JP5811096B2 - 長尺状ポリマーフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
[1] (1)先行する原反フィルムの後端部と、後行する原反フィルムの先端部とを接合ラインに沿って重ね合わせて接合する工程と、(2)接合された前記原反フィルムを連続して搬送しながら、前記原反フィルムを加熱し、かつ両端部を複数の把持具により担持して斜め延伸してポリマーフィルムとする工程と、(3)前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら応力緩和のための熱処理を行う工程と、を有する長尺状ポリマーフィルムの製造方法であって、前記斜め延伸は、前記斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの面内遅相軸と前記斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度が40〜50°の範囲内であり、前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合は、前記ポリマーフィルムの接合ラインと前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度φ1と、前記ポリマーフィルムの面内遅相軸と前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度θ1とが、下記式(I)を満たすように行う、長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
式(I):|φ1−θ1|≦10°
[2] 前記原反フィルムの接合ラインと前記原反フィルムの幅手方向とのなす角度φ0を−10°超25°以下の範囲とする、[1]に記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
[3] 前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合部の接合ラインの幅が、5mm以下である、[1]または[2]に記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
[4] 前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合部の総厚が、前記原反フィルムの平均膜厚に対して1.1〜1.5倍以内である、[1]〜[3]のいずれかに記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
[5] 前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部とを、超音波振動を使った溶着により接合する、[1]〜[4]のいずれかに記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
[7] [6]に記載のポリマーフィルムからなる、λ/4板。
[8] 偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に配置された[6]に記載のポリマーフィルムと、を含む、偏光板。
[9] 液晶セルと、前記液晶セルを挟持する一対の偏光板とを含む液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方は、偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に配置される[6]に記載のポリマーフィルムとを含む、液晶表示装置。
本発明の長尺状ポリマーフィルムの製造方法は、(1)先行する原反フィルムの後端部と、後行する原反フィルムの先端部とを接合ラインに沿って重ね合わせて接合する工程(接合工程)と、(2)接合された前記原反フィルムを連続して搬送しながら、前記原反フィルムを加熱し、かつ両端部を複数の把持具により担持して斜め延伸してポリマーフィルムとする工程(延伸工程)と、(3)前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら応力緩和のための熱処理を行う工程(熱緩和工程)と、を有する長尺状ポリマーフィルムの製造方法であって、斜め延伸は、当該斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの面内遅相軸と、斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度が40〜50°の範囲内となるように行い、前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合は、前記ポリマーフィルムの接合ラインと前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度φ1と、前記ポリマーフィルムの面内遅相軸と前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度θ1とが、下記式(I)を満たすように行うことを特徴とする。本発明において、ポリマーフィルムとは、原反フィルムを斜め延伸した後に得られるフィルムをいう。
図1に示したオフライン延伸装置1は、ポリマーフィルムを延伸するものであり、フィルム供給部2とアキューム部(「アキュームレータ部」の略称とする。)4、テンター部5と、耳切装置6と、熱緩和部7と、冷却部8と、巻取部9とを備え、これらがフィルム搬送方向cに沿って順に配置されている。
