(57)【要約】【課題】本発明は、長時間の生産におけるフィルム欠陥、金型や成形ロールの汚染、生産性の低下、製造過程で樹脂の分解等の課題に鑑みてなされたものであって、成型加工時の熱劣化に起因するフィルム欠陥が少なく、優れた透明性を有する光学用フィルムを提供する事を目的とする。【解決手段】メチルメタクリレートのホモポリマーからなる光学用フィルムであって、メチルメタクリレートのホモポリマー主鎖中に不純物として含有するアクリル酸エステル単位の含有量が、熱分解ＧＣ／ＭＳ分析で１．０％未満であることを特徴とする光学用フィルムにより達成できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メチルメタクリレートのホモポリマーからなる光学用フィルムであって、メチルメタクリレートのホモポリマー主鎖中に不純物として含有するアクリル酸エステル単位の含有量が、熱分解ＧＣ／ＭＳ分析で１．０％未満であることを特徴とする光学用フィルム。
【請求項２】
延伸されたフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の光学用フィルム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学用フィルムを用いてなることを特徴とする偏光子保護フィルム。
【請求項４】
請求項３に記載の偏光子保護フィルムを少なくとも１枚含む偏光板。
【請求項５】
請求項３に記載の偏光子保護フィルムを偏光板の液晶側に少なくとも１枚使用した偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学用フィルムに関するものであり、特に、フィルム成形時における熱劣化に起因するフィルム欠陥の少ない光学用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器はますます小型化し、ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末に代表されるように、軽量・コンパクトという特徴を生かした液晶表示装置が多く用いられるようになってきている。これら液晶表示装置は、偏光フィルムに始まり、その表示品位を保つ為に各種フィルムが用いられている。又、携帯情報端末や携帯電話向けに液晶表示装置を更に軽量化する目的で、ガラス基板の代わりに樹脂フィルムを用いたプラスチック液晶表示装置も実用化されている。
【０００３】
液晶表示装置のように偏光を取り扱う場合、用いる樹脂フィルムは光学的に透明である事の他に、光学的に均質である事、着色や変色が少ない事、点状或いはスジ状等の外観欠陥が少ない事が求められる。又、ガラス基板を樹脂フィルムに代えたプラスチック液晶表示装置用のフィルム基板の場合等のように、複屈折と厚みの積で表される位相差が小さい事が要求されることもある。更に、外部の応力等によりフィルムの位相差が変化しにくい事が要求されることもある。
【０００４】
また、液晶表示装置と同様に、カメラ、フィルム一体型カメラ、ビデオカメラ等の各種撮影装置、ＣＤやＤＶＤ等の光ピックアップ装置、プロジェクター等のＯＡ機器等に使用される従来ガラスが用いられていたレンズも、軽量化を目的とした樹脂への置き換えが進んでいる。このようなプラスチックレンズは、温度や湿気等の使用環境による歪みによる焦点距離のズレの発生や射出成形等の加工時の応力発生等による位相差の影響を受けやすいため、外部応力により位相差が変化しにくい事がフィルムと同様に要求されている。これらを満足させる樹脂組成物として従来からのトリアセチルセルロースに代わり、透明性および耐熱性の高い（メタ）アクリル系樹脂の使用が検討されている。代表的な（メタ）アクリル系樹脂として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が挙げられるが、一般的に市販されているＰＭＭＡは、重合時や加工時における、樹脂の解重合防止や、流れ性改善のために、アクリル酸メチルが共重合されている。
【０００５】
光学フィルムには外観欠点の少ないものが要望されるため、光学フィルム材料として（メタ）アクリル系樹脂を主成分とする樹脂材料を用いる場合、外観欠点の原因となる樹脂材料中の異物等を除去するため、当該樹脂材料を含有する成型材料を押出し成型して光学フィルムを成型する際にポリマーフィルターに通して異物を除去する必要がある。しかし、溶融製膜法を用いた場合、このフィルタリングの際にかかる熱によって（メタ）アクリル系樹脂の熱劣化が起こり、成型後のフィルムに分解したモノマーによる発泡や光学的な欠陥が生じるという問題があった。このような（メタ）アクリル樹脂の熱劣化を防ぐためにリン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ラクトン系化合物、ヒンダードアミン系化合物、及びチオエーテル系化合物などの酸化防止剤を添加することが知られている（特許文献１）。また、原料となる（メタ）アクリル樹脂に環状構造を有するモノマー単位を導入し、耐熱性を向上させた樹脂組成物が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０５４４１０号公報
【特許文献２】特開２００６−３２８３３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法では、長時間の生産におけるフィルム欠陥に対し改善の余地があった。さらに、加工の際に樹脂が高温になるため、添加剤の一部が揮発し、金型や成形ロールを汚染するため、改善の余地があった。また、特許文献２の方法では、原料となる（メタ）アクリル樹脂に環状構造を有するモノマー単位を導入する工程を必要とするため、生産性が低下したり、製造過程で樹脂の分解が進んだりするため、改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、成型加工時の熱劣化に起因するフィルム欠陥が少なく、優れた透明性を有する光学用フィルムを提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の（メタ）アクリル系熱可塑性樹脂を用いた光学フィルムが光学用フィルムとして優れていることがわかった。即ち本発明は、以下に関する。
