JP6543987B2 - 斜め延伸フィルム - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、下記の通りである。
前記斜め延伸フィルムの配向角が、前記長手方向において2000mm未満の周期を有し、
前記周期での配向角の振幅が、0.1°未満である、斜め延伸フィルム。
〔2〕 前記斜め延伸フィルムの長手方向に対する前記配向角の平均が、40°以上50°以下である、〔1〕記載の斜め延伸フィルム。
〔3〕 1000mm〜1500mmの幅を有する、〔1〕又は〔2〕記載の斜め延伸フィルム。
〔4〕 10μm〜100μmの厚みを有する、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
〔5〕 熱可塑性樹脂からなる、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
〔6〕 位相差フィルムである、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
〔7〕 長尺の樹脂フィルムの一方の端部を把持しうる複数の内側クリップを備えた内側クリップチェーン、及び、前記樹脂フィルムの他方の端部を把持しうる複数の外側クリップを備えた外側クリップチェーンを備えた延伸装置によって、前記樹脂フィルムを搬送しながら延伸して、長尺の斜め延伸フィルムを製造する製造方法であって、
前記樹脂フィルムの両方の端部を前記内側クリップ及び前記外側クリップで把持する第一工程と、
前記樹脂フィルムの進行方向が前記内側クリップの方を内側にして曲がるように前記内側クリップ及び前記外側クリップを走行させながら、前記樹脂フィルムを前記内側クリップ及び前記外側クリップで延伸する第二工程と、
前記樹脂フィルムを前記内側クリップ及び前記外側クリップから開放して、前記斜め延伸フィルムの長手方向に平行でなく垂直でもない斜め方向に遅相軸を有する前記斜め延伸フィルムを得る第三工程とを含み、
第一工程で前記樹脂フィルムの一方の端部を把持する位置における前記内側クリップチェーンの張力Tinと、第一工程で前記樹脂フィルムの他方の端部を把持する位置における前記外側クリップチェーンの張力Toutとの比率Tin/Tout×100が、80%〜120%である、斜め延伸フィルムの製造方法。
〔8〕 延伸倍率が1.1倍〜4.0倍である、〔7〕記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
〔9〕 第二工程において、前記内側クリップの走行速度と前記外側クリップの走行速度とが同じである、〔7〕又は〔8〕記載の斜め延伸フィルムの製造方法。
本発明の斜め延伸フィルムの製造方法によれば、長手方向における配向角の精度が高い斜め延伸フィルムを製造できる。
図1は、本発明の第一実施形態に係る斜め延伸フィルム10を模式的に示す斜視図である。
図1に示すように、本発明の第一実施形態に係る斜め延伸フィルム10は、長尺のフィルムである。この斜め延伸フィルム10は、斜め方向に延伸する斜め延伸処理を施される工程を経て製造されたものであるので、当該斜め延伸フィルム10の斜め方向に遅相軸10Aを有する。よって、この遅相軸10Aは、斜め延伸フィルム10の長手方向MDに対して平行でなく垂直でもなく、また、斜め延伸フィルム10の幅方向TDに対しても平行でなく垂直でもない。
図2に示すように、斜め延伸フィルム10の配向角θは、斜め延伸フィルム10の長手方向において周期性を持って不均一になっている。具体的には、斜め延伸フィルム10の配向角θは、通常、斜め延伸フィルム10の長手方向において連続且つ周期的に増大及び低減を繰り返している。そのため、斜め延伸フィルム10の長手方向においては、配向角θは、所定範囲の周期λ(θ)を有する。ここで、配向角θの周期λ(θ)は、長手方向において、配向角θの極大点から次の極大点までの距離を表す。このとき、前記の周期λ(θ)での配向角θの振幅A(θ)は、1周期内での配向角θの最大値と最小値との差の絶対値で表される。
斜め延伸フィルムは、通常、樹脂からなる樹脂フィルムである。樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂;ノルボルネン系樹脂等の脂環式構造含有重合体樹脂;ジアセチルセルロース樹脂及びトリアセチルセルロース樹脂等のセルロース系樹脂;ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリケトンサルファイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、セルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−ビニル芳香族化合物共重合体樹脂、イソブテン/N−メチルマレイミド共重合体樹脂、スチレン/アクリルニトリル共重合体樹脂などが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせてもよい。
斜め延伸フィルムの全光線透過率は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である。光線透過率は、JIS K0115に準拠して、分光光度計(日本分光社製、紫外可視近赤外分光光度計「V−570」)を用いて測定しうる。
