JP2013228712A - ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013228712A
JP2013228712A JP2013063494A JP2013063494A JP2013228712A JP 2013228712 A JP2013228712 A JP 2013228712A JP 2013063494 A JP2013063494 A JP 2013063494A JP 2013063494 A JP2013063494 A JP 2013063494A JP 2013228712 A JP2013228712 A JP 2013228712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
retardation
retardation film
polypropylene resin
molten resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013063494A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiteru Ishigami
佳照 石上
Toshihiko Suzuki
俊彦 鈴木
Akihiko Nakatani
昭彦 中谷
Hitoshi Kageyama
仁志 蔭山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2013063494A priority Critical patent/JP2013228712A/ja
Publication of JP2013228712A publication Critical patent/JP2013228712A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

【課題】二軸性を有し、かつ高い光学的均一性を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法を提供する。
【解決手段】ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法であって、ポリプロピレン系樹脂を加熱溶融してフィルム状溶融樹脂を得、該フィルム状溶融樹脂を1本のロールで冷却固化することによって、R0で表される面内位相差値が下記の式(1)を満たすフィルムFを得る工程、および該フィルムFを加熱して、フィルムFの幅方向に、1.9倍以上3.0倍以下に加熱したフィルムFを延伸することによって、NZ係数が1.3以上4.0以下であるポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得る工程を含む方法。
1.5×10−4×d≦R0 式(1)
(式(1)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
【選択図】図1

Description

本発明は、二軸性を有し、かつ高い光学的均一性を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法に関するものである。
液晶表示装置(液晶パネル)の構成部材である位相差フィルムや偏光子保護フィルム等の光学フィルムは、コントラストや視野角の向上のために、高い光学的均一性が求められている。また、位相差フィルムにおいては、正のc-プレートや負のc-プレート等、二軸性が求められる用途があり、正のc−プレートはVA用位相差フィルム等として用いられる。
ここで、位相差フィルムは、通常、分子が無配向の状態にある位相差フィルム用原反フィルムを、分子が同じ方向に、且つ、同じ程度に配向するように、延伸することで製造される。つまり、配向軸と配向度を制御することにより、位相差フィルムの二軸性や光学的均一性を発現させている。
特許文献1には、ポリプロピレン系樹脂製フィルムを3倍以上10倍以下に横一軸延伸する位相差フィルムの製造方法が記載されている。
特許文献2には、Tダイ法により得られたフィルムを横一軸延伸して位相差フィルムを得る方法が記載されている。
特開2010−49072号公報 特開2009−166290号公報
しかしながら、上記特許文献1、2に記載されている横一軸延伸によって得られる位相差フィルムの二軸性および光学的均一性については、更なる改良が求められていた。
そこで、本発明は、適度な二軸性を有し、かつ高い光学的均一性を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法であって、ポリプロピレン系樹脂を加熱溶融してフィルム状溶融樹脂を得、該フィルム状溶融樹脂を1本のロールで冷却固化することによって、R0で表される面内位相差値が下記の式(1)を満たすフィルムFを得る工程、および該フィルムFを加熱して、フィルムFの幅方向に、1.9倍以上3.0倍以下に加熱したフィルムFを延伸することによって、NZ係数が1.3以上4.0以下であるポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得る工程を含む方法に係るものである。
1.5×10−4×d≦R0 式(1)
(式(1)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
本発明によれば、二軸性を有し、かつ高い光学的均一性を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造することができる。
フィルム状溶融樹脂を1本のロールで冷却固化する際に用いるフィルム製造システムの一態様を示す図である。 フィルム状溶融樹脂を2本のロールで冷却固化する際に用いるフィルム製造システムの一態様を示す図である。 フィルムFの幅方向にフィルムFを延伸する(横延伸する)際に用いる延伸装置の一態様を示す図である。 フィルムFの幅方向にフィルムFを延伸する(横延伸する)際に用いる延伸装置の断面図である。 延伸装置に備わっているパンチングノズルの横断面を示す図である。
本発明のNZ係数が1.3以上4.0以下であるポリプロピレン系樹脂製位相差フィルム(以下、単に、「位相差フィルム」と記載することがある。)を製造する方法は、ポリプロピレン系樹脂を加熱溶融してフィルム状溶融樹脂を得、該フィルム状溶融樹脂を1本のロール(以下、「第1の冷却ロール」と記載することがある。)で冷却固化することによって、面内位相差値(R0)が下記の式(1)を満たすフィルム(以下、「フィルムF」と記載することがある。)を得た後、該フィルムFを加熱して、フィルムFの幅方向に1.9倍以上3.0倍以下に加熱したフィルムFを延伸することを特徴とする。

1.5×10−4×d≦R0 式(1)
(式(1)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
ここで、NZ係数とは、屈折率の異方性を表現する指標であり、下記の式(A)で表現される。