（ｉ）メチルメタクリレートのホモポリマーからなる光学用フィルムであって、メチルメタクリレートのホモポリマー主鎖中に不純物として含有するアクリル酸エステル単位の含有量が、熱分解ＧＣ／ＭＳ分析で１．０％未満であることを特徴とする光学用フィルム。
（ｉｉ）延伸されたフィルムであることを特徴とする（ｉ）に記載の光学用フィルム。
（ｉｉｉ）（ｉ）または（ｉｉ）に記載の光学用フィルムを用いてなることを特徴とする偏光子保護フィルム。
（ｉｖ）（ｉｉｉ）に記載の偏光子保護フィルムを少なくとも１枚含む偏光板。
（ｖ）（ｉｉｉ）に記載の偏光子保護フィルムを偏光板の液晶側に少なくとも１枚使用した偏光板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成型加工時の熱劣化に起因するフィルム欠陥が少なく、優れた外観を有する光学用フィルムを得ることが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態について以下、説明する。
【００１２】
本発明の光学用フィルムは、メチルメタクリレートのホモポリマーからなる。
【００１３】
（メチルメタクリレート）
本発明の光学用フィルムに含まれるメチルメタクリレートはホモポリマーであって、メチルメタクリレートのホモポリマー主鎖中に不純物として含有するアクリル酸エステル単位の含有量が、熱分解ＧＣ／ＭＳ分析で１．０％未満であることを特徴とする。熱分解ＧＣ／ＭＳ分析測定は、得られたモノマー成分の面積比により、樹脂を構成するモノマー比を算出した。
【００１４】
通常、一般的に市販されているポリメチルメタクリレートは、樹脂の解重合防止のために、アクリル酸メチル等のアクリル酸エステルが数％共重合されているが、本発明のメチルメタクリレートのホモポリマーは、アクリル酸エステルを含有しないことが特徴である。しかし連続塊状重合法などで合成する場合など、製造上の理由から意図せず不純物として混入する場合であり、アクリル酸エステル単位の含有量は１．０％未満であることが必要であり、０．１％未満が好ましく、含有しないことがさらに好ましい。
【００１５】
通常、アクリル酸エステル単位が１．０％未満であると、上記した解重合が起こり、耐熱性が充分でなく、成形時に問題が生じるおそれがあった。しかしながら、逆に、アクリル酸エステル単位を１．０％未満にすることにより、成形したフィルムの外観がよくなることを見出した。
【００１６】
アクリル酸エステル単位が含有された場合、樹脂のガラス転移温度が低くなる傾向がある。さらに、アクリル酸エステル単位が含有された場合、成形したフィルムの外観が悪くなる傾向がある。これは以下の機構によると推定している。溶融製膜時には樹脂が高温となるため、解重合だけでなくポリマー主鎖の開裂が起こる。アクリル酸エステル単位が含有された場合、解重合は防ぐことができるが、主鎖の開裂はメタクリル酸エステル単位に比較してむしろ起こりやすくなる。解重合により生じた単量体成分に比べて、種鎖が開裂して生じた低分子量成分は、フィルムの欠陥の原因となりやすいため、アクリル酸エステル単位が含有された場合にフィルムの外観が悪くなる傾向がある。
【００１７】
上記ポリメチルメタクリレートは、ガラス転移温度が１１０℃以上であり、１１５℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましい。この範囲を下回ると、フィルムの耐熱性が劣るため、高温時の物性変化が大きくなり、適用範囲が狭くなる。特に光学用途に使用される場合には、ガラス転移温度が上記範囲よりも低いと、フィルムに高温環境下でゆがみなどが生じ易く、安定した光学的特性が得られない傾向があり、好ましくない。
【００１８】
上記ポリメチルメタクリレートの重量平均分子量は特に限定されるものではないが、１×１０４〜５×１０５であることが好ましく、５×１０４〜３×１０５であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、成形加工性が低下したり、フィルム加工時の機械的強度が不足したりすることがない。
【００１９】
一方、重量平均分子量が上記範囲よりも小さいと、フィルムの機械的強度が不足する傾向がある。また、上記範囲よりも大きいと、溶融押出時の粘度が高く、成形加工性が低下し、成形品の生産性が低下する傾向がある。
【００２０】
（メチルメタクリレートの製造方法）
ここで、上記メチルメタクリレートのホモポリマーの製造方法の一実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
本発明におけるメチルメタクリレートのホモポリマーは、メタクリル酸メチルを重合させることにより得られる。製造方法としては特に限定されず、公知の乳化重合法、乳化−懸濁重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法などが適用可能であるが、光学分野に用いる場合、不純物が少ないとの観点から、塊状重合法、溶液重合法が特に好ましい。例えば、特開昭５６−８４０４、特公平６−８６４９２、特公昭５２−３２６６５などに記載の方法に準じて製造できる。
【００２２】
（添加剤）
