JP2006215175A

JP2006215175A - 反射性偏光フィルム

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Publication number: JP2006215175A
Application number: JP2005026383A
Authority: JP
Inventors: Taro Oya; 太郎大宅
Original assignee: Teijin DuPont Films Japan Ltd
Current assignee: Toyobo Film Solutions Ltd
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2025-02-02
Also published as: JP4624817B2

Abstract

【課題】輝度の高い液晶表示が可能であり、液晶表示装置の部材として用いるときに吸収性偏光フィルムとの接着性の良好な易接着反射性偏光フィルムを提供する。
【解決手段】正の応力光学係数を有する熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第１の層と熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第２の層とを交互に合計５０１層以上含んでなる１軸多層積層延伸フィルム、およびこのうえに設けられた易接着層からなり、易接着層はガラス転移点２０〜９０℃のコポリエステル５５〜８５重量％およびケン化度８０〜９０ｍｏｌ％のポリビニルアルコール１５〜４５重量％からなることを特徴とする反射性偏光フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶表示装置の部材として用いる反射性偏光フォルムに関する。

偏光フィルムは従来から液晶表示装置の部材として用いられてきた。吸収性偏光フィルム（これはしばしばＴＡＣ／吸収性偏光フィルム／ＴＡＣの積層体として用いられる。なお、トリアセテートをＴＡＣと略記する。）を液晶セルの両面に配置した積層体とし、この積層体と光源の間に反射性偏光フィルムを配置することで液晶表示の輝度向上が図られてきた。

特表平９−５０６８３７号公報特表平１１−５１１３２２号公報

液晶表示装置の輝度をさらに向上するためには、液晶セルの両面に配置されていた吸収性偏光フィルムのうち光源側に配置されているもの、すなわちＴＡＣ／吸収性偏光フィルム／ＴＡＣの積層体を、反射性偏光フィルムおよび吸収性偏光フィルムの積層体、すなわち反射性偏光フィルム／吸収性偏光フィルム／ＴＡＣの積層体で置き換えることが有効である。この場合、反射性偏光フィルムには、吸収性偏光フィルムとの十分な接着性が求められる。

本発明は、輝度の高い液晶表示が可能である反射性偏光フィルム／吸収性偏光フィルム／ＴＡＣの積層体の形態で液晶表示装置の部材として用いるときに吸収性偏光フィルムとの接着性の良好な易接着反射性偏光フィルムを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、正の応力光学係数を有する熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第１の層と熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第２の層とを交互に合計５０１層以上含んでなる１軸多層積層延伸フィルム、およびこのうえに設けられた易接着層からなり、易接着層はガラス転移点２０〜９０℃のコポリエステル５５〜８５重量％およびケン化度８０〜９０ｍｏｌ％のポリビニルアルコール１５〜４５重量％からなることを特徴とする反射性偏光フィルムである。

本発明によれば、輝度の高い液晶表示が可能であり、液晶表示装置の部材として用いるときに吸収性偏光フィルムとの接着性の良好な易接着反射性偏光フィルムを提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
［１軸延伸多層積層フィルム］
本発明において、第１の層を構成する樹脂は、正の応力複屈折（応力光学係数と同義である）を有する熱可塑性樹脂であることが必要である。正の応力複屈折を有する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンナフタレート（PEN）およびその異性体（例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および2,3-PEN）、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、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、およびポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、ポリイミド（例えば、ポリアクリル酸イミド）、ポリエーテルイミド、ポリアルキレンポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、およびポリ（4-メチル）ペンテン）、フッ素化ポリマー（例えば、ペルフルオロアルコキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、およびポリクロロトリフルオロエチレン）、塩素化ポリマー（例えば、ポリ塩化ビニリデンおよびポリ塩化ビニル）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリエーテルアミド、アイオノマー樹脂、エラストマー（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、およびネオプレン）、ならびにポリウレタンなどがある。

その中でも、応力複屈折の大きいポリエチレンナフタレート（PEN）およびその異性体（例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および2,3-PEN）や、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、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、およびポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）などが好ましい。とりわけポリエチレンナフタレート（PEN）およびその異性体（例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および2,3-PEN）が好適である。

第２の層を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂であればよい。例えば上記に挙げた熱可塑性樹脂に加え、アタクチックポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリレート（例えば、ポリイソブチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、およびポリメチルメタクリレート）、ポリアクリレート（例えば、ポリブチルアクリレートおよびポリメチルアクリレート）、シンジオタクチックポリスチレン（sPS）、シンジオタクチックポリ-α-メチルスチレン、シンジオタクチックポリジクロロスチレン、これらの任意のポリスチレンから成るコポリマーおよびブレンド、セルロース誘導体（例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、およびニトロセルロース）などが挙げられる。

