光学フィルム及びそれを備える液晶表示装置
【課題】
配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルムを提供すること。
【解決手段】
溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって、溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する、キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルム。
配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルムを提供すること。
【解決手段】
溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって、溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する、キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム及びそれを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の光学関連機器で用いられるフィルム状の光学部材（例えば、液晶表示装置で用いられるフィルムやプリズムシートの基板等）は、一般的に「光学フィルム」と呼ばれている。この光学フィルムの重要な光学特性の一つに複屈折性がある。即ち、光学フィルムが大きな複屈折性をもつことは好ましくない場合がある。特にＩＰＳモードの液晶表示装置においては複屈折性の大きなフィルムが存在することで像質に悪影響を及ぼすため複屈折性をできるだけ抑えた光学フィルムの使用が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、元数が３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数が２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成され、配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように成分比が選択された非複屈折性光学樹脂材料が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂からなり、二軸延伸された光学フィルムが記載されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、正の複屈折性を示すホモポリマーを構成するモノマーと、負の複屈折性を示すホモポリマーを構成するモノマーとを、適切な比率でランダム共重合することにより、ポリマー鎖の複屈折性を相殺する方法が記載されている。この非特許文献１の中では、正の複屈折モノマーとしてベンジルメタクリレート、負の複屈折モノマーとしてメチルメタクリレートをそれぞれ選び、ランダムに共重合させている。そして重量比でメチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート＝８２／１８の時に配向複屈折がほぼ消失され、９２／８の時に光弾性複屈折がほぼ消失されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０８６８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２１３５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓｈｕｉｃｈｉ Ｉｗａｔａ，Ｈｉｓａｓｈｉ Ｔｓｕｋａｈａｒａ，Ｅｉｓｕｋｅ Ｎｉｈｅｉ，ａｎｄ Ｙａｓｕｈｉｒｏ Ｋｏｉｋｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，ｖｏｌ．３６，ｐ．４５４９−４５５５（１９９７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、液晶表示装置の像質に対する要求が益々高まっており、複屈折の小さな光学フィルムへの要求も高まってきている。さらに液晶表示装置の価格は低下の一途をたどっており、安価な光学フィルムの開発に対する要求も高まってきている。
【０００９】
特許文献１に記載されているように、三つ以上の原料の配合比を調整することで原理的には配向複屈折と光弾性複屈折を同時に相殺するポリマーフィルムを作製できるが、この場合、原料を投入するための設備が多く必要で、多くの原料の投入量を調整し、管理することが大変になるという問題がある。したがって、二つのモノマーから低複屈折性のフィルムを作製できるようにすることは、製造コストという観点で工業的に価値が高い。
【００１０】
また、特許文献２では、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂からなる重合体を材料としたフィルムにおいて、２軸延伸を施せば実用上問題のないレベルまでフィルムの機械的特性を向上できるとしている。しかし、主鎖に環構造を有する高価で特殊なアクリル樹脂以外の重合体を材料としたフィルムでは、低複屈折性と機械的特性を両立させることは難しいという問題があるだけでなく、次のような製造上の問題がある。すなわち、（メタ）アクリレートモノマーの共重合体を材料として製膜した原反フィルムは非常に脆いために、延伸工程に供するまでの間の工程で、製造ラインを搬送中に破断してしまう、或いは延伸工程で延伸中に破断してしまうという問題により、安定して製造できない。
【００１１】
また、非特許文献１に記載された方法では、光学フィルムとしての耐屈曲性や耐クラック特性などの機械的特性が極めて低いという問題がある。
【００１２】
なお、光学フィルムが示す複屈折には、その主因がポリマー主鎖の配向にある「配向複屈折」とフィルムにかかる応力に起因する「光弾性複屈折」がある。配向複屈折と光弾性複屈折の符号はポリマーの化学構造に由来し、それぞれのポリマーに固有の性質である。
【００１３】
配向複屈折は、一般に鎖状のポリマーの主鎖が配向することによって発現する複屈折であり、この主鎖の配向は、例えばポリマーフィルム製造時の押し出し成形や延伸のプロセスなど材料の流動を伴うプロセスで生じ、それがフィルムに固定されて残る。
【００１４】
一方、光弾性複屈折は、フィルムの弾性的な変形に伴って引き起こされる複屈折である。例えばポリマーのガラス転移温度付近からそれ以下の温度に冷却された際に生じる体積収縮により、弾性的な応力がフィルム内に残存して、それが光弾性複屈折の原因となる。また、光学フィルムが通常温度で機器に固定した状態で受ける外力によってもフィルムに応力が発生し、光弾性複屈折が発現する。
【００１５】
本発明は、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、上記光学フィルムを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面は、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムに関する。
【００１７】
上記光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる。そのため、上記光学フィルムは、液晶表示装置等の光学関連機器に用いられる光学部材として、好適に使用することができる。
【００１８】
本発明においては、上記（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号と、前記（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号とが、逆であることが好ましい。
【００１９】
本発明の一態様において、面内位相差Ｒｅの絶対値及び厚さ方向位相差Ｒｔｈの絶対値は、いずれも８ｎｍ以下である。
【００２０】
また、本発明の一態様において、光弾性係数の絶対値は、８×１０−１２（／Ｐａ）以下である。
【００２１】
また、本発明の一態様において、上記キャストロールによる搬送方向における引張り強度と該搬送方向に直交する幅方向の引張り強度との和は、１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下である。
【００２２】
本発明の他の側面は、上記光学フィルムを備える液晶表示装置に関する。上記光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さいため、像質に与える悪影響を十分に低減させることができる。そのため、上記液晶表示装置によれば、良好な像質が実現される。
【００２３】
また、本発明の他の側面は、押出機のダイリップからキャストロール上に溶融樹脂を連続的に吐出する製膜工程を備え、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムの製造方法に関する。
【００２４】
上記製造方法によれば、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルムを、容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルム及びその製造方法が提供される。また本発明によれば、上記光学フィルムを備える液晶表示装置が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の光学フィルム及び液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。
【００２７】
本実施形態に係る光学フィルムは、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜されたフィルムである。
【００２８】
本実施形態において、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％（好ましくは８０〜９５質量％、より好ましくは８５〜９５質量％）と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％（好ましくは５〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％）との共重合体を含有する。
【００２９】
また、本実施形態において、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１は、１．２以上１５以下である。
【００３０】
このような光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる。そのため、上記光学フィルムは、液晶表示装置等の光学関連機器に用いられる光学部材として、好適に使用することができる。
【００３１】
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）は、ホモポリマーが負の固有複屈折率を示すモノマー成分である。（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としては、アルキルメタクリレートなどが挙げられ、具体的にはメチルメタクリレート、メチルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、エチルアダマンチルメタクリレート、メチルアダマンチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどである。これらのうち、アクリルガラスと呼ばれる汎用樹脂の原料として大量に生産されているメチルメタクリレートが安価であり好ましい。
【００３２】
（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）は、ホモポリマーが正の固有複屈折率を示すモノマーである。（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、ビフェニルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、ペンタフルオロベンジルメタクリレート、トリフルオロフェニルメタクリレート、トリハイドロパーフロロプロピルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フッ素置換芳香族基の（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
ここで、経済性を鑑みると、負の固有複屈折を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としては、メチルメタクリレートを用いることが好適であり、正の固有複屈折を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）は上記の例示の中から適宜選ぶことができる。上記例示の中でも、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、ベンジルメタクリレート又はフェノキシエチルメタクリレートを用いることが好ましい。
【００３４】
メチルメタクリレート／ベンジルメタクリレートあるいはメチルメタクリレート／フェノキシエチルメタクリレートの組み合せは、重合反応性比がほぼ１であり、特に好ましい組合せである。反応性比が１に近いほど、ランダム共重合性が高く、重合初期から終期までおおよそ同じ共重合組成比のポリマーが得られるので、本質的に相分離が起こりにくく、散乱損失の少なく、透明性が高い共重合体が得られやすい。一方、反応性比が異なると重合初期と重合後期では共重合比が異なり、ミクロな不均一構造ができやすくなる。共重合組成の差が大きいと異種ポリマーのブレンドと同じ現象が共重合体の中で起こり易くなり、著しく差が大きいと、ポリマーが白濁し光学用途には適さない場合がある。
【００３５】
上記共重合体は、例えば、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）と（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）を１種類ずつ選定し、これらを共重合させて得ることができる。また、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をそれぞれ複数選定し、共重合させて共重合体を得ることもできる。
【００３６】
上記共重合体は、選定した（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）に、さらに他のモノマーを加えて共重合したものであってもよい。例えば、特開２００１−２３３９１２号公報に記載されているように、メタクリル系樹脂にアルキルアクリレートを１〜５質量％の範囲で共重合させると、熱分解が抑制されることが知られている。したがって、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメタクリレートモノマーを選択した場合に、耐熱性の向上を目的として、例えば１〜５質量％の範囲でその一部をアルキルアクリレートに置き換えてもよい。
【００３７】
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、各々のホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号が互いに逆となるようなモノマーを選定することが好ましい。このように選定された（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）から得られる共重合体は、光弾性係数がより小さくなる傾向にある。
【００３８】
上記共重合体の重量平均分子量は、５．０×１０４以上であることが好ましく、１．０×１０５以上であることがより好ましい。このような共重合体によれば、本実施形態の特定の製膜方法においてポリマー主鎖がより配向し易くなるため、一層優れた機械的特性が得られる。
【００３９】
また、上記共重合体の重量平均分子量は、４．０×１０５以下であることが好ましく、３．０×１０５以下であることがより好ましい。このような共重合体によれば、溶融粘度が十分に低いため、より容易に製膜を行うことができる。
【００４０】
なお、共重合体の重量平均分子量は、東ソー株式会社製のＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣにより測定される。カラムは東ソー株式会社製のＳｕｐｅｒ−ＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｍを使用し、測定条件は流量０．３５ｍｌ／ｍｉｎ、カラム温度４０℃とし、標準ポリスチレン分子量換算により求めた。
【００４１】
共重合方法としては塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合のいずれも適用できる。ここで共重合方法の一例として、懸濁重合法を適用したときの一態様について詳細に説明する。
【００４２】
