counted as the number of layers constituting the polyester film.
- the stretching in the width direction is usually carried out by using the tenter method while gripping both ends of the film with clips and stretching in the width direction.
- the draw ratio in the width direction is usually 2 times or more and 15 times or less, and is preferably 2 times or more and 7 times or less, more preferably 3 times or more and 6 in order to suppress excessive variation in physical properties such as in-plane phase difference. It is twice or less, more preferably 4 times or more and 5 times or less. Further, it is preferable to make the width stretching ratio higher than the longitudinal stretching ratio.
- the stretching temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and preferably + 110 ° C. or lower, and the temperature is preferably increased from the upstream side to the downstream side.
- the stretching temperature means a set temperature of the apparatus.
- the upstream side is the side close to the point where the extension in the width direction is started.
- the downstream side is the side close to the point where the stretching in the width direction ends.
- the difference between the upstream temperature and the downstream temperature is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, still more preferably 35. ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher.
- the stretching temperature of the first stage is preferably 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and further preferably 95 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
- the surface temperature of the film at the time of the first step stretching and the second step can be controlled to a different temperature. Therefore, in each drawing step, the orientation and the orientation crystallization do not proceed too much, and the plastic film can be prevented from becoming brittle, so that the pencil hardness can be easily improved.
- the plastic film sequentially biaxially stretched as described above is heat-treated in the tenter to have a stretching temperature or higher and lower than a melting point in order to impart flatness and dimensional stability.
- the heat treatment temperature means a set temperature of the apparatus. Specifically, in the case of PET, it is preferable to perform heat fixing in the range of 140 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. Further, in order to suppress excessive variation in physical properties such as in-plane phase difference, it is preferable to perform additional stretching of 1% or more and 10% or less in the first half of the heat treatment. After the plastic film is heat-treated, it is slowly cooled to room temperature and then wound up.
- a relaxation treatment or the like may be used in combination during the heat treatment or the slow cooling.
- the relaxation rate during the heat treatment is preferably 0.5% or more and 5% or less, more preferably 0.5% or more and 3% or less, and more preferably 0.8% in order to suppress excessive variations in physical properties such as in-plane phase difference. More preferably 2.5% or less, still more preferably 1% or more and 2% or less.
- the relaxation rate during slow cooling is preferably 0.5% or more and 3% or less, more preferably 0.5% or more and 2% or less, and 0, in order to suppress excessive variations in physical properties such as in-plane phase difference. It is more preferably 5.5% or more and 1.5% or less, and even more preferably 0.5% or more and 1.0% or less.
- the temperature at the time of slow cooling is preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, further preferably 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and 100 ° C. or higher and 120 ° C. The following are even more preferred.
- the temperature at the time of slow cooling means the set temperature of the apparatus.
- the transport speed when manufacturing a stretched plastic film is approximately 100 m / s or more and 300 m / s or less.
- Simultaneous biaxial stretching guides the casting film to the simultaneous biaxial tenter, transports the film while gripping both ends with clips, and stretches the casting film simultaneously and / or stepwise in the flow direction and the width direction.
- Simultaneous biaxial stretching machines include a pantograph method, a screw method, a drive motor method, and a linear motor method. The linear motor method is preferable.
- the magnification of simultaneous biaxial stretching is usually 6 times or more and 50 times or less as an area magnification.
- the area magnification is preferably 8 times or more and 30 times or less, more preferably 9 times or more and 25 times or less, still more preferably 9 times or more and 20 times or less, in order to suppress excessive variation in physical properties such as in-plane phase difference. More preferably, it is 10 times or more and 15 times or less.
- the stretching ratios in the flow direction and the width direction are substantially the same, and the stretching speeds in the flow direction and the width direction are also substantially the same. It is preferable to do so.
- the stretching temperature for simultaneous biaxial stretching is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the resin and not more than + 120 ° C. in order to suppress excessive variations in physical properties such as in-plane phase difference.
- 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower are preferable, 90 ° C. or higher and 150 ° C. or lower are more preferable, and 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower are further preferable.
- the stretching temperature means a set temperature of the apparatus.
- the film in a heat fixing chamber in the tenter In order to impart flatness and dimensional stability to the simultaneously biaxially stretched film, it is preferable to continuously heat-treat the film in a heat fixing chamber in the tenter to have a stretching temperature or higher and lower than a melting point.
- the temperature of the heat treatment means the set temperature of the apparatus.
- the heat treatment conditions are the same as the heat treatment conditions after the sequential biaxial stretching.
- the optical plastic film of the present disclosure can be suitably used as a plastic film included in an image display device.
- it can be suitably used as a plastic film included in an image display device having a touch panel function.
- the optical plastic film of the present disclosure can be suitably used as a plastic film arranged on the light emitting surface side of the display element of the image display device. At this time, it is preferable to have a polarizing element between the display element and the plastic film for optics of the present disclosure.
- the plastic film of the image display device examples include a plastic film used as a base material of various functional films such as a polarizing element protective film, a surface protective film, an antiglare film, an antireflection film, and a conductive film constituting a touch panel. ..
- the optical plastic film of the present disclosure can also be used as a member when manufacturing a functional film.
- the member examples include a base material of a transfer sheet that transfers a functional layer.
- examples of the member include a base material used for protecting or reinforcing the functional film in the process of manufacturing the functional film.
- the optical plastic film of the present disclosure further comprises functional layers such as a protective layer, an antireflection layer, a hard coat layer, an antiglare layer, a retardation layer, an adhesive layer, a transparent conductive layer, an antistatic layer and an antifouling layer. It may be formed and used as an optical laminate.
- the functional layer of the optical laminate preferably includes an antireflection layer.
- the antireflection layer is preferably arranged on the outermost surface of the plastic film on the side having the functional layer.
- the functional layer includes a hard coat layer and an antireflection layer.
- the functional layer includes a hard coat layer and an antireflection layer
- the hard coat layer and the antireflection layer are arranged in this order on the optical plastic film.
- the hard coat layer and the antireflection layer general-purpose ones can be applied.
- the hard coat layer may be further provided with functions such as antiglare property, antistatic property, and absorption of specific wavelengths such as ultraviolet rays.
- the overall thickness of the optical laminate is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, in order to maintain mechanical properties and suppress excessive variations in optical and physical characteristics. Further, in the optical laminate, the balance between the thickness of the plastic film and the thickness of the functional layer is preferably 10: 4 to 10: 0.5.
- the polarizing plate of the present disclosure includes a polarizing element, a first transparent protective plate arranged on one side of the polarizing element, and a second transparent protective plate arranged on the other side of the polarizing element. At least one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate is the above-mentioned optical plastic film of the present disclosure.
- the polarizing plate is used, for example, to impart antireflection property in combination with a ⁇ / 4 retardation plate.
- the ⁇ / 4 retardation plate is arranged on the display element of the image display device, and the polarizing plate is arranged on the viewer side of the ⁇ / 4 retardation plate.
- the polarizing plate is used for a liquid crystal display device, it is used to impart the function of a liquid crystal shutter.
- the liquid crystal display device is arranged in the order of the lower polarizing plate, the liquid crystal display element, and the upper polarizing plate in order from the backlight side, and the absorption axis of the polarizing element of the lower polarizing plate and the absorption of the polarizing element of the upper polarizing plate.
- the axes are arranged orthogonally to each other.
- the above-mentioned optical plastic film of the present disclosure is used as at least one of the first transparent protective plate and the second transparent protective plate.
- a preferred embodiment is that both the first transparent protective plate and the second transparent protective plate are the above-mentioned optical plastic films of the present disclosure.
- the other transparent protective plate is not particularly limited, but is an optically isotropic transparent protective plate. Is preferable. Optical isotropic refers to those having an in-plane phase difference of 20 nm or less, preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. Examples of the transparent substrate having optical isotropic properties include an acrylic film, a triacetyl cellulose film, a polycarbonate film, and an amorphous olefin film.
- the transparent protective plate on the light emitting surface side of the polarizing element may be the above-mentioned optical plastic film of the present disclosure.
- the transparent protective plate on the side opposite to the light emitting surface of the polarizing element is the optical of the present disclosure described above. It is preferably a plastic film for light.
- the splitter examples include a sheet-type splitter (polyvinyl alcohol film, polyvinyl formal film, polyvinyl acetal film, ethylene-vinyl acetate copolymerization system saponified film, etc.) formed by stretching a film dyed with iodine or the like, in parallel.
- a wire grid type splitter composed of a large number of arranged metal wires, a lyotropic liquid crystal and a coated type splitter coated with a bicolor guest-host material, a multilayer thin film type splitter and the like.
- These splitters may be reflective modulators having a function of reflecting a polarizing component that does not transmit.
- the absorber is arranged so that the absorption axis and any one side of the sample of the optical plastic film cut out according to the above-mentioned method are substantially parallel or substantially vertical.
- Approximately parallel means 0 degrees ⁇ 5 degrees or less, preferably 0 degrees ⁇ 3 degrees or less, and more preferably 0 degrees ⁇ 1 degrees or less.
- Approximately vertical means within 90 degrees ⁇ 5 degrees, preferably within 90 degrees ⁇ 3 degrees, and more preferably within 90 degrees ⁇ 1 degrees.
- the image display device of the present disclosure is an image display device having a display element and a plastic film arranged on the light emitting surface side of the display element, wherein the plastic film is the above-mentioned optical plastic of the present disclosure. It is a film.
- the image display device of the present disclosure preferably has a polarizing element between the display element and the plastic film for optics of the present disclosure.
- FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views showing an embodiment of the image display device 300 of the present disclosure.
- the image display device 300 of FIGS. 3 and 4 has an optical plastic film 70 on the light emitting surface side (upper side of FIGS. 3 and 4) of the display element 200.
- each of the image display devices 300 of FIGS. 3 and 4 has a polarizing element 91 between the display element 200 and the optical plastic film 70.
- a first transparent protective plate (92) and a second transparent protective plate (93) are laminated on both surfaces of the polarizing element 91.
- an optical plastic film 70 is used as the first transparent protective plate (92).
- the image display device 300 is not limited to the forms shown in FIGS. 3 and 4.
- the members constituting the image display device 300 are arranged at predetermined intervals, but the members are integrated via an adhesive layer or an adhesive layer. It may be a thing.
- the image display device may have a member (other plastic film, functional layer, etc.) (not shown).
- Display element examples include a liquid crystal display element, an EL display element (organic EL display element, an inorganic EL display element), a plasma display element, and the like, and further, an LED display element such as a micro LED display element can be mentioned.
- the display element of the display device is a liquid crystal display element, a backlight is required on the surface of the liquid crystal display element opposite to the resin sheet.
- the image display device may be an image display device having a touch panel function.
- the touch panel include a resistance film type, a capacitance type, an electromagnetic induction type, an infrared type, and an ultrasonic type.
- the touch panel function may be one in which a function is added in the display element such as an in-cell touch panel liquid crystal display element, or may be one in which a touch panel is placed on the display element.
- the image display device of the present disclosure has the above-mentioned plastic film for optics of the present disclosure on the light emitting surface side of the display element.
- the optical plastic film of the present disclosure arranged on the light emitting surface side of the display element may be only one, or may be two or more.
- the plastic film arranged on the light emitting surface side of the display element is a plastic film used as a base material for various functional films such as a polarizing element protective film, a surface protective film, an antireflection film, and a conductive film constituting a touch panel. Can be mentioned.
- the image display device of the present disclosure may have other plastic films as long as the effects of the present disclosure are not impaired.
- the other plastic film one having optical isotropic property is preferable.
- the method for selecting the optical plastic film of the present disclosure is as follows. It is a method of selecting a plastic film having a first surface and a second surface which is a surface opposite to the first surface.
- the in-plane phase difference of the plastic film is 300 nm or more and 1450 nm or less, and
- the average erosion rate is 1.4 ⁇ m / g or more in the direction from the first surface to the second surface and in the region where the depth from the first surface is within 20 ⁇ m. Is used as the determination condition, and the one that satisfies the determination condition is selected.
- the measurement conditions of E 0-20 which is the average of the erosion rate, in the method for selecting the optical plastic film of the present disclosure are the same as the measurement conditions of E 0-20 in the above-mentioned optical plastic film of the present disclosure. ..
- the method for selecting an optical plastic film of the present disclosure is characterized in that a plastic film having an in-plane phase difference of 300 nm or more and 1450 nm or less and an E 0-20 of 1.4 ⁇ m / g or more is selected. ..
- the in-plane phase difference of 300 nm or more and 1450 nm or less may be referred to as “judgment criterion 1”
- the E 0-20 of 1.4 ⁇ m / g or more may be referred to as “judgment criterion 2”.
- the efficiency of the plastic film for optics having a good pencil hardness is obtained without increasing the in-plane phase difference. It can be selected well. Further, in the method of selecting the optical plastic film of the present disclosure, it is possible to prevent the thickness of the plastic film from becoming too thick by using the determination criterion 1 as the determination criterion. Further, in the method of selecting the optical plastic film of the present disclosure, by using the determination criterion 1 as the determination criterion, it is possible to easily suppress the rainbow unevenness when visually recognized with the naked eye.
- the preferred embodiments of the determination criteria 1 and the determination criteria 2 are based on the above-mentioned preferred embodiments of the plastic film for optics.
- the lower limit of the in-plane phase difference of the criterion 1 is preferably 350 nm or more, more preferably 400 nm or more, more preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, still more preferably 510 nm or more, and more preferably.
- E 0-20 of the criterion 2 is preferably 1.6 ⁇ m / g or more, more preferably 1.8 ⁇ m / g or more, and further preferably 1.9 ⁇ m / g or more. It is more preferably 2.0 ⁇ m / g or more. Further, E 0-20 of the determination criterion 2 is preferably 3.0 ⁇ m / g or less, more preferably 2.5 ⁇ m / g or less, and further preferably 2.2 ⁇ m / g or less.
- the method for selecting an optical plastic film of the present disclosure further has additional determination conditions.
- additional determination condition an embodiment exemplified as a suitable embodiment in the above-described optical plastic film of the present disclosure can be mentioned.
- the additional determination conditions include, for example, the following. That is, it is preferable that the method for selecting the optical plastic film of the present disclosure has one or more selected from the following additional determination conditions.
- ⁇ Additional judgment condition 2> When the in-plane phase difference of the plastic film is defined as Re and the phase difference in the thickness direction of the plastic film is defined as Rth, Re / Rth shall be 0.15 or less.
- the atmosphere of the following measurement and evaluation shall be a temperature of 23 ° C. ⁇ 5 ° C. and a humidity of 40% RH or more and 65% RH or less. Further, prior to measurement and evaluation, the sample shall be exposed to the atmosphere for 30 minutes or more and 60 minutes or less.
- In-plane phase difference (Re), phase difference in the thickness direction (Rth) A sample of 100 mm in length ⁇ 100 mm in width was cut out from the optical plastic films of the examples and comparative examples prepared or prepared in “2” described later, and the in-plane phase difference and the phase difference in the thickness direction were measured.
- the measuring device the trade name "RETS-100 (measurement spot: diameter 5 mm)" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The results are shown in Table 1.
- Example prepared in 1-1 a sample cut out from the optical plastics of Examples and Comparative Examples (sample prepared in 1-1) is placed on the screen with the slow axis direction of the sample as the screen. Arranged so as to be parallel to the horizontal direction.
- the image display device was displayed in white in a dark room environment, observed with the naked eye from a distance of 30 cm or more and 100 cm or less from the image display device, and the presence or absence of rainbow unevenness was evaluated according to the following criteria.
- the observation angle was in the range of ⁇ 45 degrees when the normal direction of the image display device was 0 degrees.
- the evaluator was a healthy person in his 20s. The results are shown in Table 1.
- Backlight light source White LED
- Light source side polarizing plate TAC as a protective film on both sides of a polarizing element composed of PVA and iodine. Has a film. Arranged so that the direction of the absorber absorption axis is perpendicular to the horizontal direction of the screen.
- Image display cell Liquid crystal cell
- Visualizing side polarizing plate TAC as a polarizing element protective film for a polarizing element composed of PVA and iodine. A polarizing plate using a film. Arranged so that the direction of the absorber absorption axis is perpendicular to the parallel direction of the screen.
- Size Diagonal 10 inches
- Pencil hardness A pencil hardness test was performed on a sample (sample prepared in 1-1) cut out from an optical plastic of Examples and Comparative Examples. The pencil hardness test was carried out based on the pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4: 1999, but the load, speed and judgment conditions were changed from the JIS specifications. Specifically, the load was 100 g and the speed was 3 mm / s. In addition, the condition for judging the pass was that it was not damaged more than 3 times out of 5 evaluations. For example, if the hardness 2B is not damaged more than 3 times out of 5 times, the hardness 2B is passed and the test is proceeded to the next hard hardness. Table 1 shows the pencil hardness of each sample and shows the number of evaluations that were not damaged out of the five evaluations. In the pencil hardness F, the pass level is the one that is not damaged more than 3 times out of 5 evaluations.
- the standard acrylic plate has an AcE (average erosion rate of the acrylic plate measured under the measurement condition A) in the main text of the specification in the range of 1.786 ⁇ m / g or more and 1.974 ⁇ m / g or less. rice field.
- test solution In a beaker, pure water, a dispersant (trade name "Demol N” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and an average particle diameter (median diameter) of 3.94 ⁇ m.
- Spherical silica (model number "MSE-BS-5-3" specified by Palmeso Co., Ltd., half-value total width of particle size distribution: 4.2 ⁇ m) is mixed at a mass ratio of 968: 2:30.
- the test solution was prepared and mixed with a glass rod. After putting the prepared test solution and the stirrer in the container (pot), the pot was covered and the clamp was attached. Then, the pot was stored in the measuring device.
- the model number "MSE-BS-5-3" specified by Palmeso Co., Ltd. is the product number "BS5-BS5-” of Potters-Ballotini Co., Ltd. 3 ”was used.
