説明

位相差フィルムの製造方法

【課題】添加剤のブリードアウトが少なく、層間の剥離現象もなく、滑り性が良好で透明性に優れた位相差フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】セルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープAと、添加剤を含まないか添加剤の含有量がドープAより少ないセルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープBを調製し、ドープAがコア層、ドープBが表面層となるように支持体上に共流延して、剥離可能となるまで有機溶媒を蒸発させた後、ウェブを支持体から剥離し、更に延伸時のセルロースエステル樹脂フィルム中の残留溶媒量が3質量%〜50質量%の範囲で少なくとも1軸方向に1.1〜3.0倍延伸して、位相差フィルムを製造する際、支持体から剥離したウェブを破砕処理した破砕品を、再びドープAのセルロースエステル樹脂材料として使用することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は位相差フィルムの製造方法に関する。特に添加剤のブリードアウトが少なく、層間での剥離現象の発生のない位相差フィルムの製造方法に関する。また、滑り性が良好で透明性に優れた位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
各種OA機器などの表示部分に用いられている、ツイステッドネマチック液晶表示装置やスーパーツイステッドネマチック液晶表示装置などでは、液晶セルで生じる位相差により表示画面が着色するという欠点があり、この欠点を解消するため、位相差フィルムが用いられている。この位相差フィルムは、偏光板と張り合わされて楕円偏光板や円偏光板として用いられることが多い。
【0003】
これらの表示装置は、年々高精細化とともに大型化されてきており、それに用いられる位相差フィルムは、面内方向のレタデーションや厚み方向のレタデーション、さらには遅相軸方向等を広い範囲で均一にコントロールされたものであることが求められている。
【0004】
また、位相差フィルムの波長分散特性も注目されてきている。つまり長波長ほど大きい位相差を示すものが要望されてきている。例えば位相差フィルムを四分の一波長板として用いる場合を例にとると、可視光の波長400〜700nmの範囲で、いずれの波長においても四分の一波長の位相差を示すことが好ましい。
【0005】
特定の酢化度のセルロースアセテートを用いることにより正の波長分散特性を有する位相差フィルムが得られるとして(例えば、特許文献1参照)いる。
【0006】
ところがセルロースアセテートはポリカーボネイトなどの樹脂と比較して脆弱性や耐湿熱性に劣る傾向がある。また、紫外線域の透過率が高いとの特徴がある。従ってセルロースアセテートを位相差フィルムの材料として用いるには、種々の添加剤を含有させることが必要である。例えばセルロースアセテートの脆弱性を改良するためには可塑剤を添加することが有効である。また紫外線域の波長を透過する性質による液晶等の劣化を防止するためには紫外線吸収剤を添加することが有効である。
【0007】
この様な添加剤は、従来から写真用材料や光学材料として用いられるセルロースエステルフィルム中にも可塑剤や紫外線吸収剤として配合されている。これらの添加剤は、ブリードアウトして後加工時の塗布性劣化(ハジキ状の欠陥発生)や接着力の不良が生じるなどの問題を引き起こしていた。その他にも製造時のロール汚れや揮発した可塑剤等が析出してフィルム面上に付着して光学的欠点を生じさせるなどの問題もあった。
【0008】
フィルムを3層構成として添加剤の含有量をコア層より表面層を少なくすることによりブリードアウトを抑制する方法が提案されており、(例えば、特許文献2、3参照)写真用支持体や偏光板保護フィルムなどに有用であるとしている。
【0009】
一方、位相差フィルムの滑り性も重要な特性である。位相差フィルムは偏光フィルムなどと貼合されて使用されることが多く、滑り性が劣ると貼合加工の際にしわが入ったり傷が入ったり等の問題が発生するのである。滑り性を向上する方法としては、無機や有機の微粒子をフィルム中に含有させることで達成可能であるが、この場合、十分な滑り性を付与しようとするとフィルムの透明性が劣化してしまう問題があった。
【0010】
号や同号ではフィルムを3層構成とし表面側の層にマット剤を含有させ、コア層には実質的にマット剤を含有させないようにすることで滑り性と透明性を両立させる方法が提案されて(例えば、特許文献4、5参照)いる。
【0011】
ところが特許文献2や3の様な3層構成のフィルムを位相差フィルムに用いるために延伸すると、層間で剥離が発生するという問題があることが分かった。この様な剥離現象は、例えば偏光板と貼り合わせた複合偏光板を高湿下から低湿下にさらした場合に観察されるもので、剥離が生じた部分に空気が入り不透明な光学欠点となるので容易に観察することができる。この様な剥離現象は層間の接着性が不十分なことに起因するものと予想される。
【0012】
また、特許文献4、5の様な3層構成のフィルムを位相差フィルムに用いるために延伸すると、フィルムの透明性が著しく低下するという問題があることが分かった。これは表層にマット剤が高濃度に配合されたため、延伸操作によりマット剤とセルロースアセテート樹脂との界面でボイドが発生したためと予想される。この様な透明性の劣るフィルムは位相差フィルムとして実用に適さないのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2000−137116号公報
【特許文献2】特開昭63−62269号公報
【特許文献3】特開2001−54936号公報
【特許文献4】特開2001−71418号公報
【特許文献5】特開2001−81101号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明の目的は、添加剤のブリードアウトが少なく、かつ層間の剥離現象のない位相差フィルムの製造方法を提供することである。また、本発明のもう一つの目的は滑り性が良好で透明性に優れた位相差フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【0016】
1.セルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープAと、添加剤を含まないか添加剤の含有量がドープAより少ないセルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープBを調製し、ドープAがコア層、ドープBが表面層となるように支持体上に共流延して、剥離可能となるまで有機溶媒を蒸発させた後、ウェブを支持体から剥離し、更に延伸時のセルロースエステル樹脂フィルム中の残留溶媒量が3質量%〜50質量%の範囲で少なくとも1軸方向に1.1〜3.0倍延伸して、位相差フィルムを製造する際、支持体から剥離したウェブを破砕処理した破砕品を、再びドープAのセルロースエステル樹脂材料として使用することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【0017】
2.セルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープAと、添加剤を含まないか添加剤の含有量がドープAより少ないセルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープBを調製し、ドープAがコア層、ドープBが表面層となるように支持体上に共流延して、剥離可能となるまで有機溶媒を蒸発させた後、ウェブを支持体から剥離し、更に延伸温度が140℃〜200℃の範囲で少なくとも1軸方向に1.1〜3.0倍延伸して、位相差フィルムを製造する際、支持体から剥離したウェブを破砕処理した破砕品を、再びドープAのセルロースエステル樹脂材料として使用することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【0018】
3.破砕品の含有量が全樹脂に対して5〜50質量%であることを特徴とする前記1又は2に記載の位相差フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【0019】
本発明により、添加剤のブリードアウトが少なく、かつ層間の剥離現象がなく、しかも滑り性が良好で透明性に優れた位相差フィルムとその製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の位相差フィルムの製造装置の説明図である。
【図2】本発明の共流延ダイの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0022】
(樹脂)
本発明の樹脂は、フィルム形成能があり透明なフィルムが得られる樹脂であり、均一な延伸が行えれば特に制限はないが、例えば、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、などが挙げられる。中でも適度なレタデーション特性を得やすい点から、ポリカーボネイト、ノルボルネン系樹脂、セルロースエステル系樹脂が好ましい。特に正の波長分散特性を有する点から、セルロースエステル系樹脂が好ましい。
【0023】
以下、セルロースエステルの場合を例に説明する。
【0024】
(セルロースエステル)
本発明のセルロースエステルとしては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、またはセルロースアセテートプロピオネートブチレートなどであり、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネートが好ましい。
【0025】
本発明のセルロースエステルは、アセチル基の置換度とプロピオニル基及び/またはブチリル基の置換度の合計が2.4以上3.0以下である。アセチル基の置換度とプロピオニル基及び/またはブチリル基の置換度の合計が2.5以上2.85以下であることが好ましい。アセチル基の置換度が1.4以上2.0以下であることが好ましい。炭素数2から4のアシル基の置換度の合計がこの範囲より低いと、位相差フィルムとしての耐湿熱性に劣る。また置換度の合計が大きすぎると波長分散特性が負の特性を示す場合があり、更に必要なレタデーションが得られにくくなる場合がある。炭素数2から4のアシル基の中でアセチル基の置換度の割合を大きくするとフィルムの弾性率や破断強度を高くすることができる。一方プロピオニル基やブチリル基の置換度の割合を大きくするとフィルムの水分率を小さくすることができ耐湿熱性が向上できる。アセチル基の置換度が1.4以上2.0以下とすることで強度と耐湿熱性を兼ね備えた位相差フィルムを得ることができる。
【0026】