本態様ではまず、所望の重量比率となるように（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）と（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）を計量し、懸濁重合装置に投入する。次いで、重合開始剤として日本油脂（株）社製のパーロイルＴＣＰを１質量部、連鎖移動剤として１−オクタンチオールを０．１質量部、脱イオン水を４００質量部、分散剤としてポリビニルアルコール（株式会社クラレ社製クラレポバール）を０．６質量部を合わせて投入する。ここで投入量の単位「質量部」は、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の総量１００質量部に対する各添加剤の重量比率である。また、上述の重合開始剤、連鎖移動剤、分散剤及び緩衝液の種類や投入量は一例であって、上記に限定されるものではない。
【００４３】
次いで、懸濁重合装置の中でモノマー相と水相が懸濁するように攪拌しながら、６５℃で２時間、その後さらに８５℃で１時間重合させることにより、重量平均分子量が５．０×１０４以上４．０×１０５以下の共重合体を得ることができる。なお、共重合体の重量平均分子量は、重合開始剤や連鎖移動剤の種類や投入量、懸濁重合装置での反応温度や反応時間を変更することで、適宜調整することができる。
【００４４】
本態様で得られる共重合体は粉体又は粒体であり、ろ過した後十分に洗浄して、後述する製膜工程に用いることができる。
【００４５】
溶融樹脂は、上記共重合体以外の成分を含有していてもよい。このような成分としては、例えば、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、安定剤等が挙げられる。
【００４６】
溶融樹脂における共重合体の含有量は、溶融樹脂全量に対して、９５〜１００質量％であることが好ましく、９９〜１００質量％であることがより好ましい。
【００４７】
本実施形態に係る光学フィルムは、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜する製膜工程を備える製造方法により得ることができる。以下、光学フィルムの製造方法の一態様について詳細に説明する。
【００４８】
本態様において、押出機は、溶融樹脂を吐出するダイリップ（Ｔダイ）を備え、当該ダイリップから溶融樹脂を所定の厚みでキャストロール上に連続的に吐出する。ダイリップから吐出された溶融樹脂は、キャストロールによって搬送されるとともに、必要に応じて冷却されることでフィルム成形（製膜）される。
【００４９】
押出機は、溶融樹脂を所望の温度で押出することができる。本態様において、押出し温度は１３０℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２８０℃以下であることがより好ましい。押出し温度が１３０℃以上であると、上記共重合体を含む溶融樹脂が十分に溶融混練されるため、未溶融物がフィルム中に残存することが防止され、製造効率が一層向上する。また、押出し温度が３００℃以下であると、熱分解によるフィルムの着色や、熱分解物のダイリップへの付着を防止することができる。
【００５０】
本態様においては、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度をＶ１（ｍ／分）、キャストロールの表面速度をＶ２（ｍ／分）としたときに、その比Ｖ２／Ｖ１が１．２以上１５以下となるように、押出機のスクリュー回転数、キャストロールの回転速度、ダイリップのリップ間クリアランスを調整する。
【００５１】
このようにして、溶融樹脂の吐出速度よりもキャストロールによる溶融樹脂の引き取り速度を速めることで、ダイリップとキャストロール上の着地点との間にある溶融樹脂が、伸張変形される。その結果、キャストロール上で冷却固化したフィルムが破断し難くなり、安定して搬送することが可能となる。
【００５２】
このメカニズムとしては、ダイリップとキャストロール上の着地点との間で溶融樹脂が伸張変形する過程で、上記共重合体のポリマー主鎖が、フィルム面に対して平行に配向するためと考えられる。そして、上記溶融樹脂に対してこのような方法を採用することで、延伸によりポリマー主鎖を配向させた場合よりも配向複屈折率の上昇を抑えながら、耐クラック性を向上させることができるという優れた効果が得られる。
【００５３】
ここで、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度Ｖ１の測定方法について詳述する。まず、１分間の間に吐出される溶融樹脂の体積ＶＯ（ｍ３）を求める。１分間の間に成形され、室温２５℃まで冷却されたフィルムの幅をＷ（ｍ）、長さをＬ（ｍ）、膜厚をｔ（ｍ）とし、室温２５℃の状態から吐出される溶融樹脂の温度にしたときの樹脂の体積膨張率をα（−）とすると、体積ＶＯ（ｍ３）は次式（１）で表される。
ＶＯ＝Ｗ×Ｌ×ｔ×α …（１）
【００５４】
樹脂の体積膨張率α（−）は、室温２５℃のフィルムの密度をρ１（ｇ／ｃｍ３）とし、ダイリップより吐出されたときの温度における溶融樹脂の密度をρ２（ｇ／ｃｍ３）としたときに次式（２）で表される。
α＝ρ１／ρ２ …（２）
【００５５】
室温２５℃のフィルムの密度ρ１（ｇ／ｃｍ３）は、水中置換法やピクノメーター法など、一般的に広く知られている方法で測定することができる。ダイリップより吐出されたときの温度における溶融樹脂の密度ρ２（ｇ／ｃｍ３）は、メルトマスフローレイトやメルトボリュームフローレイト測定装置である、株式会社東洋精機製作所のメルトインデックサＦ−Ｆ０１を用いて測定することができる。
【００５６】
ダイリップより１分間の間に吐出される溶融樹脂の体積ＶＯ（ｍ３）が求まったら、ダイリップ先端の開口断面積Ａ（ｍ２）を用いて、次式（３）により、ダイリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）を計算することができる。
Ｖ１＝ＶＯ／Ａ …（３）
【００５７】
キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）はキャストロールの外周速度で決まり、キャストロール上で冷却固化したフィルムの搬送速度と同意義である。
【００５８】
押出機のダイリップには、通常、押し引きボルトにより、リップ間クリアランスを任意に調整できる機構が備わっている。このリップ間クリアランスの調整機構により、ダイリップ先端の開口断面積Ａ（ｍ２）を調整し、溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）と、キャストロール表面速度Ｖ２（ｍ／分）との比を変更しても、膜厚が一定のフィルムを製膜することができるようになる。
【００５９】
比Ｖ２／Ｖ１は、１．２以上１５以下であり、１．３以上１０以下であることがより好ましく、１．４以上８以下であることがより好ましい。比Ｖ２／Ｖ１が１．２より小さいと、キャストロール上で冷却固化したフィルムが脆いために、ライン搬送中に破断してしまい、フィルムを巻き取ることができない、或いは製膜工程と後述する延伸工程とが一貫ラインの場合には、延伸工程に原反フィルムを供することができない、という問題が発生する。すなわち、比Ｖ２／Ｖ１が１．２より小さいと、安定して上記溶融樹脂を用いた光学フィルムを製造することができない。また、比Ｖ２／Ｖ１が１５より大きいと、原反フィルムの厚みムラが大きくなったり、ダイリップより吐出される溶融樹脂に穴が開くなどの問題が生じる。
【００６０】
製膜工程により製膜されたフィルムは、必要に応じて延伸工程に供することができる。例えば、製膜工程を経たフィルムの引張り強度を測定したとき、フィルムの搬送方向の引張り強度と幅方向の引張り強度との和が１４０ＭＰａ未満のとき、より良好な耐クラック性を得るためにフィルムを延伸工程に供することが好ましい。上記和が１４０ＭＰａ以上であれば必ずしも延伸工程は必要ではない。
【００６１】
延伸工程では、製膜工程により製膜されたフィルムを延伸する。延伸の方法としては、例えば、周速差を利用したロール間縦延伸や、テンター装置による横延伸があり、これらを組み合わせた逐次２軸延伸法も適用できる。また、テンター延伸装置において、フィルム端部を把持するクリップ間隔がフィルムの搬送方向にも拡がる同時２軸延伸装置を用いてもよい。
【００６２】
延伸装置としては押し出し製膜機と一貫ラインでもよく、押し出し製膜機により巻き取った原反をオフラインで延伸装置に送り出して延伸する方法でもよい。
【００６３】
延伸温度としては原反フィルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときにＴｇ＋２℃以上、Ｔｇ＋２０℃以下が好ましく、Ｔｇ＋５℃以上、Ｔｇ＋１５℃以下がさらに好ましい。延伸温度がＴｇ＋２℃より低い場合は、延伸中にフィルムが破断したり、フィルムのヘイズが上昇しやすいという問題が生じる場合があり、Ｔｇ＋２０℃よりも高い場合はポリマー主鎖が配向し難く、延伸しても十分なポリマー主鎖配向度が得られない場合がある。
【００６４】
延伸倍率としては、少なくとも１方向に対し１．１倍以上３倍以下の範囲とするのが好ましい。延伸倍率が１．１倍よりも小さいと、ポリマー主鎖を配向させてフィルムの耐クラック性を向上させる効果がほとんどない。延伸倍率が３倍よりも大きいと、フィルムが白濁したり、フィルムが破断するなどの問題が生じる場合がある。
【００６５】
以下、光学フィルムの諸特性について詳述する。
【００６６】
光学フィルムの膜厚は、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上１２０μｍ以下であることがより好ましく、さらに好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である。光学フィルムの膜厚が１０μｍ以上であると、光学フィルムを偏光板に張り合わせる場合等における光学フィルムの取り扱い性がより良好となる。また、膜厚が１５０μｍ以下であると、ヘイズの増加を十分に抑えることができ、単位面積あたりの材料コストの増加も抑えることができる。
【００６７】
光学フィルムの配向複屈折性は、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製Ａｘｏｓｃａｎ装置にてフィルムの面内位相差値であるレタデーション（Ｒｅ）と厚み方向位相差値であるＲｔｈを測定して評価することができる。
【００６８】
Ｒｅは、フィルム面内の１方向の屈折率をｎｘ、それと直行する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき次式（４）で表される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ （ｎｍ） …（４）
【００６９】
Ｒｔｈはフィルム面内の１方向の屈折率をｎｘ、それと直行する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚み方向の屈折率をｎｚ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき次式（５）で表される。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ （ｎｍ） …（５）
【００７０】
液晶表示装置の偏光板保護フィルムなどに用いられる、低複屈折性の光学フィルムとしては、ＲｅとＲｔｈの絶対値が小さいほど像質が向上する。ＲｅとＲｔｈの絶対値をともに８ｎｍ以下にすることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以下である。
【００７１】
本実施形態においては、ＲｅとＲｔｈの絶対値が例えば８ｎｍ以下となるように、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の種類を選択し、共重合比率を調整し、上記比Ｖ２／Ｖ１を調整し、さらに必要に応じて延伸工程での延伸倍率を調整することができる。
【００７２】
光学フィルムの光弾性複屈折は、配向複屈折性と同じくＡｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製Ａｘｏｓｃａｎ装置にてフィルムの位相差値であるレタデーション（Ｒｅ）のフィルムにかけた応力による変化量を測定し、光弾性係数Ｃ［１／Ｐａ］として求められる。具体的な光弾性係数Ｃの算出方法は次式（６）のとおりである。
Ｃ＝ΔＲｅ／（Δσ×ｔ） …（６）
【００７３】
Δσはフィルムにかかった応力の変化量で単位は［Ｐａ］、ｔはフィルムの膜厚で単位は［ｍ］、ΔＲｅはΔσの応力の変化量に対応した面内位相差値の変化量で単位は［ｍ］である。
【００７４】
液晶表示装置の偏光板保護フィルムなどに用いられる、低複屈折性の光学フィルムとしては、光弾性係数Ｃの絶対値が小さいほど像質が向上する。光弾性係数Ｃは、好ましくは８×１０−１２（／Ｐａ）以下であり、より好ましくは５×１０−１２（／Ｐａ）以下であり、さらに好ましくは３×１０−１２（／Ｐａ）以下である。
【００７５】
本実施形態においては、光弾性係数Ｃが例えば８×１０−１２（／Ｐａ）以下となるように、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の種類を選択し、共重合比率を調整し、上記比Ｖ２／Ｖ１を調整し、さらに必要に応じて延伸工程での延伸倍率を調整することができる。
【００７６】
光学フィルムの引張り強度は、株式会社東洋精機社製のストログラフＥＩＩ、型式ＥＩＩ−Ｌ０５を使用し、ＪＩＳ Ｋ７１６１の規格に準拠して測定することができる。引張り強度とは、引張り試験中に加わった最大引張り応力のことで、引張り強さとも呼ばれる。単位は（Ｍｐａ）である。
【００７７】
一般に、ポリマーフィルムの引張り強度は、モノマーの種類や共重合比率により変わるだけでなく、ポリマー主鎖の配向状態によっても変わってくる。例えば、ポリマー主鎖が配向している方向の引張り強度は上昇し、ポリマー主鎖が配向している方向とは垂直方向の引張り強度は低下する。２軸延伸フィルムのように、フィルムの面に対してポリマー主鎖が平行に配向しているフィルムは、フィルムの搬送方向と、幅方向ともに引張り強度は上昇する。したがって、フィルムの搬送方向引張り強度と、幅方向引張り強度との和は、フィルムの面に対してポリマー主鎖がどれだけ平行に配向しているかを知るひとつの指標となる。
【００７８】
本実施形態において、光学フィルムの搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は、好ましくは１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下であり、より好ましくは１５０ＭＰａ以上３１０ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは１６０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下である。上記和が上記範囲となるように光学フィルムを製造することにより、上記溶融樹脂を用いた場合において、一層優れた低複屈折性と耐クラック性とを両立する光学フィルムを製造することができる。
【００７９】
上記和が１４０Ｍｐａ以上であると、光学フィルムとして好適な機械的強度が得られ、クラック等の発生を十分に抑制することができる。また上記和が３３０ＭＰａ以下であると、厚み方向位相差値であるＲｔｈが一層小さくなるとともに、ヘイズの上昇が十分に抑制され、優れた透明性が得られる。そのため、このような光学フィルムは、液晶表示装置の偏光板保護フィルム等の用途に一層好適に用いることができる。
【００８０】
次いで、光学フィルムの耐クラック性評価方法について説明する。耐クラック性を評価する簡便な方法として、フィルムを−１８０°から１８０°に繰り返し折り曲げたときに破断した回数で評価する方法が挙げられる。フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であると、耐クラック性が良好であり、光学フィルムとしての使用により好適である。
【００８１】
例えば、偏光板保護フィルムの耐クラック性評価方法として、ガラス基盤にのりを介しフィルムを張り合わせ、−２０℃から６０℃の範囲で昇温、降温を３０分間隔で５００サイクル繰り返すヒートショック試験が知られているが、上述の折り曲げ試験で破断してしまう折り曲げ回数の和が１０回以上であると、ヒートショック試験でもクラックの発生が十分に抑制される。したがって、フィルムの折り曲げ試験において、搬送方向に繰り返し折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に繰り返し折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であると、ヒートショック試験の観点からも光学フィルムとしてより良好な耐クラック性を有しているといえる。
【００８２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００８４】
（実施例１）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９８質量％及びベンジルメタクリレート２質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−１）」という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−１）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０５℃であった。
【００８５】
