JP2008039807A - 縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法及び縦一軸延伸位相差フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向の面内位相差が均一であり、かつ比較的厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを得ることを可能とする縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法、及び該製造方法により得られた縦一軸延伸位相差フィルムを提供する。
【解決手段】長さ方向及び幅方向を有する長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを長さ方向に縦一軸延伸する工程を備える位相差フィルムの製造方法であって、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされており、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いる縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法、及び該製造方法により得られた縦一軸延伸位相差フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶表示装置などに組込まれ、液晶表示装置のコントラストを向上し、かつ視野角を拡大するために用いられる縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法、および該製造方法により得られた縦一軸延伸位相差フィルムに関する。

携帯電話、携帯ゲーム機や携帯ＤＶＤ等の液晶表示装置が広く用いられている。これらのモバイル液晶表示装置では、軽量化、薄型化及び小型化が進行しており、カラー表示の鮮明化についてもめまぐるしい進歩が見られる。

ＥＣＢモードやＴＦＴモードなどのモバイル液晶表示装置として、自然光においても表示が可能であるように、反射型や半透過型の液晶表示装置が多く用いられており、この液晶表示装置には位相差フィルムが一般的に用いられている。位相差フィルムを用いることで、正面コントラストを向上することができ、視野角を拡大することができる。

位相差フィルムには、鮮明な表示を可能にするために、面内位相差が均一であることが強く求められている。さらに、位相差フィルムには、フィルムの厚みが薄いことも求められている。

位相差フィルムを構成するフィルムとしては、ポリカーボネートやポリサルホンに代表されるような透明性及び耐熱性に優れている合成樹脂フィルムが多く用いられている。これらの特性に加えて光弾性係数、波長分散性及び水蒸気透過率などの特性に優れている環状オレフィン系樹脂フィルムも用いられてきている。

上記位相差フィルムは、例えば、長尺状の上記環状オレフィン系樹脂フィルム等を延伸用原反フィルムとして用いて、樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、長さ方向に縦一軸延伸して製造することができる。

上記位相差フィルムを構成する延伸用原反フィルムの一例として、下記の特許文献１には、非晶性熱可塑性樹脂を押出成形して構成されており、両端部を除いた実質的な厚みバラツキが２μｍ以下であるフィルムが開示されている。
特開２００４−１４９６３９号公報

特許文献１に記載のフィルムを延伸用原反フィルムとして用いて、該原反フィルムを縦一軸延伸すると、面内位相差が比較的均一な縦一軸延伸フィルムを得ることができる。これは、延伸後のフィルムの面内位相差は延伸後のフィルム厚みに依存し、延伸後のフィルム厚みは延伸前のフィルム厚みに依存するためである。

しかしながら、特許文献１に記載のフィルムを縦一軸延伸した場合に、面内位相差は比較的均一になるものの、十分に均一にはならず、面内位相差をさらに均一にすることが求められていた。

さらに、特許文献１に記載のフィルムを縦一軸延伸する場合に、面内位相差の均一性を高めるためには、フィルムの延伸温度、すなわちフィルムの延伸時の樹脂温度を均一にする必要があった。しかしながら、延伸時の樹脂温度を均一にするために、フィルムが延伸される延伸炉内の温度を高精度に制御したとしても、フィルムの幅方向において樹脂温度は異なりがちであった。具体的には、フィルムの幅方向の中央領域の樹脂温度が、幅方向の両端の樹脂温度よりも高くなる傾向があった。

この延伸時の樹脂温度の差により、特許文献１に記載のフィルムを縦一軸延伸したとしても、縦一軸延伸されたフィルムの幅方向の厚みは不均一になりがちであった。即ち、幅方向の中央部が薄くなりがちであった。そして、縦一軸延伸フィルムの幅方向において単位厚みあたりの位相差である複屈折率も異なりがちであり、フィルムの幅方向の中央領域の面内位相差が、フィルムの幅方向の両端の面内位相差よりも小さくなる傾向があった。