特に第２の層として、正の応力複屈折（応力光学係数と同義である）を有する熱可塑性樹脂を使用する場合には、第１の層を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５〜６０℃低いことが好ましい。その中でも、層間密着性の観点から第１の層にとりわけ好適なポリエチレンナフタレート（PEN）およびその異性体（例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および2,3-PEN）の融点よりも１５〜６０℃低いPENのコポリマー（例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および／または2,3-ナフタレンジカルボン酸もしくはそれらのエステルと、(a)テレフタル酸もしくはそのエスデル、(b)イソフタル酸もしくはそのエステル、(c)フタル酸もしくはそのエステル、(d)アルカングリコール、(e)シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノールジオール）、(f)アルカンジカルボン酸、および／または(g)シクロアルカンジカルボン酸（例えば、シクロヘキサンジカルボン酸）とのコポリマー）、ポリアルキレンテレフタレートのコポリマー（例えば、テレフタル酸もしくはそのエステルと、(a)ナフタレンジカルボン酸もしくはそのエステル、(b)イソフタル酸もしくはそのエステル、(c)フタル酸もしくはそのエステル、(d)アルカングリコール、(e)シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノールジオール）、(f)アルカンジカルボン酸、および／または(g)シクロアルカンジカルボン酸（例えば、シクロヘキサンジカルボン酸）とのコポリマー）、スチレンコポリマー（例えば、スチレン−ブタジエンコポリマーおよびスチレン−アクリロニトリルコポリマー）、ならびに4,4’−二安息香酸とエチレングリコールとのコポリマーなど、のコポリマーなどが挙げられる。

第１の層は、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなることが好ましい。第２の層は、イソフタル酸成分またはテレフタル酸成分を１．５〜２０モル％共重合した共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートであることが好ましい。

以下、さらに本発明における１軸延伸多層積層フィルムの好適な例について詳述する。
本発明のもっとも好適な例において、第１の層を構成する樹脂は、主たる繰返し単位がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分からなるポリエステルである。好ましくは、後述の第２の層を構成するポリエステルよりも融点を高度に維持できることから、ホモポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートまたは繰返し単位の９５モル％以上がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分からなる共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートである。エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分のモル数が繰返し単位の９５モル％未満だと、融点が低下し、後述の第２の層を構成するポリエステルとの融点差が得られがたく、結果として、多層延伸フィルムに十分な屈折率差を付与しがたい。これらの中でも、融点を高度に維持できることから、ホモポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分以外の共重合成分としては、イソフタル酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸のような他の芳香族カルボン酸；アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸の如き脂環族ジカルボン酸等の酸成分や、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の如き脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール等、グリコール成分を好ましく挙げることができる。

ところで、第１の層を構成する樹脂の融点は、２６０〜２７０℃の範囲であることが、後述の第２の層を構成する樹脂との融点差を比較的大きくできることから必要である。第１の層を構成する樹脂の融点が下限よりも低いと、第２の層を構成する樹脂との融点差が小さくなり、結果として、得られる多層延伸フィルムに十分な屈折率差を付与することが困難になる。なお、共重合していないポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートの融点は、通常２６７℃近傍である。

本発明の好適な例において、第２の層を構成する樹脂は、融点が２１０〜２５５℃である主たる繰返し単位がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分からなるポリエステルである。特に２軸延伸における製膜性の観点から、結晶性ポリエステルであることが必要である。また、前述の第１の層を構成するポリエステルよりも融点を低くできることから、好ましくは繰返し単位の７５〜９７モル％がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分からなり、３〜２５モル％がそれ以外の共重合成分からなる共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートである。エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分のモル数が繰返し単位の７５モル％未満であるか共重合成分のモル数が２５モル％を超えると、実質的にポリマーが非晶性を示し、２軸延伸での製膜性が低下し、かつ前述の第１の層を構成するポリエステルとの組成が大きく異なり、層間の密着性が低下しやすい。他方、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分のモル数が繰返し単位の９７モル％を超えるか共重合成分のモル数が３モル％未満だと、前述の第１の層を構成するポリエステルとの融点差が小さくなり、結果として、多層延伸フィルムに十分な反射率を付与することが困難となる。エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分以外の共重合成分としては、イソフタル酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸のような他の芳香族カルボン酸；アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸の如き脂環族ジカルボン酸等の酸成分や、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の如き脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール等、グリコール成分を好ましく挙げることができる。これらの中でも、比較的、延伸性を維持しながら融点を低下させやすいことからテレフタル酸またはイソフタル酸が好ましい。

ところで、第２の層を構成する樹脂の融点は、２１０〜２５５℃の範囲であることが、前述の第１の層を構成する樹脂との融点差を比較的大きくできることから好ましい。第２の層を構成する樹脂の融点が上限よりも高いと、第１の層を構成する樹脂との融点差が小さくなり、結果として、得られる多層延伸フィルムに十分な屈折率差を付与することが困難になる。一方、第２の層を構成する樹脂の融点が下限よりも低くするには、第１の層を構成する樹脂との組成が大きく変更することになり、得られる１軸延伸多層積層フィルムに十分な層間の密着性を付与することが困難になる。なお、第２の層を構成する樹脂の融点は、フィルムにする前の段階から低い必要はなく、延伸処理後に低くなっていれば良い。例えば、ホモポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートとそれ以外の他のポリエステルとを用意し、これらを溶融混練時にエステル交換させたものであってもよい。