この粒子状のポリマー（Ａ−１）をテクノベル社製の２軸スクリュー式押し出し機ＫＺＷ−３０ＭＧにてフィルムとした。２軸押し出し機のスクリュー径は１５ｍｍ、スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）は３０であり、押し出し機にはアダプタを介し、ハンガーコートタイプのＴダイが設置されている。Ｔダイのリップ部には、押し引きボルトにより、リップ間クリアランスを２０（μｍ）から１０００（μｍ）の範囲で任意に調整できる機構が備わっている。このリップ間クリアランスの調整機構により、溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）と、キャストロール表面速度Ｖ２（ｍ／分）との比を変更しても、膜厚が一定のフィルムを製膜することができる。Ｔダイリップよりポリマーの溶融体がカーテン状となり冷却ロール上に吐出され、室温まで冷却されながら搬送され、巻き取りロールに巻き取られてフィルムとなる。押し出し温度Ｔｐ（℃）に関しては、一般的にガラス転移温度がＴｇ（℃）である非結晶性ポリマーの場合、式（７）が最適となることが知られているため、これに習い２１９℃とした。
Ｔｐ＝５（Ｔｇ＋７０）／４ …（７）
【００８６】
ここで、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）であり、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）であった。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−４．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−３．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【００８７】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４３（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）であった。
【００８８】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであり、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）以下かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）以下であるため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用しても、像質の悪化は認められなかった。また、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であったため、偏光板のヒートショック試験に耐え得るもので、耐クラック性も問題なかった。得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立している光学フィルムであった。
【００８９】
（実施例２）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）として、その比Ｖ２／Ｖ１を４（−）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。
【００９０】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−８．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−７．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−３．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６６（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【００９１】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９２】
（実施例３）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９２質量％及びベンジルメタクリレート８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−２）」）という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−２）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０３℃であった。
【００９３】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ａ−２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例３において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）であり、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）である。
【００９４】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、正面位相差Ｒｅを測定した結果は−１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−１．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２０（回）であった。
【００９５】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９６】
（実施例４）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を３．７５（ｍ／分）として、その比Ｖ２／Ｖ１が１５（−）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフィルムを製造した。
【００９７】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−５．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１８０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は４０（回）であった。
【００９８】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９９】
（実施例５）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１００】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１０１】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて自由端１軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向に１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１０２】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−６．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−４．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１６５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が２０（回）であった。
【０１０３】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１０４】
（実施例６）
延伸工程における延伸方法を２軸延伸とし、搬送方向と幅方向を同時に１．２倍の延伸倍率で延伸したこと以外は、実施例５と同様の方法で延伸フィルムを製造した。
【０１０５】
なお、実施例６においても、製膜工程における比Ｖ２／Ｖ１が１．２（−）のまま、延伸後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整した。また、実施例５と同様に、延伸速度は搬送方向と幅方向ともに２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とした。
【０１０６】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は２００（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は６６（回）であった。
【０１０７】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１０８】
（実施例７）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート８２質量％、ベンジルメタクリレート１８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−３）」という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−３）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０１℃であった。
【０１０９】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ａ−３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例７において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は０．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは０．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２２（回）であった。
【０１１０】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１１】
（実施例８）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例７と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１１２】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１１３】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．８倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０（μｍ）であった。
【０１１４】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は３２５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２８９（回）であった。
【０１１５】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１６】
（実施例９）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９２質量％及びフェノキシエチルメタクリレート８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−１）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−１）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０３℃であった。
【０１１７】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−１）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例９において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−２．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−１．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１１８】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１９】
（実施例１０）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例９と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１２０】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１２１】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて自由端１軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向に１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１２２】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−４．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−１．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１５（回）であった。
【０１２３】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１２４】
（実施例１１）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート８２質量％及びフェノキシエチルメタクリレート１８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−２）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−２）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０１℃であった。
【０１２５】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例１１において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは０．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは４．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１２６】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１２７】
（実施例１２）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例１１と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、製膜工程を経たフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１２８】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１２９】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１３０】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは４．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は２００（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１５０（回）であった。
【０１３１】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３２】
（実施例１３）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート７５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート２５質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−３）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−３）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、９５℃であった。