本発明に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることが出来る。またそれらから得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することが出来る。
【0027】
本発明のセルロースエステルは、セルロース原料をアシル化剤が酸無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸)である場合には、酢酸のような有機酸やメチレンクロライド等の有機溶媒を用い、硫酸のようなプロトン性触媒を用いて合成する。アシル化剤が酸クロライド(CHCOCl、CCOCl、CCOCl)の場合には、触媒としてアミンのような塩基性化合物を用いて反応が行われる。具体的には特開平10−45804号公報に記載の方法で合成することが出来る。セルロースエステルはアシル基がセルロース分子の水酸基に反応する。セルロース分子はグルコースユニットが多数連結したものからなっており、グルコースユニットに3個の水酸基がある。この3個の水酸基にアシル基が誘導された数を置換度という。例えば、セルローストリアセテートはグルコースユニットの3個の水酸基全てがアセチル基が結合している。
【0028】
アシル基の置換度の測定方法はASTM−D817−96に準じて測定することが出来る。
【0029】
本発明のセルロースエステルの数平均分子量は、60000〜300000の範囲が、得られるフィルムの機械的強度が強く好ましい。更に70000〜200000が好ましい。
【0030】
(添加剤)
本発明で用いられる添加剤は、溶剤とともに揮発しやすく、またフィルム表面に析出し易い添加剤であり、例えば、可塑剤、UV吸収剤、酸化防止剤、染料、Rt調整剤などが挙げられる。
【0031】
可塑剤としては、例えばリン酸エステルやカルボン酸エステルが好ましく用いられる。リン酸エステルとしては、例えばトリフェニルホスフェイト、トリクレジルホスフェート、フェニルジフェニルホスフェート等を挙げることが出来る。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びクエン酸エステル等、フタル酸エステルとしては、例えばジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジオクチルフタレート及びジエチルヘキシルフタレート等、またクエン酸エステルとしてはクエン酸アセチルトリエチル及びクエン酸アセチルトリブチルを挙げることが出来る。またその他、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバチン酸ジブチル、トリアセチン等も挙げられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートもこの目的で好ましく用いられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートのアルキルは炭素原子数1〜8のアルキル基である。アルキルフタリルアルキルグリコレートとしてはメチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、プロピルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルメチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルオクチルグリコレート、エチルフタリルオクチルグリコレート、オクチルフタリルメチルグリコレート、オクチルフタリルエチルグリコレート等を挙げることが出来、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレートが好ましく、特にエチルフタリルエチルグリコレートが好ましく用いられる。またこれらアルキルフタリルアルキルグリコレートを2種以上混合して使用してもよい。
【0032】
紫外線吸収剤としては、偏光子や液晶の劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、かつ、液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。例えばオキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。特に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。中でも、ベンゾトリアゾール系化合物は、セルロースエステルに対する不要な着色が少ないことから好ましい。
【0033】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が好ましく用いられ、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N′−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト等が挙げられる。特に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。また例えば、N,N′−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。
【0034】
Rt調整剤はフィルムの厚み方向のレタデーションを調整するための化合物である。厚み方向レタデーションはフィルム面内の屈折率の最大方向と最小方向の平均値から厚み方向の屈折率を引いた値にフィルムの膜厚を掛けた値として定義される。Rt調整剤としては、芳香族環を少なくとも二つ有し、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しない分子構造を有する化合物を使用できる。少なくとも二つの芳香族環を有する化合物は、炭素原子7個分以上のπ結合性の平面を有する。二つの芳香族環の立体配座を立体障害しなければ、二つの芳香族環は、同一平面を形成する。複数の芳香族環により同一平面を形成することでレタデーションを上昇する効果が得られるのである。ここでいう芳香族環とは、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族炭化水素環は、6員環(すなわち、ベンゼン環)であることが特に好ましい。
【0035】
芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好ましい。芳香族性ヘテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環および1,3,5−トリアジン環が含まれる。芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環および1,3,5−トリアジン環が好ましい。
【0036】
Rt調整剤の芳香族環の数は、2乃至20であることが好ましく、2乃至12であることがより好ましく、2乃至8であることがさらに好ましく、2乃至6であることが最も好ましい。3以上の芳香族環を有する場合、少なくとも二つの芳香族環の立体配座を立体障害しなければよい。二つの芳香族環の結合関係は、(a)縮合環を形成する場合、(b)単結合で直結する場合および(c)連結基を介して結合する場合に分類できる(芳香族環のため、スピロ結合は形成できない)。(b)または(c)の場合は、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しないことが必要である。
【0037】
(a)の縮合環(二つ以上の芳香族環の縮合環)の例には、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、ピレン環、インドール環、イソインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドリジン環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、プリン環、インダゾール環、クロメン環、キノリン環、イソキノリン環、キノリジン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェナントリジン環、キサンテン環、フェナジン環、フェノチアジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環およびチアントレン環が含まれる。ナフタレン環、アズレン環、インドール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環およびキノリン環が好ましい。
【0038】
(b)の単結合は、二つの芳香族環の炭素原子間の結合であることが好ましい。二以上の単結合で二つの芳香族環を結合して、二つの芳香族環の間に脂肪族環または非芳香族性複素環を形成してもよい。
【0039】
(c)の連結基も、二つの芳香族環の炭素原子と結合することが好ましい。連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−CO−、−O−、−NH−、−S−またはそれらの組み合わせであることが好ましい。組み合わせからなる連結基の例を以下に示す。なお、以下の連結基の例の左右の関係は、逆になってもよい。
c1:−CO−O−
c2:−CO−NH−
c3:−アルキレン−O−
c4:−NH−CO−NH−
c5:−NH−CO−O−
c6:−O−CO−O−
c7:−O−アルキレン−O−
c8:−CO−アルケニレン−
c9:−CO−アルケニレン−NH−
c10:−CO−アルケニレン−O−
c11:−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−CO−アルキレン−
c12:−O−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−CO−アルキレン−O−
c13:−O−CO−アルキレン−CO−O−
c14:−NH−CO−アルケニレン−
c15:−O−CO−アルケニレン−
芳香族環および連結基は、置換基を有していてもよい。ただし、置換基は、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しないことが必要である。立体障害では、置換基の種類および位置が問題になる。置換基の種類としては、立体的に嵩高い置換基(例えば、3級アルキル基)が立体障害を起こしやすい。置換基の位置としては、芳香族環の結合に隣接する位置(ベンゼン環の場合はオルト位)が置換された場合に、立体障害が生じやすい。置換基の例には、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、ニトロ、スルホ、カルバモイル、スルファモイル、ウレイド、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、脂肪族アシル基、脂肪族アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、脂肪族アミド基、脂肪族スルホンアミド基、脂肪族置換アミノ基、脂肪族置換カルバモイル基、脂肪族置換スルファモイル基、脂肪族置換ウレイド基および非芳香族性複素環基が含まれる。