本発明における光学用フィルムにおいて、フィルム化の際に、必要に応じて熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等の加工性改良剤、あるいは、フィラーなどの公知の添加剤やその他の重合体を含有していてもかまわない。なお、その他の添加剤は、任意成分であり、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーは、これらのその他の添加剤を含まなくてもよい。
【００２３】
上記紫外線吸収剤としては、具体的には、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジン系紫外線吸収剤、およびオキサジアゾール系紫外線吸収剤を挙げることができる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。この中で、紫外線吸収能や揮発性の観点から、トリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。トリアジン系紫外線吸収剤の好ましい化合物として、具体的には、ＷＯ２００１／０４７９００、ＷＯ２００５／１０９０５２、ＷＯ２００７／１１４１１２、特開２００７−２１７６６７記載の下記化合物などがあげられる。市販品としては、チバスペシャリティケミカルズ製  商品名チヌビン４００、チヌビン４６０、チヌビン４７７などがあげられる。これらは単独で使用しても、２種以上を混合してもよい。
【００２４】
上記熱安定剤としては特に限定されないが、リン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ラクトン系化合物、ヒンダードアミン系化合物、及びチオエーテル系化合物を好適に用いることが出来る。この中で特にリン系熱安定剤を好適に用いることが出来る。
【００２５】
上記可塑剤には、いわゆる可塑剤に加えて、可撓性を有する高分子（可撓性高分子）等も含まれる。つまり、本明細書では、可塑剤、および可撓性高分子等を総称して、可塑剤と称する。
【００２６】
上記可塑剤は、特に限定されるものではなく、従来公知のあらゆる可塑剤を用いることができる。具体的には、例えば、アジピン酸ジ−ｎ−デシル等の脂肪族二塩基酸系可塑剤やリン酸トリブチル等のリン酸エステル系可塑剤等を挙げることができる。
【００２７】
本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーに上記可塑剤を含有させることにより、機械的特性を向上させることができる。
【００２８】
一方、上記可塑剤の添加により、得られるフィルムのガラス転移温度が低下して耐熱性が損なわれたり、透明性が損なわれたりするといった問題が生じることがある。
【００２９】
したがって、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーに上記可塑剤を含有させる場合、フィルムの性能が妨げられない範囲で添加することが好ましい。
【００３０】
上記可塑剤の含有量は、具体的には、メチルメタクリレートのホモポリマーにおいて、２０重量％以下とすることが好ましく、１０重量％以下とすることが好ましく、５重量％以下とすることがより好ましい。
【００３１】
本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーに上記滑剤を含有させることにより、メチルメタクリレートのホモポリマーを成形する際に、成形ロールとメチルメタクリレートのホモポリマーの剥離性を改善することができる。使用する滑剤としては、特に限定されるものではなく、公知の任意の滑剤を用いることができる。例えば、ステアリルアルコールなどの高級アルコール類、ステアリン酸などの脂肪酸類、エチレンビスステアリン酸アマイドやステアリルアマイドなどの脂肪酸アマイド類、スタリン酸ステアリルなどの脂肪酸エステル類、ステアリン酸亜鉛、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸などが使用できる。この中でも、樹脂との相溶性の観点から、脂肪酸アマイド類が好ましい。
【００３２】
滑剤を添加する場合、メチルメタクリレートのホモポリマーにおける含有量は、１重量％以下とすることが好ましく、０．１重量％以下とすることがより好ましく、０．０１重量％以下とすることがさらに好ましい。
【００３３】
なお、その他の添加剤として含有させる樹脂は、単一種を単独で用いてもよいし、複数種類の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
その他の添加剤として、上記樹脂を添加する場合、メチルメタクリレートのホモポリマーにおける含有量は、１重量％〜３０重量％とすることが好ましく、２重量％〜２０重量％とすることがより好ましく、３重量％〜１０重量％とすることがさらに好ましい。
【００３５】
一方、上記樹脂の含有量が上記範囲よりも多いと、上説したメチルメタクリレートのホモポリマーの性能が十分に発揮されなくなる傾向がある。一方、上記樹脂の含有量が上記範囲よりも少ないと、上記樹脂の添加効果が得られにくくなることがある。
【００３６】
上記フィラーは、特に限定されるものではなく、フィルムに用いられる従来公知のあらゆるフィラーを用いることができる。また、フィラーは、無機の微粒子であってもよいし、有機の微粒子であってもよい。
【００３７】
無機の微粒子であるフィラーとしては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、および酸化ジルコニウム等の金属酸化物微粒子、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、およびケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩微粒子、並びに炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、およびリン酸カルシウム等を挙げることができる。