NZ係数=(nx−xz)/(nx−ny) 式(A)
(式(A)中、nxは、位相差フィルムの面内における主屈折率(遅相軸)を示し、nyは、位相差フィルムの面内における主屈折率(進相軸)を示し、nzは、位相差フィルムの厚み方向における主屈折率を示す。)
NZ係数は、1に近いほど一軸性が強いことを意味しており、NZ係数が1.3以上4.0以下であることは、得られる位相差フィルムが適度な二軸性を有することを意味する。NZ係数として、好ましくは、1.5以上4.0以下である。
本発明の位相差フィルムを製造する方法によって、NZ係数が1.3以上4.0以下、すなわち、二軸性を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得ることができる。NZ係数が1.3以上4.0以下である位相差フィルムは、特に、VA(Vertical Alignment)用位相差フィルムとして好適に用いることができる。本願の方法で得られる位相差フィルムは、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モード等の各種液晶表示装置に使用される位相差フィルムとしても使用可能である。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体、エチレンおよび炭素数4〜20のα−オレフィンからなる群から選択される1種以上のモノマーとプロピレンとの共重合体である。また、これらの混合物であってもよい。
上記のα−オレフィンとしては、具体的には、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、2−メチル−1−ヘキセン、2,3−ジメチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ペンテン、1−オクテン、2−エチル−1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、2−プロピル−1−ヘプテン、2−メチル−3−エチル−1−ヘプテン、2,3,4−トリメチル−1−ペンテン、2−プロピル−1−ペンテン、2,3−ジエチル−1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタダセン、1−オクタテセン、1−ノナデセンなどが挙げられ、炭素数4〜12のα−オレフィンがより好ましく、例えば、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、2−メチル−1−ヘキセン、2,3−ジメチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ペンテン、1−オクテン、2−エチル−1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、2−プロピル−1−ヘプテン、2−メチル−3−エチル−1−ヘプテン、2,3,4−トリメチル−1−ペンテン、2−プロピル−1−ペンテン、2,3−ジエチル−1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン等が挙げられる。特に共重合性の観点から、好ましくは、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンであり、より好ましくは、1−ブテン、1−ヘキセンである。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の例としては、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。より具体的には、プロピレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ペンテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−1−オクテン共重合体等が挙げられ、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−オクテン共重合体等が挙げられる。本発明におけるプロピレン系重合体として、好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ペンテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−1−オクテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体であり、より好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体である。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂が共重合体である場合、該共重合体におけるコモノマー由来の構成単位の含量は、透明性と耐熱性のバランスの観点から、0重量%を超え40重量%以下が好ましい。また同じ観点で0重量%を超え30重量%以下がより好ましい。なお、2種類以上のコモノマーとプロピレンとの共重合体である場合には、該共重合体に含まれる全てのコモノマー由来の構成単位の合計含量が、前記範囲であることが好ましい。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の製造方法としては、公知の重合用触媒を用いてプロピレンを単独重合する方法や、エチレンおよび炭素数4〜20のα−オレフィンからなる群から選択される1種以上のモノマーとプロピレンとを共重合する方法が挙げられる。公知の重合触媒としては、例えば、(1)マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須成分とする固体触媒成分等からなるTi−Mg系触媒、(2)マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第3成分とを組み合わせた触媒系、(3)メタロセン系触媒等が挙げられる。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の製造に用いる触媒系としては、これらの中で、マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と電子性供与性化合物とを組み合わせた触媒系が最も一般的である。より具体的には、有機アルミニウム化合物としては、好ましくはトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドの混合物およびテトラエチルジアルモキサンが挙げられ、電子供与性化合物としては、好ましくはシクロヘキシルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシランが挙げられる。マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須成分とする固体触媒成分としては、例えば、特開昭61−218606号公報、特開昭61−287904号公報、特開平7−216017号公報等に記載された触媒系が挙げられる。メタロセン触媒としては例えば、特許第2587251号、特許第2627669号、特許第2668732号に記載された触媒系が挙げられる。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の重合方法としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素化合物に代表される不活性溶剤を用いる溶剤重合法、液状のモノマーを溶剤として用いる塊状重合法、気体のモノマー中で重合を行う気相重合法等が挙げられ、好ましくは後処理等が容易な塊状重合法または気相重合法である。これらの重合法は、バッチ式で行ってもよく、連続式で行ってもよい。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の立体規則性は、アイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチックのどの形式であってもよい。本発明に用いるプロピレン系樹脂は、耐熱性の点からシンジオタクチック、あるいはアイソタクチックのプロピレン系樹脂であることが好ましい。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、JIS K 7210に準拠し、温度230℃、荷重21.18Nで測定される値で、好ましくは、0.1g/10分〜200g/10分であり、より好ましくは、0.5g/10分〜50g/10分である。MFRがこのような範囲のポリプロピレン系樹脂を用いることにより、押出機に大きな負荷をかけることなく、均一なフィルムを成形することができる。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂の分子量分布は、好ましくは、1〜20である。分子量分布は、溶媒に140℃のo−ジクロロベンゼンを用い、標準サンプルにポリスチレンを用いて測定及び計算される、MnとMwとの比(=Mw/Mn)である。Mwはポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量を表し、Mnはポリプロピレン系樹脂の数平均分子量を表す。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で公知の添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤等が挙げられ、これらのうち複数を併用してもよい。
上記の酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤(HALS)や、1分子中に例えばフェノール系とリン系の酸化防止機構と有するユニットを有する複合型の酸化防止剤などが挙げられる。
上記の紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシベンゾフェノン系、ヒドロキシトリアゾール系などの紫外線吸収剤や、ベンゾエート系などの紫外線遮断剤などが挙げられる。
上記の帯電防止剤としては、ポリマー型、オリゴマー型、モノマー型などが挙げられる。
上記の滑剤としては、エルカ酸アミド、オレイン酸アミドなどの高級脂肪酸アミドや、ステアリン酸などの高級脂肪酸、及びその金属塩などが挙げられる。
上記の造核剤としては、例えばソルビトール系造核剤、有機リン酸塩系造核剤、ポリビニルシクロアルカンなどの高分子系造核剤等が挙げられる。アンチブロッキング剤としては球状、あるいはそれに近い形状の微粒子が無機系、有機系に関わらず使用できる。
本発明の位相差フィルムを製造する方法では、ポリプロピレン系樹脂を加熱溶融してフィルム状溶融樹脂を得、該フィルム状溶融樹脂を1本のロールで冷却固化する。1本のロールでフィルム状溶融樹脂を冷却固化することにより、厚み方向の配向を小さくしつつフィルム流れ方向に配向を付与することが可能である。
フィルム状溶融樹脂を用いてフィルムFを製造し、さらに該フィルムFを用いて位相差フィルムを製造する場合、通常フィルムFの幅方向の両末端は切り落とされる。本発明では、フィルム状溶融樹脂と第1の冷却ロールとを接触させるために、フィルムFの切り落とされない部分と対応するフィルム状溶融樹脂の部分に、補助冷却手段によって該フィルム状溶融樹脂の厚み方向に力を加えない。補助冷却手段によってフィルム状溶融樹脂の厚み方向に力を加える方法とは、第1の冷却ロールとは異なるロール、例えば弾性変形可能なロールでフィルム状溶融樹脂の該部分を第1の冷却ロールに押しつける方法、静電的にフィルム状溶融樹脂の該部分を第1の冷却ロールに押しつける方法(以下、静電ピニング法と記載)、エアをフィルム状溶融樹脂の該部分に吹き付けてフィルム状溶融樹脂の外部分を第1の冷却ロールに押しつける方法が挙げられる。
フィルムFの切り落とされる部分と対応するフィルム状溶融樹脂の部分には、該部分と第1の冷却ロールとを接触させるために、該部分にエアを吹き付けたり、該部分に静電ピニング法を適用することが好ましい。
第1の冷却ロールの表面温度は、透明性の高いフィルムFを製造するためには、好ましくは、−5℃以上30℃以下であり、より好ましくは、5℃以上25℃以下である。5℃以上25℃以下であれば、第1の冷却ロールに空気中の水分が結露しにくく、より安定的に高い透明性を有するフィルムFを得ることができる。
第1の冷却ロールの内部には流路が設けられていることが好ましい。フィルム状溶融樹脂を冷却固化させる際に、流路内の液体が第1の冷却ロールに入る際の入口温度と、流路内の液体が第1の冷却ロールから出る際の出口温度との温度差が2℃以内となるように、前記流路内を流れる液体の流量を調整することが好ましい。このようにすると、厚み偏差が小さく、全面にわたり均一な透明性を有する位相差フィルムを得ることが可能となる。
エアギャップは、20mm以上250mm以下にすることが好ましく、20mm以上100mm以下にすることがより好ましい。エアギャップとは、フィルム状溶融樹脂が押出されるTダイの吐出口から、フィルム状溶融樹脂が第1の冷却ロールに接触する地点までの間の長さである。エアギャップが20mm以上250mm以下であると、フィルムFの幅方向で配向の程度に差異が生じにくいため、該フィルムFを横延伸して得られる位相差フィルムは、その幅方向の位相差がより均一である。
フィルムFは、その面内位相差値(R0)が下記の式(1)を満たす。面内位相差値(R0)が式(1)を満たさない場合、適度な二軸性を有する位相差フィルムを得るためには、次の工程でフィルムFを1.9倍未満でしか横延伸することができないので、光学的均一性に優れる位相差フィルムが得られない。
1.5×10−4×d≦R0 式(1)
(式(1)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
フィルムFの面内位相差値(R0)は、好ましくは、下記の式(4)を満たすことであり、より好ましくは、下記の式(5)を満たすことである。すなわち、フィルムFの厚みが100μmの場合、面内位相差値(R0)は15nm以上を満たし、好ましくは20nm以上、より好ましくは40nm以上である。面内位相差値(R0)の上限については、特に制限されることはないが、通常の引取り設備を用いた場合、好ましくは、下記の式(6)を満たすことである。フィルムFの厚みが100μmの場合、面内位相差値(R0)は、好ましくは、1000nm以下である。