【0040】
アルキル基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、直鎖状アルキル基が特に好ましい。アルキル基は、さらに置換基(例、ヒドロキシ、カルボキシ、アルコキシ基、アルキル置換アミノ基)を有していてもよい。アルキル基の(置換アルキル基を含む)例には、メチル、エチル、n−ブチル、n−ヘキシル、2−ヒドロキシエチル、4−カルボキシブチル、2−メトキシエチルおよび2−ジエチルアミノエチルが含まれる。アルケニル基の炭素原子数は、2乃至8であることが好ましい。環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基の方が好ましく、直鎖状アルケニル基が特に好ましい。アルケニル基は、さらに置換基を有していてもよい。アルケニル基の例には、ビニル、アリルおよび1−ヘキセニルが含まれる。アルキニル基の炭素原子数は、2乃至8であることが好ましい。環状アルキケニル基よりも鎖状アルキニル基の方が好ましく、直鎖状アルキニル基が特に好ましい。アルキニル基は、さらに置換基を有していてもよい。アルキニル基の例には、エチニル、1−ブチニルおよび1−ヘキシニルが含まれる。
【0041】
脂肪族アシル基の炭素原子数は、1乃至10であることが好ましい。脂肪族アシル基の例には、アセチル、プロパノイルおよびブタノイルが含まれる。脂肪族アシルオキシ基の炭素原子数は、1乃至10であることが好ましい。脂肪族アシルオキシ基の例には、アセトキシが含まれる。アルコキシ基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。アルコキシ基は、さらに置換基(例、アルコキシ基)を有していてもよい。アルコキシ基の(置換アルコキシ基を含む)例には、メトキシ、エトキシ、ブトキシおよびメトキシエトキシが含まれる。アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、2乃至10であることが好ましい。
【0042】
アルコキシカルボニル基の例には、メトキシカルボニルおよびエトキシカルボニルが含まれる。アルコキシカルボニルアミノ基の炭素原子数は、2乃至10であることが好ましい。アルコキシカルボニルアミノ基の例には、メトキシカルボニルアミノおよびエトキシカルボニルアミノが含まれる。
【0043】
アルキルチオ基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルキルチオ基の例には、メチルチオ、エチルチオおよびオクチルチオが含まれる。アルキルスルホニル基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。アルキルスルホニル基の例には、メタンスルホニルおよびエタンスルホニルが含まれる。脂肪族アミド基の炭素原子数は、1乃至10であることが好ましい。脂肪族アミド基の例には、アセトアミドが含まれる。脂肪族スルホンアミド基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。脂肪族スルホンアミド基の例には、メタンスルホンアミド、ブタンスルホンアミドおよびn−オクタンスルホンアミドが含まれる。脂肪族置換アミノ基の炭素原子数は、1乃至10であることが好ましい。脂肪族置換アミノ基の例には、ジメチルアミノ、ジエチルアミノおよび2−カルボキシエチルアミノが含まれる。脂肪族置換カルバモイル基の炭素原子数は、2乃至10であることが好ましい。脂肪族置換カルバモイル基の例には、メチルカルバモイルおよびジエチルカルバモイルが含まれる。脂肪族置換スルファモイル基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。脂肪族置換スルファモイル基の例には、メチルスルファモイルおよびジエチルスルファモイルが含まれる。脂肪族置換ウレイド基の炭素原子数は、2乃至10であることが好ましい。脂肪族置換ウレイド基の例には、メチルウレイドが含まれる。非芳香族性複素環基の例には、ピペリジノおよびモルホリノが含まれる。
【0044】
Rt調整剤の分子量は、300乃至800であることが好ましい。Rt調整剤の沸点は、260℃以上であることが好ましい。沸点は、市販の測定装置(例えば、TG/DTA100、セイコー電子工業(株)製)を用いて測定できる。
【0045】
本発明で用いる添加剤は、揮散抑制の点から200℃における蒸気圧が1333Pa以下であることが好ましい。
【0046】
(有機溶媒)
本発明で用いる有機溶媒は、塩素系有機溶媒としては、塩化メチレンが挙げられる。非塩素系有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1−プロパノール、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール、ニトロエタン等を挙げることができる。中でも酢酸メチル、アセトンを好ましく使用し得る。
【0047】
塩化メチレンまたは酢酸メチルを全溶媒に対して50質量%以上用いると、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上できるので好ましい。
【0048】
(ドープの調製)
セルロースエステルと有機溶媒を溶解釜中で攪拌しながら溶解し、ドープを形成する。溶解方法としては特に制限はなく、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、冷却溶解法で行う方法、高圧で行う方法等種々の溶解方法が採用できる。
【0049】
本発明ではドープAとドープBの少なくとも2種類のドープを調製する。ドープB中の添加剤の配合量をドープA中の添加剤の配合量より少なくなるように調製する。ドープA中の添加剤の配合量はセルロースエステルに対して1〜30質量%が好ましく、6〜20質量%が更に好ましい。ドープB中の添加剤の配合量はセルロースエステルに対して0〜5質量%が好ましく、添加剤を含まないことが最も好ましい。
【0050】
ドープAはコア層Aを構成しドープBは表面層Bを構成する。フィルム構成はB/A/Bのように両表面を構成するドープ処方が同じでもよいし、例えばB/A/Cのように両表面のドープ処方が異なっていてもよい。この場合ドープC中の添加剤の配合量もドープA中の添加剤の配合量よりも少なくすることが好ましい。
【0051】
ドープA及びドープB中に添加剤を添加する方法は、溶解釜中に添加してもよいし、溶解釜〜共流延ダイまでの間で添加剤や添加剤を溶解または分散した溶液を、送液中のドープに添加してもよい。後者の場合は混合性を高めるため、スタチックミキサー等の混合手段を設けることが好ましい。
【0052】
本発明ではドープA中のセルロースエステル濃度が15〜35質量%、炭素原子数1〜4個のアルコールがドープA中の有機溶媒に対して4〜20質量%、好ましくは6〜12質量%、ドープB中のセルロースエステル濃度が10〜25質量%、炭素原子数1〜4個のアルコールがドープB中の有機溶媒に対して6〜30質量%、好ましくは12〜24質量%であることが好ましい。炭素原子数1〜4のアルコールとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノールを挙げることが出来る。これらのうちドープの安定性が良好で、沸点が比較的低いので乾燥負荷が少なく、且つ毒性がないこと等からエタノールが好ましい。
【0053】
セルロースエステル中には未酢化物等の不純物が含まれている場合があるので、上記の様にしてセルロースエステルを有機溶媒に溶解した後、ドープを濾材で濾過することが好ましい。例えばフィルタープレス型の濾過装置を用いて、粗いフィルターから精細なフィルターへドープを通過させることで実施できる。濾過の操作はドープを循環させて繰り返し行ってもよい。用いる濾紙としては、例えば安積濾紙製のNo.142451、No.244、No.260の各グレードの濾紙を積層したものが好ましい。濾過流量はゆっくり程ゲル等の通過を防げるので好ましい。通常毎分5L/m以下とするのが好ましい。濾過圧力は小さい程、ゲル等の通過を防げるので好ましい。通常2MPa以下が好ましい。また、メタルファイバータイプのリーフディスク型フィルターも好ましく用いることができる。例えば日本精線製NF−06D2やNF12Nなどが挙げられる。フィルタープレスとリーフディスク型のフィルターは併用してもよい。
【0054】
濾過されたドープは、ドープタンクに送液され静置され常法により脱泡される。例えばドープを30℃〜溶媒の沸点の温度で数時間静置することで脱泡できる。
【0055】
(微粒子)
本発明では、フィルムの滑り性を付与するために表面層に微粒子を添加することが好ましい。コア層には微粒子を添加する必要はないが添加されていてもよい。ただコア層への微粒子の添加量が多いとフィルムの透明性が劣化するので、添加量としては表面層の添加量の1/10以下とすることが好ましい。より好ましくはコア層には実質的に微粒子を含まないことである。実質的に含まないとは微粒子添加量が固形分あたり0〜0.01質量%を意味する。本発明において、両表面層の少なくとも片側に配合されていれば滑り性の効果が得られる。
【0056】
本発明で用いられる微粒子としては、無機化合物または有機化合物どちらでもよく、例えば、無機化合物としては、珪素を含む化合物、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくは、ケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであるが、セルロースエステル積層フィルムの濁度を低減できるので、二酸化珪素が特に好ましく用いられる。
【0057】
本発明に係る二酸化珪素の微粒子としては、例えば、アエロジルR972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
【0058】
本発明に係る酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルR976及びR811(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名で市販されているものが使用できる。
【0059】
有機化合物としては、例えば、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でも、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。
【0060】
