延伸積層フィルム
【課題】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、長尺で巻取り可能であり、接着性が改善され、偏光板や液晶表示装置の材料として有用なフィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなるフィルムであって、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、ｂ）０．０３＊Ｔ＜ＴS＜０．１＊Ｔであり、ｃ）Ｐ≦１．０＊１０-3であることを特徴とする延伸積層フィルム。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなるフィルムであって、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、ｂ）０．０３＊Ｔ＜ＴS＜０．１＊Ｔであり、ｃ）Ｐ≦１．０＊１０-3であることを特徴とする延伸積層フィルム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
液晶表示装置には、液晶セルの複屈折による位相差を補償するために位相差フィルムが広く用いられている。これまで、様々な構成の位相差フィルムが提案されてきたが、透明樹脂を延伸により配向させて得られる延伸フィルムが広く用いられてきた。該延伸フィルムとしては、耐熱性等に優れるポリカーボネート樹脂からなるフィルムが挙げられるが、特に、耐熱性に優れ、吸湿性が低く、光弾性定数が小さい脂環式ポリオレフィン樹脂からなるフィルムが近年注目を浴びている。
【０００２】
しかしながら、脂環式ポリオレフィン樹脂からなる延伸フィルムは従来の材料に対し接着性に劣るという欠点があった。特に偏光板の保護フィルムと位相差フィルムを兼ねる用途においては偏光子のＰＶＡとの接着強度が劣ることは大きな問題であった（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる問題に対し、脂環式ポリオレフィンフィルムの表面に対してコロナ処理を行ったり接着剤を改良したりすることにより解決が試みられてきたが（特許文献２参照）、未だ接着強度の改善は不十分である。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４３８１２号公報
【特許文献２】特開２００５−７０１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、接着性が改善され、偏光板や液晶表示装置の材料として有用なフィルム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】
【０００６】
本発明者は上記課題を改善するために鋭意研究を重ねた結果、特定のガラス転移温度、及び配向度を持つ樹脂層を積層してなり、かつ、厚みの調整された延伸積層フィルムを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明によれば下記のものが提供される。
〔１〕 熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなる延伸積層フィルムであって、
熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、
ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、
ｂ）０．０３×Ｔ＜ＴS＜０．１×Ｔであり、
ｃ）Ｐ≦１．０×１０-3である、
ことを特徴とする延伸積層フィルム。
〔２〕 前記ＴｇAが、１００〜１２５（℃）であることを特徴とする〔１〕に記載の延伸積層フィルム。
〔３〕 前記ＴｇBが、１３０（℃）以上であることを特徴とする〔１〕または〔２〕に記載の延伸積層フィルム。
〔４〕 前記脂環式ポリオレフィン樹脂が、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔５〕 前記熱可塑性樹脂が、脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔６〕 Ａ層−Ｂ層−Ａ層の順番に積層してなることを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔７〕 〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の延伸積層フィルムと、偏光膜とを積層してなる偏光板。
〔８〕 〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の延伸積層フィルムを備えてなる液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、厚みムラが小さく長尺で巻取り可能であり、接着性が顕著に改善された延伸積層フィルムが提供される。係る本発明の延伸積層フィルムは、偏光板、液晶表示装置のほか、各種光学材料として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の延伸積層フィルムは、熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを積層してなるフィルムである。ここで脂環式ポリオレフィン樹脂とは、その繰り返し構造中に脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂である。脂環構造はポリオレフィンの主鎖、側鎖のいずれに存在していても良いが、その中でも、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂が好ましい。
【０００９】
上記の脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂の脂環構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。本発明に使用される脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、本発明の延伸積層フィルムの透明性および耐熱性が向上する。
【００１０】
脂環式ポリオレフィン樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。脂環式ポリオレフィン樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００１１】
ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体又はそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体又はそれらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物（水素添加物）は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【００１２】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ〔４．４．０．１2,5．１7,10〕ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１３】
極性基の種類としては、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。
【００１４】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。