- (0-2) Distributed operation After storing the pot containing the test solution in the measuring device, a dummy sample was set on the sample mount. Next, the buttons “Erosion force setting” and “Perform” on the operation panel of the measuring device main body were pressed in sequence. Next, predetermined values were input as the flow rate of the test solution and the compressed air, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test solution in the nozzle, and the test solution was projected onto the dummy sample. After stopping the projection, the buttons "Back”, “Done”, and “Confirm” on the same operation panel were pressed in sequence.
- the injection amount was 4 g.
- the buttons "setting completed”, “start operation”, and “yes” on the same operation panel were pressed in sequence.
- the flow rates of the test liquid and the compressed air, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test liquid in the nozzle maintained the values input in "(0-2) Dispersed operation”.
- "online” on the operation screen of the data processing PC was clicked to cancel online and change to offline.
- "down” on the same operation screen was clicked, and the stylus of the stylus type step meter of the cross-section profile acquisition portion was lowered.
- the micro gauge was turned up. At this time, the red arrow on the monitor was adjusted to be in the center.
- the stylus of the stylus type step meter and the surface of the calibration sample come into contact with each other, and the 0 point of the z-axis in the height direction can be adjusted.
- the lock of the micro gauge was switched from unlocked (off) to on.
- "raise” was clicked to raise the stylus of the stylus type step meter of the cross-section profile acquisition portion.
- the "offline” on the operation screen of the data processing PC was clicked to cancel the offline and change to online.
- the cover of the measuring device main body was closed, the button “confirmation” on the operation panel of the measuring device main body was pressed, and 4 g of the test solution was sprayed.
- the number of steps was input, and the injection amount (g / time) of the test liquid was input for each step.
- the injection amount for each step was in the range of 0.5 g or more and 3.0 g or less.
- the flow rate of the test solution and compressed air, the pressure of the compressed air, and the pressure of the test solution in the nozzle maintained the conditions that passed in "(1) Calibration”.
- the buttons "setting completed", “start operation”, and “yes” on the same operation panel were pressed in sequence.
- the position of the position bar is determined at a position in the screen of the cross-sectional profile where the plastic film is not worn.
- the position of the position bar is determined at the deepest part of the screen of the cross-sectional profile where the plastic film is worn.
- the cross-sectional profile and erosion rate data of each step were output as csv, and the erosion rate E 0-20 was calculated. Specifically, among the data output by csv, the "erosion rate (correction)" having a depth of 0 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less was averaged to calculate the erosion rate E 0-20 .
- Example 1 the time for the casting film to pass through the stretching section in the flow direction is 0.192 seconds. Subsequently, both sides of the uniaxially stretched film were subjected to corona discharge treatment in the air so that the wetting tension of the base film was 55 mN / m, and the corona discharge treated surfaces on both sides of the film were subjected to "a polyester resin having a glass transition temperature of 18 ° C. An easy-slip layer coating liquid containing a polyester resin having a glass transition temperature of 82 ° C. and silica particles having an average particle size of 100 nm was in-line coated to form an easy-slip layer.
- the uniaxially stretched film was guided to a tenter, preheated with hot air at 95 ° C., and then stretched 4.9 times in the width direction at a temperature of 105 ° C. for the first stage and 140 ° C. for the second stage.
- the stretching section in the width direction is divided into two, the amount of film stretching (film width at the measurement point-film width before stretching) at the midpoint of the stretching section in the width direction is the stretching at the end of the stretching section in the width direction. It was stretched in two steps so as to be 80% of the amount.
- the surface temperature of the film was controlled as described in (1) and (2) below.
- the film stretched in the width direction is heat-treated stepwise in the tenter with hot air having a heat treatment temperature of 245 ° C from 180 ° C, followed by a 1% relaxation treatment in the width direction under the same temperature conditions, and further 100 ° C. After quenching to, a 1% relaxation treatment was applied in the width direction, and then the film was wound to obtain an optical plastic film (biaxially stretched polyester film, thickness 40 ⁇ m) of Example 1.
- Example 2 Optical plastic of Example 2 in the same manner as in Example 1 except that the stretching section in the flow direction was changed from 480 mm to 460 mm and the stretching ratio in the width direction was changed from 4.9 times to 5.0 times. A film (biaxially stretched polyester film, thickness 40 ⁇ m) was obtained. In Example 2, the time for the casting film to pass through the stretching section in the flow direction is 0.184 seconds.
- Example 3 Same as Example 1 except that the thickness of the casting film of Example 1 was increased, the stretching section in the flow direction was changed from 480 mm to 450 mm, and the stretching ratio in the width direction was changed from 4.9 times to 5.1 times. A plastic film for optics (biaxially stretched polyester film, thickness 50 ⁇ m) of Example 3 was obtained. In Example 3, the time for the casting film to pass through the stretched section in the flow direction is 0.180 seconds.
- Example 4 Same as Example 1 except that the thickness of the casting film of Example 1 was increased, the stretching section in the flow direction was changed from 480 mm to 440 mm, and the stretching ratio in the width direction was changed from 4.9 times to 5.0 times. A plastic film for optics (biaxially stretched polyester film, thickness 45 ⁇ m) of Example 4 was obtained. In Example 4, the time for the casting film to pass through the stretched section in the flow direction is 0.176 seconds.
- Example 5 An optical plastic film (biaxially stretched polyester film, thickness 40 ⁇ m) of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretched section in the flow direction was changed from 480 mm to 485 mm. In Example 5, the time for the casting film to pass through the stretched section in the flow direction is 0.194 seconds.
- Comparative Example 1 As a plastic film for optics of Comparative Example 1, a commercially available biaxially stretched polyester film (TOYOBO CO., LTD., Product name: Cosmoshine A4300, thickness: 38 ⁇ m) was prepared.
- Comparative Example 2 As a plastic film for optics of Comparative Example 2, a commercially available uniaxially stretched polyester film (TOYOBO CO., LTD., Product name: Cosmoshine TA044, thickness: 50 ⁇ m) was prepared.
- Comparative Example 3 An optical plastic film (biaxially stretched polyester film, thickness 40 ⁇ m) of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretched section in the flow direction was changed from 480 mm to 430 mm. In Comparative Example 3, the time for the casting film to pass through the stretching section in the flow direction is 0.172 seconds.
- the optical plastic film of the example can improve the pencil hardness without increasing the in-plane phase difference.
- the optical plastic films of the examples are various functional films such as a polarizing element protective film, a surface protective film, an antiglare film, an antireflection film, and a conductive film constituting a touch panel. It could be used as a base material for the above without any problem.
- the optical plastic film of the example could be used without any problem as a member for producing a functional film.
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Abstract
面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルムを提供する。 第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、 前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、 前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、光学用のプラスチックフィルム。
Description
本開示は、光学用のプラスチックフィルム、並びにこれを用いた偏光板及び画像表示装置、並びに光学用のプラスチックフィルムの選定方法に関する。
画像表示装置等の光学部材には、種々の光学用のプラスチックフィルムが用いられる場合が多い。例えば、表示素子上に偏光板を有する画像表示装置には、偏光板を構成する偏光子を保護するためのプラスチックフィルムが用いられている。本明細書において、「偏光子を保護するためのプラスチックフィルム」のことを「偏光子保護フィルム」と称する場合がある。また、画像表示装置には、防眩フィルム及び反射防止フィルム等の機能性フィルムが用いられる場合がある。これらの機能性フィルムは、基材として、光学用のプラスチックフィルムが用いられる場合が多い。
偏光子保護フィルムに代表される画像表示装置用のプラスチックフィルムは、機械的強度が優れるものが好ましい。このため、画像表示装置用のプラスチックフィルムとしては、延伸プラスチックフィルムが好ましく用いられている。
プラスチックフィルムは画像表示装置の表面材として用いられる場合があるため、所定の鉛筆硬度を有することが期待される。特に、近年の画像表示装置はタッチパネル機能を有することが標準化されつつあるため、鉛筆硬度を高めるなどして傷を抑制することは極めて重要である。
しかし、特許文献1のプラスチックフィルム等の従来のプラスチックフィルムは、鉛筆硬度が不足し、プラスチックフィルム単体では簡単に傷が生じてしまうものであった。このため、特許文献1のプラスチックフィルムは、表面材として用いる際には、プラスチックフィルム上にハードコート層等の硬化膜を形成することが必須であった。
しかし、特許文献1のプラスチックフィルム等の従来のプラスチックフィルムは、鉛筆硬度が不足し、プラスチックフィルム単体では簡単に傷が生じてしまうものであった。このため、特許文献1のプラスチックフィルムは、表面材として用いる際には、プラスチックフィルム上にハードコート層等の硬化膜を形成することが必須であった。
プラスチックフィルムの鉛筆硬度は、プラスチックフィルムの厚みを厚くすれば、若干は改善することができる。
しかし、特許文献1のプラスチックフィルムの厚みを鉛筆硬度を十分にするレベルまで厚くした場合には、画像表示装置の薄型化に逆行するものとなってしまう。また、特許文献1のプラスチックフィルムは、一軸延伸フィルムを意図したものであるため、延伸方向に裂けやすいという問題もある。
しかし、特許文献1のプラスチックフィルムの厚みを鉛筆硬度を十分にするレベルまで厚くした場合には、画像表示装置の薄型化に逆行するものとなってしまう。また、特許文献1のプラスチックフィルムは、一軸延伸フィルムを意図したものであるため、延伸方向に裂けやすいという問題もある。
本開示は、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルム、偏光板及び画像表示装置を提供することを課題とする。また、本開示は、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルムを簡易に選定する方法を提供する。
本開示は、以下の[1]~[7]を提供する。
[1]第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、光学用のプラスチックフィルム。
[2]前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下である、[1]に記載の光学用のプラスチックフィルム。
[3]前記プラスチックフィルムの面内位相差をRe、前記プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下である、[1]又は[2]に記載の光学用のプラスチックフィルム。
[4]偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が[1]~[3]の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、偏光板。
[5]表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるプラスチックフィルムとを有する画像表示装置であって、前記プラスチックフィルムが[1]~[3]の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、画像表示装置。
[6]前記表示素子と、前記プラスチックフィルムとの間に偏光子を有する、[5]に記載の画像表示装置。
[7]第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムの選定方法であって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下であること、及び、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上であること、
を判定条件として、前記判定条件を満たすものを選定する、光学用のプラスチックフィルムの選定方法。
[1]第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、光学用のプラスチックフィルム。
[2]前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下である、[1]に記載の光学用のプラスチックフィルム。
[3]前記プラスチックフィルムの面内位相差をRe、前記プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下である、[1]又は[2]に記載の光学用のプラスチックフィルム。
[4]偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が[1]~[3]の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、偏光板。
[5]表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるプラスチックフィルムとを有する画像表示装置であって、前記プラスチックフィルムが[1]~[3]の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、画像表示装置。