上記記載のシリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、同105、同108、同120、同145、同3120及び同240(以上東芝シリコーン(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
【0061】
微粒子の1次平均粒子径としては、ヘイズを低く抑えるという観点から、20nm以下が好ましく、更に好ましくは、16〜5nmであり、特に好ましくは、12〜5nmである。
【0062】
微粒子の1次平均粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡(倍率50万〜200万倍)で粒子の観察を行い、粒子100個を観察し、その平均値をもって、1次平均粒子径とした。
【0063】
微粒子の、見掛比重としては、70g/リットル以上が好ましく、更に好ましくは、90〜200g/リットルであり、特に好ましくは、100〜200g/リットルである。見掛比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
【0064】
1次粒子の平均径が20nm以下、見掛比重が70g/リットル以上の二酸化珪素微粒子は、例えば、気化させた四塩化珪素と水素を混合させたものを1000〜1200℃にて空気中で燃焼させることで得ることができる。また例えばアエロジル200V、アエロジルR972V(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、それらを使用することができる。
【0065】
本発明において、上記記載の見掛比重は二酸化珪素微粒子を一定量メスシリンダーに採り、この時の重さを測定し、下記式で算出した。
見掛比重(g/リットル)=二酸化珪素質量(g)÷二酸化珪素の容積(リットル)
本発明に係る微粒子の分散液を調製する方法としては、例えば以下に示すような3種類が挙げられる。
【0066】
(調製方法A)
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。微粒子分散液をドープ液に加えて攪拌する。
【0067】
(調製方法B)
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。この微粒子分散液とは別に、溶剤に少量のセルローストリアセテートを加え、攪拌溶解する。これに前記微粒子分散液を加えて攪拌する。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
【0068】
(調製方法C)
溶剤に少量のセルローストリアセテートを加え、攪拌溶解する。これに微粒子を加えて分散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
【0069】
調製方法Aは二酸化珪素微粒子の分散性に優れ、調製方法Cは二酸化珪素微粒子が再凝集しにくい点に優れている。調製方法Bは二酸化珪素微粒子の分散性と、二酸化珪素微粒子が再凝集しにくい等、両方に優れている好ましい調製方法である。
【0070】
(分散方法)
二酸化珪素微粒子を溶剤などと混合して分散するときの二酸化珪素の濃度は5〜30質量%が好ましく、10〜25質量%がさらに好ましく、15〜20質量%が最も好ましい。分散濃度は高い方が、添加量に対する液濁度は低くなる傾向があり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
【0071】
使用される溶剤は低級アルコール類としては、好ましくはメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等が挙げられる。低級アルコール以外の溶媒としては特に限定されないが、セルロースエステルの製膜時に用いられる溶剤を用いることが好ましい。
【0072】
セルロースエステルに対する二酸化珪素微粒子の添加量はセルロースエステル100質量部に対して、二酸化珪素微粒子は0.01〜0.3質量部が好ましく、0.05〜0.2質量部がさらに好ましく、0.08〜0.12質量部が最も好ましい。添加量は多い方が、動摩擦係数に優れ、添加量が少ない方がヘイズが低く、凝集物も少ない点が優れている。
【0073】
分散機は通常の分散機が使用できる。分散機は大きく分けてメディア分散機とメディアレス分散機に分けられる。二酸化珪素微粒子の分散にはメディアレス分散機を使用するとフィルムヘイズが低くできるので好ましい。
【0074】
メディア分散機としてはボールミル、サンドミル、ダイノミルなどがあげられる。メディアレス分散機としては超音波型、遠心型、高圧型などがあるが、本発明においては高圧分散装置が好ましい。高圧分散装置は、微粒子と溶媒を混合した組成物を、細管中に高速通過させることで、高剪断や高圧状態など特殊な条件を作りだす装置である。高圧分散装置で処理する場合、例えば、管径1〜2000μmの細管中で装置内部の最大圧力条件が10MPa以上であることが好ましい。更に好ましくは20MPa以上である。またその際、最高到達速度が100m/秒以上に達するもの、熱流速が116.3W以上に達するものが好ましい。
【0075】
上記のような高圧分散装置にはMicrofluidics Corporation社製超高圧ホモジナイザ(商品名マイクロフルイダイザ)あるいはナノマイザ社製ナノマイザがあり、他にもマントンゴーリン型高圧分散装置、例えばイズミフードマシナリ製ホモジナイザ、三和機械(株)社製UHN−01等が挙げられる。
【0076】
(流延工程)
図1は本発明の位相差フィルムの製造装置の一例を示したものである。図2は、本発明で用いられる共流延ダイの断面図の1例を示した図である。
【0077】
ドープタンク1中には、ドープA及びドープBがそれぞれコア層と表面層になるように準備されている。また必要により添加液タンク2中には、添加剤を含むドープA用の添加液及びドープB用の添加液が準備されている。また、微粒子を含む添加液は微粒子用タンク15に準備されている。なお、微粒子は、添加剤を含む添加液の中に混合しておいてもよい。両表面層の1つの層のみに微粒子を添加する場合は、微粒子を添加しない側の微粒子を含む添加液の送液ポンプを停止しておけばよい。
【0078】
ドープA及びドープBは定量ポンプ3により共流延ダイ5まで送液される。また、ドープA用添加液及びドープB用添加液は定量ポンプ3によりそれぞれドープAとドープBに合流され、それぞれのスタチックミキサー4で均一に混合される。また、微粒子を含む添加液は、定量ポンプ3によりドープBに合流され、スタチックミキサー4で均一に混合される。
【0079】
所定量の添加剤を含むドープAはスリット22を通り、また、所定量の添加剤あるいは微粒子を含むドープBはスリット23を通り共流延ダイ5の中で層状に積層され連続的に移動する流延ベルト7上にシート状に流延される。流延された3層構成のドープ膜は、ベルトが1周する間に剥離可能になるまで有機溶媒が蒸発され剥離ロール8により流延ベルト7から剥離される。
【0080】
流延用の支持体は、無限に移送する無端の金属ベルトあるいは回転する金属ドラム(以降、単に支持体ということもある)などが使用できる。流延用支持体の表面は鏡面が好ましい。流延膜が接地する際の両端部(製品にならない部分)は、ドープ膜を支持体から剥離し易くするために粗面化加工することが好ましい。共流延ダイ5は、共流延が可能な構造であれば制限はなく、例えばコートハンガーダイやTダイ等が好ましく用いることができる。マルチマニホールドタイプダイでもよいしフィードブロックタイプダイでもよい。
【0081】
ウェブ(流延用支持体上にドープを流延した以降のドープ膜の呼び方をウェブとする)を流延用支持体上で加熱し支持体からウェブが剥離可能になるまで溶媒を蒸発させるには、ウェブ側から風を吹かせる方法及び/または支持体の裏面から液体により伝熱させる方法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等があるが、裏面液体伝熱の方法が乾燥効率がよく好ましい。またそれらを組み合わせる方法も好ましい。
【0082】
支持体上で溶媒が蒸発したウェブを、剥離する時点でのウェブの残留溶媒量があまり大き過ぎると剥離し難かったり、逆に支持体上で充分に乾燥させてから剥離すると、途中でウェブの一部が剥がれたりする。
【0083】
製膜速度を上げる方法(残留溶媒量が出来るだけ多いうちに剥離するため製膜速度を上げることが出来る)として、残留溶媒が多くとも剥離出来るゲル流延法(ゲルキャスティング)がある。それは、ドープ中にセルロースエステルに対する貧溶媒を加えて、ドープ流延後、ゲル化する方法、支持体の温度を低めてゲル化する方法等がある。また、ドープ中に金属塩を加える方法もある。支持体上でゲル化させ膜を強くすることによって、剥離を早め製膜速度を上げることが出来るのである。残留溶媒量がより多い時点で剥離する場合、ウェブが柔らか過ぎると剥離時平面性を損なったり、剥離張力によるツレや縦スジが発生し易く、経済速度と品質との兼ね合いで剥離残留溶媒量を決められる。
【0084】
本発明では、ウェブを支持体から剥離する際のウェブ温度を10〜40℃、好ましくは11〜30℃とし、且つ該剥離位置におけるウェブの残留溶媒量を10〜120質量%とした時点でウェブを剥離することが好ましい。ウェブの剥離時の残留溶媒量をこの範囲にするには、流延後の流延用支持体の表面温度を制御し、ウェブからの有機溶媒の蒸発を効率的に行えるように上記温度範囲にする方法が好ましく用いることができる。支持体温度を制御するには、伝熱効率のよい伝熱方法を使用するのがよい。例えば、液体による裏面伝熱方法が好ましい。ベルト(支持体)マシンにおいて、移送するベルトが下側に来た所の温度制御には、緩やかな風でベルト温度を調節することが出来る。支持体の温度は、加熱手段を分割することによって、部分的に支持体温度を変えることが出来、流延用支持体の流延位置、乾燥部、剥離位置等異なる温度とすることが出来る。
【0085】
(乾燥)
以上のようにして支持体から剥離したウェブは必要により所望の残留溶媒量となるまで乾燥機9により乾燥される。乾燥方法は例えばウェブを千鳥状に配置したロールに交互に通して搬送する乾燥装置またはクリップでウェブの両端をクリップして搬送するテンター装置を用いて実施できる。これらを併用してもよい。
【0086】
乾燥の手段はウェブの両面に熱風を吹かせるのが一般的であるが、風の代わりにマイクロウエーブを当てて加熱する手段もある。あまり急激な乾燥は出来上がりのフィルムの平面性を損ね易い。高温による乾燥は残留溶媒が8質量%以下くらいから行うのがよい。全体を通して、通常乾燥温度は40〜250℃で、70〜180℃が好ましい。使用する溶媒によって、乾燥温度、乾燥風量及び乾燥時間が異なり、使用溶媒の種類、組合せに応じて乾燥条件を適宜選べばよい。
【0087】