フィルム供給部2は、ターレット型のフィルム送出装置13と、接合部3とを有する。フィルム送出装置13は、両端部に取付軸10が設けられたターレットアーム12を有する。各取付軸10にはフィルムロール11が装着される。ターレットアーム12は、180度回転し、一方の取付軸10を送出位置(接合エリア3の側)に位置させ、他方の取付軸10を巻芯交換位置に位置させる。送出位置にある取付軸10に装着されたフィルムロール11から原反フィルムが接合エリア3に送り出される。全ての原反フィルムが送り出されると、ターレットアーム12が回転し、巻芯交換位置に位置した取付軸10から空の巻芯が取り外されて新たなフィルムロールが装着される。
接合エリア3では、テンター部5に連続した原反フィルムを供給するために、先行して送り出された原反フィルムの後端部と、後行して送り出された原反フィルムの先端部とを重ね合わせて、接合する。
フィルム供給部2とテンター部5との間にはアキューム部(「アキュームレータ部」の略称とする。)4が配置されており、このアキューム部4は、原反フィルムの接合処理に必要な長さ分以上の原反フィルムのループを形成する。このため、原反フィルムの接合時には、テンター部5にはアキューム部4に収納されていた原反フィルムが送り出されるから、テンター部5を停止させることなく原反フィルムの接合処理を行うことができる。
テンター部5のテンターは、長尺状の原反フィルムを、オーブンによる加熱環境下で、その進行方向(フィルム幅方向の中点の移動方向)に対して斜め方向に拡幅する装置である。このテンターは、オーブンと、フィルムを搬送するための把持具が走行する左右で一対のレールと、当該レール上を走行する多数の把持具とを備えている。
テンター部5で延伸されて得られるポリマーフィルムは、耳切装置6に送り出される。ポリマーフィルムは、耳切装置6によりその両側縁部が切り離され、切り離されたスリット状の側縁部である耳屑は、カットブロアで細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、風送装置によりクラッシャーに送られ、粉砕されてチップとなる。このチップはドープ調製用に再利用される。
熱緩和部7には多数のローラが備えられており、ポリマーフィルムはローラにより熱緩和部7内を搬送される。熱緩和部7には、送風機から所望の温度の風が送り込まれてポリマーフィルムが熱処理される。このときの風の温度は、20〜250℃であることが好ましい。
熱緩和後のポリマーフィルムは冷却部8に送られて30℃以下に冷却された後、巻取部9に送られる。巻取部9の内部には、巻取ローラ、プレスローラが設けられている。巻取部9に送られたフィルムは、巻取ローラで巻き取られる。この際にプレスローラで押圧されて巻き取られる。
本発明においては、先行する原反フィルムの後端部と後行する原反フィルムの先端部とを重ね合わせて接合し、接合された原反フィルムを連続して搬送しながら、原反フィルムを加熱し、かつ両端部を複数の把持具により担持して斜め延伸する。原反フィルムの斜め方向の延伸は、前述の通り、斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの面内遅相軸(b)と、斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの幅手方向(a)とのなす角度が40〜50°の範囲内となるように行うことが好ましい。そして、先行する原反フィルムの後端部と後行する原反フィルムの先端部との接合は、得られるポリマーフィルムの接合ラインとポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度φ1と、ポリマーフィルムの面内遅相軸と幅手方向とのなす角度θ1とが、式(I):|φ1−θ1|≦10°を満たすように行うことを特徴とする。この特徴について、図3を参照して説明する。
本発明における接合方法としては、両面テープ、溶媒溶着、熱溶着、超音波溶着、レーザー溶着など、既存の手段を用いることができるが、本発明においては、超音波溶着によって接合することが好ましい。超音波振動を使った接合の場合、接合に要する時間も短時間ですむし、原反フィルムの接合ラインの幅を5mm以内にすることができ、原反フィルムの接合部の総厚を1.5倍以内にコントロールしやすい。
超音波溶着は、電気エネルギーを機械的振動エネルギーに変換し、また同時に加圧をかけることによりフィルムの接合面に強力な摩擦熱を発生させ、樹脂を溶融し結合させる方法である。例えば、フィルムを振幅0.05mm、毎秒2万〜2万8千回で機械的に振動させて発熱させ、瞬時に溶着することができる。
熱溶着は、例えば(特開2009−90651号公報の図2に示すような)ヒートシーラ装置を用いて接合する。ヒートシーラ装置は、フィルムの搬送路を上下から挟むようにしてヒータで加熱して溶着させる。ヒータはフィルムを溶解はするが分解はしない所定の温度の範囲に温度制御される。上下のヒータがフィルムを重ね合わせた領域内に所定時間接触することによりフィルムの一部が溶けて接着し、先行する原反フィルムと後行する原反フィルムとを接合することができる。