2.0×10−4×d≦R0 式(4)
4.0×10−4×d≦R0 式(5)
1.0×10−2×d≧R0 式(6)
(式(4)、(5)、(6)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
さらにフィルムFは、以下の式(7)を満たすことが好ましい。
Rth<0.68R0+4.0×10/d 式(7)
(式(7)中、RthはフィルムFの厚み方向の位相差値、R0はフィルムFの面内位相差値、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す)
式(7)を満たすフィルムFを用いて得られる位相差フィルムは、フィルム厚み方向の位相差値のばらつきが小さい。式(8)を満たすフィルムFを用いることが、さらに好ましい。
Rth<0.68R0+3.3×10/d 式(8)
フィルムFの厚みを測定する方法は、特に制限はなく、X線方式、β線方式、分光干渉式、接触式、静電容量式等の各種方法で厚みを測定することができる。
フィルムFをフィルムFの幅方向に延伸する際の延伸倍率は、1.9倍以上3.0倍以下であり、好ましくは、2.1倍以上3.0倍以下であり、より好ましくは、2.3倍以上3.0倍以下である。1.9倍未満であると、延伸後のフィルムは位相差値の均一性に劣り、3.0倍を超えると一軸性が強くなるため、1.3以上4.0以下のNZ係数を有する位相差フィルムが得られない。
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
(フィルム製造システムの構成)
まず、図1を参照して、フィルムFの製造方法に用いられるフィルム製造システム1bの構成について説明する。フィルム製造システム1bは、押出機10、Tダイ12、第1の冷却ロール16、第2の冷却ロール18を備える。
押出機10は、投入されたポリプロピレン系樹脂を溶融混練しつつ押し出して、溶融混練したポリプロピレン系樹脂(溶融樹脂)をTダイ12へと搬送するものである。
Tダイ12は、押出機10と接続されており、押出機10から搬送された溶融樹脂を横方向に広げるためのマニホールド(図示せず)をその内部に有している。また、Tダイ12には、マニホールドと連通すると共にマニホールドによって横方向に広げられた溶融樹脂を吐出する吐出口12aがその下部に設けられている。そのため、Tダイ12の吐出口12aから吐出された溶融樹脂は、フィルム状である。
Tダイ12としては、溶融樹脂の流路の壁面に微小な段差や傷のないものが好ましい。Tダイ12の吐出口12a部分(リップ部分)は、溶融樹脂との摩擦係数が小さい材料であり、且つ、硬い材料でめっき、コーティング等(例えば、タングステンカーバイド系、フッ素系の特殊めっき)がされていると、吐出口12aの先端部分の曲率半径を小さくすること(吐出口12aの先端部分をいわゆるシャープエッジと呼ばれる形状とすること)が可能であるため、好ましい。特に吐出口12aの先端部分の曲率を小さくすることが出来る点で、タングステンカーバイドを主成分とする材料が吐出口12aの先端部分に溶射されていることが好ましい。
Tダイ12の吐出口12aの先端部分は、溶融樹脂の流路の壁面の、吐出口12aにおける曲率半径が0.3mm以下である、いわゆるシャープエッジと呼ばれる形状のものであると好ましい。曲率半径は、更に好ましくは0.001mm以上0.05mm以下である。曲率半径が0.001mmに満たないと、リップ部が欠け易い傾向にあり、欠けてしまうとフィルム欠陥につながる傾向にある。0.3mm以下であると吐出口12aにおける目やにの発生を抑制することができ、同時にダイラインを抑制する効果も見られ、外観の均一性により優れるフィルムFおよびポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造することができる。
第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18の表面は、H−Crメッキ、ニッケル系メッキなどのメッキ材料や、タングステンカーバイド系、アルミナ−チタニア系、酸化クロム系などの溶射材料によって形成されていることが好ましい。メッキや溶射材料上に、各種コーティングが施されていてもよい。メッキや溶射材料内は、添加物を含有してもよい。コーティング材料や前記添加物としては、半金属酸化物、金属酸化物、テフロン(登録商標)系、フッ素系などを例示することが出来る。
第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18は、その直径が200mm〜800mmであり、表面粗度が0.3S以下の鏡面であることが好ましい。
第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18の内部には、流路が設けられていることが好ましい。該流路内に液体を流すことによって、各ロールの表面温度を調整できる。厚み偏差が小さく、全面にわたり均一な透明性を有するフィルムFを得るために、各ロール16,18の流路に入るときの液体の温度と、各ロール16,18の流路から出るときの液体の温度との温度差が2℃以内であると好ましい。液体の流量を調整することによって、温度差をコントロールできる。一般的には、液体の流量が多い方が、温度差が小さくなる。また、フィルムの流れ方向の厚み偏差の小さいフィルムFを得るために、第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18について遊星ローラ減速機又は遊星歯車減速機を用いることが好ましい。
本発明においては、第1の冷却ロールによって、フィルム状溶融樹脂が冷却固化され、フィルムFとなり、第2の冷却ロールには、第1の冷却ロールで冷却固化されたフィルムFが搬送される。このフィルムFは、その後、横延伸処理が施されて、ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムとなる。
なお、フィルムFを製造する速度は、第1の冷却ロール16の径が大きいほど速くなる。具体的には、第1の冷却ロール16の直径が600mmである場合、フィルムFの製造速度は、最大で200m/分程度、通常30m/分程度である。
第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18は、Tダイ12の下方において、一般的には一列に並ぶように配列されている。各ロール16,18の回転速度、Tダイ12の吐出口12aから吐出されるフィルム状溶融樹脂の吐出量等によってフィルムFの厚みが規定される。