流延用支持体面から剥離した後の乾燥工程では、溶媒の蒸発によってウェブは巾方向に収縮しようとする。高温度で急激に乾燥するほど収縮が大きくなる。この収縮を可能な限り抑制しながら乾燥することが、出来上がったフィルムの平面性を良好にする上で好ましい。この観点から、例えば、特開昭62−46625号公報に示されているような乾燥全工程あるいは一部の工程を巾方向にクリップでウェブの巾両端を巾保持しつつ乾燥させる方法(テンター方式)が好ましい。この後、必要によりウェブの巾両端部をスリッター17で裁ち落とし、延伸工程へ導入する。
【0088】
(延伸)
本発明では、以上のようにして得られたセルロースエステルフィルムを延伸機10で少なくとも1軸方向に1.1倍〜3.0倍延伸する、好ましくは1.1〜2.0倍である。延伸倍率が小さすぎると位相差フィルムとしてレタデーションが不十分な場合があり、延伸倍率が大きすぎるとフィルムの白濁が生じる場合がある。
【0089】
延伸時のセルロースエステルフィルム中の残留溶媒量を3質量%〜50質量%の範囲とすることで層間剥離現象の発生しない透明性に優れる位相差フィルムを得ることができる。延伸方向は縦方向(流延方向)でも横方向(流延方向と直角の方向、巾方向ともいう)でもよい。
【0090】
延伸温度は、高温に加熱しなくても延伸可能であるが、乾燥と延伸を兼ねることが、工程を短くすることができるので好ましい。しかし、温度が高すぎると、可塑剤が揮散するので、室温(15℃)〜140℃以下の範囲が好ましい。なお、この場合のように延伸と乾燥を兼ねる場合、延伸終了時点での残留溶媒量は5〜45質量%の範囲にあることが好ましい。更に10〜30質量%の範囲が好ましい。
【0091】
延伸する方法には特に限定はないがテンターと呼ばれる横延伸機を好ましく用いることができる。つまりウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を横方向に広げて横方向に延伸する方法である。縦方向に延伸または収縮させるには、同時2軸延伸機を用いて搬送方向(縦方向)にクリップやピンの搬送方向の間隔を広げたりまたは縮めることで行うことができる。リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかに延伸を行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
【0092】
また、縦方向に延伸する方法としては、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法も用いることができる。
【0093】
これらの延伸方法は複合して用いることもできるし、縦延伸、横延伸、縦延伸または縦延伸、縦延伸などのように、延伸工程を2段階以上に分けて行ってもよい。
【0094】
本発明では、次のようにしてセルロースエステルフィルムを少なくとも1軸方向に1.1倍〜3.0倍延伸してもよい。
【0095】
つまり、延伸温度を140℃〜200℃として延伸する方法である。この場合、延伸時のセルロースエステルフィルム中の残留溶媒量は10質量%以下が好ましく、特に3質量%以下が好ましく、更に2質量%以下が最も好ましい。
【0096】
延伸時の条件を上記の範囲とすることで層間の剥離現象の発生しない透明性に優れる位相差フィルムを得ることができる。延伸方向は縦方向(流延方向)でも横方向(流延方向と直角の方向、巾方向ともいう)でもよい。延伸する方法としては、前述した方法が好ましく用いられる。
【0097】
(巻き取り)
以上のようにしてセルロースエステルフィルムを延伸して得られた位相差フィルム13は、スリッター17により所定巾にスリットされて、巻き取り機12を用いてロール状に巻き取られる。巻き取り時のフィルム中の残留溶媒量は2質量%以下が好ましく、更に0.4質量%以下が好ましい。フィルム中の残留溶媒量を少なくすることにより寸法安定性の良好なフィルムを得ることができる。延伸後のフィルム中の残留溶媒量が所望の範囲より多すぎる場合は、巻き取り工程の前に乾燥機11を設けて再乾燥を行うことが好ましい。巻き取りに際しては、エンボスリング18及びバックロール19により、両端部にエンボス加工(ナーリングとも呼ばれることがある)を行うことが好ましい。エンボスの高さ(エンボスの内部分とエンボス部の厚みの差)は5μm〜30μmが好ましい。低すぎるとフィルム面同士が密着してフィルムの変形が生じる場合がある。高すぎるとエンボス近傍のフィルム変形が生じる場合がある。これらのフィルム変形は塗布などの後加工の際に欠陥となってしまうのである。エンボス加工の方法は例えばポリエステルフィルムなどの熱可塑性樹脂フィルムに対して行っている公知の方法を好ましく用いることができる。特にフィルムの裏面を変形させることなく片側の表面にのみエンボス加工が施されることが好ましい。このようなエンボス加工の方法としては、フィルムを構成する樹脂の融点近傍(非晶性樹脂の場合は軟化温度近傍)に加熱されたエンボスリングを金属やゴム、セラミック等の表面を有するバックロール19上でフィルム面に押し当てる加工方法が好ましい。
【0098】
巻き取り方法は、一般に使用されているものを用いればよく、定トルク法、定テンション法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等があり、それらを使いわければよい。
【0099】
残留溶媒量は下記の式で表せる。
【0100】
残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100
ここで、Mはウェブの任意時点での質量、Nはウェブを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。
【0101】
位相差フィルムの製造に際して、例えば延伸前の両端部の裁ち落とし部分、横延伸後にクリップ把持部分の裁ち落とし部分、製品巾への裁ち落とし部分、位相差フィルムの欠陥発生部分などは製品として使用できない。これらは粉砕され再度セルロースエステルの材料として用いることができる。
【0102】
本発明ではこのような溶液流延法により作製されたセルロースエステルフィルムの破砕品を再びドープAのセルロースエステル材料として使用することにより層間の剥離現象を抑制できるので好ましい。破砕品の含有量はコア層を構成する全セルロースエステルに対して5〜50質量%であることが好ましい。
【0103】
破砕の方法は、特に限定はないが、例えば、ホーライ(株)製のBOシリーズオープンフラットカッター、ホーライ(株)製シートペレタイザー、イタリアEXACT社製グラニュレーターなどにより破砕処理し、目開き1mm〜10mmの篩を用いてチップ状やペレット状等の破砕品を得ることができる。
【0104】
セルロースエステルフィルムの膜厚は、使用目的によって異なるが、仕上がりフィルムとして、通常20〜200μmの範囲が好ましく、更に30〜150μmの範囲が好ましく、特に40〜120μmの範囲が好ましい。薄すぎるとフィルムの腰が弱くハンドリング性に劣る場合がある。厚すぎると表示装置が厚くなり例えば、携帯性が損なわれる場合がある。膜厚の調節には、所望の厚さになるように、ドープ濃度、ポンプの送液量、ダイの口金のスリット間隙、ダイの押し出し圧力、流延用支持体の速度等をコントロールするのがよい。また、膜厚を均一にする手段として、膜厚検出手段を用いて、プログラムされたフィードバック情報を上記各装置にフィードバックさせて調節するのが好ましい。
【0105】
積層フィルム中の各層の膜厚は、添加剤のブリードアウト抑制の点から表面層が1〜20μm、好ましくは2〜10μmが好ましい。
【0106】
溶液流延製膜法を通しての流延直後からの乾燥までの工程において、乾燥装置内の雰囲気を、空気とするのもよいが、窒素ガス、炭酸ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気で行ってもよい。乾燥雰囲気中の蒸発溶媒の爆発限界の危険性は常に考慮されなければならないことは勿論のことである。
【0107】
以上の様にして得られた位相差フィルムは、フィルムの遅相軸方向(フィルム面内での屈折率の最大方向)が、巻き取り方向またはその直角方向(フィルムの巾方向)に対して±10度の範囲にあることが好ましく、更に±5度の範囲にあることが好ましく、特に±1度の範囲にあることが良好な視野角特性を得るために好ましい。
【0108】
また、位相差フィルムのレタデーションのばらつきは面内レタデーションRo、厚み方向レタデーションRtともに±10nmの範囲が好ましく±5nmの範囲が更に好ましい。もちろんばらつきがないことが理想である。位相差フィルムのレタデーションのコントロールは、延伸条件を適宜選択することで得ることができる。
【0109】
本発明の位相差フィルムは、波長400〜700nmの範囲で、長波長ほど大きい位相差を示す。この様な特性は、位相差フィルムを波長板としてもちいた時に好ましい特性である。すなわち可視光の全ての波長に対してできる限り同じ位相差をもつことが好ましいからで、特に四分の一波長板として用いる場合、波長450nm、590nm、650nmでの位相差をそれぞれR450、R590、R650としたとき、
0.5<R450/R590<1.0
1.0<R650/R590<1.5
の範囲にあることが、直線偏光を円偏光にする機能に優れるので好ましい。
【0110】
本発明の位相差フィルムを四分の一波長板として用いる場合は、R590は、137.5nm±10nmが好ましく、更に137.5nm±5nmであることが好ましい。この範囲とすることで、良好な四分の一波長板の機能が得られる。
【0111】
本発明の位相差フィルムは、偏光フィルムの少なくとも片面に張り合わせることにより複合偏光板とすることができる。位相差フィルムが波長板の場合偏光フィルムの吸収軸と位相差フィルムのフィルム面内での屈折率の最大方向(遅相軸)を45度±5度になるように積層することで良好な楕円偏光板が得られる。波長板が四分一波長板の場合、円偏光板となる。
【0112】
位相差フィルムのレタデーション値は、組み合わせる液晶セルのタイプによりその好ましい範囲がある。例えばTNタイプの液晶セルと組み合わせる場合、面内のレタデーションRoは20nm〜100nmが好ましく、更に30nm〜75nmが好ましい。厚み方向のレタデーションRtは100nm〜400nmが好ましく、更に110nm〜200nmが好ましい。フィルムのレタデーション値をこの範囲とすることで視野角特性に優れた位相差フィルムが得られる。
【0113】
この用途では位相差フィルムのフィルム面内の屈折率の最大方向と偏光フィルムの吸収軸のなす角度は平行または直交するように積層することが好ましい。両者のなす角度のばらつきの範囲は少ない方が好ましいのは言うまでもないが、±5度以内であれば実用上問題のない範囲である。
【0114】