レーザー溶着装置は、原反フィルムの上方から接合ラインに沿って溶着レーザービームを照射する。溶着レーザービームは、先行する原反フィルムと後行する原反フィルムとを相互に溶かして接合させる。このとき、レーザー溶着装置は、先行する原反フィルムの上面(後行する原反フィルムの下面)を焦点位置として溶着レーザービームを照射する。溶着レーザービームが照射されると先行する原反フィルムの上面で発熱して溶融し、その熱が後行する原反フィルムの下面に伝わって溶融する。これにより、先行する原反フィルムと後行する原反フィルムとが接合ラインの部分で溶着(接合)される。
テープで接合する場合は、延伸温度域でフィルムと略同じ延伸挙動を示す基材の両面に、粘着層が設けられている両面テープを用いるのが好ましい方法である。
本発明に用いられる原反フィルムは、主として熱可塑性樹脂が用いられ、一般的な光学フィルム用樹脂としてのポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン等を用いることができる。また、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリ塩化ビエル、脂環式オレフィンポリマー、アクリル系樹脂、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等を用いてもよい。特にセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ラクトン環構造を有するアクリル系樹脂等がより好ましい。これらの原料は単独で用いても良いし、異なる熱可塑性樹脂を混合して用いてもよい。混合して使用する場合は、セルロースアセテートとアクリル系樹脂の混合がより好ましい。
本発明に用いられる原反フィルムは、種々の樹脂基材を用いて作製することができるが、セルロースエステルを含有する態様であることが好ましい。
式(a) 2.0≦Z+Y≦3.0
式(b) 0≦Z≦2.5
本発明に用いられる原反フィルムは、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、及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又はオリゴマーとを含有することも好ましい。当該セルロースエステルと、当該ポリマー又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。
本発明に用いられるアクリル系ポリマー及びオリゴマーとしては、特に構造が限定されるものではないが、エチレン性不飽和モノマーを重合して得られた重量平均分子量が500以上200,000以下である重合体であることが好ましい。
本発明に用いられるポリマーXは分子内に芳香環と極性基を有しないエチレン性不飽和モノマーXaと分子内に芳香環を有せず、極性基を有するエチレン性不飽和モノマーXbとを共重合して得られた重量平均分子量500〜200,000の下記一般式(1)で表されるポリマーであることが好ましい。更に30℃下にて固体であるか、又はガラス転移温度が35℃以上であることが好ましい。
(m及びnは、モル組成比を表し、m+n=100である)
本発明に用いられるポリマーXを構成するモノマー単位としてのモノマーを下記に挙げるがこれに限定されない。
本発明に用いられる原反フィルムには、目的に応じて、種々の添加剤を含有させることができる。以下、主な添加剤について説明する。
本発明に用いられる原反フィルムに含有させることができるポリエステル系樹脂として、糖エステル化合物が挙げられる。
モノペットSB:第一工業製薬社製、モノペットSOA:第一工業製薬社製
本発明に用いられる原反フィルムには、可塑剤を含有させることができる。可塑剤としては特に限定されないが、好ましくは、多価カルボン酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤及び多価アルコールエステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、アクリル系可塑剤等から選択される。そのうち、可塑剤を二種以上用いる場合は、少なくとも一種は多価アルコールエステル系可塑剤であることが好ましい。
一般式(2): Ra−(OH)n(但し、Raはn価の有機基、nは2以上の正の整数、OH基はアルコール性、及び/又はフェノール性ヒドロキシル基(水酸基)を表す。)
(但し、Rbは(m+n)価の有機基、mは2以上、6以下の正の整数、nは0以上、4以下の整数、COOH基はカルボキシル基、OH基はアルコール性又はフェノール性ヒドロキシル基(水酸基)を表す。)
本発明における酸価とは、試料1g中に含まれる酸(試料中に存在するカルボキシル基)を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。酸価はJIS K0070に準拠して測定したものである。
一般式(4): B−COO−((G−O−)m−CO−A−COO−)nG−O−CO−B(式中、Bはベンゼン環を表し他に置換基を有しても良い。Gは炭素数2〜12のアルキレン基又は炭素数6〜12のアリーレン基又は炭素数が4〜12のオキシアルキレン基、Aは炭素数2〜10のアルキレン基又は炭素数4〜10のアリーレン基を表し、また、m、nは繰り返し単位を表す。)
本発明に用いられる原反フィルムには、紫外線吸収剤を含有することもできる。紫外線吸収剤は400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させることを目的としており、特に波長370nmでの透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下である。
