特表-16152384IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2016年9月29日
【発行日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】斜め延伸フィルムの製造方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 55/04 20060101AFI20171201BHJP
   B29K 1/00 20060101ALN20171201BHJP
   B29L 7/00 20060101ALN20171201BHJP
【FI】
   B29C55/04
   B29K1:00
   B29L7:00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】72
【出願番号】特願2017-507635(P2017-507635)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2016年2月26日
(31)【優先権主張番号】特願2015-57247(P2015-57247)
(32)【優先日】2015年3月20日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】畠山 晋平
【テーマコード(参考)】
4F210
【Fターム(参考)】
4F210AA01
4F210AG01
4F210AH73
4F210AR06
4F210AR12
4F210AR20
4F210QA02
4F210QC01
4F210QD03
4F210QD04
4F210QD13
4F210QD16
4F210QD25
4F210QG01
4F210QG18
4F210QL01
4F210QL02
4F210QL04
4F210QL16
4F210QL17
(57)【要約】
斜め延伸フィルムの製造方法は、フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具で把持し、一方の把持具を相対的に先行させ、他方の把持具を相対的に遅延させてフィルムを搬送するとともに、フィルムの搬送経路を円弧状に屈曲させることにより、フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸工程を有する。斜め延伸工程では、斜め方向に延伸するための搬送経路の円弧状の屈曲の終了時点のフィルムの温度を、屈曲の開始時点よりも低くする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具で把持し、一方の把持具を相対的に先行させ、他方の把持具を相対的に遅延させて前記フィルムを搬送するとともに、前記フィルムの搬送経路を円弧状に屈曲させることにより、前記フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸工程を有する斜め延伸フィルムの製造方法であって、
前記斜め延伸工程では、前記斜め方向に延伸するための前記搬送経路の円弧状の屈曲の終了時点の前記フィルムの温度を、前記屈曲の開始時点よりも低くすることを特徴とする斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項2】
前記屈曲の開始時点の前記フィルムの温度をT1(℃)とし、前記屈曲の終了時点の前記フィルムの温度をT2(℃)としたとき、
(T1−T2)≧2℃
であることを特徴とする請求項1に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項3】
前記屈曲の開始から終了までの区間において、前記フィルムの温度を搬送方向に段階的または連続的に変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項4】
前記区間において、前記フィルムの温度を搬送方向に3段階以上で変化させることを特徴とする請求項3に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項5】
前記屈曲の開始から終了までに、前記フィルムの温度を幅手方向で変化させることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項6】
前記屈曲の開始から終了までの区間において、前記屈曲の終了時点の前記フィルムの温度が前記屈曲の開始時点よりも低くなるように、前記フィルムを加熱または冷却することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項7】
前記フィルムを、少なくとも1つの加熱領域を有する加熱部を用いて加熱し、
前記加熱領域は、前記フィルムの幅手方向および搬送方向の両方向に並んで位置しているとともに、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域の間の非加熱領域を搬送方向の上流側から下流側に向かってつなげた仮想線が、前記フィルムの任意の点の搬送軌跡からずれるように位置していることを特徴とする請求項6に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項8】
前記非加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域の間の間隙部を含むことを特徴とする請求項7に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項9】
前記非加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域としての熱風吹出口の間のつなぎ目を含むことを特徴とする請求項7または8に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項10】
前記一対の把持具が走行するレールの位置を調整するための調整部を含む設備部を、前記フィルムの斜め延伸前の搬送方向に沿った方向に対して遅延側と先行側とで対称となるように配置して、斜め延伸を行うことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項11】
前記斜め延伸工程を行う炉内の、前記屈曲の開始から終了までの区間全体において、前記フィルムの搬送中の幅手方向の温度分布が、前記一対の把持具が走行する遅延側のレールと先行側のレールとの間の中心に対して遅延側と先行側とで対称となるように、前記炉内を排気することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項12】
前記フィルムは、セルロース系樹脂を含むことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【請求項13】
前記屈曲の開始から終了までの区間において斜め延伸される前記フィルムの延伸倍率が、1.4〜2.3倍であることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、OLED(Organic light-Emitting Diode)とも呼ばれる有機EL(Electro-Luminescence)表示装置のような自発光型の表示装置が注目されている。OLEDにおいては、光の取り出し効率を高めるべく、ディスプレイの背面側にアルミニウム板等の反射体が設けられるため、ディスプレイに入射した外光がこの反射体で反射されることで画像のコントラストが低下する。
【0003】
そこで、外光反射防止による明暗コントラスト向上のために、延伸フィルムと偏光子とを貼り合わせて円偏光板を構成し、この円偏光板をディスプレイの表面側に配置することが知られている。このとき、上記の円偏光板は、偏光子の透過軸に対して、延伸フィルムの面内遅相軸が所望の角度で傾斜するように、偏光子と延伸フィルムとを貼り合わせることによって形成される。
【0004】
ところが、一般的な偏光子(偏光フィルム)は、長手方向に高倍率延伸することで得られるものであり、その透過軸が幅手方向と一致している。また、従来の位相差フィルムは、縦延伸または横延伸によって製造され、原理的に面内の遅相軸がフィルムの長手方向に対して0°または90°の方向になる。このため、上記のように偏光子の透過軸と延伸フィルムの遅相軸とを所望の角度で傾斜させるには、長尺の偏光フィルムおよび/または延伸フィルムを特定の角度で切り出してフィルム片同士を1枚ずつ貼り合せるバッチ式を採用せざるを得ず、生産性が悪化していた。
【0005】
これに対して、長手方向に対して所望の角度の方向に(斜め方向に)フィルムを延伸し、遅相軸の方向を、フィルムの長手方向に対して0°でも90°でもない方向に自在に制御可能な長尺状の斜め延伸フィルムの製造方法が種々提案されている。例えば特許文献1の製造方法では、樹脂フィルムを延伸後のフィルムの巻き取り方向とは異なる方向から繰り出して、該樹脂フィルムの両端部を一対の把持具によって把持して搬送する。そして、樹脂フィルムの搬送方向を途中で変えることにより、樹脂フィルムを斜め方向に延伸する。これにより、長手方向に対して0°を超え90°未満の所望の角度に遅相軸を有する長尺斜め延伸フィルムが製造される。
【0006】
このような長尺斜め延伸フィルムを用いることにより、長尺偏光フィルムと長尺斜め延伸フィルムとをロール・トゥ・ロール方式で貼り合わせて円偏光板を製造することが可能になり、円偏光板の生産性が飛躍的に向上する。
【0007】
ところで、近年では、OLEDの大型化、高精度化が益々求められており、OLEDの円偏光板に適用される斜め延伸フィルムについても、光学特性のバラツキを低減することが益々求められている。この点、上述した特許文献1では、光学特性のバラツキを低減すべく、予め幅手方向において膜厚を変化させたフィルムを用意し、このフィルムを斜め延伸することにより、斜め延伸後に膜厚を幅手方向において均一化するよう試みている。
【0008】
また、例えば特許文献2では、幅手方向に延伸(横延伸)された長尺フィルムを斜め方向に延伸して斜め延伸フィルムを製造する際に、横延伸にて発現させた位相差値が斜め延伸時の温度によって緩和され、トータルの位相差値として発現しにくくなるのを防ぐ観点から、横延伸時の延伸温度よりも斜め延伸時の延伸温度を下げることが好ましいことが開示されている。なお、斜め延伸の手法としては、長尺フィルムを横方向と縦方向とで同時に延伸する手法(同時二軸延伸)のほか、屈曲したテンターレールを用いて斜め延伸を行う手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2010−173261号公報(請求項1、段落〔0006〕、〔0010〕、図1図4等参照)
【特許文献2】特開2013−97216号公報(請求項1、段落〔0013〕、〔0017〕、〔0022〕等参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、液晶表示装置よりも高コントラストであることが求められるOLEDに、特許文献1または2で記載されている斜め延伸フィルムを用いると、OLEDごとに色味の違いが現れることがわかった。この原因を調査したところ、斜め延伸フィルムの長手方向(搬送方向)において面内位相差(リタデーション)Roのムラが生じており、このムラがOLEDにおいて色味ムラを生じさせる原因であることがわかった。斜め延伸フィルムの長手方向において面内位相差Roのムラが生じる理由は、以下のように推測している。
【0011】
特許文献1または2で開示されている屈曲型の斜め延伸装置では、フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具で把持し、一方の把持具を相対的に先行させ、他方の把持具を相対的に遅延させてフィルムを搬送する。そして、フィルムの搬送経路を途中で円弧状に屈曲させることにより、フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する。このとき、図23に示すように、斜め延伸を行う区間、つまり、搬送経路の円弧状の屈曲が開始してから終了するまでの区間で、曲率が大きい領域では、フィルムは斜め延伸が進むにつれて幅手方向に縮む挙動を取る。このため、フィルムの応力が下がり(=幅手方向に弛み易くなり)、フィルムの張りが低下して、フィルムが振動しやすくなる。フィルムが振動しながら搬送されると、延伸時にフィルムを加熱する加熱部とフィルムとの距離が搬送方向において変化するため、図24に示すように、フィルムの面内位相差Roが搬送方向においてばらつく。その結果、製膜された斜め延伸フィルムをOLEDに適用したときに、色味ムラが生じるものと考えられる。
【0012】
なお、特許文献2では、位相差値の発現を促進する観点から、横延伸と斜め延伸とで延伸温度を異ならせているが、斜め延伸を行う区間でのフィルムの幅手方向の収縮挙動については一切触れられておらず、斜め延伸区間での上記収縮挙動によるフィルムの張りの低下およびそれによるフィルムの振動を抑える点の開示は一切ない。
【0013】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、搬送経路を屈曲させて斜め延伸を行う場合でも、フィルムの搬送方向における面内位相差のムラを低減することができ、これによってOLEDに適用したときに色味ムラを低減することができる斜め延伸フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
【0015】
本発明の一側面に係る斜め延伸フィルムの製造方法は、フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具で把持し、一方の把持具を相対的に先行させ、他方の把持具を相対的に遅延させて前記フィルムを搬送するとともに、前記フィルムの搬送経路を円弧状に屈曲させることにより、前記フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸工程を有する斜め延伸フィルムの製造方法であって、
前記斜め延伸工程では、前記斜め方向に延伸するための前記搬送経路の円弧状の屈曲の終了時点の前記フィルムの温度を、前記屈曲の開始時点よりも低くする。
【発明の効果】
【0016】
斜め延伸工程において、搬送経路の円弧状の屈曲の終了時点のフィルム温度が、屈曲の開始時点よりも低いので、上記屈曲の区間においてフィルムの張りを安定させることができる。つまり、上記屈曲の区間で斜め延伸が進むにつれて、低温によるフィルム自体の収縮挙動を利用し、幅手方向の延伸倍率の低下に合わせて温度を下げて延伸することで、フィルムの張りを安定させることができる。これにより、斜め延伸時のフィルムの振動を低減して、搬送方向で面内位相差のムラが生じるのを低減することができる。その結果、製造された斜め延伸フィルムを有機EL表示装置(OLED)の外光反射防止のための円偏光板に適用した場合でも、上記した搬送方向の面内位相差のムラに起因する色味ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の実施の形態に係る斜め延伸フィルムの製造装置の概略の構成を模式的に示す平面図である。
図2】上記製造装置の延伸部のレールパターンの一例を模式的に示す平面図である。
図3】上記延伸部でのフィルムの搬送経路が途中で屈曲する様子を模式的に示す説明図である。
図4】上記延伸部の図示の仕方の他の例を示す説明図である。
図5】上記延伸部のフィルム搬送方向における温度制御の一例を模式的に示す説明図である。
図6】フィルム温度の変化の例を示すグラフである。
図7】上記延伸部における温度制御の他の例を模式的に示す説明図である。
図8】上記延伸部における温度制御のさらに他の例を模式的に示す説明図である。
図9】上記延伸部における加熱部の配置の一例を示す説明図である。
図10】上記延伸部における加熱部の配置の他の例を示す説明図である。
図11】上記加熱部の他の構成を示す斜視図である。
図12図11の加熱部の平面図である。
図13】上記延伸部における図11の加熱部の配置例を示す説明図である。
図14】上記延伸部の設備部の配置位置の調整前の状態を示す説明図である。
図15】上記延伸部の設備部の配置位置の調整後の状態を示す説明図である。
図16】上記延伸部の炉内の排気調整前の温度分布を示す説明図である。
図17】上記延伸部の炉内の排気調整後の温度分布を示す説明図である。
図18】上記製造装置によって製造される斜め延伸フィルムが適用される有機EL画像表示装置の概略の構成を示す断面図である。
図19】上記斜め延伸フィルムが適用される液晶表示装置の概略の構成を示す断面図である。
図20】上記延伸部におけるフィルム搬送方向の温度分布の一例を示す説明図である。
図21】上記温度分布の他の例を示す説明図である。
図22】上記温度分布の他の例を示す説明図である。
図23】斜め延伸時の搬送経路の屈曲の様子を模式的に示す説明図である。
図24】フィルムの搬送方向での面内位相差の変動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をA〜Bと表記した場合、その数値範囲に下限Aおよび上限Bの値は含まれるものとする。
【0019】
本実施形態に係る長尺斜め延伸フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を含む長尺状の原反フィルムを、幅手方向および長手方向に対して斜め方向に延伸して長尺斜め延伸フィルムを製造する、長尺斜め延伸フィルムの製造方法である。
【0020】
長尺斜め延伸フィルムの配向方向、すなわち、遅相軸の方向は、フィルム面内(厚さ方向に垂直な面内)において、フィルムの幅手方向に対して0°を超え90°未満の角度をなす方向である(自動的にフィルムの長手方向に対しても0°を超え90°未満の角度をなす方向となる)。遅相軸は、通常延伸方向または延伸方向に直角な方向に発現するので、フィルムの幅手方向に対して0°を超え90°未満の方向に延伸を行うことにより、かかる遅相軸を有する長尺斜め延伸フィルムを製造しうる。長尺斜め延伸フィルムの幅手方向と遅相軸とがなす角度、すなわち配向角は、0°を超え90°未満の範囲で、所望の角度に任意に設定することができる。
【0021】
本実施形態において、長尺とは、フィルムの幅に対し、少なくとも5倍程度以上の長さを有するものをいい、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(フィルムロール)を考えることができる。
【0022】
長尺斜め延伸フィルムは、長尺状の未配向フィルムを製膜した後にこれを一度巻芯に巻き取って巻回体(原反フィルム)とし、この巻回体から原反フィルムを斜め延伸工程に供給して製造するようにしてもよいし、製膜後の長尺フィルムを巻き取ることなく、製膜工程から連続して斜め延伸工程に供給して製造することもできる。製膜工程と斜め延伸工程とを連続して行うことは、延伸後のフィルムの膜厚や光学値の結果をフィードバックして製膜条件を変更し、所望の長尺斜め延伸フィルムを得ることができるので好ましい。また、長尺斜め延伸フィルムを連続的に製造することにより、所望の長さの長尺斜め延伸フィルムを得ることができる。
【0023】
また、原反フィルムに含まれる熱可塑性樹脂としては、脂環式オレフィンポリマー系樹脂(COP)、ポリカーボネート系樹脂(PC)、セルロースエステル系樹脂などを用いることができる。中でも、セルロースエステル系樹脂は、水分を吸収しやすく、長時間の使用に伴う湿度変動によって配向角θが変動しやすいため、斜め延伸フィルムの幅手方向の配向角θの変動を抑える本実施形態の効果がより大きなものとなる。
【0024】
なお、上記した原反フィルムを斜め延伸して得られる斜め延伸フィルムは、偏光サングラスを装着して視認可能な液晶表示装置にも適用することができる。すなわち、液晶層よりも視認側の偏光板の偏光子に対して、さらにその視認側に斜め延伸フィルムを貼り合わせて円偏光板を構成する。このとき、斜め延伸フィルムの遅相軸と偏光子の透過軸とが45°となるように、両者を貼り合わせる。この構成では、液晶層から出射されて視認側の偏光子を透過した直線偏光は、斜め延伸フィルム(QWPとして機能する)にて円偏光に変換される。したがって、観察者が偏光サングラスを装着して液晶表示装置の表示画像を観察する場合に、偏光子の透過軸と、偏光サングラスの透過軸とがどのような角度をなしていても、偏光サングラスの透過軸に平行な光の成分を観察者の眼に導いて表示画像を観察させることができる。よって、観察する角度によって(偏光サングラスの透過軸の方向によって)表示画像が見え難くなるのを抑制することができる。特に、本実施形態の原反フィルムを用いて斜め延伸フィルムを構成することで、フィルム幅手方向の配向角θのムラを抑えることができるので、液晶表示装置を長時間使用しても、画面全体でムラのない均一な画像を偏光サングラスを介して観察することができる。
【0025】
このように、偏光サングラス対応の液晶表示装置の円偏光板に斜め延伸フィルムを適用する場合には、斜め延伸フィルムの視認側に、表面を保護するためのハードコート層を形成することが望ましい。
【0026】
以下、本発明の実施態様を、適宜図面を参照して具体的に説明する。
【0027】
<セルロースエステル系樹脂>
本実施形態の原反フィルムに用いられるセルロースエステル系樹脂フィルムとしては、下記式(1)および(2)を満たすセルロースアシレートを含有し、かつ、下記一般式(A)で表される化合物を含有するものが挙げられる。
式(1) 2.0≦Z1<3.0
式(2) 0≦X<3.0
(式(1)および(2)において、Z1はセルロースアシレートの総アシル置換度を表し、Xはセルロースアシレートのプロピオニル置換度およびブチリル置換度の総和を表す。)
【0028】
【化1】
【0029】
以下、一般式(A)について詳細に説明する。一般式(A)において、L1およびL2は各々独立に単結合または2価の連結基を表す。L1およびL2としては、例えば、下記構造が挙げられる。(下記Rは水素原子または置換基を表す。)
【0030】
【化2】
【0031】
1およびL2として、好ましくは−O−、−COO−、−OCO−である。
【0032】