[6]前記表示素子と、前記プラスチックフィルムとの間に偏光子を有する、[5]に記載の画像表示装置。
[7]第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムの選定方法であって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下であること、及び、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上であること、
を判定条件として、前記判定条件を満たすものを選定する、光学用のプラスチックフィルムの選定方法。
本開示の光学用のプラスチックフィルム、偏光板及び画像表示装置は、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度を良好にすることができる。また、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法によれば、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルムを簡易に選定することができる。
以下、本開示の実施形態を説明する。
[光学用のプラスチックフィルム]
本開示の第1の態様の光学用のプラスチックフィルムは、
第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、ものである。
本明細書において、前記エロージョン率の平均のことを、E0-20と表記する場合がある。
[光学用のプラスチックフィルム]
本開示の第1の態様の光学用のプラスチックフィルムは、
第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、ものである。
本明細書において、前記エロージョン率の平均のことを、E0-20と表記する場合がある。
本開示の第2の態様の光学用のプラスチックフィルムは、
前記第1の態様の光学用のプラスチックフィルムであって、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下である、ものである。
本明細書において、前記エロージョン率のばらつきのことを、σ0-20/E0-20と表記する場合がある。本明細書において、前記比のことを、E0-20と表記する場合がある。
前記第1の態様の光学用のプラスチックフィルムであって、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下である、ものである。
本明細書において、前記エロージョン率のばらつきのことを、σ0-20/E0-20と表記する場合がある。本明細書において、前記比のことを、E0-20と表記する場合がある。
本開示の第3の態様の光学用のプラスチックフィルムは、
前記第1又は第2の態様の光学用のプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差をRe、前記プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下である、ものである。
前記第1又は第2の態様の光学用のプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差をRe、前記プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下である、ものである。
<面内位相差>
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、面内位相差が300nm以上1450nm以下であることを要する。
プラスチックフィルムの面内位相差が小さいことは、プラスチックフィルムを構成する樹脂の分子配向が不十分であること、及び/又は、プラスチックフィルムの厚みが薄いことを意味する。このため、プラスチックフィルムの面内位相差が300nm未満の場合、鉛筆硬度を良好にすることができない。
一方、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、プラスチックフィルムの厚みが厚くなり、画像表示装置を薄膜化することができない。また、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、直線偏光がプラスチックフィルムを透過する際に偏光の状態が乱れ、裸眼で視認した際に虹模様のムラ(rainbow pattern unevenness)が観察されやすくなる。本明細書において、「虹模様のムラ(rainbow pattern unevenness)」のことを「虹ムラ(rainbow unevenness)」と称する場合がある。また、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、プラスチックフィルムを折り畳んだ際に、プラスチックフィルムに曲げ癖が残ったり、プラスチックフィルムが破断したりする場合がある。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、面内位相差が300nm以上1450nm以下であることを要する。
プラスチックフィルムの面内位相差が小さいことは、プラスチックフィルムを構成する樹脂の分子配向が不十分であること、及び/又は、プラスチックフィルムの厚みが薄いことを意味する。このため、プラスチックフィルムの面内位相差が300nm未満の場合、鉛筆硬度を良好にすることができない。
一方、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、プラスチックフィルムの厚みが厚くなり、画像表示装置を薄膜化することができない。また、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、直線偏光がプラスチックフィルムを透過する際に偏光の状態が乱れ、裸眼で視認した際に虹模様のムラ(rainbow pattern unevenness)が観察されやすくなる。本明細書において、「虹模様のムラ(rainbow pattern unevenness)」のことを「虹ムラ(rainbow unevenness)」と称する場合がある。また、プラスチックフィルムの面内位相差が1450nmを超える場合、プラスチックフィルムを折り畳んだ際に、プラスチックフィルムに曲げ癖が残ったり、プラスチックフィルムが破断したりする場合がある。
プラスチックフィルムの面内位相差は、下限は好ましくは350nm以上、より好ましくは400nm以上、より好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上、より好ましくは510nm以上、より好ましくは520nm以上、より好ましくは550nm以上であり、上限は好ましくは1400nm以下、より好ましくは1200nm以下、より好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下、より好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下である。プラスチックフィルムの面内位相差は、機械的強度を良好にするために550nm以上であることが好ましい。
プラスチックフィルムの厚みを10μm以上50μm以下のように薄膜化した場合には、Reは1400nm以下が好ましい。
プラスチックフィルムの厚みを10μm以上50μm以下のように薄膜化した場合には、Reは1400nm以下が好ましい。
本明細書で示す構成要件において、数値の上限の選択肢及び下限の選択肢がそれぞれ複数示されている場合には、上限の選択肢から選ばれる一つと、下限の選択肢から選ばれる一つとを組み合わせ、数値範囲の実施形態とすることができる。
例えば、面内位相差の場合、300nm以上1450nm以下、350nm以上1450nm以下、400nm以上1450nm以下、450nm以上1450nm以下、500nm以上1450nm以下、510nm以上1450nm以下、520nm以上1450nm以下、550nm以上1450nm以下、300nm以上1200nm以下、350nm以上1200nm以下、400nm以上1200nm以下、450nm以上1200nm以下、500nm以上1200nm以下、510nm以上1200nm以下、520nm以上1200nm以下、550nm以上1200nm以下、300nm以上1000nm以下、350nm以上1000nm以下、400nm以上1000nm以下、450nm以上1000nm以下、500nm以上1000nm以下、510nm以上1000nm以下、520nm以上1000nm以下、550nm以上1000nm以下、300nm以上800nm以下、350nm以上800nm以下、400nm以上800nm以下、450nm以上800nm以下、500nm以上800nm以下、510nm以上800nm以下、520nm以上800nm以下、550nm以上800nm以下、300nm以上700nm以下、350nm以上700nm以下、400nm以上700nm以下、450nm以上700nm以下、500nm以上700nm以下、510nm以上700nm以下、520nm以上700nm以下、550nm以上700nm以下、300nm以上650nm以下、350nm以上650nm以下、400nm以上650nm以下、450nm以上650nm以下、500nm以上650nm以下、510nm以上650nm以下、520nm以上650nm以下、550nm以上650nm以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
例えば、面内位相差の場合、300nm以上1450nm以下、350nm以上1450nm以下、400nm以上1450nm以下、450nm以上1450nm以下、500nm以上1450nm以下、510nm以上1450nm以下、520nm以上1450nm以下、550nm以上1450nm以下、300nm以上1200nm以下、350nm以上1200nm以下、400nm以上1200nm以下、450nm以上1200nm以下、500nm以上1200nm以下、510nm以上1200nm以下、520nm以上1200nm以下、550nm以上1200nm以下、300nm以上1000nm以下、350nm以上1000nm以下、400nm以上1000nm以下、450nm以上1000nm以下、500nm以上1000nm以下、510nm以上1000nm以下、520nm以上1000nm以下、550nm以上1000nm以下、300nm以上800nm以下、350nm以上800nm以下、400nm以上800nm以下、450nm以上800nm以下、500nm以上800nm以下、510nm以上800nm以下、520nm以上800nm以下、550nm以上800nm以下、300nm以上700nm以下、350nm以上700nm以下、400nm以上700nm以下、450nm以上700nm以下、500nm以上700nm以下、510nm以上700nm以下、520nm以上700nm以下、550nm以上700nm以下、300nm以上650nm以下、350nm以上650nm以下、400nm以上650nm以下、450nm以上650nm以下、500nm以上650nm以下、510nm以上650nm以下、520nm以上650nm以下、550nm以上650nm以下等の数値範囲の実施形態が挙げられる。
本明細書において、面内位相差、E0-20、σ0-20/E0-20、全光線透過率、ヘイズ等の各種のパラメータは、特に断りのない限り、16箇所の測定値から、最大値及び最小値の2つを除いた14の測定値の平均値を意味する。前述した各種のパラメータは、同じサンプルを用いて測定してもよい。同じサンプルを用いる場合、面内位相差、全光線透過率及びヘイズ等の光学特性を測定した後に、E0-20及びσ0-20/E0-20を測定することが好ましい。
本明細書において、16の測定箇所は、測定サンプルの外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域に関して、縦方向及び横方向を5等分する線を引いた際の、交点の16箇所を測定の中心とすることが好ましい。例えば、測定サンプルが長方形の場合、長方形の外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域を縦方向及び横方向に5等分した点線の交点の16箇所を中心として測定することが好ましい。測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の長方形以外の形状の場合、これら形状に内接する長方形を描き、前記長方形に関して、上記手法により16箇所の測定を行うことが好ましい。
本明細書において、16の測定箇所は、測定サンプルの外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域に関して、縦方向及び横方向を5等分する線を引いた際の、交点の16箇所を測定の中心とすることが好ましい。例えば、測定サンプルが長方形の場合、長方形の外縁から0.5cmの領域を余白として除き、残りの領域を縦方向及び横方向に5等分した点線の交点の16箇所を中心として測定することが好ましい。測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の長方形以外の形状の場合、これら形状に内接する長方形を描き、前記長方形に関して、上記手法により16箇所の測定を行うことが好ましい。
プラスチックフィルムは、例えば、シート状の形態である場合と、ロール状の形態である場合とがある。
シート状のプラスチックフィルムの形態の場合、シート状の形態において上記16箇所を特定すればよい。
一方、ロール状のプラスチックフィルムの形態の場合、縦100mm×横100mm等の所定の大きさのシートを切り出し、切り出したシートの形態において上記16箇所を特定すればよい。そして、ロール状のプラスチックフィルムは、流れ方向の物性は概ね一致する。よって、幅方向の任意の位置Aから切り出した縦100mm×横100mmのシートがエロージョン率等の所定の条件を満たす場合には、任意の位置Aにおいては、ロールの流れ方向の全体において前記所定の条件を満たすものと擬制できる。
シート状のプラスチックフィルムの形態の場合、シート状の形態において上記16箇所を特定すればよい。
一方、ロール状のプラスチックフィルムの形態の場合、縦100mm×横100mm等の所定の大きさのシートを切り出し、切り出したシートの形態において上記16箇所を特定すればよい。そして、ロール状のプラスチックフィルムは、流れ方向の物性は概ね一致する。よって、幅方向の任意の位置Aから切り出した縦100mm×横100mmのシートがエロージョン率等の所定の条件を満たす場合には、任意の位置Aにおいては、ロールの流れ方向の全体において前記所定の条件を満たすものと擬制できる。
本明細書において、面内位相差、E0-20、σ0-20/E0-20、全光線透過率、ヘイズ等の各種のパラメータは、特に断りのない限り、温度23±5℃、湿度40%RH以上65%RH以下の雰囲気で測定したものとする。また、各測定の開始前に、対象サンプルを前記雰囲気に30分以上60分以下晒してから測定を行うものとする。
本明細書において、面内位相差(Re)、厚み方向の位相差(Rth)は、各測定箇所における屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率nx、各測定箇所における前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率ny、プラスチックフィルムの厚み方向の屈折率nz、及び、プラスチックフィルムの厚みT[nm]により、下記式(1)及び(2)によって表わされるものである。本明細書において、面内位相差(Re)、及び厚み方向の位相差(Rth)は、波長550nmにおける値を意味するものとする。
面内位相差(Re)=(nx-ny)×T[nm] (1)
厚み方向の位相差(Rth)=((nx+ny)/2-nz)×T[nm] (2)
面内位相差(Re)=(nx-ny)×T[nm] (1)
厚み方向の位相差(Rth)=((nx+ny)/2-nz)×T[nm] (2)
遅相軸の方向、面内位相差(Re)及び厚み方向の位相差(Rth)は、例えば、大塚電子社製の商品名「RETS-100」により測定できる。
大塚電子社製の商品名「RETS-100」を用いて面内位相差(Re)等を測定する場合には、以下の手順(A1)~(A4)に沿って測定の準備をすることが好ましい。
大塚電子社製の商品名「RETS-100」を用いて面内位相差(Re)等を測定する場合には、以下の手順(A1)~(A4)に沿って測定の準備をすることが好ましい。
(A1)まず、RETS-100の光源を安定させるため、光源をつけてから60分以上放置する。その後、回転検光子法を選択するとともに、θモード(角度方向位相差測定およびRth算出のモード)選択する。このθモードを選択することにより、ステージは傾斜回転ステージとなる。
(A2)次いで、RETS-100に以下の測定条件を入力する。
(測定条件)
・面内位相差の測定範囲:回転検光子法
・測定スポット径:φ5mm
・傾斜角度範囲:0°
・測定波長範囲:400nm以上800nm以下
・プラスチックフィルムの平均屈折率。例えば、PETフィルムの場合には、N=1.617とする。プラスチックフィルムの平均屈折率Nは、nx、ny及びnzを元に、(N=(nx+ny+nz)/3)の式で算出できる。
・厚み:SEM又は光学顕微鏡で別途測定した厚み
(A3)次いで、この装置にサンプルを設置せずに、バックグラウンドデータを得る。装置は閉鎖系とし、光源を点灯させる毎にこれを実施する。
(A4)その後、装置内のステージ上にサンプルを設置して、測定する。
(A2)次いで、RETS-100に以下の測定条件を入力する。
(測定条件)
・面内位相差の測定範囲:回転検光子法
・測定スポット径:φ5mm
・傾斜角度範囲:0°
・測定波長範囲:400nm以上800nm以下
・プラスチックフィルムの平均屈折率。例えば、PETフィルムの場合には、N=1.617とする。プラスチックフィルムの平均屈折率Nは、nx、ny及びnzを元に、(N=(nx+ny+nz)/3)の式で算出できる。
・厚み:SEM又は光学顕微鏡で別途測定した厚み
(A3)次いで、この装置にサンプルを設置せずに、バックグラウンドデータを得る。装置は閉鎖系とし、光源を点灯させる毎にこれを実施する。
(A4)その後、装置内のステージ上にサンプルを設置して、測定する。
プラスチックフィルム上に、面内位相差及び厚み方向の位相差の値に影響を与える層及びフィルムを有する場合には、これらの層及びフィルムを剥離した後に、プラスチックフィルムの面内位相差及び厚み方向の位相差を測定すればよい。なお、コーティングにより形成される層は、通常は、面内位相差及び厚み方向の位相差の値に影響を与えない。
面内位相差及び厚み方向の位相差の値に影響を与える層及びフィルムを剥離する手段としては、下記の手段が挙げられる。
<剥離の手段>
5cm角以上のサンプルを、80℃以上90℃以下の温水に5分浸す。その後、温水からサンプルを取り出し、室温で10分以上放置する。その後、更に5分温水に浸す。温水からサンプルを取り出す。サンプルにカッター等で切れ込みを入れる。そして、切れ込みをきっかけとして、層及びフィルムを剥離する手段が挙げられる。
面内位相差及び厚み方向の位相差の値に影響を与える層及びフィルムを剥離する手段としては、下記の手段が挙げられる。
<剥離の手段>
5cm角以上のサンプルを、80℃以上90℃以下の温水に5分浸す。その後、温水からサンプルを取り出し、室温で10分以上放置する。その後、更に5分温水に浸す。温水からサンプルを取り出す。サンプルにカッター等で切れ込みを入れる。そして、切れ込みをきっかけとして、層及びフィルムを剥離する手段が挙げられる。
上記の手段において、サンプルの縁を金属枠等に貼り付けた状態で、サンプルを温水に浸すことが好ましい。
<エロージョン率(E0-20)>
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、ことを要する。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、ことを要する。
本明細書において、E0-20は、下記の測定条件で測定したものとする。
<測定条件>
純水と、分散液と、平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を容器に収納する。前記容器内の前記試験液をノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から所定量の前記試験液を前記プラスチックフィルムの第1面に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記プラスチックフィルムに衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記プラスチックフィルムとの距離は4mmとする。また、前記ノズルに供給される前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力は、後述する校正により調整した所定の値とする。
所定量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。
前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記プラスチックフィルムの前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
前記噴射口から所定量の前記試験液を噴射するステップ、所定量の前記試験液を噴射した後に前記試験液の噴射を一旦停止するステップ、及び、前記試験液の噴射を一旦停止した後に前記断面プロファイルを測定するステップ、の3つのステップを1サイクルとする操作を、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実行する。そして、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルにおいて、プラスチックフィルムのエロージョン率(μm/g)を算出する。断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルのプラスチックフィルムのエロージョン率を平均して、前記E0-20を算出する。
<測定条件>
純水と、分散液と、平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を容器に収納する。前記容器内の前記試験液をノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から所定量の前記試験液を前記プラスチックフィルムの第1面に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記プラスチックフィルムに衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記プラスチックフィルムとの距離は4mmとする。また、前記ノズルに供給される前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力は、後述する校正により調整した所定の値とする。
所定量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。
前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記プラスチックフィルムの前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
前記噴射口から所定量の前記試験液を噴射するステップ、所定量の前記試験液を噴射した後に前記試験液の噴射を一旦停止するステップ、及び、前記試験液の噴射を一旦停止した後に前記断面プロファイルを測定するステップ、の3つのステップを1サイクルとする操作を、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実行する。そして、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルにおいて、プラスチックフィルムのエロージョン率(μm/g)を算出する。断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルのプラスチックフィルムのエロージョン率を平均して、前記E0-20を算出する。
<校正>
前記試験液を前記容器に収納する。前記容器内の前記試験液を前記ノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から任意の量の前記試験液を厚2mmのアクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。
任意の量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
断面プロファイルの深さ(μm)を、前記任意の量(g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率(μm/g)を算出する。
前記アクリル板のエロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲を合格条件として、前記アクリル板のエロージョン率が前記範囲となるように、前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力を調整し、校正する。