本発明に用いられる原反フィルムには、酸化防止剤を含有させることができる。酸化防止剤は劣化防止剤ともいわれる。高湿高温の状態に液晶画像表示装置などが置かれた場合には、光学フィルムの劣化が起こる場合がある。
本発明に用いられる原反フィルムには、微粒子を添加することができる。
本発明に用いられる原反フィルムには、アクリル系重合体を含んでもよい。当該アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステルを構成成分として含有する単量体組成物を重合した樹脂であれば特には限定されない。また、二種類以上のアクリル系重合体を主成分とするものでもよい。
本発明に用いられる原反フィルムは、脂環式ポリオレフィン樹脂を含んでもよい。
本発明に用いられる原反フィルムは、溶液流延製膜法又は溶融流延製膜法のいずれの方法で製造されてもよい。以下、典型的例として、セルロースエステルフィルムを溶液流延製膜法について説明する。
残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100
なお、Mはウェブ又はフィルムを製造中又は製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
本発明のポリマーフィルムは、後述するように偏光板保護フィルム、位相差フィルム(λ/4板を含む)、反射防止フィルムなどの光学フィルムとして好ましく用いられる。
本発明のポリマーフィルムには、ハードコート層、帯電防止層、バックコート層、反射防止層、易滑性層、接着層、防眩層、バリアー層等の機能性層を設けることができる。
本発明のポリマーフィルムは、ハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は活性線硬化性樹脂の硬化物を含有し、紫外線や電子線のような活性線(活性エネルギー線ともいう)照射により、架橋反応を経た硬化した樹脂を主たる成分とすることが好ましい。
本発明のポリマーフィルムには、フィルムのハードコート層を設けた側と反対側の面に、カールやくっつき防止のためにバックコート層を設けてもよい。
本発明のポリマーフィルムには、ハードコート層の上層に反射防止層を塗設して、外光反射防止機能を有する反射防止フィルムとして用いることができる。
ポリマーフィルム/クリアハードコート層/低屈折率層
ポリマーフィルム/クリアハードコート層/高屈折率層/低屈折率層
ポリマーフィルム/クリアハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
ポリマーフィルム/防眩性ハードコート層/低屈折率層
ポリマーフィルム/防眩性ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層
ポリマーフィルム/防眩性ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
Si(OR)4
本発明のポリマーフィルムは、目的に応じて種々の態様で偏光板に用いることができる。即ち、本発明の偏光板は、偏光子と、その少なくとも一方の面に直接または他の層を介して配置された本発明のポリマーフィルムとを含む。そして、本発明のポリマーフィルムは、下記特徴を有するλ/4板として用いることが好ましい。
式(ii):Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nx、nyは、23℃・55%RH、450nm、550nm、590nmの各々における屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう。)、ny(フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率)であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
液晶表示装置は、液晶セルと、それを挟持する一対の偏光板とを含む。一対の偏光板のうち少なくとも一方は、前述の本発明の偏光板としうる。本発明の偏光板は、前述の通り、偏光子と、その少なくとも一方の面に配置された本発明のポリマーフィルムとを含む。
<ロール状の原反フィルム1の作製>
(ポリエステルAの作製)
窒素雰囲気下、テレフタル酸ジメチル4.85g、1,2−プロピレングリコール4.4g、p−トルイル酸6.8g、テトライソプロピルチタネート10mgを混合し、140℃で2時間攪拌を行った後、更に210℃で16時間攪拌を行った。次に、170℃まで降温し、未反応物の1,2−プロピレングリコールを減圧留去することにより、ポリエステルAを得た。ポリエステルAはジカルボン酸に対してモノカルボン酸が2倍モル使用されているので末端がトルイル酸エステルになっている。
数平均分子量:490
分散度 :1.4
分子量300〜1800の成分含有率:90%
ヒドロキシル(水酸基)価:0.1
ヒドロキシル基(水酸基)含有量:0.04%
微粒子(アエロジル R812 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った。
メチレンクロライドを入れた溶解タンクに十分攪拌しながら、微粒子分散液1をゆっくりと添加した。更に、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
〈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
セルロースエステル(セルロースジアセテート:アセチル基置換度2.4、プロピオニル基0、総置換度2.4):100質量部