【００３８】
有機の微粒子であるフィラーとしては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、および架橋スチレン系樹脂等の樹脂微粒子を挙げることができる。  
【００３９】
このようなフィラーを添加することにより、フィルムの滑り性を改善することができる。
【００４０】
上記フィラーの添加量は特に限定されるものではないが、本発明にかかる光学用フィルムの光学特性が著しく損なわない範囲とすることが好ましい。
【００４１】
一般的には、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーにおいて、上記フィラーの含有量は、１０重量％以下とすることが好ましい。
【００４２】
（光学用フィルムおよびその製造方法）
本発明にかかる光学用フィルムとしては、位相差フィルムや偏光子保護フィルム、位相差発現機能を有する偏光子保護フィルム、光学補償機能を付与するコーティング材のベースフィルムなどを挙げることができる。本発明にかかる光学用フィルムは、上記に示した条件を満たすフィルムであればよいが、延伸されたフィルム、すなわち、延伸フィルムであることが好ましい。延伸フィルムによれば、機械的特性を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明にかかる光学用フィルムが延伸フィルムである場合、一軸延伸した一軸延伸フィルムであってもよいし、さらに延伸工程を組み合わせて行って得られる二軸延伸フィルムであってもよい。
【００４４】
本発明にかかる光学用フィルムが延伸フィルムである場合、その厚みは、特に限定されるものではないが、１０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜１５０μｍであることがより好ましく、３０μｍ〜１００μｍであることがさらに好ましい。
【００４５】
フィルムの厚みが上記範囲内であれば、光学特性が均一で、ヘーズが良好な光学用フィルムとすることができる。
【００４６】
一方、フィルムの厚みが上記範囲を越えると、フィルムの冷却が不均一になり、光学的特性が不均一になる傾向がある。また、フィルムの厚みが上記範囲を下回ると、延伸倍率が過大になり、ヘーズが悪化する傾向がある。
【００４７】
本発明にかかる光学用フィルムは、ヘーズが１％以下であることが好ましく、０．７％以下であることがより好ましく、０．５％以下であることがさらに好ましい。
【００４８】
本発明にかかる光学用フィルムのヘーズが上記範囲内であれば、フィルムの透明性を高いものとすることができる。それゆえ、本発明にかかる光学用フィルムを、透明性が要求される用途に好適に用いることができる。
【００４９】
本発明にかかる光学用フィルムは、全光線透過率が８５％以上であることが好ましく、８８％以上であることがより好ましい。
【００５０】
全光線透過率が、上記範囲内であれば、フィルムの透明性を高いものとすることができる。それゆえ、本発明にかかる光学用フィルムを、透明性が要求される用途に好適に用いることができる。
【００５１】
本発明にかかる光学用フィルムは、偏光子保護フィルムとして使用する場合、光学異方性が小さいことが好ましい。特に、フィルムの面内方向（長さ方向、幅方向）の光学異方性だけでなく、厚み方向の光学異方性についても小さいことが好ましい。換言すれば、面内位相差および厚み方向位相差がともに小さいことが好ましい。
【００５２】
より具体的には、面内位相差は原料フィルムに関しては、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、面内位相差は延伸フィルムに関しては、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５３】
また、厚み方向位相差は原料フィルムに関しては、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、厚み方向位相差は延伸フィルムに関しては、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
このような光学特性を有する構成とすれば、本発明にかかる光学用フィルムを、液晶表示装置の偏光板に備える偏光子保護フィルムとして好適に用いることができる。
【００５５】
フィルムの面内位相差が１０ｎｍを超えたり、厚み方向位相差が５０ｎｍを超えたりすると、本発明にかかる光学用フィルムを用いた偏光子保護フィルムを、液晶表示装置の偏光板として用いる場合、液晶表示装置においてコントラストが低下するなどの問題が発生する場合がある。
【００５６】
なお、面内位相差（Ｒｅ）および厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は、それぞれ、以下の式により算出することができる。
【００５７】
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ  Ｒｔｈ＝｜（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｜×ｄ
なお、上記式中において、ｎｘ、ｎｙ、およびｎｚは、それぞれ、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率を表す。また、ｄはフィルムの厚さ、｜｜は絶対値を表す。
【００５８】