【０１３３】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例１３において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は６．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは５．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１３４】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３５】
（実施例１４）
実施例１３と同じポリマー（Ｂ−３）を用い、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、フィルムを製造した。Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を２．５（−）とした。得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１０４℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１３６】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は７．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１５０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１３７】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３８】
（実施例１５）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を４．０（−）としたこと以外は、実施例１３と同様にしてフィルムを製造した。
【０１３９】
得られたフィルムの面内位相差Ｒｅは８．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは７．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１５０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１４０】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１４１】
（比較例１）
上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート１００質量％からなる粒子状のホモポリマーを重合した。メチルメタクリレートのホモポリマーは負の固有複屈折率と負の光弾性係数を有していた。得られたポリマーの重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０９℃であった。
【０１４２】
得られたホモポリマーを用いて、実施例１と同様の方法でフィルムを製造した。このとき、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は１．２（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−３．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−２．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【０１４３】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１３０（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は４（回）であった。
【０１４４】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであり、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）以下かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）以下であるため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用しても、像質の悪化は認められなかった。しかし、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１３０（Ｍｐａ）と低く、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）未満であり、偏光板のヒートショック試験の結果、クラックが発生するフィルムであった。すなわち、このフィルムは耐クラック性が低く光学フィルムとしては使用し難いことが分かった。
【０１４５】
（比較例２）
比較例１のメチルメタクリレートのホモポリマーからなるフィルムは、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１３０（Ｍｐａ）と低いために、耐クラック性が低く光学フィルムとしては使用し難いことが分かった。そこで、比較例２では、フィルムを延伸した。具体的には、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）のまま、延伸工程後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、フィルムを作製した。
【０１４６】
得られたフィルムを、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムサンプルを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１４７】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は−６．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−１２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１３９（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は９（回）であった。
【０１４８】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであったが、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値が８（ｎｍ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であり、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和も１０（回）未満であったために、偏光板のヒートショック試験でもクラックが発生するフィルムであった。メチルメタクリレートのホモポリマーを材料とした場合、フィルムの延伸を施しても、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１４９】
（比較例３）
比較例１と同じメチルメタクリレートのホモポリマーを重合した。得られたメチルメタクリレートのホモポリマーを、比較例１よりもポリマー主鎖がフィルム面に配向する方法にて押出し製膜した。すなわち、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を４（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−９．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−８．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【０１５０】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１０（回）であった。
【０１５１】
得られたフィルムの搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）であり、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和も１０（回）であったために、偏光板のヒートショック試験において辛うじてクラックの発生はなかった。しかし、得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであったが、面内位相差Ｒｅの絶対値が８（ｎｍ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。メチルメタクリレートのホモポリマーを材料とした場合、製膜工程で比Ｖ２／Ｖ１の値を大きくしても、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１５２】
（比較例４）
実施例３と同様にしてポリマー（Ａ−２）を得た。このポリマー（Ａ−２）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．１５（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が１．１５（−）となるように、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、厚み４０（μｍ）のフィルムの製膜を試みた。しかし、キャストロール上で冷却固化したフィルムをパスロールにより搬送している最中、または巻き取りロールにフィルムを巻き取っている最中にフィルムが破断してしまい、安定してフィルムを作成することができなかった。
【０１５３】
（比較例５）
実施例３と同様にしてポリマー（Ａ−２）を得た。このポリマー（Ａ−２）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を３．８４（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が１６（−）となるように、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、厚み４０（μｍ）のフィルムの製膜を試みた。しかし、Ｔダイのリップ先端と、キャストロールの間にある溶融樹脂が不均一に伸張変形してしまい、フィルムの厚いところでは８０（μｍ）、薄いところでは１０（μｍ）といった厚みムラの大きいフィルムしか作成できなかった。
【０１５４】
（比較例６）
実施例７と同様にしてポリマー（Ａ−３）を得た。このポリマー（Ａ−３）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が２．５（−）となるようにフィルムを製膜した。得られたフィルムについて、実施例８と同じ装置で２軸延伸を施し、延伸フィルムサンプルを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに３．１倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１５５】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は３４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は３３０（回）であった。
【０１５６】
このフィルムを目視検査した結果、白濁しており、透明性が損なわれていた。そのため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。
【０１５７】
（比較例７）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート５５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート４５質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、「ポリマー（Ｂ−４）」という。）を重合した。得られたポリマー（Ｂ−４）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、８５℃であった。
【０１５８】
このポリマー（Ｂ−４）を押出し製膜機に投入し、フィルムを得た。Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は３．７５（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は１５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は２３．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは１８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは１８．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１５９】
得られたフィルムは透明性に優れたものであったが、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）よりも大きく、かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用した場合に、像質が悪化した。メチルメタクリレート５５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート４５質量％からなるポリマーを材料とした場合、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１６０】
実施例及び比較例の結果を表１〜４に示す。なお、表中、透明性目視評価の結果は、白濁が無く透明性に優れたものをＡ、白濁があり透明性が損なわれていたものをＢとして記載した。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
【表２】
【０１６３】
【表３】
【０１６４】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム及びそれを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の光学関連機器で用いられるフィルム状の光学部材（例えば、液晶表示装置で用いられるフィルムやプリズムシートの基板等）は、一般的に「光学フィルム」と呼ばれている。この光学フィルムの重要な光学特性の一つに複屈折性がある。即ち、光学フィルムが大きな複屈折性をもつことは好ましくない場合がある。特にＩＰＳモードの液晶表示装置においては複屈折性の大きなフィルムが存在することで像質に悪影響を及ぼすため複屈折性をできるだけ抑えた光学フィルムの使用が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、元数が３以上の共重合体のみで構成されているか、あるいは、元数が２以上の共重合体及び分極率の異方性を有しポリマー中で配向し得る少なくとも１種類の低分子有機化合物で構成され、配向複屈折と光弾性複屈折が同時に相殺されるように成分比が選択された非複屈折性光学樹脂材料が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂からなり、二軸延伸された光学フィルムが記載されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、正の複屈折性を示すホモポリマーを構成するモノマーと、負の複屈折性を示すホモポリマーを構成するモノマーとを、適切な比率でランダム共重合することにより、ポリマー鎖の複屈折性を相殺する方法が記載されている。この非特許文献１の中では、正の複屈折モノマーとしてベンジルメタクリレート、負の複屈折モノマーとしてメチルメタクリレートをそれぞれ選び、ランダムに共重合させている。そして重量比でメチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート＝８２／１８の時に配向複屈折がほぼ消失され、９２／８の時に光弾性複屈折がほぼ消失されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０８６８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２１３５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓｈｕｉｃｈｉ Ｉｗａｔａ，Ｈｉｓａｓｈｉ Ｔｓｕｋａｈａｒａ，Ｅｉｓｕｋｅ Ｎｉｈｅｉ，ａｎｄ Ｙａｓｕｈｉｒｏ Ｋｏｉｋｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，ｖｏｌ．３６，ｐ．４５４９−４５５５（１９９７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、液晶表示装置の像質に対する要求が益々高まっており、複屈折の小さな光学フィルムへの要求も高まってきている。さらに液晶表示装置の価格は低下の一途をたどっており、安価な光学フィルムの開発に対する要求も高まってきている。
【０００９】
特許文献１に記載されているように、三つ以上の原料の配合比を調整することで原理的には配向複屈折と光弾性複屈折を同時に相殺するポリマーフィルムを作製できるが、この場合、原料を投入するための設備が多く必要で、多くの原料の投入量を調整し、管理することが大変になるという問題がある。したがって、二つのモノマーから低複屈折性のフィルムを作製できるようにすることは、製造コストという観点で工業的に価値が高い。