(位相差フィルムの製造方法)
図3は、本発明に係る位相差フィルムの製造方法の好適な横延伸の実施形態を模式的に示す工程図である。この位相差フィルムの製造方法は、フィルムFを熱風で予熱する予熱工程、予熱したフィルムFを熱風で加熱しながら延伸して延伸フィルム25を得る延伸工程、及び延伸フィルム25を熱風で加熱して安定化させる熱固定工程を有することが好ましい。
本実施形態に係る位相差フィルムの製造方法としては、テンター法による方法が挙げられる。当該方法に用いられるオーブン100は、予熱工程を行う予熱ゾーン20、延伸工程を行う延伸ゾーン21、及び熱固定工程を行う熱固定ゾーン22を備えることが好ましい。オーブン100としては、それぞれのゾーンの温度を独立に調節できるものが好ましい。
図4は、本発明に係る位相差フィルムの製造方法の好適な実施形態を模式的に示す工程断面図である。オーブン100内の上面100aには、複数の上側ノズル30が設けられている。オーブン100内の下面100bには、複数の下側ノズル32が設けられている。上側ノズル30と下側ノズル32とは、上下に対向するように設けられている。
詳しくは、予熱ゾーン20には、オーブン100内の上面及び下面に4対のノズル(計8本)が設けられており、延伸ゾーン21には10対のノズル(計20本)が設けられており、熱固定ゾーン22には4対のノズル(計8本)が設けられている。
予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22の上面100aに設けられた上側ノズル30は、下部に吹き出し口を有しており、下方向(矢印B方向)に熱風を吹き出すことができる。一方、予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22の下側にそれぞれ設けられた下側ノズル32は、上部に吹き出し口を有しており、上方向(矢印C方向)に熱風を吹き出すことができる。なお、図4には示していないが、上側ノズル30及び下側ノズル32は、フィルムF及び延伸フィルムを幅方向に均一に加熱することができるように、図4の紙面に垂直方向に所定のサイズの奥行きを有している。
本実施形態のポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムの製造方法では、予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22の上側ノズル30及び下側ノズル32からの吹き出し口における熱風の吹き出し風速は、2〜12m/秒と設定することが好ましく、ノズル30(32)一本当たりの吹き出し口からの吹き出し風量は0.1〜1m/秒と設定することが好ましい。当該吹き出し風速は、光学的な均一性により一層優れる位相差フィルムを得る観点から、2〜10m/秒であることが好ましく、3〜8m/秒であることがより好ましい。当該吹き出し風量は、光学的な均一性により一層優れる位相差フィルムを得る観点から、0.1〜0.5m/秒であることが更に好ましい。
予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22のうち、予熱ゾーン20の当該吹き出し風速が2〜12m/秒であり、ノズル一本当たりの吹き出し口からの吹き出し風量が0.1〜1m/秒であることが好ましい。予熱ゾーン20においては、フィルムFが室温から延伸可能な温度まで加熱されるが、フィルム幅は変わらないままチャック23で保持されているため、熱膨張したフィルムFはより垂れやすくなっている。予熱ゾーン20における全てのノズル30,32の吹き出し口における熱風の吹き出し風速が2〜12m/秒であり、ノズル30,32一本当たりの吹き出し風量が0.1〜1m/秒であれば、フィルムFを十分に予熱することができ、且つフィルムFの垂れやバタつきを抑制することができる。なお、予熱ゾーン20における全てのノズル30,32の吹き出し口における熱風の吹き出し風速が2〜10m/秒であることがより好ましい。
熱風の吹き出し風速は、ノズル30,32の熱風吹き出し口において、市販の熱式風速計を用いて測定することができる。また、吹き出し口からの吹き出し風量は、吹き出し風速と吹き出し口の面積との積により求めることができる。なお、熱風の吹き出し風速は、測定精度の観点から、各ノズルの吹き出し口で10点程度の測定を行い、その平均値とすることが好ましい。
また、予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22の全てのゾーンにおいて、全てのノズル30,32の熱風吹き出し口における熱風の吹き出し風速が2〜12m/秒であることがより好ましく、2〜10m/秒であることがさらに好ましい。これによって、位相差がきわめて均一であって、きわめて高い軸精度を有するポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得ることができる。
予熱ゾーン20,延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22の全てのゾーンにおいて、それぞれのノズル30,32の吹き出し口における熱風の吹き出し風速の幅方向(図4の紙面に垂直な方向)における最大値と最小値との差が4m/秒以下であることが好ましい。このように幅方向に風速のばらつきが少ない熱風を用いることによって、幅方向の光学的な均一性がより高い位相差フィルムを得ることができる。
オーブン100において、予熱ゾーン20、延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22からなる群より選ばれる少なくとも1つ以上のゾーンにおいて、互いに対向する上側ノズル30と下側ノズル32との間隔L(最短距離)は、150mm以上であることが好ましく、150〜600mmであることがより好ましく、150〜400mmであることがさらに好ましい。このような間隔Lで上側ノズルと下側ノズルを配置することによって、各工程におけるフィルムのバタつきをより確実に抑制することができる。