第１の層および第２の層は、層間の光干渉によって選択的に光を反射するために、それぞれ１層の厚みが０．０５〜０．５μｍである。多層光学フィルムの反射特性は、層数、屈折率差、層の厚みで決定する。本発明における１軸延伸多層積層フィルムが示す反射波長帯は、可視光域から近赤外線領域であることから、上記層厚の範囲とすることが必要である。層厚みが０．５μｍを越えると反射帯域が赤外線領域になり反射偏光フィルムとして有用性が得られない。他方０．０５μｍ未満であると反射光は、反射帯域が紫外線領域になり、実質的に性能が得られなくなる。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムでは、積層数は、少なくとも５０１層必要である。層数が５０１層未満であると、波長４００〜８００ｎｍにわたり、上記の目的とする光学特性を満足するすることができない。積層数の上限は、生産性およびフィルムのハンドリング性など観点から、高々２００１層であることが好ましい。

この１軸延伸多層積層フィルムでは、第１の層の平均厚みに対する第２の層の平均厚みの比率は、好ましくは０．５〜５．０、さらに好ましくは１．０〜４．０、特に好ましくは１．５〜３．５である。第１の層と第２の層の厚み比を変化させることにより層間の密着性を維持したまま、また使用する樹脂を変更することなく、１軸延伸多層積層フィルムの機械特性を調整することができる。第１の層の平均厚みに対する第２の層の平均厚みの比率が０．５未満であると１軸延伸多層積層フィルムの延伸方向に裂け易くなる。他方、第１の層の平均厚みに対する第２の層の平均厚みの比率が５．０を超えると熱処理による配向緩和の差異に１軸延伸多層積層フィルムの厚みの変動が大きくなる。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムでは、第１の層および第２の層それぞれの最大厚みと最小厚みの比率は、好ましくは１．５〜５．０、さらに好ましくは２．０〜４．０、特に好ましくは２．５〜３．５である。第１の層および第２の層は、段階的に変化してもよく、連続的に変化してもよい。このように積層された第１の層および第２の層のそれぞれが変化することで、より広い波長域の光を反射することができる。第１の層および第２の層それぞれの最大厚みと最小厚みの比率が１．５未満であると、４００〜８００ｎｍの波長域に渡り前述の目的となる反射特性をカバーできない。他方、第１の層および第２の層それぞれの最大厚みと最小厚みの比率が５．０を超えると反射帯域が広がりすぎ、反射率が低下するために、前述の目的となる反射特性が得られない。また、このとき、積層構造として、段階的または、連続的に変化する多層構造の表層または、内部に０．５ｕｍ以上の層が１層以上存在してもよい。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、１軸延伸フィルムの延伸方向とフィルム面内方向を基準とする平面に対して平行な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が９０％以上、好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上であり、同平面に対して垂直な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下、特に好ましくは１％以下である。１軸延伸フィルムの延伸方向とフィルム面内方向を基準とする平面に対して平行な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が９０％未満であると反射偏光フィルムとしての偏光反射性能が不十分であり、液晶ディスプレイなどの輝度向上フィルムのとして十分な性能を発現しない。また、同平面に対して垂直な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が１５％を超えると反射偏光フィルムとしての偏光透過率が低下するため、液晶ディスプレイなどの輝度向上フィルムのとして性能が劣る。

この１軸延伸多層積層フィルムでは、１軸延伸フィルムの延伸方向とフィルム面内方向を基準とする平面に対して平行な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの各波長における最大反射率と最小反射率の差が１０％以内であり、かつ、同平面に対して垂直な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの各波長における最大反射率と最小反射率の差が１０％以内であることが好ましい。上記偏光成分の最大反射率と最小反射率の差が１０％を超えると、反射または透過する光の色相のずれが生じるために液晶ディスプレイなどに使用に問題が生じることがある。

図１に、本発明における１軸延伸多層積層フィルムの反射率曲線の一例を示す。Ｐ偏光とは、フィルムの延伸方向とフィルム面と垂直方向を含む面内に平行な偏光成分であり、Ｓ偏光とは、フィルムの延伸方向とフィルム面と垂直方向を含む面内に垂直な変更成分を示す。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムでは、第１の層および第２の層それぞれの最大厚みと最小厚みの比率が１．５〜５．０であることが好ましい。第１の層および第２の層は、段階的に変化してもよく、連続的に変化してもよい。このように積層された第１の層および第２の層のそれぞれが変化することで、より広い波長域の光を反射することができる。また、積層体の表層や中間層に０．５μｍ以上の厚膜層が存在してもよい。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムにおける、多層構造を積層する方法は特に限定されないが、例えば、第１の層用ポリエステルを２５１層、第２の層用ポリエステルを２５０層に分岐させた第１の層と第２の層が交互に積層され、その流路が連続的に１〜３倍までに変化する多層フィードブロック装置を使用する方法や、多層フィードブロック装置により、２０１層の均一な層を積層しておき、その積層された流動体をさらに１．０：１．３：２．０の比で積層された面に垂直に３分岐したのち再び積層して６０１層にするといった方法もある。また、両者を組み合わせた方法を用いることもできる。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、上述の第１の層および第２の層を、交互に少なくとも合計５０１層積層したものである。なお、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、前述のとおり、目的とする反射偏光フィルムとしての光学特性を満足するために１軸方向に延伸されている。このとき、延伸方向は、縦方向であっても、横方向であってもよい。また、光学特性を満足される範囲で多段延伸を付与してもよい。また、延伸方法としては、棒状ヒータによる加熱延伸、ロール加熱延伸、テンター延伸など公知の延伸方法を用いることができるが、ロールとの接触によるキズの低減や延伸速度などの観点から、テンター延伸が好ましい。