1、R2およびR3は各々独立に置換基を表す。R1、R2およびR3で表わされる置換基の具体例としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、シクロアルケニル基(2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、p−トリル基、ナフチル基等)、ヘテロ環基(2−フリル基、2−チエニル基、2−ピリミジニル基、2−ベンゾチアゾリル基等)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、3−ニトロフェノキシ基、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ基等)、アシルオキシ基(ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ基等)、アミノ基(アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基、N−メチル−アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、アシルアミノ基(ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基(メチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ基、p−メチルフェニルスルホニルアミノ基等)、メルカプト基、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、p−クロロフェニルチオ基、m−メトキシフェニルチオ基等)、スルファモイル基(N−エチルスルファモイル基、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−アセチルスルファモイル基、N−ベンゾイルスルファモイル基、N−(N’フェニルカルバモイル)スルファモイル基等)、スルホ基、アシル基(アセチル基、ピバロイルベンゾイル基等)、カルバモイル基(カルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル基、N−(メチルスルホニル)カルバモイル基等)が挙げられる。
【0033】
1およびR2としては、好ましくは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のシクロヘキシル基であり、より好ましくは、置換基を有するフェニル基、置換基を有するシクロヘキシル基であり、さらに好ましくは、4位に置換基を有するフェニル基、4位に置換基を有するシクロヘキシル基である。
【0034】
3として、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、シアノ基、アミノ基であり、さらに好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シアノ基、アルコキシ基である。
【0035】
WaおよびWbは水素原子または置換基を表すが、
(I)WaおよびWbが互いに結合して環を形成してもよく、
(II)WaおよびWbの少なくとも一つが環構造を有してもよく、または
(III)WaおよびWbの少なくとも一つがアルケニル基またはアルキニル基であってもよい。
【0036】
WaおよびWbで表わされる置換基の具体例としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、シクロアルケニル基(2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、p−トリル基、ナフチル基等)、ヘテロ環基(2−フリル基、2−チエニル基、2−ピリミジニル基、2−ベンゾチアゾリル基等)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、3−ニトロフェノキシ基、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ基等)、アシルオキシ基(ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ基等)、アミノ基(アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基、N−メチル−アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、アシルアミノ基(ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基(メチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ基、p−メチルフェニルスルホニルアミノ基等)、メルカプト基、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、p−クロロフェニルチオ基、m−メトキシフェニルチオ基等)、スルファモイル基(N−エチルスルファモイル基、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−アセチルスルファモイル基、N−ベンゾイルスルファモイル基、N−(N’フェニルカルバモイル)スルファモイル基等)、スルホ基、アシル基(アセチル基、ピバロイルベンゾイル基等)、カルバモイル基(カルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル基、N−(メチルスルホニル)カルバモイル基等)が挙げられる。
【0037】
上記の置換基は、更に上記の基で置換されていてもよい。
【0038】
(I)WaおよびWbが互いに結合して環を形成する場合、その環は、含窒素5員環または含硫黄5員環であることが好ましい。また、一般式(A)は、下記一般式(1)または一般式(2)で表される化合物であることが特に好ましい。
【0039】
【化3】
【0040】
一般式(1)において、A1およびA2は各々独立に、−O−、−S−、−NRx−(Rxは水素原子または置換基を表す)または−CO−を表す。Rxで表される置換基の例は、上記WaおよびWbで表わされる置換基の具体例と同義である。Rxとして、好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基である。
【0041】
一般式(1)において、Xは第14〜16族の非金属原子を表す。Xとしては、=O、=S、=NRc、=C(Rd)Reが好ましい。ここでRc、Rd、Reは置換基を表し、例としては上記WaおよびWbで表わされる置換基の具体例と同義である。L1、L2、R1、R2、R3、nは、一般式(A)におけるL1、L2、R1、R2、R3、nと同義である。
【0042】
【化4】
【0043】
一般式(2)において、Q1は−O−、−S−、−NRy−(Ryは水素原子または置換基を表す)、−CRaRb−(RaおよびRbは水素原子または置換基を表す)または−CO−を表す。ここで、Ry、Ra、Rbは置換基を表し、例としては上記WaおよびWbで表わされる置換基の具体例と同義である。
【0044】
Yは置換基を表す。Yで表わされる置換基の例としては、上記WaおよびWbで表される置換基の具体例と同義である。Yとして、好ましくは、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基である。
【0045】
Yで表わされるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ビフェニル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【0046】
ヘテロ環基としては、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも一つ含むヘテロ環基が挙げられ、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基が好ましい。
【0047】
これらのアリール基またはヘテロ環基は、少なくとも一つの置換基を有していてもよい。この置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキルスルフィニル基、炭素数1〜6のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキルチオ基、炭素数1〜6のN−アルキルアミノ基、炭素数2〜12のN,N−ジアルキルアミノ基、炭素数1〜6のN−アルキルスルファモイル基、炭素数2〜12のN,N−ジアルキルスルファモイル基等が挙げられる。
【0048】
1、L2、R1、R2、R3、nは、一般式(A)におけるL1、L2、R1、R2、R3、nと同義である。
【0049】
(II)一般式(A)において、WaおよびWbの少なくとも一つが環構造を有する場合の具体例としては、好ましくは、下記一般式(3)である。
【0050】
【化5】
【0051】
一般式(3)において、Q3は=N−または=CRz−(Rzは水素原子または置換基)を表し、Q4は第14〜16族の非金属原子を表す。ZはQ3およびQ4と共に環を形成する非金属原子群を表す。
【0052】
3、Q4およびZから形成される環は、更に別の環で縮環していてもよい。Q3、Q4およびZから形成される環は、ベンゼン環で縮環した含窒素5員環または6員環であることが好ましい。
【0053】
1、L2、R1、R2、R3、nは、一般式(A)におけるL1、L2、R1、R2、R3、nと同義である。
【0054】
(III)WaおよびWbの少なくとも一つがアルケニル基またはアルキニル基である場合、それらは置換基を有するビニル基またはエチニル基であることが好ましい。
【0055】
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)で表される化合物のうち、特に、一般式(3)で表される化合物が好ましい。
【0056】
一般式(3)で表される化合物は、一般式(1)で表される化合物に比べて耐熱性および耐光性に優れており、一般式(2)で表される化合物に比べ、有機溶媒に対する溶解性やポリマーとの相溶性が良好である。
【0057】
一般式(A)で表される化合物は、所望の波長分散性、および滲み防止性を付与するのに適宜量を調整して含有することができるが、添加量としてはセルロース誘導体に対して、1〜15質量%含むことが好ましく、特には、2〜10質量%含むことが好ましい。この範囲内であれば、上記セルロース誘導体に十分な波長分散性、および滲み防止性を付与することができる。
【0058】
なお、一般式(A)、一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)で表わされる化合物は、既知の方法を参照して得ることができる。具体的には、Journal of Chemical Crystallography(1997);27(9);512−526)、特開2010−31223号公報、特開2008−107767号公報等を参照して合成することができる。
【0059】
(セルロースアシレートについて)
本実施形態に係るセルロースアシレートフィルムは、セルロールアシレートを主成分として含有する。例えば、本実施形態に係るセルロースアシレートフィルムは、フィルムの全質量(100質量%)に対して、セルロースアシレートを好ましくは60〜100質量%の範囲で含む。また、セルロースアシレートの総アシル基置換度は、2.0以上3.0未満であり、2.2〜2.7であることがより好ましい。
【0060】
セルロースアシレートとしては、セルロースと、炭素数2〜22程度の脂肪族カルボン酸および/または芳香族カルボン酸とのエステルが挙げられ、特に、セルロースと炭素数が6以下の低級脂肪酸とのエステルであることが好ましい。
【0061】
セルロースの水酸基に結合するアシル基は、直鎖であっても分岐していてもよく、また環を形成してもよい。さらに別の置換基が置換してもよい。同じ置換度である場合、上述した炭素数が多いと複屈折性が低下するため、炭素数としては炭素数2〜6のアシル基の中で選択することが好ましく、プロピオニル置換度およびブチリル置換度の総和は0以上3.0未満である。前記セルロースアシレートとしての炭素数が2〜4であることが好ましく、炭素数が2〜3であることがより好ましい。
【0062】
具体的には、セルロースアシレートとしては、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレートまたはセルロースアセテートフタレートのようなアセチル基の他にプロピオネート基、ブチレート基またはフタリル基が結合したセルロースの混合脂肪酸エステルを用いることができる。なお、ブチレートを形成するブチリル基は、直鎖であっても分岐していてもよい。
【0063】
本実施形態においては、セルロースアシレートとして、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、またはセルロースアセテートプロピオネートが特に好ましく用いられる。
【0064】
また、上記のセルロースアシレートは、下記の数式(i)および数式(ii)を同時に満足するものが好ましい。
式(i) 2.0≦X+Y<3.0
式(ii) 0≦X<3.0
式中、Yはアセチル基の置換度を表し、Xはプロピオニル基もしくはブチリル基またはその混合物の置換度を表す。
【0065】
また、目的に叶う光学特性を得るために、置換度の異なる樹脂を混合して用いてもよい。その際の混合比としては、1:99〜99:1(質量比)が好ましい。
【0066】
上述した中でも、特にセルロースアセテートプロピオネートが、セルロースアシレートとして好ましく用いられる。セルロースアセテートプロピオネートでは、0≦Y≦2.5であり、かつ、0.5≦X≦3.0である(ただし、2.0≦X+Y<3.0である)ことが好ましく、0.5≦Y≦2.0であり、かつ、1.0≦X≦2.0である(ただし、2.0≦X+Y<3.0である)ことがより好ましい。なお、アシル基の置換度は、ASTM(American Society for Testing and Materials;米国試験材料協会)が策定・発行する規格の一つであるASTM−D817−96に準じて測定されうる。
【0067】
セルロースアシレートの数平均分子量は、60000〜300000の範囲であると、得られるフィルムの機械的強度が強くなるため、好ましい。より好ましくは、数平均分子量が70000〜200000のセルロースアシレートが用いられる。
【0068】
セルロースアシレートの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定される。測定条件は以下の通りである。なお、本測定方法は、本実施形態における他の重合体の測定方法としても使用することができる。
【0069】
溶媒:メチレンクロライド;
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工株式会社製)を3本接続して使用する;
カラム温度:25℃;
試料濃度:0.1質量%;
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製);
ポンプ:L6000(日立製作所株式会社製);
流量:1.0ml/min
校正曲線:標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー株式会社製)Mw=1000000〜500の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
【0070】
セルロースアシレート中の残留硫酸含有量は、硫黄元素換算で0.1〜45質量ppmの範囲であることが好ましい。これらは塩の形で含有していると考えられる。残留硫酸含有量が45質量ppmを超えると、熱延伸時や熱延伸後でのスリッティングの際に破断しやすくなる傾向がある。なお、残留硫酸含有量は、1〜30質量ppmの範囲がより好ましい。残留硫酸含有量は、ASTM−D817−96に規定の方法により測定することができる。
【0071】
また、セルロースアシレート中の遊離酸含有量は、1〜500質量ppmであることが好ましい。上記の範囲であると、上記と同様に破断しにくいため、好ましい。なお、遊離酸含有量は、1〜100質量ppmの範囲であることが好ましく、さらに破断しにくくなる。特に1〜70質量ppmの範囲が好ましい。遊離酸含有量はASTM−D817−96に規定の方法により測定することができる。
【0072】
合成したセルロースアシレートの洗浄を、溶液流延法に用いられる場合に比べて、さらに十分に行うことによって、残留アルカリ土類金属含有量、残留硫酸含有量、および残留酸含有量を上記の範囲とすることができ、好ましい。
【0073】
セルロースアシレートの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどが挙げられる。また、それらから得られたセルロースアシレートは、それぞれ任意の割合で混合使用されうる。
【0074】
セルロースアシレートは、公知の方法により製造することができる。具体的には、例えば、特開平10−45804号公報に記載の方法を参考にして合成することができる。
【0075】
また、セルロースアシレートは、セルロースアシレート中の微量金属成分によっても影響を受ける。これらの微量金属成分は、製造工程で使われる水に関係していると考えられるが、不溶性の核となりうるような成分は少ない方が好ましい。特に、鉄、カルシウム、マグネシウム等の金属イオンは、有機の酸性基を含んでいる可能性のあるポリマー分解物等と塩形成することにより不溶物を形成する場合があり、少ないことが好ましい。また、カルシウム(Ca)成分は、カルボン酸やスルホン酸等の酸性成分と、また多くの配位子と配位化合物(すなわち、錯体)を形成しやすく、多くの不溶なカルシウムに由来するスカム(不溶性の澱、濁り)を形成する虞があるため、少ないことが好ましい。
【0076】
具体的には、鉄(Fe)成分については、セルロースアシレート中の含有量が1質量ppm以下であることが好ましい。また、カルシウム(Ca)成分については、セルロースアシレート中の含有量が好ましくは60質量ppm以下であり、より好ましくは0〜30質量ppmである。さらに、マグネシウム(Mg)成分については、やはり多過ぎると不溶分を生ずるため、セルロースアシレート中の含有量が0〜70質量ppmであることが好ましく、特に0〜20質量ppmであることが好ましい。
【0077】
なお、鉄(Fe)成分の含有量、カルシウム(Ca)成分の含有量、マグネシウム(Mg)成分の含有量などの金属成分の含有量は、絶乾したセルロースアシレートをマイクロダイジェスト湿式分解装置にて硫硝酸で分解し、アルカリ溶融で前処理を行った後、ICP−AES(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)を用いて分析することができる。
【0078】
<脂環式オレフィンポリマー系樹脂>
本実施形態の原反フィルムに用いられる脂環式オレフィンポリマー系樹脂としては、特開平05−310845号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平05−97978号公報に記載されている水素添加重合体、特開平11−124429号公報に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体およびその水素添加物等を採用することができる。
【0079】
脂環式オレフィンポリマー系樹脂は、飽和脂環炭化水素(シクロアルカン)構造や不飽和脂環炭化水素(シクロアルケン)構造のごとき脂環式構造を有するポリマーである。脂環式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、耐熱性および長尺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。
【0080】
脂環式オレフィンポリマー中の脂環式構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、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式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、本実施形態の長尺斜め延伸フィルムより得られる位相差フィルム等の光学材料の透明性および耐熱性が向上するので好ましい。
【0081】
脂環構造を有するオレフィンポリマー系樹脂としては、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およ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。
【0082】
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また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また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)重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性および軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【0083】
上記のようなノルボルネン系樹脂を用いた長尺フィルム(原反フィルム)を成形する方法としては、溶液製膜法や溶融押出法の製造方法が好まれる。溶融押出法としては、ダイスを用いるインフレーション法等が挙げられるが、生産性や厚さ精度に優れる点でTダイを用いる方法が好ましい。
【0084】
Tダイを用いた押出成形法としては、特開2004−233604号公報に記載されているような、冷却ドラムに密着させる時の溶融状態の熱可塑性樹脂を安定な状態に保つ方法により、リタデーションや配向角といった光学特性のばらつきが小さい長尺フィルムを製造することができる。
【0085】