【００１０】
また、特許文献２では、主鎖に環構造を有するアクリル樹脂からなる重合体を材料としたフィルムにおいて、２軸延伸を施せば実用上問題のないレベルまでフィルムの機械的特性を向上できるとしている。しかし、主鎖に環構造を有する高価で特殊なアクリル樹脂以外の重合体を材料としたフィルムでは、低複屈折性と機械的特性を両立させることは難しいという問題があるだけでなく、次のような製造上の問題がある。すなわち、（メタ）アクリレートモノマーの共重合体を材料として製膜した原反フィルムは非常に脆いために、延伸工程に供するまでの間の工程で、製造ラインを搬送中に破断してしまう、或いは延伸工程で延伸中に破断してしまうという問題により、安定して製造できない。
【００１１】
また、非特許文献１に記載された方法では、光学フィルムとしての耐屈曲性や耐クラック特性などの機械的特性が極めて低いという問題がある。
【００１２】
なお、光学フィルムが示す複屈折には、その主因がポリマー主鎖の配向にある「配向複屈折」とフィルムにかかる応力に起因する「光弾性複屈折」がある。配向複屈折と光弾性複屈折の符号はポリマーの化学構造に由来し、それぞれのポリマーに固有の性質である。
【００１３】
配向複屈折は、一般に鎖状のポリマーの主鎖が配向することによって発現する複屈折であり、この主鎖の配向は、例えばポリマーフィルム製造時の押し出し成形や延伸のプロセスなど材料の流動を伴うプロセスで生じ、それがフィルムに固定されて残る。
【００１４】
一方、光弾性複屈折は、フィルムの弾性的な変形に伴って引き起こされる複屈折である。例えばポリマーのガラス転移温度付近からそれ以下の温度に冷却された際に生じる体積収縮により、弾性的な応力がフィルム内に残存して、それが光弾性複屈折の原因となる。また、光学フィルムが通常温度で機器に固定した状態で受ける外力によってもフィルムに応力が発生し、光弾性複屈折が発現する。
【００１５】
本発明は、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、上記光学フィルムを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面は、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムに関する。
【００１７】
上記光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる。そのため、上記光学フィルムは、液晶表示装置等の光学関連機器に用いられる光学部材として、好適に使用することができる。
【００１８】
本発明においては、上記（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号と、前記（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号とが、逆であることが好ましい。
【００１９】
本発明の一態様において、面内位相差Ｒｅの絶対値及び厚さ方向位相差Ｒｔｈの絶対値は、いずれも８ｎｍ以下である。
【００２０】
また、本発明の一態様において、光弾性係数の絶対値は、８×１０−１２（／Ｐａ）以下である。
【００２１】
また、本発明の一態様において、上記キャストロールによる搬送方向における引張り強度と該搬送方向に直交する幅方向の引張り強度との和は、１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下である。
【００２２】
本発明の他の側面は、上記光学フィルムを備える液晶表示装置に関する。上記光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さいため、像質に与える悪影響を十分に低減させることができる。そのため、上記液晶表示装置によれば、良好な像質が実現される。
【００２３】
また、本発明の他の側面は、押出機のダイリップからキャストロール上に溶融樹脂を連続的に吐出する製膜工程を備え、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムの製造方法に関する。
【００２４】
上記製造方法によれば、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルムを、容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる光学フィルム及びその製造方法が提供される。また本発明によれば、上記光学フィルムを備える液晶表示装置が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の光学フィルム及び液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。
【００２７】
本実施形態に係る光学フィルムは、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜されたフィルムである。
【００２８】
本実施形態において、上記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％（好ましくは８０〜９５質量％、より好ましくは８５〜９５質量％）と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％（好ましくは５〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％）との共重合体を含有する。
【００２９】
また、本実施形態において、上記ダイリップからの上記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する上記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１は、１．２以上１５以下である。
【００３０】
このような光学フィルムは、配向複屈折及び光弾性複屈折がともに小さく、且つ、耐屈曲性、耐クラック特性、引張り強度等の機械特性に優れる。そのため、上記光学フィルムは、液晶表示装置等の光学関連機器に用いられる光学部材として、好適に使用することができる。
【００３１】
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）は、ホモポリマーが負の固有複屈折率を示すモノマー成分である。（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としては、アルキルメタクリレートなどが挙げられ、具体的にはメチルメタクリレート、メチルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、エチルアダマンチルメタクリレート、メチルアダマンチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどである。これらのうち、アクリルガラスと呼ばれる汎用樹脂の原料として大量に生産されているメチルメタクリレートが安価であり好ましい。
【００３２】
（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）は、ホモポリマーが正の固有複屈折率を示すモノマーである。（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、ビフェニルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、ペンタフルオロベンジルメタクリレート、トリフルオロフェニルメタクリレート、トリハイドロパーフロロプロピルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フッ素置換芳香族基の（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
ここで、経済性を鑑みると、負の固有複屈折を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としては、メチルメタクリレートを用いることが好適であり、正の固有複屈折を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）は上記の例示の中から適宜選ぶことができる。上記例示の中でも、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、ベンジルメタクリレート又はフェノキシエチルメタクリレートを用いることが好ましい。
【００３４】
メチルメタクリレート／ベンジルメタクリレートあるいはメチルメタクリレート／フェノキシエチルメタクリレートの組み合せは、重合反応性比がほぼ１であり、特に好ましい組合せである。反応性比が１に近いほど、ランダム共重合性が高く、重合初期から終期までおおよそ同じ共重合組成比のポリマーが得られるので、本質的に相分離が起こりにくく、散乱損失の少なく、透明性が高い共重合体が得られやすい。一方、反応性比が異なると重合初期と重合後期では共重合比が異なり、ミクロな不均一構造ができやすくなる。共重合組成の差が大きいと異種ポリマーのブレンドと同じ現象が共重合体の中で起こり易くなり、著しく差が大きいと、ポリマーが白濁し光学用途には適さない場合がある。
【００３５】
上記共重合体は、例えば、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）と（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）を１種類ずつ選定し、これらを共重合させて得ることができる。また、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をそれぞれ複数選定し、共重合させて共重合体を得ることもできる。
【００３６】
上記共重合体は、選定した（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）に、さらに他のモノマーを加えて共重合したものであってもよい。例えば、特開２００１−２３３９１２号公報に記載されているように、メタクリル系樹脂にアルキルアクリレートを１〜５質量％の範囲で共重合させると、熱分解が抑制されることが知られている。したがって、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメタクリレートモノマーを選択した場合に、耐熱性の向上を目的として、例えば１〜５質量％の範囲でその一部をアルキルアクリレートに置き換えてもよい。
【００３７】
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としては、各々のホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号が互いに逆となるようなモノマーを選定することが好ましい。このように選定された（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）から得られる共重合体は、光弾性係数がより小さくなる傾向にある。
【００３８】
上記共重合体の重量平均分子量は、５．０×１０４以上であることが好ましく、１．０×１０５以上であることがより好ましい。このような共重合体によれば、本実施形態の特定の製膜方法においてポリマー主鎖がより配向し易くなるため、一層優れた機械的特性が得られる。
【００３９】
また、上記共重合体の重量平均分子量は、４．０×１０５以下であることが好ましく、３．０×１０５以下であることがより好ましい。このような共重合体によれば、溶融粘度が十分に低いため、より容易に製膜を行うことができる。
【００４０】
なお、共重合体の重量平均分子量は、東ソー株式会社製のＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣにより測定される。カラムは東ソー株式会社製のＳｕｐｅｒ−ＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｍを使用し、測定条件は流量０．３５ｍｌ／ｍｉｎ、カラム温度４０℃とし、標準ポリスチレン分子量換算により求めた。
【００４１】
共重合方法としては塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合のいずれも適用できる。ここで共重合方法の一例として、懸濁重合法を適用したときの一態様について詳細に説明する。
【００４２】
本態様ではまず、所望の重量比率となるように（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）と（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）を計量し、懸濁重合装置に投入する。次いで、重合開始剤として日本油脂（株）社製のパーロイルＴＣＰを１質量部、連鎖移動剤として１−オクタンチオールを０．１質量部、脱イオン水を４００質量部、分散剤としてポリビニルアルコール（株式会社クラレ社製クラレポバール）を０．６質量部を合わせて投入する。ここで投入量の単位「質量部」は、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の総量１００質量部に対する各添加剤の重量比率である。また、上述の重合開始剤、連鎖移動剤、分散剤及び緩衝液の種類や投入量は一例であって、上記に限定されるものではない。
【００４３】
次いで、懸濁重合装置の中でモノマー相と水相が懸濁するように攪拌しながら、６５℃で２時間、その後さらに８５℃で１時間重合させることにより、重量平均分子量が５．０×１０４以上４．０×１０５以下の共重合体を得ることができる。なお、共重合体の重量平均分子量は、重合開始剤や連鎖移動剤の種類や投入量、懸濁重合装置での反応温度や反応時間を変更することで、適宜調整することができる。
【００４４】
本態様で得られる共重合体は粉体又は粒体であり、ろ過した後十分に洗浄して、後述する製膜工程に用いることができる。
【００４５】
溶融樹脂は、上記共重合体以外の成分を含有していてもよい。このような成分としては、例えば、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、安定剤等が挙げられる。
【００４６】
溶融樹脂における共重合体の含有量は、溶融樹脂全量に対して、９５〜１００質量％であることが好ましく、９９〜１００質量％であることがより好ましい。
【００４７】
本実施形態に係る光学フィルムは、溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜する製膜工程を備える製造方法により得ることができる。以下、光学フィルムの製造方法の一態様について詳細に説明する。
【００４８】
本態様において、押出機は、溶融樹脂を吐出するダイリップ（Ｔダイ）を備え、当該ダイリップから溶融樹脂を所定の厚みでキャストロール上に連続的に吐出する。ダイリップから吐出された溶融樹脂は、キャストロールによって搬送されるとともに、必要に応じて冷却されることでフィルム成形（製膜）される。
【００４９】
押出機は、溶融樹脂を所望の温度で押出することができる。本態様において、押出し温度は１３０℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２８０℃以下であることがより好ましい。押出し温度が１３０℃以上であると、上記共重合体を含む溶融樹脂が十分に溶融混練されるため、未溶融物がフィルム中に残存することが防止され、製造効率が一層向上する。また、押出し温度が３００℃以下であると、熱分解によるフィルムの着色や、熱分解物のダイリップへの付着を防止することができる。
【００５０】
本態様においては、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度をＶ１（ｍ／分）、キャストロールの表面速度をＶ２（ｍ／分）としたときに、その比Ｖ２／Ｖ１が１．２以上１５以下となるように、押出機のスクリュー回転数、キャストロールの回転速度、ダイリップのリップ間クリアランスを調整する。
【００５１】
このようにして、溶融樹脂の吐出速度よりもキャストロールによる溶融樹脂の引き取り速度を速めることで、ダイリップとキャストロール上の着地点との間にある溶融樹脂が、伸張変形される。その結果、キャストロール上で冷却固化したフィルムが破断し難くなり、安定して搬送することが可能となる。
【００５２】
このメカニズムとしては、ダイリップとキャストロール上の着地点との間で溶融樹脂が伸張変形する過程で、上記共重合体のポリマー主鎖が、フィルム面に対して平行に配向するためと考えられる。そして、上記溶融樹脂に対してこのような方法を採用することで、延伸によりポリマー主鎖を配向させた場合よりも配向複屈折率の上昇を抑えながら、耐クラック性を向上させることができるという優れた効果が得られる。
【００５３】
ここで、ダイリップからの溶融樹脂の吐出速度Ｖ１の測定方法について詳述する。まず、１分間の間に吐出される溶融樹脂の体積ＶＯ（ｍ３）を求める。１分間の間に成形され、室温２５℃まで冷却されたフィルムの幅をＷ（ｍ）、長さをＬ（ｍ）、膜厚をｔ（ｍ）とし、室温２５℃の状態から吐出される溶融樹脂の温度にしたときの樹脂の体積膨張率をα（−）とすると、体積ＶＯ（ｍ３）は次式（１）で表される。
ＶＯ＝Ｗ×Ｌ×ｔ×α …（１）
【００５４】