【００１５】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に（共）重合することにより得ることができる。
【００１６】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
【００１７】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
【００１８】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素添加物、およびノルボルネン構造を有する単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加重合体の水素添加物は、これらの重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素添加触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を好ましくは９０％以上水素添加することによって得ることができる。
【００１９】
ノルボルネン系樹脂の中でも、繰り返し単位として、Ｘ：ビシクロ〔３．３．０〕オクタン−２，４−ジイル−エチレン構造と、Ｙ：トリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカン−７，９−ジイル−エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して９０重量％以上であり、かつ、Ｘの含有割合とＹの含有割合との比が、Ｘ：Ｙの重量比で１００：０〜４０：６０であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、本発明の延伸積層フィルムを長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れるものとすることができる。
【００２０】
本発明に用いる脂環式ポリオレフィン樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定されるが、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン（溶媒がトルエンのときはポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度および成型加工性が高度にバランスされ好適である。
【００２１】
脂環式ポリオレフィン樹脂の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００２２】
本発明に用いる脂環式ポリオレフィン樹脂は、光弾性係数の絶対値が１０×１０-12Ｐａ-1以下であることが好ましく、７×１０-12Ｐａ-1以下であることがより好ましく、４×１０-12Ｐａ-1以下であることが特に好ましい。光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、
Ｃ＝Δｎ／σ
で表される値である。脂環式ポリオレフィン樹脂の光弾性係数が１０×１０-12Ｐａ-1を超えると、本発明の延伸積層フィルムの面内レターデーションのバラツキが大きくなるおそれがある。
【００２３】
本発明の延伸積層フィルムにおいては、上述の脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層に加え、熱可塑性樹脂からなるＡ層が含まれる。ここで熱可塑性樹脂としては、各種の熱可塑性樹脂を挙げることができ、例えば、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリエステルサルホン、変性アクリルポリマー等が挙げられる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性の観点から脂環構造を有するポリオレフィン樹脂が好ましく、中でも、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、Ａ層に好ましく用いる脂環構造を有するポリオレフィン樹脂の具体例としては、上述の脂環構造を有するポリオレフィン樹脂（Ｂ層に用いる樹脂として例示したもの）（但し、下述のように、ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）を満たすもの）を挙げることができる。
【００２４】
本発明の延伸積層フィルムにおいて、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度をＴｇB（℃）としたときに、ＴｇAとＴｇBの差が１０℃以上あることが必要であり、中でも１５℃以上であると良い。すなわち、ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、特にＴｇA＋１５（℃）≦ＴｇB（℃）であることが好ましい。ガラス転移温度の差が１０℃未満では得られる延伸積層フィルムの接着性が不十分となる。また、ＴｇAは１００〜１２５℃であることが好ましい。１００℃未満では耐熱性が不足する可能性があり、１２５℃を超えると得られる延伸積層フィルムの接着性が不十分となるおそれがある。さらに、ＴｇBは１３０℃以上であることが好ましく、１３０〜１６０℃の範囲にあることが特に好ましい。１３０℃未満では耐熱性の不足を招く可能性があり、１６０℃を超えると加工が困難になるおそれがある。
【００２５】
本発明における延伸積層フィルムの面内の平均レターデーション（Ｒｅ）及び厚み方向の平均レターデーション（Ｒｔｈ）は、一般的には、Ｒｅで５０〜２００ｎｍ程度であり、Ｒｔｈで１００〜３００ｎｍ程度であるが、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。
【００２６】
本発明における延伸積層フィルムの平均厚み（Ｔ（μｍ））は、機械的強度などの観点から、好ましくは３０〜９０μｍ、さらに好ましくは４０〜８０μｍである。
また、巾方向の厚みムラは巻取りの可否に影響を与えるため、好ましくはレンジで３ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以下とすることができる。
【００２７】
本発明の延伸積層フィルム中の残留揮発性成分の含有量は特に制約されないが、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が０．１重量％を超えると、経時的にフィルムの光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、ＲｅやＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の延伸積層フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。
【００２８】
揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００２９】
本発明の延伸積層フィルムの飽和吸水率は好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。飽和吸水率が上記範囲であると、ＲｅやＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の延伸積層フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。
【００３０】