縦一軸延伸フィルムの幅方向において面内位相差を均一にするために、延伸炉内の温度を部分によって異ならせて、フィルムの幅方向の中央領域と両端との延伸時の樹脂温度を均一にすることも考えられる。しかしながら、フィルムの厚みやフィルムを移送する速度、フィルムの延伸倍率等により延伸時の樹脂温度は異なり、延伸炉内の温度を制御して延伸時の樹脂温度を均一にするのは極めて困難であった。

さらに、近年、上述のように液晶表示装置の薄型化が進行しており、位相差フィルムには、軽量すなわちフィルムの厚みが薄いことも求められている。厚みの薄い位相差フィルムを得るためには、延伸前のフィルムの厚みを薄くする必要があり、所望の位相差を得るためフィルムの延伸倍率を大きくする必要がある。しかしながら、延伸倍率を大きくすると、単位厚みあたりの位相差である複屈折率が上がり、面内位相差が不均一になり易かった。すなわち、厚みを薄くした場合に、面内位相差が均一な位相差フィルムを得ることは困難であった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、幅方向の面内位相差が均一であり、かつ比較的厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを得ることを可能とする縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法を提供することにある。

本発明は、長さ方向及び幅方向を有する長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを長さ方向に縦一軸延伸する工程を備える縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法であって、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされており、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いることを特徴とする。

本発明に係る縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法のある特定の局面では、延伸倍率が１．５倍以上となるように、非晶性熱可塑性樹脂フィルムが縦一軸延伸される。

本発明に係る縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法の他の特定の局面では、延伸後に非晶性熱可塑性樹脂フィルムの幅方向の平均厚みが４０μｍ未満となるように、非晶性熱可塑性樹脂フィルムが縦一軸延伸される。

本発明に係る縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして溶融押出フィルムが用いられる。

本発明に係る縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法の別の特定の局面では、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを製造した後に、非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸する工程が続いて連続的に行われる。

本発明に係る縦一軸延伸位相差フィルムは、本発明の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法により得られ、幅方向の平均面内位相差Ｒｏに対して、幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が２％以下であることを特徴とする。

本発明の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法では、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされており、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いているので、幅方向の面内位相差Ｒｏが均一であり、かつ比較的厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを得ることができる。本発明では、特に厚み４０μｍ以下の厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルム、例えば厚み２５〜３９μｍ程度の非常に厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを構成する場合にも面内位相差Ｒｏを均一にすることができて有効である。

即ち、薄い厚みの位相差フィルムを得たい場合、厚膜の原反フィルムを使用しても求められる位相差値や延伸条件との兼ね合いで延伸倍率を大きくできず、得られる位相差フィルムは必ずしも薄くできないことがある。一方、比較的薄膜の原反フィルムを用いる場合、位相差値は延伸された厚みに依存するため、延伸倍率を大きくする必要がある。特に、倍率が１．５倍を超えるようなときには、本発明のような原反の厚みプロファイルとすることで得られる位相差フィルムの均一な位相差を有効に達成することを可能とする。

延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして溶融押出フィルムを用いる場合には、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムの厚み分布の制御が容易である。よって、幅方向の面内位相差Ｒｏがより一層均一な縦一軸位相差延伸フィルムを得ることができる。

延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを製造した後に、非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸する工程が続いて連続的に行われる場合には、縦一軸位相差延伸フィルムの製造効率を高めることができる。さらに、延伸後に得られた縦一軸延伸位相差フィルムの面内位相差Ｒｏのプロファイルを製造直後に測定することで、その測定データに基づいて速やかに延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムの厚みプロファイルを調整することができる。よって、幅方向の面内位相差Ｒｏがより一層均一な縦一軸延伸位相差フィルムを得ることができる。

本発明の縦一軸延伸位相差フィルムは、幅方向の平均面内位相差Ｒｏに対して、幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が２％以下であるので、液晶表示装置に用いられるとコントラストを十分に高めることができ、かつ視野角を効果的に拡大することができるとともに画質の均一化を図ることができる。

以下、本発明の詳細を説明する。

本願発明者らは、上記課題を達成するために、縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法について鋭意検討した結果、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされており、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いて、該非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸すれば、幅方向の面内位相差Ｒｏが均一であり、かつ比較的厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを得ることができることを見出し、本発明をなすに至った。