前記試験液を前記容器に収納する。前記容器内の前記試験液を前記ノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から任意の量の前記試験液を厚2mmのアクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。
任意の量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
断面プロファイルの深さ(μm)を、前記任意の量(g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率(μm/g)を算出する。
前記アクリル板のエロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲を合格条件として、前記アクリル板のエロージョン率が前記範囲となるように、前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力を調整し、校正する。
以下、エロージョン率の測定条件及び前記測定条件により算出されるエロージョン率の技術的意義について、図1を引用しながら説明する。図1のようなエロージョン率の測定装置としては、例えば、パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)のMSE試験装置の品番「MSE-A203」等が挙げられる。
本開示のエロージョン率の測定条件では、まず、純水と、分散剤と、平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を容器(11)に収納する。容器(11)内において、試験液は攪拌することが好ましい。
分散剤は、球形シリカを分散できるものであれば特に制限されない。分散剤としては、例えば、和光純薬工業社の商品名「デモールN(Demol N)」 が挙げられる。
「平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内」とは、言い換えると、平均粒子径が3.864μm以上4.536μm以下であることを意味する。
本明細書のエロージョン率の測定条件において、「球形シリカの平均粒子径」は、レーザー光回折法による粒度分布測定における体積平均値d50として測定したものである(いわゆる「メディアン径」である。)。
前記球形シリカは、前記粒度分布測定の結果において、頻度が最大を示す粒子径の頻度を100に規格化した際に、頻度が50を示す粒子径の幅が、4.2μmを基準として±10%以内であることが好ましい。「頻度が50を示す粒子径の幅」は、「頻度が50を示す粒子径であって、頻度が100を示す粒子径よりもプラス方向に位置する粒子径をX」、「頻度が50を示す粒子径であって、頻度が100を示す粒子径よりもマイナス方向に位置する粒子径をY」と定義した際に、「X-Y(μm)」で表されるものである。本明細書において、「頻度が50を示す粒子径の幅」のことを「粒度分布の半値全幅」と称する場合がある。
分散剤は、球形シリカを分散できるものであれば特に制限されない。分散剤としては、例えば、和光純薬工業社の商品名「デモールN(Demol N)」 が挙げられる。
「平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内」とは、言い換えると、平均粒子径が3.864μm以上4.536μm以下であることを意味する。
本明細書のエロージョン率の測定条件において、「球形シリカの平均粒子径」は、レーザー光回折法による粒度分布測定における体積平均値d50として測定したものである(いわゆる「メディアン径」である。)。
前記球形シリカは、前記粒度分布測定の結果において、頻度が最大を示す粒子径の頻度を100に規格化した際に、頻度が50を示す粒子径の幅が、4.2μmを基準として±10%以内であることが好ましい。「頻度が50を示す粒子径の幅」は、「頻度が50を示す粒子径であって、頻度が100を示す粒子径よりもプラス方向に位置する粒子径をX」、「頻度が50を示す粒子径であって、頻度が100を示す粒子径よりもマイナス方向に位置する粒子径をY」と定義した際に、「X-Y(μm)」で表されるものである。本明細書において、「頻度が50を示す粒子径の幅」のことを「粒度分布の半値全幅」と称する場合がある。
平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとしては、パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」が挙げられる。パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」に該当する球形シリカとしては、例えば、ポッターズ・バロティーニ社(Potters-Ballotini Co., Ltd.)の品番「BS5-3」が挙げられる。
容器内の試験液はノズル(51)に送り込まれる。試験液は、例えば、試験液用配管(21)を通してノズルに送ることができる。容器(11)とノズル(51)との間には、試験液の流量を測定するための流量計(31)が配置されていることが好ましい。試験液の流量は、前記校正により調整した値とする。
図1では、ノズル(51)は、噴射部(50)を構成する筐体(52)内に配置されている。
図1では、ノズル(51)は、噴射部(50)を構成する筐体(52)内に配置されている。
ノズル(51)内には圧縮空気を送る。圧縮空気は、例えば、圧縮空気用配管(22)を通してノズルに送られる。ノズル内において、圧縮空気が送り込まれる位置は、試験液が送り込まれる位置よりも上流側とすることが好ましい。上流側とは、ノズルの噴射孔から遠い側をいう。
圧縮空気がノズル(51)に到達するまでに、圧縮空気の流量を測定するための流量計(32)、及び、圧縮空気の圧力を測定する圧力計(42)が配置されていることが好ましい。圧縮空気は、図示しないエアコンプレッサ等で供給することができる。
圧縮空気の流量及び圧力は、前記校正により調整した値とする。
圧縮空気がノズル(51)に到達するまでに、圧縮空気の流量を測定するための流量計(32)、及び、圧縮空気の圧力を測定する圧力計(42)が配置されていることが好ましい。圧縮空気は、図示しないエアコンプレッサ等で供給することができる。
圧縮空気の流量及び圧力は、前記校正により調整した値とする。
ノズル(51)内に圧縮空気が送られると、圧縮空気によって試験液がミキシングされながら加速される。そして、加速した試験液は、ノズル(51)の先端の噴射孔から噴射され、プラスチックフィルム(70)の第1面に対して垂直に衝突する。プラスチックフィルムは、主として、試験液中の球形シリカ粒子により摩耗される。
ノズル(51)内には、ノズル内の試験液の圧力を測定する圧力計(41)が配置されていることが好ましい。圧力計(41)は、圧縮空気が送りこまれる位置、及び、試験液が送り込まれる位置よりも下流側とすることが好ましい。
ノズル(51)内の試験液の圧力は、前記校正により調整した値とする。
ノズル(51)内には、ノズル内の試験液の圧力を測定する圧力計(41)が配置されていることが好ましい。圧力計(41)は、圧縮空気が送りこまれる位置、及び、試験液が送り込まれる位置よりも下流側とすることが好ましい。
ノズル(51)内の試験液の圧力は、前記校正により調整した値とする。
ノズル(51)の先端の噴射孔から噴射される試験液は、空気と混合して霧状に噴射される。このため、球形シリカ粒子のプラスチックフィルムに対する衝突圧力を低くすることができる。よって、1個の球形シリカ粒子によるプラスチックフィルムの摩耗量を微量に抑えることができる。図2は、噴射部(50)から噴射した、純水(A1)及び球形シリカ(A2)を含む試験液により、光学用のプラスチックフィルム(70)が摩耗される状態のイメージ図である。図2中、符号A3は空気、符号A4は摩耗された光学用のプラスチックフィルムを示している。
また、試験液には冷却効果に優れる水が含まれているため、衝突時の熱を起因とするプラスチックフィルムの変形及び変質を実質的に排除することができる。すなわち、プラスチックフィルムの異常な摩耗を実質的に排除することができる。また、水は、摩耗されたプラスチックフィルムの表面を洗浄し、安定した摩耗を実現する役割もある。また、水は、球形シリカ粒子を加速したり、試験液の流体を制御したりする役割を有する。
また、プラスチックフィルムには、膨大な数の球形シリカが衝突することになるため、個々の球形シリカ粒子の微妙な物性の違いによる影響を排除することができる。
さらに、本開示の測定条件は、ノズルに供給される試験液の流量、ノズルに供給される圧縮空気の流量、ノズルに供給される圧縮空気の圧力、及びノズル内の試験液の圧力を前記校正で調整した値とするとともに、ノズルの横断面形状を1mm×1mmの正方形に特定し、噴射孔とプラスチックフィルムとの距離を4mmに特定することによって、プラスチックフィルムの摩耗量に影響を与える要素を特定している。前記距離は、図1の「d」で示される距離であり、ノズルの先端である噴射孔と、プラスチックフィルムとの垂直距離を意味する。
以上のことから、本開示の測定条件は、プラスチックフィルムに対して統計学的に安定した摩耗痕を形成できる測定条件であるといえる。
また、試験液には冷却効果に優れる水が含まれているため、衝突時の熱を起因とするプラスチックフィルムの変形及び変質を実質的に排除することができる。すなわち、プラスチックフィルムの異常な摩耗を実質的に排除することができる。また、水は、摩耗されたプラスチックフィルムの表面を洗浄し、安定した摩耗を実現する役割もある。また、水は、球形シリカ粒子を加速したり、試験液の流体を制御したりする役割を有する。
また、プラスチックフィルムには、膨大な数の球形シリカが衝突することになるため、個々の球形シリカ粒子の微妙な物性の違いによる影響を排除することができる。
さらに、本開示の測定条件は、ノズルに供給される試験液の流量、ノズルに供給される圧縮空気の流量、ノズルに供給される圧縮空気の圧力、及びノズル内の試験液の圧力を前記校正で調整した値とするとともに、ノズルの横断面形状を1mm×1mmの正方形に特定し、噴射孔とプラスチックフィルムとの距離を4mmに特定することによって、プラスチックフィルムの摩耗量に影響を与える要素を特定している。前記距離は、図1の「d」で示される距離であり、ノズルの先端である噴射孔と、プラスチックフィルムとの垂直距離を意味する。
以上のことから、本開示の測定条件は、プラスチックフィルムに対して統計学的に安定した摩耗痕を形成できる測定条件であるといえる。
プラスチックフィルム(70)は、測定装置(100)の試料取付台(81)に取り付ければよい。プラスチックフィルム(70)は、ステンレス板等の支持体(82)を介して、試料取付台(81)に取り付けることが好ましい。
プラスチックフィルム(70)に噴射した試験液は、受容器(12)で回収し、返送配管(23)を通して、容器(11)に戻すことが好ましい。受容器(12)と返送配管(23)との間には、リターンポンプ(24)が配置されていることが好ましい。
本開示の測定条件では、所定量の試験液を噴射した後、試験液の噴射を一旦停止すること、及び、試験液の噴射を一旦停止した後、プラスチックフィルムの試験液中の球形シリカが衝突した箇所の断面プロファイルを測定すること、を要件としている。
断面プロファイルは、試験液により摩耗されたプラスチックフィルムの断面形状を意味する。プラスチックフィルムは、主として、試験液中の球形シリカ粒子により摩耗される。
断面プロファイルは、例えば、触針式の表面形状測定装置及びレーザー干渉式の表面形状測定装置等の断面プロファイル取得部(60)により測定することができる。断面プロファイル取得部(60)は、通常、試験液の噴射時は、プラスチックフィルム(70)とは離れた位置に配置されている。このため、プラスチックフィルム(70)及び断面プロファイル取得部(60)の少なくとも何れかが可動できることが好ましい。
パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)のMSE試験装置の品番「MSE-A203」は、断面プロファイルの測定手段は触針式である。
断面プロファイルは、試験液により摩耗されたプラスチックフィルムの断面形状を意味する。プラスチックフィルムは、主として、試験液中の球形シリカ粒子により摩耗される。
断面プロファイルは、例えば、触針式の表面形状測定装置及びレーザー干渉式の表面形状測定装置等の断面プロファイル取得部(60)により測定することができる。断面プロファイル取得部(60)は、通常、試験液の噴射時は、プラスチックフィルム(70)とは離れた位置に配置されている。このため、プラスチックフィルム(70)及び断面プロファイル取得部(60)の少なくとも何れかが可動できることが好ましい。
パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)のMSE試験装置の品番「MSE-A203」は、断面プロファイルの測定手段は触針式である。
さらに、本開示の測定条件では、噴射口から所定量の試験液を噴射するステップ、所定量の試験液を噴射した後に試験液の噴射を一旦停止するステップ、及び、試験液の噴射を一旦停止した後に断面プロファイルを測定するステップ、の3つのステップを1サイクルとする操作を、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実行する。
上記操作を実行することにより、各サイクルにおけるプラスチックフィルムのエロージョン率を測定することができ、さらには、プラスチックフィルムのエロージョン率のばらつきを算出することができる。
上記サイクルは、断面プロファイルの深さが20μmを超えた後も継続してもよいが、断面プロファイルの深さが20μmを超えた時点で終了することが好ましい。「プラスチックフィルムの第1面から深さ20μm」までの測定としている理由は、プラスチックフィルムの物性は、表面近傍は変動しやすい一方で、内部に向かうほど安定する傾向があることを考慮したためである。
上記操作を実行することにより、各サイクルにおけるプラスチックフィルムのエロージョン率を測定することができ、さらには、プラスチックフィルムのエロージョン率のばらつきを算出することができる。
上記サイクルは、断面プロファイルの深さが20μmを超えた後も継続してもよいが、断面プロファイルの深さが20μmを超えた時点で終了することが好ましい。「プラスチックフィルムの第1面から深さ20μm」までの測定としている理由は、プラスチックフィルムの物性は、表面近傍は変動しやすい一方で、内部に向かうほど安定する傾向があることを考慮したためである。
本明細書において、各サイクルのエロージョン率は、各サイクルで進行した断面プロファイルの深さ(μm)を、各サイクルの試験液の噴射量(g)で除することにより算出できる。各サイクルの断面プロファイルの深さ(μm)は、各サイクルの断面プロファイルの最深位置の深さとする。
各サイクルの試験液の噴射量は原則として「定量」であるが、各サイクルで若干の変動があっても構わない。
各サイクルの試験液の噴射量は特に制限されないが、下限は好ましくは0.5g以上、より好ましくは1.0g以上であり、上限は好ましくは3.0g以下、より好ましくは2.0g以下である。
各サイクルの試験液の噴射量は特に制限されないが、下限は好ましくは0.5g以上、より好ましくは1.0g以上であり、上限は好ましくは3.0g以下、より好ましくは2.0g以下である。
本開示の測定条件では、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルにおいてエロージョン率(μm/g)を算出する。そして、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルのエロージョン率を平均して、E0-20を算出する。
上記サイクルは、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実施するが、断面プロファイルの深さが20μmを超えたサイクルのデータは、E0-20を算出するデータから外れることになる。
上記サイクルは、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実施するが、断面プロファイルの深さが20μmを超えたサイクルのデータは、E0-20を算出するデータから外れることになる。
一般的に、プラスチックフィルムは、柔らかい方が傷つきやすく、硬い方が傷つきにくいものである。本発明者らは、ピコデンターによる深さ方向を含む評価で得られた、マルテンス硬さ、インデンテーション硬さ及び弾性回復仕事量等の値を鉛筆硬度の指標とすることを検討した。しかし、前述のマルテンス硬さ、インデンテーション硬さ、弾性回復仕事量等のパラメータは、鉛筆硬度の指標とすることはできない場合があった。
また、プラスチックフィルムは延伸すると強度が増す傾向がある。具体的には、未延伸のプラスチックフィルムより一軸延伸プラスチックフィルムの方が鉛筆硬度が良好な傾向があり、一軸延伸プラスチックフィルムより二軸延伸プラスチックフィルムの方が鉛筆硬度が良好な傾向がある。しかし、二軸延伸プラスチックフィルムでも鉛筆硬度が十分ではない場合があった。
本発明者らはプラスチックフィルムの鉛筆硬度の指標として、エロージョン率に関して検討した。上述したように、プラスチックフィルムは、柔らかい方が傷つきやすく、硬い方が傷つきにくいものであるため、エロージョン率が小さい方が鉛筆硬度を良好にし得るように考えられる。しかし、本発明者らは、逆に、エロージョン率(E0-20)を1.4μm/g以上と大きくすることにより、プラスチックフィルムが鉛筆硬度を良好にし得ることを見出した。また、本発明者らは、プラスチックフィルムのエロージョン率は、一軸延伸プラスチックフィルムより二軸延伸プラスチックフィルムの方が大きい値を示すしやすいこと、及び、二軸延伸プラスチックフィルムにおける鉛筆硬度の良否をエロージョン率により判別し得ることを見出した。
また、プラスチックフィルムは延伸すると強度が増す傾向がある。具体的には、未延伸のプラスチックフィルムより一軸延伸プラスチックフィルムの方が鉛筆硬度が良好な傾向があり、一軸延伸プラスチックフィルムより二軸延伸プラスチックフィルムの方が鉛筆硬度が良好な傾向がある。しかし、二軸延伸プラスチックフィルムでも鉛筆硬度が十分ではない場合があった。
本発明者らはプラスチックフィルムの鉛筆硬度の指標として、エロージョン率に関して検討した。上述したように、プラスチックフィルムは、柔らかい方が傷つきやすく、硬い方が傷つきにくいものであるため、エロージョン率が小さい方が鉛筆硬度を良好にし得るように考えられる。しかし、本発明者らは、逆に、エロージョン率(E0-20)を1.4μm/g以上と大きくすることにより、プラスチックフィルムが鉛筆硬度を良好にし得ることを見出した。また、本発明者らは、プラスチックフィルムのエロージョン率は、一軸延伸プラスチックフィルムより二軸延伸プラスチックフィルムの方が大きい値を示すしやすいこと、及び、二軸延伸プラスチックフィルムにおける鉛筆硬度の良否をエロージョン率により判別し得ることを見出した。
プラスチックフィルムのエロージョン率が鉛筆硬度に相関する理由は、以下のように考えられる。
上述したように、本開示の測定条件では、水及び球形シリカを含む試験液は空気と混合して霧状に噴射される。このため、球形シリカ粒子のプラスチックフィルムに対する衝突圧力は低く抑えられる。よって、プラスチックフィルムが柔らかい場合、球形シリカがプラスチックフィルムに衝突した際の応力が分散されやすくなるため、プラスチックフィルムが摩耗されにくくなり、エロージョン率が低くなると考えられる。一方、プラスチックフィルムが硬い場合、球形シリカがプラスチックフィルムに衝突した際の応力が分散されにくいため、プラスチックフィルムが摩耗されやすくなり、エロージョン率が高くなると考えられる。
また、二軸延伸プラスチックフィルムにおけるエロージョン率の違いは、分子鎖の伸び具合の違い、及び、分子の配向度の違いなどに生じていると考えられる。例えば、二軸延伸プラスチックフィルムは、原則として、面内で分子は延ばされているが、面内で局所的に十分に伸びていない分子も存在することがある。このように、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が多くなると、二軸延伸プラスチックフィルムは局所的に柔らかくなり、エロージョン率が低下すると考えられる。
また、面内位相差が同等の二軸延伸プラスチックフィルムであっても、局所的な分子の配向の違いにより、異なるエロージョン率を示すと考えられる。逆に、エロージョン率の値が同等の二軸延伸プラスチックフィルムであっても、流れ方向の延伸倍率と幅方向の延伸倍率との比の違い等により、異なる面内位相差を示す場合がある。
上述したように、本開示の測定条件では、水及び球形シリカを含む試験液は空気と混合して霧状に噴射される。このため、球形シリカ粒子のプラスチックフィルムに対する衝突圧力は低く抑えられる。よって、プラスチックフィルムが柔らかい場合、球形シリカがプラスチックフィルムに衝突した際の応力が分散されやすくなるため、プラスチックフィルムが摩耗されにくくなり、エロージョン率が低くなると考えられる。一方、プラスチックフィルムが硬い場合、球形シリカがプラスチックフィルムに衝突した際の応力が分散されにくいため、プラスチックフィルムが摩耗されやすくなり、エロージョン率が高くなると考えられる。
また、二軸延伸プラスチックフィルムにおけるエロージョン率の違いは、分子鎖の伸び具合の違い、及び、分子の配向度の違いなどに生じていると考えられる。例えば、二軸延伸プラスチックフィルムは、原則として、面内で分子は延ばされているが、面内で局所的に十分に伸びていない分子も存在することがある。このように、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が多くなると、二軸延伸プラスチックフィルムは局所的に柔らかくなり、エロージョン率が低下すると考えられる。
また、面内位相差が同等の二軸延伸プラスチックフィルムであっても、局所的な分子の配向の違いにより、異なるエロージョン率を示すと考えられる。逆に、エロージョン率の値が同等の二軸延伸プラスチックフィルムであっても、流れ方向の延伸倍率と幅方向の延伸倍率との比の違い等により、異なる面内位相差を示す場合がある。
本開示において、E0-20は、1.4μm/g以上であることを要する。E0-20が1.4μm/g未満の場合、プラスチックフィルムの鉛筆硬度を良好にすることができない。
E0-20は、鉛筆硬度をF以上にしやすくするため、1.5μm/g以上であることが好ましく、1.6μm/g以上であることがより好ましく、1.8μm/g以上であることがより好ましく、1.9μm/g以上であることがよりに好ましく、2.0μm/g以上であることがより好ましい。
上述したように、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が多くなると、エロージョン率が低下すると考えられる。言い換えると、エロージョン率が高いと、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が少なくなると考えられる。このため、E0-20を1.4μm/g以上とすることにより、高温環境下において、プラスチックフィルムに皺が生じることを抑制しやすくできる。
E0-20は、プラスチックフィルムを割れにくくするために、3.0μm/g以下であることが好ましく、2.5μm/g以下であることがより好ましく、2.2μm/g以下であることがさらに好ましい。
E0-20の値が同じでも、面内位相差等が異なる場合には、プラスチックフィルムの特性は異なる場合がある。例えば、E0-20の値が同じでも、面内位相差が1450nmを超える場合には、プラスチックフィルムを折り畳んだ際に、プラスチックフィルムに曲げ癖が残ったり、プラスチックフィルムが破断したりする場合がある。
また、E0-20が1.4μm/g未満のプラスチックフィルムは、プラスチックフィルム上に硬度の高い硬化膜を形成しても、プラスチックフィルムの硬度不足のため、硬化膜の鉛筆硬度を良好にできない場合がある。
E0-20は、鉛筆硬度をF以上にしやすくするため、1.5μm/g以上であることが好ましく、1.6μm/g以上であることがより好ましく、1.8μm/g以上であることがより好ましく、1.9μm/g以上であることがよりに好ましく、2.0μm/g以上であることがより好ましい。
上述したように、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が多くなると、エロージョン率が低下すると考えられる。言い換えると、エロージョン率が高いと、面内で局所的に十分に伸びていない分子の割合が少なくなると考えられる。このため、E0-20を1.4μm/g以上とすることにより、高温環境下において、プラスチックフィルムに皺が生じることを抑制しやすくできる。
E0-20は、プラスチックフィルムを割れにくくするために、3.0μm/g以下であることが好ましく、2.5μm/g以下であることがより好ましく、2.2μm/g以下であることがさらに好ましい。
E0-20の値が同じでも、面内位相差等が異なる場合には、プラスチックフィルムの特性は異なる場合がある。例えば、E0-20の値が同じでも、面内位相差が1450nmを超える場合には、プラスチックフィルムを折り畳んだ際に、プラスチックフィルムに曲げ癖が残ったり、プラスチックフィルムが破断したりする場合がある。
また、E0-20が1.4μm/g未満のプラスチックフィルムは、プラスチックフィルム上に硬度の高い硬化膜を形成しても、プラスチックフィルムの硬度不足のため、硬化膜の鉛筆硬度を良好にできない場合がある。
