JP7096940B1 - 延伸フィルムの製造方法および光学積層体の製造方法 - Google Patents

延伸フィルムの製造方法および光学積層体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】位相差のバラツキが低減された斜め延伸フィルムを提供すること。【解決手段】長尺状のフィルムを、その幅方向の左右端部をそれぞれ、左右のクリップによって把持した状態で、加熱炉内を通過させながら、予熱、斜め延伸および熱固定すること、および、該フィルムを該クリップから開放すること、を含む、斜め延伸フィルムの製造方法であって、該熱固定が、該加熱炉に設けられ、内部気圧が大気圧よりも高い陽圧ゾーン内で行われる、延伸フィルムの製造方法。【選択図】図1

Description

本発明は、延伸フィルムの製造方法および光学積層体の製造方法に関する。
液晶表示装置(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(OLED)等の画像表示装置において、表示特性の向上や反射防止を目的として円偏光板が用いられている。円偏光板は、代表的には、偏光子と位相差フィルム(代表的にはλ/4板)とが、偏光子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とが45°の角度をなすようにして積層されている。従来、位相差フィルムは、代表的には、縦方向および/または横方向に一軸延伸または二軸延伸することにより作製されているので、その遅相軸は、多くの場合、長尺状のフィルム原反の横方向(幅方向)または縦方向(長尺方向)に発現する。結果として、円偏光板を作製するには、位相差フィルムを幅方向または長尺方向に対して45°の角度をなすように裁断し、1枚ずつ貼り合わせる必要があった。
また、円偏光板の広帯域性を確保するために、λ/4板とλ/2板の二枚の位相差フィルムを積層させる場合もある。その場合はλ/2板は偏光子の吸収軸に対して75°の角度をなすように積層し、λ/4板は偏光子の吸収軸に対して15°の角度をなすように積層する必要がある。この場合でも、円偏光板を作製する際には、位相差フィルムを幅方向または長尺方向に対して15°および75°の角度をなすように裁断し、1枚ずつ貼り合わせる必要があった。
さらに別の実施形態においては、ノートPCからの光が、キーボード等に映り込むのを回避するために、偏光板からでた直線偏光の向きを90°回転させる目的で、偏光板の視認側にλ/2板を用いることがある。この場合でも、位相差フィルムを幅方向または長尺方向に対して45°の角度をなすように裁断し、1枚ずつ貼り合わせる必要があった。
このような問題を解決するために、長尺状のフィルムを、長尺方向に対して斜め方向に延伸(以下、「斜め延伸」とも称する)することにより、位相差フィルムの遅相軸を斜め方向に発現させる技術が提案されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、このような技術で得られた斜め延伸フィルムにおいては、位相差にバラツキが生じる場合がある。
特許第4845619号
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、位相差のバラツキが低減された斜め延伸フィルムを提供することにある。
本発明の1つの局面によれば、長尺状のフィルムを、その幅方向の左右端部をそれぞれ、左右のクリップによって把持した状態で、加熱炉内を通過させながら、予熱、斜め延伸および熱固定すること、および、該フィルムを該クリップから開放すること、を含む、延伸フィルムの製造方法であって、該熱固定が、該加熱炉に設けられ、内部気圧が大気圧よりも高い陽圧ゾーン内で行われる、延伸フィルムの製造方法が提供される。
1つの実施形態において、上記陽圧ゾーン内の気圧が、大気圧よりも1Pa~10Pa高い。
1つの実施形態において、上記クリップから開放した後、15秒以内に上記フィルムの温度を50℃以下に冷却する。
1つの実施形態において、上記クリップから開放される際の上記フィルムの温度が、80℃~150℃である。
1つの実施形態において、上記クリップから開放された上記フィルムを、100N/m~300N/mの張力を付与しながらロール搬送する。
1つの実施形態において、上記熱固定後の上記フィルムの厚みが15μm~60μmである。
本発明の別の局面によれば、上記製造方法によって長尺状の延伸フィルムを得ること、および、長尺状の光学フィルムと該長尺状の延伸フィルムとを搬送しながら、その長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせることを含む、光学積層体の製造方法が提供される。
1つの実施形態において、上記光学フィルムが、偏光板であり、上記延伸フィルムが、λ/4板またはλ/2板である。
本発明の延伸フィルムの製造方法においては、外部気圧よりも陽圧に制御されたゾーン内で斜め延伸後の熱固定を行う。これにより、熱固定の際の炉内温度の乱れが抑制されて、フィルム全体がより好適に熱固定される結果、位相差のバラツキが低減された斜め延伸フィルムが得られ得る。
本発明の延伸フィルムの製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。 図1の延伸装置においてクリップピッチを変化させるリンク機構を説明するための要部概略平面図である。 図1の延伸装置においてクリップピッチを変化させるリンク機構を説明するための要部概略平面図である。 本発明の延伸フィルムの製造方法を説明する概略図である。 斜め延伸の1つの実施形態におけるクリップピッチのプロファイルを示す概略図である。 斜め延伸の1つの実施形態におけるクリップピッチのプロファイルを示す概略図である。 本発明の製造方法により得られる位相差フィルムを用いた円偏光板の概略断面図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、本明細書において、「縦方向のクリップピッチ」とは、縦方向に隣接するクリップの走行方向における中心間距離を意味する。また、長尺状のフィルムの幅方向の左右関係は、特段の記載がない限り、該フィルムの搬送方向に向かっての左右関係を意味する。
A.延伸フィルムの製造方法
本発明の実施形態による延伸フィルムの製造方法は、長尺状のフィルムを、その幅方向の左右端部をそれぞれ、左右のクリップによって把持した状態で、加熱炉内を通過させながら、予熱、斜め延伸および熱固定すること、および、該フィルムを該クリップから開放すること、を含む。当該延伸フィルムの製造方法においては、熱固定が、加熱炉に設けられ、内部気圧が大気圧よりも高い陽圧ゾーン内で行われる。なお、本明細書において、大気圧とは、延伸装置の外部の気圧を意味する。