本発明では、延伸前のフィルムとして非晶性熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。非晶性熱可塑性樹脂フィルムを構成する非晶性熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、透明性に優れるものが好ましい。

上記非晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート系やポリエステル系、ポリスルホン系やポリエーテルスルホン系、ポリスチレン系やポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系や酢酸セルロース系、ポリ塩化ビニル系やポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系、ポリアリレート系やポリアミド系などの高分子が挙げられる。これらの高分子は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記ポリオレフィン系高分子の中でも、環状オレフィン樹脂としてのノルボルネン系ポリマーが、光弾性係数が小さく、外部応力による位相差安定性に優れることから好ましく用いられる。

上記ノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体、ノルボルネン系モノマー同士の付加（共）重合体及びこれらの誘導体等のノルボルネン系樹脂が挙げられる。ノルボルネン系ポリマーは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記ノルボルネン系モノマーとしては、ノルボルネン環を有するものであれば特に限定されず、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエン等の三環体；テトラシクロドデセン等の四環体；シクロペンタジエン三量体等の五環体；テトラシクロペンタジエン等の七環体；これらのメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル、ビニル等のアルケニル、エチリデン等のアルキリデン、フェニル、トリル、ナフチル等のアリール等の置換体；さらにこれらのエステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、ピリジル基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、無水酸基、シリル基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基等の炭素、水素以外の元素を含有する基、いわゆる極性基を有する置換体等が挙げられる。ノルボルネン系モノマーは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体としては、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンとの共重合体、ノルボルネン系モノマーと環状オレフィン系モノマーとの共重合体が挙げられる。上記α−オレフィンとしては、炭素数が２〜２０のα−オレフィンが好ましく、炭素数が２〜１０のα−オレフィンがより好ましい。

上記α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン等が挙げられ、共重合性が高いことから、エチレンが好ましい。

上記環状オレフィン系モノマーとしては、例えば、シクロオクタジエン、シクロオクテン、シクロヘキセン、シクロドデセン、シクロドデカトリエン等が挙げられる。

これらのうち、開環を伴う（共）重合体には必然的に不飽和結合が残留し、また付加（共）重合体であってもモノマーの種類によっては不飽和結合が残留することがある。このような場合、熱履歴による酸化劣化や紫外線等による着変色といった耐久性を重視する観点から、これらの不飽和結合を水素添加しておくことが好ましい。

商業的に入手できるノルボルネン系樹脂の具体例としては、例えば、ＪＳＲ社製の商品名「アートン」シリーズ、日本ゼオン社製の商品名「ゼオノア」シリーズ、チコナ社製の商品名「トパス」シリーズ、三井化学社製の商品名「アペル」シリーズ等が挙げられる。

上記非晶性熱可塑性樹脂の数平均分子量は、小さいと、得られる位相差フィルムの機械的強度が低下することがある一方、大きいと、原反フィルム製造時の加工性が低下することがあるので、５０００〜８００００の範囲が好ましく、１００００〜５００００の範囲がより好ましい。非晶性熱可塑性樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法によって測定された標準ポリスチレン換算値を示す。

上記非晶性熱可塑性樹脂には、位相差フィルムの機能を阻害しない範囲内において、成形中の非晶性熱可塑性樹脂の劣化防止や位相差フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性等を向上させるために、フェノール系、リン系等の酸化防止剤；ラクトン系等の熱劣化防止剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系等の紫外線吸収剤；脂肪族アルコールのエステル系、多価アルコールの部分エステル系、部分エーテル系等の滑剤；アミン系等の帯電防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。添加剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記非晶性熱可塑性樹脂を用いて、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜する方法としては、従来から汎用されている方法が用いられる。具体的には、非晶性熱可塑性樹脂を押出機に供給して溶融、混練し、押出機の先端に取り付けた金型からフィルム状に押し出して長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜する方法が挙げられ、コストが安く、環境負荷が小さいことから好ましく用いられる。

本発明では、延伸前の前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして溶融押出フィルムが好ましく用いられる。図１は、溶融押出により延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜するのに用いられる装置の概略構成図である。