本発明の位相差フィルムの光弾性係数は、絶対値で、60×10−8cm/N以下が好ましく、更に20×10−8cm/N以下が好ましい。光弾性係数はエリプソメーターで求めた値である。また、フィルムのガラス転移温度は、120℃以上が好ましく、更に140℃以上が好ましい。ガラス転移温度は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて昇温速度10℃/分で測定したときにフィルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めたものである。位相差フィルムは携帯端末やカーナビゲーションなどの表示装置を構成する部品として屋外で使用される機会が多く、耐熱性が要求される。位相差フィルムの特性が上記の範囲にあることにより視野角の劣化がなく、表示が着色しない良好な表示装置が得られるのである。
【0115】
本発明の位相差フィルムは、更に液晶樹脂や他の位相差フィルムを少なくとも片面に積層してもよい。これにより高度に位相差をコントロールでき、視野角が高度に向上できる。
【0116】
偏光フィルムは従来から公知のものを用いることが出来、例えば、ポリビニルアルコールフィルムの如きの親水性ポリマーフィルムを、沃素のような二色性染料で処理して延伸したものである。偏光フィルムは、それ単体では、十分耐久性がないので、一般には、その両面に保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムを接着してある。
【0117】
複合偏光板をなすには、この保護フィルム付の偏光フィルムと貼り合わせてもよいし、本発明の位相差フィルムを保護フィルムを兼ねて直接偏光フィルムと張り合わせてもよい。特に本発明の位相差フィルムはその表面を鹸化処理することにより、従来から使用されているような水溶性ポリマーの水溶液からなる接着剤を用いて偏光フィルムと貼り合わせることができる。この水溶性ポリマー接着剤は完全鹸化型のポリビニルアルコール水溶液が好ましく用いられる。
【0118】
このようにして得られた複合偏光板は、種々の表示装置に使用出来る。表示装置としては、液晶表示装置、有機電解発光素子、プラズマディスプレー等があり、例えば、一枚偏光板反射型液晶表示装置の場合、その構成は、表側から、偏光板保護フィルム/偏光子/本発明の位相差フィルム/ガラス基盤/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板である。従来の場合、偏光板保護フィルム/偏光子/偏光板保護フィルム/位相差板/ガラス基盤/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板の構成となる。従来の構成では、位相差板の波長に対する位相差特性が不十分であるため着色が見られるが、本発明の位相差フィルムを用いることで着色のない良好な液晶表示装置が得られる。また、コレステリック液晶からなる反射型偏光素子の場合は、バックライト/コレステリック液晶層/本発明の位相差フィルム/偏光子/偏光板保護フィルムの構成で用いることができる。
【0119】
また、本発明の位相差フィルムを四分の1波長板として用いた偏光板の場合、自然偏光を円偏光に変換できる円偏光板となる。これは、プラズマディスプレーや有機ELディスプレー等の前面板に設置することで反射防止フィルムや防眩フィルムとして働き、着色や視認性の劣化を防止できる。また、タッチパネルの反射防止にも使用できる。
【0120】
有機電解発光素子は有機EL素子とも呼ばれ、例えばジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライドフィジックス第25巻773項(1986年)等で紹介されているものである。その構成は、例えば、透明基盤/陽極/有機発光層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送発光層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/有機発光層/電子注入輸送層/陰極などの順で構成されている。この構成では、外部からの光が透明基盤側から入り、陰極表面で反射した光が写ってしまい視認性が悪い。ところが、透明基盤の表面に円偏光板を設けることで、陰極表面での反射光を遮断できるので視認性に優れたディスプレイとなるのである。
【実施例】
【0121】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【0122】
実施例中の各測定及び評価方法は以下の方法で行った。
【0123】
〈セルロースエステルの数平均分子量〉
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により下記条件で測定する。
溶媒:メチレンクロライド
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製)3本接続使用
カラム温度:25℃
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ:L6000(日立製作所(株)製)
流量:1.0ml/分
標準試料:ポリスチレンSTK standard (東ソー(株)製)(Mw=1,000,000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用)。
【0124】
〈フィルムの遅相軸の角度、面内方向のレタデーションRo、厚み方向のレタデーションRt〉
フィルムの巾方向に50mm間隔で測定用サンプルを切り出し、以下のように測定を行い平均値で表した。それぞれの特性値のむらは、最大最小の差で表した。
【0125】
自動複屈折率計KOBRA−21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて23℃55%RHの雰囲気下で590nmの波長において3次元屈折率測定を行い、遅相軸の横方向とのなす角度および遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nzを求める。面内方向のレタデーション(Ro)および厚み方向のレタデーション(Rt)を下記式から算出した。なお、式中dはフィルムの厚み(nm)である。
【0126】
Rt=((Nx+Ny)/2−Nz)×d
Ro=(Nx−Ny)×d
〈フィルムの波長分散特性R450/R590、R650/R590〉
自動複屈折率計KOBRA−21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて23℃55%RHの雰囲気下で波長分散測定を行い求めた。
【0127】
〔層間剥離〕
23℃、20%RHの条件下で、積層フィルムの表面に片刃で1mm間隔で縦横に11本ずつ傷を升目状につけ、市販のセロファンテープを貼り付けた後、垂直方向に一気に引き剥がして剥離試験を行い、下記基準でランク付けした。ランク△もしくは○であれば実用上問題ないレベルである。
【0128】
ランク 試験結果
○ 剥離なし
△ 升目の10%未満の剥離あり
× 升目の10%以上の剥離あり。
【0129】
〔透明性(ヘイズ%)〕
JIS−K6714によりフィルムヘイズを測定して透明性の評価とした。光学フィルムの実用性から1.5%以下であることが好ましい。
【0130】
〔ブリードアウト性(ハジキ状欠陥)〕
得られた位相差フィルムの表面に市販のハードコート剤(商品名「ダイヤビーム」)をディップコート法で塗布し、塗設面のハジキ状の欠陥の有無を観察した。ハジキ状欠陥が発生している場合を×、発生のない場合を○とした。
【0131】
〔剥離試験〕
更に塗設面に片刃で細かく升目を切り、粘着テープで剥離試験を行った。剥離があった場合を×、剥離がない場合を○とした。
【0132】
参考例1
ドープAとしてアセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート100質量部、トリフェニルフォスフェイト8質量部、エチルフタリルエチルグリコレート2質量部、2−(2′−ヒドロキシ−3,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール2質量部、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン2質量部、塩化メチレン300質量部、エタノール26質量部を加圧密閉容器に投入し、80℃に加温して容器内圧力を2気圧とし、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させドープを得た。溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、ドープを35℃まで下げて一晩静置して、ドープ中の脱泡を行った。
【0133】
ドープBとしてアセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート100質量部、塩化メチレン400質量部、エタノール80質量部を加圧密閉容器に投入し、80℃に加温して容器内圧力を2気圧とし、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させドープを得た。溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、ドープを35℃まで下げて一晩静置して、ドープ中の脱泡を行った。
【0134】
上記のドープAおよびドープBを図2に示す共流延ダイ5からステンレスベルト上に流延し3層構成のドープ膜(以後の参考例2〜5、実施例6、参考例7〜9及び比較例1〜4も同様)とした。ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0135】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を30質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら100℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0136】
参考例2
参考例1のドープAおよびドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0137】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、次いで100℃で10分乾燥し、次に120℃で20分間搬送しながら乾燥させた。この時のフィルム中の残留溶媒量は1.0質量%であった。更にロール延伸機により縦方向(流延方向)に160℃で1.6倍延伸した。この時巾方向に延伸前の巾に対して10%収縮した。
【0138】
両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.05質量%であった。
【0139】
参考例3
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0140】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0141】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0142】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を30質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら100℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0143】