また、予熱ゾーン20、延伸ゾーン21及び熱固定ゾーン22からなる群より選ばれる少なくとも1つ以上のゾーンに備えられるそれぞれのノズル30,32の吹き出し口における熱風の幅方向(図4の紙面に垂直方向)における最高温度と最低温度との差(ΔT)が、全て2℃以下であることが好ましく、全て1℃以下であることがより好ましい。このように幅方向における温度差が十分に小さい熱風を用いてフィルムを加熱することによって、幅方向の配向性のバラつきをより抑制することができる。なお、熱風の温度は、フィルムFを延伸する温度の温度範囲である。
(位相差フィルムの製造)
続いて、上記のフィルム製造システム1bによって位相差フィルムを製造する方法について、図1を参照しつつ説明する。
まず、ホッパー(図示せず)から押出機10にポリプロピレン系樹脂を投入する(溶融工程)。このとき、樹脂の劣化を抑制するために、押出機10にポリプロピレン系樹脂を供給する前に、窒素中で40℃以上(Tm−20)℃以下の温度にて1時間〜10時間程度ポリプロピレン系樹脂を予備乾燥することが好ましい(ただし、Tm[℃]は、JIS K 7121で規定される示差走査熱量測定における融解ピーク温度であり、具体的には、示差熱走査熱量計(DSC)などを用い、サンプルを一度融点以上に加熱したのち、所定の速度で−30℃程度まで冷却し、その後、所定の速度で昇温しながら測定することで得られるDSC曲線の屈曲点から求められる。)。また、押出機10内も、20℃〜120℃の窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスでガス置換することが好ましい。なお、押出量をできるだけ一定にするためには、ギアポンプの使用が効果的である。また、不純物、異物などが問題となる場合は、リーフディスクフィルターなどのフィルターユニットを必要に応じて使用してもよい。
続いて、Tm℃以上300℃以下に加熱された押出機10のシリンダー内においてスクリューによりポリプロピレン系樹脂が溶融混練されると、Tダイ12の吐出口12aからフィルム状に成形された溶融樹脂がTm℃以上300℃以下で吐出される(成形工程)。このフィルム状溶融樹脂の温度は、Tダイ12の吐出口12a部分において樹脂温度計を用いて測定される。
フィルム状溶融樹脂の温度(以下、「T1」と記載することがある。)が融点(Tm)℃未満であると、樹脂の延展性が十分でなく、エアギャップ内での伸びの不均一により厚みムラが発生してしまう傾向にある。T1が300℃を越えると、樹脂が劣化し、分解ガスを生じるなどの理由でリップ部分が汚れてしまい、ダイライン等が発生し、フィルムの外観不良が生じてしまう傾向にある。これらの観点から、T1は、Tm℃以上(Tm+100)℃以下であると好ましい。Tm℃以上(Tm+100)℃以下とすると、押出工程で適度な配向を付与することができるため、横延伸倍率を上げることができ、均一な位相差フィルムを得ることが出来る。また、T1がTm+100℃を超えると、配向がかかりにくくなり、横一軸延伸時に延伸倍率を上げることができず、光学的に均一なフィルムが得られにくい傾向にある。
フィルム流れ方向の厚み偏差の小さいフィルムFを得るため、Tダイ12の入口の上流部分に樹脂圧力計Pを設け、Tダイ12の入口の近傍を流れる溶融樹脂の圧力の変動が±0.1MPa以下(すなわち、溶融樹脂の圧力の最大値と最小値との差が0.2MPa以下)となるようにすることが好ましい。
続いて、このフィルム状の溶融樹脂を第1の冷却ロール16によって冷却して固化させて(冷却工程)、第2の冷却ロール18に搬送する。通常、冷却は第1の冷却ロール16で主に行われる。第1の冷却ロール16の下流側にタッチロール19を配設してもよい。この場合、第1の冷却ロール16の上流側で、フィルム状溶融樹脂が冷却固化され、冷却固化されたフィルムが第1の冷却ロール16の下流側で第1の冷却ロール16とタッチロール19とで挟圧される。タッチロールの材質に特に制限はないが、例えばゴムなどの弾性を有する材質であることが好ましい。タッチロールを配設することにより、第1の冷却ロール16に樹脂由来の付着物の蓄積を抑えることが可能となるため、長時間加工しても、前記付着物がフィルムへ転写することなく、高い収率でフィルムFを得ることが可能となる。ここで、第1の冷却ロール16の表面温度T2[℃]は、下記の式(9)によって示される条件を満たすように設定されることが好ましい。
−5≦T2≦30 (9)
T2がこの範囲であると第1の冷却ロール16に空気中の水分が結露しにくいため、安定的に透明性の高いフィルムを得られやすい。
その後、フィルムFは、必要に応じて耳部がスリット(切断)され、巻き取り機にて巻き取られる。なお、フィルムFの耳部をスリット(切断)する前、又はスリット(切断)した後に、フィルムFの片面又は両面に保護フィルムを積層してもよい。
フィルムFの厚みとしては、本発明の効果がもっとも良く発現するという観点から、50μm〜500μmとすると好ましいが、この範囲は特に限定されない。つまり、フィルムFの厚みとして、種々の延伸条件で延伸され、さまざまな用途の位相差フィルムとなるために必要な厚みを選択することが可能である。延伸方法としては、横一軸延伸を行う。
本発明のフィルムFは、適度に配向が付与されており、その面内位相差値(R0)が式(1)を満たす。配向の程度は、位相差値を求めることで評価することができ、位相差値は、市販の位相差計を用いて測定することができる。面内位相差値(R0)は、フィルムFの厚みが100μmの時の値で15nm以上1000nm以下であると好ましい。フィルムFの位相差値の上限に制限はない。フィルムFの面内位相差値(R0)が式(1)を満たさないと、当該フィルムFを横一軸延伸して、所望のNZ係数のポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得るべく、延伸条件を調整した際、延伸倍率が1.9倍以上で、所望のNZ係数のフィルムが得られない傾向にある。延伸倍率が1.9倍未満であるとフィルム均一性に劣る傾向にあり、液晶表示装置に組み込んだ際、表示ムラにつながる傾向にある。
(横一軸延伸)
本実施形態では、テンター法による横一軸延伸が行なわれる。テンター法による横延伸に用いるオーブンは、フィルムFが繰り出される上流側より、風の温度及び風速を独立して制御可能なゾーンが複数設けられている。オーブンは、例えば、上流側を予熱ゾーンとし、下流側を延伸ゾーンとすることができる。予熱ゾーン及び延伸ゾーンには、図5に示すようなパンチングノズル38が設けられている。ここでは、パンチングノズル38が設けられているが、ノズル形状は特に制限されるものではなく、ジェットノズル等であってもよい。