図１に示すように、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜する際には、先ず押出機１から非晶性熱可塑性樹脂が押し出され、金型２に供給される。金型２で非晶性熱可塑性樹脂が成膜され、フィルム３が排出され、冷却ロール４に接触され、冷却される。なお、５はタッチロールであり、冷却ロール４にフィルム３を押圧するために設けられている。このようにして得られたフィルム３は、ロール６，７を経て巻き取られる。

金型２の出口から半溶融状態のフィルム３が排出され、該フィルム３が冷却ロール４に接触される。ここで、上記金型２の出口からフィルム３が冷却ロール４に接する接点までの距離、すなわちエアギャップは短いほうが好ましい。エアギャップが短いほうが、外乱による厚みばらつきを低減することができる。すなわち、適正な厚みプロファイルを有するフィルムを安定的に製造することが出来る。従って、エアギャップは７０ｍｍ以下とすることが望ましい。

また、フィルム３が冷却ロール４に接触する際に、冷却ロール４とフィルム３との間に空気が入らないことが望ましく、かつ冷却速度が全面で均一であることが望ましい。従って、上記接点の下流側近傍において、タッチロール５などの押圧手段によりフィルム３を冷却ロール４側に押圧することが望ましい。

押圧手段としては、タッチロール５に限定されず、エアナイフや静電ピニングなどを用いてもよい。もっとも、安定性に優れ、フィルム３を均一に冷却ロール４に圧接させ得るため、弾性材料からなる表面を有するタッチロールを用いることが望ましい。

冷却ロール４の温度は、フィルム３を構成する樹脂の種類によっても異なるが、用いられている樹脂のガラス転移点Ｔｇとしたとき、Ｔｇ−１０℃〜Ｔｇ−１００℃の範囲であることが望ましい。

フィルムの平滑性と透明性とを確保するために、冷却ロール４の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に定義されているＲｙ値で０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下とすることがより好ましい。上記冷却ロール４は様々な材料で構成され得るが、好ましくは金属からなり、例えば炭素鋼やステンレス鋼などにより構成されているものが好適に用いられる。金属からなる冷却ロール４を用いた場合、冷却ロール４の温度を速やかに一定温度に維持することができ、かつフィルム３を効率よく冷却することができる。

金型２の温度がばらついていると、樹脂の流動性が変化するので、金型２の温度は安定していることが望ましい。好ましくは、金型２のフィルム３を構成する溶融樹脂に接触する部分の温度は、設定温度±０．５℃以内、より好ましくは設定温度±０．２℃以内に保たれていることが望ましい。

また、一般に、ロール温度は樹脂の固化点に大きく影響を与える。従って、冷却ロール４を様々な温度に温度調節できる構造を有するように、冷却ロール４の軸芯部に温度調節機構を連結もしくは内蔵する構造を有することが望ましい。好ましい温度調節手段としては、シーズヒーターを軸芯部に組み込んで冷却ロール４を適当な温度に設定するように加熱する電気加熱方式の温度調節手段、あるいは誘導発熱コイルによる電磁誘導作用による温度調節手段、軸芯部に設けられた流路に温度制御用の熱媒体を循環させて冷却ロールを設定温度に加熱する熱媒体循環加熱方式などの温度調節手段が用いられ得る。特に好ましいのは、熱媒体循環加熱方式であり、熱媒体としては気体を用いてもよく、水または油などの液体を用いてもよい。好ましくは、熱容量が大きい、水や油などの液体を用いることが望ましい。このような熱媒体流路の好適な例としては、内部に二条スパイラル構造または四条スパイラル構造を有するものが挙げられる。

本発明では、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、長さ方向及び幅方向を有する長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムであって、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされている非晶性熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。

フィルムの幅方向に厚み分布を持たせる方法としては、特に限定されず、金型の温度を部分により異ならせて成膜する方法や、樹脂吐出口の間隙を部分により異ならせて成膜する方法がある。

本発明では、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１％未満であると、本発明の課題を十分に達成できないことがあり、１０％を超えると厚みの不均一化が過大となって、やはり本発明の課題が達成できないことに加え、原反フィルム製造後の巻取りに支障が出る。