樹脂の体積膨張率α（−）は、室温２５℃のフィルムの密度をρ１（ｇ／ｃｍ３）とし、ダイリップより吐出されたときの温度における溶融樹脂の密度をρ２（ｇ／ｃｍ３）としたときに次式（２）で表される。
α＝ρ１／ρ２ …（２）
【００５５】
室温２５℃のフィルムの密度ρ１（ｇ／ｃｍ３）は、水中置換法やピクノメーター法など、一般的に広く知られている方法で測定することができる。ダイリップより吐出されたときの温度における溶融樹脂の密度ρ２（ｇ／ｃｍ３）は、メルトマスフローレイトやメルトボリュームフローレイト測定装置である、株式会社東洋精機製作所のメルトインデックサＦ−Ｆ０１を用いて測定することができる。
【００５６】
ダイリップより１分間の間に吐出される溶融樹脂の体積ＶＯ（ｍ３）が求まったら、ダイリップ先端の開口断面積Ａ（ｍ２）を用いて、次式（３）により、ダイリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）を計算することができる。
Ｖ１＝ＶＯ／Ａ …（３）
【００５７】
キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）はキャストロールの外周速度で決まり、キャストロール上で冷却固化したフィルムの搬送速度と同意義である。
【００５８】
押出機のダイリップには、通常、押し引きボルトにより、リップ間クリアランスを任意に調整できる機構が備わっている。このリップ間クリアランスの調整機構により、ダイリップ先端の開口断面積Ａ（ｍ２）を調整し、溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）と、キャストロール表面速度Ｖ２（ｍ／分）との比を変更しても、膜厚が一定のフィルムを製膜することができるようになる。
【００５９】
比Ｖ２／Ｖ１は、１．２以上１５以下であり、１．３以上１０以下であることがより好ましく、１．４以上８以下であることがより好ましい。比Ｖ２／Ｖ１が１．２より小さいと、キャストロール上で冷却固化したフィルムが脆いために、ライン搬送中に破断してしまい、フィルムを巻き取ることができない、或いは製膜工程と後述する延伸工程とが一貫ラインの場合には、延伸工程に原反フィルムを供することができない、という問題が発生する。すなわち、比Ｖ２／Ｖ１が１．２より小さいと、安定して上記溶融樹脂を用いた光学フィルムを製造することができない。また、比Ｖ２／Ｖ１が１５より大きいと、原反フィルムの厚みムラが大きくなったり、ダイリップより吐出される溶融樹脂に穴が開くなどの問題が生じる。
【００６０】
製膜工程により製膜されたフィルムは、必要に応じて延伸工程に供することができる。例えば、製膜工程を経たフィルムの引張り強度を測定したとき、フィルムの搬送方向の引張り強度と幅方向の引張り強度との和が１４０ＭＰａ未満のとき、より良好な耐クラック性を得るためにフィルムを延伸工程に供することが好ましい。上記和が１４０ＭＰａ以上であれば必ずしも延伸工程は必要ではない。
【００６１】
延伸工程では、製膜工程により製膜されたフィルムを延伸する。延伸の方法としては、例えば、周速差を利用したロール間縦延伸や、テンター装置による横延伸があり、これらを組み合わせた逐次２軸延伸法も適用できる。また、テンター延伸装置において、フィルム端部を把持するクリップ間隔がフィルムの搬送方向にも拡がる同時２軸延伸装置を用いてもよい。
【００６２】
延伸装置としては押し出し製膜機と一貫ラインでもよく、押し出し製膜機により巻き取った原反をオフラインで延伸装置に送り出して延伸する方法でもよい。
【００６３】
延伸温度としては原反フィルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときにＴｇ＋２℃以上、Ｔｇ＋２０℃以下が好ましく、Ｔｇ＋５℃以上、Ｔｇ＋１５℃以下がさらに好ましい。延伸温度がＴｇ＋２℃より低い場合は、延伸中にフィルムが破断したり、フィルムのヘイズが上昇しやすいという問題が生じる場合があり、Ｔｇ＋２０℃よりも高い場合はポリマー主鎖が配向し難く、延伸しても十分なポリマー主鎖配向度が得られない場合がある。
【００６４】
延伸倍率としては、少なくとも１方向に対し１．１倍以上３倍以下の範囲とするのが好ましい。延伸倍率が１．１倍よりも小さいと、ポリマー主鎖を配向させてフィルムの耐クラック性を向上させる効果がほとんどない。延伸倍率が３倍よりも大きいと、フィルムが白濁したり、フィルムが破断するなどの問題が生じる場合がある。
【００６５】
以下、光学フィルムの諸特性について詳述する。
【００６６】
光学フィルムの膜厚は、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上１２０μｍ以下であることがより好ましく、さらに好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である。光学フィルムの膜厚が１０μｍ以上であると、光学フィルムを偏光板に張り合わせる場合等における光学フィルムの取り扱い性がより良好となる。また、膜厚が１５０μｍ以下であると、ヘイズの増加を十分に抑えることができ、単位面積あたりの材料コストの増加も抑えることができる。
【００６７】
光学フィルムの配向複屈折性は、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製Ａｘｏｓｃａｎ装置にてフィルムの面内位相差値であるレタデーション（Ｒｅ）と厚み方向位相差値であるＲｔｈを測定して評価することができる。
【００６８】
Ｒｅは、フィルム面内の１方向の屈折率をｎｘ、それと直行する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき次式（４）で表される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ （ｎｍ） …（４）
【００６９】
Ｒｔｈはフィルム面内の１方向の屈折率をｎｘ、それと直行する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚み方向の屈折率をｎｚ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき次式（５）で表される。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ （ｎｍ） …（５）
【００７０】
液晶表示装置の偏光板保護フィルムなどに用いられる、低複屈折性の光学フィルムとしては、ＲｅとＲｔｈの絶対値が小さいほど像質が向上する。ＲｅとＲｔｈの絶対値をともに８ｎｍ以下にすることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以下である。
【００７１】
本実施形態においては、ＲｅとＲｔｈの絶対値が例えば８ｎｍ以下となるように、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の種類を選択し、共重合比率を調整し、上記比Ｖ２／Ｖ１を調整し、さらに必要に応じて延伸工程での延伸倍率を調整することができる。
【００７２】
光学フィルムの光弾性複屈折は、配向複屈折性と同じくＡｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製Ａｘｏｓｃａｎ装置にてフィルムの位相差値であるレタデーション（Ｒｅ）のフィルムにかけた応力による変化量を測定し、光弾性係数Ｃ［１／Ｐａ］として求められる。具体的な光弾性係数Ｃの算出方法は次式（６）のとおりである。
Ｃ＝ΔＲｅ／（Δσ×ｔ） …（６）
【００７３】
Δσはフィルムにかかった応力の変化量で単位は［Ｐａ］、ｔはフィルムの膜厚で単位は［ｍ］、ΔＲｅはΔσの応力の変化量に対応した面内位相差値の変化量で単位は［ｍ］である。
【００７４】
液晶表示装置の偏光板保護フィルムなどに用いられる、低複屈折性の光学フィルムとしては、光弾性係数Ｃの絶対値が小さいほど像質が向上する。光弾性係数Ｃは、好ましくは８×１０−１２（／Ｐａ）以下であり、より好ましくは５×１０−１２（／Ｐａ）以下であり、さらに好ましくは３×１０−１２（／Ｐａ）以下である。
【００７５】
本実施形態においては、光弾性係数Ｃが例えば８×１０−１２（／Ｐａ）以下となるように、（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）及び（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）の種類を選択し、共重合比率を調整し、上記比Ｖ２／Ｖ１を調整し、さらに必要に応じて延伸工程での延伸倍率を調整することができる。
【００７６】
光学フィルムの引張り強度は、株式会社東洋精機社製のストログラフＥＩＩ、型式ＥＩＩ−Ｌ０５を使用し、ＪＩＳ Ｋ７１６１の規格に準拠して測定することができる。引張り強度とは、引張り試験中に加わった最大引張り応力のことで、引張り強さとも呼ばれる。単位は（Ｍｐａ）である。
【００７７】
一般に、ポリマーフィルムの引張り強度は、モノマーの種類や共重合比率により変わるだけでなく、ポリマー主鎖の配向状態によっても変わってくる。例えば、ポリマー主鎖が配向している方向の引張り強度は上昇し、ポリマー主鎖が配向している方向とは垂直方向の引張り強度は低下する。２軸延伸フィルムのように、フィルムの面に対してポリマー主鎖が平行に配向しているフィルムは、フィルムの搬送方向と、幅方向ともに引張り強度は上昇する。したがって、フィルムの搬送方向引張り強度と、幅方向引張り強度との和は、フィルムの面に対してポリマー主鎖がどれだけ平行に配向しているかを知るひとつの指標となる。
【００７８】
本実施形態において、光学フィルムの搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は、好ましくは１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下であり、より好ましくは１５０ＭＰａ以上３１０ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは１６０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下である。上記和が上記範囲となるように光学フィルムを製造することにより、上記溶融樹脂を用いた場合において、一層優れた低複屈折性と耐クラック性とを両立する光学フィルムを製造することができる。
【００７９】
上記和が１４０Ｍｐａ以上であると、光学フィルムとして好適な機械的強度が得られ、クラック等の発生を十分に抑制することができる。また上記和が３３０ＭＰａ以下であると、厚み方向位相差値であるＲｔｈが一層小さくなるとともに、ヘイズの上昇が十分に抑制され、優れた透明性が得られる。そのため、このような光学フィルムは、液晶表示装置の偏光板保護フィルム等の用途に一層好適に用いることができる。
【００８０】
次いで、光学フィルムの耐クラック性評価方法について説明する。耐クラック性を評価する簡便な方法として、フィルムを−１８０°から１８０°に繰り返し折り曲げたときに破断した回数で評価する方法が挙げられる。フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であると、耐クラック性が良好であり、光学フィルムとしての使用により好適である。
【００８１】
例えば、偏光板保護フィルムの耐クラック性評価方法として、ガラス基盤にのりを介しフィルムを張り合わせ、−２０℃から６０℃の範囲で昇温、降温を３０分間隔で５００サイクル繰り返すヒートショック試験が知られているが、上述の折り曲げ試験で破断してしまう折り曲げ回数の和が１０回以上であると、ヒートショック試験でもクラックの発生が十分に抑制される。したがって、フィルムの折り曲げ試験において、搬送方向に繰り返し折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に繰り返し折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であると、ヒートショック試験の観点からも光学フィルムとしてより良好な耐クラック性を有しているといえる。
【００８２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００８４】
（実施例１）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９８質量％及びベンジルメタクリレート２質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−１）」という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−１）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０５℃であった。
【００８５】
この粒子状のポリマー（Ａ−１）をテクノベル社製の２軸スクリュー式押し出し機ＫＺＷ−３０ＭＧにてフィルムとした。２軸押し出し機のスクリュー径は１５ｍｍ、スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）は３０であり、押し出し機にはアダプタを介し、ハンガーコートタイプのＴダイが設置されている。Ｔダイのリップ部には、押し引きボルトにより、リップ間クリアランスを２０（μｍ）から１０００（μｍ）の範囲で任意に調整できる機構が備わっている。このリップ間クリアランスの調整機構により、溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）と、キャストロール表面速度Ｖ２（ｍ／分）との比を変更しても、膜厚が一定のフィルムを製膜することができる。Ｔダイリップよりポリマーの溶融体がカーテン状となり冷却ロール上に吐出され、室温まで冷却されながら搬送され、巻き取りロールに巻き取られてフィルムとなる。押し出し温度Ｔｐ（℃）に関しては、一般的にガラス転移温度がＴｇ（℃）である非結晶性ポリマーの場合、式（７）が最適となることが知られているため、これに習い２１９℃とした。
Ｔｐ＝５（Ｔｇ＋７０）／４ …（７）
【００８６】
ここで、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）であり、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）であった。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−４．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−３．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【００８７】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４３（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）であった。
【００８８】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであり、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）以下かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）以下であるため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用しても、像質の悪化は認められなかった。また、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）以上であったため、偏光板のヒートショック試験に耐え得るもので、耐クラック性も問題なかった。得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立している光学フィルムであった。
【００８９】
（実施例２）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）として、その比Ｖ２／Ｖ１を４（−）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。
【００９０】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−８．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−７．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−３．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６６（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【００９１】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９２】
（実施例３）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９２質量％及びベンジルメタクリレート８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−２）」）という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−２）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０３℃であった。