図5に示すように、オーブンの上面100aおよび下面100bに設けられたパンチングノズル38は、その横断面が、フィルムFに対向する面38aに向かって末広がり状である台形形状を有している。パンチングノズル38は、フィルムFに対向する面である下側の面38aに複数の例えば円形の開口44を有する。パンチングノズル38の熱風の吹き出し口は、面38aに設けられる複数の開口44によって構成される。複数の開口44は熱風の吹き出し口であり、熱風は開口44から所定の風速で吹き出される。開口44は、フィルムFの長手方向に複数配置されるとともに、幅方向にも複数配置されている。開口44は、例えば千鳥状に配置することができる。
予熱ゾーンで加熱したフィルムFを、延伸ゾーンで延伸する。加熱したフィルムFを延伸する温度をToとするとき、Toが、下記の式(3)の条件を満たすことが好ましい。
(Tm−10)℃≦To≦Tm℃ (3)
ポリプロピレン系樹脂は、フィルムFを得る過程で適度な配向をかけやすい。フィルムFを1.9倍以上3.0倍以下で横一軸延伸することで、光学的均一性に優れる位相差フィルムを得ることが出来る。光学的に均一な位相差フィルムを得るためには、横延伸倍率は、好ましくは2.0倍以上3.0倍以下であり、更に好ましくは2.3倍以上3.0倍以下である。横一軸延伸倍率が1.9倍以上3.0倍以下でないと、NZ係数が1.3以上4.0以下である位相差フィルムを得られない。
本発明の方法で得られる位相差フィルムは、テレビ、パソコン用モニター、カーナビ、デジカメ、携帯電話などの大型液晶パネルから中小型液晶パネルまで幅広く用いることができる。本発明の方法で得られる位相差フィルムは、特に、VA用位相差フィルムに好適である。
以下、実施例及び比較例並びに図1に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(1)面内位相差値(R0)、厚み方向位相差値(Rth)およびNZ係数の評価
フィルムFおよび位相差フィルムをフィルム幅方向の中央部分で1000mm幅を100mm間隔で、40mm×40mmの大きさに切り出し、それぞれ11点の測定用フィルムを得た。これらを、王子計測機器サービス株式会社KOBRA-WPRにより面内位相差値(R0)、厚み方向位相差値(Rth)およびNZ係数をもとめた。11点の平均をそれぞれの評価結果とした。
(2)フィルムの厚み測定
フィルムFは、該フィルムFの幅方向に対し平行に50mm幅(フィルムの流れ方向の距離)でフィルム全幅を切り出し、株式会社山文製の厚み計である静電容量式TOF−C(商品名)を用いて、1mm間隔でフィルム幅方向の一方の端部から他方の端部までの厚みを測定し、測定したフィルムの中央部における、Tダイ吐出口の幅方向に対し65%の幅の平均値で評価した。
(3)光軸ムラの評価
偏光顕微鏡を用いて、作製した位相差フィルムの幅方向の中央部分で幅1000mmの範囲を20mm間隔で光軸の角度を測定した。光学的均一性の評価の一つとして、光軸のばらつきを測定した。具体的には、光軸の最大値から最小値を減じることで、光軸ムラを評価した。
(実施例1)
ポリプロピレン系樹脂として、エチレン−プロピレン系共重合体(エチレン含有量=5重量%)、Tm(融点)=138℃、MFR(メルトフローレート)=8g/10分 住友化学株式会社製ノーブレンW151)を用いた。装置としては、図1に示す装置を用いた。第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18は、その直径がそれぞれ400mm、350mmで、その表面粗度が0.1Sであり、表面が鏡面のものであった。第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18の回転速度をそれぞれ10.0m/分、10.1m/分、エアギャップHを70mm、第1の冷却ロール16の表面温度(T2)を15℃にそれぞれ設定した。
210℃に加熱した75mmφ押出機10(スクリュー:L/D=32)にて、ポリプロピレン系樹脂を溶融混練した。押出機10から、押出機10に続いて設置されるアダプタ及びTダイ12(すべて210℃に設定)へとこの順に溶融混練したポリプロピレン系樹脂をフィードし、Tダイ12の吐出口(リップ口)12aからフィルム状溶融樹脂を吐出した。Tダイ12の吐出口12a部分におけるフィルム状溶融樹脂の温度(T1)は、210℃であった。当該フィルム状溶融樹脂を、第1の冷却ロール16で冷却して固化させ、第2の冷却ロール18で引取ることで、厚みが90μmのフィルムFを得た。フィルム状溶融樹脂を第1の冷却ロール16で冷却するときには、静電気やエア等でフィルム状溶融樹脂を冷却ロール16に押し付けなかった。
得られたフィルムFを、延伸倍率2.3倍で横一軸に延伸し、位相差フィルムを得た。ここで、フィルムFの予熱温度は140℃、延伸温度は130℃と設定した。延伸機の予熱ゾーンは6m、延伸ゾーンは6mであった。延伸速度は2m/分と設定した。
(実施例2)
押出機10の温度を230℃、押出機10に続いて設置されているアダプタ及びTダイ12の温度を230℃と設定したこと及び横一軸延伸倍率を1.9倍にしたこと以外は実施例1と同様に位相差フィルムを得た。溶融樹脂の温度(T1)は230℃であった。
(実施例3)
押出機10の温度を180℃、押出機10に続いて設置されているアダプタ及びTダイ12の温度を180℃と設定したこと及び横一軸延伸倍率を2.5倍にしたこと以外は実施例1と同様に位相差フィルムを得た。溶融樹脂の温度(T1)は180℃であった。
(実施例4)
横一軸延伸倍率を2.0倍にしたこと以外は実施例3と同様に位相差フィルムを得た。
(実施例5)
横一軸延伸倍率を2.5倍にしたこと以外は実施例1と同様に位相差フィルムを得た。
(実施例6)
延伸温度を134℃と設定したこと以外は実施例5と同様に位相差フィルムを得た。
(実施例7)
横一軸延伸倍率を3.0倍と設定したこと以外は実施例6と同様に位相差フィルムを得た。
(比較例1)
ポリプロピレン系樹脂として、エチレン−プロピレン系共重合体(エチレン含有量=5重量%)、Tm(融点)=138℃、MFR(メルトフローレート)=8g/10分 住友化学株式会社製ノーブレンW151)を用いた。装置としては、図2に示す装置、すなわち弾性変形可能な金属ロール14と第1の冷却ロール16の2本のロールを有する装置を用いた。弾性変形可能な金属ロールの表面はステンレス鋼からなる薄肉金属外筒14bで構成され、その表面粗度は0.3Sであった。弾性変形可能な金属ロール14の薄肉金属外筒14bの表面温度を120℃に設定し、第1の冷却ロール16の表面温度(T2)は15℃と設定した。