飽和吸水率は、フィルムの試験片を一定温度の水中に一定時間、浸漬し、増加した質量の浸漬前の試験片質量に対する百分率で表される値である。通常は、２３℃の水中に２４時間、浸漬して測定される。
本発明の延伸積層フィルムにおける飽和吸水率は、例えば前記熱可塑性樹脂及び／又は前記脂環式ポリオレフィン樹脂中の極性基の量を減少させることにより、前記値に調節することができるが、好ましくは、極性基を持たない樹脂であることが望まれる。
【００３１】
本発明における延伸積層フィルムは、上述の熱可塑性樹脂からなるＡ層と脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層するものであれば良い。２層構造の積層フィルムに限定されず、３層またはそれ以上の層構成からなる積層フィルムであってもよい。中でも、Ａ層を最表層とする層構成が好ましく、特に、Ａ層−Ｂ層（芯層）−Ａ層の順番に積層してなるものが好ましい。Ａ層とＢ層とは、接着層を介して接しているものであってもよいが、直接に触れて接しているものであることが好ましい。
本発明において、Ａ層の全平均厚みＴsはフィルムの平均厚みをＴとした時に０．０３×Ｔ＜Ｔｓ＜０．１×Ｔの関係を満たす事が必要である。Ｔｓ≧０．１×Ｔでは延伸の際にフィルムの幅方向厚み斑が悪化し好ましくない。またＴｓ≧０．０３Ｔでは接着強度の顕著な上昇が見られないので好ましくない。
【００３２】
本発明の延伸積層フィルムにおいて、Ａ層は、その面配向係数Ｐが、１．０×１０-3以下であることが好ましく、０．５×１０-3以下であることがより好ましい。ここで、面配向係数とは、フィルム内の分子鎖の配向状態を示す指標であり、Ａ層の屈折率、すなわち、面内最大屈折率ｎx、ｎxに直行する方向の屈折率ｎy、及び厚み方向の屈折率ｎzから、以下の式に従って算出される数値である。
Ｐ＝（ｎx＋ｎy）／２−ｎz
本発明において、Ｐが１．０×１０-3を超える場合には、Ａ層の配向が過度となり、得られる延伸積層フィルムの接着性が低下するので好ましくない。
【００３３】
本発明の延伸積層フィルムは、Ｒｅのバラツキが１０ｎｍ以内、好ましくは５ｎｍ以内、さらに好ましくは２ｎｍ以内である。Ｒｅのバラツキを、上記範囲にすることにより、液晶表示装置用の位相差フィルムとして用いた場合に表示品質を良好なものにすることが可能になる。ここで、Ｒｅのバラツキは、光入射角０°（入射光線と本発明の延伸積層フィルム表面が直交する状態）の時のＲｅを積層体の幅方向に測定したときの、そのＲｅの最大値と最小値との差である。
【００３４】
本発明の延伸積層フィルムは長尺状であることが好ましい。長尺状とは、フィルムの幅方向に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものを言い、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものを言う。
【００３５】
本発明の延伸積層フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる層と前記脂環式ポリオレフィン樹脂からなる層とを積層してなる未延伸積層フィルムを延伸して得られたものであることが好ましい。
【００３６】
前記未延伸フィルムを成形する方法は、特に制限されないが、共押出成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及びコーティング成形方法などの公知の方法が適宜利用され得る。中でも、共押出成形方法が好ましい。
共押出成形法には、フラットなダイを用いたフラットダイ共押出成形法や、円筒形のダイを用いた共インフレーション成形法などなどがあるが、フラットダイ共押出成形法が好ましい。フラットダイ共押出成形法は、樹脂を押出機で加熱溶融後、フラットダイから共押し出しし、連続的にフィルム形状の成形品を得る方法である。フラットダイとしては、樹脂の分配流路の構造別に、Ｔダイ、コートハンガーダイ、フィッシュテールダイなどが挙げられる。押出機は樹脂を加熱混練して、一定押出量でダイよりフィルム形状で溶融体を押し出す。通常押出機とダイとの間にスクリーンやフィルタを入れて、ゲルや異物を除去することが好ましい。また使用される樹脂は、押出機に投入する前に乾燥し、水や揮発性溶剤の含有量を減らしておくことがフィッシュアイや気泡の発生を防止する上で好ましい。
【００３７】
本発明の延伸積層フィルムを製造する際の延伸方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を適用し得る。具体的には、ロール間の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法；固定するクリップの間隔が開かれて縦方向の延伸と同時にガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後にその両端部がクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法；が挙げられる。
【００３８】
縦方向に延伸する方法としては、ロール間でのＩＲ加熱方式、フロート方式等が上げられるが、本発明のフィルムの用途に求められる光学的な均一性を得るためには後者が好適である。延伸条件に特に制限はないが、延伸温度としてはＴｇB〜ＴｇB＋２０℃の範囲で、延伸倍率としては１．１〜３．０倍の範囲にて所望の光学特性を得るために調整すればよい。
【００３９】
横方向に延伸する方法としては、テンター法が挙げられる。この場合も延伸条件に特に制限はないが、延伸温度としてはＴｇB〜ＴｇB＋２０℃の範囲で、延伸倍率としては１．３〜５．０倍、好ましくは１．５〜４．０倍の範囲にて所望の光学特性を得るために調整すればよい。５．０以上の倍率は設備に過大な負荷がかかり現実的な値ではない。また１．３倍以下の倍率での延伸は幅方向厚みムラの悪化を招き好ましくない。
【００４０】
本発明の延伸積層フィルムにおける製膜では巾方向厚みムラの制御のため延伸ゾーンにおいて巾方向に温度差がつくような製膜をすることも可能である。延伸ゾーンにおいて巾方向の温度差をつけるにはノズルの開度を巾方向で調整したり、ＩＲヒーターを巾方向に並べて加熱制御したりするなど公知の手法を用いることができ、これと上述のレールパターン組み合わせにより、より厚みムラの制御された延伸積層フィルムを得ることが可能となる。
【００４１】
本発明の偏光板は、偏光膜の少なくとも片面に本発明の延伸積層フィルムを積層させてなる。偏光膜には、ポリピニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の従来に準じた適宜なビニルアルコール系ポリマーよりなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適宜な処理を適宜な順序や方式で施したもので、自然光を入射させると直線偏光を透過する適宜なものを用いることができる。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。偏光膜の厚さは、５〜８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
【００４２】
積層形態としては、本発明の延伸積層フィルムを偏光膜の両面に積層させても片面に積層させてもよく、また積層数にも特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。また、積層手法としては、必須手法ではないが、接着剤を用いて積層させることができる。延伸積層フィルムと偏光膜との間に本発明の特性を損なわない範囲で他の部材を介在させることもできる。