延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムの幅方向中央部の厚みは、薄いと、所望のリタデーションを得ることが困難となる一方、厚いと、液晶表示装置の薄型化に不利となるので、３０〜２００μｍが好ましく、３０〜１００μｍがより好ましく、３０〜７０μｍが更に好ましい。

非晶性熱可塑性樹脂フィルムの厚みあるいは面内位相差Ｒｏの測定は、以下のようにして行われる。

フィルムの幅方向に５０ｍｍ間隔でフィルムの長さ方向に延びる複数の測定ラインを設ける。各測定ラインについて、フィルムの長さ方向に１ｍ間隔で少なくとも１０箇所以上（Ｎ≧１０）フィルム厚みあるいは面内位相差Ｒｏの測定を行う。各測定ラインのフィルムの長さ方向の各測定点の測定値（Ｎ≧１０）の平均値を、各測定ラインにおけるフィルム厚みの測定値Ｘあるいは面内位相差Ｒｏの測定値Ｙとする。

例えば、幅方向の中央部の測定ラインにおける測定値Ｘが、フィルム幅方向の中央部厚みであり、幅方向の端部の測定ラインにおける測定値Ｘが、幅方向の端部厚みである。フィルムの幅方向の各測定ラインの測定値Ｘの平均値が、幅方向の平均厚みである。フィルムの幅方向の各測定ラインの測定値Ｘの最大値と最小値との差が幅方向厚み分布である。

フィルムの幅方向の各測定ラインの測定値Ｘの最大値と最小値との差と上記フィルムの幅方向の平均厚みとから、下記式（１）により幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が求められる。

幅方向の厚みプロファイルの振れ幅＝｛［（幅方向最大厚み）−（幅方向最小厚み）］÷幅方向平均厚み｝×１００（％）・・・式（１）
また、フィルムの幅方向の各測定ラインの測定値Ｙの平均値が幅方向の平均面内位相差Ｒｏである。

フィルムの幅方向の各測定ラインの測定値Ｙの最大値と最小値との差と上記フィルムの幅方向の平均面内位相差Ｒｏとから、下記式（２）により幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が求められる。

幅方向の面内位相差Ｒｏの振れ幅＝｛［（幅方向最大面内位相差Ｒｏ）−（幅方向最小面内位相差Ｒｏ）］÷幅方向平均面内位相差Ｒｏ｝×１００（％）・・・式（２）
次に、長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを長さ方向に縦一軸延伸する工程について以下説明する。

長さ方向及び幅方向を有する長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦方向である長さ方向に縦一軸延伸することにより、非晶性熱可塑性樹脂分子を所定方向に配向させて、縦一軸延伸位相差フィルムを得ることができる。

上記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸する際には、例えば、長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを、非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、長さ方向（縦方向）に縦一軸延伸する。縦一軸延伸に際しては、例えば、図２に示すように、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び冷却ゾーンをこの順で経由してフィルム３を縦一軸延伸する。

延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを製造した後に、非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸する工程を続いて連続的に行ってもよい。連続的に行うことで、縦一軸延伸位相差フィルムの製造効率を高めることができ、フィルムの継ぎ目に伴うロスを少なくすることができる。

非晶性熱可塑性樹脂フィルムを長さ方向（縦方向）に縦一軸延伸する方法としては、ロール間ネックイン延伸法、近接ロール延伸法等が適用できるが、位相差を制御し易く、非晶性熱可塑性樹脂フィルムに傷や皺等の不良が発生しにくいといった利点を有するロール間ネックイン延伸法を採用することが望ましい。

上記ロール間ネックイン延伸法とは、フィルム幅よりも広い延伸領域の両側に位置する一対のニップロール又はＳ字ラップロールで搬送中のフィルムを挟持するとともに、搬送方向の上流側のニップロール又はＳ字ラップロールの周速に対して、搬送方向の下流側のニップロール又はＳ字ラップロールの周速を大きくすることによって、所望の延伸倍率を得る方法である。なお、フィルムの幅方向の両端部分は拘束を受けない自由端とされており、長さ方向の延伸に伴って幅方向にネックイン現象が呈される。