長尺状のフィルムを、その幅方向の左右端部をそれぞれ、左右のクリップによって把持した状態で、斜め延伸する方法としては、フィルムをその長尺方向に対して斜め方向に延伸可能である任意の適切な方法が用いられ得る。例えば、フィルムの左端部を把持するクリップと右端部を把持するクリップとを互いに異なる速度で走行移動させて斜め延伸する方法、フィルムの左端部を把持するクリップと右端部を把持するクリップとに互いに異なる距離を走行移動させて、斜め延伸する方法が挙げられる。前者の斜め延伸の1つの実施形態においては、縦方向のクリップピッチが変化する可変ピッチ型のクリップを用いて、フィルムの左端部を把持する左クリップおよび右端部を把持する右クリップの少なくとも一方の該クリップピッチを変化させながらクリップを走行移動させることによって、フィルムを斜め方向に延伸することができる。後者の斜め延伸の1つの実施形態においては、フィルムの左端部を把持する左クリップと右端部を把持する右クリップとを等速で走行移動させながら、フィルムの搬送方向を途中で変えること(結果として、左右端部の搬送経路長を異ならせること)によってフィルムを斜め方向に延伸することができる。
A-1.延伸装置
図1は、前者の斜め延伸を行う延伸装置であって、本発明の実施形態による延伸フィルムの製造方法に用いられ得る延伸装置の概略平面図である。図中、加熱炉は点線で示され、その内部を透視した状態が図示されている。図1に示されるように、延伸装置100は、フィルムの搬送方向下流に向かって、予熱ゾーンA、延伸ゾーンBおよび熱固定ゾーンCがこの順に設けられた加熱炉60を備え、加熱炉60を通過するように延びる無端ループ10Lと無端ループ10Rとを平面視において左右対称に有する。なお、本明細書においては、フィルム取込み口(IN)側から見て左側の無端ループを左側の無端ループ10L、右側の無端ループを右側の無端ループ10Rと称する。左右の無端ループ10L、10Rはそれぞれ、フィルム把持用の多数のクリップ20を有する。左右の無端ループ10L、10Rのクリップ20は、それぞれ、基準レール70に案内されてループ状に巡回移動する。左側の無端ループ10Lのクリップ20は反時計廻り方向に巡回移動し、右側の無端ループ10Rのクリップ20は時計廻り方向に巡回移動する。
予熱ゾーンA、延伸ゾーンBおよび熱固定ゾーンCはそれぞれ、延伸対象となるフィルムが、予熱、斜め延伸および熱固定されるゾーンである。図示されていないが、延伸ゾーンBと熱固定ゾーンCとの間には、必要に応じて任意の適切な処理をするための処理ゾーンが設けられてもよい。このような処理としては、縦収縮処理、横収縮処理等が挙げられる。
延伸装置100において、予熱ゾーンA、延伸ゾーンBおよび熱固定ゾーンCはそれぞれ独立して内部気圧が制御可能に構成されている。例えば、加熱炉60内の各ゾーンは、隔壁62によって互いに区画されており、隔壁62は、例えば、加熱炉の上面と下面とを連結するように設けられ、左右の無端ループ10L、10Rならびにこれらに沿って走行移動する左右のクリップ20および延伸対象のフィルムが通過可能な隙間を有する。各ゾーンは、代表的には、熱風の供給、ヒーターの設置等により加熱環境とされている。また、各ゾーンにおける内部気圧の制御は、例えば、熱風の給気量および/または排気量、ダンパー等を調整することによって行われ得る。
本発明の実施形態において、熱固定ゾーンCは、陽圧ゾーンであり、その内部気圧が大気圧よりも高く制御されている。熱固定ゾーンCの内部気圧は、大気圧よりも好ましくは1Pa~10Pa高く、より好ましくは1Pa~5Pa高い。
なお、熱固定が陽圧ゾーンで行われる限りにおいて、加熱炉は上記図示例の構成と異なっていてもよい。例えば、熱固定ゾーンCのみが内部気圧が制御可能に構成されていてもよく、あるいは、予熱ゾーンAから熱固定ゾーンCまでが隔壁を備えず、結果として、炉内全体が1つの空間として同じ内部気圧(ただし、大気圧よりも陽圧)であってもよい。好ましくは、加熱炉は、独立して内部気圧が制御可能な2つ以上のゾーンを有する。
延伸装置はまた、熱固定ゾーンの搬送方向下流側にフィルムをクリップから開放するための開放ゾーンを有していてもよい。この場合、開放ゾーンは、代表的には、非加熱環境(例えば50℃以下)であり、その内部気圧は大気圧と等圧である。
延伸装置100のフィルム取込み口(IN)から予熱ゾーンAの終端までは、左右の無端ループ10L、10Rは、延伸対象となるフィルムの初期幅に対応する離間距離で互いに略平行となるよう構成されている。延伸ゾーンBでは、予熱ゾーンA側から熱固定ゾーンCに向かうに従って左右の無端ループ10L、10Rの離間距離が上記フィルムの延伸後の幅に対応するまで徐々に拡大する構成とされている。熱固定ゾーンCは始端から終端(フィルムがクリップから開放されるフィルム出口(OUT))まで、左右の無端ループ10L、10Rは、上記フィルムの延伸後の幅に対応する離間距離で互いに略平行となるよう構成されている。ただし、左右の無端ループ10L、10Rの構成は上記図示例に限定されない。例えば、左右の無端ループ10L、10Rは、フィルム取込み口(IN)からフィルム出口(OUT)まで延伸対象となるフィルムの初期幅に対応する離間距離で互いに略平行となるよう構成されていてもよい。
左側の無端ループ10Lのクリップ(左側のクリップ)20および右側の無端ループ10Rのクリップ(右側のクリップ)20は、それぞれ独立して巡回移動し得る。例えば、左側の無端ループ10Lの駆動用スプロケット11、12が電動モータ13、14によって反時計廻り方向に回転駆動され、右側の無端ループ10Rの駆動用スプロケット11、12が電動モータ13、14によって時計廻り方向に回転駆動される。その結果、これら駆動用スプロケット11、12に係合している駆動ローラ(図示せず)のクリップ担持部材(図示せず)に走行力が与えられる。これにより、左側のクリップは反時計廻り方向に巡回移動し、右側のクリップは時計廻り方向に巡回移動する。左側の電動モータおよび右側の電動モータを、それぞれ独立して駆動させることにより、左側のクリップおよび右側のクリップをそれぞれ独立して巡回移動させることができる。
さらに、左側の無端ループ10Lのクリップ(左側のクリップ)20および右側の無端ループ10Rのクリップ(右側のクリップ)20は、それぞれ可変ピッチ型である。すなわち、左右のクリップ20、20は、それぞれ独立して、移動に伴って縦方向のクリップピッチが変化し得る。可変ピッチ型の構成は、パンタグラフ方式、リニアモーター方式、モーター・チェーン方式等の駆動方式を採用することにより実現され得る。例えば、特許文献1、特開2008-44339号公報等には、パンタグラフ方式のリンク機構を用いたテンター式同時二軸延伸装置が詳細に説明されている。以下、一例として、リンク機構(パンタグラフ機構)について説明する。