【００９３】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ａ−２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例３において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）であり、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）である。
【００９４】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、正面位相差Ｒｅを測定した結果は−１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−１．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２０（回）であった。
【００９５】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９６】
（実施例４）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を３．７５（ｍ／分）として、その比Ｖ２／Ｖ１が１５（−）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフィルムを製造した。
【００９７】
得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−５．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１８０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は４０（回）であった。
【００９８】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【００９９】
（実施例５）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１００】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１０１】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて自由端１軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向に１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１０２】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−６．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−４．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１６５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が２０（回）であった。
【０１０３】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１０４】
（実施例６）
延伸工程における延伸方法を２軸延伸とし、搬送方向と幅方向を同時に１．２倍の延伸倍率で延伸したこと以外は、実施例５と同様の方法で延伸フィルムを製造した。
【０１０５】
なお、実施例６においても、製膜工程における比Ｖ２／Ｖ１が１．２（−）のまま、延伸後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整した。また、実施例５と同様に、延伸速度は搬送方向と幅方向ともに２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とした。
【０１０６】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは０．１×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は２００（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は６６（回）であった。
【０１０７】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１０８】
（実施例７）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてベンジルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート８２質量％、ベンジルメタクリレート１８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ａ−３）」という。）を得た。得られたポリマー（Ａ−３）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０１℃であった。
【０１０９】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ａ−３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例７において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は０．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは０．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２２（回）であった。
【０１１０】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１１】
（実施例８）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例７と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１１２】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１１３】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．８倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０（μｍ）であった。
【０１１４】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は３２５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は２８９（回）であった。
【０１１５】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１６】
（実施例９）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート９２質量％及びフェノキシエチルメタクリレート８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−１）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−１）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０３℃であった。
【０１１７】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−１）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例９において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−２．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−１．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１１８】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１１９】
（実施例１０）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例９と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、フィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１２０】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１２１】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて自由端１軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向に１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１２℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１２２】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅは−４．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−３．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−１．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１６０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１５（回）であった。
【０１２３】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１２４】
（実施例１１）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート８２質量％及びフェノキシエチルメタクリレート１８質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−２）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−２）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０１℃であった。
【０１２５】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例１１において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは０．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは４．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４５（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１２６】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１２７】
（実施例１２）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたこと以外は、実施例１１と同様にしてフィルムを製造した。得られたフィルムの膜厚は４０（μｍ）であったが、製膜工程を経たフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であった。
【０１２８】
そこで、比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）としたまま、延伸工程後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数、キャストロールの回転速度及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、再度フィルムを製造した。
【０１２９】
得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１３０】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは４．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は２００（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１５０（回）であった。
【０１３１】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３２】
（実施例１３）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート７５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート２５質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、場合により「ポリマー（Ｂ−３）」という。）を得た。得られたポリマー（Ｂ−３）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、９５℃であった。
【０１３３】
ポリマー（Ａ−１）にかえてポリマー（Ｂ−３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。なお、実施例１３において、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は２．５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は６．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは５．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１３４】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３５】
（実施例１４）
実施例１３と同じポリマー（Ｂ−３）を用い、延伸工程後の膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における押出し機スクリュー回転数及びＴダイのリップ間クリアランスを調整して、フィルムを製造した。Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を２．５（−）とした。得られたフィルムについて、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１０４℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１３６】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は７．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１５０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１３７】
得られた延伸フィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１３８】
（実施例１５）
Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を４．０（−）としたこと以外は、実施例１３と同様にしてフィルムを製造した。
【０１３９】
得られたフィルムの面内位相差Ｒｅは８．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは７．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは７．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１５０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１８（回）であった。
【０１４０】
得られたフィルムは透明性に優れたものであり、低複屈折性と耐クラック性が両立した光学フィルムであった。
【０１４１】
（比較例１）
上述の懸濁重合法により、メチルメタクリレート１００質量％からなる粒子状のホモポリマーを重合した。メチルメタクリレートのホモポリマーは負の固有複屈折率と負の光弾性係数を有していた。得られたポリマーの重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、１０９℃であった。
【０１４２】