具体的には、1)溶融押出法で長尺フィルムを製造する際に、ダイスから押し出されたシート状の熱可塑性樹脂を50kPa以下の圧力下で冷却ドラムに密着させて引き取る方法;2)溶融押出法で長尺フィルムを製造する際に、ダイス開口部から最初に密着する冷却ドラムまでを囲い部材で覆い、囲い部材からダイス開口部または最初に密着する冷却ドラムまでの距離を100mm以下とする方法;3)溶融押出法で長尺フィルムを製造する際に、ダイス開口部から押し出されたシート状の熱可塑性樹脂より10mm以内の雰囲気の温度を特定の温度に加温する方法;4)関係を満たすようにダイスから押し出されたシート状の熱可塑性樹脂を50kPa以下の圧力下で冷却ドラムに密着させて引き取る方法;5)溶融押出法で長尺フィルムを製造する際に、ダイス開口部から押し出されたシート状の熱可塑性樹脂に、最初に密着する冷却ドラムの引取速度との速度差が0.2m/s以下の風を吹き付ける方法;が挙げられる。
【0086】
この長尺フィルムは、単層若しくは2層以上の積層フィルムであってもよい。積層フィルムは共押出成形法、共流延成形法、フィルムラミネイション法、塗布法などの公知の方法で得ることができる。これらのうち共押出成形法、共流延成形法が好ましい。
【0087】
<ポリカーボネート系樹脂>
本実施形態の原反フィルムに用いられるポリカーボネート系樹脂としては、特に限定なく種々のものが使用でき、化学的性質および物性の点から芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく、特にビスフェノールA系ポリカーボネート樹脂が好ましい。その中でも、ビスフェノールAにベンゼン環、シクロヘキサン環、および脂肪族炭化水素基等を導入したビスフェノールA誘導体を用いたものがより好ましい。さらに、ビスフェノールAの中央の炭素に対して、非対称に上記官能基が導入された誘導体を用いて得られた、単位分子内の異方性を減少させた構造のポリカーボネート樹脂が特に好ましい。このようなポリカーボネート樹脂としては、例えば、ビスフェノールAの中央の炭素の2個のメチル基をベンゼン環に置き換えたもの、ビスフェノールAのそれぞれのベンゼン環の一の水素をメチル基やフェニル基などで中央炭素に対し非対称に置換したものを用いて得られるポリカーボネート樹脂が特に好ましい。
【0088】
具体的には、4,4′−ジヒドロキシジフェニルアルカンまたはこれらのハロゲン置換体からホスゲン法またはエステル交換法によって得られるものであり、例えば、4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルブタン等が挙げられる。また、この他にも例えば、特開2006−215465号公報、特開2006−91836号公報、特開2005−121813号公報、特開2003−167121号公報、特開2009−126128号公報、特開2012−31369号公報、特開2012−67300号公報、国際公開第00/26705号等に記載されているポリカーボネート系樹脂が挙げられる。
【0089】
ポリカーボネート樹脂は、ポリスチレン系樹脂、メチルメタクリレート系樹脂、およびセルロースアセテート系樹脂等の透明性樹脂と混合して使用してもよい。また、セルロースアセテート系樹脂を用いて形成した樹脂フィルムの少なくとも一方の面にポリカーボネート系樹脂を含有する樹脂層を積層してもよい。
【0090】
ポリカーボネート系樹脂は、ガラス転移点(Tg)が110℃以上であって、吸水率(23℃水中、24時間の条件で測定した値)が0.3%以下のものであることが好ましい。また、Tgが120℃以上であって、吸水率が0.2%以下のものがより好ましい。
【0091】
本実施形態で用いることができるポリカーボネート系樹脂フィルムは公知の方法で製膜することができ、その中でも溶液流延法や溶融流延法が好ましい。
【0092】
<添加剤>
本実施形態の原反フィルムは、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤、リタデーション調整剤、酸化防止剤、劣化防止剤、剥離助剤、界面活性剤、染料、微粒子等がある。本実施形態において、微粒子以外の添加剤についてはドープ液の調製の際に添加してもよいし、微粒子分散液の調製の際に添加してもよい。
【0093】
(可塑剤)
原反フィルムに添加される可塑剤としては、フタル酸エステル系、脂肪酸エステル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル系、ポリエステル系、糖エステル系、アクリル系ポリマー等が挙げられる。この中では、透湿性の観点からポリエステル系、及び糖エステル系ポリマーの可塑剤が好ましく用いられる。
【0094】
ポリエステル系可塑剤は、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル系の可塑剤に比べて非移行性や耐抽出性に優れる。用途に応じてこれらの可塑剤を選択、あるいは併用することによって、広範囲の用途に適用できる。アクリル系ポリマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はコポリマーが好ましい。アクリル酸エステルのモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル(i−、n−)、アクリル酸ブチル(n−、i−、s−、t−)、アクリル酸ペンチル(n−、i−、s−)、アクリル酸ヘキシル(n−、i−)、アクリル酸ヘプチル(n−、i−)、アクリル酸オクチル(n−、i−)、アクリル酸ノニル(n−、i−)、アクリル酸ミリスチル(n−、i−)、アクリル酸(2−エチルヘキシル)、アクリル酸(ε−カプロラクトン)、アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)、アクリル酸(2−ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(3−ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4−ヒドロキシブチル)、アクリル酸(2−ヒドロキシブチル)、アクリル酸(2−メトキシエチル)、アクリル酸(2−エトキシエチル)等、又は上記アクリル酸エステルをメタクリル酸エステルに変えたものを挙げることができる。アクリル系ポリマーは上記モノマーのホモポリマー又はコポリマーであるが、アクリル酸メチルエステルモノマー単位が30質量%以上を有していることが好ましく、またメタクリル酸メチルエステルモノマー単位が40質量%以上有することが好ましい。特にアクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルのホモポリマーが好ましい。
【0095】
ポリエステル系可塑剤は、一価ないし四価のカルボン酸と一価ないし六価のアルコールとの反応物であるが、主に二価カルボン酸とグリコールとを反応させて得られたものが用いられる。代表的な二価カルボン酸としては、グルタル酸、イタコン酸、アジピン酸、フタル酸、アゼライン酸、セバシン酸などが挙げられる。またポリエステル系可塑剤の好ましくは、芳香族末端エステル系可塑剤である。芳香族末端エステル系可塑剤としては、フタル酸、アジピン酸、少なくとも一種のベンゼンモノカルボン酸及び少なくとも一種の炭素数2〜12のアルキレングリコールとを反応させた構造を有するエステル化合物が好まし。最終的な化合物の構造としてアジピン酸残基及びフタル酸残基を有していればよく、エステル化合物を製造する際には、ジカルボン酸の酸無水物又はエステル化物として反応させてもよい。
【0096】
ベンゼンモノカルボン酸成分としては、例えば、安息香酸、パラターシャリブチル安息香酸、オルソトルイル酸、メタトルイル酸、パラトルイル酸、ジメチル安息香酸、エチル安息香酸、ノルマルプロピル安息香酸、アミノ安息香酸、アセトキシ安息香酸等があり、安息香酸であることが最も好ましい。また、これらはそれぞれ一種又は二種以上の混合物として使用することができる。
【0097】
炭素数2〜12のアルキレングリコール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロールペンタン)、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロールヘプタン)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−オクタデカンジオール等が挙げられる。これらの中では特に1,2−プロピレングリコールが好ましい。これらのグリコールは、一種又は二種以上の混合物として使用してもよい。
【0098】
芳香族末端エステル系可塑剤は、オリゴエステル、ポリエステルの型のいずれでもよく、分子量は100〜10000の範囲が良いが、好ましくは350〜3000の範囲である。また酸価は、1.5mgKOH/g以下、ヒドロキシ(水酸基)価は25mgKOH/g以下、より好ましくは酸価0.5mgKOH/g以下、ヒドロキシ(水酸基)価は15mgKOH/g以下のものである。
【0099】
具体的には以下に示す化合物などが挙げられるがこれらに限定されない。
【0100】
【化6】
【0101】
【化7】
【0102】
【化8】
【0103】
糖エステル系化合物としては、セルロースエステル以外のエステルであって、下記単糖、二糖、三糖又はオリゴ糖などの糖のOH基の全て若しくは一部をエステル化した化合物であり、より具体的な例示としては、一般式(4)で表される化合物などを挙げることができる。
【0104】
【化9】
【0105】
式中、R1〜R8は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数2〜22のアルキルカルボニル基、又は置換若しくは無置換の炭素数2〜22のアリールカルボニル基を表す。R1〜R8は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0106】
以下に、一般式(4)で示される化合物をより具体的に示すが(化合物1−1〜化合物1−23)、これらに限定はされない。なお、下表において平均置換度が8.0未満の場合、R1〜R8のうちのいずれかは水素原子を表す。
【0107】
【化10】
【0108】
【化11】
【0109】
【化12】
【0110】
これらの可塑剤は、セルロースエステルフィルム100質量部に対して、0.5〜30質量部を添加するのが好ましい。
【0111】
(リタデーション調整剤)
リタデーションを調整するために添加する化合物としては、欧州特許911,656A2号明細書に記載されているような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物を使用することができる。
【0112】
また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環が含まれていることが特に好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。中でも1,3,5−トリアジン環が特に好ましい。
【0113】
(ポリマーまたはオリゴマー)
本実施形態の原反フィルムは、セルロースエステルと、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、およびスルホン酸基から選ばれる置換基を有し、かつ、重量平均分子量が500〜200,000の範囲内であるビニル系化合物のポリマーまたはオリゴマーとを含有することが好ましい。当該セルロースエステルと、当該ポリマーまたはオリゴマーとの含有量の質量比が、95:5〜50:50の範囲内であることが好ましい。
【0114】
(マット剤)
本実施形態では、マット剤として微粒子を原反フィルム中に含有させることができ、これによって、原反フィルムおよびそれを用いて製造される長尺斜め延伸フィルムの搬送や巻き取りをしやすくすることができる。
【0115】
マット剤の粒径は10nm〜0.1μmの1次粒子もしくは2次粒子であることが好ましい。1次粒子の針状比は1.1以下の略球状のマット剤が好ましく用いられる。
【0116】
微粒子としては、ケイ素を含むものが好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。本実施形態に好ましい二酸化珪素の微粒子としては、例えば、日本アエロジル(株)製のアエロジルR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されているものを挙げることができ、アエロジル200V、R972、R972V、R974、R202、R812を好ましく用いることができる。ポリマーの微粒子の例としては、シリコーン樹脂、弗素樹脂およびアクリル樹脂を挙げることができる。シリコーン樹脂が好ましく、特に三次元の網状構造を有するものが好ましい。このような樹脂としては、例えば、トスパール103、同105、同108、同120、同145、同3120および同240(東芝シリコーン(株)製)を挙げることができる。
【0117】
二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/L以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmであることがより好ましく、5〜12nmであることが更に好ましい。1次粒子の平均径が小さいほうが、ヘイズが低く好ましい。見かけ比重は90〜200g/L以上が好ましく、100〜200g/L以上がより好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の微粒子分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が発生せず好ましい。
【0118】
本実施形態におけるマット剤の添加量は、原反フィルム1m2当たり0.01〜1.0gが好ましく、0.03〜0.3gがより好ましく、0.08〜0.16gが更に好ましい。
【0119】
(その他の添加剤)
その他、カオリン、タルク、ケイソウ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ等の無機微粒子、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の塩等の熱安定剤を加えてもよい。更に界面活性剤、剥離促進剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、油剤等も加えてもよい。
【0120】
(張力軟化点)
本実施形態の原反フィルムには、より高温の環境下での使用に耐えられることが求められている。このため、原反フィルムの張力軟化点は、105℃〜145℃であれば十分な耐熱性を示すため好ましく、特に110℃〜130℃であることが好ましい。
【0121】
張力軟化点の具体的な測定方法としては、例えば、テンシロン試験機(ORIENTEC社製、RTC−1225A)を用いて、試料フィルムを120mm(縦)×10mm(幅)で切り出し、10Nの張力で引っ張りながら30℃/minの昇温速度で昇温を続け、9Nになった時点での温度を3回測定し、その平均値により求めることができる。
【0122】
(寸法変化率)
本実施形態の原反フィルムを斜め延伸した後のフィルムを有機EL画像表示装置に用いた場合、吸湿による寸法変化により、厚みムラや位相差値の変化、およびコントラストの低下や色ムラといった問題を発生させないために、斜め延伸フィルムの寸法変化率(%)は0.5%未満が好ましく、更に、0.3%未満であることが好ましい。
【0123】
(欠点)
本実施形態の原反フィルムは、フィルム中の欠点が少ないことが好ましい。ここで、欠点とは、溶液製膜の乾燥工程において溶媒の急激な蒸発に起因して発生するフィルム中の空洞(発泡欠点)や、製膜原液中の異物や製膜中に混入する異物に起因するフィルム中の異物(異物欠点)を言う。
【0124】
具体的にはフィルム面内の直径5μm以上の欠点が1個/10cm四方以下であることが好ましい。更に好ましくは0.5個/10cm四方以下、一層好ましくは0.1個/10cm四方以下である。
【0125】
上記欠点の直径とは、欠点が円形の場合はその直径を示し、円形でない場合は欠点の範囲を下記方法により顕微鏡で観察して決定し、その最大径(外接円の直径)とする。
【0126】
欠点の範囲は、欠点が気泡や異物の場合は、欠点を微分干渉顕微鏡の透過光で観察したときの影の大きさである。欠点が、ロール傷の転写や擦り傷など、表面形状の変化の場合は、欠点を微分干渉顕微鏡の反射光で観察して大きさを確認する。
【0127】
なお、反射光で観察する場合に、欠点の大きさが不明瞭であれば、表面にアルミや白金を蒸着して観察する。かかる欠点頻度にて表される品位に優れたフィルムを生産性よく得るには、ポリマー溶液を流延直前に高精度濾過することや、流延機周辺のクリーン度を高くすること、また、流延後の乾燥条件を段階的に設定し、効率よくかつ発泡を抑えて乾燥させることが有効である。
【0128】
欠点の個数が1個/10cm四方より多いと、例えば後工程での加工時などでフィルムに張力がかかると、欠点を基点としてフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。また、欠点の直径が5μm以上になると、偏光板観察などにより目視で確認でき、光学部材として用いたとき輝点が生じる場合がある。
【0129】
(全光線透過率)
本実施形態の原反フィルムは、その全光線透過率が90%以上であることが好ましく、より好ましくは93%以上である。また、全光線透過率の現実的な上限としては、99%程度である。かかる全光線透過率にて表される優れた透明性を達成するには、可視光を吸収する添加剤や共重合成分を導入しないようにすることや、ポリマー中の異物を高精度濾過により除去し、フィルム内部の光の拡散や吸収を低減させることが有効である。また、製膜時のフィルム接触部(冷却ロール、カレンダーロール、ドラム、ベルト、溶液製膜における塗布基材、搬送ロールなど)の表面粗さを小さくしてフィルム表面の表面粗さを小さくすることによりフィルム表面の光の拡散や反射を低減させることが有効である。
【0130】
<原反フィルムの製膜法>
上述した樹脂を含む本実施形態の原反フィルムは、以下に示す溶液流延製膜法、溶融流延製膜法のどちらでも製膜することができる。なお、ここでは、原反フィルムがセルロースエステル系樹脂を含む場合について説明するが、他の樹脂を含む場合も同様である。
【0131】
原反フィルムを溶液流延製膜法にて製造する場合、セルロースエステル系樹脂の原反フィルムの原料溶液であるドープを、流延ダイによって回転金属製エンドレスベルトからなる支持体上に流延する。流延によって支持体上に形成されたドープ膜すなわちウェブは支持体上を約一周したところで、剥離ロールによって剥離する。剥離されたウェブ(フィルム)を、ついでテンターよりなる延伸装置に導入する。
【0132】
原反フィルムを溶融流延製膜法で製造する場合、Tダイを用いた押出し方法では、ポリマーを溶融可能な温度で溶融し、Tダイからフィルム状(シート状)に冷却ドラム上に押し出し、冷却固化して冷却ドラムからフィルムを剥離する。剥離されたフィルムを、ついでテンターよりなる延伸装置に導入する。
【0133】
以下、各製膜法の詳細について説明する。
【0134】
〔溶液流延製膜法〕
溶液流延製膜法による原反フィルムの製造方法において、セルロースエステル溶液であるドープの固形分濃度は、通常10〜40質量%程度であり、流延工程における流延時のドープ粘度は1〜200ポイズの範囲で調製される。
【0135】
ここで、まず、セルロースエステルの溶解は、溶解釜中での撹拌溶解方法、加熱溶解方法、超音波溶解方法等の手段が通常用いられ、加圧下で、溶剤の常圧での沸点以上でかつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱し、攪拌しながら溶解する方法が、ゲルやママコと呼ばれる塊状未溶解物の発生を防止するため、より好ましい。また、特開平9−95538号公報記載の冷却溶解方法、あるいは特開平11−21379号公報記載の高圧下で溶解する方法などを用いてもよい。
【0136】
セルロースエステルを貧溶剤と混合して湿潤、あるいは膨潤させた後、さらに良溶剤と混合して溶解する方法も好ましく用いられる。このとき、セルロースエステルを貧溶媒と混合して湿潤あるいは膨潤させる装置と、良溶剤と混合して溶解する装置を別々に分けても良い。
【0137】
セルロースエステルの溶解に用いる加圧容器の種類は、特に問うところではなく、所定の圧力に耐えることができ、加圧下で加熱、攪拌ができればよい。加圧容器には、その他、圧力計、温度計などの計器類を適宜配設する。加圧は窒素ガスなどの不活性気体を圧入する方法や、加熱による溶剤の蒸気圧の上昇によって行ってもよい。加熱は外部から行うことが好ましく、例えばジャケットタイプのものは温度コントロールが容易であるので、好ましい。
【0138】
溶剤を添加しての加熱温度は、使用する溶剤の沸点以上で、2種類以上の混合溶剤の場合は、沸点が低い方の溶剤の沸点以上の温度に加温しかつ該溶剤が沸騰しない範囲の温度が好ましい。加熱温度が高すぎると、必要とされる圧力が大きくなり、生産性が悪くなる。好ましい加熱温度の範囲は20〜120℃であり、30〜100℃が、より好ましく、40〜80℃の範囲がさらに好ましい。また圧力は、設定温度で、溶剤が沸騰しないように調整される。
【0139】
セルロースエステルと溶剤の他に、必要な可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤を、予め溶剤と混合し、溶解または分散してからセルロースエステル溶解前の溶剤に投入しても、セルロースエステル溶解後のドープへ投入しても良い。
【0140】
セルロースエステルの溶解後は、冷却しながら容器から取り出すか、または容器からポンプ等で抜き出して、熱交換器などで冷却し、得られたセルロースエステルのドープの製膜に供するが、このときの冷却は、常温まで行ってもよい。
【0141】
セルロースエステル原料と溶媒との混合物を、撹拌機を有する溶解装置で溶解する際に、撹拌翼の周速は少なくとも0.5m/秒以上で、かつ30分以上撹拌して溶解することが好ましい。
【0142】
セルロースエステルドープに含まれる異物(特に液晶表示装置において画像と認識し間違う異物)は、これを濾過することによって除去しなければならない。光学フィルムとしての品質は、この濾過によって決まるといってもよい。
【0143】