E0-20の好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、1.4μm/g以上3.0μm/g以下、1.4μm/g以上2.5μm/g以下、1.4μm/g以上2.2μm/g以下、1.5μm/g以上3.0μm/g以下、1.5μm/g以上2.5μm/g以下、1.5μm/g以上2.2μm/g以下、1.6μm/g以上3.0μm/g以下、1.6μm/g以上2.5μm/g以下、1.6μm/g以上2.2μm/g以下、1.8μm/g以上3.0μm/g以下、1.8μm/g以上2.5μm/g以下、1.8μm/g以上2.2μm/g以下、1.9μm/g以上3.0μm/g以下、1.9μm/g以上2.5μm/g以下、1.9μm/g以上2.2μm/g以下、2.0μm/g以上3.0μm/g以下、2.0μm/g以上2.5μm/g以下、2.0μm/g以上2.2μm/g以下が挙げられる。
上述したE0-20の値は、前記第1面側から測定した値である。本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第2面側から測定したエロージョン率も、上述した値であることが好ましい。すなわち、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率が1.4μm/g以上であることが好ましい。通常のプラスチックフィルムは、第1面側から測定したエロージョン率と、第2面側から測定したエロージョン率とは、略同一である。
上述したエロージョン率を測定する前には、前記校正を行うものとする。
例えば、校正は以下のように行うことができる。
例えば、校正は以下のように行うことができる。
<校正>
前記試験液を前記容器に収納する。前記容器内の前記試験液を前記ノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から任意の量の前記試験液を厚み2mmのアクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。
任意の量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
断面プロファイルの深さ(μm)を、前記任意の量(g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率(μm/g)を算出する。
前記アクリル板のエロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲を合格条件として、前記アクリル板のエロージョン率が前記範囲となるように、前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力を調整し、校正する。
前記試験液を前記容器に収納する。前記容器内の前記試験液を前記ノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から任意の量の前記試験液を厚み2mmのアクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。
任意の量の前記試験液を噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
断面プロファイルの深さ(μm)を、前記任意の量(g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率(μm/g)を算出する。
前記アクリル板のエロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲を合格条件として、前記アクリル板のエロージョン率が前記範囲となるように、前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力を調整し、校正する。
校正で用いる試験液は、後に実施する測定条件で用いる試験液と同じものとする。
また、校正で用いる測定装置は、後に実施する測定条件で用いる試験液と同じものとする。
校正と、後に実施する測定条件とで異なる点は、例えば、校正では試料として標準試料である厚み2mmのアクリル板を用いるのに対して、測定条件では試料としてプラスチックフィルムを用いる点である。
また、校正で用いる測定装置は、後に実施する測定条件で用いる試験液と同じものとする。
校正と、後に実施する測定条件とで異なる点は、例えば、校正では試料として標準試料である厚み2mmのアクリル板を用いるのに対して、測定条件では試料としてプラスチックフィルムを用いる点である。
標準試料である厚み2mmのアクリル板は、ポリメチルメタクリレート板(PMMA板)であることが好ましい。また、標準試料である厚み2mmのアクリル板は、下記の測定条件Aで測定してなるアクリル板のエロージョン率の平均をAcEと定義した際に、AcEが1.786μm/g以上1.974μm/g以下であるものが好ましい。また、下記の測定条件Aにおける球形シリカとしては、パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」をが挙げられる。パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」に該当する球形シリカとしては、例えば、ポッターズ・バロティーニ社(Potters-Ballotini Co., Ltd.)の品番「BS5-3」が挙げられる。
<測定条件A>
純水と、分散剤と、平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を容器に収納する。前記容器内の前記試験液をノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から所定量の前記試験液を前記アクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。また、前記ノズルに供給される前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力は、試験液の流量が100ml/分以上150ml/分以下、圧縮空気の流量が4.96L/分以上7.44L/分以下、圧縮空気の圧力が0.184MPa以上0.277MPa以下、ノズル内の試験液の圧力が0.169MPa以上0.254MPa以下とする。
前記試験液を4g噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。
前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
そして、断面プロファイルの深さ(μm)を、試験液の噴射量(4g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率であるAcE(単位は「μm/g」)を算出する。
<測定条件A>
純水と、分散剤と、平均粒子径が4.2μmを基準として±8%以内である球形シリカとを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を容器に収納する。前記容器内の前記試験液をノズルに送る。前記ノズル内に圧縮空気を送り、前記ノズル内で前記試験液を加速させ、前記ノズルの先端の噴射孔から所定量の前記試験液を前記アクリル板に対して垂直に噴射し、前記試験液中の球形シリカを前記アクリル板に衝突させる。前記ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形として、前記噴射孔と前記アクリル板との距離は4mmとする。また、前記ノズルに供給される前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力は、試験液の流量が100ml/分以上150ml/分以下、圧縮空気の流量が4.96L/分以上7.44L/分以下、圧縮空気の圧力が0.184MPa以上0.277MPa以下、ノズル内の試験液の圧力が0.169MPa以上0.254MPa以下とする。
前記試験液を4g噴射した後、前記試験液の噴射を一旦停止する。
前記試験液の噴射を一旦停止した後、前記アクリル板の前記試験液中の前記球形シリカが衝突した箇所について、断面プロファイルを測定する。
そして、断面プロファイルの深さ(μm)を、試験液の噴射量(4g)で除してなる、アクリル板のエロージョン率であるAcE(単位は「μm/g」)を算出する。
校正では、前記アクリル板のエロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲を合格条件として、前記アクリル板のエロージョン率が前記範囲となるように、前記試験液及び前記圧縮空気の流量、前記圧縮空気の圧力、前記ノズル内の前記試験液の圧力を調整する作業を実施する。
「エロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%」とは、言い換えると、エロージョン率が1.786(μm/g)以上1.974(μm/g)以下であることを意味する。
「エロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%」とは、言い換えると、エロージョン率が1.786(μm/g)以上1.974(μm/g)以下であることを意味する。
<エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比(σ0-20/E0-20)>
プラスチックフィルムは、前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が0.100以下であることが好ましい。
本明細書において、エロージョン率のばらつきであるσ0-20は、前記測定条件において、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルのエロージョン率から算出することができる。
プラスチックフィルムは、前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が0.100以下であることが好ましい。
本明細書において、エロージョン率のばらつきであるσ0-20は、前記測定条件において、断面プロファイルの深さが20μmまでの各サイクルのエロージョン率から算出することができる。
σ0-20/E0-20は、エロージョン率の変動係数を示しており、σ0-20/E0-20が小さいことは、プラスチックフィルムの厚み方向においてエロージョン率が変動しにくいことを意味している。σ0-20/E0-20を0.100以下とすることにより、厚み方向のエロージョン率が安定し、鉛筆硬度をより良好にしやすくできる。
σ0-20/E0-20は、上限はより好ましくは0.080以下、さらに好ましくは0.070以下、さらに好ましくは0.060以下、さらに好ましくは0.055以下である。
σ0-20/E0-20の下限は特に制限されないが、通常は0超であり、好ましくは0.020以上、より好ましくは0.035以上である。また、σ0-20/E0-20の値が低い場合、プラスチックフィルムの延伸が弱い場合がある。延伸の弱いプラスチックフィルムは、耐溶剤性が悪く、破断しやすく、熱及び湿度に対する安定性が低い、という傾向がある。このため、σ0-20/E0-20は0.020以上が好ましい。
σ0-20/E0-20の下限は特に制限されないが、通常は0超であり、好ましくは0.020以上、より好ましくは0.035以上である。また、σ0-20/E0-20の値が低い場合、プラスチックフィルムの延伸が弱い場合がある。延伸の弱いプラスチックフィルムは、耐溶剤性が悪く、破断しやすく、熱及び湿度に対する安定性が低い、という傾向がある。このため、σ0-20/E0-20は0.020以上が好ましい。
σ0-20/E0-20の好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、0超0.100以下、0超0.080以下、0超0.070以下、0超0.060以下、0超0.055以下、0.020以上0.100以下、0.020以上0.080以下、0.020以上0.070以下、0.020以上0.060以下、0.020以上0.055以下、0.035以上0.100以下、0.035以上0.080以下、0.035以上0.070以下、0.035以上0.060以下、0.035以上0.055以下が挙げられる。
上述したσ0-20/E0-20の値は、前記第1面側から測定した値である。本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第2面側から測定したσ0-20/E0-20も、上述した値であることが好ましい。すなわち、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、σ0-20/E0-20が0.100以下であることが好ましい。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、プラスチックフィルムの面内位相差をRe(nm)、プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRth(nm)と定義した際に、Re/Rthが0.15以下であることが好ましい。
面内位相差(Re)と厚み方向の位相差(Rth)との比(Re/Rth)が小さいことは、光学用のプラスチックフィルムの延伸の程度が均等な二軸性に近づくことを意味する。したがって、Re/Rthを0.15以下とすることにより、光学用のプラスチックフィルムの機械的強度を良好にすることができる。
Re/Rthは0.13以下であることがより好ましく、0.10以下であることがさらに好ましい。前記比の下限は、0.005以上であることが好ましく、0.01以上であることがより好ましく、0.015以上であることがさらに好ましい。プラスチックフィルムの延伸が弱い場合、前記比を0.005以上とすることにより、プラスチックフィルムが脆くなることを抑制しやすくできる。プラスチックフィルムの延伸が強い場合、前記比を0.005以上とすることにより、Reを小さくしやすくできる。
完全な一軸性の延伸プラスチックフィルムのRe/Rthは2.0である。汎用の一軸延伸プラスチックフィルムは、流れ方向にも若干延伸されている。このため、汎用の一軸延伸プラスチックフィルムのRe/Rthは1.0程度である。
Re/Rthは0.13以下であることがより好ましく、0.10以下であることがさらに好ましい。前記比の下限は、0.005以上であることが好ましく、0.01以上であることがより好ましく、0.015以上であることがさらに好ましい。プラスチックフィルムの延伸が弱い場合、前記比を0.005以上とすることにより、プラスチックフィルムが脆くなることを抑制しやすくできる。プラスチックフィルムの延伸が強い場合、前記比を0.005以上とすることにより、Reを小さくしやすくできる。
完全な一軸性の延伸プラスチックフィルムのRe/Rthは2.0である。汎用の一軸延伸プラスチックフィルムは、流れ方向にも若干延伸されている。このため、汎用の一軸延伸プラスチックフィルムのRe/Rthは1.0程度である。
Re/Rthの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、0.005以上0.15以下、0.005以上0.13以下、0.005以上0.10以下、0.01以上0.15以下、0.01以上0.13以下、0.01以上0.10以下、0.015以上0.15以下、0.015以上0.13以下、0.015以上0.10以下が挙げられる。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、厚み方向の位相差(Rth)が2000nm以上であることが好ましく、4000nm以上であることがより好ましく、5000nm以上であることがさらに好ましい。
Rthを2000nm以上とすることにより、偏光サングラスを介して斜め方向から視認した際のブラックアウトを抑制しやすくできる。ブラックアウトとは、画面全体が黒く視認され、映像を視認できない現象である。また、Reを300nm以上1450nm以下として、かつ、Rthを2000nm以上とすることにより、光学用のプラスチックフィルムの延伸の程度が均等な二軸性に近づけ、光学用のプラスチックフィルムの機械的強度を良好にすることができる。
光学用のプラスチックフィルムのRthを上記範囲とするためには、流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることが好ましい。流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることにより、二軸延伸プラスチックフィルムの厚み方向の屈折率nzが小さくなるため、Rthを大きくしやすくできる。
Rthを2000nm以上とすることにより、偏光サングラスを介して斜め方向から視認した際のブラックアウトを抑制しやすくできる。ブラックアウトとは、画面全体が黒く視認され、映像を視認できない現象である。また、Reを300nm以上1450nm以下として、かつ、Rthを2000nm以上とすることにより、光学用のプラスチックフィルムの延伸の程度が均等な二軸性に近づけ、光学用のプラスチックフィルムの機械的強度を良好にすることができる。
光学用のプラスチックフィルムのRthを上記範囲とするためには、流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることが好ましい。流れ方向及び幅方向の延伸倍率を大きくすることにより、二軸延伸プラスチックフィルムの厚み方向の屈折率nzが小さくなるため、Rthを大きくしやすくできる。
Rthは、プラスチックフィルムの薄膜化のため、10000nm以下であることが好ましく、8000nm以下であることがより好ましく、7000nm以下であることがさらに好ましい。
Rthの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、2000nm以上10000nm以下、2000nm以上8000nm以下、2000nm以上7000nm以下、4000nm以上10000nm以下、4000nm以上8000nm以下、4000nm以上7000nm以下、5000nm以上10000nm以下、5000nm以上8000nm以下、5000nm以上7000nm以下が挙げられる。
<プラスチックフィルム>
プラスチックフィルムの積層構成は、単層構造及び多層構造が挙げられる。
本開示のプラスチックフィルムは、面内位相差及びエロージョン率の平均を上述した範囲とすることを要する。プラスチックフィルムの面内位相差を上記範囲とするためには、縦方向(流れ方向)の延伸と、横方向(幅方向)の延伸とを均等に近づけることが好ましい。また、プラスチックフィルムのエロージョン率を上記範囲とするためには、プラスチックフィルムの面内で分子を均等に伸ばすことが好ましい。よって、プラスチックフィルムの面内位相差及びエロージョン率の平均を上述した範囲とするためには、延伸の制御が肝要となる。延伸の制御は、多層構造のプラスチックフィルムでも可能であるが、延伸をより制御しやすくするため、プラスチックフィルムの積層構成は単層構造であることが好ましい。
プラスチックフィルムの積層構成は、単層構造及び多層構造が挙げられる。
本開示のプラスチックフィルムは、面内位相差及びエロージョン率の平均を上述した範囲とすることを要する。プラスチックフィルムの面内位相差を上記範囲とするためには、縦方向(流れ方向)の延伸と、横方向(幅方向)の延伸とを均等に近づけることが好ましい。また、プラスチックフィルムのエロージョン率を上記範囲とするためには、プラスチックフィルムの面内で分子を均等に伸ばすことが好ましい。よって、プラスチックフィルムの面内位相差及びエロージョン率の平均を上述した範囲とするためには、延伸の制御が肝要となる。延伸の制御は、多層構造のプラスチックフィルムでも可能であるが、延伸をより制御しやすくするため、プラスチックフィルムの積層構成は単層構造であることが好ましい。
プラスチックフィルムを構成する樹脂成分としては、ポリエステル、トリアセチルセルロース(TAC)、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタン及び非晶質オレフィン(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステルは、機械的強度を良好にしやすい点で好ましい。すなわち、光学用のプラスチックフィルムはポリエステルフィルムであることが好ましい。
ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)及びポリブチレンテレフタレート(PBT)等が挙げられる。これらの中でも、固有複屈折が低く面内位相差を低くしやすい点で、PETが好ましい。
プラスチックフィルムは、紫外線吸収剤等の特殊波長を吸収する吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、ゲル化防止剤、染料、顔料、屈折率調整剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、有機粒子、無機粒子及び界面活性剤等の添加剤を含有しても良い。
プラスチックフィルムの厚みは、下限は好ましくは21μm以上、より好ましくは25μm以上、より好ましくは30μm以上であり、上限は好ましくは80μm以下、より好ましくは60μm以下、より好ましくは55μm以下、より好ましくは50μm以下である。薄膜化のためには、プラスチックフィルムの厚みは、50μm以下であることが好ましい。
厚みを10μm以上とすることにより、機械的強度を良好にしやすくできる。また、厚みを80μm以下とすることにより、面内位相差を小さくしやすくできる。
厚みを10μm以上とすることにより、機械的強度を良好にしやすくできる。また、厚みを80μm以下とすることにより、面内位相差を小さくしやすくできる。
プラスチックフィルムの厚みの好ましい数値範囲の実施形態は、例えば、21μm以上80μm以下、21μm以上60μm以下、21μm以上55μm以下、21μm以上50μm以下、25μm以上80μm以下、25μm以上60μm以下、25μm以上55μm以下、25μm以上50μm以下、30μm以上80μm以下、30μm以上60μm以下、30μm以上55μm以下、30μm以上50μm以下が挙げられる。
光学用のプラスチックフィルムは、JIS K7136:2000のヘイズが3.0%以下であることが好ましく、2.0%以下であることがより好ましく、1.5%以下であることがさらに好ましく、1.0%以下であることがよりさらに好ましい。
光学用のプラスチックフィルムは、JIS K7361-1:1997の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
光学用のプラスチックフィルムは、JIS K7361-1:1997の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
プラスチックフィルムは、機械的強度を良好にするために、延伸プラスチックフィルムであることが好ましく、延伸ポリエステルフィルムであることがより好ましい。さらに、延伸ポリエステルフィルムは、ポリエステル樹脂層の単層構造であることがより好ましい。
延伸プラスチックフィルムは、プラスチックフィルムを構成する成分を含む樹脂層を延伸することによって得ることができる。延伸の手法は、逐次二軸延伸及び同時二軸延伸等の二軸延伸、縦一軸延伸等の一軸延伸が挙げられる。これらの中でも、面内位相差を低くしやすく、かつ、機械的強度を高くしやすい二軸延伸が好ましい。すなわち、延伸プラスチックフィルムは、二軸延伸プラスチックフィルムであることが好ましい。また、二軸延伸プラスチックフィルムの中でも二軸延伸ポリエステルフィルムが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。
-逐次二軸延伸-
逐次二軸延伸では、キャスティングフィルムを流れ方向に延伸した後に、フィルムの幅方向の延伸を行う。
流れ方向の延伸は、通常は、一対の延伸ロールの周速の差により施される。流れ方向の延伸は、1段階で行ってもよいが、複数の延伸ロール対を使用して多段階に行っても良い。面内位相差等の光学特性の過度なばらつきを抑制するために、延伸ロールには複数のニップロールを近接させることが好ましい。流れ方向の延伸倍率は、通常は2倍以上15倍以下であり、面内位相差等の光学特性の過度なばらつきを抑制するために、好ましくは2倍以上7倍以下、より好ましくは3倍以上5倍以下、さらに好ましくは3倍以上4倍以下である。
延伸温度は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+100℃以下が好ましい。PETの場合、70℃以上120℃以下が好ましく、80℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上110℃以下がさらに好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。なお、装置の設定温度を前記の範囲に設定しても、温度が安定するまで時間を要する。このため、前記の範囲に温度を設定して、さらに温度が安定した後に、プラスチックフィルムを製造することが好ましい。本明細書においては、装置の設定温度を複数の箇所で説明している。他の箇所の設定温度も、前述と同様に、温度が安定した後にプラスチックフィルムを製造することが好ましい。
延伸温度に関して、フィルムを速く昇温するなどして、低温での延伸区間を短くすることにより、面内位相差の平均値が小さくなる傾向がある。一方、フィルムを遅く昇温するなどして、低温での延伸区間を長くすることにより、配向性が高まり、面内位相差の平均値が大きくなる傾向がある。