押出機10の温度を250℃、押出機10に続いて設置されているアダプタ及びTダイ12の温度を250℃に設定した。該押出機によってポリプロピレン系樹脂を溶融混練し、Tダイ12の吐出口(リップ口)12aからフィルム状溶融樹脂を吐出し、該フィルム状溶融樹脂を2本のロールで挟圧することによって冷却固化させて厚み100μmのフィルムを得た。実施例1で用いた延伸機と同じ装置を用いて、得られたフィルムを延伸倍率2.5倍で横一軸に延伸し、位相差フィルムを得た。ここで、フィルムの予熱温度は140℃、延伸温度は130℃と設定した。延伸機の予熱ゾーンは6m、延伸ゾーンは6mであった。延伸速度は2m/分と設定した。
(比較例2)
横延伸倍率を1.7倍にしたこと以外は比較例1と同様に位相差フィルムを得た。
(比較例3)
横延伸倍率を1.7倍にしたこと以外は実施例2と同様に位相差フィルムを得た。
(比較例4)
押出機10の温度を250℃、押出機10に続いて設置されているアダプタ及びTダイ12の温度を250℃と設定したこと、第1の冷却ロール16および第2の冷却ロール18の回転速度を5m/分と設定したこと以外は実施例3と同様に位相差フィルムを得た。押出工程で得られたフィルムFの面内位相差値は2nm、厚み方向位相差値は28nmであった。フィルム状溶融樹脂の温度(T1)は250℃であった。
(比較例5)
横一軸延伸倍率を4.0倍と設定したこと以外は実施例1と同様に位相差フィルムを得た。
(比較例6)
横一軸延伸倍率を4.0倍と設定したこと以外は実施例6と同様に位相差フィルムを得た。
(評価結果)
実施例および比較例について結果を表1および表2に示す。
Figure 2013228712
Figure 2013228712
実施例1において得られたフィルムFの面内位相差値は28nm、厚み方向位相差値は53nmであり、該フィルムFは適度な位相差値を有していた。実施例1において得られた位相差フィルムの面内位相差値および厚み方向位相差値はそれぞれ、81nm、116nmであった。KOBRA−WPRで位相差フィルムのNZ係数を求めたところ、1.9であり、該フィルムは位相差フィルムとして使用可能であった。
実施例2において得られた位相差フィルムの面内位相差値および厚み方向位相差値はそれぞれ、52nm、115nmであった。また。NZ係数は2.7であった。
実施例3において得られた位相差フィルムの面内位相差値および厚み方向位相差値はそれぞれ、57nm、113nmであった。また。NZ係数は2.5であった。
実施例1〜3で得られた位相差フィルムは、適度な正の二軸性を有しており、特にVA用位相差フィルムとして優れた特性バランスを有していた。
実施例5において得られた位相差フィルムの面内位相差値及び厚み方向位相差値はそれぞれ、106nm、101nmであった。また、NZ係数は1.5であり、適度な二軸性を有しており、位相差フィルムとして使用可能であった。
実施例6において得られた位相差フィルムの面内位相差値及び厚み方向位相差値はそれぞれ、86nm、106nmであった。また、NZ係数は1.7であり、適度な二軸性を有しており、位相差フィルムとして使用可能であった。
実施例7において得られた位相差フィルムの面内位相差値及び厚み方向位相差値はそれぞれ、112nm、94nmであった。また、NZ係数は1.3であり、適度な二軸性を有しており、位相差フィルムとして使用可能であった。
比較例1では、実施例1とほぼ同じ横延伸倍率でフィルムを延伸して位相差フィルムを得た。しかし得られた位相差フィルムのNZ係数は1.1であり、該フィルムは一軸性を有していた。これは、該フィルムがVA用位相差フィルムとしては「不適」であることを意味する。また、比較例1を、横延伸条件が同じである実施例3と比較すると、比較例1で得られた位相差フィルムはNZ係数が1.1であり、該フィルムは一軸性を有していた。一方実施例3で得られた位相差フィルムはNZ係数が2.5であり、該フィルムは二軸性を有していた。
比較例2で得られた位相差フィルムは、NZ係数が5.9であった。NZ係数が大きすぎるため、該フィルムはVA用位相差フィルムとしては「不適」である。
比較例3で得られた位相差フィルムは、NZ係数が7.0であった。NZ係数が大きすぎるため、該フィルムはVA用位相差フィルムとしては「不適」である。
比較例4は、実施例3と横延伸条件が同じである。しかし比較例4で得られた位相差フィルムは、NZ係数が1.1であった。該フィルムは1軸性を有しており、VA用位相差フィルムとしては「不適」である。
比較例5は、実施例1と延伸倍率のみが異なる。しかし、比較例5で得られた位相差フィルムは、NZ係数が1.0であり、1軸性を有しており、VA用位相差フィルムとしては「不適」である。
比較例6は、実施例5と延伸倍率のみが異なる。しかし、比較例6で得られた位相差フィルムは、NZ係数が1.1であり、1軸性を有しており、VA用位相差フィルムとしては「不適」である。
実施例3および比較例1で得られた位相差フィルムの光軸ムラを比較する。実施例3で得られた位相差フィルムの光軸ムラは、1°であったが、比較例1で得られた位相差フィルムの光軸ムラは8°であった。実施例3で得られた位相差フィルムは優れた光学的均一性を有しており、位相差フィルムとして優れた特性を示した。
1b フィルム製造システム
1 比較例1のフィルム製造システム
10 押出機
12 Tダイ
12a 吐出口
14 弾性変形可能な金属ロール
14a 弾性変形可能な金属ロールの金属外筒
14b 薄肉金属外筒
14c 弾性変形可能な金属ロールの流体軸筒
16 第1の冷却ロール
16a,18a 金属外筒
16b,18b 流体軸筒
18 第2の冷却ロール
19 タッチロール
20 予熱ゾーン
21 延伸ゾーン
22 熱固定ゾーン
23 チャック
25 延伸フィルム
30 上側ノズル
32 下側ノズル
38 パンチングノズル
38a 面
44 開口
100 オーブン
100a 上面
100b 下面
60 精密減速機およびモータ
A フィルムの搬送方向
B 風の吹き出し方向(下方向)
C 風の吹き出し方向(上方向)
F フィルムF
H エアギャップ