濾過に使用する濾材は、絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さすぎると、濾材の目詰まりが発生しやすく、濾材の交換を頻繁に行わなければならず、生産性を低下させるという問題がある。このため、セルロースエステルドープに使用する濾材は、絶対濾過精度0.008mm以下のものが好ましく、0.001〜0.008mmの範囲がより好ましく、0.003〜0.006mmの範囲の濾材がさらに好ましい。
【0144】
濾材の材質には、特に制限はなく、通常の濾材を使用することができるが、ポリプロピレン、テフロン(登録商標)等のプラスチック繊維製の濾材やステンレス繊維等の金属製の濾材が繊維の脱落等がなく、好ましい。
【0145】
セルロースエステルドープの濾過は通常の方法で行うことができるが、溶剤の常圧での沸点以上でかつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加圧下加熱しながら濾過する方法が、濾材前後の差圧(以下、濾圧とすることがある)の上昇が小さく、好ましい。
【0146】
好ましい濾過温度の範囲は45〜120℃であり、45〜70℃がより好ましく、45〜55℃の範囲であることがさらに好ましい。
【0147】
濾圧は、3500kPa以下であることが好ましく、3000kPa以下がより好ましく、2500kPa以下であることがさらに好ましい。なお、濾圧は、濾過流量と濾過面積を適宜選択することで、コントロールできる。
【0148】
セルロースエステル系樹脂の原反フィルムを製造するには、まず、セルロースエステルを、良溶媒及び貧溶媒の混合溶媒に溶解し、これに上記の可塑剤や紫外線吸収剤を添加してセルロースエステル溶液(ドープ)を調製する。
【0149】
ドープは、支持体の温度が一般的な0℃〜溶剤の沸点未満の範囲で支持体上に流延することができ、さらには5℃〜溶剤沸点−5℃の温度範囲で支持体上に流延することができるが、5〜30℃の温度範囲で支持体上に流延することがさらに好ましい。このとき、周囲の雰囲気湿度は、露点以上に制御する必要がある。
【0150】
また、ドープ粘度が1〜200ポイズになるように調整されたドープを、流延ダイから支持体上にほぼ均一な膜厚になるよう流延し、流延膜中の残留溶媒量が対固形分重量200%以上では、流延膜温度が溶剤沸点以下に、また、残留溶媒量が200%以下〜剥離までは、流延膜温度が溶剤沸点+20℃以下の範囲になるように、乾燥風により流延膜(ウェブ)を乾燥させる。
【0151】
ここで、残留溶媒量は、下記の式で表わせる。
残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100
ただし、式中、Mはウェブの任意時点での重量、Nは重量Mのものを110℃で3時間乾燥させたときの重量である。
【0152】
支持体上では、ウェブが支持体から剥離可能な膜強度となるまで乾燥固化させるため、ウェブ中の残留溶媒量が150質量%以下まで乾燥させるのが好ましく、50〜120%が、より好ましい。
【0153】
支持体からウェブを剥離するときのウェブ温度は、0〜30℃が好ましい。また、ウェブは、支持体からの剥離直後に、支持体密着面側からの溶媒蒸発で温度が一旦急速に下がり、雰囲気中の水蒸気や溶剤蒸気など揮発性成分がコンデンスしやすいため、剥離時のウェブ温度は5〜30℃がさらに好ましい。
【0154】
ウェブ(またはフィルム)の乾燥工程では、一般にロール懸垂方式か、ピンテンター方式またはクリップテンター方式でウェブを搬送しながら乾燥する方式が採られる。
【0155】
剥離後のウェブは、例えば一次乾燥装置に導入される。一次乾燥装置内では、側面から見て千鳥配置せられた複数の搬送ロールによってウェブが蛇行搬送され、その間にウェブは、乾燥装置の天井より吹き込まれ、乾燥装置の底の部分より排出される温風によって乾燥される。
【0156】
次いで、得られたフィルム(シート)を一軸方向に延伸する。延伸により分子が配向される。延伸する方法は、特に制限はないが、公知のピンテンターやクリップ式のテンターなどを好ましく用いることができる。延伸方向は長さ方向でも幅手方向でも任意の方向(斜め方向)でも可能であるが、延伸方向を幅手方向とすることにより、原反フィルムの破断伸度を調整しやすく、好ましい。
【0157】
特に、支持体から剥離した後の乾燥工程では、溶媒の蒸発によってウェブは幅方向に収縮しようとする。高温度で乾燥するほど収縮が大きくなる。この収縮は可能な限り抑制しながら乾燥することが、でき上がったフィルムの平面性を良好にする上で好ましい。この点から、例えば、特開昭62−46625号公報に示されているような乾燥全工程あるいは一部の工程を幅方向にクリップでウェブの幅両端を幅保持しつつ乾燥させる方法(テンター方式)が好ましい。
【0158】
原反フィルムの延伸条件としては、所望の破断伸度特性が得られるように温度、倍率を選ぶことができる。通常、延伸倍率は1.1〜2.0倍、好ましくは1.2〜1.5倍であり、延伸温度は、通常、シートを構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)−40℃〜Tg+50℃、好ましくはTg−40℃〜Tg+40℃の温度範囲で設定される。延伸倍率が小さすぎると、所望の破断伸度特性が得られない場合があり、逆に大きすぎると、破断してしまう場合がある。延伸温度が低すぎると、破断し、また高すぎると、所望の破断伸度特性が得られない場合がある。
【0159】
上記の方法で作製した熱可塑性樹脂フィルムの破断伸度特性を、目的に合った所望の特性に修正する場合、フィルムを長さ方向や幅手方向に延伸または収縮させてもよい。長さ方向に収縮するには、例えば、幅延伸を一時クリップアウトさせて長さ方向に弛緩させる、または横延伸装置の隣り合うクリップの間隔を徐々に狭くすることにより、フィルムを収縮させるという方法がある。後者の方法は一般の同時二軸延伸装置を用いて、縦方向の隣り合うクリップの間隔を、例えばパンタグラフ方式やリニアドライブ方式でクリップ部分を駆動して滑らかに徐々に狭くする方法によって行うことができる。
【0160】
テンターでの把持・延伸は、剥離直後の膜の残留溶媒量が50〜150質量%から巻き取り直前の実質的な残留溶媒量が0質量%の範囲のどこで行うこともできるが、残留溶媒量が5〜10%の範囲で行うのが好ましい。
【0161】
テンターをベースの走行方向にいくつかの温度ゾーンに分けることも一般によく行われる。延伸する際の温度は、所望の物性や平面性が得られるような温度が選択されるが、テンター前後の乾燥ゾーンの温度はまた種々の理由により延伸の際の温度とは異なる温度が選択されることもある。例えば、テンター前の乾燥ゾーンの雰囲気温度がテンター内の温度と異なる場合は、テンター入口に近いゾーンの温度を、テンター前の乾燥ゾーンの温度とテンター中央部の温度の中間的な温度に設定することが一般に行われている。テンター後とテンター内の温度が異なる場合にも同様にテンター出口に近いゾーンの温度をテンター後とテンター内の温度の中間的な温度に設定する。テンター前後の乾燥ゾーンの温度は一般に30〜120℃、好ましくは50〜100℃であり、テンター内延伸部の温度は50〜180℃、好ましくは80〜170℃であり、テンター入口部あるいは出口部の温度はそれらの中間的な温度から適宜選択される。
【0162】
延伸のパターン、すなわち把持クリップの軌跡は、温度同様に膜の光学物性や平面性から選択され、様々であるが、把持開始後しばらくは一定幅で、その後延伸され、延伸終了後再び一定幅で保持されるパターンが良く用いられる。テンター出口付近のクリップ把持が終了する付近では、把持を開放することによるベース振動の抑制のために幅緩和が一般に行われる。
【0163】
延伸のパターンはまた延伸速度とも関連するが、延伸速度は一般的には10〜1000(%/min)好ましくは100〜500(%/min)である。この延伸速度はクリップの軌跡が曲線である場合には一定でなく、ベースの走行方向に徐々に変化する。
【0164】
さらに、上記のテンター方式による乾燥後のウェブ(フィルム)は、次いで二次乾燥装置に導入される。二次乾燥装置内では、側面から見て千鳥配置された複数の搬送ロールによってウェブが蛇行搬送され、その間にウェブは、二次乾燥装置の天井より吹き込まれ、かつ二次乾燥装置の底の部分より排出される温風によって乾燥され、セルロースエステル系樹脂の原反フィルムとして巻取り機に巻き取られる。
【0165】
ウェブを乾燥させる手段は、特に制限なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等が用いられる。簡便さの点では、熱風で乾燥することが好ましい。乾燥温度は40〜150℃が好ましく、80〜130℃が平面性、寸法安定性を良くするためさらに好ましい。
【0166】
このように、ウェブの乾燥工程においては、支持体より剥離したウェブをさらに乾燥し、最終的に、残留溶媒量を3質量%以下、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下とすることが、寸法安定性が良好なフィルムを得る上で好ましい。
【0167】
これら流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下で行われてもよいし、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行われてもよい。この場合、乾燥雰囲気を溶媒の爆発限界濃度を考慮して実施することは勿論のことである。
【0168】
なお、搬送乾燥工程を終えたセルロースエステル系樹脂の原反フィルムに対し、巻取工程に導入する前段において、エンボス加工装置により、セルロースエステル系樹脂の原反フィルムの両側縁部にエンボスを形成する加工を行うことが好ましい。エンボス加工装置としては、例えば特開昭63−74850号公報に記載されている装置を利用できる。
【0169】
セルロースエステル系樹脂の原反フィルムの製造に係わる巻取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
【0170】
巻き取り後の原反フィルムの膜厚は、使用目的によって異なるが、膜厚範囲は20〜200μmで、最近の薄手傾向にとっては30〜120μmの範囲が好ましく、特に40〜100μmの範囲が好ましい。
【0171】
本実施形態の原反フィルムが、溶融流延製膜法によって製造される場合、使用し得る紫外線吸収剤としては、前記の溶液流延製膜法による原反フィルムの製造方法において用いるものと、ほぼ同様のものを使用することができる。
【0172】
これらの紫外線吸収剤の配合量は、熱可塑性樹脂に対して、0.01〜10質量%の範囲が好ましく、さらに0.1〜5質量%が好ましい。使用量が少なすぎると、紫外線吸収効果が不充分の場合があり、逆に多すぎると、フィルムの透明性が劣化する場合がある。紫外線吸収剤は熱安定性の高いものが好ましい。
【0173】
原反フィルムには、フィルムの滑り性を付与するために微粒子を添加することが好ましい。用いる微粒子としては、溶融時の耐熱性があれば無機化合物または有機化合物のどちらでもよく、例えば、無機化合物としては、珪素を含む化合物、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等が好ましく、さらに好ましくは、ケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムである。中でも、ヘイズを小さく抑えることができることから、二酸化珪素が特に好ましく用いられる。原反フィルムを溶融流延製膜法で製造する場合でも、使用するマット剤としては、前記の溶液流延製膜法による原反フィルムの製造方法において用いるものと、ほぼ同様のものを使用することができる。
【0174】
溶融流延製膜法としては、Tダイを用いた方法やインフレーション法などの溶融押出し法、カレンダー法、熱プレス法、射出成形法などがある。中でも、厚さムラが小さく、50〜500μm程度の厚さに加工しやすく、かつ、膜厚ムラやリタデーションのムラを小さくできるTダイを用いた方法が好ましい。Tダイを用いた押出し方法は、ポリマーを溶融可能な温度で溶融し、Tダイからフィルム状(シート状)に冷却ドラム上に押し出し、冷却固化して冷却ドラムから剥離する方法であり、得られるフィルムの厚み精度が優れており、好ましく用いることができる。
【0175】
溶融押出しは、他のポリエステルなどの熱可塑性樹脂に用いられる条件と同様の条件で行うことができる。例えば、熱風や真空または減圧下で乾燥したセルロースエステルを1軸や2軸タイプの押出し機を用いて、押出し温度200〜300℃程度で溶融し、リーフディスクタイプのフィルターなどでろ過し異物を除去した後、Tダイからフィルム状(シート状)に流延し、冷却ドラム上で固化させる。供給ホッパーから押出し機へ導入する際は、減圧下や不活性ガス雰囲気下にして酸化分解等を防止することが好ましい。
【0176】
押出し流量は、ギヤポンプを導入するなどして安定して行うことが好ましい。また、異物の除去に用いるフィルターとしては、ステンレス繊維焼結フィルターが好ましく用いられる。ステンレス繊維焼結フィルターは、ステンレス繊維体を複雑に絡み合った状態を作り出した上で圧縮し接触箇所を焼結し一体化したもので、その繊維の太さと圧縮量により密度を変え、ろ過精度を調整できる。ろ過精度を粗、密と連続的に複数回繰り返した多層体としたものが好ましい。また、ろ過精度を順次上げていく構成をとったり、ろ過精度の粗、密を繰り返す方法をとることで、フィルターのろ過寿命が延び、異物やゲルなどの補足精度も向上できるので好ましい。
【0177】
ダイに傷や異物が付着するとスジ状の欠陥が発生する場合がある。このような欠陥のことをダイラインと呼ぶが、ダイライン等の表面の欠陥を小さくするためには、押出し機からダイまでの配管は、樹脂の滞留部が極力少なくなるような構造にすることが好ましい。また、ダイの内部やリップにキズ等が極力無いものを用いることが好ましい。ダイ周辺に樹脂から揮発成分が析出しダイラインの原因となる場合があるので、揮発成分を含んだ雰囲気は吸引することが好ましい。また、静電印加等の装置にも析出する場合があるので、交流を印加したり、他の加熱手段で析出を防止することが好ましい。
【0178】
可塑剤などの添加剤は、あらかじめ樹脂と混合しておいてもよいし、押出し機の途中で練り込んでもよい。均一に添加するために、スタチックミキサーなどの混合装置を用いることが好ましい。
【0179】
冷却ドラムの温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下であることが好ましい。冷却ドラムへ樹脂を密着させるために、静電印加により密着させる方法、風圧により密着させる方法、全幅あるいは端部をニップして密着させる方法、減圧で密着させる方法などを用いることが好ましい。
【0180】
このような溶融流延製膜法で成形された熱可塑性樹脂の原反フィルムは、溶液流延製膜法で成形された原反フィルムと異なり、厚み方向リタデーション(Rt)が小さいとの特徴があり、溶液流延製膜法とは異なる延伸条件が必要になる場合もある。所望の光学物性を得るためには、場合によっては、フィルムの進行方向の延伸とフィルム幅手方向の延伸の両者を同時あるいは逐次に行うこともある。また、場合によっては、フィルム幅手方向の延伸のみの場合もある。この延伸操作によって分子が配向され、フィルムが必要なリタデーション値に調整される。
【0181】
<原反フィルムの仕様>
本実施形態における原反フィルムの厚さは、1〜400μm、好ましくは20〜200μm、より好ましくは30〜120μmであり、特に40〜100μmの範囲であることが好ましい。また、本実施形態では、後述する延伸ゾーンに供給される原反フィルムの流れ方向(搬送方向)の厚みムラσmは、後述する斜め延伸テンター入口でのフィルムの引取張力を一定に保ち、配向角やリタデーションといった光学特性を安定させる観点から、0.30μm未満、好ましくは0.25μm未満、さらに好ましくは0.20μm未満である必要がある。原反フィルムの流れ方向の厚みムラσmが0.30μm以上となると、長尺斜め延伸フィルムのリタデーションや配向角といった光学特性のバラツキが顕著に悪化する。
【0182】
また、斜め延伸による幅手方向の厚みムラによって幅手方向に配向角ムラが生じるのを抑えるため、原反フィルムの幅手方向の厚みムラは小さいほうが好ましい。例えば、原反フィルムの幅手方向において、厚みの厚い側の端部と薄い側の端部とでの厚み差が、厚みの2.0%未満程度、好ましくは1.0%未満程度、更に好ましくは0.5%未満程度の範囲となるようにすることが望ましい。
【0183】
原反フィルムの幅は、特に限定されないが、500〜4000mm、好ましくは1000〜2000mmとすることができる。
【0184】
原反フィルムの斜め延伸時の延伸温度での好ましい弾性率は、ヤング率で表して、0.01MPa以上5000MPa以下、更に好ましくは0.1MPa以上500MPa以下である。弾性率が低すぎると、延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなる。また、弾性率が高すぎると、延伸時にかかる張力が大きくなり、フィルムの両側縁部を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、後工程のテンターに対する負荷が大きくなる。
【0185】
原反フィルムとしては、無配向なものを用いてもよいし、あらかじめ配向を有するフィルムが供給されてもよい。また、必要であれば原反フィルムの配向の幅手方向の分布が弓なり状、いわゆるボウイングを成していてもよい。要は、原反フィルムの配向状態を、後工程の延伸が完了した位置におけるフィルムの配向を所望なものとしうるよう、調整することができる。
【0186】
<斜め延伸フィルムの製造方法および製造装置>
次に、上述した長尺フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸して長尺状の斜め延伸フィルムを製造する、斜め延伸フィルムの製造方法および製造装置について説明する。
【0187】
(装置の概要)
図1は、斜め延伸フィルムの製造装置1の概略の構成を模式的に示す平面図である。製造装置1は、長尺フィルムの搬送方向上流側から順に、フィルム繰り出し部2と、搬送方向変更部3と、ガイドロール4と、延伸部5と、ガイドロール6と、搬送方向変更部7と、フィルム巻き取り部8とを備えている。なお、搬送方向変更部7とフィルム巻き取り部8との間にフィルム切断装置を設けて、斜め延伸後のフィルムを所望の長さで切断し、フィルム巻き取り部8にて巻き取るようにしてもよい。なお、延伸部5の詳細については後述する。
【0188】
フィルム繰り出し部2は、上述した長尺フィルムを繰り出して延伸部5に供給するものである。このフィルム繰り出し部2は、長尺フィルムの製膜装置と別体で構成されていてもよいし、一体的に構成されてもよい。前者の場合、長尺フィルムを製膜後に一度巻芯に巻き取って巻回体(長尺フィルム原反)となったものをフィルム繰り出し部2に装填することで、フィルム繰り出し部2から長尺フィルムが繰り出される。一方、後者の場合、フィルム繰り出し部2は、長尺フィルムの製膜後、その長尺フィルムを巻き取ることなく、延伸部5に対して繰り出すことになる。
【0189】
搬送方向変更部3は、フィルム繰り出し部2から繰り出される長尺フィルムの搬送方向を、斜め延伸テンターとしての延伸部5の入口に向かう方向に変更するものである。このような搬送方向変更部3は、例えばフィルムを搬送しながら折り返すことによって搬送方向を変更するターンバーや、そのターンバーをフィルムに平行な面内で回転させる回転テーブルを含んで構成されている。
【0190】
搬送方向変更部3にて長尺フィルムの搬送方向を上記のように変更することにより、製造装置1全体の幅をより狭くすることが可能となるほか、フィルムの送り出し位置および角度を細かく制御することが可能となり、膜厚、光学値のバラツキが小さい斜め延伸フィルムを得ることが可能となる。また、フィルム繰り出し部2および搬送方向変更部3を移動可能(スライド可能、旋回可能)とすれば、延伸部5において長尺フィルムの幅手方向の両端部を挟む左右のクリップ(把持具)のフィルムへの噛込み不良を有効に防止することができる。
【0191】
なお、上記したフィルム繰り出し部2は、延伸部5の入口に対して所定角度で長尺フィルムを送り出せるように、スライドおよび旋回可能となっていてもよい。この場合は、搬送方向変更部3の設置を省略した構成とすることもできる。
【0192】
ガイドロール4は、長尺フィルムの走行時の軌道を安定させるために、延伸部5の上流側に少なくとも1本設けられている。なお、ガイドロール4は、フィルムを挟む上下一対のロール対で構成されてもよいし、複数のロール対で構成されてもよい。延伸部5の入口に最も近いガイドロール4は、フィルムの走行を案内する従動ロールであり、不図示の軸受部を介してそれぞれ回転自在に軸支される。ガイドロール4の材質としては、公知のものを用いることが可能である。なお、フィルムの傷つきを防止するために、ガイドロール4の表面にセラミックコートを施したり、アルミニウム等の軽金属にクロームメッキを施す等によってガイドロール4を軽量化することが好ましい。
【0193】
また、延伸部5の入口に最も近いガイドロール4よりも上流側のロールのうちの1本は、ゴムロールを圧接させてニップすることが好ましい。このようなニップロールにすることで、フィルムの流れ方向における繰出張力の変動を抑えることが可能となる。
【0194】
延伸部5の入口に最も近いガイドロール4の両端(左右)の一対の軸受部には、当該ロールにおいてフィルムに生じている張力を検出するためのフィルム張力検出装置として、第1張力検出装置、第2張力検出装置がそれぞれ設けられている。フィルム張力検出装置としては、例えばロードセルを用いることができる。ロードセルとしては、引張または圧縮型の公知のものを用いることができる。ロードセルは、着力点に作用する荷重を起歪体に取り付けられた歪ゲージにより電気信号に変換して検出する装置である。
【0195】
ロードセルは、延伸部5の入口に最も近いガイドロール4の左右の軸受部に設置されることにより、走行中のフィルムがロールに及ぼす力、即ちフィルムの両側縁近傍に生じているフィルム進行方向における張力を左右独立に検出する。なお、ロールの軸受部を構成する支持体に歪ゲージを直接取り付けて、該支持体に生じる歪に基づいて荷重、即ちフィルム張力を検出するようにしてもよい。発生する歪とフィルム張力との関係は、予め計測され、既知であるものとする。