また、本発明にかかる光学用フィルムは、偏光子保護フィルムとして使用する場合、配向複屈折の値が０〜０．１×１０−３であることが好ましく、０〜０．０１×１０−３であることがより好ましい。
【００５９】
配向複屈折が上記範囲内であれば、環境の変化に対しても、成形加工時に複屈折が生じることなく、安定した光学的特性を得ることができる。
【００６０】
一方、一方、本発明にかかる光学用フィルムを、位相差フィルムや位相差発現機能を有する偏光子保護フィルムなどに使用する場合には、配向複屈折の値が１．０×１０−３以上であることが好ましく、２．０×１０−３以上であることがより好ましい。
【００６１】
なお、本明細書において、特にことわりのない限り、「配向複屈折」とは、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より５℃高い温度で、１００％延伸した場合に発現する複屈折が意図される。配向複屈折（△ｎ）は、前述のｎｘ、ｎｙを用いて説明すると、△ｎ＝ｎｘ−ｎｙ＝Ｒｅ／ｄで定義され、位相差計により測定することができる。
【００６２】
本発明にかかる光学用フィルムは、光弾性係数の絶対値が、２０×１０−１２ｍ２／Ｎ以下であることが好ましく、１０×１０−１２ｍ２／Ｎ以下であることがより好ましく、５×１０−１２ｍ２／Ｎ以下であることがさらに好ましい。
【００６３】
光弾性係数が上記範囲内であれば、本発明にかかる光学用フィルムを液晶表示装置に用いても、位相差ムラが発生したり、表示画面周辺部のコントラストが低下したり、光漏れが発生したりすることがない。
【００６４】
一方、光弾性係数の絶対値が２０×１０−１２ｍ２／Ｎより大きいと、本発明にかかる光学用フィルムを液晶表示装置に用いた場合、位相差ムラが発生したり、表示画面周辺部のコントラストが低下したり、光漏れが発生しやすくなったりする傾向がある。この傾向は、高温多湿環境下において、特に顕著となる。
【００６５】
なお、等方性の固体に外力を加えて応力（△Ｆ）を発生させると、一時的に光学異方性を呈し、複屈折（△ｎ）を示すようになるが、本明細書において、「光弾性係数」とは、その応力と複屈折との比が意図される。すなわち、光弾性係数（ｃ）は、以下の式により算出される。
【００６６】
ｃ＝△ｎ／△Ｆ
ただし、本発明において、光弾性係数はセナルモン法により、波長５１５ｎｍにて、２３℃、５０％ＲＨにおいて測定した値である。
【００６７】
本発明にかかる光学用フィルムは、必要に応じて、表面処理が施されていてもよい。具体的には、例えば、本発明にかかる光学用フィルムを、表面にコーティング加工等の表面加工を施したり、表面に別のフィルムをラミネートしたりして用いる場合、本発明にかかる光学用フィルムに表面処理を施すことが好ましい。  
【００６８】
このような表面処理を施すことにより、本発明にかかる光学用フィルムと、コーティングまたはラミネートされる別のフィルムとの間の相互の密着性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本発明にかかる光学用フィルムに対する表面処理の目的は、作用効果を目的とするものに限定されるものではない。つまり、本発明にかかる光学用フィルムは、その用途に関係なく、表面処理が施されていてもよい。
【００７０】
上記表面処理は、特に限定されるものではないが、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線照射およびアルカリ処理等を挙げることができる。中でも、コロナ処理であることが好ましい。
【００７１】
本発明にかかる光学用フィルムは、上説したような特性を有するため、そのまま最終製品として各種用途に用いることができる。また、上説したような各種加工を施すことにより、用途の幅を広げることができる。
【００７２】
本発明にかかる光学用フィルムの用途は特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、カメラやＶＴＲ、プロジェクター用の撮影レンズやファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズなどの映像分野、ＣＤプレイヤーやＤＶＤプレイヤー、ＭＤプレイヤーなどの光ディスク用ピックアップレンズなどのレンズ分野、ＣＤプレイヤーやＤＶＤプレイヤー、ＭＤプレイヤーなどの光ディスク用の光記録分野、液晶用導光板、偏光子保護フィルムや位相差フィルムなどの液晶ディスプレイ用フィルム、表面保護フィルムなどの情報機器分野、光ファイバ、光スイッチ、光コネクターなどの光通信分野、自動車ヘッドライトやテールランプレンズ、インナーレンズ、計器カバー、サンルーフなどの車両分野、眼鏡やコンタクトレンズ、内視境用レンズ、滅菌処理の必要な医療用品などの医療機器分野、道路透光板、ペアガラス用レンズ、採光窓やカーポート、照明用レンズや照明カバー、建材用サイジングなどの建築・建材分野、電子レンジ調理容器（食器）等に好適に用いることができる。
【００７３】
本発明にかかる光学用フィルムは、上説したように、光学的均質性、透明性等の光学特性に優れている。そのため、これらの光学特性を利用して、光学的等方フィルム、偏光子保護フィルムや透明導電フィルム等液晶表示装置周辺等の公知の光学的用途に特に好適に用いることができる。
【００７４】
また、本発明の光学用フィルムは、偏光子に貼り合わせて、偏光板として用いることができる。すなわち、本発明にかかる光学用フィルムは、偏光板の偏光子保護フィルムとして用いることができる。上記偏光子は、特に限定されるものではなく、従来公知の任意の偏光子を用いることができる。具体的には、例えば、延伸されたポリビニルアルコールにヨウ素を含有させて得た偏光子等を挙げることができる。
【００７５】