【００４３】
偏光膜の片側又は両側には、偏光膜の保護を目的として、適宜の接着層を介して保護フィルムが接着されていてもよい。保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂を有するフィルム等が好ましく用いられる。その樹脂の例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート重合体、脂環構造を有する重合体、ポリオレフィン重合体、ポリカーボネート重合体、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル重合体、ポリ塩化ビニル重合体、ポリスチレン重合体、ポリアクリロニトリル重合体、ポリスルホン重合体、ポリエーテルスルホン重合体、ポリアミド重合体、ポリイミド重合体、アクリル重合体等があげられる。
【００４４】
本発明の延伸積層フィルムと偏光膜が接する構成の場合は、延伸積層フィルムを偏光膜の保護フィルムとして兼用することができる。延伸積層フィルムを偏光膜の保護フィルムとして兼用することにより、保護フィルム一層を省いて液晶表示装置を薄型化するとともに、偏光膜の耐久性を向上することができる。
【００４５】
本発明の延伸積層フィルムは、容易に製造が可能で、複屈折の高度な補償が可能なので、それ単独あるいは他の部材と組み合わせて、位相差板や視野角補償フィルムとして、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置などに広く応用が可能である。液晶表示装置としては、例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、バーチカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーチカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント（ＣＰＡ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。
【００４６】
本発明の液晶表示装置において、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトや輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。バックライトとしては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。
【実施例】
【００４７】
本発明を、実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
【００４８】
（１）樹脂のガラス転移温度
セイコーインスツルメンツ製ＤＳＣ６２２０を用いて樹脂ペレットのガラス転移温度を測定した。条件はサンプル重量１０ｍｇ、昇温速度２０℃／ｍｉｎとした。
【００４９】
（２）各層の厚み
エポキシ樹脂に包埋したフィルムを大和光機（株）製ミクロトームＲＶ−２４０を用いて３０μｍ厚みにスライスしオリンパス製偏光顕微鏡ＢＸ５１を用いて観察し各層の厚みを決定した。
【００５０】
（３）厚みムラ
（株）ミツトヨ製スナップゲージＩＤ５４７−３０１を用いて巾方向に５ｃｍ間隔で厚みを測定し平均値を求める。次に最大値−最小値の値を厚みムラとした。
【００５１】
（４）配向係数Ｐ
メトリコン社製プリズムカプラ屈折率計Ｍｏｄｅｌ２０１０を用いて波長５９０ｎｍでの屈折率ｎx、ｎy、ｎzを測定し以下式に従って面配向係数を算出した。
Ｐ＝（ｎx＋ｎy）／２−ｎz
ここでｎxは面内最大屈折率、ｎyはｎxに直行する方向の屈折率、ｎzは厚み方向の屈折率を表している。
【００５２】
（５）剥離強度
得られた延伸フィルムを偏光フィルム（偏光膜）と常法によって貼りあわせ、２５ｍｍの幅に裁断して９０度剥離試験を実施し以下の基準で延伸フィルムと偏光フィルムとの間の剥離強度を評価した。
◎・・・材破壊が先に発生して試験不能
○・・・剥離強度３．０Ｎ以上
×・・・剥離強度３．０Ｎ未満
【００５３】
（実施例１〜３）
芯層用樹脂（Ｂ層）としてノルボルネン系樹脂であるＺＥＯＮＯＲ１４２０（ガラス転移温度１３７℃）、最表層用樹脂（Ａ層）としてＺＥＯＮＯＲ１０２０（ガラス転移温度１０４℃）（共に日本ゼオン（株）製）のペレットを１００℃で５時間乾燥した後、それぞれ別々の押出し機に供給した。樹脂は押出し機内で溶融された後、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経てフィードブロック内で合流しＴダイからキャスティングドラム上にシート状に押出されて冷却され厚み１４０μｍの未延伸フィルム（１）を得た。（１）はそのまま連続してフローティング方式の縦延伸装置に供給され表に示す条件で縦延伸を行った後、さらに連続してテンターに供給された。テンター内は表に示す温度、延伸倍率で進行方向に対し直角方向に延伸を施され最終的に表に示す２軸延伸フィルム（２）を１３００ｍｍの巾で得た。得られたフィルムは上記の巾で均一なものであった。
【００５４】
得られた２軸延伸フィルムは特開２００５−７０１４０号公報の実施例１にしたがって偏光フィルムと貼り合せ反対面にはトリアセチルセルロースを貼合して偏光板（３）を得た。偏光板（３）の剥離試験結果は良好であった。
【００５５】
（比較例１）
未延伸フィルムとしてＺＥＯＮＯＲ１４２０（日本ゼオン（株）製）単層品を用いたところ剥離強度が低下した。
【００５６】
（比較例２）
実施例１に対し表層厚みをアップさせたものは厚みムラが悪化し、ロール巻取りに支障を生じた。
【００５７】
（比較例３）
実施例１に対し表層厚みをダウンさせたものは剥離強度が不足していた。
【００５８】
（比較例４）
表層樹脂としてＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ（日本ゼオン（株）製：ガラス転移温度１２４℃）を用い表層の面配向係数Ｐを１．１×１０-3とした所、剥離強度が低下した。
【００５９】
（比較例５）
表層樹脂としてＺＥＯＮＥＸ４８０Ｒ（日本ゼオン（株）製：ガラス転移温度１３５℃）を用いたところ表層の面配向係数Ｐが１．４×１０-3となり、剥離強度が低下した。
【００６０】
【表１】
【背景技術】
【０００１】
液晶表示装置には、液晶セルの複屈折による位相差を補償するために位相差フィルムが広く用いられている。これまで、様々な構成の位相差フィルムが提案されてきたが、透明樹脂を延伸により配向させて得られる延伸フィルムが広く用いられてきた。該延伸フィルムとしては、耐熱性等に優れるポリカーボネート樹脂からなるフィルムが挙げられるが、特に、耐熱性に優れ、吸湿性が低く、光弾性定数が小さい脂環式ポリオレフィン樹脂からなるフィルムが近年注目を浴びている。
【０００２】
しかしながら、脂環式ポリオレフィン樹脂からなる延伸フィルムは従来の材料に対し接着性に劣るという欠点があった。特に偏光板の保護フィルムと位相差フィルムを兼ねる用途においては偏光子のＰＶＡとの接着強度が劣ることは大きな問題であった（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる問題に対し、脂環式ポリオレフィンフィルムの表面に対してコロナ処理を行ったり接着剤を改良したりすることにより解決が試みられてきたが（特許文献２参照）、未だ接着強度の改善は不十分である。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４３８１２号公報