【0196】
フィルム繰り出し部2または搬送方向変更部3から延伸部5に供給されるフィルムの位置および搬送方向が、延伸部5の入口に向かう位置および搬送方向からズレている場合、このズレ量に応じて、延伸部5の入口に最も近いガイドロール4におけるフィルムの両側縁近傍の張力に差が生じることになる。したがって、上述したようなフィルム張力検出装置を設けて上記の張力差を検出することにより、当該ズレの程度を判別することができる。つまり、フィルムの搬送位置および搬送方向が適正であれば(延伸部5の入口に向かう位置および方向であれば)、上記ガイドロール4に作用する荷重は軸方向の両端で粗均等になるが、適正でなければ、左右でフィルム張力に差が生じる。
【0197】
したがって、延伸部5の入口に最も近いガイドロール4の左右のフィルム張力差が等しくなるように、例えば上記した搬送方向変更部3によってフィルムの位置および搬送方向(延伸部5の入口に対する角度)を適切に調整すれば、延伸部5の入口部の把持具によるフィルムの把持が安定し、把持具外れ等の障害の発生を少なくできる。更に、延伸部5による斜め延伸後のフィルムの幅方向における物性を安定させることができる。
【0198】
ガイドロール6は、延伸部5にて斜め延伸されたフィルムの走行時の軌道を安定させるために、延伸部5の下流側に少なくとも1本設けられている。
【0199】
搬送方向変更部7は、延伸部5から搬送される延伸後のフィルムの搬送方向を、フィルム巻き取り部8に向かう方向に変更するものである。
【0200】
ここで、配向角(フィルムの面内遅相軸の方向)の微調整や製品バリエーションに対応するために、延伸部5の入口でのフィルム進行方向と延伸部5の出口でのフィルム進行方向とがなす角度の調整が必要となる。この角度調整のためには、製膜したフィルムの進行方向を搬送方向変更部3によって変更してフィルムを延伸部5の入口に導く、および/または延伸部5の出口から出たフィルムの進行方向を搬送方向変更部7によって変更してフィルムをフィルム巻き取り部8の方向に戻すことが必要となる。
【0201】
また、製膜および斜め延伸を連続して行うことが、生産性や収率の点で好ましい。製膜工程、斜め延伸工程、巻取工程を連続して行う場合、搬送方向変更部3および/または搬送方向変更部7によってフィルムの進行方向を変更し、製膜工程と巻取工程とでフィルムの進行方向を一致させる、つまり、図1に示すように、フィルム繰り出し部2から繰り出されるフィルムの進行方向(繰り出し方向)と、フィルム巻き取り部8にて巻き取られる直前のフィルムの進行方向(巻き取り方向)とを一致させることにより、フィルム進行方向に対する装置全体の幅を小さくすることができる。
【0202】
なお、製膜工程と巻取工程とでフィルムの進行方向は必ずしも一致させる必要はないが、フィルム繰り出し部2とフィルム巻き取り部8とが干渉しないレイアウトとなるように、搬送方向変更部3および/または搬送方向変更部7によってフィルムの進行方向を変更することが好ましい。
【0203】
上記のような搬送方向変更部3・7としては、エアーフローロールもしくはエアーターンバーを用いるなど、公知の手法で実現することができる。
【0204】
フィルム巻き取り部8は、延伸部5から搬送方向変更部7を介して搬送されるフィルムを巻き取るものであり、例えばワインダー装置、アキューム装置、ドライブ装置などで構成される。フィルム巻き取り部8は、フィルムの巻き取り位置を調整すべく、横方向にスライドできる構造であることが好ましい。
【0205】
フィルム巻き取り部8は、延伸部5の出口に対して所定角度でフィルムを引き取れるように、フィルムの引き取り位置および角度を細かく制御できるようになっている。これにより、膜厚、光学値のバラツキが小さい長尺斜め延伸フィルムを得ることが可能となる。また、フィルムのシワの発生を有効に防止することができるとともに、フィルムの巻き取り性が向上するため、フィルムを長尺で巻き取ることが可能となる。
【0206】
このフィルム巻き取り部8は、延伸部5にて延伸されて搬送されるフィルムを一定の張力で引き取る引取部を構成している。なお、延伸部5とフィルム巻き取り部8との間に、フィルムを一定の張力で引き取るための引取ロールを設けるようにしてもよい。また、上述したガイドロール6に上記引取ロールとしての機能を持たせてもよい。
【0207】
本実施形態において、延伸後のフィルムの引取張力T(N/m)は、100N/m<T<300N/m、好ましくは150N/m<T<250N/mの間で調整することが好ましい。上記の引取張力が100N/m以下では、フィルムのたるみや皺が発生しやすく、リタデーション、配向角のフィルム幅方向のプロファイルも悪化する。逆に、引取張力が300N/m以上となると、配向角のフィルム幅方向のバラツキが悪化し、幅収率(幅方向の取り効率)を悪化させてしまう。
【0208】
また、本実施形態においては、上記引取張力Tの変動を±5%未満、好ましくは±3%未満の精度で制御することが好ましい。上記引取張力Tの変動が±5%以上であると、幅方向および流れ方向(搬送方向)の光学特性のバラツキが大きくなる。上記引取張力Tの変動を上記範囲内に制御する方法としては、延伸部5の出口側の最初のロール(ガイドロール6)にかかる荷重、すなわちフィルムの張力を測定し、その値が一定となるように、一般的なPID制御方式により引取ロールまたはフィルム巻き取り部8の巻取ロールの回転速度を制御する方法が挙げられる。上記荷重を測定する方法としては、ガイドロール6の軸受部にロードセルを取り付け、ガイドロール6に加わる荷重、すなわちフィルムの張力を測定する方法が挙げられる。ロードセルとしては、引張型や圧縮型の公知のものを用いることができる。
【0209】
延伸後のフィルムは、延伸部5の把持具による把持が開放されて、延伸部5の出口から排出され、把持具で把持されていたフィルムの両端(両側)がトリミングされた後に、順次巻芯(巻取ロール)に巻き取られて、長尺斜め延伸フィルムの巻回体となる。なお、上記のトリミングは、必要に応じて行われればよい。
【0210】
また、長尺斜め延伸フィルムを巻き取る前に、フィルム同士のブロッキングを防止する目的で、マスキングフィルムを長尺斜め延伸フィルムに重ねて同時に巻き取ってもよいし、巻き取りによって重なる長尺斜め延伸フィルムの少なくとも一方(好ましくは両方)の端にテープ等を貼り合わせながら巻き取ってもよい。マスキングフィルムとしては、長尺斜め延伸フィルムを保護することができるものであれば特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどが挙げられる。
【0211】
また、長尺斜め延伸フィルムを巻き取る前に、該フィルムの少なくとも一方の面(好ましくは両方の面)の幅手方向の両端部に、ナーリング部またはエンボス部と呼ばれる、フィルム面よりも嵩高くした部分(凸部)を形成することで、フィルムを巻き取ったときのフィルム同士のブロッキングを防止するようにしてもよい。なお、ナーリング部の高さおよび形状は、幅手方向の両端部で異なっていてもよい(非対称であってもよい)。
【0212】
(延伸部の詳細)
次に、上述した延伸部5の詳細について説明する。図2は、延伸部5のレールパターンの一例を模式的に示す平面図である。但し、これは一例であって、延伸部5の構成はこれに限定されるものではない。
【0213】
本実施形態における長尺斜め延伸フィルムの製造は、延伸部5として、斜め延伸可能なテンター(斜め延伸機)を用いて行われる。このテンターは、長尺フィルムを、延伸可能な任意の温度に加熱し、斜め延伸する装置である。このテンターは、加熱ゾーンZと、左右で一対のレールRi・Roと、レールRi・Roに沿って走行してフィルムを搬送する多数の把持具Ci・Co(図2では、1組の把持具のみを図示)とを備えている。なお、加熱ゾーンZの詳細については後述する。レールRi・Roは、それぞれ、複数のレール部を連結部で連結して構成されている(図2中の白丸は連結部の一例である)。把持具Ci・Coは、フィルムの幅手方向の両端を把持するクリップで構成されている。
【0214】
図2において、長尺フィルムの繰出方向D1は、延伸後の長尺斜め延伸フィルムの巻取方向D2と異なっており、巻取方向D2との間で繰出角度θiを成している。繰出角度θiは0°を超え90°未満の範囲で、所望の角度に任意に設定することができる。
【0215】
このように、繰出方向D1と巻取方向D2とが異なっているため、テンターのレールパターンは左右で非対称な形状となっており、フィルムの搬送経路が途中で屈曲している。そして、製造すべき長尺斜め延伸フィルムに与える配向角θ、延伸倍率等に応じて、レールパターンを手動または自動で調整できるようになっている。本実施形態の製造方法で用いられる斜め延伸機では、レールRi・Roを構成する各レール部およびレール連結部の位置を自由に設定し、レールパターンを任意に変更できることが好ましい。
【0216】
本実施形態において、テンターの把持具Ci・Coは、前後の把持具Ci・Coと一定間隔を保って、一定速度で走行するようになっている。把持具Ci・Coの走行速度は適宜選択できるが、通常、1〜150m/分である。本実施形態では、後述のようにフィルムを搬送方向において確実に加熱して温度変化を与えるのと、フィルムの生産性とを考慮して、20〜100m/分であることが好ましい。左右一対の把持具Ci・Coの走行速度の差は、走行速度の通常1%以下、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.1%以下である。これは、延伸工程出口でフィルムの左右に進行速度差があると、延伸工程出口におけるシワ、寄りが発生するため、左右の把持具Ci・Coの速度差は、実質的に同速度であることが求められるためである。一般的なテンター装置等では、チェーンを駆動するスプロケットの歯の周期、駆動モータの周波数等に応じ、秒以下のオーダーで発生する速度ムラがあり、しばしば数%のムラを生ずるが、これらは本発明の実施形態で述べる速度差には該当しない。
【0217】
本実施形態の製造方法で用いられる斜め延伸機において、特にフィルムの搬送が斜めになる箇所において、把持具の軌跡を規制するレールには、しばしば大きい屈曲率が求められる。急激な屈曲による把持具同士の干渉、あるいは局所的な応力集中を避ける目的から、屈曲部では把持具の軌跡が曲線を描くようにすることが望ましい。
【0218】
このように、長尺フィルムに斜め方向の配向を付与するために用いられる斜め延伸テンターは、レールパターンを多様に変化させることにより、フィルムの配向角を自在に設定でき、さらに、フィルムの配向軸(遅相軸)をフィルム幅方向に渡って左右均等に高精度に配向させることができ、かつ、高精度でフィルム厚みやリタデーションを制御できるテンターであることが好ましい。
【0219】
次に、延伸部5での延伸動作について説明する。長尺フィルムは、その両端を左右の把持具Ci・Coによって把持され、加熱ゾーンZ内を把持具Ci・Coの走行に伴って搬送される。左右の把持具Ci・Coは、延伸部5の入口部(図中Aの位置)において、フィルムの進行方向(繰出方向D1)に対して略垂直な方向に相対しており、左右非対称なレールRi・Ro上をそれぞれ走行し、延伸終了時の出口部(図中Bの位置)で把持したフィルムを開放する。把持具Ci・Coから開放されたフィルムは、前述したフィルム巻き取り部8にて巻芯に巻き取られる。一対のレールRi・Roは、それぞれ無端状の連続軌道を有しており、テンターの出口部でフィルムの把持を開放した把持具Ci・Coは、外側のレールを走行して順次入口部に戻されるようになっている。
【0220】
このとき、レールRi・Roは左右非対称であるため、図2の例では、図中Aの位置で相対していた左右の把持具Ci・Coは、レールRi・Ro上を走行するにつれて、レールRi側(インコース側)を走行する把持具CiがレールRo側(アウトコース側)を走行する把持具Coに対して先行する位置関係となる。
【0221】
すなわち、図中Aの位置でフィルムの繰出方向D1に対して略垂直な方向に相対していた把持具Ci・Coのうち、一方の把持具Ciがフィルムの延伸終了時の位置Bに先に到達したときには、把持具Ci・Coを結んだ直線がフィルムの巻取方向D2に略垂直な方向に対して、角度θLだけ傾斜している。以上の所作をもって、長尺フィルムが幅手方向に対してθLの角度で斜め延伸されることとなる。ここで、略垂直とは、90±1°の範囲にあることを示す。
【0222】
次に、上記した加熱ゾーンZの詳細について説明する。延伸部5の加熱ゾーンZは、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2および熱固定ゾーンZ3で構成されている。延伸部5では、把持具Ci・Coによって把持されたフィルムは、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2、熱固定ゾーンZ3を順に通過する。本実施形態では、予熱ゾーンZ1と延伸ゾーンZ2とは隔壁で区切られており、延伸ゾーンZ2と熱固定ゾーンZ3とは隔壁で区切られている。なお、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2、熱固定ゾーンZ3のそれぞれのゾーン内で、適宜隔壁設けてもよい(各ゾーンの内部をさらに隔壁で分割してもよい)。
【0223】
予熱ゾーンZ1とは、加熱ゾーンZの入口部において、フィルムの両端を把持した把持具Ci・Coが、左右で(フィルム幅方向に)一定の間隔を保ったまま走行する区間を指す。
【0224】
延伸ゾーンZ2とは、フィルムの両端を把持した把持具Ci・Coの間隔が開き出し、所定の間隔になるまでの区間を指す。このとき、上述のような斜め延伸が行われるが、必要に応じて斜め延伸前後において縦方向あるいは横方向に延伸してもよい。すなわち、延伸ゾーンZ2では、フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具Ci・Coで把持しながら、一方の把持具Ciを相対的に先行させ、他方の把持具Coを相対的に遅延させてフィルムを搬送するとともに、フィルムの搬送経路を途中で屈曲させることにより、フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸工程が行われる。
【0225】
熱固定ゾーンZ3とは、延伸ゾーンZ2での斜め延伸工程の終了後に、斜め延伸フィルムの光学軸(遅相軸)を固定するための区間を指す。すなわち、熱固定ゾーンZ3では、斜め延伸フィルムの光学軸を固定するための熱固定工程が行われる。熱固定ゾーンZ3では、両端の把持具Ci・Coが互いに平行を保ったまま走行する。これにより、斜め延伸フィルムの光学軸が固定される。
【0226】
なお、延伸後のフィルムは、熱固定ゾーンZ3を通過した後に、ゾーン内の温度がフィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tg(℃)以下に設定される区間(冷却ゾーン)を通過してもよい。
【0227】
熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgに対し、予熱ゾーンZ1の温度はTg〜Tg+60℃、延伸ゾーンZ2の温度はTg〜Tg+50℃、熱固定ゾーンZ3及び冷却ゾーンの温度はTg−40〜Tg+30℃に設定することが好ましい。
【0228】
なお、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2および熱固定ゾーンZ3の長さは適宜選択でき、延伸ゾーンZ2の長さに対して、予熱ゾーンZ1の長さは通常50〜200%、熱固定ゾーンZ3の長さは通常50〜150%である。
【0229】
また、延伸前のフィルムの幅をWo(mm)とし、延伸後のフィルムの幅をW(mm)とすると、延伸工程における延伸倍率R(W/Wo)は、好ましくは1.1〜3.0、より好ましくは1.15〜2.0である。延伸倍率がこの範囲にあると、フィルムの幅方向の厚みムラが小さくなるので好ましい。
【0230】
〔斜め延伸工程でのフィルムの温度制御について〕
次に、斜め延伸工程を行う延伸ゾーンZ2でのフィルムの搬送方向(長手方向)の温度制御について説明する。本実施形態では、斜め延伸工程において、斜め方向に延伸するための搬送経路の円弧状の屈曲の開始時点と終了時点とで、フィルムの温度を異ならせている。なお、以下での説明において、搬送経路の屈曲とは、搬送経路が円弧状に屈曲していること、つまり、搬送経路が滑らかに曲がっていることを意味するものとする。
【0231】
ここで、図3は、延伸部5でのフィルムの搬送経路(同図では太い実線の矢印で示す)が途中で屈曲する様子を模式的に示している。フィルムの搬送経路は、上述のように、フィルムの幅手方向の両端を把持する一対の把持具Ci・Coが走行するレールRi・Roの位置や屈曲度合い(曲率)を調整することによって変化させることができる。上記した「斜め方向に延伸するための搬送経路の屈曲の開始時点」とは、レールRi・Roにおいて、斜め延伸を行うために円弧状に屈曲している屈曲部Q1・Q2の最も上流側の点P11・P21を結ぶ線上に、搬送されるフィルムの任意の点が到達する時点を指す。また、上記した「屈曲の終了時点」とは、レールRi・Roにおいて、屈曲部Q1・Q2の最も下流側の点P12・P22を結ぶ線上を、搬送されるフィルムの任意の点が通過する時点を指す。
【0232】
また、点P11・P21を結ぶ線上にフィルムが到達すると、そこでフィルムの搬送方向が円弧状に屈曲し始め、斜め延伸後のフィルム排出方向に変化する。このことから、「斜め方向に延伸するための搬送経路の屈曲の開始時点」とは、フィルムの搬送方向を示すベクトルの向きが、斜め延伸前の向きから斜め延伸後の排出方向に向かって変化し始める時点と言うこともできる。また、「屈曲の終了時点」とは、フィルムの搬送方向を示すベクトルの向きが、斜め延伸後の排出方向に一致した時点と言うこともできる。
【0233】
なお、点P11・P21を結ぶ線分よりも搬送方向の上流側では、同図のように、フィルムに対して横延伸(プレ延伸)が行われてもよいし、横延伸が行われなくてもよい。
【0234】
図3では、フィルムの幅手方向で(幅手方向の全ての点について)、搬送経路の屈曲が同時に開始し、同時に終了する例を示しているが、屈曲部Q1・Q2の長さや屈曲度合いによっては、フィルムの幅手方向の先行側(斜め延伸時に先行する把持具Ci側)と、遅延側(斜め延伸時に遅延する把持具Co側)とで、搬送経路の屈曲が開始または終了するタイミングが異なる場合がある。この場合、「斜め延伸のための搬送経路の屈曲の開始時点」とは、フィルムの先行側および遅延側の端部のうちのいずれかが、点P11・P21を結ぶ線上により早く到達する時点を指し、「屈曲の終了時点」とは、フィルムの先行側および遅延側の端部うちのいずれかが、点P12・P22を結ぶ線上により遅く到達する時点を指す。以下での説明において、上記屈曲の開始(時点)から終了(時点)までの区間のことを、斜め延伸が行われる領域、または斜め延伸領域とも称する。
【0235】
図4は、上記した延伸部5の別の図示の仕方を示している。同図のように、延伸ゾーンZ2において、便宜的に、レールRi・Roを直線状につなげて図示する場合もあるが、この場合でも、実際は、フィルムの搬送経路を円弧状に屈曲させて斜め延伸を行う場合がある。したがって、このような図面においては、延伸部5でのフィルムの搬送経路を図示すると、太い実線の矢印のようになり、点Q11・Q12を結ぶ線分よりも上流側の位置から搬送経路の円弧状の屈曲が開始し、上記線分よりも下流側の位置で搬送経路の円弧状の屈曲が終了する。なお、点Q11・Q12は、図3で示した屈曲部Q1・Q2の曲率が最大となる点、または屈曲部Q1・Q2の搬送方向の中間点を指す。したがって、図4の例であっても、点Q11・Q12を結ぶ線分よりも上流側で、搬送方向の屈曲が開始する位置(点P11’・P21’を結ぶ線分)を、図3の点P11・P21を結ぶ線分と対応付け、点Q11・Q12を結ぶ線分よりも下流側で、搬送方向の屈曲が終了する位置(点P12’・P22’を結ぶ線分)を、図3の点P12・P22を結ぶ線分と対応付けて考えることで、本実施形態のフィルムの搬送方向の温度制御を適用することができる。
【0236】
(フィルム搬送方向の温度制御の方法)
以下、斜め延伸工程における、フィルムの搬送方向の温度制御の具体的な方法について説明する。
【0237】
図5は、延伸部5のフィルム搬送方向における温度制御の一例を模式的に示している。同図の例では、斜め延伸領域において、フィルムの温度分布を搬送方向に2段階で制御している。より具体的には、斜め延伸領域において搬送方向上流側のフィルム温度を、下流側のフィルム温度よりも高くしている。つまり、斜め延伸領域において、搬送経路の屈曲の終了時点のフィルムの温度を、上記屈曲の開始時点のフィルム温度よりも低くしている。このような搬送方向の温度制御は、フィルムの幅手方向に長尺で、かつ、出力(加熱能力)の異なる2つの加熱部11・12を、斜め延伸領域で搬送方向に並べて配置することによって実現することができる。ただし、加熱部11の出力は、加熱部12の出力よりも大きい。
【0238】
このような加熱部11・12は、フィルムの上面側および下面側の少なくとも一方に配置されればよい。加熱部11・12は、熱風を吹き出すノズルや、赤外線ヒータによって構成することができる。例えばノズルから吹き出す熱風の風量を、加熱部12よりも加熱部11であげたり、熱風の温度を、加熱部12よりも加熱部11で高くしたり、ヒータ出力(ワット数)を、加熱部12よりも加熱部11で高くすることで、図6で示したような温度分布を実現することができる。ただし、フィルムの振動等を極力抑える観点から、加熱部11・12の温度(熱風の温度、加熱部の出力)を変化させるほうが好ましい。本実施形態では、加熱部11は、フィルムを加熱する加熱領域11aを1個のみ有しており、加熱部12は、フィルムを加熱する加熱領域12aを1個のみ有している。これらの加熱領域11a・12aは、例えば赤外線ヒータで構成されている。なお、本実施形態では、複数の加熱部11・12を用いて搬送方向のフィルム温度を制御しているが、加熱部の個数は単数であってもよい。つまり、単一の加熱部によってフィルムの搬送方向で加熱温度を変化させる構成であってもよい。