特に、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、層間の密着性及び延伸加工の製膜性を確保する観点から、第１の層、第２の層ともに、正の応力光係数を示す結晶性樹脂を使用し、かつ第２の層の樹脂は、延伸後には、少なくとも部分的に溶融されて配向が緩和されていることが好ましい。このようにして得られた１軸延伸多層積層フィルムは、ＤＳＣ（示差走査熱量計）で測定される融点が２つ以上存在し、かつそれらの融点か５℃以上異なることが好ましい。ここで、測定される融点は、高融点側が高屈折率を示す第１の層であり、低融点側は、低屈折率を示す第２の層であることは容易に想像がつくであろう。また、さらに好ましくは、延伸後に第２の層は少なくとも部分的に溶融されているために、ＤＳＣで測定される結晶化ピークが１５０℃〜２２０℃の範囲に存在することが好ましい。結晶化ピークが１５０℃以下であると、フィルムの延伸時に一方の層が急激に結晶化するために製膜時の製膜性が低下したり、膜質の均質性が低下しやすく、結果として、色相の斑などが発生することがある。一方で結晶化ピークが２２０℃以上であると、熱固定処理で第二の層を融解するときに、結晶化が同時に起こり、十分な屈折率差を発現させ難くなる。

このように、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、ともに結晶性を示す第一の層の樹脂と第二の層の樹脂を延伸することによって、均質な膜質のフィルムが得られ、かつ延伸工程の後に第二の層を融解することで、層間密着性を向上させることと同時に反射性能を向上させることができる。従って、本発明における１軸延伸多層積層フィルムでは、ＤＳＣによる結晶ピークが１５０℃〜２２０℃に存在し、融点差が５℃以上異なる２つ以上の融解ピークが観測される１軸延伸多層積層フィルムが好ましい。

また、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、延伸処理された方向の破断強度は、それぞれ１００ＭＰａ以上であることが好ましい。破断強度が１００ＭＰａ未満だと、多層延伸フィルムの加工時における取り扱い性が低下したり、製品にしたときの耐久性が低下したりする。また、破断強度が１００ＭＰａ以上であると、フィルムの腰が強くなり、巻取り性が向上するという利点もある。好ましい破断強度は、縦方向が１５０ＭＰａ以上、特に２００ＭＰａ以上で、横方向が１５０ＭＰａ以上、特に２００ＭＰａ以上である。また、縦方向と横方向の強度比は、３以下であることが耐引裂き性を十分に具備できることから好ましい。特に縦方向と横方向の強度比が２以下であると、さらに耐引裂き性を向上できることから好ましい。破断強度の上限は、特に限定はされないが、延伸工程の安定性を維持する観点から、高々５００ＭＰａであることが好ましい。

また、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主成分とすることから、特に熱寸法安定性が高いことが特徴であり、とりわけ加工プロセスにおいて、１６０℃以上の高温を必要とする場合にも十分に対応することができる。本フィルムの延伸処理された方向（製膜方向および幅方向のいずれか）の１５０℃で３０分間処理したときの熱収縮率が、好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは１．５％以下、とくに好ましくは１．０％以下である。また、本発明における１軸延伸多層積層フィルムの２００℃で１０分間処理したときの製膜方向および幅方向のいずれかの熱収縮率は、好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、特に好ましくは１．５％以下である。

また、本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、第１の層および第２の層を構成する樹脂が、ともに結晶性樹脂であることが好ましい。第１の層および第２の層を構成する樹脂がともに結晶性樹脂であると、延伸などの処理が不均一になりがたく、結果としてフィルムの厚み斑を小さくすることができる。厚み斑の範囲は、下記式で示される厚み変動率が、好ましくは１０％未満、さらに好ましくは５％未満、特に好ましくは３．０％未満である。フィルム厚みの変動幅が１０％以上になると、光学特性のずれが大きくなり色相ずれなどから目的とする光学特性が得られない。
厚み変動率（％）＝（Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_ｍｉｎ）／（Ｔ_Ａｖｅ）
ここで、上記式中のＴ_ｍａｘは最大厚み、Ｔ_ｍｉｎは最小厚み、およびＴ_Ａｖｅは庭訓厚みである。

本発明の１軸延伸多層積層フィルムは、フィルムの巻取り性を向上させるため、第１の層または第２の層の少なくとも一方に不活性粒子を１軸延伸多層積層フィルムの重量を基準として、好ましくは０．００１重量％〜０．５重量％、さらに好ましくは０．００５〜０．２重量％含有する。不活性粒子の平均粒径は、好ましくは０．０１μｍ〜２μｍ、さらに好ましくは０．０５〜１μｍ、特に好ましくは０．１〜０．３μｍである。平均粒径が下限よりも小さいか、含有量が下限よりも少ないと、１軸延伸多層積層フィルムの巻取り性を向上させる効果が不十分になりやすく、他方、不活性粒子の含有量が上限を超えるか、平均粒径が上限を超えると、粒子による多層延伸フィルムの光学特性の悪化が顕著になり好ましくない。