ここで、揮発性成分とは、フィルム中に微量含まれる分子量200以下の物質であり、例えば、残留単量体及び溶媒などが挙げられる。揮発性成分の量は、フィルム中に含まれる分子量200以下の物質の合計として、フィルムをクロロホルムに溶解させてガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量しうる。
上述した長尺の斜め延伸フィルムは、長尺の樹脂フィルムを搬送しながら斜め方向に延伸する工程を含む製造方法により、製造される。また、前記のような延伸は、通常、長尺の樹脂フィルムの一方の端部を把持しうる複数の内側クリップを備えた内側クリップチェーン、及び、前記樹脂フィルムの他方の端部を把持しうる複数の外側クリップを備えた外側クリップチェーンを備えた延伸装置を用いて、行われる。この際、上述した所望の周期λ(θ)及び振幅A(θ)を持った配向角θを有する斜め延伸フィルムを得るためには、前記の内側クリップチェーン及び外側クリップチェーンの張力の比率を調整することが望ましい。以下、このような斜め延伸フィルムの製造方法の実施形態を説明する。以下の実施形態の説明において、「上流」及び「下流」とは、別に断らない限り、フィルム搬送方向の上流及び下流を表す。
他方、外側クリップチェーン210Rは、周回可能に設けられた無端状のチェーンであり、複数の外側クリップ230Rを備える。これらの外側クリップ230Rは、樹脂フィルム30の他方の端部30Rを把持しうるように設けられている。
本実施形態では、内側クリップ230L及び外側クリップ230Rがそれぞれ樹脂フィルム30の左方の端部30L及び右方の端部30Rを、均等な把持量で把持しうるように設けられた例を示す。ここで、「右」及び「左」とは、別に断らない限り、フィルム搬送方向の上流から下流を観察した場合における向きを示す。また、把持量とは、内側クリップ230L及び外側クリップ230Rそれぞれが把持する樹脂フィルム30の部分の量を表す。
さらに、上述した製造方法では、通常、擦り傷及びシワの発生を抑制できるので、製造される斜め延伸フィルム10の平面性を良好にすることができる。
上述した斜め延伸フィルムの用途に制限は無い。斜め延伸フィルムは、それ単独又は他の部材と組み合わせて、例えば光学フィルムとして用いうる。中でも、前記の斜め延伸フィルムは、位相差フィルムとして用いることが好ましい。このような位相差フィルムの用途としては、例えば、偏光板保護フィルム、液晶表示装置用の視野角補償フィルム、円偏光板に設けられる1/4波長板等が挙げられる。中でも、偏光子との貼り合わせの際の光学軸の調整が容易であるという斜め延伸フィルムの利点を有効に活用できることから、前記の斜め延伸フィルムは、偏光子と組み合わせて偏光板を製造するために用いることが好ましい。
以下の実施例及び比較例において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
(配向角θの測定方法)
製造された長尺の斜め延伸フィルムの幅方向の中央部において、当該斜め延伸フィルムの長手方向に対する配向角θを、平行ニコル回転法位相差計(王子計測機器社製「KOBRA−WIST−IE」)を用いて、オンラインで測定した。この測定は、周波数解析のために、長手方向に500m以上の長さで行った。こうして測定された配向角θの定点測定データから、表計算ソフトを用いて周波数解析を実施し、斜め延伸フィルムの長手方向における配向角θの周期λ(θ)及び振幅A(θ)を計算した。また、前記の配向角θの定点測定データから、長手方向における配向角θの平均及びバラツキΔθを計算した。
製造された長尺の斜め延伸フィルムの幅方向の中央部において、当該斜め延伸フィルムの面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthを、平行ニコル回転法位相差計(王子計測機器社製「KOBRA−WIST−IE」)を用いて、オンラインで測定した。こうして測定された面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthの定点測定データから、面内レターデーションReの平均値及び厚み方向のレターデーションRthの平均値を計算した。
スナップゲージ(ミツトヨ社製「ID−C112BS」)を用いて、フィルムの幅方向に5cm間隔で厚みを測定し、その平均値を当該フィルムの厚みとした。
透過軸が幅方向にある長尺の偏光板(サンリッツ社製「HLC2−5618S」、厚さ180μm、幅1340mm)を用意した。この長尺の偏光板と、製造された長尺の斜め延伸フィルムを、互いの長手方向を平行にしてロール・トゥ・ロールで貼り合わせて、幅1340mmの円偏光板の巻回体を得た。
「良」:全幅にわたり、色ムラが観察されず、良好な表示である。また、画面を傾斜方向から観察して視認される色合いと、画面を正面方向から観察して視認される色合いとが同じ色合いであり、観察方向によって画面の変色は見られない。
「不良」:画面に色ムラが観察された。また、画面を傾斜方向から観察すると、画面内に若干の色ムラが観察される。
(1.1.樹脂フィルムの製造)