図2および図3はそれぞれ、図1の延伸装置においてクリップピッチを変化させるリンク機構を説明するための要部概略平面図であり、図2はクリップピッチが最小の状態を示し、図3はクリップピッチが最大の状態を示す。
図2および図3に図示されるように、クリップ20を個々に担持する平面視横方向に細長矩形状のクリップ担持部材30が設けられている。図示しないが、クリップ担持部材30は、上梁、下梁、前壁(クリップ側の壁)、および後壁(クリップと反対側の壁)により閉じ断面の強固なフレーム構造に形成されている。クリップ担持部材30は、その両端の走行輪38により走行路面81、82上を転動するよう設けられている。なお、図2および図3では、前壁側の走行輪(走行路面81上を転動する走行輪)は図示されない。走行路面81、82は、全域に亘って基準レール70に並行している。クリップ担持部材30の上梁と下梁の後側(クリップ側の反対側(以下、反クリップ側))には、クリップ担持部材の長手方向に沿って長孔31が形成され、スライダ32が長孔31の長手方向にスライド可能に係合している。クリップ担持部材30のクリップ20側端部の近傍には、上梁および下梁を貫通して一本の第1の軸部材33が垂直に設けられている。一方、クリップ担持部材30のスライダ32には一本の第2の軸部材34が垂直に貫通して設けられている。各クリップ担持部材30の第1の軸部材33には主リンク部材35の一端が枢動連結されている。主リンク部材35は、他端を隣接するクリップ担持部材30の第2の軸部材34に枢動連結されている。各クリップ担持部材30の第1の軸部材33には、主リンク部材35に加えて、副リンク部材36の一端が枢動連結されている。副リンク部材36は、他端を主リンク部材35の中間部に枢軸37によって枢動連結されている。主リンク部材35、副リンク部材36によるリンク機構により、図2に示すように、スライダ32がクリップ担持部材30の後側(反クリップ側)に移動しているほど、クリップ担持部材30同士の縦方向のピッチ(結果として、クリップピッチ)が小さくなり、図3に示すように、スライダ32がクリップ担持部材30の前側(クリップ側)に移動しているほど、クリップ担持部材30同士の縦方向のピッチ(結果として、クリップピッチ)が大きくなる。スライダ32の位置決めは、ピッチ設定レール90により行われる。図2および図3に示すように、基準レール70とピッチ設定レール90との離間距離が小さいほどクリップピッチが大きくなる。
図4に示されるように、クリップから開放され、延伸装置100から送り出されたフィルム1は、搬送ロール300を用いてロール搬送されて、次工程(端部スリット工程、巻取り工程、他の光学フィルムとの貼合わせ工程等)に供され得る。1つの実施形態において、フィルム1は、延伸装置100の下流に配置された冷却手段200によって冷却される。
以下、本発明の実施形態による延伸フィルムの製造方法の各工程について説明する。
A-2.把持
延伸装置100のフィルム取込み口(IN)において、左右の無端ループ10L、10Rのクリップ20によって、延伸対象となるフィルムの両端部が互いに等しい一定のクリップピッチ、あるいは、互いに異なるクリップピッチで把持される。左右の無端ループ10L、10Rのクリップ20の移動(実質的には、基準レールに案内された各クリップ担持部材の移動)により、当該フィルムが予熱ゾーンAに送られる。
A-3.予熱
予熱ゾーンAにおいては、左右の無端ループ10L、10Rは、上記のとおり延伸対象となるフィルムの初期幅に対応する離間距離で互いに略平行となるよう構成されているので、基本的には横延伸も縦延伸も行わず、フィルムが加熱される。ただし、予熱によりフィルムのたわみが起こり、オーブン内のノズルに接触するなどの不具合を回避するために、わずかに左右クリップ間の距離(幅方向の距離)を広げてもよい。
予熱においては、フィルムを温度T1(℃)まで加熱する。温度T1は、フィルムのガラス転移温度(Tg)以上であることが好ましく、より好ましくはTg+2℃以上、さらに好ましくはTg+5℃以上である。一方、加熱温度T1は、好ましくはTg+40℃以下、より好ましくはTg+30℃以下である。用いるフィルムにより異なるが、温度T1は、例えば70℃~190℃であり、好ましくは80℃~180℃である。
上記温度T1までの昇温時間および温度T1での保持時間は、フィルムの構成材料や製造条件(例えば、フィルムの搬送速度)に応じて適切に設定され得る。これらの昇温時間および保持時間は、クリップ20の移動速度、予熱ゾーンの長さ、予熱ゾーンの温度等を調整することにより制御され得る。
A-4.斜め延伸
延伸装置100の延伸ゾーンBにおいては、左右のクリップ20を、その少なくとも一方の縦方向のクリップピッチを変化させながら走行移動させて、フィルムを斜め延伸する。より具体的には、左右のクリップの当該クリップピッチをそれぞれ異なる位置で増大または縮小させること、それぞれ異なる変化速度で左右のクリップの当該クリップピッチを変化(増大および/または縮小)させること等によって、フィルムを斜め延伸する。このようにクリップピッチを変化させながら左右のクリップを走行移動させる結果、延伸ゾーンに同時に移行した一対の左右のクリップの内、一方のクリップが他方のクリップに先行して延伸ゾーンの終端に到達する。このような斜め延伸によれば、当該先行するクリップ側の端部が後行するクリップ側の端部よりも高い延伸倍率で延伸されることになり、その結果として、長尺フィルムの所望の方向(例えば、長手方向に対して45°の方向)に遅相軸を発現させることができる。
斜め延伸は、横延伸を含んでもよい。この場合、斜め延伸は、例えば図1に示す構成のように、左右のクリップ間の距離(幅方向の距離)を拡大させながら行われ得る。あるいは、図1に示す構成とは異なり、左右のクリップ間の距離を維持したまま行われ得る。
斜め延伸が横延伸を含む場合、横方向(TD)の延伸倍率(フィルムの初期幅Winitialに対する斜め延伸後のフィルムの幅Wfinalの比(Wfinal/Winitial)は、好ましくは1.05~6.00であり、より好ましくは1.10~5.00である。
1つの実施形態において、斜め延伸は、上記左右のクリップのうちの一方のクリップのクリップピッチが増大または減少し始める位置と他方のクリップのクリップピッチが増大または減少し始める位置とを縦方向における異なる位置とした状態で、それぞれのクリップのクリップピッチを所定のピッチまで増大または減少することによって行われ得る。当該実施形態の斜め延伸については、例えば、特許文献1、特開2014-238524号公報等の記載を参照することができる。