つぎに、本発明における１軸延伸多層積層フィルム製造方法の最も好ましい例について、詳述する。
本発明における１軸延伸多層積層フィルムは、融点が２６０〜２７０℃のエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分を主たる繰返し単位とするポリエステル（第１の層用）と、該第１の層を構成するポリエステルよりも、延伸処理後の融点が少なくとも１０℃以上低い、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート成分を主たる繰返し単位とするポリエステル（第２の層用）とを、溶融状態で交互に少なくとも５０１層以上重ね合わせた状態で、押出し、多層未延伸フィルム（シート状物とする工程）とする。このとき、積層された５０１層以上の積層物は、その層厚が段階的または、連続的に１．５倍〜５．０倍の範囲で変化するように積層される。

なお、第１の層および第２の層を構成するポリエステルは、前述の第１の層および第２の層で説明したのと、同様である。第１の層用ポリエステルの融点が２６０℃未満だと、第２の層用ポリエステルとの融点差が十分につかず、結果として、得られる多層延伸フィルムの層間に十分な屈折率差が付与できない。一方、ホモポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートの融点が２６７℃近傍であることから、第１の層用ポリエステルの融点の上限は高々２７０℃程度である。また、第２の層用ポリエステルの融点が、第１の層用ポリエステルよりも１５℃以上低くないときは、第２の層用ポリエステルとの融点差が十分につかず、結果として、得られる多層延伸フィルムの層間に十分な屈折率差が付与できない。第１の層用ポリエステルの融点と第２の層用ポリエステルの融点差の上限は、両者の密着性を維持する観点から、高々５０℃であることが好ましい。

このようにして得られた多層未延伸フィルムは、製膜方向、またはそれに直交する幅方向のいずれか１軸方向（フィルム面に沿った方向）に延伸される。延伸温度は、第１の層のポリエステルのガラス転移点の温度（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋５０℃の範囲が好ましい。このときの面積倍率は２〜１０倍であることが好ましい。延伸倍率が大きい程、第１の層および第２の層における個々の層における面方向のバラツキが、延伸による薄層化により小さくなる、すなわち、多層延伸フィルムの光干渉が面方向に均一になるので好ましい。このときの延伸方法は、棒状ヒータによる加熱延伸、ロール加熱延伸、テンター延伸など公知の延伸方法を用いることができるが、ロールとの接触によるキズの低減や延伸速度などの観点から、テンター延伸が好ましい。

本発明の最大の特徴は、このようにして延伸された多層フィルムを、第２の層用ポリエステルの融点よりも１０℃低い温度から、第１の層用ポリエステルの融点よりも１５℃低い温度の範囲で熱処理して、第２の層内の分子鎖の配向を緩和させ、第２の層の屈折率を低下させることにある。熱処理の温度が、第２の層用ポリエステルの融点よりも１０℃を超えて低いと、第２の層内の分子鎖の配向を緩和させて屈折率を低下させる効果が不十分となり、得られる１軸延伸多層積層フィルムに十分な屈折率差を付与できない。一方、熱処理の温度が、第１の層用ポリエステルの融点よりも１０℃以上低い温度でないと、第１の層内の分子鎖の配向も緩和されて屈折率が低下し、得られる1軸延伸多層積層フィルムに十分な屈折率差を付与できない。好ましい熱処理の温度は、第２の層用ポリエステルの融点よりも６℃低い温度から、第１の層用ポリエステルの融点よりも１６℃低い温度、さらには第２の層用ポリエステルの融点よりも２℃低い温度から、第１の層用ポリエステルの融点よりも１８℃低い温度である。なお、熱処理の時間は、１〜６０秒が好ましい。

また、この熱処理の温度や時間を変化させることにより、樹脂の組成を変化させることなく、第２の層の屈折率を調整することができる、すなわち樹脂の組成を変化させることなく、１軸延伸多層積層フィルムの反射特性を変化させることができる。

［易接着層］
易接着層は、ガラス転移点２０〜９０℃のコポリエステル５５〜８５重量％およびケン化度８０〜９０ｍｏｌ％のポリビニルアルコール１５〜４５重量％からなる。コポリエステルが５５重量％未満では１軸延伸多層積層フィルムとの接着性が不足し、８５重量％を超えると吸収性偏光フィルムとの接着性が低下する。ポリビニルアルコールが、１５重量％未満ではインク受像層との接着性が不足し、４５重量％を超えると耐ブロッキング性が低下する。

コポリエステルのガラス転移点（以下Ｔｇと略記することがある）は２０〜９０℃、好ましくは２５〜８０℃である。Ｔｇが２０℃未満であるとフイルムがブロッキングしやすく、９０℃を超えるとフイルムの削れ性や接着性が低下する。

易接着層のコポリエステルは、親水性を付与するために、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分が、コポリエステルを構成する全カルボン酸成分１００モル％あたり好ましくは１〜１６モル％、さらに好ましくは１．５〜１４モル％含有する。スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分が１モル％未満ではコポリエステルの親水性が不足して好ましくなく、１６モル％を超えると塗膜の耐湿性が低下するので好ましくない。

コポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６―ナフタリンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、４，４′―ジフェニルジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、５―スルホイソフタル酸、トリメリット酸、ジメチロールプロピオン酸等のカルボン酸成分及び５―Ｎａスルホイソフタル酸、５―Ｋスルホイソフタル酸、５―Ｋスルホテレフタル酸等のスルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチレングコール、１，４―ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、１，４―シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ビスフェノール―Ａのアルキレンオキシド付加物等のヒドロキシ化合物成分とから構成されるポリエステルを用いることができる。