下記糖エステル化合物A:7.0質量部
ポリエステルA:2.5質量部
TINUVIN928(BASFジャパン社製):1.5質量部
微粒子添加液1:1質量部
<ロール状の原反フィルム2の作製>
製造例1においてセルロースエステルをアセチル基置換度1.5、プロピオニル基0.9、総置換度2.4のセルロースアセテートプロピオネートに変更した以外は製造例1と同様にロール状の原反フィルム2を得た。
(アクリル系ポリマーの合成)
攪拌機、2個の滴下ロート、ガス導入管及び温度計の付いたガラスフラスコに、メチルメタクリレート28g、N−ビニルピロリドン12g、連鎖移動剤のメルカプトプロピオン酸2g及びトルエン30gを仕込み、90℃に昇温した。その後、一方の滴下ロートから、メチルメタクリレート42gとN−ビニルピロリドン18gの混合液60gを3時間かけて滴下すると共に、同時にもう一方のロートからトルエン14gに溶解したアゾビスイソブチロニトリル0.4gを3時間かけて滴下した。その後さらに、トルエン56gに溶解したアゾビスイソブチロニトリル0.6gを2時間かけて滴下した後、さらに2時間反応を継続させ、ポリマーを得た。得られたポリマーは常温で固体であった。次いで連鎖移動剤のメルカプトプロピオン酸の添加量、アゾビスイソブチロニトリルの添加速度を変更して分子量の異なるポリマーを作製した。当該ポリマーの重量平均分子量は下記測定法により10000であった。
重合体の重量平均分子量は、前記説明したGPCのポリスチレン換算により求めた。
<ロール状の原反フィルム3の作製>
(ドープ液の調製)
セルロースエステル(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0.05、プロピオニル基1.89、総置換度1.94:温度60℃で24時間真空乾燥):70質量部
製造例3で作製したアクリル系ポリマー:30質量部
TINUVIN928(BASFジャパン社製):1.5質量部
酸化ケイ素微粒子(アエロジルR972V(日本アエロジル株式会社製)):0.1質量部
メチレンクロライド:300質量部
エタノール:40質量部
ステンレスバンド支持体で、残留溶剤量が100%になるまで溶媒を蒸発させ、剥離張力162N/mでステンレスバンド支持体上から剥離した。剥離したセルロースエステルのウェブを35℃で溶媒を蒸発させ、1.6m幅にスリットし、その後、テンターで幅手方向に1.05倍に延伸しながら、135℃の乾燥温度で乾燥させた。このときテンターで延伸を始めたときの残留溶剤量は10%であった。テンターで延伸後、130℃で5分間緩和を行った後、120℃、130℃の乾燥ゾーンを多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させ、1.5m幅にスリットし、フィルム両端に幅10mm高さ5μmのナーリング加工を施し、初期張力220N/m、終張力110N/mで内径6インチコアに巻き取り、ロール状の原反フィルム3を得た。ステンレスバンド支持体の回転速度とテンターの運転速度から算出されるMD方向の延伸倍率は1.01倍であった。平均乾燥膜厚76μm、巻数は4000mの原反フィルム3を得た。
<ロール状の原反フィルム4の作製>
攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管を付した30L反応釜に、メタクリル酸メチル(MMA)7000g、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)3000g、トルエン12000gを仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温し、還流したところで、開始剤としてt−アミルパーオキシイソノナノエート(ルパゾール570、アトフィナ吉富(株)製)6.0gを添加すると同時に、t−アミルパーオキシイソノナノエート12.0g及びトルエン100gからなる溶液を2時間かけて滴下しながら、還流下(約105〜110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。重合の反応率は92.9%、重合体中のMHMAの含有率(質量比)は30.2%であった。
シリンダー温度:280℃
ダイ:コートハンガータイプ、温度290℃
キャスティング:つや付き二本ロール、第1ロール及び第2ロール共に130℃
<ロール状の原反フィルム5の作製>
ノルボルネン系樹脂(ZEONOR1420:ガラス転移点=137℃、日本ゼオン社製)のペレットを100℃で5時間乾燥した。該ペレットをシリンダー径が20mmの押出機に供給し、押出機内で溶融させ、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却し、厚さ75μmの原反フィルム5フィルムを得た。波長550nmにおける面内位相差値Ro(550)=5nm、厚さ方向の位相差値Rt(550)=1nmであった。
原反フィルム1を図1に記載のオフライン延伸装置1を用いて延伸した。
原反フィルム2を用いて、実施例1と同様の方法で連続的に斜め延伸を行った。延伸後、得られたポリマーフィルムの平均膜厚は50μm、面内位相差値Ro(550)は135nm、θ1は44°であった。原反フィルムの接合部の総厚は109μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は45°であった。