本発明の光学用フィルムは、偏光子保護フィルムを偏光板の液晶側に少なくとも１枚使用した偏光板に使用できる。上述のように偏光子保護フィルムとして用いることができるが、その他の添加剤として紫外線吸収剤を含有しない場合は、紫外線の曝露量が少ない部位に使用することがより効果を発揮するため好ましい。即ち、液晶及び２枚の偏光板を含む液晶表示装置を想定した場合、紫外線の曝露量が少ない液晶側に使用される偏光子保護フィルムに使用されることが好ましい。
【００７６】
ここで、本発明にかかる光学用フィルムを製造する方法の一実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。つまり、本発明にかかる光学用フィルムを製造できる方法であれば、従来公知のあらゆる方法を用いることができる。
【００７７】
具体的には、例えば、射出成形、溶融押出フィルム成形、インフレーション成形、ブロー成形、圧縮成形、紡糸成形、溶液流延成形、スピンコート成形等を挙げることができる。
【００７８】
中でも、溶剤を使用しない溶融押出法を用いることが好ましい。溶融押出法によれば、製造コストや溶剤による地球環境や作業環境への負荷を低減することができる。
【００７９】
以下、本発明にかかるフィルムの製造方法の一実施形態として、本発明にかかる光学用フィルムを溶融押出法により製造する方法について詳細に説明する。なお、以下の説明では、溶融押出法で成形されたフィルムを、溶液流延法等の他の方法で成形されたフィルムと区別して、「溶融押出フィルム」と称する。
【００８０】
本発明にかかる光学用フィルムを溶融押出法により成形する場合、まず、上述のメチルメタクリレートのホモポリマーを、押出機に供給し、加熱溶融させる。
【００８１】
メチルメタクリレートのホモポリマーは、押出機に供給する前に、予備乾燥することが好ましい。このような予備乾燥を行うことにより、押出機から押し出される樹脂の発泡を防ぐことができる。
【００８２】
予備乾燥の方法は特に限定されるものではないが、例えば、原料（すなわち、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマー）をペレット等の形態にして、熱風乾燥機等を用いて行うことができる。
【００８３】
次に、押出機内で加熱溶融されたメチルメタクリレートのホモポリマーを、ギアポンプやフィルターを通して、Ｔダイに供給する。このとき、ギアポンプを用いれば、樹脂の押出量の均一性を向上させ、厚みムラを低減させることができる。一方、フィルターを用いれば、メチルメタクリレートのホモポリマー中の異物を除去し、欠陥の無い外観に優れたフィルムを得ることができる。
【００８４】
次に、Ｔダイに供給されたメチルメタクリレートのホモポリマーを、シート状の溶融樹脂として、Ｔダイから押し出す。そして、該シート状の溶融樹脂を２つの冷却ロールで挟み込んで冷却し、フィルムを成膜する。
【００８５】
上記シート状の溶融樹脂を挟み込む２つの冷却ロールの内、一方は、表面が平滑な剛体性の金属ロールであり、もう一方は、表面が平滑な弾性変形可能な金属製弾性外筒を備えたフレキシブルロールであることが好ましい。
【００８６】
このような剛体性の金属ロールと金属製弾性外筒を備えたフレキシブルロールとで、上記シート状の溶融樹脂を挟み込んで冷却して成膜することにより、表面の微小な凹凸やダイライン等が矯正されて、表面が平滑で厚みムラが５μｍ以下であるフィルムを得ることができる。
【００８７】
なお、本明細書において、「冷却ロール」とは、「タッチロール」および「冷却ロール」を包含する意味で用いられる。
【００８８】
上記剛体性の金属ロールとフレキシブルロールとを用いる場合であっても、何れの冷却ロールも表面が金属であるため、成膜するフィルムが薄いと、冷却ロールの面同士が接触して、冷却ロールの外面に傷が付いたり、冷却ロールそのものが破損したりすることがある。
【００８９】
そのため、上説したような２つの冷却ロールでシート状の溶融樹脂を挟み込んで成膜する場合、まず、該２つの冷却ロールで、シート状の溶融樹脂を挟み込んで冷却し、比較的厚みの厚い原料フィルムを一旦取得する。その後、該原料フィルムを、一軸延伸または二軸延伸して所定の厚みのフィルムを製造することが好ましい。
【００９０】
より具体的に説明すると、厚み４０μｍの光学用フィルムを製造する場合、また、上記２つの冷却ロールで、シート状の溶融樹脂を挟み込んで冷却し、一旦、厚み１５０μｍの原料フィルムを取得する。その後、該原料フィルムを縦横二軸延伸により延伸させ、厚み４０μｍのフィルムを製造すればよい。
【００９１】
このように、本発明にかかる光学用フィルムが延伸フィルムである場合、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーを一旦、未延伸状態の原料フィルムに成形し、その後、一軸延伸または二軸延伸を行うことにより、延伸フィルムを製造することができる。
【００９２】
本明細書では、説明の便宜上、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーをフィルム状に成形した後、延伸を施す前のフィルム、すなわち未延伸状態のフィルムを「原料フィルム」と称する。なお、該原料フィルムもまた、本発明にかかる光学用フィルムの一実施形態であることを付言しておく。
【００９３】
原料フィルムを延伸する場合、原料フィルムを成形後、直ちに、該原料フィルムの延伸を連続的に行ってもよいし、原料フィルムを成形後、一旦、保管または移動させて、該原料フィルムの延伸を行ってもよい。
【００９４】
なお、原料フィルムに成形後、直ちに該原料フィルムを延伸する場合、フィルムの製造工程において、原料フィルムの状態が非常に短時間（場合によっては、瞬間的）しか存在しないことがありうる。