別の実施形態において、斜め延伸は、上記左右のクリップのうちの一方のクリップのクリップピッチを固定したまま、他方のクリップのクリップピッチを所定のピッチまで増大または減少させた後、当初のクリップピッチまで戻すことによって行われ得る。当該実施形態の斜め延伸については、例えば、特開2013-54338号公報、特開2014-194482号公報等の記載を参照することができる。
さらに別の実施形態において、斜め延伸は、(i)上記左右のクリップのうちの一方のクリップのクリップピッチをPからPまで増大させつつ、他方のクリップのクリップピッチをPからPまで減少させること、および、(ii)該減少したクリップピッチと該増大したクリップピッチとが所定の等しいピッチとなるように、それぞれのクリップのクリップピッチを変化させることによって行われ得る。当該実施形態の斜め延伸については、例えば、特開2014-194484号公報等の記載を参照することができる。当該実施形態の斜め延伸は、左右のクリップ間の距離を拡大させながら、一方のクリップのクリップピッチをPからPまで増大させつつ、他方のクリップのクリップピッチをPからPまで減少させて、フィルムを斜め延伸すること(第1の斜め延伸)、および、左右のクリップ間の距離を拡大させながら、左右のクリップのクリップピッチが等しくなるように該一方のクリップのクリップピッチをPで維持またはPまで減少させ、かつ、該他方のクリップのクリップピッチをPまたはPまで増大させて、フィルムを斜め延伸すること(第2の斜め延伸)を含み得る。
上記第1の斜め延伸においては、フィルムの一方の端部を長尺方向に伸長させつつ、他方の端部を長尺方向に収縮させながら斜め延伸を行うことにより、所望の方向(例えば、長尺方向に対して45°の方向)に高い一軸性および面内配向性で遅相軸を発現させることができる。また、第2の斜め延伸においては、左右のクリップピッチの差を縮小しながら斜め延伸を行うことにより、余分な応力を緩和しつつ、斜め方向に十分に延伸することができる。
上記3つの実施形態の斜め延伸において、左右のクリップの移動速度が等しくなった状態でフィルムをクリップから開放することができるので、左右のクリップの開放時にフィルムの搬送速度等のバラツキが生じ難く、その後のフィルムの巻き取りが好適に行われ得る。
図5Aおよび図5Bはそれぞれ、上記第1の斜め延伸および第2の斜め延伸を含む斜め延伸におけるクリップピッチのプロファイルの一例を示す概略図である。以下、これらの図を参照しながら、第1の斜め延伸を具体的に説明する。なお、図5Aおよび図5Bにおいて、横軸はクリップの走行距離に対応する。第1の斜め延伸開始時においては、左右のクリップピッチはともにPとされている。Pは、代表的には、フィルムを把持した際のクリップピッチである。第1の斜め延伸が開始されると同時に、一方のクリップ(以下、第1のクリップと称する場合がある)のクリップピッチの増大を開始し、かつ、他方のクリップ(以下、第2のクリップと称する場合がある)のクリップピッチの減少を開始する。第1の斜め延伸においては、第1のクリップのクリップピッチをPまで増大させ、第2のクリップのクリップピッチをPまで減少させる。したがって、第1の斜め延伸の終了時(第2の斜め延伸の開始時)において、第2のクリップはクリップピッチPで移動し、第1のクリップはクリップピッチPで移動することとされている。なお、クリップピッチの比はクリップの移動速度の比に概ね対応し得る。
図5Aおよび図5Bでは、第1のクリップのクリップピッチを増大させ始めるタイミングおよび第2のクリップのクリップピッチを減少させ始めるタイミングをともに第1の斜め延伸の開始時としているが、図示例とは異なり、第1のクリップのクリップピッチを増大させ始めた後に第2のクリップのクリップピッチを減少させ始めてもよく、第2のクリップのクリップピッチを減少させ始めた後に第1のクリップのクリップピッチを増大させ始めてもよい。1つの好ましい実施形態においては、第1のクリップのクリップピッチを増大させ始めた後に第2のクリップのクリップピッチを減少させ始める。このような実施形態によれば、既にフィルムが幅方向に一定程度(好ましくは1.2倍~2.0倍程度)延伸されていることから第2のクリップのクリップピッチを大きく減少させてもシワが発生しにくい。よって、より鋭角な斜め延伸が可能となり、一軸性および面内配向性の高い位相差フィルムが好適に得られ得る。
同様に、図5Aおよび図5Bでは、第1の斜め延伸の終了時(第2の斜め延伸の開始時)まで第1のクリップのクリップピッチの増大および第2のクリップのクリップピッチの減少が続いているが、図示例とは異なり、クリップピッチの増大または減少のいずれか一方が他方よりも早く終了し、他方が終了するまで(第1の斜め延伸の終了時まで)そのクリップピッチがそのまま維持されてもよい。
第1のクリップのクリップピッチの変化率(P/P)は、好ましくは1.25~1.75、より好ましくは1.30~1.70、さらに好ましくは1.35~1.65である。また、第2のクリップのクリップピッチの変化率(P/P)は、例えば0.50以上1未満、好ましくは0.50~0.95、より好ましくは0.55~0.90、さらに好ましくは0.55~0.85である。クリップピッチの変化率がこのような範囲内であれば、フィルムの長手方向に対して概ね45度の方向に高い一軸性および面内配向性で遅相軸を発現させることができる。
クリップピッチは、上記のとおり、延伸装置のピッチ設定レールと基準レールとの離間距離を調整してスライダを位置決めすることにより、調整され得る。
第1の斜め延伸におけるフィルムの幅方向の延伸倍率(第1の斜め延伸終了時のフィルム幅/第1の斜め延伸前のフィルム幅)は、好ましくは1.1倍~3.0倍、より好ましくは1.2倍~2.5倍、さらに好ましくは1.25倍~2.0倍である。当該延伸倍率が1.1倍未満であると、収縮させた側の端部にトタン状のシワが生じる場合がある。また、当該延伸倍率が3.0倍を超えると、得られる位相差フィルムの二軸性が高くなってしまい、円偏光板等に適用した場合に視野角特性が低下する場合がある。
1つの実施形態において、第1の斜め延伸は、第1のクリップのクリップピッチの変化率と第2のクリップのクリップピッチの変化率との積が、好ましくは0.7~1.5、より好ましくは0.8~1.45、さらに好ましくは0.85~1.40となるように行われる。変化率の積がこのような範囲内であれば、一軸性および面内配向性の高い位相差フィルムが得られ得る。