ポリビニルアルコールには、ケン化度が８０〜９０ｍｏｌ％のものを用いる。ケン化度が８０ｍｏｌ％未満であると易接着層の耐湿性が低下し、９０ｍｏｌ％を超えると吸収性偏光フィルムとの接着性が低下する。

易接着層は、フィルムの滑り性を付与する目的で、ポリエステル樹脂とポリビニルアルコールとの合計１００重量部あたり、平均粒径２０〜８０nmの微粒子を３〜２５重量部含有することが好ましい。この場合に、微粒子の含有量が３重量％未満ではフイルムの滑性、すなわち搬送性が不足して好ましくなく、２５重量％を超えると削れ性が低下するので好ましくない。

易接着層は、ポリエステル樹脂とポリビニルアルコールとの合計１００重量部あたり、下記式（Ｉ）で表わされる架橋剤を５〜２０重量部をさらに含有することが好ましい。

この化合物を用いることにより、塗膜とＰＶＡ層との接着性が極めて強固なものとなる。架橋剤が５重量％未満では吸収性偏光フィルムと接着する際に接着性が不足して好ましくなく、２０重量％を超えると耐ブロッキング性の低下、ポリエステルフィルムとの接着性が低下するため好ましくない。

本発明においては、接着性とフィルムの巻き取り性を確保する観点から、易接着層は、好ましくはコポリエステル、ポリビニルアルコール、微粒子および架橋剤からなる。

易接着層の好適な例において、コポリエステルおよびポリビニルアルコールの合計１００重量に対して、微粒子３〜３５重量部および架橋剤５〜２０重量部を配合した塗剤を用いる。

易接着層の表面エネルギーは、好ましくは５０〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍ、さらに好ましくは５２〜６０ｄｙｎｅ／ｃｍである。表面エネルギーが５０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満であると、親水性である吸収性偏光フィルムとの接着性が不良となり好ましくなく、６５ｄｙｎｅ／ｃｍを超えると基体である反射性偏光フィルムとの密着性が不足したり、塗膜の耐湿性が不足することがあるため好ましくない。

易接着層の表面エネルギーは、上述の易接着層の成分からなる塗膜を、例えば０．０２〜１μｍの厚さで積層することにより得ることができる。

易接着層の表面中心線平均粗さ（Ｒａ）は、１０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲にあることが、フィルムの耐ブロッキング性や搬送性が良好となるため好ましい。

易接着層は、易接着層を構成する組成物を、好ましくは水溶液、水分散液または乳化液として、一軸積層延伸フィルムのうえに塗布することにより製造することができる。塗布方法としては、公知の任意の塗布法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法及びカーテンコート法などを単独または組み合わせて用いることができる。塗布量は、走行しているフイルム１ｍ^２あたり好ましくは０．５〜２０ｇ、さらに好ましくは１〜１０ｇである。

実施例をもって、本発明をさらに説明する。なお、実施例中の物性や特性は、下記の方法にて測定または評価した。
（１）コポリエステルの融点
コポリエステル試料を１０ｍｇサンプリングし、ＤＳＣ（ＴＡインスツルメンツ社製、商品名：ＤＳＣ２９２０）を用い、２０℃／ｍｉｎ．の昇温速度で、融点を測定した。

（２）各層の厚み
サンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋する。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム（ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｓ、製造元：ライヘルト社）で製膜方向と厚み方向に沿って切断し、厚さ５０ｎｍの薄膜切片にした。得られた薄膜切片を、透過型電子顕微鏡（製造元：日本電子（株）、商品名：ＪＥＭ２０１０）を用いて、加速電圧１００ｋＶにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。表１中に示した層厚の定義を下記の示す。
層厚比：第一の層のうち０．０５〜０．５にある範囲の層の平均厚み

（３）反射率、反射波長
分光光度計（島津製作所製、ＭＰＣ−３１００）を用い、光源側に偏光フィルタを装着し、各波長でのアルミ蒸着したミラーとの相対鏡面反射率を波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲で測定した。このとき、偏光フィルタの透過軸をフィルムの延伸方向と合わせるように配置した場合の測定値をＰ偏光とし、偏光フィルタの透過軸をフィルムの延伸方向と直交するように配置した場合の測定値をＳ偏光とした。それぞれの偏光成分について、４００−８００ｎｍの範囲での反射率の平均値を平均反射率とし、測定された反射率の中で最大のものを、最大反射率とし、最小のものを最小反射率とした。表１中の最大反射率差は下記の式で表される。
最大反射率差（％）＝最大反射率（％）−最小反射率（％）

（４）ヘーズ値
日本電色工業社製のヘーズ測定器（ＮＤＨ―２０）を使用してフィルムのヘーズ値を測定した。尚、フィルムのヘーズを下記の基準で評価した。
◎：ヘーズ値≦０．５％ ……フィルムのヘーズ極めて良好
○：０．５％＜ヘーズ値≦１．０％ ……フィルムのヘーズ良好
×：１．０％＜ヘーズ値 ……フィルムのヘーズ不良