また、流れ方向の延伸において、延伸時間を短くするとエロージョン率が低下し、延伸時間を長くするとエロージョン率が上昇する傾向がある。この理由は、延伸時間が短いとプラスチックフィルムの面内で分子が均等に伸ばされにくい一方で、延伸時間が長いとプラスチックフィルムの面内で分子が均等に伸ばされやすくなるためだと考えらえる。すなわち、E0-20を1.4μm/g以上とするためには、延伸時間を長くすることが好ましい。さらに、物性がバラつかない程度に延伸倍率を適度に大きくしつつ、延伸時間を長くすることで、よりE0-20を1.4μm/g以上にしやすくできる。
逐次二軸延伸では、キャスティングフィルムを流れ方向に延伸した後に、フィルムの幅方向の延伸を行う。
流れ方向の延伸は、通常は、一対の延伸ロールの周速の差により施される。流れ方向の延伸は、1段階で行ってもよいが、複数の延伸ロール対を使用して多段階に行っても良い。面内位相差等の光学特性の過度なばらつきを抑制するために、延伸ロールには複数のニップロールを近接させることが好ましい。流れ方向の延伸倍率は、通常は2倍以上15倍以下であり、面内位相差等の光学特性の過度なばらつきを抑制するために、好ましくは2倍以上7倍以下、より好ましくは3倍以上5倍以下、さらに好ましくは3倍以上4倍以下である。
延伸温度は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+100℃以下が好ましい。PETの場合、70℃以上120℃以下が好ましく、80℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上110℃以下がさらに好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。なお、装置の設定温度を前記の範囲に設定しても、温度が安定するまで時間を要する。このため、前記の範囲に温度を設定して、さらに温度が安定した後に、プラスチックフィルムを製造することが好ましい。本明細書においては、装置の設定温度を複数の箇所で説明している。他の箇所の設定温度も、前述と同様に、温度が安定した後にプラスチックフィルムを製造することが好ましい。
延伸温度に関して、フィルムを速く昇温するなどして、低温での延伸区間を短くすることにより、面内位相差の平均値が小さくなる傾向がある。一方、フィルムを遅く昇温するなどして、低温での延伸区間を長くすることにより、配向性が高まり、面内位相差の平均値が大きくなる傾向がある。
また、流れ方向の延伸において、延伸時間を短くするとエロージョン率が低下し、延伸時間を長くするとエロージョン率が上昇する傾向がある。この理由は、延伸時間が短いとプラスチックフィルムの面内で分子が均等に伸ばされにくい一方で、延伸時間が長いとプラスチックフィルムの面内で分子が均等に伸ばされやすくなるためだと考えらえる。すなわち、E0-20を1.4μm/g以上とするためには、延伸時間を長くすることが好ましい。さらに、物性がバラつかない程度に延伸倍率を適度に大きくしつつ、延伸時間を長くすることで、よりE0-20を1.4μm/g以上にしやすくできる。
流れ方向に延伸したフィルムに、易滑性、易接着性、帯電防止性などの機能をインラインコーティング又はオフラインコーティングにより付与してもよい。また、インラインコーティング又はオフラインコーティングの前に、必要に応じてコロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理などの表面処理を施してもよい。
本明細書では、インラインコーティング又はオフラインコーティングにより形成する層は、ポリエステルフィルムを構成する層の数としてカウントしないものとする。
本明細書では、インラインコーティング又はオフラインコーティングにより形成する層は、ポリエステルフィルムを構成する層の数としてカウントしないものとする。
幅方向の延伸は、通常は、テンター法を用いて、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、幅方向に延伸する。幅方向の延伸倍率は、通常は2倍以上15倍以下であり、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、好ましくは2倍以上7倍以下、より好ましくは3倍以上6倍以下、さらに好ましくは4倍以上5倍以下である。また、縦延伸倍率よりも幅延伸倍率を高くすることが好ましい。
延伸温度は、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+110℃以下が好ましく、上流側から下流側に行くに従って温度が高くなっていくことが好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。上流側とは、幅方向の延伸を開始する地点に近い側である。下流側とは、幅方向の延伸を終了する地点に近い側である。具体的には、幅方向の延伸区間を、長さ基準で2分割した場合、上流の温度と下流の温度の差は好ましくは20℃以上であり、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは35℃以上、よりさらに好ましくは40℃以上である。また、PETの場合、1段目の延伸温度は80℃以上120℃以下が好ましく、90℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上105℃以下がさらに好ましい。前述したように、幅方向の延伸区間を2分割し、かつ、1段階目と2段階目との延伸温度に差を設けることで、1段階目の延伸時のフィルムの表面温度と、2段階目の延伸時のフィルムの表面温度とを異なる温度に制御できる。このため、各延伸段階において、配向及び配向結晶化が進み過ぎず、プラスチックフィルムが脆くなることを防止できるため、鉛筆硬度を向上しやすくできる。
延伸温度は、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+110℃以下が好ましく、上流側から下流側に行くに従って温度が高くなっていくことが好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。上流側とは、幅方向の延伸を開始する地点に近い側である。下流側とは、幅方向の延伸を終了する地点に近い側である。具体的には、幅方向の延伸区間を、長さ基準で2分割した場合、上流の温度と下流の温度の差は好ましくは20℃以上であり、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは35℃以上、よりさらに好ましくは40℃以上である。また、PETの場合、1段目の延伸温度は80℃以上120℃以下が好ましく、90℃以上110℃以下がより好ましく、95℃以上105℃以下がさらに好ましい。前述したように、幅方向の延伸区間を2分割し、かつ、1段階目と2段階目との延伸温度に差を設けることで、1段階目の延伸時のフィルムの表面温度と、2段階目の延伸時のフィルムの表面温度とを異なる温度に制御できる。このため、各延伸段階において、配向及び配向結晶化が進み過ぎず、プラスチックフィルムが脆くなることを防止できるため、鉛筆硬度を向上しやすくできる。
上記のように逐次二軸延伸されたプラスチックフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内で延伸温度以上融点未満の熱処理を行うのが好ましい。前記熱処理温度は、装置の設定温度を意味する。具体的には、PETの場合、140℃以上240℃以下の範囲で熱固定を行うことが好ましく、200℃以上250℃以下がより好ましい。また、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、熱処理前半で1%以上10%以下の追延伸を行うことが好ましい。
プラスチックフィルムを熱処理した後は、室温まで徐冷した後に巻き取られる。また、必要に応じて、熱処理又は徐冷の際に弛緩処理などを併用してもよい。熱処理時の弛緩率は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、0.5%以上5%以下が好ましく、0.5%以上3%以下がより好ましく、0.8%以上2.5%以下がさらに好ましく、1%以上2%以下がよりさらに好ましい。また、徐冷時の弛緩率は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、0.5%以上3%以下が好ましく、0.5%以上2%以下がより好ましく、0.5%以上1.5%以下がさらに好ましく、0.5%以上1.0%以下がよりさらに好ましい。徐冷時の温度は、平面性を良好にしやすくするため、80℃以上140℃以下が好ましく、90℃以上130℃以下がより好ましく、100℃以上130℃以下がさらに好ましく、100℃以上120℃以下がよりさらに好ましい。前記徐冷時の温度は、装置の設定温度を意味する。
プラスチックフィルムを熱処理した後は、室温まで徐冷した後に巻き取られる。また、必要に応じて、熱処理又は徐冷の際に弛緩処理などを併用してもよい。熱処理時の弛緩率は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、0.5%以上5%以下が好ましく、0.5%以上3%以下がより好ましく、0.8%以上2.5%以下がさらに好ましく、1%以上2%以下がよりさらに好ましい。また、徐冷時の弛緩率は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、0.5%以上3%以下が好ましく、0.5%以上2%以下がより好ましく、0.5%以上1.5%以下がさらに好ましく、0.5%以上1.0%以下がよりさらに好ましい。徐冷時の温度は、平面性を良好にしやすくするため、80℃以上140℃以下が好ましく、90℃以上130℃以下がより好ましく、100℃以上130℃以下がさらに好ましく、100℃以上120℃以下がよりさらに好ましい。前記徐冷時の温度は、装置の設定温度を意味する。
延伸プラスチックフィルムを製造する際の搬送速度は、概ね100m/s以上300m/s以下程度である。
-同時二軸延伸-
同時二軸延伸は、キャスティングフィルムを同時二軸テンターへ導き、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、流れ方向と幅方向に同時および/または段階的に延伸する。同時二軸延伸機としては、パンタグラフ方式、スクリュー方式、駆動モーター方式、リニアモーター方式があるが、任意に延伸倍率を変更可能であり、任意の場所で弛緩処理を行うことができる駆動モーター方式もしくはリニアモーター方式が好ましい。
同時二軸延伸は、キャスティングフィルムを同時二軸テンターへ導き、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、流れ方向と幅方向に同時および/または段階的に延伸する。同時二軸延伸機としては、パンタグラフ方式、スクリュー方式、駆動モーター方式、リニアモーター方式があるが、任意に延伸倍率を変更可能であり、任意の場所で弛緩処理を行うことができる駆動モーター方式もしくはリニアモーター方式が好ましい。
同時二軸延伸の倍率は、面積倍率として通常は6倍以上50倍以下である。面積倍率は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、好ましくは8倍以上30倍以下、より好ましくは9倍以上25倍以下、さらに好ましくは9倍以上20倍以下、よりさらに好ましくは10倍以上15倍以下である。同時二軸延伸では、流れ方向の延伸倍率及び幅方向の延伸倍率が2倍以上15倍以下の範囲内において、前記の面積倍率となるように調整することが好ましい。
また、同時二軸延伸の場合には、面内の配向差を抑制するために、流れ方向及び幅方向の延伸倍率をほぼ同一とするとともに、流れ方向及び幅方向の延伸速度もほぼ同一となるようにすることが好ましい。
また、同時二軸延伸の場合には、面内の配向差を抑制するために、流れ方向及び幅方向の延伸倍率をほぼ同一とするとともに、流れ方向及び幅方向の延伸速度もほぼ同一となるようにすることが好ましい。
同時二軸延伸の延伸温度は、面内位相差等の物性の過度なばらつきを抑制するため、樹脂のガラス転移温度以上ガラス転移温度+120℃以下が好ましい。PETの場合、80℃以上160℃以下が好ましく、90℃以上150℃以下がより好ましく、100℃以上140℃以下がさらに好ましい。前記延伸温度は、装置の設定温度を意味する。
同時二軸延伸されたフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、引き続きテンター内の熱固定室で延伸温度以上融点未満の熱処理を行うのが好ましい。前記熱処理の温度は、装置の設定温度を意味する。前記熱処理の条件は、逐次二軸延伸後の熱処理条件と同様である。
<用途>
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、画像表示装置に含まれるプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。特に、タッチパネル機能付きの画像表示装置に含まれるプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。
また、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、画像表示装置の表示素子の光出射面側に配置するプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。この際、表示素子と、本開示の光学用のプラスチックフィルムとの間に偏光子を有することが好ましい。
画像表示装置のプラスチックフィルムとしては、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として用いるプラスチックフィルムが挙げられる。
また、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、機能性フィルムを製造する際の部材としても用いることができる。前記部材としては、機能層を転写する転写シートの基材が挙げられる。また、前記部材として、機能性フィルムの製造過程において、機能性フィルムを保護又は補強するために用いる基材が挙げられる。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、画像表示装置に含まれるプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。特に、タッチパネル機能付きの画像表示装置に含まれるプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。
また、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、画像表示装置の表示素子の光出射面側に配置するプラスチックフィルムとして好適に用いることができる。この際、表示素子と、本開示の光学用のプラスチックフィルムとの間に偏光子を有することが好ましい。
画像表示装置のプラスチックフィルムとしては、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として用いるプラスチックフィルムが挙げられる。
また、本開示の光学用のプラスチックフィルムは、機能性フィルムを製造する際の部材としても用いることができる。前記部材としては、機能層を転写する転写シートの基材が挙げられる。また、前記部材として、機能性フィルムの製造過程において、機能性フィルムを保護又は補強するために用いる基材が挙げられる。
[光学積層体]
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、さらに保護層、反射防止層、ハードコート層、防眩層、位相差層、接着剤層、透明導電層、帯電防止層及び防汚層等の機能層を形成し、光学積層体としてもよい。
光学積層体の機能層は、反射防止層を含むことが好ましい。反射防止層は、プラスチックフィルムの機能層を有する側の最表面に配置することが好ましい。
光学積層体の機能層として、反射防止層を有することにより、虹ムラをより抑制しやすくできる。
本開示の光学用のプラスチックフィルムは、さらに保護層、反射防止層、ハードコート層、防眩層、位相差層、接着剤層、透明導電層、帯電防止層及び防汚層等の機能層を形成し、光学積層体としてもよい。
光学積層体の機能層は、反射防止層を含むことが好ましい。反射防止層は、プラスチックフィルムの機能層を有する側の最表面に配置することが好ましい。
光学積層体の機能層として、反射防止層を有することにより、虹ムラをより抑制しやすくできる。
また、機能層は、ハードコート層及び反射防止層を含むことがより好ましい。機能層がハードコート層及び反射防止層を含む場合、光学用のプラスチックフィルム上に、ハードコート層及び反射防止層がこの順に配置されていることが好ましい。
ハードコート層及び反射防止層は、汎用のものを適用することができる。ハードコート層には、さらに、防眩性、帯電防止性、紫外線等の特定波長吸収性などの機能を付与してよい。
ハードコート層及び反射防止層は、汎用のものを適用することができる。ハードコート層には、さらに、防眩性、帯電防止性、紫外線等の特定波長吸収性などの機能を付与してよい。
光学積層体の全体厚みは、機械特性を維持するとともに、光学特性及び物理特性の過度なばらつきを抑制するために、100μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましい。また、光学積層体において、プラスチックフィルムの厚みと機能層の厚みとのバランスは、10:4~10:0.5が好ましい。
[偏光板]
本開示の偏光板は、偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであるものである。
本開示の偏光板は、偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであるものである。
偏光板は、例えば、λ/4位相差板との組み合わせにより反射防止性を付与するために使用される。この場合、画像表示装置の表示素子上にλ/4位相差板を配置し、λ/4位相差板よりも視認者側に偏光板が配置される。
偏光板を液晶表示装置用に用いる場合、液晶シャッターの機能を付与するために使用される。この場合、液晶表示装置は、バックライト側から順に、下側偏光板、液晶表示素子、上側偏光板の順に配置され、下側偏光板の偏光子の吸収軸と上側偏光板の偏光子の吸収軸とが直交して配置される。液晶表示装置の構成では、上側偏光板として本開示の偏光板を用いることが好ましい。
偏光板を液晶表示装置用に用いる場合、液晶シャッターの機能を付与するために使用される。この場合、液晶表示装置は、バックライト側から順に、下側偏光板、液晶表示素子、上側偏光板の順に配置され、下側偏光板の偏光子の吸収軸と上側偏光板の偏光子の吸収軸とが直交して配置される。液晶表示装置の構成では、上側偏光板として本開示の偏光板を用いることが好ましい。
<透明保護板>
本開示の偏光板は、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の少なくとも一方として上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムを用いる。好ましい実施形態は、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の両方が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムとすることである。
本開示の偏光板は、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の少なくとも一方として上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムを用いる。好ましい実施形態は、第1の透明保護板及び第2の透明保護板の両方が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムとすることである。
第1の透明保護板及び第2の透明保護板の一方が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムである場合、他方の透明保護板は特に限定されないが、光学的等方性の透明保護板が好ましい。光学的等方性とは、面内位相差が20nm以下のものを指し、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下である。光学的等方性を有する透明基材は、アクリルフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネートフィルム、非晶質オレフィンフィルム等が挙げられる。
本開示の偏光板を表示素子の光出射面側に配置する偏光板として用いる場合には、偏光子の光出射面側の透明保護板が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであることが好ましい。一方、本開示の偏光板を表示素子の光出射面とは反対側に配置する偏光板として用いる場合には、偏光子の光出射面とは反対側の透明保護板が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであることが好ましい。
本開示の偏光板を表示素子の光出射面側に配置する偏光板として用いる場合には、偏光子の光出射面側の透明保護板が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであることが好ましい。一方、本開示の偏光板を表示素子の光出射面とは反対側に配置する偏光板として用いる場合には、偏光子の光出射面とは反対側の透明保護板が上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであることが好ましい。
<偏光子>
偏光子としては、例えば、ヨウ素等により染色したフィルムを延伸してなるシート型偏光子(ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等)、平行に並べられた多数の金属ワイヤからなるワイヤーグリッド型偏光子、リオトロピック液晶及び二色性ゲスト-ホスト材料を塗布した塗布型偏光子、多層薄膜型偏光子等が挙げられる。これらの偏光子は、透過しない偏光成分を反射する機能を備えた反射型偏光子であってもよい。
偏光子としては、例えば、ヨウ素等により染色したフィルムを延伸してなるシート型偏光子(ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等)、平行に並べられた多数の金属ワイヤからなるワイヤーグリッド型偏光子、リオトロピック液晶及び二色性ゲスト-ホスト材料を塗布した塗布型偏光子、多層薄膜型偏光子等が挙げられる。これらの偏光子は、透過しない偏光成分を反射する機能を備えた反射型偏光子であってもよい。
偏光子は、その吸収軸と、上述した手法にしたがって切り出した光学用のプラスチックフィルムのサンプルの任意の1辺とが、略平行又は略垂直となるように配置することが好ましい。略平行とは0度±5度以内であることを意味し、好ましくは0度±3度以内、より好ましくは0度±1度以内である。略垂直とは90度±5度以内であることを意味し、好ましくは90度±3度以内、より好ましくは90度±1度以内である。
[画像表示装置]
本開示の画像表示装置は、表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるプラスチックフィルムとを有する画像表示装置であって、前記プラスチックフィルムが上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであるものである。
本開示の画像表示装置は、表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるプラスチックフィルムとを有する画像表示装置であって、前記プラスチックフィルムが上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムであるものである。
本開示の画像表示装置は、表示素子と、本開示の光学用のプラスチックフィルムとの間に偏光子を有することが好ましい。
図3及び図4は、本開示の画像表示装置300の実施形態を示す断面図である。
図3及び図4の画像表示装置300は、表示素子200の光出射面側(図3及び図4の上側)に、光学用のプラスチックフィルム70を有している。また、図3及び図4の画像表示装置300は、何れも、表示素子200と、光学用のプラスチックフィルム70との間に偏光子91を有している。また、図3及び図4において、偏光子91の両面には第1の透明保護板(92)及び第2の透明保護板(93)が積層されている。図4の画像表示装置では、第1の透明保護板(92)として光学用のプラスチックフィルム70を用いている。
図3及び図4の画像表示装置300は、表示素子200の光出射面側(図3及び図4の上側)に、光学用のプラスチックフィルム70を有している。また、図3及び図4の画像表示装置300は、何れも、表示素子200と、光学用のプラスチックフィルム70との間に偏光子91を有している。また、図3及び図4において、偏光子91の両面には第1の透明保護板(92)及び第2の透明保護板(93)が積層されている。図4の画像表示装置では、第1の透明保護板(92)として光学用のプラスチックフィルム70を用いている。