【特許文献２】特開２００５−７０１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、接着性が改善され、偏光板や液晶表示装置の材料として有用なフィルム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】
【０００６】
本発明者は上記課題を改善するために鋭意研究を重ねた結果、特定のガラス転移温度、及び配向度を持つ樹脂層を積層してなり、かつ、厚みの調整された延伸積層フィルムを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明によれば下記のものが提供される。
〔１〕 熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなる延伸積層フィルムであって、
熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、
ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、
ｂ）０．０３×Ｔ＜ＴS＜０．１×Ｔであり、
ｃ）Ｐ≦１．０×１０-3である、
ことを特徴とする延伸積層フィルム。
〔２〕 前記ＴｇAが、１００〜１２５（℃）であることを特徴とする〔１〕に記載の延伸積層フィルム。
〔３〕 前記ＴｇBが、１３０（℃）以上であることを特徴とする〔１〕または〔２〕に記載の延伸積層フィルム。
〔４〕 前記脂環式ポリオレフィン樹脂が、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔５〕 前記熱可塑性樹脂が、脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔６〕 Ａ層−Ｂ層−Ａ層の順番に積層してなることを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
〔７〕 〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の延伸積層フィルムと、偏光膜とを積層してなる偏光板。
〔８〕 〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の延伸積層フィルムを備えてなる液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、厚みムラが小さく長尺で巻取り可能であり、接着性が顕著に改善された延伸積層フィルムが提供される。係る本発明の延伸積層フィルムは、偏光板、液晶表示装置のほか、各種光学材料として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の延伸積層フィルムは、熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを積層してなるフィルムである。ここで脂環式ポリオレフィン樹脂とは、その繰り返し構造中に脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂である。脂環構造はポリオレフィンの主鎖、側鎖のいずれに存在していても良いが、その中でも、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂が好ましい。
【０００９】
上記の脂環構造を含有するポリオレフィン樹脂の脂環構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。本発明に使用される脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、本発明の延伸積層フィルムの透明性および耐熱性が向上する。
【００１０】
脂環式ポリオレフィン樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。脂環式ポリオレフィン樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００１１】
ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体又はそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体又はそれらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物（水素添加物）は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【００１２】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ〔４．４．０．１2,5．１7,10〕ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１３】
極性基の種類としては、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。
【００１４】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。
【００１５】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に（共）重合することにより得ることができる。
【００１６】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
【００１７】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
【００１８】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素添加物、およびノルボルネン構造を有する単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加重合体の水素添加物は、これらの重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素添加触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を好ましくは９０％以上水素添加することによって得ることができる。
【００１９】
ノルボルネン系樹脂の中でも、繰り返し単位として、Ｘ：ビシクロ〔３．３．０〕オクタン−２，４−ジイル−エチレン構造と、Ｙ：トリシクロ〔４．３．０．１2,5〕デカン−７，９−ジイル−エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して９０重量％以上であり、かつ、Ｘの含有割合とＹの含有割合との比が、Ｘ：Ｙの重量比で１００：０〜４０：６０であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、本発明の延伸積層フィルムを長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れるものとすることができる。
【００２０】
本発明に用いる脂環式ポリオレフィン樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定されるが、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン（溶媒がトルエンのときはポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度および成型加工性が高度にバランスされ好適である。
【００２１】