【0239】
また、フィルム温度を搬送方向に変化させる手段として、上流側又は下流側を基準として、その反対側を加熱、又は冷却する手段も採れる。上記手段としては、上流側と下流側とで温度違いの風を吹き付ける、風の温度は一定で上流側のみをヒータで加熱する、温度違いのヒータを用いて上流側と下流側とを加熱するなど、種々の手段が考えられ、特に限定はされない。
【0240】
上記のように、斜め延伸領域において、搬送経路の屈曲の終了時点のフィルムの温度を、上記屈曲の開始時点のフィルム温度よりも低くすることにより、斜め延伸が進むにつれてフィルム自体の収縮挙動を活用して、フィルムを幅手方向に弛みにくくし、斜め延伸時のフィルムの張りを安定させることができる。これにより、斜め延伸時のフィルムの振動を低減することができ、この振動によってフィルムの搬送方向において加熱ムラが生じるのを低減することができる。その結果、フィルムの搬送方向で面内位相差Roのムラが生じるのを低減することができる。よって、製造された斜め延伸フィルムをOLEDの外光反射防止のための円偏光板に適用した場合でも、上記した搬送方向の面内位相差Roのムラに起因する色味ムラを低減することができる。
【0241】
ここで、斜め延伸領域における上記屈曲の開始時点のフィルムの温度をT1(℃)とし、上記屈曲の終了時点のフィルムの温度をT2(℃)としたとき、フィルムに搬送方向の温度変化を与えてフィルムの張りを安定させ、フィルムの振動を低減して搬送方向の面内位相差Roのムラを確実に低減する観点から、
(T1−T2)≧1℃
であることが望ましく、
(T1−T2)≧2℃
であることがより望ましい。
【0242】
また、T1−T2の上限については特に規定していないが、T1−T2が大きくなりすぎる、すなわち、T2が低くなりすぎると、T2が延伸時の適正な温度範囲から外れるおそれがあり、この温度範囲を外れると、延伸時にフィルムが破断するおそれがある。したがって、T1−T2の上限は、延伸時のフィルムの破断が生じない範囲で設定されればよく、例えば、
(T1−T2)≦40℃
であればよいと言うことができる。
【0243】
なお、上記のフィルム温度については、非接触温度センサーで測定することができる。具体的には耐熱型非接触温度センサー(IRtec Rayomatic 14、(株)ユートロン製)を用いて延伸中のフィルム温度を測定することができる。また、加熱、冷却の温度領域は特に限定されず、所望の面内リタデーションを確保できる温度領域で、加熱または冷却を実施すればよい。
【0244】
図5の例では、斜め延伸領域において、フィルム温度を搬送方向に2段階で制御しているが、3段階以上で変化させてもよい。つまり、フィルム温度を搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて、温度が3段階で低くなるように変化させてもよいし(図9図10参照)、それ以上の段階数で変化させてもよい。このように、フィルム温度を搬送方向に3段階以上で変化させることにより、搬送方向のフィルム温度を細かく制御できるため、斜め延伸時のフィルムの張りをより安定させることができる。その結果、フィルムの振動を低減して、搬送方向の面内位相差Roのムラをより確実に低減することができる。
【0245】
なお、斜め延伸領域における上記屈曲の終了時点でのフィルム温度T2が、上記屈曲の開始時点でのフィルム温度T1(℃)よりも低ければ、その間の温度変化はどのような変化であってもよい。例えば図6のa1に示すように、屈曲の開始からしばらくの間、フィルム温度は一定(T1)で、途中からフィルム温度がT2まで減少する変化であってもよいし、a2およびa3のように、フィルム温度がT1からT2まで単調に(連続的に)減少する変化であってもよいし、a4のように、屈曲の開始後、フィルム温度がT1から直ちに減少し、温度一定で所定時間経過した後、再び減少してT2まで変化してもよい。
【0246】
以上のことから、斜め延伸領域では、フィルムの温度を搬送方向に段階的または連続的に変化させればよいと言うことができる。
【0247】
また、a5のように、フィルム温度がT1から直ちにT2まで減少し、屈曲途中から屈曲終了までフィルム温度がT2で維持されてもよい。
【0248】
さらに、屈曲開始から屈曲終了までの途中で、フィルム温度は一時的に低温になってもよい。より具体的には、T1およびT2よりも低い温度をT3(℃)としたとき、a6のように、屈曲開始から屈曲終了までで、フィルム温度がT1、T3、T2の順に変化してもよい。なお、ΔT1=T1−T2とし、ΔT2=T2−T3としたとき、ΔT2≦0.5・ΔT1であることが望ましく、ΔT2≦0.3・ΔT1であることがより望ましく、ΔT2≦0.1・ΔT1であることがより一層望ましい。
【0249】
なお、斜め延伸領域において、屈曲の終了時点のフィルムの温度が屈曲の開始時点よりも低くなるように、フィルムの温度を制御できるのであれば、その手法は上述した加熱部による加熱には限定されない。例えば冷却風を出す冷却器を単独で、または加熱部と併用して用いても、本実施形態のような斜め延伸領域でのフィルム温度制御は可能である。
【0250】
(フィルム幅手方向の温度制御について)
図7は、フィルムの温度制御の他の例を模式的に示している。同図に示すように、斜め延伸領域において、フィルムの温度を、搬送方向に加えて幅手方向にも変化させてもよい。つまり、例えば斜め延伸領域における上流側の領域(屈曲の開始側の領域)において、加熱部11と加熱部21とを幅手方向に並べて配置して、フィルム温度を幅手方向に変化させてもよい。なお、加熱部21としては、加熱部11と同様のノズルや赤外線ヒータで構成することができる。ただし、加熱部の出力は、例えば加熱部11>加熱部21>加熱部12とする。
【0251】
このように、フィルム温度を搬送方向のみならず、幅手方向でも変化させることにより、フィルムの幅手方向における面内位相差Roのバラツキを低減することが可能となり、これによってOLEDに適用したときの色味ムラをさらに低減することが可能となる。
【0252】
なお、図7では、幅手方向の遅延側が先行側よりもフィルム温度が高くなるように、加熱部11・21を配置してフィルムを加熱するようにしているが、遅延側と先行側とでどちらのフィルム温度を高くするかは、斜め延伸領域のレールの位置(屈曲の開始時点、終了時点)や屈曲度合いによって設定されればよい。つまり、フィルムの幅手方向の面内位相差Roのバラツキを低減できるのであれば、フィルムの遅延側と先行側とでどちらの温度を高くしてもよい。
【0253】
図8は、フィルムの温度制御のさらに他の例を模式的に示している。同図に示すように、斜め延伸領域の搬送方向全体にわたって、フィルム温度を幅手方向で変化させてもよい。つまり、斜め延伸領域における上流側の領域で、加熱部11・21を幅手方向に並べて配置し、下流側の領域でも、加熱部21・12を並べて配置してもよい。この場合は、搬送方向および幅手方向の両方向において、斜め延伸時のフィルムの張りを安定化させることができるため、フィルムの全面にわたって面内位相差Roのバラツキを確実に低減することが可能となる。
【0254】
なお、フィルム温度を幅手方向に変化させる手段として、遅延側、又は先行側を基準として、その反対側を加熱、又は冷却する手段も採れる。上記手段としては、遅延側と先行側とで温度違いの風を吹き付ける、風の温度は一定で遅延側および先行側の一方のみをヒータで加熱する、温度違いのヒータを用いて遅延側と先行側とを加熱するなど、種々の手段が考えられ、特に限定はされない。
【0255】
(加熱部の望ましい配置例)
次に、斜め延伸領域において、加熱部の望ましい配置例について説明する。なお、以下では、出力の同じ加熱部を幅手方向に並べる場合について説明するが、出力の異なる加熱部を幅手方向に並べる場合についても同様に考えることができる。なお、以下では、加熱部の出力は、加熱部11(加熱領域11a)>加熱部12(加熱領域12a)>加熱部13(加熱領域13a)とする。
【0256】
図9に示すように、斜め延伸領域において、複数の加熱部11・12・13を搬送方向上流側から下流側に向けてこの順で配置し、かつ、複数の加熱部11・11を幅手方向に並べて配置し、複数の加熱部12・12を幅手方向に並べて配置し、複数の加熱部13・13を幅手方向に並べて配置して、フィルムを加熱する場合、各加熱部11〜13の加熱領域は、フィルムの幅手方向および搬送方向の両方向に並んで位置することになる。この場合において、幅手方向に隣り合う加熱部11・11の間隙部S、加熱部12・12の間隙部S、加熱部13・13の間隙部Sが、フィルムの同じ搬送軌跡上に位置すると、フィルムでその搬送軌跡をとる部分は、他の部分と比べて加熱部11等で効率よく加熱されないため、幅手方向の面内位相差Roにばらつきが生じる。
【0257】
そこで、例えば図10に示すように、幅手方向に隣り合う2つの加熱部(加熱領域)の間隙部S(非加熱領域)を上流側から下流側に向かってつなげた仮想線Vが、フィルムの任意の点の搬送軌跡(細い破線参照)からずれるように(不一致となるように)、加熱部11〜13を搬送方向に配置して、フィルムを加熱することが望ましい。この場合、フィルム上の任意の点が、常に間隙部Sの直下または真上を通過して効率よく加熱されずに搬送されるといったことがなくなる。したがって、加熱ムラによる幅手方向の面内位相差Roのばらつきを低減することができる。
【0258】
また、図11は、加熱部11の他の構成例を示す斜視図であり、図12は、加熱部11の平面図である。これらの図のように、加熱部11は、熱風を吹き出す複数の吹出口Hを加熱領域として有し、複数の吹出口Hが一方向に並んだノズルで構成されてもよい。そして、加熱部11およびこれと同様の構成の加熱部(出力は異なるものとする)を搬送方向に並べてフィルムを加熱してもよい。この場合でも、各吹出口H(複数の加熱領域)は、フィルムの幅手方向および搬送方向の両方向に並んで位置する。このとき、幅手方向に隣り合う吹出口H・Hの間に位置するつなぎ目Boが、フィルムの同じ搬送軌跡上に位置すると、図9の配置の場合と同様に、熱風によって効率よく加熱されない部分がフィルムに生じるため、フィルムの幅手方向の面内位相差Roにばらつきが生じる。
【0259】
そこで、例えば図13に示すように、複数の加熱部11〜13のつなぎ目Bo(非加熱領域)を上流側から下流側に向かってつなげた仮想線Vが、フィルムの任意の点の搬送軌跡(細い破線参照)からずれるように(不一致となるように)、複数の加熱部11〜13を搬送方向に配置して、フィルムを加熱することが望ましい。この場合、つなぎ目Boが搬送方向に千鳥状に散在するため、フィルム上の任意の点が、常につなぎ目Boの直下または真上を通過して効率よく加熱されずに搬送されるといったことがなくなる。これにより、加熱ムラによる幅手方向の面内位相差Roのばらつきを低減することができる。
【0260】
なお、図10で示したような、加熱領域を1個のみ有する加熱部(加熱部11〜13)と、図13で示したような、単体で複数の加熱領域を有するノズル(加熱部11〜13)とを組み合わせて、フィルムを加熱してもよい。
【0261】
以上のことから、少なくとも1つの加熱領域を有する加熱部を用い、加熱領域がフィルムの幅手方向および搬送方向の両方向に並んで位置するように加熱部を配置して、フィルムを加熱する場合、上記の加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの加熱領域の間の非加熱領域を搬送方向の上流側から下流側に向かってつなげた仮想線Vが、フィルムの任意の点の搬送軌跡からずれるように位置していることが望ましいと言える。このとき、上記の非加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの加熱領域の間の間隙部Sを含んでいてもよいし、幅手方向に隣り合う2つの加熱領域としての吹出口Hの間のつなぎ目Boを含んでいてもよい。
【0262】
(延伸部の望ましい構成例)
図14に示すように、延伸部5(特に斜め延伸領域)では、一対の把持具Ci・Coが走行するレールRi・Roの各位置を調整するための調整部M(レール移動部やそれに伴う設備)がそれぞれ設けられている。すなわち、レールRi・Ro(例えば屈曲部Q1・Q2)は、調整部Mによって外側または内側にスライドしたり、フィルム搬送方向に沿った面内で回転する。このような調整部Mが、斜め延伸前の搬送方向(軸AXの方向)に沿った方向に対して遅延側と先行側とで非対称(平面的に見て非線対称)に配置されると、延伸部5の炉内で加熱部11が遅延側と先行側とで対称に配置されていても、炉内で熱の流れが変わり、炉内の位置によって滞留温度がばらつく。
【0263】
そこで、図15に示すように、斜め延伸領域では、複数の加熱部11と調整部Mとを含む設備部Yを、フィルムの斜め延伸前の搬送方向に沿った方向に対して遅延側と先行側とで対称となるように配置して、斜め延伸を行うことが望ましい。具体的には、調整部Mとして、図14で遅延側と先行側とで非対称に配置されていた調整部M1に加えて、疑似的な調整部M2を遅延側と先行側とで非対称に配置し、これによって、4つの調整部Mを、軸AXに沿った方向に対して遅延側と先行側とで対称となるようにする。このとき、加熱部11については、軸AXに沿った方向に対して対称に位置しているものとする。このように設備部Yを対称配置にすることで、延伸部5の炉内で熱の流れ(熱分布)が軸AXに沿った方向に対して対称となり、炉内の滞留温度を均一にすることができる。なお、疑似的な調整部M2は、調整部M1と同様に、レールRi・Roの各位置を調整する機能を持っていてもよいし、そのような機能を持たない単なるダミーであってもよい。
【0264】
なお、上記した設備部Yの対称配置は、複数の加熱部11を設けずにフィルムの温度制御を行う構成でも適用できる。このようなフィルム温度制御としては、例えば冷却器を用いてフィルム温度を制御する方法や、次に示すように、延伸部5の炉内の排気を制御することによってフィルム温度を制御する方法が考えられる。
【0265】
また、図16に示すように、例えば延伸部5の炉内で、特に搬送経路が屈曲する斜め延伸領域においては、屈曲部の遅延側で炉内に熱がこもりやすい。このため、図17に示すように、延伸部5の炉内の斜め延伸領域全体において、フィルムの搬送中の幅手方向の温度分布が、一対の把持具Co・Ciが走行する遅延側のレールRoと先行側のレールRiとの間の中心に対して遅延側と先行側とで対称となるように、炉内を(非対称に)排気することが望ましい。斜め延伸領域において、炉内の温度分布が遅延側と先行側とで対称となることで、フィルムを搬送方向および幅手方向に均一に加熱して、フィルム全体で面内位相差Roのバラツキをさらに低減することができる。
【0266】
温度分布が対称となるような排気の方法としては、炉内の先行側の排気部E1の排気能力(単位時間あたりの排気量)を、遅延側の排気部E2の排気能力よりも高めればよい。具体的には、先行側の排気口の位置を、遅延側の排気口の位置よりもレール側に近づける、先行側の排気口の面積を、遅延側の排気口の面積よりも広げる、などの方法が考えられる。なお、排気部E1・E2で排気した空気は、再度延伸部5の炉内に戻して炉内を循環させるようにしてもよいし、そのように循環させなくてもよい。また、斜め延伸を行う延伸ゾーンZ2の容積を、先行側よりも遅延側で大きくすると、遅延側でより熱がこもりにくくなって温度分布を均一にできるため、より望ましい。
【0267】
(その他)
本実施形態の斜め延伸の対象となるフィルムは、セルロース系樹脂(前述したセルロースエステル樹脂など)を含むフィルムであってもよい。この場合は、セルロース系樹脂を含むフィルムに対して、上述した搬送方向の温度制御を行いながら斜め延伸を行うことにより、フィルムの搬送方向の面内位相差Roのムラを低減することができる。
【0268】
斜め延伸工程において、フィルムの搬送速度は、1〜150m/分であってもよいが、斜め延伸領域にて、フィルムの加熱によって搬送方向に確実に温度変化を与え、かつ、フィルムの生産性を向上させる観点から、フィルムの搬送速度は、10〜120m/分、好ましくは20〜100m/分であることが望ましい。
【0269】
斜め延伸領域において、斜め延伸されるフィルムの延伸倍率は、1.05〜2.5倍であることが望ましく、1.4〜2.3倍であることが好ましく、さらに1.6〜2.1倍であることが望ましい。ここで、上記の延伸倍率とは、((斜め延伸の終了時点(屈曲の終了時点)の配向軸方向の延伸幅(図3の長さE1(mm))/(延伸の開始時点(屈曲前の事前横延伸がある場合は、その横延伸開始時のフィルム幅(図3の長さE2(mm))×100(%)で表されるものとする。上記延伸倍率が高倍率になるほど、幅手方向の収縮時の弛み挙動が強くなり、フィルムに振動が生じやすくなって、搬送方向に面内位相差Roのムラが生じやすくなるため、上述した本実施形態の温度制御が非常に有効となる。
【0270】
<長尺斜め延伸フィルムの品質>
本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムにおいては、配向角θが巻取方向に対して、例えば0°より大きく90°未満の範囲に傾斜しており、少なくとも1300mmの幅において、幅方向の、面内リタデーションRoのバラツキが2nm以下、配向角θのバラツキが0.6°未満であることが好ましい。また、前記長尺斜め延伸フィルムの、波長550nmで測定した面内リタデーション値Ro(550)が、80nm以上160nm以下の範囲にあることが好ましく、90nm以上150nm以下の範囲であることがさらに好ましい。
【0271】
すなわち、本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムにおいて、面内リタデーションRoのバラツキは、幅方向の少なくとも1300mmにおいて、2nm以下であり、1nm以下であることが好ましい。面内リタデーションRoのバラツキを上記範囲にすることにより、長尺斜め延伸フィルムを偏光子と貼り合せて円偏光板とし、これを有機EL画像表示装置に適用したときに、黒表示時の外光反射光の漏れによる色ムラを抑えることができる。また、長尺斜め延伸フィルムを例えば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も可能になる。
【0272】
また、本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムにおいて、配向角θのバラツキは、幅方向の少なくとも1300mmにおいて、0.6°未満であり、0.4°未満であることが好ましく、0.2°未満であることが最も好ましい。配向角θのバラツキが0.6°を超える長尺斜め延伸フィルムを偏光子と貼り合せて円偏光板とし、これを有機EL表示装置などの画像表示装置に据え付けると、光漏れが生じ、明暗のコントラストを低下させることがある。
【0273】
本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムの面内リタデーションRoは、用いられる表示装置の設計によって最適値が選択される。なお、前記Roは、面内遅相軸方向の屈折率nxと面内で前記遅相軸に直交する方向の屈折率nyとの差にフィルムの平均厚みdを乗算した値(Ro=(nx−ny)×d)である。
【0274】
本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムの平均厚みは、機械的強度などの観点から、1〜400μm、好ましくは10〜200μm、さらに好ましくは10〜60μm、特に好ましくは15〜45μmである。また、上記長尺斜め延伸フィルムの幅方向の厚みムラは、巻き取りの可否に影響を与えるため、2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。
【0275】
本実施形態の製造方法により得られた長尺斜め延伸フィルムは、その表面に機能層を有していてもよい。機能層としては、反射防止層、低屈折率層、ハードコート層、光散乱層、光拡散層、帯電防止層、導電層、電極層、複屈折層、表面エネルギー調整層、UV吸収層、色材層、耐水層、特定のガスバリア層、耐熱層、磁気層、酸化防止層、オーバーコート層などを考えることができる。
【0276】
<円偏光板>
本実施形態の円偏光板は、偏光板保護フィルム、偏光子、λ/4フィルムがこの順で積層されており、λ/4フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸(または透過軸)とのなす角度が45°である。本実施形態の円偏光板が有機EL表示装置に用いられる場合、上記の偏光板保護フィルム、偏光子、λ/4フィルムは、図18の保護フィルム313、偏光子311、λ/4フィルム316にそれぞれ対応する。本実施形態においては、長尺状偏光板保護フィルム、長尺状偏光子、長尺状λ/4フィルム(長尺斜め延伸フィルム)がこの順で積層して形成されることが好ましい。
【0277】
また、本実施形態の円偏光板が液晶表示装置に用いられる場合、上記の偏光板保護フィルム、偏光子、λ/4フィルムは、図19の保護フィルム506、偏光子501、λ/4フィルム503にそれぞれ対応する。表示セル401の外側(視認側)に、保護フィルム506、偏光子501が配置されており、偏光子501のさらに外側に(視認側に)、λ/4フィルム503が配置されているので、表示セル401から出射されて偏光子501を透過した直線偏光は、λ/4フィルム503にて円偏光または楕円偏光に変換される。したがって、観察者が偏光サングラスを装着して表示装置400の表示画像を観察する場合に、どのような角度で観察する場合でも(偏光子501の透過軸(吸収軸に垂直)と、偏光サングラスの透過軸とがどのようにズレていても)、偏光サングラスの透過軸に平行な光の成分を観察者の眼に導いて表示画像を観察させることができ、観察する角度によって表示画像が見え難くなるのを抑制することができる。
【0278】
本実施形態の円偏光板は、偏光子として、ヨウ素または二色性染料をドープしたポリビニルアルコールを延伸したものを使用し、λ/4フィルム/偏光子の構成で貼合して製造することができる。偏光子の膜厚は、5〜40μm、好ましくは5〜30μmであり、特に好ましくは5〜20μmである。
【0279】
偏光板は、一般的な方法で作製することができる。アルカリ鹸化処理したλ/4フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わされることが好ましい。