（５）中心線平均表面粗さ（Ｒａ）
ＪＩＳＢ０６０１に準じ、（株）小坂研究所製の高精度表面粗さ計ＳＥ―３ＦＡＴを使用して、針の半径２μｍ、荷重３０ｍｇで拡大倍率２０万倍、カットオフ０．０８ｍｍの条件下にチャートを描かせ、表面粗さ曲線からその中心線方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向とＹ軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）で表わした時、次の式で与えられた値をｎｍ単位で表わした。また、この測定は、基準長を１．２５ｍｍとして４個測定し、平均値で表わした。

（６）摩擦係数（μｓ）
ＡＳＴＭＤ１８９４―６３に準じ、東洋テスター社製のスリッパリー測定器を使用し、塗膜形成面とポリエチレンテレフタレートフィルム（塗膜非形成面）との静摩擦係数（μｓ）を測定した。但し、スレッド板はガラス板とし、荷重は１ｋｇとした。尚、フィルムの滑り性を下記の基準で評価した。
◎：摩擦係数（μｓ）≦０．５ ……滑り性極めて良好
○：０．５＜摩擦係数（μｓ）≦０．８ ……滑り性良好
×：０．８＜摩擦係数（μｓ） ……滑り性不良

（７）耐ブロッキング性
２枚のフィルムを、塗膜形成面と非形成面が接するように重ね合せ、これに、６０℃、８０％ＲＨの雰囲気下で１７時間にわたって０．６ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけ、その後、剥離して、その剥離力により耐ブロッキング性を下記の基準で評価した。
◎：剥離力＜９８ｍＮ／５ｃｍ ……耐ブロッキング性極めて良好
○：９８ｍＮ／５ｃｍ≦剥離力＜１４７ｍＮ／５ｃｍ ……耐ブロッキング性良好
△：１４７ｍＮ／５ｃｍ≦剥離力＜１９６ｍＮ／５ｃｍ ……耐ブロッキング性やや良好
×：１９６ｍＮ／５ｃｍ≦剥離力 ……耐ブロッキング性不良

（８）表面エネルギー
Ｗ．Ａ．Ｚｉｓｍａｎ：“ＣｏｎｔａｃｔＡｕｇｌｅ，ＷｅｔｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄＡｄｈｅｓｉｏｎ”，Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，（１９６４）に従い、測定した臨界表面張力γｃをもって、表面エネルギーとした。

（９）耐湿性
前記ブロッキング性の評価において、処理条件を６０℃×７０％ＲＨ×１７時間としたほかは同様の方法で剥離強度（ｇ／５０ｍｍ）を測定した。測定結果より下記の通り評価した。
剥離強度≦１０ｇ／５０ｍｍ …耐湿性良好
１０ｇ／５０ｍｍ＜剥離強度≦３０ｇ／５０ｍｍ …耐湿性やや良好
３０ｇ／５０ｍｍ≦剥離強度 …耐湿性不良

（１０）水分散性
塗布剤を水で希釈して０．２重量％の水分散体とし、石英製セルを用いて、日立製作所製ダブルビーム分光光度計（２２８Ａ型機）にて光線透過率を測定した。測定結果より下記の通り評価した。
光線透過率≧５０％ ……水分散性良好
５０％＞光線透過率≧３０％ ……水分散性やや良好
３０％＞光線透過率 ……水分散性不良

（１１）接着性
湿度９０％、温度８０℃、１時間と、温度−２０℃、１時間のヒートサイクルテストを２００サイクル繰り返したときの、外観評価を次のとおり評価した。
○：外観に変化無し
×：サンプルに白化現象または、フィルム同士の剥がれが見られる。

（１２）長期耐久性
サンプルフィルムを湿度９５％、温度６５℃環境中に１０００時間放置し、平面状に放置した際のサンプルフィルム処理前後の偏光度変化から、下記に従って評価した。
○：処理後の偏光度が処理前の９５％以上
×：処理後の偏光度が処理前の９５％未満

［実施例１］
固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２のポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）に真球状シリカ粒子（平均粒径：０．３μｍ、長径と短径の比：１．０２、粒径の平均偏差：０．１）を０．１５ｗｔ％添加したものを第１の層用ポリエステルとし、第２の層用ポリエステルとして固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２のテレフタル酸１０ｍｏｌ％共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＴＡ１０ＰＥＮ）を準備した。そして、第１の層用ポリエステルおよび第２の層用ポリエステルを、それぞれ１７０℃で５時間乾燥後、押出し機に供給し、３００℃まで加熱して溶融状態とし、第１の層用ポリエステルを３０１層、第２の層用ポリエステルを３００層に分岐させた後、第１の層と第２の層が交互に積層され、かつ層厚が最大／最小で３倍まで、連続的に変化するような多層フィードブロック装置を使用して、その積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして第１の層と第２の層の各層の厚みが１．０：２．０になるように調整し、第１の層と第２の層が交互に積層された総数６０１層の未延伸多層積層フィルムを作成した。