脂環式ポリオレフィン樹脂の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００２２】
本発明に用いる脂環式ポリオレフィン樹脂は、光弾性係数の絶対値が１０×１０-12Ｐａ-1以下であることが好ましく、７×１０-12Ｐａ-1以下であることがより好ましく、４×１０-12Ｐａ-1以下であることが特に好ましい。光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、
Ｃ＝Δｎ／σ
で表される値である。脂環式ポリオレフィン樹脂の光弾性係数が１０×１０-12Ｐａ-1を超えると、本発明の延伸積層フィルムの面内レターデーションのバラツキが大きくなるおそれがある。
【００２３】
本発明の延伸積層フィルムにおいては、上述の脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層に加え、熱可塑性樹脂からなるＡ層が含まれる。ここで熱可塑性樹脂としては、各種の熱可塑性樹脂を挙げることができ、例えば、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリエステルサルホン、変性アクリルポリマー等が挙げられる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性の観点から脂環構造を有するポリオレフィン樹脂が好ましく、中でも、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、Ａ層に好ましく用いる脂環構造を有するポリオレフィン樹脂の具体例としては、上述の脂環構造を有するポリオレフィン樹脂（Ｂ層に用いる樹脂として例示したもの）（但し、下述のように、ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）を満たすもの）を挙げることができる。
【００２４】
本発明の延伸積層フィルムにおいて、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度をＴｇB（℃）としたときに、ＴｇAとＴｇBの差が１０℃以上あることが必要であり、中でも１５℃以上であると良い。すなわち、ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、特にＴｇA＋１５（℃）≦ＴｇB（℃）であることが好ましい。ガラス転移温度の差が１０℃未満では得られる延伸積層フィルムの接着性が不十分となる。また、ＴｇAは１００〜１２５℃であることが好ましい。１００℃未満では耐熱性が不足する可能性があり、１２５℃を超えると得られる延伸積層フィルムの接着性が不十分となるおそれがある。さらに、ＴｇBは１３０℃以上であることが好ましく、１３０〜１６０℃の範囲にあることが特に好ましい。１３０℃未満では耐熱性の不足を招く可能性があり、１６０℃を超えると加工が困難になるおそれがある。
【００２５】
本発明における延伸積層フィルムの面内の平均レターデーション（Ｒｅ）及び厚み方向の平均レターデーション（Ｒｔｈ）は、一般的には、Ｒｅで５０〜２００ｎｍ程度であり、Ｒｔｈで１００〜３００ｎｍ程度であるが、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。
【００２６】
本発明における延伸積層フィルムの平均厚み（Ｔ（μｍ））は、機械的強度などの観点から、好ましくは３０〜９０μｍ、さらに好ましくは４０〜８０μｍである。
また、巾方向の厚みムラは巻取りの可否に影響を与えるため、好ましくはレンジで３ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以下とすることができる。
【００２７】
本発明の延伸積層フィルム中の残留揮発性成分の含有量は特に制約されないが、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が０．１重量％を超えると、経時的にフィルムの光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、ＲｅやＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の延伸積層フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。
【００２８】
揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００２９】
本発明の延伸積層フィルムの飽和吸水率は好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。飽和吸水率が上記範囲であると、ＲｅやＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の延伸積層フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。
【００３０】
飽和吸水率は、フィルムの試験片を一定温度の水中に一定時間、浸漬し、増加した質量の浸漬前の試験片質量に対する百分率で表される値である。通常は、２３℃の水中に２４時間、浸漬して測定される。
本発明の延伸積層フィルムにおける飽和吸水率は、例えば前記熱可塑性樹脂及び／又は前記脂環式ポリオレフィン樹脂中の極性基の量を減少させることにより、前記値に調節することができるが、好ましくは、極性基を持たない樹脂であることが望まれる。
【００３１】
本発明における延伸積層フィルムは、上述の熱可塑性樹脂からなるＡ層と脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層するものであれば良い。２層構造の積層フィルムに限定されず、３層またはそれ以上の層構成からなる積層フィルムであってもよい。中でも、Ａ層を最表層とする層構成が好ましく、特に、Ａ層−Ｂ層（芯層）−Ａ層の順番に積層してなるものが好ましい。Ａ層とＢ層とは、接着層を介して接しているものであってもよいが、直接に触れて接しているものであることが好ましい。
本発明において、Ａ層の全平均厚みＴsはフィルムの平均厚みをＴとした時に０．０３×Ｔ＜Ｔｓ＜０．１×Ｔの関係を満たす事が必要である。Ｔｓ≧０．１×Ｔでは延伸の際にフィルムの幅方向厚み斑が悪化し好ましくない。またＴｓ≧０．０３Ｔでは接着強度の顕著な上昇が見られないので好ましくない。
【００３２】
本発明の延伸積層フィルムにおいて、Ａ層は、その面配向係数Ｐが、１．０×１０-3以下であることが好ましく、０．５×１０-3以下であることがより好ましい。ここで、面配向係数とは、フィルム内の分子鎖の配向状態を示す指標であり、Ａ層の屈折率、すなわち、面内最大屈折率ｎx、ｎxに直行する方向の屈折率ｎy、及び厚み方向の屈折率ｎzから、以下の式に従って算出される数値である。
Ｐ＝（ｎx＋ｎy）／２−ｎz
本発明において、Ｐが１．０×１０-3を超える場合には、Ａ層の配向が過度となり、得られる延伸積層フィルムの接着性が低下するので好ましくない。
【００３３】
本発明の延伸積層フィルムは、Ｒｅのバラツキが１０ｎｍ以内、好ましくは５ｎｍ以内、さらに好ましくは２ｎｍ以内である。Ｒｅのバラツキを、上記範囲にすることにより、液晶表示装置用の位相差フィルムとして用いた場合に表示品質を良好なものにすることが可能になる。ここで、Ｒｅのバラツキは、光入射角０°（入射光線と本発明の延伸積層フィルム表面が直交する状態）の時のＲｅを積層体の幅方向に測定したときの、そのＲｅの最大値と最小値との差である。
【００３４】