画像表示装置300は、図3及び図4の形態に限定されない。例えば、図3及び図4では、画像表示装置300を構成する各部材は所定の間隔を空けて配置されているが、各部材が接着剤層又は粘着剤層を介するなどして一体化されたものであってもよい。画像表示装置は、図示しない部材(その他のプラスチックフィルム、機能層等)を有していてもよい。
<表示素子>
表示素子としては、液晶表示素子、EL表示素子(有機EL表示素子、無機EL表示素子)、プラズマ表示素子等が挙げられ、さらには、マイクロLED表示素子等のLED表示素子が挙げられる。
表示装置の表示素子が液晶表示素子である場合、液晶表示素子の樹脂シートとは反対側の面にはバックライトが必要である。
表示素子としては、液晶表示素子、EL表示素子(有機EL表示素子、無機EL表示素子)、プラズマ表示素子等が挙げられ、さらには、マイクロLED表示素子等のLED表示素子が挙げられる。
表示装置の表示素子が液晶表示素子である場合、液晶表示素子の樹脂シートとは反対側の面にはバックライトが必要である。
画像表示装置は、タッチパネル機能を備えた画像表示装置であってもよい。
タッチパネルとしては、抵抗膜式、静電容量式、電磁誘導式、赤外線式、超音波式等の方式が挙げられる。
タッチパネル機能は、インセルタッチパネル液晶表示素子のように表示素子内に機能が付加されたものであってもよいし、表示素子上にタッチパネルを載置したものであってもよい。
タッチパネルとしては、抵抗膜式、静電容量式、電磁誘導式、赤外線式、超音波式等の方式が挙げられる。
タッチパネル機能は、インセルタッチパネル液晶表示素子のように表示素子内に機能が付加されたものであってもよいし、表示素子上にタッチパネルを載置したものであってもよい。
<プラスチックフィルム>
本開示の画像表示装置は、表示素子の光出射面側に、上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムを有する。表示素子の光出射面側に配置される本開示の光学用のプラスチックフィルムは1枚のみであってもよいし、2枚以上であってもよい。
表示素子の光出射面側に配置されるプラスチックフィルムとしては、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として用いるプラスチックフィルムが挙げられる。
本開示の画像表示装置は、表示素子の光出射面側に、上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムを有する。表示素子の光出射面側に配置される本開示の光学用のプラスチックフィルムは1枚のみであってもよいし、2枚以上であってもよい。
表示素子の光出射面側に配置されるプラスチックフィルムとしては、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として用いるプラスチックフィルムが挙げられる。
<その他のプラスチックフィルム>
本開示の画像表示装置は、本開示の効果を阻害しない範囲でその他のプラスチックフィルムを有していてもよい。
その他のプラスチックフィルムとしては、光学的等方性を有するものが好ましい。
本開示の画像表示装置は、本開示の効果を阻害しない範囲でその他のプラスチックフィルムを有していてもよい。
その他のプラスチックフィルムとしては、光学的等方性を有するものが好ましい。
[光学用のプラスチックフィルムの選定方法]
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、
第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムの選定方法であって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下であること、及び、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上であること、
を判定条件として、前記判定条件を満たすものを選定するものである。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、
第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムの選定方法であって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下であること、及び、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上であること、
を判定条件として、前記判定条件を満たすものを選定するものである。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法における、エロージョン率の平均であるE0-20の測定条件は、上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムにおけるE0-20の測定条件と同じである。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、面内位相差が300nm以上1450nm以下であり、かつ、E0-20が1.4μm/g以上であるプラスチックフィルムを選定することを特徴とする。
以下、面内位相差が300nm以上1450nm以下であることを「判定基準1」、E0-20が1.4μm/g以上であることを「判定基準2」と称する場合がある。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1及び判定基準2を判定基準とすることにより、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルムを効率よく選定することができる。また、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1を判定基準とすることにより、プラスチックフィルムの厚みが厚くなりすぎることを抑制できる。また、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1を判定基準とすることにより、裸眼で視認した際の虹ムラを抑制しやすくできる。
以下、面内位相差が300nm以上1450nm以下であることを「判定基準1」、E0-20が1.4μm/g以上であることを「判定基準2」と称する場合がある。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1及び判定基準2を判定基準とすることにより、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度が良好な光学用のプラスチックフィルムを効率よく選定することができる。また、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1を判定基準とすることにより、プラスチックフィルムの厚みが厚くなりすぎることを抑制できる。また、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、判定基準1を判定基準とすることにより、裸眼で視認した際の虹ムラを抑制しやすくできる。
判定基準1及び判定基準2の好適な実施形態は、上述した光学用のプラスチックフィルムの好適な実施形態に準じる。
例えば、判定基準1の面内位相差は、下限は好ましくは350nm以上、より好ましくは400nm以上、より好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上であり、より好ましくは510nm以上であり、より好ましくは520nm以上であり、より好ましくは550nm以上であり、上限は好ましくは1200nm以下、より好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下、より好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下である。
また、判定基準2のE0-20は、1.6μm/g以上であることが好ましく、1.8μm/g以上であることがより好ましく、1.9μm/g以上であることがさらに好ましく、2.0μm/g以上であることがよりさらに好ましい。また、判定基準2のE0-20は、3.0μm/g以下であることが好ましく、2.5μm/g以下であることがより好ましく、2.2μm/g以下であることがさらに好ましい。
例えば、判定基準1の面内位相差は、下限は好ましくは350nm以上、より好ましくは400nm以上、より好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上であり、より好ましくは510nm以上であり、より好ましくは520nm以上であり、より好ましくは550nm以上であり、上限は好ましくは1200nm以下、より好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下、より好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下である。
また、判定基準2のE0-20は、1.6μm/g以上であることが好ましく、1.8μm/g以上であることがより好ましく、1.9μm/g以上であることがさらに好ましく、2.0μm/g以上であることがよりさらに好ましい。また、判定基準2のE0-20は、3.0μm/g以下であることが好ましく、2.5μm/g以下であることがより好ましく、2.2μm/g以下であることがさらに好ましい。
本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、さらに、追加の判定条件を有することが好ましい。追加の判定条件としては、上述した本開示の光学用のプラスチックフィルムにおいて好適な実施形態として例示した実施形態が挙げられる。
追加の判定条件の具体例としては、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、本開示の光学用のプラスチックフィルムの選定方法は、下記の追加の判定条件から選ばれる1以上を有することが好ましい。
<追加の判定条件1>
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下であること。
<追加の判定条件2>
プラスチックフィルムの面内位相差をRe、プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下であること。
<追加の判定条件3>
プラスチックフィルムの厚み方向の位相差が2000nm以上であること。
<追加の判定条件4>
プラスチックフィルムのJIS K7136:2000のヘイズが3.0%以下であること。
<追加の判定条件5>
プラスチックフィルムのJIS K7361-1:1997の全光線透過率が80%以上であること。
<追加の判定条件1>
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下であること。
<追加の判定条件2>
プラスチックフィルムの面内位相差をRe、プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下であること。
<追加の判定条件3>
プラスチックフィルムの厚み方向の位相差が2000nm以上であること。
<追加の判定条件4>
プラスチックフィルムのJIS K7136:2000のヘイズが3.0%以下であること。
<追加の判定条件5>
プラスチックフィルムのJIS K7361-1:1997の全光線透過率が80%以上であること。
次に、本開示を実施例により更に詳細に説明するが、本開示はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
1.測定、評価
以下の測定及び評価の雰囲気は、温度23℃±5℃、湿度40%RH以上65%RH以下とする。また、測定及び評価の前に、前記雰囲気にサンプルを30分以上60分以下晒すものとする。
以下の測定及び評価の雰囲気は、温度23℃±5℃、湿度40%RH以上65%RH以下とする。また、測定及び評価の前に、前記雰囲気にサンプルを30分以上60分以下晒すものとする。
1-1.面内位相差(Re)、厚み方向の位相差(Rth)
後述の「2」で作製又は準備した実施例及び比較例の光学用のプラスチックフィルムから縦100mm×横100mmのサンプルを切り出し、面内位相差及び厚み方向の位相差を測定した。測定装置は、大塚電子社製の商品名「RETS-100(測定スポット:直径5mm)」を用いた。結果を表1に示す。
後述の「2」で作製又は準備した実施例及び比較例の光学用のプラスチックフィルムから縦100mm×横100mmのサンプルを切り出し、面内位相差及び厚み方向の位相差を測定した。測定装置は、大塚電子社製の商品名「RETS-100(測定スポット:直径5mm)」を用いた。結果を表1に示す。
1-2.虹ムラ
下記構成の画像表示装置の視認側偏光板上に、実施例及び比較例の光学用のプラスチックから切り出したサンプル(1-1で作製したサンプル)を、サンプルの遅相軸方向が画面の水平方向と平行となるように配置した。次いで、画像表示装置を暗室環境で白表示し、画像表示装置から30cm以上100cm以下離れた距離から裸眼で観察し、下記の基準で虹ムラの有無を評価した。観察角度は画像表示装置の法線方向を0度とした際に、±45度の範囲とした。評価者は20歳台の健康な人とした。結果を表1に示す。
A:虹ムラが視認できない。
B:虹ムラがごく一部の領域に視認される。
C:虹ムラが大部分の領域に視認される。
<画像表示装置の構成>
(1)バックライト光源:白色LED
(2)光源側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の両側の保護フィルムとしてTAC
フィルムを有する。偏光子の吸収軸の方向が画面の水平方向と垂直となるように配置。
(3)画像表示セル:液晶セル
(4)視認側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の偏光子保護フィルムとしてTAC
フィルムが使用された偏光板。偏光子の吸収軸の方向が画面の平行方向と垂直となるように配置。
(5)サイズ:対角10インチ
下記構成の画像表示装置の視認側偏光板上に、実施例及び比較例の光学用のプラスチックから切り出したサンプル(1-1で作製したサンプル)を、サンプルの遅相軸方向が画面の水平方向と平行となるように配置した。次いで、画像表示装置を暗室環境で白表示し、画像表示装置から30cm以上100cm以下離れた距離から裸眼で観察し、下記の基準で虹ムラの有無を評価した。観察角度は画像表示装置の法線方向を0度とした際に、±45度の範囲とした。評価者は20歳台の健康な人とした。結果を表1に示す。
A:虹ムラが視認できない。
B:虹ムラがごく一部の領域に視認される。
C:虹ムラが大部分の領域に視認される。
<画像表示装置の構成>
(1)バックライト光源:白色LED
(2)光源側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の両側の保護フィルムとしてTAC
フィルムを有する。偏光子の吸収軸の方向が画面の水平方向と垂直となるように配置。
(3)画像表示セル:液晶セル
(4)視認側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の偏光子保護フィルムとしてTAC
フィルムが使用された偏光板。偏光子の吸収軸の方向が画面の平行方向と垂直となるように配置。
(5)サイズ:対角10インチ
1-2.鉛筆硬度
実施例及び比較例の光学用のプラスチックから切り出したサンプル(1-1で作製したサンプル)に対して、鉛筆硬度試験を実施した。鉛筆硬度試験は、JIS K5600-5-4:1999に規定される鉛筆硬度試験を基準としつつ、荷重、速度及び判定条件はJISの規定から変更して実施した。具体的には、荷重は100g、速度は3mm/sとした。また、合格の判定条件は5回の評価のうち3回以上傷つかなかったこととした。例えば、硬度2Bで5回中3回以上傷つかなければ硬度2Bは合格として、次に硬い硬度での試験に進む、という判定手法とした。表1に各サンプルの鉛筆硬度を示すとともに、5回の評価のうち傷つかなかった評価の回数を示す。
鉛筆硬度Fにおいて、5回の評価のうち3回以上傷つかないものが合格レベルである。
実施例及び比較例の光学用のプラスチックから切り出したサンプル(1-1で作製したサンプル)に対して、鉛筆硬度試験を実施した。鉛筆硬度試験は、JIS K5600-5-4:1999に規定される鉛筆硬度試験を基準としつつ、荷重、速度及び判定条件はJISの規定から変更して実施した。具体的には、荷重は100g、速度は3mm/sとした。また、合格の判定条件は5回の評価のうち3回以上傷つかなかったこととした。例えば、硬度2Bで5回中3回以上傷つかなければ硬度2Bは合格として、次に硬い硬度での試験に進む、という判定手法とした。表1に各サンプルの鉛筆硬度を示すとともに、5回の評価のうち傷つかなかった評価の回数を示す。
鉛筆硬度Fにおいて、5回の評価のうち3回以上傷つかないものが合格レベルである。
1-3.エロージョン率の測定
エロージョン率の測定装置(パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)のMSE試験装置、品番「MSE-A203」、ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形、断面プロファイルの測定手段:触針式)を用いて、実施例及び比較例の光学用プラスチックフィルムのエロージョン率を測定し、E0-20及びσ0-20/E0-20を算出した。エロージョン率の測定領域は、1mm×1mmである。結果を表1に示す。
各サンプルのエロージョン率の測定は、標準アクリル板を用いた下記の校正をした後に行った。また、試験液は校正の前に調製し、校正の前に予備的に分散運転を行った。また、前記標準アクリル板は、明細書本文のAcE(測定条件Aで測定してなるアクリル板のエロージョン率の平均)が1.786μm/g以上1.974μm/g以下の範囲内のものであった。
エロージョン率の測定装置(パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)のMSE試験装置、品番「MSE-A203」、ノズルの横断面形状は1mm×1mmの正方形、断面プロファイルの測定手段:触針式)を用いて、実施例及び比較例の光学用プラスチックフィルムのエロージョン率を測定し、E0-20及びσ0-20/E0-20を算出した。エロージョン率の測定領域は、1mm×1mmである。結果を表1に示す。
各サンプルのエロージョン率の測定は、標準アクリル板を用いた下記の校正をした後に行った。また、試験液は校正の前に調製し、校正の前に予備的に分散運転を行った。また、前記標準アクリル板は、明細書本文のAcE(測定条件Aで測定してなるアクリル板のエロージョン率の平均)が1.786μm/g以上1.974μm/g以下の範囲内のものであった。
(0-1)試験液の調製
ビーカー内で、純水と、分散剤(和光純薬工業社の商品名「デモールN(Demol N)」 )と、平均粒子径(メディアン径)が3.94μmの球形シリカ(パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」、粒度分布の半値全幅:4.2μm)とを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を調製し、ガラス棒で混合した。容器(ポット)内に調整した試験液、撹拌子を入れた後、ポットに蓋をしてクランプを取り付けた。次いで、測定装置にポットを収納した。本実施例では、パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」として、ポッターズ・バロティーニ社(Potters-Ballotini Co., Ltd.)の品番「BS5-3」を用いた。
(0-2)分散運転
測定装置に試験液入りのポットを収納した後、試料取付台にダミーサンプルをセットした。次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「エロージョン力設定」、「行う」を順次押した。次いで、試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力として、所定の値を入力し、試験液をダミーサンプルに投射した。投射を停止してから、同操作パネルのボタン「戻る」、「完了」、「確認」を順次押した。
ビーカー内で、純水と、分散剤(和光純薬工業社の商品名「デモールN(Demol N)」 )と、平均粒子径(メディアン径)が3.94μmの球形シリカ(パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」、粒度分布の半値全幅:4.2μm)とを、質量比968:2:30で混合してなる試験液を調製し、ガラス棒で混合した。容器(ポット)内に調整した試験液、撹拌子を入れた後、ポットに蓋をしてクランプを取り付けた。次いで、測定装置にポットを収納した。本実施例では、パルメソ社(Palmeso Co., Ltd.)が指定する型番「MSE-BS-5-3」として、ポッターズ・バロティーニ社(Potters-Ballotini Co., Ltd.)の品番「BS5-3」を用いた。
(0-2)分散運転
測定装置に試験液入りのポットを収納した後、試料取付台にダミーサンプルをセットした。次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「エロージョン力設定」、「行う」を順次押した。次いで、試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力として、所定の値を入力し、試験液をダミーサンプルに投射した。投射を停止してから、同操作パネルのボタン「戻る」、「完了」、「確認」を順次押した。
(1)校正
測定装置の試料取付台に、両面テープ(日東電工アメリカ社の「カプトン 両面テープ(Kapton double-stick tape)」、品番:P-223 1-6299-01)を介して、校正サンプルである厚み4mmのアクリル板を固定した。アクリル板はPMMA板である。
次いで、アクリル板を固定した試料取付台を測定装置にセットした。
次いで、マイクロゲージのロックを外し、高さゲージで試料取付台の高さ調整をした。測定装置の噴射孔とアクリル板との距離は4mmに調整した。
次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「処理条件入力画面へ」を押した後、「Step数:1、指定投射量g×1回」に設定した。噴射量は4gとした。
次いで、同操作パネルのボタン「設定完了」、「運転開始」、「はい」を順次押した。試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力は、「(0-2)分散運転」で入力した値を維持した。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オンライン」をクリックし、オンラインを解除し、オフラインに変更した。
次いで、同操作画面の「下降」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を下降させた。
次いで、マイクロゲージのロックが解除されていることを確認し、マイクロゲージを上昇へ回した。この際、モニターの赤矢印が中央にくるように調整した。前記調整により、触針式段差計の触針と、校正サンプルの表面とが接触し、高さ方向であるz軸の0点を調整することができる。
次いで、マイクロゲージのロックを解除(オフ)からオンに切り替えた。
次いで、「上昇」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を上昇させた。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オフライン」をクリックし、オフラインを解除し、オンラインに変更した。
次いで、測定装置本体のカバーを閉じ、測定装置本体の操作パネルのボタン「確認」を押し、試験液を4g噴射した。
試験液の噴射を停止した後、「行う」をクリックし、エロージョン率を算出した。エロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲であれば校正を終了した。エロージョン率が前記範囲から外れた場合、試験液の流量、圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、及びノズル内の試験液の圧力を調整し、エロージョン率が前記範囲になるまで校正を繰り返した。
測定装置の試料取付台に、両面テープ(日東電工アメリカ社の「カプトン 両面テープ(Kapton double-stick tape)」、品番:P-223 1-6299-01)を介して、校正サンプルである厚み4mmのアクリル板を固定した。アクリル板はPMMA板である。
次いで、アクリル板を固定した試料取付台を測定装置にセットした。
次いで、マイクロゲージのロックを外し、高さゲージで試料取付台の高さ調整をした。測定装置の噴射孔とアクリル板との距離は4mmに調整した。
次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「処理条件入力画面へ」を押した後、「Step数:1、指定投射量g×1回」に設定した。噴射量は4gとした。
次いで、同操作パネルのボタン「設定完了」、「運転開始」、「はい」を順次押した。試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力は、「(0-2)分散運転」で入力した値を維持した。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オンライン」をクリックし、オンラインを解除し、オフラインに変更した。