脂環式構造含有重合体の一種であるノルボルネン重合体を含む熱可塑性樹脂のペレット(日本ゼオン社製「ZEONOR1420」、ガラス転移点137℃)を、100℃で5時間乾燥した。前記ペレットを押出機に供給し、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フィルム状に押出した。押し出された樹脂はキャスティングドラムで冷却されて、厚み55μm、幅1500mmの長尺の未延伸フィルムを得た。こうして得た未延伸フィルムを、長手方向に、延伸温度145℃、延伸倍率1.5倍で延伸して、厚み45μm、幅1000mmの長尺の縦延伸フィルムを得た。
図3及び図4に示すように、内側クリップチェーン210L及び外側クリップチェーン210Rを備えたテンター延伸装置200と、このテンター延伸装置200を覆うオーブン300とを備えた製造装置100を用意した。テンター延伸装置200に樹脂フィルム30として前記の縦延伸フィルムを連続的に供給して、第二実施形態で説明したように斜め延伸を行った。延伸条件は、延伸倍率2.0倍、延伸温度142℃、内側クリップチェーン210L及び外側クリップチェーン210Rの張力比率Tin/Tout×100は105%であった。これにより、幅1330mmの長尺の斜め延伸フィルム10を得た。
得られた斜め延伸フィルム10を、前述の方法によって評価した。
(2.1.樹脂フィルムの製造)
脂環式構造含有重合体の一種であるノルボルネン重合体を含む熱可塑性樹脂のペレット(日本ゼオン社製「ZEONOR1420」、ガラス転移点137℃)を、100℃で5時間乾燥した。前記ペレットを押出機に供給し、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フィルム状に押出した。押し出された樹脂はキャスティングドラムで冷却されて、厚み70μm、幅1350mmの未延伸フィルムを得た。
図3及び図4に示すように、内側クリップチェーン210L及び外側クリップチェーン210Rを備えたテンター延伸装置200と、このテンター延伸装置200を覆うオーブン300とを備えた製造装置100を用意した。テンター延伸装置200に樹脂フィルム30として前記の未延伸フィルムを連続的に供給して、第二実施形態で説明したように斜め延伸を行った。延伸条件は、延伸倍率1.5倍、延伸温度153℃、内側クリップチェーン210L及び外側クリップチェーン210Rの張力比率Tin/Tout×100は99%であった。これにより、幅1490mmの長尺の斜め延伸フィルム10を得た。
得られた斜め延伸フィルム10を、前述の方法によって評価した。
内側クリップチェーン及び外側クリップチェーンの張力比率Tin/Tout×100を125%に変更したこと以外は実施例1と同様にして、長尺の斜め延伸フィルムの製造及び評価を行った。
内側クリップチェーン及び外側クリップチェーンの張力比率Tin/Tout×100を75%に変更したこと以外は実施例2と同様にして、長尺の斜め延伸フィルムの製造及び評価を行った。
前記の実施例及び比較例の結果を下記の表1に示す。表1において、略称の意味は、下記の通りである。
縦延伸:縦延伸フィルム
未延伸:未延伸フィルム
Re:斜め延伸フィルムの面内レターデーションの平均値
Rth:斜め延伸フィルムの厚み方向のレターデーションの平均値
実施例及び比較例を対比すれば分かるように、テンター延伸装置の内側クリップチェーン及び外側クリップチェーンの張力比率Tin/Tout×100を所定の範囲に収めることにより、斜め延伸フィルムの長手方向における配向角θの振幅A(θ)を、0.100未満にできる。これにより、斜め延伸フィルムの配向角θの配向角精度が高められるので、当該斜め延伸フィルムの配向角θのバラツキΔθを小さくできる。したがって、その斜め延伸フィルムを用いて作製した液晶表示装置の色ムラを改善することが可能である。
10A 遅相軸
100 斜め延伸フィルムの製造装置
200 テンター延伸装置
210L 内側クリップチェーン
210R 外側クリップチェーン
220L 内側ガイドレール
220R 外側ガイドレール
230L 内側クリップ
230R 外側クリップ
240 テンター延伸装置の入口部
240L 内側把持開始位置
240R 外側把持開始位置
250 テンター延伸装置の出口部
250L 内側開放位置
250R 外側開放位置
300 オーブン
310 予熱ゾーン
320 延伸ゾーン
330 熱固定ゾーン
340 隔壁
Claims (6)
- その長手方向に平行でなく垂直でもない斜め方向に遅相軸を有する、長尺の斜め延伸フィルムであって、
前記斜め延伸フィルムの配向角が、前記長手方向において2000mm未満の周期を有し、
前記周期での配向角の振幅が、0.1°未満である、斜め延伸フィルム。 - 前記斜め延伸フィルムの長手方向に対する前記配向角の平均が、40°以上50°以下である、請求項1記載の斜め延伸フィルム。
- 1000mm〜1500mmの幅を有する、請求項1又は2記載の斜め延伸フィルム。
- 10μm〜100μmの厚みを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
- 熱可塑性樹脂からなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
- 位相差フィルムである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の斜め延伸フィルム。
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