原反フィルム3を用いて、延伸温度を145℃に変更した以外は実施例1と同様に連続的に斜め延伸を行った。延伸後、得られたポリマーフィルムの平均膜厚は51μm、面内位相差値Ro(550)は140nm、θ1は45°であった。原反フィルムの接合部の総厚は109μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は45°であった。
原反フィルム4を用いて、延伸温度を155℃に変更した以外は実施例1と同様に連続的に斜め延伸を行った。延伸後、得られたポリマーフィルムの平均膜厚は50μm、面内位相差値Ro(550)は140nm、θ1は45°であった。原反フィルムの接合部の総厚は105μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は46°であった。
原反フィルム5を用いて、延伸温度を145℃に変更した以外は実施例1と同様に連続的に斜め延伸を行った。延伸後、得られたポリマーフィルムの平均膜厚は51μm、面内位相差値Ro(550)は140nm、θ1は46°であった。原反フィルムの接合部の総厚は105μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は47°であった。
実施例1〜5で得られた、接合部を有する長尺状のポリマーフィルム(λ/4板)を、次のように評価した。
◎:フィルムの幅手方向のどの位置においてもツレは全く観察されない
○:部分的に弱いツレが観察されるが問題ない範囲である
△:全体的に弱いツレが観察されるが破断等の故障原因にはならず、実用可能範囲である
×:はっきりとツレが観察され、破断の原因となる
○:破断は全く起こらなかった
△:接合部起因での破断がごく稀に起こる
×:接合部起因での破断が頻繁に起こる
原反フィルム1を用いて、延伸温度175℃にて実施例1と同様に連続的に斜め延伸を行った。得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は141nm、θ1は41°であった。原反フィルムの接合部の総厚は105μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は45°であり、|φ1−θ1|は4°であった。
原反フィルム1を用いて実施例6と同様に連続的に斜め延伸を行った。得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は140nm、θ1は49°であった。原反フィルムの接合部の総厚は105μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は44°であり、|φ1−θ1|は5°であった。
原反フィルム1を用いて、実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は143nmであった。原反フィルムの接合部の総厚は105μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は52°であり、ポリマーフィルムの面内遅相軸(b)と幅手方向(a)とのなす角度θ1は44°であり、|φ1−θ1|は8°であった。
原反フィルム1を用いて、接合エリアにてφ0が−10°になるように接合した以外は実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は137nmであった。原反フィルムの接合部の総厚は106μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は33°、θ1は45°であり、|φ1−θ1|は13°であった。
実施例6〜8、比較例1で得られた、接合部を有する長尺状のポリマーフィルム(λ/4板)のツレ、及び破断の起こりやすさについて実施例1〜5と同じように評価した。以上の評価結果を表2に示す。
原反フィルム1を用いて、超音波溶着機のスポット径を4.8mmに変更した以外は実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。原反フィルムの接合ラインの幅は4.8mmであり、原反フィルムの接合部の総厚は68μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は142nmであり、θ1は46°であった。また、ポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は47°であり、|φ1−θ1|は1°であった。
原反フィルム1を用いて、超音波溶着機のスポット径4.8mmのものを2つ隣接して使用した以外は実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。原反フィルムの接合ラインの幅は9.6mmであり、接合ラインの幅は9.6mm、原反フィルムの接合部の総厚は64μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)=139nmであり、θ1は45°であった。また、ポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は45°であり、|φ1−θ1|は0°であった。
原反フィルム1を用いて、スポット径1.7mmの超音波溶着機を用いて実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。溶着機の加圧度を調整し、原反フィルムの接合部の総厚が78μmになるようにした。延伸後、得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は137nmであり、θ1は44°であった。また、ポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は46°であり、|φ1−θ1|は2°であった。