【0280】
偏光板は、更に当該偏光板の偏光板保護フィルムの反対面に剥離フィルムを貼合して構成することができる。保護フィルムおよび剥離フィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。
【0281】
<有機EL表示装置>
図18は、本実施形態のOLEDとしての有機EL表示装置100の概略の構成を示す断面図である。なお、有機EL表示装置100の構成は、これに限定されるものではない。
【0282】
有機EL表示装置100は、有機EL素子101上に接着層201を介して円偏光板301を形成することによって構成されている。有機EL素子101は、ガラスやポリイミド等を用いた基板111上に、順に、金属電極112、発光層113、透明電極(ITO等)114、封止層115を有して構成されている。なお、金属電極112は、反射電極と透明電極とで構成されていてもよい。
【0283】
円偏光板301は、有機EL素子101側から順に、λ/4フィルム316、接着層315、偏光子311、接着層312、保護フィルム313、硬化層314を積層してなり、偏光子311がλ/4フィルム316と保護フィルム313とによって挟持されている。偏光子311の透過軸と本実施形態の長尺斜め延伸フィルムからなるλ/4フィルム316の遅相軸とのなす角度が約45°(または135°)となるように両者を貼り合わせることで、円偏光板301が構成されている。
【0284】
上記の保護フィルム313には硬化層314が積層されていることが好ましい。硬化層314は、有機EL表示装置100の表面のキズを防止するだけではなく、円偏光板301による反りを防止する効果を有する。更に、硬化層314上には、反射防止層が形成されてもよい。有機EL素子101自体の厚さは、1μm程度である。
【0285】
上記の構成において、金属電極112と透明電極114とに電圧を印加すると、発光層113に対して、金属電極112および透明電極114のうちで陰極となる電極から電子が注入され、陽極となる電極から正孔が注入され、両者が発光層113で再結合することにより、発光層113の発光特性に対応した可視光線の発光が生じる。発光層113で生じた光は、直接または金属電極112で反射した後、透明電極114および円偏光板301を介して外部に取り出されることになる。
【0286】
一般に、有機EL表示装置においては、透明基板上に金属電極と発光層と透明電極とを順に積層して発光体である素子(有機EL素子)が形成されている。ここで、発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、このような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層との積層体や、これらの正孔注入層、発光層、電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【0287】
有機EL表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物質を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【0288】
有機EL表示装置においては、発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ(ITO)などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Mg−Ag、Al−Liなどの金属電極を用いている。
【0289】
このような構成の有機EL表示装置において、発光層は、厚さ10nm程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【0290】
本実施形態の円偏光板は、このような外光反射が特に問題となる有機EL表示装置に適している。
【0291】
すなわち、有機EL素子101の非発光時に、室内照明等により有機EL素子101の外部から入射した外光は、円偏光板301の偏光子311によって半分は吸収され、残りの半分は直線偏光として透過し、λ/4フィルム316に入射する。偏光子311の透過軸とλ/4フィルム316の遅相軸とが45°(または135°)で交差するように配置されているため、λ/4フィルム316に入射した光は、λ/4フィルム316を透過することにより円偏光に変換される。
【0292】
λ/4フィルム316から出射された円偏光は、有機EL素子101の金属電極112で鏡面反射する際に、位相が180度反転し、逆回りの円偏光として反射される。この反射光は、λ/4フィルム316に入射することにより、偏光子311の透過軸に垂直(吸収軸に平行)な直線偏光に変換されるため、偏光子311で全て吸収され、外部に出射されないことになる。つまり、円偏光板301により、有機EL素子101での外光反射を低減することができる。
【0293】
<液晶表示装置>
図19は、本実施形態の液晶表示装置としての表示装置400の概略の構成を示す断面図である。表示装置400は、表示セル401の一方の面側に偏光板402を配置して構成されている。
【0294】
なお、液晶表示装置の場合、表示セル401は、一対の基板で液晶層を挟持した液晶セルを考えることができる。なお、液晶セルに対して偏光板402とは反対側には、偏光板402とクロスニコル状態で配置される別の偏光板と、液晶セルを照明するバックライトとが設けられるが、図19では、それらの図示を省略している。
【0295】
また、表示装置400は、偏光板402に対して表示セル401とは反対側に、フロントウィンドウ403を有していてもよい。フロントウィンドウ403は、表示装置400の外装カバーとなるものであり、例えばカバーガラスで構成されている。フロントウィンドウ403と偏光板402との間には、例えば紫外線硬化型樹脂からなる充填材404が充填されている。充填材404がない場合は、フロントウィンドウ403と偏光板402との間に空気層が形成されるため、フロントウィンドウ403および偏光板402と空気層との界面での光の反射により、表示画像の視認性が低下する場合がある。しかし、上記の充填材404により、フロントウィンドウ403と偏光板402との間に空気層が形成されないため、上記界面での光の反射による表示画像の視認性の低下を回避することができる。
【0296】
偏光板402は、所定の直線偏光を透過する偏光子501を有している。偏光子501の一方の面側(表示セル401とは反対側)には、接着層502を介して、λ/4フィルム503と、紫外線硬化型樹脂からなる硬化層504とがこの順で積層されている。また、偏光子501の他方の面側(表示セル401側)には、接着層505を介して保護フィルム506が貼り合わされている。
【0297】
偏光子501は、例えばポリビニルアルコールフィルムを二色性色素で染色し、高倍率延伸することで得られるものである。偏光子501は、アルカリ処理(鹸化処理ともいう)された後、一方の面側にλ/4フィルム503が接着層502を介して貼り合わされ、他方の面側に保護フィルム506が接着層505を介して貼り合わされる。
【0298】
偏光子501の厚さをBμmとすると、偏光板402の薄型化の観点から、
1μm<B≦20μm
であることが望ましく、
1μm<B≦15μm
であることがさらに望ましい。
【0299】
接着層502・505は、例えばポリビニルアルコール接着剤(PVA接着剤、水糊)からなる層であるが、紫外線硬化型の接着剤(UV接着剤)からなる層であってもよい。これらの接着剤は、接着面に塗布する状態では液体であり、塗布後に乾燥または紫外線照射によって硬化することで、2者を接着する。つまり、接着層502・505は、液状からの状態変化によって、偏光子501とλ/4フィルム503、偏光子501と保護フィルム506とをそれぞれ接着する。このように、接着層502・505は、液状からの状態変化によって2者を接着する点で、そのような状態変化を起こさずに2者を接着する粘着層(基材の上に粘着剤を有するシート状の粘着層)とは異なっている。
【0300】
λ/4フィルム503は、透過光に対して波長の1/4程度の面内位相差を付与する層であり、本実施形態では、例えばセルロース系樹脂(セルロース系ポリマー)を含んでいる。なお、λ/4フィルム503は、セルロース系ポリマーの代わりにポリカーボネート系樹脂(ポリカーボネート系ポリマー)を含んでいてもよいし、シクロオレフィン系樹脂(シクロオレフィン系ポリマー)を含んでいてもよい。ただし、耐薬品性の観点からは、λ/4フィルム503は、セルロース系ポリマーまたはポリカーボネート系ポリマーを含んでいることが望ましい。
【0301】
λ/4フィルム503は、厚さが10μm〜70μmの薄膜のλ/4フィルムである。また、λ/4フィルム503の遅相軸と偏光子501の吸収軸とのなす角度(交差角)は、30°〜60°であり、これによって、偏光子501からの直線偏光は、λ/4フィルム503によって円偏光または楕円偏光に変換される。
【0302】
硬化層504(ハードコート層とも言う)は、活性エネルギー線硬化型樹脂(例えば紫外線硬化型樹脂)で構成されている。
【0303】
保護フィルム506は、例えばセルロース系樹脂(セルロース系ポリマー)、アクリル樹脂、環状ポリオレフィン(COP)、ポリカーボネート(PC)からなる光学フィルムで構成される。保護フィルム506は、単に偏光子501の裏面側を保護するフィルムとして設けられているが、所望の光学補償機能を有する位相差フィルムを兼ねた光学フィルムとして設けられてもよい。
【0304】
なお、液晶表示装置の場合、表示セル401(液晶セル)に対して偏光板402とは反対側に配置される別の偏光板は、偏光子の表面を2つの光学フィルムで挟持して構成されるが、上記の偏光子および光学フィルムとしては、偏光板402の偏光子501および保護フィルム506と同様のものを用いることができる。
【0305】
ここで、上記した偏光子501およびλ/4フィルム503は、それぞれ長尺状であってもよい。この場合、λ/4フィルム503の遅相軸が、λ/4フィルム503の長手方向に対して30°〜60°傾斜していることが望ましい。この場合、長尺状のλ/4フィルム503を、斜め延伸によって作製してロール状のフィルムとし、これをロール状の偏光子501と、いわゆるロール・トゥ・ロール方式で貼り合わせて長尺状の偏光板402を作製することができる。したがって、フィルム片を1枚ずつ貼り合わせるバッチ式で偏光板402を作製する場合に比べて、生産性が飛躍的に向上し、歩留りも大幅に改善することができる。
【0306】
なお、λ/4フィルム503の接着層502側に、λ/4フィルム503の接着性を向上させるための易接着層が設けられてもよい。易接着層は、λ/4フィルム503の接着層502側に易接着処理を行うことによって形成される。易接着処理としては、コロナ(放電)処理、プラズマ処理、フレーム処理、イトロ処理、グロー処理、オゾン処理、プライマー塗布処理等があるが、このうち少なくとも1種が実施されればよい。これらの易接着処理のうち、生産性の観点からは、コロナ処理、プラズマ処理が易接着処理として好ましい。
【0307】
<実施例>
以下、本実施形態における斜め延伸フィルムの製造に関する具体例な実施例について、比較例も挙げながら説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下では、「部」あるいは「%」の表記を用いるが、特に断らない限り、これらは「質量部」あるいは「質量%」を表すものとする。
【0308】
<原反フィルムの作製>
以下の方法により、原反フィルムとしての長尺フィルム1〜2を作製した。
【0309】
(長尺フィルム1)
長尺フィルム1は、セルロースエステル系樹脂フィルムであり、以下の製造方法により作製した。
【0310】
≪微粒子分散液≫
微粒子(アエロジルR972V 日本アエロジル(株)製) 11質量部
エタノール 89質量部
以上をディゾルバーで50分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行い、微粒子分散液1を調製した。
【0311】
≪微粒子添加液≫
以下の組成に基づいて、メチレンクロライドを入れた溶解タンクに充分攪拌しながら、上記微粒子分散液をゆっくりと添加した。さらに二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散を行った。これを日本精線(株)製のファインメットNFで濾過し、微粒子添加液1を調製した。
メチレンクロライド 99質量部
微粒子分散液1 5質量部
【0312】
≪主ドープ液≫
下記組成の主ドープ液を調製した。まず加圧溶解タンクにメチレンクロライドとエタノールを添加した。溶剤の入った加圧溶解タンクにセルロースアセテートを攪拌しながら投入した。これを加熱し、攪拌しながら、完全に溶解し、これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、主ドープ液を調製した。なお、糖エステル化合物およびエステル化合物は、以下の合成例により合成した化合物を用いた。
【0313】
《主ドープ液の組成》
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度1.50、プロピオニル基置換度0.90、総置換度2.40) 100質量部
糖エステル化合物 5.0質量部
エステル化合物 5.0質量部
紫外線吸収剤 1.5質量部
微粒子添加液1 1質量部
【0314】
≪糖エステル化合物の合成≫
以下の工程により、糖エステル化合物を合成した。
【0315】
【化13】
【0316】
攪拌装置、還流冷却器、温度計および窒素ガス導入管を備えた四頭コルベンに、ショ糖34.2g(0.1モル)、無水安息香酸180.8g(0.6モル)、ピリジン379.7g(4.8モル)を仕込み、攪拌下に窒素ガス導入管から窒素ガスをバブリングさせながら昇温し、70℃で5時間エステル化反応を行った。
【0317】
次に、コルベン内を4×102Pa以下に減圧し、60℃で過剰のピリジンを留去した後に、コルベン内を1.3×10Pa以下に減圧し、120℃まで昇温させ、無水安息香酸、生成した安息香酸の大部分を留去した。
【0318】
最後に、分取したトルエン層に水100gを添加し、常温で30分間水洗後、トルエン層を分取し、減圧下(4×102Pa以下)、60℃でトルエンを留去させ、化合物A−1、A−2、A−3、A−4およびA−5の混合物(糖エステル化合物)を得た。
【0319】
得られた混合物をHPLCおよびLC−MASSで解析したところ、A−1が1.3質量%、A−2が13.4質量%、A−3が13.1質量%、A−4が31.7質量%、A−5が40.5質量%であった。平均置換度は5.5であった。
【0320】
《HPLC−MSの測定条件》
1)LC部
装置:日本分光(株)製カラムオーブン(JASCO CO−965)、ディテクター(JASCO UV−970−240nm)、ポンプ(JASCO PU−980)、デガッサ−(JASCO DG−980−50)
カラム:Inertsil ODS−3 粒子径5μm 4.6×250mm(ジーエルサイエンス(株)製)
カラム温度:40℃
流速:1ml/min
移動相:THF(1%酢酸):H2O(50:50)
注入量:3μl
2)MS部
装置:LCQ DECA(Thermo Quest(株)製)
イオン化法:エレクトロスプレーイオン化(ESI)法
Spray Voltage:5kV
Capillary温度:180℃
Vaporizer温度:450℃
【0321】
≪エステル化合物の合成≫
以下の工程により、エステル化合物を合成した。
【0322】
1,2−プロピレングリコール251g、無水フタル酸278g、アジピン酸91g、安息香酸610g、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.191gを、温度計、攪拌器、緩急冷却管を備えた2Lの四つ口フラスコに仕込み、窒素気流中230℃になるまで、攪拌しながら徐々に昇温する。15時間脱水縮合反応させ、反応終了後200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールを減圧留去することにより、エステル化合物を得た。エステル化合物は、1,2−プロピレングリコール、無水フタル酸およびアジピン酸が縮合して形成されたポリエステル鎖の末端に安息香酸のエステルを有する。エステル化合物の酸価は0.10、数平均分子量は450であった。
【0323】
次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
【0324】
無端ベルト流延装置では、上記主ドープ液をステンレススティールベルト支持体上に均一に流延した。ステンレススティールベルト支持体上で、流延(キャスト)した長尺フィルム中の残留溶媒量が75%になるまで溶媒を蒸発させ、ステンレススティールベルト支持体上から剥離し、多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させ、幅1500mmの長尺フィルム1を得た。
【0325】
(長尺フィルム2)
長尺フィルム2は、シクロオレフィン系樹脂フィルム(COP)であり、以下の製造方法により作製した。
【0326】
窒素雰囲気下、脱水したシクロヘキサン500質量部に、1−ヘキセン1.2質量部、ジブチルエーテル0.15質量部、トリイソブチルアルミニウム0.30質量部を室温で反応器に入れ混合した後、45℃に保ちながら、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(ジシクロペンタジエン、以下、DCPと略記)20質量部、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン(以下、MTFと略記)140質量部および8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン(以下、MTDと略記)40質量部からなるノルボルネン系モノマー混合物と、六塩化タングステン(0.7%トルエン溶液)40質量部とを、2時間かけて連続的に添加し重合した。重合溶液にブチルグリシジルエーテル1.06質量部とイソプロピルアルコール0.52質量部を加えて重合触媒を不活性化し重合反応を停止させた。
【0327】
次いで、得られた開環重合体を含有する反応溶液100質量部に対して、シクロヘキサン270質量部を加え、さらに水素化触媒としてニッケル−アルミナ触媒(日揮触媒化成(株)製)5質量部を加え、水素により5MPaに加圧して攪拌しながら温度200℃まで加温した後、4時間反応させ、DCP/MTF/MTD開環重合体水素化ポリマーを20%含有する反応溶液を得た。
【0328】
濾過により水素化触媒を除去した後、軟質重合体((株)クラレ製;セプトン2002)および酸化防止剤(チバスペシャリティ・ケミカルズ(株)製;イルガノックス1010)を、得られた溶液にそれぞれ添加して溶解させた(いずれも重合体100質量部あたり0.1質量部)。次いで、溶液から、溶媒であるシクロヘキサンおよびその他の揮発成分を、円筒型濃縮乾燥器((株)日立製作所製)を用いて除去し、水素化ポリマーを溶融状態で押出機からストランド状に押出し、冷却後ペレット化して回収した。重合体中の各ノルボルネン系モノマーの共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン類組成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算したところ、DCP/MTF/MTD=10/70/20でほぼ仕込組成に等しかった。この開環重合体水素添加物の、重量平均分子量(Mw)は31,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.5、水素添加率は99.9%、Tgは134℃であった。
【0329】
得られた開環重合体水素添加物のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて70℃で2時間乾燥して水分を除去した。次いで、前記ペレットを、コートハンガータイプのTダイを有する短軸押出機(三菱重工業(株)製:スクリュー径90mm、Tダイリップ部材質は炭化タングステン、溶融樹脂との剥離強度44N)を用いて溶融押出成形して、シクロオレフィンポリマーフィルムを製造した。押出成形は、クラス10,000以下のクリーンルーム内で、溶融樹脂温度240℃、Tダイ温度240℃の成形条件にて幅1500mmの長尺フィルム2を得た。
【0330】
〔斜め延伸フィルムの作製〕
上記で製造したセルロース系樹脂からなる長尺フィルム1を用いて、以下の方法で斜め延伸を行った。すなわち、上記で得られたセルロース系樹脂の長尺フィルム1(原反フィルム)を、下記の表1に記載の延伸条件(搬送方向温度領域数、温度履歴、温度差、幅手方向温度領域数、搬送速度、延伸倍率)で延伸部5にて斜め延伸を行い、長尺斜め延伸フィルムを得た(表1の実施例1〜10、12〜16、比較例1〜2、4〜8参照)。このとき、延伸部5の予熱ゾーンZ1の温度を200℃、延伸ゾーンZ2の温度を200℃、熱固定ゾーンZ3の温度を170℃、厚みが40μm、トリミング処理を施した後の最終的なフィルム幅が1300mmとなるようにした。
【0331】
また、COPからなる原反フィルム(長尺フィルム2)についても、上記と同様にして斜め延伸を行った。すなわち、まず、加熱ゾーンZの手前の付近にて、フィルム繰り出し部2から送られてくる未延伸フィルムA(長尺フィルム2)の両端を、先行側の把持具Ciとしての第1クリップおよび遅延側の把持具Coとしての第2クリップで把持した。なお、未延伸フィルムAを把持する際には、第1、第2クリップのクリップレバーを、クリップクローザーにより動かすことにより、未延伸フィルムAを把持する。また、クリップ把持の際は、未延伸フィルムAの両端を同時に第1、第2クリップで把持し、かつフィルムの幅手方向に平行な軸に対して、両端の把持位置を結ぶ線が平行となるように把持する。
【0332】