延伸倍率が１．５倍以上となるように、非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸することが好ましい。延伸倍率が１．５倍未満であると、遅相軸精度の低下等の表示品質の低下を招くことがある。さらに、厚みの薄い縦一軸延伸位相差フィルムを得るのに、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムの厚みを薄くしなければならず、厚み制御が困難なことがある。延伸倍率は、高すぎると幅方向の製品幅が狭くなり次工程の生産性が悪くなるので、１．５〜３倍の範囲がより好ましく、１．５〜２．５倍の範囲がさらに好ましい。

非晶性熱可塑性樹脂フィルムの延伸温度、すなわち延伸時の樹脂温度は、位相差フィルムに付与したい補償位相差量によって適宜に調整されるが、低いと、延伸時にフィルムが破断するおそれがある一方、高いと、配向に乱れが生じたり、所望の位相差値を得ることが困難となることがあるので、（フィルムのガラス転移温度Ｔｇ）〜（フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋２０℃）の範囲が好ましく、（フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋１℃）〜（フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃）の範囲がより好ましい。

非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸して得られた縦一軸延伸位相差フィルムは、熱緩和による位相差値の低下を防止するために、非晶性熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ未満の温度に冷却される。

得られた縦一軸延伸位相差フィルムでは、幅方向の平均面内位相差Ｒｏに対して、幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が２％以下であることが好ましい。幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が２％を超えると、液晶表示装置の画質の均一化が阻害されることがある。

以下、本発明の具体的な実施例を説明することにより本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
非晶性熱可塑性樹脂である環状オレフィン系樹脂として、開環重合による熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア＃１４２０」）を用意した。熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇを示差走査熱量計（セイコー電子工業社製 商品名「ＤＳＣ２２０Ｃ」）によって測定したところ、１３５．５℃であった。

この熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂を一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けた金型から溶融押出を行い、延伸前の原反フィルムとしての長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを得た。なお、フィルム厚みの調整は、金型の樹脂吐出口であるリップ間隔を微調整することで行った。

延伸前の原反フィルムの幅方向の厚みは両端から中央にいくにつれて厚くされており、２次曲線状の中凸の形状であった。幅方向の中央部の厚みが最も厚く、幅方向の端部の厚みが最も薄かった。延伸前の原反フィルムの幅方向寸法は１０００ｍｍであり、後述のようにして測定した平均厚みは７０．０μｍ、幅方向の中央部厚みは７０．６μｍ、幅方向の端部厚みは６８．５μｍであった。

次に、原反フィルムを連続的に巻き出し、原反フィルムを予熱ゾーン内に供給、通過させて１２０℃に予熱した。しかる後、この予熱ゾーンにて予熱された原反フィルムを連続的に延伸ゾーン内に供給、通過させて１４５℃に加熱し、延伸倍率１．５倍となるように、延伸温度１４５℃で長さ方向（縦方向）に縦一軸延伸し、縦一軸延伸位相差フィルムを得た。

（実施例２）
延伸倍率を２．０倍に変更したこと以外は実施例１と同様にして、縦一軸延伸位相差フィルムを得た。

（実施例３）
金型の樹脂吐出口であるリップ間隔を微調整することにより、フィルムの厚みを異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、延伸前の原反フィルムとしての長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを得た。

延伸前の原反フィルムの幅方向の厚みは両端から中央にいくにつれて厚くされており、２次曲線状の中凸の形状であった。幅方向の中央部の厚みが最も厚く、幅方向の端部の厚みが最も薄かった。延伸前の原反フィルムの幅方向寸法は１０００ｍｍであり、後述のようにして測定した平均厚みは７０．０μｍ、幅方向の中央部厚みは７１．０μｍ、幅方向の端部厚みは６７．５μｍであった。

この原反フィルムについて、延伸倍率を２．０倍に変更したこと以外は実施例１と同様にして縦一軸延伸し、縦一軸延伸位相差フィルムを得た。

（実施例４）
冷却ロール、タッチロールの速度を変更して、フィルムの厚みを異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、延伸前の原反フィルムとしての長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを得た。