得られたホモポリマーを用いて、実施例１と同様の方法でフィルムを製造した。このとき、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は１．２（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−３．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−２．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【０１４３】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１３０（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は４（回）であった。
【０１４４】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであり、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）以下かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）以下であるため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用しても、像質の悪化は認められなかった。しかし、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１３０（Ｍｐａ）と低く、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和が１０（回）未満であり、偏光板のヒートショック試験の結果、クラックが発生するフィルムであった。すなわち、このフィルムは耐クラック性が低く光学フィルムとしては使用し難いことが分かった。
【０１４５】
（比較例２）
比較例１のメチルメタクリレートのホモポリマーからなるフィルムは、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１３０（Ｍｐａ）と低いために、耐クラック性が低く光学フィルムとしては使用し難いことが分かった。そこで、比較例２では、フィルムを延伸した。具体的には、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は１．２（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を１．２（−）のまま、延伸工程後に膜厚が４０（μｍ）となるよう、製膜工程における、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、フィルムを作製した。
【０１４６】
得られたフィルムを、井本製作所（株）社製のフィルム延伸機ＩＭＣ−１９０Ａにて同時２軸延伸を施し、延伸フィルムサンプルを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに１．２倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とした。延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１４７】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は−６．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−１２．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１３９（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は９（回）であった。
【０１４８】
得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであったが、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値が８（ｎｍ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）未満であり、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和も１０（回）未満であったために、偏光板のヒートショック試験でもクラックが発生するフィルムであった。メチルメタクリレートのホモポリマーを材料とした場合、フィルムの延伸を施しても、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１４９】
（比較例３）
比較例１と同じメチルメタクリレートのホモポリマーを重合した。得られたメチルメタクリレートのホモポリマーを、比較例１よりもポリマー主鎖がフィルム面に配向する方法にて押出し製膜した。すなわち、Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１を４（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は−９．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは−８．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは−４．５×１０−１２（１／Ｐａ）であった。
【０１５０】
得られたフィルムの引張り強度を測定した結果、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）であった。折り曲げ試験の結果、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１０（回）であった。
【０１５１】
得られたフィルムの搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和が１４０（Ｍｐａ）であり、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和も１０（回）であったために、偏光板のヒートショック試験において辛うじてクラックの発生はなかった。しかし、得られたフィルムの目視検査では白濁なく、透明性に優れたものであったが、面内位相差Ｒｅの絶対値が８（ｎｍ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。メチルメタクリレートのホモポリマーを材料とした場合、製膜工程で比Ｖ２／Ｖ１の値を大きくしても、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１５２】
（比較例４）
実施例３と同様にしてポリマー（Ａ−２）を得た。このポリマー（Ａ−２）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を１．０（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．１５（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が１．１５（−）となるように、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、厚み４０（μｍ）のフィルムの製膜を試みた。しかし、キャストロール上で冷却固化したフィルムをパスロールにより搬送している最中、または巻き取りロールにフィルムを巻き取っている最中にフィルムが破断してしまい、安定してフィルムを作成することができなかった。
【０１５３】
（比較例５）
実施例３と同様にしてポリマー（Ａ−２）を得た。このポリマー（Ａ−２）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．２４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を３．８４（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が１６（−）となるように、押出し機スクリュー回転数とＴダイのリップ間クリアランスを調整して、厚み４０（μｍ）のフィルムの製膜を試みた。しかし、Ｔダイのリップ先端と、キャストロールの間にある溶融樹脂が不均一に伸張変形してしまい、フィルムの厚いところでは８０（μｍ）、薄いところでは１０（μｍ）といった厚みムラの大きいフィルムしか作成できなかった。
【０１５４】
（比較例６）
実施例７と同様にしてポリマー（Ａ−３）を得た。このポリマー（Ａ−３）を押出し機に投入し、Ｔダイのリップより吐出される溶融樹脂の吐出速度Ｖ１を０．４（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２を１．０（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１が２．５（−）となるようにフィルムを製膜した。得られたフィルムについて、実施例８と同じ装置で２軸延伸を施し、延伸フィルムサンプルを得た。延伸倍率は搬送方向、幅方向ともに３．１倍（−）、延伸速度は２．９倍／分、延伸温度は（ガラス転移温度）＋９℃となるように１１０℃とし、延伸後のフィルム膜厚は４０μｍであった。
【０１５５】
得られた延伸フィルムの面内位相差Ｒｅを測定した結果は１．５（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは２．５（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは６．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は３４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は３３０（回）であった。
【０１５６】
このフィルムを目視検査した結果、白濁しており、透明性が損なわれていた。そのため、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用したときに、像質の悪化が認められた。
【０１５７】
（比較例７）
（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）としてメチルメタクリレートを、（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）としてフェノキシエチルメタクリレートを選択し、上述の懸濁重合法によりメチルメタクリレート５５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート４５質量％を共重合して、粒子状のポリマー（以下、「ポリマー（Ｂ−４）」という。）を重合した。得られたポリマー（Ｂ−４）の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、１．８×１０５であった。また、ガラス転移温度を示差走査熱量測定により測定した結果、８５℃であった。
【０１５８】
このポリマー（Ｂ−４）を押出し製膜機に投入し、フィルムを得た。Ｔダイのリップより吐出された溶融樹脂の吐出速度Ｖ１は０．２５（ｍ／分）、キャストロール表面速度Ｖ２は３．７５（ｍ／分）とし、その比Ｖ２／Ｖ１は１５（−）とした。得られたフィルムの厚みは４０（μｍ）であり、面内位相差Ｒｅを測定した結果は２３．０（ｎｍ）、厚み方向位相差Ｒｔｈは１８．０（ｎｍ）であった。光弾性係数Ｃは１８．０×１０−１２（１／Ｐａ）であった。また、搬送方向引張り強度と幅方向引張り強度との和は１４０（Ｍｐａ）、フィルムの搬送方向に折り曲げたときに破断してしまう折り曲げ回数と、幅方向に折り曲げたときに破断してしまう回数との和は１１（回）であった。
【０１５９】
得られたフィルムは透明性に優れたものであったが、フィルムのＲｅとＲｔｈの絶対値がともに８（ｎｍ）よりも大きく、かつ光弾性係数Ｃも８×１０−１２（１／Ｐａ）よりも大きく、液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして使用した場合に、像質が悪化した。メチルメタクリレート５５質量％及びフェノキシエチルメタクリレート４５質量％からなるポリマーを材料とした場合、偏光板保護フィルムとして必要な低複屈折性と耐クラック性を兼ね備えたものを作成することができなかった。
【０１６０】
実施例及び比較例の結果を表１〜４に示す。なお、表中、透明性目視評価の結果は、白濁が無く透明性に優れたものをＡ、白濁があり透明性が損なわれていたものをＢとして記載した。
【０１６１】
【表１】
【０１６２】
【表２】
【０１６３】
【表３】
【０１６４】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって
前記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、
前記ダイリップからの前記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する、前記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルム。
【請求項２】
前記（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号と、前記（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号とが、逆である、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
面内位相差Ｒｅの絶対値及び厚さ方向位相差Ｒｔｈの絶対値が、いずれも８ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
光弾性係数の絶対値が、８×１０−１２（／Ｐａ）以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記キャストロールによる搬送方向における引張り強度と該搬送方向に直交する幅方向の引張り強度との和が、１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学フィルムを備える液晶表示装置。
【請求項７】
押出機のダイリップからキャストロール上に溶融樹脂を連続的に吐出する製膜工程を備え、
前記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、
前記ダイリップからの前記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する前記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
溶融樹脂を押出機のダイリップからキャストロール上に連続的に吐出して製膜された光学フィルムであって
前記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、
前記ダイリップからの前記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する、前記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルム。
【請求項２】
前記（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号と、前記（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）をホモポリマーとしたときの光弾性係数の符号とが、逆である、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
面内位相差Ｒｅの絶対値及び厚さ方向位相差Ｒｔｈの絶対値が、いずれも８ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
光弾性係数の絶対値が、８×１０−１２（／Ｐａ）以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記キャストロールによる搬送方向における引張り強度と該搬送方向に直交する幅方向の引張り強度との和が、１４０Ｍｐａ以上３３０Ｍｐａ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学フィルムを備える液晶表示装置。
【請求項７】
押出機のダイリップからキャストロール上に溶融樹脂を連続的に吐出する製膜工程を備え、
前記溶融樹脂は、ホモポリマーとしたときに負の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）７５〜９９質量％と、ホモポリマーとしたときに正の固有複屈折率を示す（メタ）アクリレートモノマー（Ｂ）１〜２５質量％との共重合体を含有し、
前記ダイリップからの前記溶融樹脂の吐出速度Ｖ１（ｍ／分）に対する前記キャストロールの表面速度Ｖ２（ｍ／分）の比Ｖ２／Ｖ１が、１．２以上１５以下である、光学フィルムの製造方法。
【公開番号】特開２０１３−７８９００（Ｐ２０１３−７８９００Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０３２１（Ｐ２０１１−２２０３２１）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
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