次いで、表1に記載の条件で延伸部5にて斜め延伸を行い、長尺斜め延伸フィルムを得た(表1の実施例11、比較例3参照)。すなわち、把持した未延伸のフィルムAを第1、第2クリップによって把持しながら搬送するとともに、加熱ゾーンZ内の予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2および熱固定ゾーンZ3を通過させることによって加熱し、幅手方向に対して斜め方向に延伸した延伸フィルムA’を得た。
【0333】
なお、加熱および延伸する際におけるフィルム移動速度は、15m/分とした。また、予熱ゾーンZ1の温度を147℃、延伸ゾーンZ2の温度を147℃、熱固定ゾーンZ3の温度を140℃とした。また、延伸前後におけるフィルムの延伸倍率は1.3倍とし、延伸後のフィルムの厚みが50μmとなるようにした。
【0334】
なお、上記した各実施例に記載の温度は、ゾーンの温度であり、フィルム温度ではない。
【0335】
〔延伸条件について〕
ここで、上記の延伸条件について説明を補足しておく。搬送方向温度領域数とは、斜め延伸領域における搬送方向の温度領域の数を指す。なお、搬送方向温度領域数が1であるとは、搬送方向に温度領域が2以上に分割されておらず、搬送方向にフィルム温度を変化させない場合に対応している。
【0336】
温度履歴は、図20図22で示す搬送方向の温度分布のいずれかのパターン(温度プロファイル)を指す。パターン1は、搬送方向において温度変化のないプロファイルである。パターン2−1〜2−3は、搬送方向に温度が2段階で変化するプロファイルを指す。このうち、パターン2−1は、屈曲終了時点の温度が屈曲開始時点よりも高いプロファイルを指し、パターン2−2および2−3は、屈曲終了時点の温度が屈曲開始時点よりも低いプロファイルを指す。特に、パターン2−3は、幅手方向の遅延側についての搬送方向の温度プロファイルを指し、屈曲開始時は、先行側よりも温度が低いことを示している。
【0337】
なお、パターン2−1は、例えば図5において、加熱部11・12の配置を逆にすることで実現できる(屈曲開始時よりも終了時の温度を高くできる)。パターン2−2は、例えば図5で示した加熱部11・12の配置によって実現可能である。パターン2−3は、例えば図7において、加熱部11・21の配置を逆にすることで実現できる(屈曲開始時において遅延側の温度を先行側よりも低くできる)。
【0338】
パターン3−1および3−2は、搬送方向に温度が3段階で変化するプロファイルを指し、いずれも、屈曲終了時点の温度が屈曲開始時点よりも低いプロファイルである。特に、パターン3−2は、幅手方向の遅延側についての搬送方向の温度プロファイルを指し、屈曲開始時は、先行側よりも温度が低いことを示している。
【0339】
なお、パターン3−1は、例えば図5と同様にして、斜め延伸領域において、3つの加熱部11〜13を搬送方向上流側から下流側に並べて配置することによって実現できる。ただし、加熱部の出力を、加熱部11>加熱部12>加熱部13とする。パターン3−2は、例えば図7において、加熱部11・21の配置を逆にするとともに、斜め延伸領域の最も下流側に加熱部13を配置することで実現できる。
【0340】
設備条件は、幅手方向に隣り合う加熱部同士の間隙部が搬送方向に千鳥状(搬送軌跡からずれる状態)となるように加熱部が配置されているかどうか、幅手方向に隣り合う熱風吹出口の間のつなぎ目が搬送方向に千鳥状(搬送軌跡からずれる状態)となるように加熱部が配置されているかどうか、斜め延伸前の搬送方向に沿った方向に対して対称となるように設備部(レール位置の調整部や加熱部を含む)が配置されているかどうか、炉内の温度分布が均一となるように排気が行われているかどうか、の各条件を示す。
【0341】
温度差は、斜め延伸領域において、屈曲開始時のフィルム温度T1(℃)から屈曲終了時のフィルム温度T2(℃)を引いた値である。なお、フィルム温度T1・T2については、加熱部を構成するノズルの、熱風を吹き出す吹出口の温度をフィルム温度として用いた。また、幅手方向に複数の温度領域を設ける場合は、最も先行側でのフィルム温度T1とフィルム温度T2との差を温度差とした。
【0342】
幅手方向温度領域数は、斜め延伸領域における幅手方向の温度領域の数を指す。なお、幅手方向温度領域数が1であるとは、幅手方向に温度領域が2以上に分割されておらず、幅手方向にフィルム温度を変化させない場合に対応している。なお、表1では、斜め延伸領域において、幅手方向に温度の異なる領域が2以上ある場合、それらの領域の場所(搬送方向においてどの位置か)を併せて示している。
【0343】
また、幅手方向における温度領域の数は、幅手方向に加熱部を4つ並べて配置し、各加熱部の加熱温度を調整することで温度領域の数を設定した。したがって、例えば幅手方向に並ぶ4つの加熱部のうち、先行側の2つの加熱部の加熱温度を同じとして1つの組を構成し、遅延側の2つの加熱部の加熱温度を同じとして1つの組を構成したとき、各組の加熱温度を異ならせることで、幅手方向における温度領域の数を2つとすることができる。
【0344】
〔円偏光板1〜16の作製〕
上記と同様の条件で斜め延伸した長尺斜め延伸フィルムを用いて、以下のようにして円偏光板1〜16を作製した。
【0345】
すなわち、厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸し(温度110℃、延伸倍率5倍)、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。浸漬後のフィルムを水洗、乾燥し、偏光子を得た。
【0346】
続いて、作製した実施例1〜16の長尺斜め延伸フィルムを、ポリビニルアルコール5%水溶液を粘着剤として、上記偏光子の片面に貼合した。その際、偏光子の透過軸と斜め延伸フィルムの遅相軸とが45°の向きになるように貼合した。そして、偏光子のもう一方の面に、アルカリケン化処理をしたコニカミノルタタックフィルムKC4UAH(コニカミノルタ(株)製)を、同様に貼り合わせて円偏光板1〜16を作製した。
【0347】
〔円偏光板17〜32の作製〕
上記と同様の条件で斜め延伸した長尺斜め延伸フィルムを用いて、以下のようにして円偏光板17〜32を作製した。
【0348】
すなわち、厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸し(温度110℃、延伸倍率5倍)、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。浸漬後のフィルムを水洗、乾燥し、偏光子を得た。
【0349】
続いて、作製した実施例1〜16の長尺斜め延伸フィルムを、ポリビニルアルコール5%水溶液を粘着剤として、上記偏光子の片面に貼合した。その際、偏光子の透過軸と斜め延伸フィルムの遅相軸とが45°の向きになるように貼合した。そして、偏光子のもう一方の面に、アルカリケン化処理をしたコニカミノルタタックフィルムKC2CT1(コニカミノルタ(株)製)を、同様に貼り合わせて円偏光板17〜32を作製した。
【0350】
〔有機EL表示装置1〜16の作製〕
ガラス基板上にスパッタリング法によって厚さ80nmのクロムからなる反射電極を製膜した。次に、反射電極上に陽極としてITO(酸化インジウムスズ)をスパッタリング法で厚さ40nmで製膜した。続いて、陽極上に正孔輸送層としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)をスパッタリング法で厚さ80nmで製膜した。その後、正孔輸送層上にシャドーマスクを用いて、RGBそれぞれの発光層を100nmの膜厚で形成した。
【0351】
さらに、発光層上に電子が効率的に注入できるような仕事関数の低い第1の陰極としてカルシウムを真空蒸着法により4nmの厚さで製膜した。その後、第1の陰極上に第2の陰極としてアルミニウムを2nmの厚さで製膜した。ここで、第2の陰極として用いたアルミニウムは、その上に形成される透明電極をスパッタリング法により製膜する際に、第1の陰極であるカルシウムが化学的変質をすることを防ぐ役割がある。以上のようにして、有機発光層を得た。
【0352】
次に、陰極上にスパッタリング法によって透明導電膜を80nmの厚さで製膜した。ここで透明導電膜としてはITOを用いた。さらに、透明導電膜上にCVD法(化学蒸着法)によって窒化珪素を200nm製膜することで、絶縁膜とした。これにより、有機EL素子を作製した。上記作製した有機EL素子の大きさは、1296mm×784mmであった。
【0353】
上記作製した有機EL素子の絶縁膜上に、上述のようにして作製した円偏光板1〜15を、斜め延伸フィルムの面が有機EL素子の絶縁膜の面に向くように、粘着剤で固定化する。これにより、有機EL表示装置1〜16を作製した。
【0354】
〔液晶表示装置1〜16の作製〕
《液晶表示装置の作製》
市販の10インチの液晶表示装置の予め貼合されていた視認側の偏光板を剥がし、上記作製した円偏光板17〜32を、コニカミノルタタックフィルムKC2CT1の面が液晶セルの面に向くように、粘着剤で貼合して、液晶表示装置1〜16を作製した。なお、円偏光板17〜32の貼合は、円偏光板17〜32の偏光子の吸収軸が、予め貼合されていた偏光板の偏光子の吸収軸と同一方向を向くように行った。
【0355】
〔評価〕
(幅手方向の面内位相差Roのバラツキの評価)
製造されたフィルムの幅手方向における面内位相差Roのバラツキを調べるため、表1の実施例1〜16、比較例1〜8と同じ手法で作製した斜め延伸フィルムから、幅手方向に等間隔で40個のサンプルを切り出し、その面内位相差Ro(nm)を自動複屈折率測定装置(王子計測機器株式会社製のKOBRA−21ADH)を用いて測定した。そして、上記幅手方向の測定を搬送方向に3回実施し、幅手方向の面内位相差Roの全データについて、搬送方向の平均値を算出した。そして、算出した値(搬送方向の面内位相差Roの平均値)の、幅手方向における最大値と最小値との差を、幅手方向の面内位相差Roのバラツキとし、これを以下の評価基準に基づいて評価した。
《評価基準》
A:面内位相差Roのバラツキが1.0nm未満である。
B:面内位相差Roのバラツキが1.0nm以上1.5nm未満である。
C:面内位相差Roのバラツキが1.5nm以上2.0nm未満である。
D:面内位相差Roのバラツキが2.0nm以上3.0nm未満である。
E:面内位相差Roのバラツキが3.0nm以上である。
【0356】
(反射光量ムラの評価)
上記の有機EL画像表示装置を、各実施例および各比較例ごとに5個ずつ作製し、各ディスプレイごとの色味の違い(色味ムラ)を、太陽光の下で黒表示した際のディスプレイ全面における反射光量ムラで評価した。すなわち、上記の反射光量ムラを目視で観察し、以下の評価基準に基づいて反射光量ムラ(色味ムラ)を評価した。
《評価基準》
A:作製した全ての有機EL画像表示装置において、箇所・装置ごとの反射光量に違いを感じる人がいない。
B:作製した全ての有機EL画像表示装置において、箇所・装置ごとの反射光量に違いを感じる人の割合が10%以下である。
C:作製した全ての有機EL画像表示装置において、箇所・装置ごとの反射光量に違いを感じる人の割合が10%よりも多く、20%以下である。
D:作製した全ての有機EL画像表示装置において、箇所:装置ごとの反射光量に違いを感じる人の割合が20%よりも多く、50%以下である。
E:作製した全ての有機EL画像表示装置において、箇所・箇所ごとの反射光量に違いを感じる人の割合が50%よりも多い。
【0357】
表1は、実施例1〜16、比較例1〜8の斜め延伸フィルムに対して行った幅手方向の面内位相差Roのムラおよび反射光量ムラを評価した結果を示している。なお、表1の温度差は、上記した耐熱型非接触温度センサー(IRtec Rayomatic 14、(株)ユートロン製)を用いて測定した値である。また、上記温度差は、上記方法で測定したフィルムの温度差であり、延伸部の各ゾーンの温度差ではない。
【0358】
【表1】
【0359】
実施例1〜16と比較例1、3〜4の結果より、斜め延伸領域において、延伸開始時(屈曲開始時)よりも延伸終了時(屈曲終了時)でフィルム温度を下げることにより、反射光量ムラが低減されることがわかる(表1では反射光量ムラの評価がC以上となる)。
【0360】
また、実施例1〜16と比較例2の結果より、斜め延伸領域において、搬送方向にフィルム温度を段階的に変化させる場合でも、屈曲終了時のフィルム温度が屈曲開始時よりも高いと、反射光量ムラが顕著となることから、屈曲終了時のフィルム温度を屈曲開始時よりも低くすることが必要であると言える。
【0361】
また、実施例1と実施例2の結果より、斜め延伸領域において、幅手方向にさらにフィルム温度を変化させると、幅手方向の面内位相差Roのムラが低減される(評価がCからBになっている)ことから、搬送方向に加えて幅手方向についても温度制御を行うことがより望ましいと言える。
【0362】
また、実施例1と実施例3の結果より、斜め延伸領域において、屈曲終了時のフィルム温度が屈曲開始時よりも2℃以上低いと、反射光量ムラをさらに低減できることから、そのように搬送方向に2℃以上の温度差を与えることがより望ましいと言える。
【0363】
また、実施例1と実施例4の結果より、斜め延伸領域において、搬送方向にフィルム温度を3段階で低下させると、2段階で低下させる場合よりも反射光量ムラをさらに低減できることから、搬送方向における温度変化の段階数を増やすことが望ましいと言える。
【0364】
また、実施例4と実施例5の結果より、斜め延伸領域において、搬送方向にフィルム温度を3段階で低下させる場合でも、さらに幅手方向にもフィルム温度を変化させることが、幅手方向の面内位相差Roのムラをより低減できる点で望ましいと言える。
【0365】
また、実施例6と実施例7・8の結果より、幅手方向に隣り合う加熱部同士の間隙部または隣り合う熱風吹出口のつなぎ目が搬送方向に千鳥状に位置していると、千鳥状に位置していない場合に比べて、幅手方向の面内位相差Roのムラが低減されていることから、間隙部またはつなぎ目が千鳥状となるような加熱部の配置が望ましいと言える。
【0366】
また、実施例9は、実施例7・8の斜め延伸部の設備部が幅手方向に対称となるように、幅手方向に非対称な疑似設備を設置して、斜め延伸を行った例であるが、この場合は、幅手方向の面内位相差Roのムラがさらに低減されていることから、そのような疑似設備を設けて斜め延伸を行うことが望ましいと言える。
【0367】
また、実施例10は、実施例7・8の斜め延伸部の炉内の温度分布が幅手方向で均一となるように、先行側の排気能力を遅延側よりも強くして斜め延伸を行った例であるが、この場合も、幅手方向の面内位相差Roのムラがさらに低減されていることから、そのような排気を行いながら斜め延伸を行うことが望ましいと言える。
【0368】
また、実施例5と実施例11の結果より、本実施例の斜め延伸の手法による反射光量ムラの低減効果は、フィルムの使用材料に関係なく(セルロース系樹脂であっても、COP樹脂であっても)得られることがわかる。
【0369】
また、実施例5と実施例12の結果より、フィルムの搬送速度を速くして斜め延伸フィルムを製造する場合でも、本実施例の斜め延伸の手法を適用することにより、幅手方向の面内位相差Roムラおよび反射光量ムラの低減効果が得られることがわかる。
【0370】
また、実施例13〜16のように、延伸倍率を1.4倍以上に上げて斜め延伸フィルムを製造する場合でも、本実施例の斜め延伸の手法を適用することにより、幅手方向の面内位相差Roムラおよび反射光量ムラの低減効果が得られることがわかる。
【0371】
また、実施例13・15のように、フィルムの搬送速度を5m/分と遅くして斜め延伸を行った場合でも、反射光量ムラの低減効果が得られることがわかる。また、延伸倍率高いと屈曲終了時の収縮量が大きくなるので、斜め延伸時にフィルムが振動しやすく、光学値がばらつきやすいが、実施例13・15の結果から、延伸倍率が高くても、実施例で示した斜め延伸領域での温度制御により、斜め延伸時のフィルムの振動を抑えて光学値のムラを低減し、これによって反射光量ムラを低減できることがわかる。
【0372】
なお、実施例1〜16で作製した斜め延伸フィルムを用いて円偏光板17〜32を作製し、円偏光板17〜32を用いて作製した液晶表示装置1〜16においては、黒画面を表示させて、偏光サングラスを装着した状態で目視で表示画面を観察しても、画面が一律に黒表示されており、反射光量ムラによる色ムラが観察されないことが確認された。
【0373】
以上で説明した本実施形態の斜め延伸フィルムの製造方法は、以下のように表現することができる。
【0374】
1.フィルムの幅手方向の両端を一対の把持具で把持し、一方の把持具を相対的に先行させ、他方の把持具を相対的に遅延させて前記フィルムを搬送するとともに、前記フィルムの搬送経路を円弧状に屈曲させることにより、前記フィルムを幅手方向に対して斜め方向に延伸する斜め延伸工程を有する斜め延伸フィルムの製造方法であって、
前記斜め延伸工程では、前記斜め方向に延伸するための前記搬送経路の円弧状の屈曲の終了時点の前記フィルムの温度を、前記屈曲の開始時点よりも低くすることを特徴とする斜め延伸フィルムの製造方法。
【0375】
2.前記屈曲の開始時点の前記フィルムの温度をT1(℃)とし、前記屈曲の終了時点の前記フィルムの温度をT2(℃)としたとき、
(T1−T2)≧2℃
であることを特徴とする前記1に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0376】
3.前記屈曲の開始から終了までの区間において、前記フィルムの温度を搬送方向に段階的または連続的に変化させることを特徴とする前記1または2に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0377】
4.前記区間において、前記フィルムの温度を搬送方向に3段階以上で変化させることを特徴とする前記3に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0378】
5.前記屈曲の開始から終了までに、前記フィルムの温度を幅手方向で変化させることを特徴とする前記1から4のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0379】
6.前記屈曲の開始から終了までの区間において、前記屈曲の終了時点の前記フィルムの温度が前記屈曲の開始時点よりも低くなるように、前記フィルムを加熱または冷却することを特徴とする前記1から5のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0380】
7.前記フィルムを、少なくとも1つの加熱領域を有する加熱部を用いて加熱し、
前記加熱領域は、前記フィルムの幅手方向および搬送方向の両方向に並んで位置しているとともに、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域の間の非加熱領域を搬送方向の上流側から下流側に向かってつなげた仮想線が、前記フィルムの任意の点の搬送軌跡からずれるように位置していることを特徴とする前記6に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0381】
8.前記非加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域の間の間隙部を含むことを特徴とする請求項7に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0382】
9.前記非加熱領域は、幅手方向に隣り合う2つの前記加熱領域としての熱風吹出口の間のつなぎ目を含むことを特徴とする請求項7または8に記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0383】
10.前記一対の把持具が走行するレールの位置を調整するための調整部を含む設備部を、前記フィルムの斜め延伸前の搬送方向に沿った方向に対して遅延側と先行側とで対称となるように配置して、斜め延伸を行うことを特徴とする前記1から9のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0384】
11.前記斜め延伸工程を行う炉内の、前記屈曲の開始から終了までの区間全体において、前記フィルムの搬送中の幅手方向の温度分布が、前記一対の把持具が走行する遅延側のレールと先行側のレールとの間の中心に対して遅延側と先行側とで対称となるように、前記炉内を排気することを特徴とする前記1から10のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0385】
12.前記フィルムは、セルロース系樹脂を含むことを特徴とする前記1から11のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【0386】
13.前記屈曲の開始から終了までの区間において斜め延伸される前記フィルムの延伸倍率が、1.4〜2.3倍であることを特徴とする前記1から12のいずれかに記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【0387】
本発明は、例えば有機EL画像表示装置の外光反射防止のための円偏光板の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【0388】
Ci 把持具
Co 把持具
11 加熱部
11a 加熱領域
12 加熱部
12a 加熱領域
13 加熱部
13a 加熱領域
21 加熱部
Bo つなぎ目(非加熱領域)
Ri レール
Ro レール
H 吹出口(加熱領域、熱風吹出口)
M 調整部
S 間隙部(非加熱領域)
V 仮想線
Y 設備部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
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図16
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図18
図19
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図21
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図23
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【国際調査報告】