Claims (3)

  1. ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法であって、
    ポリプロピレン系樹脂を加熱溶融してフィルム状溶融樹脂を得、該フィルム状溶融樹脂を1本のロールで冷却固化することによって、R0で表される面内位相差値が下記の式(1)を満たすフィルムFを得る工程、および
    該フィルムFを加熱して、フィルムFの幅方向に、1.9倍以上3.0倍以下に加熱したフィルムFを延伸することによって、NZ係数が1.3以上4.0以下であるポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを得る工程
    を含む方法。

    1.5×10−4×d≦R0 式(1)
    (式(1)中、dはフィルムFの厚さ(nm)を示す。)
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    T1で表される該フィルム状溶融樹脂の温度が下記の式(2)の条件を満たす方法。

    Tm℃≦T1≦(Tm+100)℃ (2)
    (式(2)中、Tmは、JIS K 7121で規定される示差走査熱量測定におけるポリプロピレン系樹脂の融解ピーク温度である。)
  3. 請求項1または2に記載の方法であって、
    Toで表される該加熱したフィルムFを延伸する温度が、下記の式(3)の条件を満たす方法。

    (Tm−10)℃≦To≦Tm℃ (3)
JP2013063494A 2012-03-29 2013-03-26 ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法 Pending JP2013228712A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013063494A JP2013228712A (ja) 2012-03-29 2013-03-26 ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012076365 2012-03-29
JP2012076365 2012-03-29
JP2013063494A JP2013228712A (ja) 2012-03-29 2013-03-26 ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013228712A true JP2013228712A (ja) 2013-11-07

Family

ID=49361208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013063494A Pending JP2013228712A (ja) 2012-03-29 2013-03-26 ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2013228712A (ja)
KR (1) KR20130111348A (ja)
CN (1) CN103358541A (ja)
TW (1) TW201400269A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107639821B (zh) * 2016-07-20 2019-10-18 颖台投资控股股份有限公司 以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法及其相位差膜

Also Published As

Publication number Publication date
TW201400269A (zh) 2014-01-01
KR20130111348A (ko) 2013-10-10
CN103358541A (zh) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101528149B1 (ko) 위상차 필름의 제조 방법
CN101802060B (zh) 光学用膜
JP4973264B2 (ja) 位相差フィルムおよびその製造方法
JP2009090653A (ja) 熱可塑性樹脂製光学フィルムの製造方法
TWI408047B (zh) Production method of phase difference film made of thermoplastic resin
WO2007108562A1 (ja) 位相差フィルムおよびその製造方法
JP5174595B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルム用原反フィルムの製造方法
JP6252374B2 (ja) 熱可塑性樹脂製フィルムの製造方法
JP5333908B2 (ja) 位相差フィルムの製造方法
JP2010139756A (ja) 位相差フィルムの製造方法
JP2012179901A (ja) 光学フィルムを製造する方法
JP2013228712A (ja) ポリプロピレン系樹脂製位相差フィルムを製造する方法
JP4917508B2 (ja) 位相差フィルムの製造方法
JP2012081676A (ja) 二軸延伸フィルムの製造方法及び二軸延伸フィルム並びにこれを備えた液晶表示装置
JP2011194715A (ja) 延伸フィルム
JP2011123288A (ja) 位相差フィルムの製造方法
JP2011154238A (ja) 光学フィルムの製造方法
JP2011152736A (ja) 延伸フィルム、位相差フィルム、および複合光学部材
JP2010000737A (ja) 延伸フィルム、位相差フィルム、および複合光学部材
JP2009090657A (ja) 結晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法