【００９５】
また、上記原料フィルムは、その後、延伸される場合、延伸されるのに充分な程度のフィルム状を維持していればよく、完全なフィルムの状態である必要はない。また、上記原料フィルムは、完成品である光学用フィルムとしての性能を有していなくてもよい。
【００９６】
原料フィルムを延伸する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の任意の延伸方法を用いればよい。具体的には、例えば、テンターを用いた横延伸、ロールを用いた縦延伸、及びこれらを逐次組み合わせた逐次二軸延伸等を用いることができる。
【００９７】
また、縦と横とを同時に延伸する同時二軸延伸方法を用いたり、ロール縦延伸を行った後、テンターによる横延伸を行う方法を用いたりすることもできる。
【００９８】
原料フィルムを延伸するとき、原料フィルムを一旦、延伸温度より０．５℃〜５℃、好ましくは１℃〜３℃高い温度まで予熱した後、延伸温度まで冷却して延伸することが好ましい。
【００９９】
上記範囲内で予熱することにより、原料フィルムの厚みを精度よく保つことができ、また、延伸フィルムの厚み精度が低下したり、厚みムラが生じたりすることがない。また、原料フィルムがロールに貼り付いたり、自重で弛んだりすることがない。
【０１００】
一方、原料フィルムの予熱温度が高すぎると、原料フィルムがロールに貼り付いたり、自重で弛んだりするといった弊害が発生する傾向にある。また、原料フィルムの予熱温度と延伸温度との差が小さいと、延伸前の原料フィルムの厚み精度を維持しにくくなったり、厚みムラが大きくなったり、厚み精度が低下したりする傾向がある。
【０１０１】
なお、本発明にかかるメチルメタクリレートのホモポリマーは、原料フィルムに成形後、延伸する際、ネッキング現象を利用して、厚み精度を改善することが困難である。したがって、本発明では、上記予熱温度の管理を行うことは、得られる光学用フィルムの厚み精度を維持したり、改善したりするためには重要となる。
【０１０２】
原料フィルムを延伸するときの延伸温度は、特に限定されるものではなく、製造する延伸フィルムに要求される機械的強度、表面性、および厚み精度等に応じて、変更すればよい。
【０１０３】
一般的には、ＤＳＣ法によって求めた原料フィルムのガラス転移温度をＴｇとした時に、（Ｔｇ−３０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の温度範囲とすることが好ましく、（Ｔｇ−２０℃）〜（Ｔｇ＋２０℃）の温度範囲とすることがより好ましく、（Ｔｇ）〜（Ｔｇ＋２０℃）の温度範囲とすることがさらに好ましい。
【０１０４】
延伸温度が上記温度範囲内であれば、得られる延伸フィルムの厚みムラを低減し、さらに、伸び率、引裂伝播強度、および耐揉疲労等の力学的性質を良好なものとすることができる。また、フィルムがロールに粘着するといったトラブルの発生を防止することができる。
【０１０５】
一方、延伸温度が上記温度範囲よりも高くなると、得られる延伸フィルムの厚みムラが大きくなったり、伸び率、引裂伝播強度、および耐揉疲労等の力学的性質が十分に改善できなかったりする傾向がある。さらに、フィルムがロールに粘着するといったトラブルが発生しやすくなる傾向がある。
【０１０６】
また、延伸温度が上記温度範囲よりも低くなると、得られる延伸フィルムのヘーズが大きくなったり、極端な場合には、フィルムが裂けたり、割れたりするといった工程上の問題が発生したりする傾向がある。
【０１０７】
上記原料フィルムを延伸する場合、その延伸倍率もまた、特に限定されるものではなく、製造する延伸フィルムの機械的強度、表面性、および厚み精度等に応じて、決定すればよい。延伸温度にも依存するが、延伸倍率は、一般的には、１．１倍〜３倍の範囲で選択することが好ましく、１．３倍〜２．５倍の範囲で選択することがより好ましく、１．５倍〜２．３倍の範囲で選択することがさらに好ましい。
【０１０８】
延伸倍率が上記範囲内であれば、フィルムの伸び率、引裂伝播強度、および耐揉疲労等の力学的性質を大幅に改善することができる。それゆえ、厚みムラが５μｍ以下であり、さらに、ヘーズが１％以下である延伸フィルムを製造することができる。
【０１０９】
本発明にかかる光学用フィルムは、必要に応じて、粘着剤等により別のフィルムをラミネートしたり、表面にハードコート層や光学補償機能を有する化合物等のコーティング層を形成させたりして用いることができる。
【０１１０】
本発明にかかる光学用フィルムの表面にコーティング加工等の表面加工を施したり、表面に別のフィルムをラミネートしたりする場合、上記方法で製造した延伸フィルム（原料フィルムを本発明にかかる光学用フィルムとする場合には、該原料フィルム）に表面処理を施すことが好ましい。
【０１１１】
なお、表面処理の種類については、上説した通りである。また、本発明にかかるフィルムにおいて、表面処理を施す場合、その表面処理の程度は特に限定されるものではないが、５０ｄｙｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、５０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１１２】
このような程度の表面処理であれば、従来公知の表面処理設備を用いて表面処理を施すことができる。
【０１１３】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１１４】
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
【０１１５】
〔ガラス転移温度〕