本発明の延伸積層フィルムは長尺状であることが好ましい。長尺状とは、フィルムの幅方向に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものを言い、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものを言う。
【００３５】
本発明の延伸積層フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる層と前記脂環式ポリオレフィン樹脂からなる層とを積層してなる未延伸積層フィルムを延伸して得られたものであることが好ましい。
【００３６】
前記未延伸フィルムを成形する方法は、特に制限されないが、共押出成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及びコーティング成形方法などの公知の方法が適宜利用され得る。中でも、共押出成形方法が好ましい。
共押出成形法には、フラットなダイを用いたフラットダイ共押出成形法や、円筒形のダイを用いた共インフレーション成形法などなどがあるが、フラットダイ共押出成形法が好ましい。フラットダイ共押出成形法は、樹脂を押出機で加熱溶融後、フラットダイから共押し出しし、連続的にフィルム形状の成形品を得る方法である。フラットダイとしては、樹脂の分配流路の構造別に、Ｔダイ、コートハンガーダイ、フィッシュテールダイなどが挙げられる。押出機は樹脂を加熱混練して、一定押出量でダイよりフィルム形状で溶融体を押し出す。通常押出機とダイとの間にスクリーンやフィルタを入れて、ゲルや異物を除去することが好ましい。また使用される樹脂は、押出機に投入する前に乾燥し、水や揮発性溶剤の含有量を減らしておくことがフィッシュアイや気泡の発生を防止する上で好ましい。
【００３７】
本発明の延伸積層フィルムを製造する際の延伸方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を適用し得る。具体的には、ロール間の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法；固定するクリップの間隔が開かれて縦方向の延伸と同時にガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後にその両端部がクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法；が挙げられる。
【００３８】
縦方向に延伸する方法としては、ロール間でのＩＲ加熱方式、フロート方式等が上げられるが、本発明のフィルムの用途に求められる光学的な均一性を得るためには後者が好適である。延伸条件に特に制限はないが、延伸温度としてはＴｇB〜ＴｇB＋２０℃の範囲で、延伸倍率としては１．１〜３．０倍の範囲にて所望の光学特性を得るために調整すればよい。
【００３９】
横方向に延伸する方法としては、テンター法が挙げられる。この場合も延伸条件に特に制限はないが、延伸温度としてはＴｇB〜ＴｇB＋２０℃の範囲で、延伸倍率としては１．３〜５．０倍、好ましくは１．５〜４．０倍の範囲にて所望の光学特性を得るために調整すればよい。５．０以上の倍率は設備に過大な負荷がかかり現実的な値ではない。また１．３倍以下の倍率での延伸は幅方向厚みムラの悪化を招き好ましくない。
【００４０】
本発明の延伸積層フィルムにおける製膜では巾方向厚みムラの制御のため延伸ゾーンにおいて巾方向に温度差がつくような製膜をすることも可能である。延伸ゾーンにおいて巾方向の温度差をつけるにはノズルの開度を巾方向で調整したり、ＩＲヒーターを巾方向に並べて加熱制御したりするなど公知の手法を用いることができ、これと上述のレールパターン組み合わせにより、より厚みムラの制御された延伸積層フィルムを得ることが可能となる。
【００４１】
本発明の偏光板は、偏光膜の少なくとも片面に本発明の延伸積層フィルムを積層させてなる。偏光膜には、ポリピニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の従来に準じた適宜なビニルアルコール系ポリマーよりなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適宜な処理を適宜な順序や方式で施したもので、自然光を入射させると直線偏光を透過する適宜なものを用いることができる。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。偏光膜の厚さは、５〜８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
【００４２】
積層形態としては、本発明の延伸積層フィルムを偏光膜の両面に積層させても片面に積層させてもよく、また積層数にも特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。また、積層手法としては、必須手法ではないが、接着剤を用いて積層させることができる。延伸積層フィルムと偏光膜との間に本発明の特性を損なわない範囲で他の部材を介在させることもできる。
【００４３】
偏光膜の片側又は両側には、偏光膜の保護を目的として、適宜の接着層を介して保護フィルムが接着されていてもよい。保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂を有するフィルム等が好ましく用いられる。その樹脂の例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート重合体、脂環構造を有する重合体、ポリオレフィン重合体、ポリカーボネート重合体、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル重合体、ポリ塩化ビニル重合体、ポリスチレン重合体、ポリアクリロニトリル重合体、ポリスルホン重合体、ポリエーテルスルホン重合体、ポリアミド重合体、ポリイミド重合体、アクリル重合体等があげられる。
【００４４】
本発明の延伸積層フィルムと偏光膜が接する構成の場合は、延伸積層フィルムを偏光膜の保護フィルムとして兼用することができる。延伸積層フィルムを偏光膜の保護フィルムとして兼用することにより、保護フィルム一層を省いて液晶表示装置を薄型化するとともに、偏光膜の耐久性を向上することができる。
【００４５】
本発明の延伸積層フィルムは、容易に製造が可能で、複屈折の高度な補償が可能なので、それ単独あるいは他の部材と組み合わせて、位相差板や視野角補償フィルムとして、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置などに広く応用が可能である。液晶表示装置としては、例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、バーチカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーチカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント（ＣＰＡ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。
【００４６】
本発明の液晶表示装置において、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトや輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。バックライトとしては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。
【実施例】
【００４７】
本発明を、実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