参考例4
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0144】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0145】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0146】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、次いで100℃で10分乾燥し、次に120℃で20分間搬送しながら乾燥させた。この時のフィルム中の残留溶媒量は1.0質量%であった。更にロール延伸機により縦方向(流延方向)に160℃で1.6倍延伸した。この時巾方向に延伸前の巾に対して10%収縮した。
【0147】
両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.05質量%であった。
【0148】
比較例1
参考例1のドープAおよびドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは80℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は40質量%であった。
【0149】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに80℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を2.5質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら130℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.1質量%であった。
【0150】
比較例2
参考例1のドープAおよびドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは40℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は120質量%であった。
【0151】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに40℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を60質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら60℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.7質量%であった。
【0152】
比較例3
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0153】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0154】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは80℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は40質量%であった。
【0155】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに80℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を2.0質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら135℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.1質量%であった。
【0156】
比較例4
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0157】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0158】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは40℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は120質量%であった。
【0159】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに40℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を60質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら60℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.7質量%であった。
【0160】
参考例5
ドープAとしてアセチル基の置換度1.95、プロピオニル基の置換度0.7、数平均分子量75000のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、トリフェニルフォスフェイト8質量部、エチルフタリルエチルグリコレート2質量部、2−(2′−ヒドロキシ−3,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール2質量部、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン2質量部、酢酸メチル260質量部、エタノール65量部を加圧密閉容器に投入し、80℃に加温して容器内圧力を2気圧とし、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させドープを得た。溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、ドープを55℃まで下げて一晩静置して、ドープ中の脱泡を行った。
【0161】
ドープBとしてアセチル基の置換度1.95、プロピオニル基の置換度0.7、数平均分子量75000のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、酢酸メチル234質量部、エタノール156質量部を加圧密閉容器に投入し、80℃に加温して容器内圧力を2気圧とし、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させドープを得た。溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、ドープを55℃まで下げて一晩静置して、ドープ中の脱泡を行った。
【0162】
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、上記のセルロースアセテートプロピオネート6質量部、酢酸メチル140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0163】
得られたドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0164】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて55℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは70℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は70質量%であった。
【0165】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに80℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を30質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら100℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0166】
実施例6
参考例3で得られたセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)をホーライ(株)製のシートペレタイザーにより4mm角のチップ状に破砕した。
【0167】
ドープAとして上記破砕品30質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート70質量部、トリフェニルフォスフェイト8質量部、エチルフタリルエチルグリコレート2質量部、2−(2’−ヒドロキシ−3,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール2質量部、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン2質量部、塩化メチレン300質量部、エタノール26量部を加圧密閉容器に投入し、80℃に加温して容器内圧力を2気圧とし、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させドープを得た。溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、ドープを35℃まで下げて一晩静置して、ドープ中の脱泡を行った。
【0168】
また、ドープB用添加液を次の様にして調製した。
【0169】
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合した。
【0170】
上記のようにして得られたドープAと参考例1のドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0171】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0172】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を30質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら100℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0173】
参考例7