原反フィルム1を用いて、接合にはポリエステル基材からなる両面テープを用いた以外は実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。原反フィルムの接合ライン(テープで接合されている部分)の幅は12mmであり、原反フィルムの接合部(テープで接合されている部分)の総厚は125μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は141nmであり、θ1は45°であった。また、ポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は48°であり、|φ1−θ1|は3°であった。
原反フィルム1を用いて、接合にはヒートシーラを用いた以外は実施例6と同様にして連続的に斜め延伸を行った。原反フィルムの接合ラインの幅は7.0mmであり、原反フィルムの接合部の総厚は83μmであった。延伸後、得られたポリマーフィルムの面内位相差値Ro(550)は137nmであり、θ1は45°であった。ポリマーフィルムの接合ライン(f)と幅手方向(a)のなす角度φ1は43°であり、|φ1−θ1|は2°であった。
実施例9及び11、並びに比較例2〜4で得られた、接合部を有するポリマーフィルム(λ/4板)のツレ、及び破断の起こりやすさについて実施例1〜5と同じように評価した。以上の評価結果を表3に示す。
2 供給部
3 接合エリア
4 アキューム部(アキュームレータ部)
5 テンター部
6 耳切装置
7 熱緩和部
8 冷却部
9 巻取部
10 取付軸
11 フィルムロール
12 ターレットアーム
13 フィルム送出装置
14 テンター
15−1 LD側フィルム把持開始点
15−2 SD側フィルム把持開始点
16−1 LD側フィルム把持終了点
16−2 SD側フィルム把持終了点
17−1 LD側フィルム把持手段の軌跡
17−2 SD側フィルム把持手段の軌跡
18 フィルム送り方向
19−1 テンター入り口側ガイドロール
19−2 テンター出口側ガイドロール
a フィルム幅手方向
b 面内遅相軸
c フィルム搬送方向
d 先行する原反フィルム
e 後行する原反フィルム
f 接合ライン
g 接合部
φ0 延伸前の接合ライン(f)とフィルム幅手方向(a)のなす角度
φ1 延伸後の接合ライン(f)とフィルム幅手方向(a)のなす角度
θ1 延伸後の面内遅相軸(b)とフィルム幅手方向(a)のなす角度
SD 斜め延伸装置の小回り側
LD 斜め延伸装置の大回り側
Claims (3)
- (1)先行する原反フィルムの後端部と、後行する原反フィルムの先端部とを接合ラインに沿って重ね合わせて接合する工程と、
(2)接合された前記原反フィルムを連続して搬送しながら、前記原反フィルムを加熱し、かつ両端部を複数の把持具により担持して斜め延伸してポリマーフィルムとする工程と、
(3)前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら応力緩和のための熱処理を行う工程と、
を有する長尺状ポリマーフィルムの製造方法であって、
前記斜め延伸は、前記斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの面内遅相軸と前記斜め延伸後に得られるポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度が40〜50°の範囲内となるように行い、
前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合は、前記ポリマーフィルムの接合ラインと前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度φ1と、前記ポリマーフィルムの面内遅相軸と前記ポリマーフィルムの幅手方向とのなす角度θ1とが、下記式(I)を満たし、
式(I):|φ1−θ1|≦8°
前記原反フィルムの接合ラインと前記原反フィルムの幅手方向とのなす角度φ0が、−10°超25°以下の範囲となり、かつ
前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合部の接合ラインの幅が4.8mm以下となるように、超音波振動を使った溶着により行う、
長尺状ポリマーフィルムの製造方法。 - 前記|φ 1 −θ 1 |は5°以下であり、かつ
前記先行する原反フィルムの後端部と前記後行する原反フィルムの先端部との接合部の総厚が、前記原反フィルムの平均膜厚に対して1.1〜1.5倍以内である、請求項1に記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。 - 前記原反フィルムは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、アクリル系樹脂、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートからなる群より選ばれる一以上の熱可塑性樹脂を含む、請求項1又は2に記載の長尺状ポリマーフィルムの製造方法。
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