延伸前の原反フィルムの幅方向の厚みは両端から中央にいくにつれて厚くされており、２次曲線状の中凸の形状であった。幅方向の中央部の厚みが最も厚く、幅方向の端部の厚みが最も薄かった。延伸前の原反フィルムの幅方向寸法は１０００ｍｍであり、後述のようにして測定した平均厚みは５０．０μｍ、幅方向の中央部厚みは５０．９μｍ、幅方向の端部厚みは４８．４μｍであった。

この原反フィルムについて、延伸倍率を２．０倍に変更したこと以外は実施例１と同様にして縦一軸延伸し、縦一軸延伸位相差フィルムを得た。

（比較例１）
金型の樹脂吐出口であるリップ間隔を微調整することにより、フィルムの厚みを異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、延伸前の原反フィルムとしての長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを得た。

延伸前の原反フィルムの幅方向の厚みは均一であった。延伸前の原反フィルムの幅方向寸法は１０００ｍｍであり、後述のようにして測定した平均厚みは７０．０μｍ、幅方向の中央部厚みは７０．０μｍ、幅方向の端部厚みは７０．０μｍであった。

この原反フィルムについて、延伸倍率を２．０倍に変更したこと以外は実施例１と同様にして縦一軸延伸し、縦一軸延伸位相差フィルムを得た。

（評価）
（１）延伸前の原反フィルムの評価方法
延伸前の原反フィルムについて、フィルムの厚みを１／１０００ｍｍデジタル厚み計を用いて測定した。

フィルムの幅方向に５０ｍｍ間隔でフィルムの長さ方向に延びる複数の測定ラインを設け、各測定ラインについて、フィルムの長さ方向に１ｍ間隔で２０箇所（Ｎ＝２０）フィルム厚みの測定を行った。各測定ラインのフィルムの長さ方向の各測定点の測定値（Ｎ＝２０）の平均値を、各測定ラインにおけるフィルム厚みの測定値とした。得られた測定値から、幅方向の平均厚み、幅方向の中央部厚み、幅方向の端部厚み、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅（上述した式（１））を求めた。

（２）縦一軸延伸位相差フィルムの評価方法
縦一軸延伸位相差フィルムについて、平均面内位相差Ｒｏを、を自動複屈折測定装置（王子計測機器社製 商品名「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）を用いて測定した。さらに、フィルムの厚みを１／１０００ｍｍデジタル厚み計を用いて測定した。

上記延伸前の原反フィルムの評価と同様の測定方法により、幅方向の平均面内位相差Ｒｏ、幅方向の平均面内位相差Ｒｏ分布（（幅方向最大面内位相差Ｒｏ）−（幅方向最小面内位相差Ｒｏ）、幅方向の平均面内位相差Ｒｏの振れ幅（上述した式（２））、幅方向の平均厚み及び幅方向の厚み分布（（幅方向最大厚み）−（幅方向最小厚み））を求めた。

結果を下記表１に示す。

延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜するのに用いられる装置の概略構成図。 縦一軸延伸する工程を説明するための模式図。

符号の説明

１…押出機
２…金型
３…フィルム
４…冷却ロール
５…タッチロール
６、７…ロール

Claims (6)

1. 長さ方向及び幅方向を有する長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを長さ方向に縦一軸延伸する工程を備える位相差フィルムの製造方法であって、
   延伸前の前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされており、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にある非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いることを特徴とする、縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法。
2. 延伸倍率が１．５倍以上となるように、前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸することを特徴とする、請求項１に記載の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法。
3. 延伸後に前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムの幅方向の平均厚みが４０μｍ未満となるように、前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸することを特徴とする、請求項１または２に記載の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法。
4. 延伸前の前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして溶融押出フィルムを用いる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法。
5. 延伸前の前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを製造した後に、前記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸する工程を続いて連続的に行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の縦一軸延伸位相差フィルムの製造方法により得られ、幅方向の平均面内位相差Ｒｏに対して、幅方向の面内位相差Ｒｏプロファイルの振れ幅が２％以下であることを特徴とする、縦一軸延伸位相差フィルム。
   

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