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0174】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液を片側の表面層のみにドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0175】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0176】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、テンター直前でのフィルム中の残留溶媒量を30質量%とした。次いでテンタークリップで両端を把持させながら100℃で横方向(巾方向)に1.5倍延伸した。次いで巾を保持したまま120℃で10分間搬送しながら乾燥させた。この時フィルム巾が3%収縮するようにテンタークリップ巾を調節した。更にロール搬送させながら110℃で20分間乾燥し、両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0177】
参考例8
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、アセチル基の置換度2.65、数平均分子量150000のセルロースアセテート6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0178】
参考例1のドープAとドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液を片側の表面層のみにドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0179】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0180】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、次いで100℃で10分乾燥し、次に120℃で20分間搬送しながら乾燥させた。この時のフィルム中の残留溶媒量は1.0質量%であった。更にロール延伸機により縦方向(流延方向)に160℃で1.6倍延伸した。この時巾方向に延伸前の巾に対して10%収縮した。
【0181】
両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmのセルロースエステルフィルム(位相差フィルム)を得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.05質量%であった。
【0182】
参考例9
アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)10質量部、エタノール90質量部をディゾルバで30分間攪拌混合した。次いでマントンゴーリンで分散し、酸化ケイ素分散液を得た。得られた酸化ケイ素分散液10質量部、ポリカーボネイト6質量部、塩化メチレン140質量部を攪拌しながら混合し、ドープB用添加液を調製した。
【0183】
ポリカーボネイト20質量部、2−(2’−ヒドロキシ−3,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール0.2質量部、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン0.2質量部、塩化メチレン80質量部からなるドープA及びポリカーボネイト20質量部、塩化メチレン80質量部からなるドープBを共流延ダイからステンレスベルト上に流延した。この時上記ドープB用添加液をドープBに対する流量比で0.02となるように合流させた。
【0184】
ステンレスベルトの裏面から温水を接触させて35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて10秒間保持した後、ステンレスベルトから生乾きのフィルムを剥離した。なお、ステンレスベルトの表面からは60℃の温風を搬送方向と平行に流した。剥離時のフィルム中の残留溶媒量は100質量%であった。
【0185】
次いで剥離したフィルムを、ロールに巻き回しながら搬送するとともに60℃で乾燥し、次いで100℃で10分乾燥し、次に120℃で20分間搬送しながら乾燥させた。この時のフィルム中の残留溶媒量は1.0質量%であった。更にロール延伸機により縦方向(流延方向)に160℃で1.6倍延伸した。この時巾方向に延伸前の巾に対して10%収縮した。
【0186】
両表面層5μm、コア層60μm、トータル膜厚70μmの位相差フィルムを得た。最終的なフィルム残留溶媒量は0.05質量%であった。
【0187】
【表1】

【0188】
表1から明らかなように、樹脂としてセルロースエステルを用いた本発明の製造方法によれば正の波長分散特性を有しており、添加剤のブリードアウトがないので塗布のハジキ状欠陥がなく剥離試験でも塗布膜の剥離の発生は認められないという特性を持ちながら、更に、位相差フィルムにおける層間剥離が改良されており、フィルムのヘイズが小さく透明性の良好な位相差フィルムが得られることが分かる。また、ポリカーボネイトにおいても本発明の効果が得られることが分かる。
【0189】
参考例10
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸して偏光フィルムを作った。この偏光フィルムの片面に鹸化処理した80μmのセルローストリアセテートフィルム(コニカタック)を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて貼り合わせ保護フィルム付の偏光フィルムを作製した。
【0190】
更に上記保護フィルム付の偏光フィルムの保護フィルムのない面に、参考例1で得られた位相差フィルム(60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理したもの)を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて貼り合わせ複合偏光板を作製した。なお、位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの偏光軸とのなす角度は、平行になるように貼り合わせた。
【0191】
参考例11
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸して偏光フィルムを作った。この偏光フィルムの片面に鹸化処理した80μmのセルローストリアセテートフィルム(コニカタック)を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて貼り合わせ保護フィルム付の偏光フィルムを作製した。
【0192】
更に上記保護フィルム付の偏光フィルムの保護フィルムのない面に、参考例4で得られた位相差フィルム(60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理したもの)を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて貼り合わせ複合偏光板を作製した。なお、位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸とのなす角度は、45度になるように貼り合わせた。
【0193】
〈位相差フィルムの光学的均一性の評価〉
位相差フィルムの面が内側になるようにして上記複合偏光板/市販の直線偏光板/バックライトの構成とし、市販の直線偏光板を回転させ、クロスニコルの状態で観察した。位相差フィルムにレタデーションや遅相軸のむらがなければ均一な暗視野が得られることになる。
【0194】
参考例1および参考例4で得られた位相差フィルムは、いずれも均一な暗視野が得られ、位相差フィルムとして十分な光学的均一性があることが分かった。
【符号の説明】
【0195】
1 ドープタンク
2 添加液タンク
3 定量ポンプ
4 スタチックミキサー
5 共流延ダイ
6 ドラム
7 流延ベルト
8 剥離ロール
9、11 乾燥機
10 延伸機
12 巻き取り機
13 位相差フィルム
14 ダンサーロール
15 微粒子用タンク
16 減圧チャンバー
17 スリッター
18 エンボスリング
19 バックロール
21 流延口
22、23 スリット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープAと、添加剤を含まないか添加剤の含有量がドープAより少ないセルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープBを調製し、ドープAがコア層、ドープBが表面層となるように支持体上に共流延して、剥離可能となるまで有機溶媒を蒸発させた後、ウェブを支持体から剥離し、更に延伸時のセルロースエステル樹脂フィルム中の残留溶媒量が3質量%〜50質量%の範囲で少なくとも1軸方向に1.1〜3.0倍延伸して、位相差フィルムを製造する際、支持体から剥離したウェブを破砕処理した破砕品を、再びドープAのセルロースエステル樹脂材料として使用することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項2】
セルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープAと、添加剤を含まないか添加剤の含有量がドープAより少ないセルロースエステル樹脂と添加剤と有機溶媒とを含むドープBを調製し、ドープAがコア層、ドープBが表面層となるように支持体上に共流延して、剥離可能となるまで有機溶媒を蒸発させた後、ウェブを支持体から剥離し、更に延伸温度が140℃〜200℃の範囲で少なくとも1軸方向に1.1〜3.0倍延伸して、位相差フィルムを製造する際、支持体から剥離したウェブを破砕処理した破砕品を、再びドープAのセルロースエステル樹脂材料として使用することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項3】
破砕品の含有量が全樹脂に対して5〜50質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相差フィルムの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2011−81396(P2011−81396A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−249470(P2010−249470)
【出願日】平成22年11月8日(2010.11.8)
【分割の表示】特願2001−200648(P2001−200648)の分割
【原出願日】平成13年7月2日(2001.7.2)
【出願人】(000001270)コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Fターム(参考)】