次に該多層未延伸フイルムの片面にコポリエステルとして、酸成分がテレフタル酸［６０モル％］、イソフタル酸［３６モル％］および５―Ｎａスルホイソフタル酸［４モル％］、グリコール成分がエチレングリコール［６０モル％］およびネオペンチルグリコール［４０モル％］よりなる共重合ポリエステル（Ｔｇ＝３０℃、以下、単に［Ｅ］という）５１重量％、ケン化度８６〜８９モル％のポリビニルアルコール２０重量％、平均粒径４０ｎｍの架橋アクリル樹脂粒子１０重量％、下記式（II）で示される化合物（Ｓ）１０重量％並びにポリオキシエチレンラウリルエーテル９重量％からなる組成の、固形分濃度４重量％の水性液をロールコーターにて塗布した。

該多層未延伸フイルムを乾燥しつつ、１３５℃の温度で機械方向に５．２倍に延伸し、２４５℃で３秒間熱固定処理を行った。得られたフィルムの厚みは、５５μｍであった。

フィルムの製造条件を表１にまとめて示す。表１において、ＰＥＮはポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを意味し、ＴＡ１０ＰＥＮはテレフタル酸を１０モル％共重合したポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを意味する。

得られた１軸延伸多層積層フィルムの特性を表２に示す。

次いで、吸収偏光フィルムとしてヨウ素を含有させたＰＶＡフィルム（厚み３０μｍ）を準備し、ＰＶＡ系接着剤により、ヨウ素を含有させたＰＶＡフィルムの片面と１軸延伸多層積層フィルムの水性液をコートした面をそれぞれの偏光軸があうように接着した。ついで、ヨウ素を含有させたＰＶＡフィルムの他方の面に透明保護フィルムとしてＴＡＣフィルム（厚み１００μｍ）を貼り合わせることによって、全体厚み１９０μｍの反射吸収性偏光フィルムつき吸収吸収性偏光フィルムを作製したところ、良好な接着性を示した。

［比較例１］
水性液を塗布しない以外は、実施例１と同様にして得た１軸延伸多層積層フィルムの特性を表２に示す。

［実施例２〜９、比較例２〜５］
水性液の組成を表３に示すように変更する以外は、実施例１と同様にして得た１軸延伸多層積層フィルムの特性を表２に示す。

表１において、コポリエステルの種類は表３に示すとおりである。また、また、表３においてポリビニルアルコールの種類Ｐ、ＱおよびＲは、下記の化合物であることを示す。
Ｐ：ケン化度８６〜８９ｍｏｌ％のポリビニルアルコール
Ｑ：ケン化度７４〜７８ｍｏｌ％のポリビニルアルコール
Ｒ：ケン化度９２〜９５ｍｏｌ％のポリビニルアルコール

表３において微粒子の種類ＭおよびＮは、下記の化合物であることを示す。
Ｍ：平均粒径４０ｎｍの架橋アクリル粒子
Ｎ：平均粒径８０ｎｍのコロイダルシリカ粒子

表３において架橋剤の種類ＳおよびＴは下記式（ＩＩ）および式（ＩＩＩ）の化合物であることを示す。

本発明の反射性偏光フィルムは、液晶表示装置に偏光板として用いることができる。

本発明における１軸延伸多層積層フィルムの反射率曲線の一例である。Ｐ偏光とは、フィルムの延伸方向とフィルム面と垂直方向を含む面内に平行な偏光成分であり、Ｓ偏光とは、フィルムの延伸方向とフィルム面と垂直方向を含む面内に垂直な変更成分を示す。

Claims

正の応力光学係数を有する熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第１の層と熱可塑性樹脂からなる厚み０．０５〜０．５μｍの第２の層とを交互に合計５０１層以上含んでなる１軸多層積層延伸フィルム、およびこのうえに設けられた易接着層からなり、易接着層はガラス転移点２０〜９０℃のコポリエステル５５〜８５重量％およびケン化度８０〜９０ｍｏｌ％のポリビニルアルコール１５〜４５重量％からなることを特徴とする反射性偏光フィルム。
ポリエステル樹脂が、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分を全カルボン酸成分あたり１〜１６モル％含有する共重合ポリエステル樹脂である、請求項１記載の反射性偏光フィルム。
易接着層が、ポリエステル樹脂とポリビニルアルコールとの合計１００重量部あたり、平均粒径２０〜８０nmの微粒子を３〜２５重量部および下記式（Ｉ）で表わされる架橋剤を５〜２０重量部をさらに含有する、請求項１記載の反射性偏光フィルム。
易接着層の表面エネルギーが５０〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍである、請求項１記載の反射性偏光フィルム。
１軸多層積層延伸フィルムが、１軸延伸フィルムの延伸方向とフィルム面内方向を基準とする平面に対して平行な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が９０％以上でかつ各波長における最大反射率と最小反射率の差が１０％以内であり、同平面に対して垂直な偏光成分について、波長４００〜８００ｎｍの平均反射率が１５％以下でかつ各波長における最大反射率と最小反射率の差が１０％以内である、請求項１記載の反射性偏光フィルム。
１軸多層積層延伸フィルムが、融点が２６０〜２７０℃のポリエステルからなる厚み０．０５〜０．５μｍの第１の層と融点が２１０〜２５５℃のポリエステルからなる厚み０．０５〜０．５μｍの第２の層とを交互に合計５０１層以上含んでなり第２の層のポリエステルの融点は第１の層のポリエステルの融点より１５〜６０℃低く、第１の層および第２の層のそれぞれの最大厚みと最小厚みの比率が１．５〜５．０である、請求項１記載の反射性偏光フィルム。