【００４８】
（１）樹脂のガラス転移温度
セイコーインスツルメンツ製ＤＳＣ６２２０を用いて樹脂ペレットのガラス転移温度を測定した。条件はサンプル重量１０ｍｇ、昇温速度２０℃／ｍｉｎとした。
【００４９】
（２）各層の厚み
エポキシ樹脂に包埋したフィルムを大和光機（株）製ミクロトームＲＶ−２４０を用いて３０μｍ厚みにスライスしオリンパス製偏光顕微鏡ＢＸ５１を用いて観察し各層の厚みを決定した。
【００５０】
（３）厚みムラ
（株）ミツトヨ製スナップゲージＩＤ５４７−３０１を用いて巾方向に５ｃｍ間隔で厚みを測定し平均値を求める。次に最大値−最小値の値を厚みムラとした。
【００５１】
（４）配向係数Ｐ
メトリコン社製プリズムカプラ屈折率計Ｍｏｄｅｌ２０１０を用いて波長５９０ｎｍでの屈折率ｎx、ｎy、ｎzを測定し以下式に従って面配向係数を算出した。
Ｐ＝（ｎx＋ｎy）／２−ｎz
ここでｎxは面内最大屈折率、ｎyはｎxに直行する方向の屈折率、ｎzは厚み方向の屈折率を表している。
【００５２】
（５）剥離強度
得られた延伸フィルムを偏光フィルム（偏光膜）と常法によって貼りあわせ、２５ｍｍの幅に裁断して９０度剥離試験を実施し以下の基準で延伸フィルムと偏光フィルムとの間の剥離強度を評価した。
◎・・・材破壊が先に発生して試験不能
○・・・剥離強度３．０Ｎ以上
×・・・剥離強度３．０Ｎ未満
【００５３】
（実施例１〜３）
芯層用樹脂（Ｂ層）としてノルボルネン系樹脂であるＺＥＯＮＯＲ１４２０（ガラス転移温度１３７℃）、最表層用樹脂（Ａ層）としてＺＥＯＮＯＲ１０２０（ガラス転移温度１０４℃）（共に日本ゼオン（株）製）のペレットを１００℃で５時間乾燥した後、それぞれ別々の押出し機に供給した。樹脂は押出し機内で溶融された後、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経てフィードブロック内で合流しＴダイからキャスティングドラム上にシート状に押出されて冷却され厚み１４０μｍの未延伸フィルム（１）を得た。（１）はそのまま連続してフローティング方式の縦延伸装置に供給され表に示す条件で縦延伸を行った後、さらに連続してテンターに供給された。テンター内は表に示す温度、延伸倍率で進行方向に対し直角方向に延伸を施され最終的に表に示す２軸延伸フィルム（２）を１３００ｍｍの巾で得た。得られたフィルムは上記の巾で均一なものであった。
【００５４】
得られた２軸延伸フィルムは特開２００５−７０１４０号公報の実施例１にしたがって偏光フィルムと貼り合せ反対面にはトリアセチルセルロースを貼合して偏光板（３）を得た。偏光板（３）の剥離試験結果は良好であった。
【００５５】
（比較例１）
未延伸フィルムとしてＺＥＯＮＯＲ１４２０（日本ゼオン（株）製）単層品を用いたところ剥離強度が低下した。
【００５６】
（比較例２）
実施例１に対し表層厚みをアップさせたものは厚みムラが悪化し、ロール巻取りに支障を生じた。
【００５７】
（比較例３）
実施例１に対し表層厚みをダウンさせたものは剥離強度が不足していた。
【００５８】
（比較例４）
表層樹脂としてＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ（日本ゼオン（株）製：ガラス転移温度１２４℃）を用い表層の面配向係数Ｐを１．１×１０-3とした所、剥離強度が低下した。
【００５９】
（比較例５）
表層樹脂としてＺＥＯＮＥＸ４８０Ｒ（日本ゼオン（株）製：ガラス転移温度１３５℃）を用いたところ表層の面配向係数Ｐが１．４×１０-3となり、剥離強度が低下した。
【００６０】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなる延伸積層フィルムであって、
熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、
ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、
ｂ）０．０３×Ｔ＜ＴS＜０．１×Ｔであり、
ｃ）Ｐ≦１．０×１０-3である、
ことを特徴とする延伸積層フィルム。
【請求項２】
前記ＴｇAが、１００〜１２５（℃）であることを特徴とする請求項１に記載の延伸積層フィルム。
【請求項３】
前記ＴｇBが、１３０（℃）以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の延伸積層フィルム。
【請求項４】
前記脂環式ポリオレフィン樹脂が、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂が、脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項６】
Ａ層−Ｂ層−Ａ層の順番に積層してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の延伸積層フィルムと、偏光膜とを積層してなる偏光板。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の延伸積層フィルムを備えてなる液晶表示装置。
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなるＡ層と、脂環式ポリオレフィン樹脂からなるＢ層とを、少なくとも１枚ずつ積層してなる延伸積層フィルムであって、
熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇA（℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂のガラス転移温度ＴｇB（℃）を、延伸積層フィルムの平均厚みをＴ（μｍ）、Ａ層の全平均厚みをＴS（μｍ）、Ａ層の面配向係数をＰとしたとき、
ａ）ＴｇA＋１０（℃）≦ＴｇB（℃）であり、
ｂ）０．０３×Ｔ＜ＴS＜０．１×Ｔであり、
ｃ）Ｐ≦１．０×１０-3である、
ことを特徴とする延伸積層フィルム。
【請求項２】
前記ＴｇAが、１００〜１２５（℃）であることを特徴とする請求項１に記載の延伸積層フィルム。
【請求項３】
前記ＴｇBが、１３０（℃）以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の延伸積層フィルム。
【請求項４】
前記脂環式ポリオレフィン樹脂が、主鎖に脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂が、脂環構造を有するポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項６】
Ａ層−Ｂ層−Ａ層の順番に積層してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の延伸積層フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の延伸積層フィルムと、偏光膜とを積層してなる偏光板。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の延伸積層フィルムを備えてなる液晶表示装置。
【公開番号】特開２００７−２４５５５１（Ｐ２００７−２４５５５１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２５４６（Ｐ２００６−７２５４６）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
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