アクリル系樹脂１０ｍｇを用いて、示差走査熱量計（ＤＳＣ、株式会社島津製作所製ＤＳＣ−５０型）を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定し、中点法により決定した。
【０１１６】
[アクリル酸エステル単位の定量]
ポリメチルメタクリレートの熱分解ＧＣ／ＭＳ分析により、得られたモノマー成分の面積比により、樹脂を構成するモノマー比を算出した。熱分解ＧＣ／ＭＳは、Ａｇｉｌｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製  ＧＣ／ＭＳ−５９７３Ｎを使用し、カラムはＪ＆Ｗ製  ＤＢ−５ＭＳ（０．２５ｍｍΦ×３０ｍ）を使用した。カラム温度は、３５℃で５分間保持後、１０℃／分で２９０℃まで昇温し、そのまま１９．５分保持した。キャリアガスはヘリウム（１ｍＬ／ｍｉｎ）を用いた。注入口温度は２９０℃、インターフェース温度は２９０℃とした。熱分解装置は日本分析工業製ＪＣＩ−２２を用いて、熱分解温度は５９０℃×５秒とした。  〔熱減量測定〕
メチルメタクリレートのホモポリマー１５ｍｇを用いて、熱重量測定装置（ＴＧＡ、株式会社島津製作所製ＴＧＡ−５０型）で、空気雰囲気下、２７０℃に加熱し６０分経過した時点での熱減量（重量％）を測定した。熱減量が大きいほど、加熱による樹脂の分解が大きいことを表し、フィルムを作成した際の欠陥が多くなる傾向がある。
【０１１７】
〔厚み測定〕
位相差フィルムの厚みは、デジマティックインジケーター（株式会社ミツトヨ製
）を用いて測定した。  〔面内位相差Ｒｅおよび厚み方向位相差Ｒｔｈ測定〕
フィルムから、４０ｍｍ×４０ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を、自動複屈折計（王子計測株式会社製  ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて、温度２３±２℃、湿度５０±５％において、波長５９０ｎｍ、入射角０゜で面内位相差Ｒｅを測定した。
【０１１８】
デジマティックインジケーター（株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した試験片の厚みｄ、および、アッベ屈折計（株式会社アタゴ製  ３Ｔ）で測定した屈折率ｎ、自動複屈折計で測定した波長５９０ｎｍ、面内位相差Ｒｅおよび４０°傾斜方向の位相差値から３次元屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、を求め、厚み方向位相差  Ｒｔｈ＝｜（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｜×ｄ  （｜｜は絶対値を表す）を計算した。
【０１１９】
〔フィルム外観評価〕
得られたフィルムから縦２１０ｍｍ、横３００ｍｍのサイズの試験片を切り出し、暗室にてデスクスタンド（ナショナル製ＳＱ９４８Ｈ、蛍光灯２７Ｗ）の光を照射しながら、目視で観察されるフィルム欠陥の周囲を油性ペンでチェックした。次いで、倍率５０倍の透過型光学顕微鏡（デジタルマイクロスコープ（ＶＨ−Ｚ７５）、株式会社キーエンス製）でチェックした欠陥を観察した。上記観察をフィルムの両面について行い、欠陥の総数、種類を測定した。樹脂の熱劣化に起因する樹脂由来欠陥と、添加剤のブリードアウトによりロールが汚染されることに由来する欠陥、さらに、一般異物による欠陥とを見分けるのに、倍率５０倍以上の透過型光学顕微鏡で観察したときの欠陥の色で判断した。熱劣化に起因する欠陥は、黄色および無色透明である。欠陥数が非常に多いものを×、欠陥数がほとんどないものを○とした。
【０１２０】
〔製造例１〕
撹拌機付き８Ｌ重合機に、水  １２０部、メタクリル酸メチル  １００部、ジラウロイルパーオキサイド  ０．２８部、１，１ジ（ｔ−ブチルぺルオキシ）シクロヘキサン（濃度８０％）  ０．２部、ｔ−ドデシルメルカプタン  １．４部、α―オレフィンスルホン酸ナトリウム  ０．００８部、リン酸カルシウム  ０．２４部を仕込んだ。脱酸素後、適宜リン酸カルシウムを追加しながら、内温を８０℃にして２．５時間加熱し、さらに内温を９０℃まで上げて１．５時間加熱し、重合を行った。得られたラテックスをｐＨ３〜４の塩酸を用いて除去し、さらに水にて十分に洗浄を行った。得られたメチルメタクリレートのホモポリマーの分子量（Ｍｗ）は１０６０００であった。熱分解ＧＣ／ＭＳの結果、樹脂を構成するモノマー単位はメチルメタクリレート１００％であった。
【０１２１】
〔実施例１〕  製造例１で得られたメチルメタクリレートのホモポリマーを単軸押出機を用いてペレットにし、ペレット状の樹脂組成物を得た。このペレットのガラス転移温度及び熱減量測定を行った。
【０１２２】
このペレット状の樹脂組成物を、１００℃で５時間乾燥後、４０ｍｍφ単軸押出機と４００ｍｍ幅のＴダイとを用いて２７０℃で押し出すことにより得られたシート状の溶融樹脂を冷却ロールで冷却して幅３００ｍｍ、厚み１３０μｍのフィルムを得た。このフィルムについて上記の方法に従ってフィルム外観評価を行った（表１）。
【０１２３】
このフィルムについて、延伸倍率２ 倍（縦・横）、ガラス転移温度より１０ ℃ 高い温度で同時二軸延伸（株式会社東洋精機製  二軸延伸装置  Ｘ４ＨＤ）を行ない、二軸延伸フィルムを作成した。この二軸延伸フィルムについて、上記の方法に従って、Ｒ０、Ｒｔｈを測定した（表１）。
【０１２４】
[比較例１]
メチルメタクリレートのホモポリマーの代わりに、株式会社クラレ製パラペット（グレード名ＨＲ−Ｓ）を使用した意外は、実施例１と同様にフィルムを作成した。熱分解ＧＣ／ＭＳの結果、樹脂を構成するモノマー単位はメチルメタクリレート９８．９％、メチルアクリレート１．１％であった。
【０１２５】
【表１】
2012082304.tif 000002