次に、第2の斜め延伸の1つの実施形態を、図5Aを参照しながら具体的に説明する。本実施形態の第2の斜め延伸においては、第2のクリップのクリップピッチをPからPまで増大させる。一方、第1のクリップのクリップピッチは、第2の斜め延伸の間、Pのまま維持される。したがって、第2の斜め延伸の終了時において、左右のクリップはともに、クリップピッチPで移動することとされている。
図5Aに示す実施形態の第2の斜め延伸における第2のクリップのクリップピッチの変化率(P/P)は、本発明の効果を損なわない限りにおいて制限はない。該変化率(P/P)は、例えば1.3~4.0、好ましくは1.5~3.0である。
第2の斜め延伸の別の実施形態を、図5Bを参照しながら具体的に説明する。本実施形態の第2の斜め延伸においては、第1のクリップのクリップピッチを減少させるとともに、第2のクリップのクリップピッチを増大させる。具体的には、第1のクリップのクリップピッチをPからPまで減少させ、第2のクリップのクリップピッチをPからPまで増大させる。したがって、第2の斜め延伸の終了時において、左右のクリップはともにクリップピッチPで移動することとされている。なお、図示例では、第2の斜め延伸の開始と同時に、第1のクリップのクリップピッチの減少および第2のクリップのクリップピッチの増大を開始しているが、これらは異なるタイミングで開始され得る。また、同様に、第1のクリップのクリップピッチの減少および第2のクリップのクリップピッチの増大は、異なるタイミングで終了してもよい。
図5Bに示す実施形態の第2の斜め延伸における第1のクリップのクリップピッチの変化率(P/P)および第2のクリップのクリップピッチの変化率(P/P)は、本発明の効果を損なわない限りにおいて制限はない。変化率(P/P)は、例えば0.4以上1.0未満、好ましくは0.6~0.95である。また、変化率(P/P)は、例えば1.0を超え2.0以下、好ましくは1.2~1.8である。好ましくは、PはP以上である。P<Pであると、端部にシワが生じる、二軸性が高くなる等の問題が生じる場合がある。
第2の斜め延伸におけるフィルムの幅方向の延伸倍率(第2の斜め延伸終了時のフィルム幅/第1の斜め延伸終了時のフィルム幅)は、好ましくは1.1倍~3.0倍、より好ましくは1.2倍~2.5倍、さらに好ましくは1.25倍~2.0倍である。当該延伸倍率が1.1倍未満であると、収縮させた側の端部にトタン状のシワが生じる場合がある。また、当該延伸倍率が3.0倍を超えると、得られる位相差フィルムの二軸性が高くなってしまい、円偏光板等に適用した場合に視野角特性が低下する場合がある。また、第1の斜め延伸および第2の斜め延伸における幅方向の延伸倍率(第2の斜め延伸終了時のフィルム幅/第1の斜め延伸前のフィルム幅)は、上記と同様の観点から、好ましくは1.2倍~4.0倍であり、より好ましくは1.4倍~3.0倍である。
斜め延伸は、代表的には、温度T2で行われ得る。温度T2は、フィルムのガラス転移温度(Tg)に対し、Tg-20℃~Tg+30℃であることが好ましく、さらに好ましくはTg-10℃~Tg+20℃、特に好ましくはTg程度である。用いるフィルムにより異なるが、温度T2は、例えば70℃~180℃であり、好ましくは80℃~170℃である。上記温度T1と温度T2との差(T1-T2)は、好ましくは±2℃以上であり、より好ましくは±5℃以上である。1つの実施形態においては、T1>T2であり、したがって、予熱ゾーンで温度T1まで加熱されたフィルムは温度T2まで冷却され得る。
上述の通り、斜め延伸後に横収縮処理が行われてもよい。斜め延伸後の当該処理については、特開2014-194483号公報の0029~0032段落を参照することができる。
A-5.熱固定
熱固定ゾーンCにおいては、通常、横延伸も縦延伸も行われず、フィルムを熱処理して延伸状態を固定する。必要に応じて、縦方向のクリップピッチを減少させ、これにより、応力を緩和してもよい。
熱固定は、代表的には、温度T3で行われ得る。温度T3は、延伸されるフィルムによって異なり、T2≧T3の場合も、T2<T3の場合もあり得る。一般的に、フィルムが非晶性材料である場合はT2≧T3であり、結晶性材料である場合はT2<T3にすることで結晶化処理を行う場合もある。T2≧T3の場合、温度T2とT3の差(T2-T3)は好ましくは0℃~50℃である。熱固定時間は、代表的には10秒~10分である。
上述の通り、熱固定ゾーンの内部気圧は、大気圧よりも好ましくは1Pa~10Pa高く、より好ましくは1Pa~5Pa高い。熱固定を陽圧ゾーンで行うことにより、位相差のバラツキが低減された延伸フィルムが得られ得る。このような効果が得られる理由としては、以下のように推測される。すなわち、熱固定ゾーンの内部気圧が大気圧と等圧以下である場合、熱固定ゾーン内に外気が引き込まれてゾーン内温度が低下してしまい、熱固定が不十分または不均一となる結果、得られる延伸フィルムの位相差にバラツキが生じ得るところ、熱固定ゾーンの内部気圧を大気圧よりも高くすることで、ゾーン内の温度を精度よく管理することができ、十分かつ均一な熱固定が行われる結果、上記効果が得られ得る。
熱固定後のフィルム厚みは、例えば15μm~80μm、好ましくは15μm~60μmである。熱固定後のフィルム厚みが当該範囲内であれば、位相差のバラツキ低減効果がより好適に得られ得る。
A-6.クリップからの開放
熱固定の終了後、フィルムをクリップから開放する。クリップから開放される際のフィルム温度T4は、80℃~150℃であることが好ましくは、100℃~140℃であることがより好ましい。1つの実施形態において、フィルムは、熱固定ゾーンの終端部(換言すれば、加熱炉出口)でクリップから開放される。
クリップから開放されたフィルムは、搬送ロールを用いてロール搬送されて、次工程に供され得る。ロール搬送は、一般に、フィルムに張力を付与しながら行われる。フィルムに付与される張力は、例えば100N/m以上であり、好ましくは100N/m~300N/m、より好ましくは100N/m~200N/mである。張力の付与は、例えば、搬送ロール間等においてフィルムにかかる張力を測定し、該張力が所望の値となるように搬送ロールの回転速度等を制御することによって行われ得る。
ロール搬送は、好ましくは非加熱環境下で行われる。非加熱環境の雰囲気温度は、例えば15℃~40℃程度、また例えば20℃~30℃程度であり得る。
フィルムは、クリップから開放された後、例えば15秒以内、好ましくは10秒以内に、50℃以下まで冷却されることが好ましい。上述の通り、熱固定ゾーンが陽圧ゾーンであることから、熱固定ゾーン出口(加熱炉出口)から熱風が漏れ出る。そのため、加熱炉を通過後のフィルムが加熱され、ロール搬送時に意図しない伸びが生じ、位相差が所望の値からずれるという問題が生じ得る。これに対し、クリップから開放後直ぐにフィルムを冷却することにより、当該問題を防止することができる。
以上、図1に示す延伸装置を用いて、フィルムの左端部を把持するクリップと右端部を把持するクリップとを互いに異なる速度で走行移動させて斜め延伸する場合における本発明の実施形態による延伸フィルムの製造方法を説明したが、本発明の実施形態による延伸フィルムの製造方法においては、フィルムの左端部を把持するクリップと右端部を把持するクリップとに互いに異なる距離を走行移動させて斜め延伸する方法を適用してもよい。この場合、上述のような加熱炉(好ましくは、独立して内部気圧が制御可能な2つ以上のゾーンを有する加熱炉)を有し、フィルム取込み口およびフィルム出口におけるフィルムの搬送方向が異なるテンター延伸装置が用いられ得る。このようなテンター延伸装置を用いた斜め延伸方法については、例えば、特開2004-226686号公報、WO2007/111313等の記載を参照することができる。
B.延伸対象のフィルム
本発明の製造方法においては、任意の適切なフィルムを用いることができる。例えば、位相差フィルムとして適用可能な樹脂フィルムが挙げられる。このようなフィルムを構成する材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。好ましくは、ポリカーボネート系樹脂、セルロースエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂である。これらの樹脂であれば、いわゆる逆分散の波長依存性を示す位相差フィルムが得られ得るからである。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、所望の特性に応じて組み合わせて用いてもよい。
上記ポリカーボネート系樹脂としては、任意の適切なポリカーボネート系樹脂が用いられる。例えば、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート系樹脂が好ましい。ジヒドロキシ化合物の具体例としては、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-エチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-n-プロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-n-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-sec-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-tert-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチル-6-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロポキシ)フェニル)フルオレン等が挙げられる。ポリカーボネート系樹脂は、上記ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の他に、イソソルビド、イソマンニド、イソイデット、スピログリコール、ジオキサングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、トリエチレングリコール(TEG)、ポリエチレングリコール(PEG)、シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、トリシクロデカンジメタノール(TCDDM)、ビスフェノール類などのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。
上記のようなポリカーボネート系樹脂の詳細は、例えば特開2012-67300号公報および特許第3325560号に記載されている。当該特許文献の記載は、本明細書に参考として援用される。
ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度は、110℃以上250℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以上230℃以下である。ガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性がある。ガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、また、フィルムの透明性を損なう場合がある。なお、ガラス転移温度は、JIS K 7121(1987)に準じて求められる。
上記ポリビニルアセタール系樹脂としては、任意の適切なポリビニルアセタール系樹脂を用いることができる。代表的には、ポリビニルアセタール系樹脂は、少なくとも2種類のアルデヒド化合物及び/又はケトン化合物と、ポリビニルアルコール系樹脂とを縮合反応させて得ることができる。ポリビニルアセタール系樹脂の具体例および詳細な製造方法は、例えば、特開2007-161994号公報に記載されている。当該記載は、本明細書に参考として援用される。
上記延伸対象のフィルムを延伸して得られる延伸フィルム(位相差フィルム)は、好ましくは、屈折率特性がnx>nyの関係を示す。1つの実施形態において、位相差フィルムは、好ましくはλ/4板として機能し得る。本実施形態において、位相差フィルム(λ/4板)の面内位相差Re(550)は、好ましくは100nm~180nm、より好ましくは135nm~155nmである。別の実施形態において、位相差フィルムは、好ましくはλ/2板として機能し得る。本実施形態において、位相差フィルム(λ/2板)の面内位相差Re(550)は、好ましくは230nm~310nm、より好ましくは250nm~290nmである。なお、本明細書において、nxは面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、nyは面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、nzは厚み方向の屈折率である。また、Re(λ)は、23℃における波長λnmの光で測定したフィルムの面内位相差である。したがって、Re(550)は、23℃における波長550nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。Re(λ)は、フィルムの厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
位相差フィルムの面内位相差Re(550)は、斜め延伸条件を適切に設定することにより所望の範囲とすることができる。例えば、斜め延伸によって100nm~180nmの面内位相差Re(550)を有する位相差フィルムを製造する方法は、特開2013-54338号公報、特開2014-194482号公報、特開2014-238524号公報、特開2014-194484号公報等に詳細に開示されている。よって、当業者は、当該開示に基づいて適切な斜め延伸条件を設定することができる。
1枚の位相差フィルムを用いて円偏光板を作製する場合、または、1枚の位相差フィルムを用いて直線偏光の向きを90°回転させる場合、用いられる位相差フィルムの遅相軸方向は、当該フィルムの長尺方向に対して好ましくは30°~60°または120°~150°、より好ましくは38°~52°または128°~142°、さらに好ましくは43°~47°または133°~137°、特に好ましくは45°または135°程度である。
また、2枚の位相差フィルム(具体的には、λ/2板とλ/4板)を用いて円偏光板を作製する場合、用いられる位相差フィルム(λ/2板)の遅相軸方向は、当該フィルムの長尺方向に対して好ましくは60°~90°、より好ましくは65°~85°、特に好ましくは75°程度である。また、位相差フィルム(λ/4板)の遅相軸方向は、当該フィルムの長尺方向に対して好ましくは0°~30°、より好ましくは5°~25°、特に好ましくは15°程度である。
位相差フィルムは、好ましくは、いわゆる逆分散の波長依存性を示す。具体的には、その面内位相差は、Re(450)<Re(550)<Re(650)の関係を満たす。Re(450)/Re(550)は、好ましくは0.8以上1.0未満であり、より好ましくは0.8~0.95である。Re(550)/Re(650)は、好ましくは0.8以上1.0未満であり、より好ましくは0.8~0.97である。
位相差フィルムは、その光弾性係数の絶対値が、好ましくは2×10-12(m/N)~100×10-12(m/N)であり、より好ましくは5×10-12(m/N)~50×10-12(m/N)である。
C.光学積層体および該光学積層体の製造方法
本発明の製造方法により得られた延伸フィルムは、別の光学フィルムと貼り合わせられて光学積層体として用いられ得る。例えば、本発明の製造方法によって得られた位相差フィルムは、偏光板と貼り合わせられて、円偏光板として好適に用いられ得る。
図6は、そのような円偏光板の一例の概略断面図である。図示例の円偏光板400は、偏光子410と、偏光子410の片側に配置された第1の保護フィルム420と、偏光子410のもう片側に配置された第2の保護フィルム430と、第2の保護フィルム430の外側に配置された位相差フィルム440と、を有する。位相差フィルム440は、A項に記載の製造方法により得られた延伸フィルム(例えば、λ/4板)である。第2の保護フィルム430は省略されてもよい。その場合、位相差フィルム440が偏光子の保護フィルムとして機能し得る。偏光子410の吸収軸と位相差フィルム440の遅相軸とのなす角度は、好ましくは30°~60°、より好ましくは38°~52°、さらに好ましくは43°~47°、特に好ましくは45°程度である。
本発明の製造方法により得られた位相差フィルムは、長尺状であり、かつ、斜め方向(長尺方向に対して例えば45°の方向)に遅相軸を有する。また、多くの場合、長尺状の偏光子は長尺方向または幅方向に吸収軸を有する。よって、本発明の製造方法により得られた位相差フィルムを用いれば、いわゆるロールトゥロールを利用することができ、きわめて優れた製造効率で円偏光板を作製することができる。なお、ロールトゥロールとは、長尺状のフィルム同士をロール搬送しながら、その長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせる方法をいう。
1つの実施形態において、本発明の光学積層体の製造方法は、A項に記載の延伸フィルムの製造方法によって長尺状の延伸フィルムを得ること、および、長尺状の光学フィルムと該長尺状の延伸フィルムとを搬送しながら、その長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせることを含む。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、実施例における測定および評価方法は下記のとおりである。
(1)厚み
ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、製品名「DG-205 type pds-2」)を用いて測定した。
(2)位相差値
Axometrics社製のAxoscanを用いて面内位相差Re(550)を測定した。
(3)配向角(遅相軸の発現方向)
測定対象のフィルムの中央部を、一辺が当該フィルムの幅方向と平行となるようにして幅50mm、長さ50mmの正方形状に切り出して試料を作成した。この試料を、Axometrics社製のAxoscanを用いて測定し、波長550nmにおける配向角θを測定した。
(4)ガラス転移温度(Tg)
JIS K 7121に準じて測定した。
(5)張力
フィルム搬送ライン中に設置したフィルム張力検出器によって、フィルムにかかる張力を測定した。
(6)ゾーン内気圧
延伸装置に組み込まれた気圧計を用いて測定した。
<実施例1>
(ポリエステルカーボネート樹脂フィルムの作製)
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン 29.60質量部(0.046mol)、ISB 29.21質量部(0.200mol)、SPG 42.28質量部(0.139mol)、DPC 63.77質量部(0.298mol)及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2質量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネートを水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂のTgは、140℃であった。
得られたポリエステルカーボネート樹脂を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み100μmの樹脂フィルムを作製した。
(延伸フィルムの作製)
上記のようにして得られたポリエステルカーボネート樹脂フィルムを、図1~3に示すような、それぞれ独立して内部気圧および温度が制御可能に構成された予熱ゾーン、延伸ゾーンおよび熱固定ゾーンを有する加熱炉を備えた延伸装置を用いて斜め延伸して、位相差フィルムを得た。
具体的には、ポリエステルカーボネート樹脂フィルムの左右端部を延伸装置の入り口で左右のクリップによって把持し、予熱ゾーンで145℃に予熱した。予熱ゾーンにおいては、左右のクリップのクリップピッチ(P)は125mmであった。また、予熱ゾーンの内部気圧は、大気圧と等圧であった。
次に、フィルムが延伸ゾーンに入ると同時に、右側クリップのクリップピッチの増大および左側クリップのクリップピッチの減少を開始し、右側クリップのクリップピッチをPまで増大させるとともに左側クリップのクリップピッチをPまで減少させた(第1の斜め延伸)。このとき、右側クリップのクリップピッチ変化率(P/P)は、1.42であり、左側クリップのクリップピッチ変化率(P/P)は0.78であり、フィルムの原幅に対する横延伸倍率は1.45倍であった。次いで、右側クリップのクリップピッチをPに維持したままで、左側クリップのクリップピッチの増大を開始し、PからPまで増大させた(第2の斜め延伸)。この間の左側クリップのクリップピッチの変化率(P2/P3)は1.82であり、フィルムの原幅に対する横延伸倍率は1.9倍であった。なお、延伸ゾーンはTg+1.7℃(141.7℃)に設定した。また、延伸ゾーンの内部気圧は、大気圧と等圧であった。
次いで、内部気圧を大気圧より3Pa高く制御した熱固定ゾーンにおいて、140℃で60秒間、フィルムを熱固定した後、フィルム出口(加熱炉出口)で左右のクリップから開放し、延伸装置から送り出した。クリップから開放される際の(すなわち、フィルム出口での)フィルム温度は139℃(すなわち、Tg-1℃)であった。
延伸装置から送り出されたフィルムを、延伸装置の下流に配置した冷却手段によって40℃に冷却し、室温下で巻取り装置までロール搬送してロール状に巻き取った。以上のようにして、長尺方向に対して45°の方向に遅相軸を有する延伸フィルムを得た。
なお、フィルムをクリップからの開放後40℃に冷却するまでの時間は8秒であった。クリップから開放されたフィルムに150N/mの張力をかけて搬送した。
<実施例2>
熱固定ゾーンの内部気圧を、大気圧より2Pa高くなるように制御したこと以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムを得た。クリップから開放される際のフィルム温度は139℃(すなわち、Tg-1℃)であった。
<実施例3>
原反フィルムの厚みを70μmにしたこと、熱固定ゾーンの温度を142℃にしたこと、および、熱固定ゾーンの内部気圧を、大気圧より4Pa高くなるように制御したこと以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムを得た。クリップから開放される際のフィルム温度は142℃(すなわち、Tg+2℃)であった。
<比較例1>
熱固定ゾーンの内部気圧を、大気圧より5Pa低くなるように制御したこと以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムを得た。クリップから開放される際のフィルム温度は123℃(すなわち、Tg-17℃)であった。
<比較例2>
熱固定ゾーンの内部気圧を、大気圧と等圧になるように制御したこと以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムを得た。クリップから開放する際のフィルム温度は135℃(すなわち、Tg-5℃)であった。
[位相差評価]
実施例および比較例で得られた延伸フィルムに関して、その幅方向において端部から等間隔で計13箇所における位相差を測定した。その平均値およびバラツキの範囲を表1に示す。
[外観および取り扱い性評価]
実施例および比較例で得られた延伸フィルムに関して、外観および取り扱い性を目視によって以下の基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
〇:ロール搬送時の延伸フィルムにシワおよび弛みが確認されない
×:ロール搬送時の延伸フィルムにシワおよび/または弛みが確認される
Figure 0007096940000002
<評価>
表1に示されるとおり、内部気圧が大気圧よりも高く制御されたゾーン内で熱固定を行った実施例の延伸フィルムにおいては、位相差のバラツキが低減されていた。
本発明の延伸フィルムの製造方法は、位相差フィルムの製造に好適に用いられ、結果として、液晶表示装置(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(OLED)等の画像表示装置の製造に寄与し得る。
1 フィルム
10L 無端ループ
10R 無端ループ
20 クリップ
60 加熱炉
100 延伸装置
400 円偏光板

Claims (7)

  1. 長尺状のフィルムを、その幅方向の左右端部をそれぞれ、左右のクリップによって把持した状態で、加熱炉内を通過させながら、予熱、斜め延伸および熱固定すること、および、
    該フィルムを該クリップから開放すること、を含む、延伸フィルムの製造方法であって、
    該予熱、該斜め延伸および該熱固定がそれぞれ、該加熱炉内に該フィルムの搬送方向下流に向かってこの順に設けられ、かつ、それぞれ独立して内部気圧が制御可能に構成されている予熱ゾーン、延伸ゾーンおよび熱固定ゾーン内で行われ、
    該熱固定ゾーンの内部気圧が大気圧より高く、
    該予熱ゾーンおよび該延伸ゾーンの内部気圧が大気圧と等圧であり、
    該クリップから開放した後、15秒以内に該フィルムの温度を50℃以下に冷却する、
    延伸フィルムの製造方法。
  2. 前記熱固定ゾーン内の気圧が、大気圧よりも1Pa~10Pa高い、請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記クリップから開放される際の前記フィルムの温度が、80℃~150℃である、請求項1または2に記載の製造方法。
  4. 前記クリップから開放された前記フィルムを、100N/m~300N/mの張力を付与しながらロール搬送する、請求項1からのいずれかに記載の製造方法。
  5. 前記熱固定後の前記フィルムの厚みが15μm~60μmである、請求項1からのいずれかに記載の製造方法。
  6. 請求項1からのいずれかに記載の製造方法によって長尺状の延伸フィルムを得ること、および
    長尺状の光学フィルムと該長尺状の延伸フィルムとを搬送しながら、その長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせることを含む、光学積層体の製造方法。
  7. 前記光学フィルムが、偏光板であり、
    前記延伸フィルムが、λ/4板またはλ/2板である、請求項に記載の光学積層体の製造方法。
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