次いで、同操作画面の「下降」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を下降させた。
次いで、マイクロゲージのロックが解除されていることを確認し、マイクロゲージを上昇へ回した。この際、モニターの赤矢印が中央にくるように調整した。前記調整により、触針式段差計の触針と、校正サンプルの表面とが接触し、高さ方向であるz軸の0点を調整することができる。
次いで、マイクロゲージのロックを解除(オフ)からオンに切り替えた。
次いで、「上昇」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を上昇させた。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オフライン」をクリックし、オフラインを解除し、オンラインに変更した。
次いで、測定装置本体のカバーを閉じ、測定装置本体の操作パネルのボタン「確認」を押し、試験液を4g噴射した。
試験液の噴射を停止した後、「行う」をクリックし、エロージョン率を算出した。エロージョン率が、1.88(μm/g)を基準として±5%の範囲であれば校正を終了した。エロージョン率が前記範囲から外れた場合、試験液の流量、圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、及びノズル内の試験液の圧力を調整し、エロージョン率が前記範囲になるまで校正を繰り返した。
(2)各サンプルのエロージョン率の測定
(2-1)サンプルの取り付け
サンプル(実施例及び比較例のプラスチックフィルム)をステンレス板に貼り合わせた積層体を作製し、前記積層体を両面テープ(日東電工アメリカ社の「カプトン 両面テープ(Kapton double-stick tape)」、品番:P-223 1-6299-01)を介して試料取付台に固定した。前記サンプルは、1cm×1cmの大きさとした。
次いで、試料取付台を測定装置にセットした。ついて、マイクロゲージのロックを解除、高さゲージで試料取付台を高さ調整した。測定装置の噴射孔とプラスチックフィルムとの距離は4mmに調整した。
次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「処理条件入力画面へ」を押した後、ステップ数を入力し、ステップごとに試験液の噴射量(g/回)を入力した。ステップごとの噴射量は0.5g以上3.0g以下の範囲とした。試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力は、「(1)校正」で合格した条件を維持した。
次いで、同操作パネルのボタン「設定完了」、「運転開始」、「はい」を順次押した。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オンライン」をクリックし、オンラインを解除し、オフラインに変更した。
次いで、同操作画面の「下降」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を下降させた。
次いで、マイクロゲージのロックが解除されていることを確認し、マイクロゲージを上昇へ回した。この際、モニターの赤矢印が中央にくるように調整した。前記調整により、触針式段差計の触針と、校正サンプルの表面とが接触し、高さ方向であるz軸の0点を調整することができる。
次いで、マイクロゲージのロックを解除(オフ)からオンに切り替えた。
次いで、「上昇」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を上昇させた。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オフライン」をクリックし、オフラインを解除し、オンラインに変更した。
(2-1)サンプルの取り付け
サンプル(実施例及び比較例のプラスチックフィルム)をステンレス板に貼り合わせた積層体を作製し、前記積層体を両面テープ(日東電工アメリカ社の「カプトン 両面テープ(Kapton double-stick tape)」、品番:P-223 1-6299-01)を介して試料取付台に固定した。前記サンプルは、1cm×1cmの大きさとした。
次いで、試料取付台を測定装置にセットした。ついて、マイクロゲージのロックを解除、高さゲージで試料取付台を高さ調整した。測定装置の噴射孔とプラスチックフィルムとの距離は4mmに調整した。
次いで、測定装置本体の操作パネルのボタン「処理条件入力画面へ」を押した後、ステップ数を入力し、ステップごとに試験液の噴射量(g/回)を入力した。ステップごとの噴射量は0.5g以上3.0g以下の範囲とした。試験液及び圧縮空気の流量、圧縮空気の圧力、ノズル内の試験液の圧力は、「(1)校正」で合格した条件を維持した。
次いで、同操作パネルのボタン「設定完了」、「運転開始」、「はい」を順次押した。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オンライン」をクリックし、オンラインを解除し、オフラインに変更した。
次いで、同操作画面の「下降」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を下降させた。
次いで、マイクロゲージのロックが解除されていることを確認し、マイクロゲージを上昇へ回した。この際、モニターの赤矢印が中央にくるように調整した。前記調整により、触針式段差計の触針と、校正サンプルの表面とが接触し、高さ方向であるz軸の0点を調整することができる。
次いで、マイクロゲージのロックを解除(オフ)からオンに切り替えた。
次いで、「上昇」をクリックし、断面プロファイル取得部の触針式段差計の触針を上昇させた。
次いで、データ処理PCの操作画面の「オフライン」をクリックし、オフラインを解除し、オンラインに変更した。
(2-2)測定開始
測定装置本体のカバーを閉じ、測定装置本体の操作パネルのボタン「確認」を押し、試験液の噴射と、断面プロファイルの測定とを1サイクルとする測定を、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実施した。具体的には、断面プロファイルの深さが25μm以上30μm以下の深さまで実行した。
測定後、付属ソフトの「MseCalc」を起動し、「解析方法」をクリックした。次いで、「平均値解析」をクリックした。次いで、平均値解析の画面の「追加」を2回クリックし、解析名の欄に、「A-1」及び「A-2」を表示させた。「A-1」の「基準」の欄をダブルクリックし、基準の欄に「〇」を表示させた。
次いで、平均値解析の画面の「A-1」をクリックしてアクティブにし、X軸位置バーの位置を操作する。前記位置バーの位置は、断面プロファイルの画面内のプラスチックフィルムが摩耗されていない箇所に決定する。
次いで、平均値解析の画面のA-2をクリックしてアクティブにし、X軸位置バーの位置を操作する。前記位置バーの位置は、断面プロファイルの画面内のプラスチックフィルムが摩耗されている最深部に決定する。
次いで、各ステップの断面プロファイル及びエロージョン率のデータをcsv出力し、エロージョン率E0-20を算出した。具体的には、csv出力されたデータのうち、深さが0μm以上20μm以下である「エロージョン率(補正)」を平均し、エロージョン率E0-20を算出した。
測定装置本体のカバーを閉じ、測定装置本体の操作パネルのボタン「確認」を押し、試験液の噴射と、断面プロファイルの測定とを1サイクルとする測定を、断面プロファイルの深さが20μmを超えるまで実施した。具体的には、断面プロファイルの深さが25μm以上30μm以下の深さまで実行した。
測定後、付属ソフトの「MseCalc」を起動し、「解析方法」をクリックした。次いで、「平均値解析」をクリックした。次いで、平均値解析の画面の「追加」を2回クリックし、解析名の欄に、「A-1」及び「A-2」を表示させた。「A-1」の「基準」の欄をダブルクリックし、基準の欄に「〇」を表示させた。
次いで、平均値解析の画面の「A-1」をクリックしてアクティブにし、X軸位置バーの位置を操作する。前記位置バーの位置は、断面プロファイルの画面内のプラスチックフィルムが摩耗されていない箇所に決定する。
次いで、平均値解析の画面のA-2をクリックしてアクティブにし、X軸位置バーの位置を操作する。前記位置バーの位置は、断面プロファイルの画面内のプラスチックフィルムが摩耗されている最深部に決定する。
次いで、各ステップの断面プロファイル及びエロージョン率のデータをcsv出力し、エロージョン率E0-20を算出した。具体的には、csv出力されたデータのうち、深さが0μm以上20μm以下である「エロージョン率(補正)」を平均し、エロージョン率E0-20を算出した。
2.延伸ポリエステルフィルムの作製及び準備
[実施例1]
1kgのPET(融点258℃、吸収中心波長:320nm)と、0.1kgの紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジノン-4-オン)とを、混練機で280℃にて溶融混合し紫外線吸収剤を含有したペレットを作製した。そのペレットと、融点258℃のPETを単軸押出機に投入し280℃で溶融混練し、Tダイから押出し、25℃に表面温度を制御したキャストドラム上にキャストしてキャスティングフィルムを得た。キャスティングフィルム中の紫外線吸収剤の量はPET100質量部に対して1質量部であった。
得られたキャスティングフィルムを、95℃に設定したロール群で加熱した後、延伸区間480mm(始点が延伸ロールA、終点が延伸ロールB。延伸ロールA及びBは、それぞれ2本のニップロールを有する)の180mmの地点でのフィルム表面の温度が103℃となるように、フィルムの表裏両側からラジエーションヒーターにより加熱しながら、フィルムを流れ方向に3.6倍延伸し、その後一旦冷却した。実施例1においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.192秒である。
続いて、この一軸延伸フィルムの両面に空気中でコロナ放電処理を施し、基材フィルムの濡れ張力を55mN/mとし、フィルム両面のコロナ放電処理面に、「ガラス転移温度18℃のポリエステル樹脂、ガラス転移温度82℃のポリエステル樹脂、及び平均粒径100nmのシリカ粒子を含む易滑層塗布液」をインラインコーティングし、易滑層を形成した。
次いで、一軸延伸フィルムをテンターに導き、95℃の熱風で予熱後、1段目105℃、2段目140℃の温度で幅方向に4.9倍延伸した。ここで、幅方向の延伸区間を2分割した場合、幅方向の延伸区間中間点におけるフィルムの延伸量(計測地点でのフィルム幅-延伸前フィルム幅)は、幅方向の延伸区間終了時の延伸量の80%となるように2段階で延伸した。
幅方向にフィルムを延伸にする時には、下記(1)及び(2)のように、フィルムの表面温度を制御した。
(1)幅方向の延伸倍率が1倍以上3.5倍未満の範囲であるときのフィルム表面温度を90℃以上110℃以下に制御した。
(2)幅方向の延伸倍率が3.5倍以上の範囲であるときのフィルム表面温度を105℃以上130℃以下に制御した。
幅方向に延伸したフィルムは、そのまま、テンター内で段階的に180℃から熱処理温度245℃の熱風にて熱処理を行い、続いて同温度条件で幅方向に1%の弛緩処理を、さらに100℃まで急冷した後に幅方向に1%の弛緩処理を施し、その後、巻き取り、実施例1の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。
[実施例1]
1kgのPET(融点258℃、吸収中心波長:320nm)と、0.1kgの紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジノン-4-オン)とを、混練機で280℃にて溶融混合し紫外線吸収剤を含有したペレットを作製した。そのペレットと、融点258℃のPETを単軸押出機に投入し280℃で溶融混練し、Tダイから押出し、25℃に表面温度を制御したキャストドラム上にキャストしてキャスティングフィルムを得た。キャスティングフィルム中の紫外線吸収剤の量はPET100質量部に対して1質量部であった。
得られたキャスティングフィルムを、95℃に設定したロール群で加熱した後、延伸区間480mm(始点が延伸ロールA、終点が延伸ロールB。延伸ロールA及びBは、それぞれ2本のニップロールを有する)の180mmの地点でのフィルム表面の温度が103℃となるように、フィルムの表裏両側からラジエーションヒーターにより加熱しながら、フィルムを流れ方向に3.6倍延伸し、その後一旦冷却した。実施例1においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.192秒である。
続いて、この一軸延伸フィルムの両面に空気中でコロナ放電処理を施し、基材フィルムの濡れ張力を55mN/mとし、フィルム両面のコロナ放電処理面に、「ガラス転移温度18℃のポリエステル樹脂、ガラス転移温度82℃のポリエステル樹脂、及び平均粒径100nmのシリカ粒子を含む易滑層塗布液」をインラインコーティングし、易滑層を形成した。
次いで、一軸延伸フィルムをテンターに導き、95℃の熱風で予熱後、1段目105℃、2段目140℃の温度で幅方向に4.9倍延伸した。ここで、幅方向の延伸区間を2分割した場合、幅方向の延伸区間中間点におけるフィルムの延伸量(計測地点でのフィルム幅-延伸前フィルム幅)は、幅方向の延伸区間終了時の延伸量の80%となるように2段階で延伸した。
幅方向にフィルムを延伸にする時には、下記(1)及び(2)のように、フィルムの表面温度を制御した。
(1)幅方向の延伸倍率が1倍以上3.5倍未満の範囲であるときのフィルム表面温度を90℃以上110℃以下に制御した。
(2)幅方向の延伸倍率が3.5倍以上の範囲であるときのフィルム表面温度を105℃以上130℃以下に制御した。
幅方向に延伸したフィルムは、そのまま、テンター内で段階的に180℃から熱処理温度245℃の熱風にて熱処理を行い、続いて同温度条件で幅方向に1%の弛緩処理を、さらに100℃まで急冷した後に幅方向に1%の弛緩処理を施し、その後、巻き取り、実施例1の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。
[実施例2]
流れ方向の延伸区間を480mmから460mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.0倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。実施例2においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.184秒である。
流れ方向の延伸区間を480mmから460mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.0倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。実施例2においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.184秒である。
[実施例3]
実施例1のキャスティングフィルムの厚みを増し、流れ方向の延伸区間を480mmから450mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.1倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み50μm)を得た。実施例3においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.180秒である。
実施例1のキャスティングフィルムの厚みを増し、流れ方向の延伸区間を480mmから450mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.1倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み50μm)を得た。実施例3においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.180秒である。
[実施例4]
実施例1のキャスティングフィルムの厚みを増し、流れ方向の延伸区間を480mmから440mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.0倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み45μm)を得た。実施例4においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.176秒である。
実施例1のキャスティングフィルムの厚みを増し、流れ方向の延伸区間を480mmから440mmに変更し、幅方向の延伸倍率を4.9倍から5.0倍に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み45μm)を得た。実施例4においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.176秒である。
[実施例5]
流れ方向の延伸区間を480mmから485mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。実施例5においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.194秒である。
流れ方向の延伸区間を480mmから485mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。実施例5においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.194秒である。
[比較例1]
比較例1の光学用のプラスチックフィルムとして、市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社(TOYOBO CO., LTD.)、商品名:コスモシャインA4300(Cosmoshine A4300)、厚み:38μm)を準備した。
比較例1の光学用のプラスチックフィルムとして、市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社(TOYOBO CO., LTD.)、商品名:コスモシャインA4300(Cosmoshine A4300)、厚み:38μm)を準備した。
[比較例2]
比較例2の光学用のプラスチックフィルムとして、市販の一軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社(TOYOBO CO., LTD.)、商品名:コスモシャインTA044(Cosmoshine TA044)、厚み:50μm)を準備した。
比較例2の光学用のプラスチックフィルムとして、市販の一軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡社(TOYOBO CO., LTD.)、商品名:コスモシャインTA044(Cosmoshine TA044)、厚み:50μm)を準備した。
[比較例3]
流れ方向の延伸区間を480mmから430mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。比較例3においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.172秒である。
流れ方向の延伸区間を480mmから430mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の光学用のプラスチックフィルム(二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み40μm)を得た。比較例3においてキャスティングフィルムが流れ方向の延伸区間を通る時間は0.172秒である。
表1の結果から、実施例の光学用のプラスチックフィルムは、面内位相差を高くすることなく、鉛筆硬度を良好にし得ることが確認できる。
表中では評価していないが、実施例の光学用のプラスチックフィルムは、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として、問題なく使用できるものであった。表中では評価していないが、実施例の光学用のプラスチックフィルムは、機能性フィルムを製造する際の部材として、問題なく使用できるものであった。
表中では評価していないが、実施例の光学用のプラスチックフィルムは、偏光子保護フィルム、表面保護フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、タッチパネルを構成する導電性フィルム等の各種の機能性フィルムの基材として、問題なく使用できるものであった。表中では評価していないが、実施例の光学用のプラスチックフィルムは、機能性フィルムを製造する際の部材として、問題なく使用できるものであった。
11:容器
12:受容器
21:試験液用配管
22:圧縮空気用配管
23:返送配管
24:リターンポンプ
31、32:流量計
41、42:圧力計
50:噴射部
51:ノズル
52:筐体
60:断面プロファイル取得部
70:光学用のプラスチックフィルム
81:試料取付台
82:支持体
100:エロージョン率測定装置
A1:水
A2:球形シリカ
A3:空気
A4:摩耗された光学用のプラスチックフィルム
90:偏光板
91:偏光子
92:第1の透明保護板
93:第2の透明保護板
200:表示素子
300:画像表示装置
12:受容器
21:試験液用配管
22:圧縮空気用配管
23:返送配管
24:リターンポンプ
31、32:流量計
41、42:圧力計
50:噴射部
51:ノズル
52:筐体
60:断面プロファイル取得部
70:光学用のプラスチックフィルム
81:試料取付台
82:支持体
100:エロージョン率測定装置
A1:水
A2:球形シリカ
A3:空気
A4:摩耗された光学用のプラスチックフィルム
90:偏光板
91:偏光子
92:第1の透明保護板
93:第2の透明保護板
200:表示素子
300:画像表示装置
Claims (7)
- 第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムであって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が、300nm以上1450nm以下であり、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上である、光学用のプラスチックフィルム。 - 前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、前記エロージョン率の平均に対するエロージョン率のばらつきの比が、0.100以下である、請求項1に記載の光学用のプラスチックフィルム。
- 前記プラスチックフィルムの面内位相差をRe、前記プラスチックフィルムの厚み方向の位相差をRthと定義した際に、Re/Rthが0.15以下である、請求項1又は2に記載の光学用のプラスチックフィルム。
- 偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置されてなる第1の透明保護板と、前記偏光子の他方の側に配置されてなる第2の透明保護板とを有する偏光板であって、前記第1の透明保護板及び前記第2の透明保護板の少なくとも一方が請求項1~3の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、偏光板。
- 表示素子と、前記表示素子の光出射面側に配置されてなるプラスチックフィルムとを有する画像表示装置であって、前記プラスチックフィルムが請求項1~3の何れかに記載の光学用のプラスチックフィルムである、画像表示装置。
- 前記表示素子と、前記プラスチックフィルムとの間に偏光子を有する、請求項5に記載の画像表示装置。
- 第1面と、前記第1面と反対側の面である第2面と、を有するプラスチックフィルムの選定方法であって、
前記プラスチックフィルムの面内位相差が300nm以上1450nm以下であること、及び、
前記第1面から前記第2面への方向において、かつ、前記第1面からの深さが20μm以内の領域において、エロージョン率の平均が1.4μm/g以上であること、
を判定条件として、前記判定条件を満たすものを選定する、光学用のプラスチックフィルムの選定方法。
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US18/245,833 US20230341591A1 (en) | 2020-09-30 | 2021-09-30 | Optical plastic film, polarizing plate and image display device that use same, and method for selecting optical plastic film |
CN202180063572.2A CN116157725A (zh) | 2020-09-30 | 2021-09-30 | 光学用的塑料膜、以及使用了该光学用的塑料膜的偏振片和图像显示装置、以及光学用的塑料膜的选择方法 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21875762 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |