KR101963067B1

KR101963067B1 - 경사 연신 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR101963067B1
Application number: KR1020177022479A
Authority: KR
Inventors: 심페이 하타케야마
Original assignee: 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2019-03-27
Also published as: JPWO2016152384A1; JP2020203492A; JP6935840B2; WO2016152384A1; CN107428069B; KR20170103935A; CN107428069A; JP6760264B2

Abstract

경사 연신 필름의 제조 방법은, 필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구로 파지하고, 한쪽 파지구를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구를 상대적으로 지연시켜서 필름을 반송함과 함께, 필름의 반송 경로를 원호상으로 굴곡시킴으로써, 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정을 갖는다. 경사 연신 공정에서는, 경사 방향으로 연신하기 위한 반송 경로의 원호상의 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도를, 굴곡의 개시 시점보다도 낮게 한다.

Description

경사 연신 필름의 제조 방법

본 발명은 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, OLED(Organic light-Emitting Diode)라고도 불리는 유기 EL(Electro-Luminescence) 표시 장치와 같은 자발광형의 표시 장치가 주목받고 있다. OLED에 있어서는, 광의 취출 효율을 높이기 위해, 디스플레이의 배면측에 알루미늄판 등의 반사체가 설치되기 때문에, 디스플레이에 입사한 외광이 이 반사체에서 반사됨으로써 화상의 콘트라스트가 저하된다.

그래서, 외광 반사 방지에 의한 명암 콘트라스트 향상을 위해, 연신 필름과 편광자를 접합하여 원편광판을 구성하고, 이 원편광판을 디스플레이의 표면측에 배치하는 것이 알려져 있다. 이때, 상기 원편광판은, 편광자의 투과축에 대하여 연신 필름의 면 내 지상축이 원하는 각도로 경사지도록, 편광자와 연신 필름을 접합함으로써 형성된다.

그런데, 일반적인 편광자(편광 필름)는, 길이 방향으로 고배율 연신함으로써 얻어지는 것이며, 그 투과축이 폭 방향과 일치하고 있다. 또한, 종래의 위상차 필름은, 세로 연신 또는 가로 연신에 의해 제조되어, 원리적으로 면 내의 지상축이 필름의 길이 방향에 대하여 0° 또는 90°의 방향이 된다. 이 때문에, 상기와 같이 편광자의 투과축과 연신 필름의 지상축을 원하는 각도로 경사지게 하기 위해서는, 긴 편광 필름 및/또는 연신 필름을 특정한 각도로 잘라내서 필름편끼리를 1장씩 접합하는 뱃치식을 채용하지 않을 수 없어, 생산성이 악화되고 있었다.

이에 비해, 길이 방향에 대하여 원하는 각도의 방향으로(경사 방향으로) 필름을 연신하고, 지상축의 방향을, 필름의 길이 방향에 대하여 0°도 90°도 아닌 방향으로 자유롭게 제어 가능한 긴 경사 연신 필름의 제조 방법이 여러가지 제안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1의 제조 방법에서는, 수지 필름을 연신 후의 필름 권취 방향과는 상이한 방향으로부터 풀어내어, 그 수지 필름의 양단부를 한 쌍의 파지구에 의해 파지하여 반송한다. 그리고, 수지 필름의 반송 방향을 도중에 바꿈으로써, 수지 필름을 경사 방향으로 연신한다. 이에 의해, 길이 방향에 대하여 0°를 초과하고 90° 미만인 원하는 각도에 지상축을 갖는 긴 경사 연신 필름이 제조된다.

이러한 긴 경사 연신 필름을 사용함으로써, 긴 편광 필름과 긴 경사 연신 필름을 롤·투·롤 방식으로 접합하여 원편광판을 제조하는 것이 가능해져서, 원편광판의 생산성이 비약적으로 향상된다.

그런데, 최근에는, OLED의 대형화, 고정밀도화가 점점 요구되고 있고, OLED의 원편광판에 적용되는 경사 연신 필름에 대해서도, 광학 특성의 변동을 저감할 것이 점점 요구되고 있다. 이 점, 상술한 특허문헌 1에서는, 광학 특성의 변동을 저감하기 위해, 미리 폭 방향에 있어서 막 두께를 변화시킨 필름을 준비하고, 이 필름을 경사 연신함으로써, 경사 연신 후에 막 두께를 폭 방향에 있어서 균일화하도록 시도하고 있다.

또한, 예를 들어 특허문헌 2에서는, 폭 방향으로 연신(가로 연신)된 긴 필름을 경사 방향으로 연신하여 경사 연신 필름을 제조할 때에, 가로 연신에서 발현시킨 위상차값이 경사 연신 시의 온도에 의해 완화되어, 토탈의 위상차값으로서 발현되기 어려워지는 것을 방지하는 관점에서, 가로 연신 시의 연신 온도보다도 경사 연신 시의 연신 온도를 낮추는 것이 바람직하다는 것이 개시되어 있다. 또한, 경사 연신의 방법으로서는, 긴 필름을 가로 방향과 세로 방향으로 동시에 연신하는 방법(동시 2축 연신) 이외에, 굴곡한 텐터 레일을 사용하여 경사 연신을 행하는 방법이 제안되어 있다.

일본 특허 공개 제2010-173261호 공보(청구항 1, 단락 〔0006〕, 〔0010〕, 도 1 내지 도 4 등 참조) 일본 특허 공개 제2013-97216호 공보(청구항 1, 단락 〔0013〕, 〔0017〕, 〔0022〕 등 참조)

그런데, 액정 표시 장치보다도 고콘트라스트일 것이 요구되는 OLED에, 특허문헌 1 또는 2에 기재되어 있는 경사 연신 필름을 사용하면, OLED마다 색감의 차이가 나타나는 것을 알았다. 이 원인을 조사한 바, 경사 연신 필름의 길이 방향(반송 방향)에 있어서 면 내 위상차(리타데이션) Ro의 불균일이 발생하였고, 이 불균일이 OLED에 있어서 색감 불균일을 발생시키는 원인임을 알았다. 경사 연신 필름의 길이 방향에 있어서 면 내 위상차 Ro의 불균일이 발생하는 이유는, 이하와 같이 추측하고 있다.

특허문헌 1 또는 2에 개시되어 있는 굴곡형의 경사 연신 장치에서는, 필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구로 파지하고, 한쪽 파지구를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구를 상대적으로 지연시켜서 필름을 반송한다. 그리고, 필름의 반송 경로를 도중에 원호상으로 굴곡시킴으로써, 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신한다. 이때, 도 23에 도시한 바와 같이, 경사 연신을 행하는 구간, 즉, 반송 경로의 원호상의 굴곡이 개시되고 나서 종료될 때까지의 구간에서, 곡률이 큰 영역에서는, 필름은 경사 연신이 진행함에 따라서 폭 방향으로 줄어드는 거동을 취한다. 이 때문에, 필름의 응력이 낮아져(=폭 방향으로 이완되기 쉬워져), 필름의 팽팽함이 저하되어, 필름이 진동하기 쉬워진다. 필름이 진동하면서 반송되면, 연신 시에 필름을 가열하는 가열부와 필름의 거리가 반송 방향에 있어서 변화되기 때문에, 도 24에 도시한 바와 같이, 필름의 면 내 위상차 Ro가 반송 방향에 있어서 변동된다. 그 결과, 제막된 경사 연신 필름을 OLED에 적용했을 때에, 색감 불균일이 발생하는 것이라 생각된다.

또한, 특허문헌 2에서는, 위상차값의 발현을 촉진하는 관점에서, 가로 연신과 경사 연신에서 연신 온도를 상이하게 하고 있지만, 경사 연신을 행하는 구간에서의 필름의 폭 방향의 수축 거동에 대해서는 전혀 언급되어 있지 않고, 경사 연신 구간에서의 상기 수축 거동에 의한 필름의 팽팽함 저하 및 그에 의한 필름의 진동을 억제하는 점의 개시는 전혀 없다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 반송 경로를 굴곡시켜서 경사 연신을 행하는 경우에도, 필름의 반송 방향에 있어서의 면 내 위상차의 불균일을 저감할 수 있고, 이에 의해 OLED에 적용했을 때에 색감 불균일을 저감할 수 있는 경사 연신 필름의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성된다.

본 발명의 일측면에 관한 경사 연신 필름의 제조 방법은, 필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구로 파지하고, 한쪽 파지구를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구를 상대적으로 지연시켜서 상기 필름을 반송함과 함께, 상기 필름의 반송 경로를 원호상으로 굴곡시킴으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정을 갖는 경사 연신 필름의 제조 방법이며,

상기 경사 연신 공정에서는, 상기 경사 방향으로 연신하기 위한 상기 반송 경로의 원호상의 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도를, 상기 굴곡의 개시 시점보다도 낮게 한다.

경사 연신 공정에 있어서, 반송 경로의 원호상의 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도가, 굴곡의 개시 시점보다도 낮으므로, 상기 굴곡의 구간에 있어서 필름의 팽팽함을 안정시킬 수 있다. 즉, 상기 굴곡의 구간에서 경사 연신이 진행함에 따라서, 저온에 의한 필름 자체의 수축 거동을 이용하여, 폭 방향의 연신 배율의 저하에 맞춰서 온도를 낮추어서 연신함으로써 필름의 팽팽함을 안정시킬 수 있다. 이에 의해, 경사 연신 시의 필름의 진동을 저감하여, 반송 방향에서 면 내 위상차의 불균일이 발생하는 것을 저감할 수 있다. 그 결과, 제조된 경사 연신 필름을 유기 EL 표시 장치(OLED)의 외광 반사 방지를 위한 원편광판에 적용한 경우에도, 상기 반송 방향의 면 내 위상차의 불균일에 기인하는 색감 불균일을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 경사 연신 필름의 제조 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 상기 제조 장치의 연신부의 레일 패턴의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 상기 연신부에서의 필름의 반송 경로가 도중에 굴곡되는 모습을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 4는 상기 연신부의 도시의 방식의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 5는 상기 연신부의 필름 반송 방향에 있어서의 온도 제어의 일례를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 6은 필름 온도의 변화의 예를 나타내는 그래프이다.
도 7은 상기 연신부에 있어서의 온도 제어의 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 8은 상기 연신부에 있어서의 온도 제어의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 연신부에 있어서의 가열부의 배치의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 10은 상기 연신부에 있어서의 가열부의 배치의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 11은 상기 가열부의 다른 구성을 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 11의 가열부의 평면도이다.
도 13은 상기 연신부에 있어서의 도 11의 가열부의 배치예를 도시하는 설명도이다.
도 14는 상기 연신부의 설비부의 배치 위치의 조정 전의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 15는 상기 연신부의 설비부의 배치 위치의 조정 후의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 16은 상기 연신부의 로 내의 배기 조정 전의 온도 분포를 도시하는 설명도이다.
도 17은 상기 연신부의 로 내의 배기 조정 후의 온도 분포를 도시하는 설명도이다.
도 18은 상기 제조 장치에 의해 제조되는 경사 연신 필름이 적용되는 유기 EL 화상 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 19는 상기 경사 연신 필름이 적용되는 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 20은 상기 연신부에 있어서의 필름 반송 방향의 온도 분포의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 21은 상기 온도 분포의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 22는 상기 온도 분포의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 23은 경사 연신 시의 반송 경로의 굴곡의 모습을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 24는 필름의 반송 방향에서의 면 내 위상차의 변동을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 실시 일 형태에 대해서, 도면에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 본 명세서에 있어서, 수치 범위를 A 내지 B라 표기한 경우, 그 수치 범위에 하한 A 및 상한 B의 값은 포함되는 것으로 한다.

본 실시 형태에 따른 긴 경사 연신 필름의 제조 방법은, 열가소성 수지를 포함하는 긴 원단 필름을, 폭 방향 및 길이 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하여 긴 경사 연신 필름을 제조하는, 긴 경사 연신 필름의 제조 방법이다.

긴 경사 연신 필름의 배향 방향, 즉, 지상축의 방향은, 필름 면 내(두께 방향에 수직인 면내)에 있어서, 필름의 폭 방향에 대하여 0°를 초과하고 90° 미만의 각도를 이루는 방향이다(자동으로 필름의 길이 방향에 대해서도 0°를 초과하고 90° 미만의 각도를 이루는 방향이 된다). 지상축은, 통상 연신 방향 또는 연신 방향으로 직각인 방향으로 발현되므로, 필름의 폭 방향에 대하여 0°를 초과하고 90° 미만의 방향으로 연신을 행함으로써, 이러한 지상축을 갖는 긴 경사 연신 필름을 제조할 수 있다. 긴 경사 연신 필름의 폭 방향과 지상축이 이루는 각도, 즉 배향각은, 0°를 초과하고 90° 미만의 범위에서, 원하는 각도로 임의로 설정할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 길다는 것은, 필름의 폭에 대하여 적어도 5배 정도 이상의 길이를 갖는 것을 말하고, 바람직하게는 10배 또는 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권회되어서 보관 또는 운반될 정도의 길이를 갖는 것(필름 롤)을 생각할 수 있다.

긴 경사 연신 필름은, 긴 미배향 필름을 제막한 후에 이것을 일단 권취 코어에 권취하여 권회체(원단 필름)로 하고, 이 권회체로부터 원단 필름을 경사 연신 공정에 공급하여 제조하도록 해도 되고, 제막 후의 긴 필름을 권취하는 일 없이, 제막 공정으로부터 연속하여 경사 연신 공정에 공급하여 제조할 수도 있다. 제막 공정과 경사 연신 공정을 연속하여 행하는 것은, 연신 후의 필름 막 두께나 광학값의 결과를 피드백하여 제막 조건을 변경하여, 원하는 긴 경사 연신 필름을 얻을 수 있으므로 바람직하다. 또한, 긴 경사 연신 필름을 연속적으로 제조함으로써, 원하는 길이의 긴 경사 연신 필름을 얻을 수 있다.

또한, 원단 필름에 포함되는 열가소성 수지로서는, 지환식 올레핀 폴리머계 수지(COP), 폴리카르보네이트계 수지(PC), 셀룰로오스에스테르계 수지 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 셀룰로오스에스테르계 수지는, 수분을 흡수하기 쉽고, 장시간의 사용에 수반하는 습도 변동에 의해 배향각 θ가 변동되기 쉽기 때문에, 경사 연신 필름의 폭 방향 배향각 θ의 변동을 억제하는 본 실시 형태의 효과가 보다 큰 것이 된다.

또한, 상기 원단 필름을 경사 연신하여 얻어지는 경사 연신 필름은, 편광 선글라스를 장착하여 시인 가능한 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다. 즉, 액정층보다도 시인측의 편광판의 편광자에 대하여, 추가로 그 시인측에 경사 연신 필름을 접합하여 원편광판을 구성한다. 이때, 경사 연신 필름의 지상축과 편광자의 투과축이 45°로 되도록 양자를 접합한다. 이 구성에서는, 액정층으로부터 출사되어서 시인측의 편광자를 투과한 직선 편광은, 경사 연신 필름(QWP로서 기능한다)에서 원편광으로 변환된다. 따라서, 관찰자가 편광 선글라스를 장착하여 액정 표시 장치의 표시 화상을 관찰하는 경우에, 편광자의 투과축과, 편광 선글라스의 투과축이 어떤 각도를 이루고 있어도, 편광 선글라스의 투과축에 평행한 광의 성분을 관찰자의 눈에 유도하여 표시 화상을 관찰시킬 수 있다. 따라서, 관찰하는 각도에 따라(편광 선글라스의 투과축의 방향에 따라) 표시 화상이 보이기 어려워지는 것을 억제할 수 있다. 특히, 본 실시 형태의 원단 필름을 사용하여 경사 연신 필름을 구성함으로써, 필름 폭 방향의 배향각 θ의 불균일을 억제할 수 있으므로, 액정 표시 장치를 장시간 사용해도, 화면 전체에서 불균일이 없는 균일한 화상을 편광 선글라스를 통하여 관찰할 수 있다.

이와 같이, 편광 선글라스 대응의 액정 표시 장치의 원편광판에 경사 연신 필름을 적용하는 경우에는, 경사 연신 필름의 시인측에, 표면을 보호하기 위한 하드 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 적절히 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

<셀룰로오스에스테르계 수지>

본 실시 형태의 원단 필름에 사용되는 셀룰로오스에스테르계 수지 필름으로서는, 하기 식 (1) 및 (2)를 충족하는 셀룰로오스 아실레이트를 함유하고, 또한, 하기 일반식 (A)로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 들 수 있다.

식 (1) 2.0≤Z1<3.0

식 (2) 0≤X<3.0

(식 (1) 및 (2)에 있어서, Z1은 셀룰로오스 아실레이트의 총 아실 치환도를 나타내고, X는 셀룰로오스 아실레이트의 프로피오닐 치환도 및 부티릴 치환도의 총합을 나타낸다.)

이하, 일반식 (A)에 대하여 상세하게 설명한다. 일반식 (A)에 있어서,L₁ 및L₂는 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. L₁ 및L₂로서는, 예를 들어, 하기 구조를 들 수 있다. (하기 R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.)

L₁ 및L₂로서, 바람직하게는 -O-, -COO-, -OCO-이다.

R₁, R₂ 및 R₃은 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. R₁, R₂ 및 R₃으로 표현되는 치환기의 구체예로서는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 알킬기(메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실 시클로헥실기 등), 알케닐기(비닐기, 알릴기 등), 시클로알케닐기(2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일기 등), 알키닐기(에티닐기, 프로파르길기 등), 아릴기(페닐기, p-톨릴기, 나프틸기 등), 헤테로환기(2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리미디닐기, 2-벤조티아졸릴기 등), 시아노기, 히드록실기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, tert-부톡시기, n-옥틸옥시기, 2-메톡시에톡시기 등), 아릴옥시기(페녹시기, 2-메틸페녹시기, 4-tert-부틸페녹시기, 3-니트로페녹시기, 2-테트라데카노일아미노페녹시기 등), 아실옥시기(포르밀옥시기, 아세틸옥시기, 피발로일옥시기, 스테아로일옥시기, 벤조일옥시기, p-메톡시페닐카르보닐옥시기 등), 아미노기(아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기 등), 아실아미노기(포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기 등), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기 등), 머캅토기, 알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기 등), 술파모일기(N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'페닐카르바모일)술파모일기 등), 술포기, 아실기(아세틸기, 피발로일벤조일기 등), 카르바모일기(카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기 등)를 들 수 있다.

R₁ 및 R₂로서는, 바람직하게는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 시클로헥실기이며, 보다 바람직하게는, 치환기를 갖는 페닐기, 치환기를 갖는 시클로헥실기이며, 더욱 바람직하게는, 4위에 치환기를 갖는 페닐기, 4위에 치환기를 갖는 시클로헥실기이다.

R₃으로서, 바람직하게는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 헤테로환기, 히드록실기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 시아노기, 아미노기이며, 더욱 바람직하게는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 시아노기, 알콕시기이다.

Wa 및 Wb는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는데,

(I) Wa 및 Wb가 서로 결합하여 환을 형성해도 되고,

(II) Wa 및 Wb 중 적어도 하나가 환 구조를 가져도 되고, 또는

(III) Wa 및 Wb 중 적어도 하나가 알케닐기 또는 알키닐기여도 된다.

Wa 및 Wb로 표현되는 치환기의 구체예로서는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 알킬기(메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실 시클로헥실기 등), 알케닐기(비닐기, 알릴기 등), 시클로알케닐기(2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일기 등), 알키닐기(에티닐기, 프로파르길기 등), 아릴기(페닐기, p-톨릴기, 나프틸기 등), 헤테로환기(2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리미디닐기, 2-벤조티아졸릴기 등), 시아노기, 히드록실기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, tert-부톡시기, n-옥틸옥시기, 2-메톡시에톡시기 등), 아릴옥시기(페녹시기, 2-메틸페녹시기, 4-tert-부틸페녹시기, 3-니트로페녹시기, 2-테트라데카노일아미노페녹시기 등), 아실옥시기(포르밀옥시기, 아세틸옥시기, 피발로일옥시기, 스테아로일옥시기, 벤조일옥시기, p-메톡시페닐카르보닐옥시기 등), 아미노기(아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기 등), 아실아미노기(포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기 등), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기 등), 머캅토기, 알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기 등), 술파모일기(N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'페닐카르바모일)술파모일기 등), 술포기, 아실기(아세틸기, 피발로일벤조일기 등), 카르바모일기(카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기 등)를 들 수 있다.

상기 치환기는, 또한 상기 기로 치환되어 있어도 된다.

(I) Wa 및 Wb가 서로 결합하여 환을 형성하는 경우, 그 환은, 질소 함유 5원환 또는 황 함유 5원환인 것이 바람직하다. 또한, 일반식 (A)는 하기 일반식 (1) 또는 일반식 (2)로 표현되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, A₁ 및 A₂는 각각 독립적으로, -O-, -S-, -NRx-(Rx는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다) 또는 -CO-을 나타낸다. Rx로 표현되는 치환기의 예는, 상기 Wa 및 Wb로 표현되는 치환기의 구체예와 동의이다. Rx로서, 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로환기이다.

일반식 (1)에 있어서, X는 제14 내지 16족의 비금속 원자를 나타낸다. X로서는, =O, =S, =NRc, =C(Rd)Re가 바람직하다. 여기서 Rc, Rd, Re는 치환기를 나타내고, 예로서는 상기 Wa 및 Wb로 표현되는 치환기의 구체예와 동의이다. L₁,L₂, R₁, R₂, R₃, n은, 일반식 (A)에 있어서의L₁,L₂, R₁, R₂, R₃, n과 동의이다.

일반식 (2)에 있어서, Q₁은 -O-, -S-, -NRy-(Ry는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다), -CRaRb-(Ra 및 Rb는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다) 또는 -CO-을 나타낸다. 여기서, Ry, Ra, Rb는 치환기를 나타내고, 예로서는 상기 Wa 및 Wb로 표현되는 치환기의 구체예와 동의이다.

Y는 치환기를 나타낸다. Y로 표현되는 치환기의 예로서는, 상기 Wa 및 Wb로 표현되는 치환기의 구체예와 동의이다. Y로서, 바람직하게는, 아릴기, 헤테로환기, 알케닐기, 알키닐기이다.

Y로 표현되는 아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등을 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다.

헤테로환기로서는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 하나 포함하는 헤테로환기를 들 수 있고, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기가 바람직하다.

이들 아릴기 또는 헤테로환기는, 적어도 하나의 치환기를 갖고 있어도 된다. 이 치환기로서는, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 내지 6의 알킬술피닐기, 탄소수 1 내지 6의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 1 내지 6의 알킬티오기, 탄소수 1 내지 6의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 내지 12의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 내지 6의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 내지 12의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있다.

L₁,L₂, R₁, R₂, R₃, n은, 일반식 (A)에 있어서의L₁,L₂, R₁, R₂, R₃, n과 동의이다.

(II) 일반식 (A)에 있어서, Wa 및 Wb 중 적어도 하나가 환 구조를 갖는 경우의 구체예로서는, 바람직하게는, 하기 일반식 (3)이다.

일반식 (3)에 있어서, Q₃은 =N-또는 =CRz-(Rz는 수소 원자 또는 치환기)를 나타내고, Q₄는 제14 내지 16족의 비금속 원자를 나타낸다. Z는 Q₃ 및 Q₄와 함께 환을 형성하는 비금속 원자 군을 나타낸다.

Q₃, Q₄ 및 Z로부터 형성되는 환은, 또한 별도의 환으로 축환하고 있어도 된다. Q₃, Q₄ 및 Z로부터 형성되는 환은, 벤젠환으로 축환한 질소 함유 5원환 또는 6원환인 것이 바람직하다.

(III) Wa 및 Wb 중 적어도 하나가 알케닐기 또는 알키닐기일 경우, 그들은 치환기를 갖는 비닐기 또는 에티닐기인 것이 바람직하다.

상기 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3)으로 표현되는 화합물 중, 특히, 일반식 (3)으로 표현되는 화합물이 바람직하다.

일반식 (3)으로 표현되는 화합물은, 일반식 (1)로 표현되는 화합물에 비하여 내열성 및 내광성이 우수하고, 일반식 (2)로 표현되는 화합물에 비해, 유기 용매에 대한 용해성이나 폴리머와의 상용성이 양호하다.

일반식 (A)로 표시되는 화합물은, 원하는 파장 분산성, 및 번짐 방지성을 부여하는 데에 적당량을 조정하여 함유할 수 있는데, 첨가량으로서는 셀룰로오스 유도체에 대하여 1 내지 15질량％ 포함하는 것이 바람직하고, 특히는, 2 내지 10질량％ 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 상기 셀룰로오스 유도체에 충분한 파장 분산성, 및 번짐 방지성을 부여할 수 있다.

또한, 일반식 (A), 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3)으로 표현되는 화합물은, 기지의 방법을 참조하여 얻을 수 있다. 구체적으로는, Journal of Chemical Crystallography(1997); 27(9); 512-526), 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보, 일본 특허 공개 제2008-107767호 공보 등을 참조하여 합성할 수 있다.

(셀룰로오스 아실레이트에 대해서)

본 실시 형태에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름은, 셀룰로오스 아실레이트를 주성분으로서 함유한다. 예를 들어, 본 실시 형태에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름은, 필름의 전체 질량(100질량％)에 대하여 셀룰로오스 아실레이트를 바람직하게는 60 내지 100질량％의 범위에서 포함한다. 또한, 셀룰로오스 아실레이트의 총 아실기 치환도는, 2.0 이상 3.0 미만이고, 2.2 내지 2.7인 것이 보다 바람직하다.

셀룰로오스 아실레이트로서는, 셀룰로오스와, 탄소수 2 내지 22 정도의 지방족 카르복실산 및/또는 방향족 카르복실산과의 에스테르를 들 수 있고, 특히, 셀룰로오스와 탄소수가 6 이하인 저급 지방산과의 에스테르인 것이 바람직하다.

셀룰로오스의 수산기에 결합하는 아실기는, 직쇄여도 되고 분지되어 있어도 되고, 또한 환을 형성해도 된다. 또한 별도의 치환기가 치환해도 된다. 동일한 치환도일 경우, 상술한 탄소수가 많으면 복굴절성이 저하되기 때문에, 탄소수로서는 탄소수 2 내지 6의 아실기 중에서 선택하는 것이 바람직하고, 프로피오닐 치환도 및 부티릴 치환도의 총합은 0 이상 3.0 미만이다. 상기 셀룰로오스 아실레이트로서의 탄소수가 2 내지 4인 것이 바람직하고, 탄소수가 2 내지 3인 것이 보다 바람직하다.

구체적으로는, 셀룰로오스 아실레이트로서는, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 부티레이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트와 같은 아세틸기의 이외에 프로피오네이트기, 부티레이트기 또는 프탈릴기가 결합한 셀룰로오스의 혼합 지방산에스테르를 사용할 수 있다. 또한, 부티레이트를 형성하는 부티릴기는, 직쇄여도 되고, 분지되어 있어도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 셀룰로오스 아실레이트로서, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트가 특히 바람직하게 사용된다.

또한, 상기 셀룰로오스 아실레이트는, 하기의 수식 (i) 및 수식 (ii)를 동시에 충족하는 것이 바람직하다.

식 (i) 2.0≤X+Y<3.0

식 (ii) 0≤X<3.0

식 중, Y는 아세틸기의 치환도를 나타내고, X는 프로피오닐기 또는 부티릴기 또는 그의 혼합물의 치환도를 나타낸다.

또한, 목적에 맞는 광학 특성을 얻기 위해서, 치환도가 서로 다른 수지를 혼합하여 사용해도 된다. 그 때의 혼합비로서는, 1:99 내지 99:1(질량비)이 바람직하다.

상술한 중에서도, 특히 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트가, 셀룰로오스 아실레이트로서 바람직하게 사용된다. 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트에서는, 0≤Y≤2.5이며, 또한, 0.5≤X≤3.0인(단, 2.0≤X+Y<3.0임) 것이 바람직하고, 0.5≤Y≤2.0이며, 또한, 1.0≤X≤2.0인(단, 2.0≤X+Y<3.0임) 것이 보다 바람직하다. 또한, 아실기의 치환도는, ASTM(American Society for Testing and Materials; 미국 시험 재료 협회)이 책정·발행하는 규격에 하나인 ASTM-D817-96에 준하여 측정될 수 있다.

셀룰로오스 아실레이트의 수 평균 분자량은, 60000 내지 300000의 범위이면, 얻어지는 필름의 기계적 강도가 강해지기 때문에, 바람직하다. 보다 바람직하게는, 수 평균 분자량이 70000 내지 200000인 셀룰로오스 아실레이트가 사용된다.

셀룰로오스 아실레이트의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정된다. 측정 조건은 이하와 같다. 또한, 본 측정 방법은, 본 실시 형태에 있어서의 다른 중합체의 측정 방법으로서도 사용할 수 있다.

용매: 메틸렌 클로라이드;

칼럼: Shodex K806, K805, K803G(쇼와 덴코 가부시끼가이샤 제조)를 3개 접속하여 사용한다 ;

칼럼 온도: 25℃;

시료 농도: 0.1질량％ ;

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사제);

펌프: L6000(히다치 세이사꾸쇼 가부시끼가이샤 제조);

유량: 1.0ml/min

교정 곡선: 표준 폴리스티렌 STK standard 폴리스티렌(도소 가부시끼가이샤 제조) Mw=1000000 내지 500의 13샘플에 의한 교정 곡선을 사용한다. 13샘플은, 거의 등간격으로 사용한다.

셀룰로오스 아실레이트 중의 잔류 황산 함유량은, 황 원소 환산으로 0.1 내지 45질량ppm의 범위인 것이 바람직하다. 이들은 염의 형태로 함유되어 있다고 생각된다. 잔류 황산 함유량이 45질량ppm을 초과하면, 열 연신 시나 열 연신 후에서의 슬리팅 시에 파단되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 잔류 황산 함유량은, 1 내지 30질량ppm의 범위가 보다 바람직하다. 잔류 황산 함유량은, ASTM-D817-96에 규정된 방법에 의해 측정할 수 있다.

또한, 셀룰로오스 아실레이트 중의 유리산 함유량은, 1 내지 500질량ppm인 것이 바람직하다. 상기 범위이면, 상기와 마찬가지로 파단되기 어렵기 때문에, 바람직하다. 또한, 유리산 함유량은, 1 내지 100질량ppm의 범위인 것이 바람직하고, 또한 파단되기 어려워진다. 특히 1 내지 70질량ppm의 범위가 바람직하다. 유리산 함유량은 ASTM-D817-96에 규정된 방법에 의해 측정할 수 있다.

합성한 셀룰로오스 아실레이트의 세정을, 용액 유연법에 사용되는 경우에 비하여, 더욱 충분히 행함으로써, 잔류 알칼리 토금속 함유량, 잔류 황산 함유량, 및 잔류 산 함유량을 상기 범위로 할 수 있어, 바람직하다.

셀룰로오스 아실레이트의 원료 셀룰로오스로서는, 특별히 한정은 없지만, 면화 린터, 목재 펄프, 케나프 등을 들 수 있다. 또한, 그들로부터 얻어진 셀룰로오스 아실레이트는, 각각 임의의 비율로 혼합 사용될 수 있다.

셀룰로오스 아실레이트는, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 일본 특허 공개 평10-45804호 공보에 기재된 방법을 참고로 하여 합성할 수 있다.

또한, 셀룰로오스 아실레이트는, 셀룰로오스 아실레이트 중의 미량 금속 성분에 의해서도 영향을 받는다. 이들 미량 금속 성분은, 제조 공정에서 사용되는 물에 관계되어 있다고 생각할 수 있지만, 불용성의 핵이 될 수 있는 성분은 적은 편이 바람직하다. 특히, 철, 칼슘, 마그네슘 등의 금속 이온은, 유기의 산성기를 포함하고 있을 가능성이 있는 폴리머 분해물 등과 염 형성함으로써 불용물을 형성하는 경우가 있어, 적은 것이 바람직하다. 또한, 칼슘(Ca) 성분은, 카르복실산이나 술폰산 등의 산성 성분과, 또한 많은 배위자와 배위 화합물(즉, 착체)을 형성하기 쉬워, 많은 불용의 칼슘에서 유래되는 스컴(불용성의 앙금, 탁도)을 형성할 우려가 있기 때문에, 적은 것이 바람직하다.

구체적으로는, 철(Fe) 성분에 대해서는, 셀룰로오스 아실레이트 중의 함유량이 1질량ppm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 칼슘(Ca) 성분에 대해서는, 셀룰로오스 아실레이트 중의 함유량이 바람직하게는 60질량ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 0 내지 30질량ppm이다. 또한, 마그네슘(Mg) 성분에 대해서는, 역시 너무 많으면 불용분을 발생시키기 때문에, 셀룰로오스 아실레이트 중의 함유량이 0 내지 70질량ppm인 것이 바람직하고, 특히 0 내지 20질량ppm인 것이 바람직하다.

또한, 철(Fe) 성분의 함유량, 칼슘(Ca) 성분의 함유량, 마그네슘(Mg) 성분의 함유량 등의 금속 성분의 함유량은, 절건한 셀룰로오스 아실레이트를 마이크로 다이제스트 습식 분해 장치에서 황질산으로 분해하고, 알칼리 용융으로 전처리를 행한 후, ICP-AES(유도 결합 플라스마 발광 분광 분석 장치)를 사용하여 분석할 수 있다.

<지환식 올레핀 폴리머계 수지>

본 실시 형태의 원단 필름에 사용되는 지환식 올레핀 폴리머계 수지로서는, 일본 특허 공개 평 05-310845호 공보에 기재되어 있는 환상 올레핀 랜덤 다원 공중합체, 일본 특허 공개 평 05-97978호 공보에 기재되어 있는 수소 첨가 중합체, 일본 특허 공개 평 11-124429호 공보에 기재되어 있는 열가소성 디시클로펜타디엔계 개환 중합체 및 그 수소 첨가물 등을 채용할 수 있다.

지환식 올레핀 폴리머계 수지는, 포화 지환 탄화수소(시클로알칸) 구조나 불포화 지환 탄화수소(시클로알켄) 구조와 같은 지환식 구조를 갖는 폴리머이다. 지환식 구조를 구성하는 탄소 원자수에는, 현저한 제한은 없지만, 통상 4 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개, 보다 바람직하게는 5 내지 15개의 범위일 때에, 기계 강도, 내열성 및 긴 필름의 성형성 특성이 고도로 밸런스되어, 바람직하다.

지환식 올레핀 폴리머 중의 지환식 구조를 함유하여 이루어지는 반복 단위의 비율은, 적절히 선택하면 되지만, 바람직하게는 55중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 70중량％ 이상, 특히 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 지환식 폴리올레핀 수지 중의 지환식 구조를 갖는 반복 단위의 비율이 이 범위에 있으면, 본 실시 형태의 긴 경사 연신 필름으로부터 얻어지는 위상차 필름 등의 광학 재료의 투명성 및 내열성이 향상되므로 바람직하다.

지환 구조를 갖는 올레핀 폴리머계 수지로서는, 노르보르넨계 수지, 단환의 환상 올레핀계 수지, 환상 공액 디엔계 수지, 비닐 지환식 탄화수소계 수지 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 노르보르넨계 수지는, 투명성과 성형성이 양호하기 때문에, 적합하게 사용할 수 있다.

노르보르넨계 수지로서는, 예를 들어, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 또는 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 개환 공중합체 또는 그들의 수소화물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 또는 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 부가 공중합체 또는 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 (공)중합체 수소화물은, 투명성, 성형성, 내열성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성 등의 관점에서, 특히 적합하게 사용할 수 있다.

상기와 같은 노르보르넨계 수지를 사용한 긴 필름(원단 필름)을 성형하는 방법으로서는, 용액 제막법이나 용융 압출법의 제조 방법이 바람직하다. 용융 압출법으로서는, 다이스를 사용하는 인플레이션법 등을 들 수 있는데, 생산성이나 두께 정밀도가 우수한 점에서 T다이를 사용하는 방법이 바람직하다.

T다이를 사용한 압출 성형법으로서는, 일본 특허 공개 제2004-233604호 공보에 기재되어 있는 것과 같은, 냉각 드럼에 밀착시킬 때의 용융 상태의 열가소성 수지를 안정한 상태로 유지하는 방법에 의해, 리타데이션이나 배향각과 같은 광학 특성의 변동이 작은 긴 필름을 제조할 수 있다.

구체적으로는, 1) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스로부터 압출된 시트상의 열가소성 수지를 50kPa 이하의 압력 하에서 냉각 드럼에 밀착시켜서 인취하는 방법; 2) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스 개구부로부터 처음에 밀착하는 냉각 드럼까지를 둘러싸기 부재로 덮고, 둘러싸기 부재로부터 다이스 개구부 또는 처음에 밀착하는 냉각 드럼까지의 거리를 100mm 이하로 하는 방법; 3) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스 개구부로부터 압출된 시트상의 열가소성 수지로부터 10mm 이내의 분위기 온도를 특정한 온도로 가온하는 방법; 4) 관계를 충족하도록 다이스로부터 압출된 시트상의 열가소성 수지를 50kPa 이하의 압력 하에서 냉각 드럼에 밀착시켜서 인취하는 방법; 5) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스 개구부로부터 압출된 시트상의 열가소성 수지에, 처음에 밀착하는 냉각 드럼의 인취 속도와의 속도차가 0.2m/s 이하인 바람을 분사하는 방법;을 들 수 있다.

이 긴 필름은, 단층 또는 2층 이상의 적층 필름이어도 된다. 적층 필름은 공압출 성형법, 공유연 성형법, 필름 라미네이션법, 도포법 등의 공지된 방법으로 얻을 수 있다. 이들 중 공압출 성형법, 공유연 성형법이 바람직하다.

<폴리카르보네이트계 수지>

본 실시 형태의 원단 필름에 사용되는 폴리카르보네이트계 수지로서는, 특별히 한정없이 다양한 것을 사용할 수 있고, 화학적 성질 및 물성의 점에서 방향족 폴리카르보네이트 수지가 바람직하고, 특히 비스페놀 A계 폴리카르보네이트 수지가 바람직하다. 그중에서도, 비스페놀 A에 벤젠환, 시클로헥산환, 및 지방족 탄화수소기 등을 도입한 비스페놀 A 유도체를 사용한 것이 보다 바람직하다. 또한, 비스페놀 A의 중앙 탄소에 대하여 비대칭으로 상기 관능기가 도입된 유도체를 사용하여 얻어진, 단위 분자 내의 이방성을 감소시킨 구조의 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다. 이러한 폴리카르보네이트 수지로서는, 예를 들어, 비스페놀 A의 중앙 탄소의 2개의 메틸기를 벤젠환으로 치환한 것, 비스페놀 A의 각각의 벤젠환에 1개의 수소를 메틸기나 페닐기 등으로 중앙 탄소에 대하여 비대칭으로 치환한 것을 사용하여 얻어지는 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다.

구체적으로는, 4,4'-디히드록시디페닐알칸 또는 이들의 할로겐 치환체로 포스겐법 또는 에스테르 교환법에 의해 얻어지는 것이며, 예를 들어, 4,4'-디히드록시디페닐메탄, 4,4'-디히드록시디페닐에탄, 4,4'-디히드록시디페닐부탄 등을 들 수 있다. 또한, 이 밖에도 예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-215465호 공보, 일본 특허 공개 제2006-91836호 공보, 일본 특허 공개 제2005-121813호 공보, 일본 특허 공개 제2003-167121호 공보, 일본 특허 공개 제2009-126128호 공보, 일본 특허 공개 제2012-31369호 공보, 일본 특허 공개 제2012-67300호 공보, 국제 공개 제00/26705호 등에 기재되어 있는 폴리카르보네이트계 수지를 들 수 있다.

폴리카르보네이트 수지는, 폴리스티렌계 수지, 메틸메타크릴레이트계 수지, 및 셀룰로오스 아세테이트계 수지 등의 투명성 수지와 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트계 수지를 사용하여 형성한 수지 필름 중 적어도 한쪽 면에 폴리카르보네이트계 수지를 함유하는 수지층을 적층해도 된다.

폴리카르보네이트계 수지는, 유리 전이점(Tg)이 110℃ 이상이며, 흡수율(23℃ 수중, 24시간의 조건에서 측정한 값)이 0.3％ 이하인 것인 것이 바람직하다. 또한, Tg가 120℃ 이상이며, 흡수율이 0.2％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에서 사용할 수 있는 폴리카르보네이트계 수지 필름은 공지된 방법으로 제막할 수 있고, 그중에서도 용액 유연법이나 용융 유연법이 바람직하다.

<첨가제>

본 실시 형태의 원단 필름은, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제로서는, 가소제, 자외선 흡수제, 리타데이션 조정제, 산화방지제, 열화 방지제, 박리 보조제, 계면 활성제, 염료, 미립자 등이 있다. 본 실시 형태에 있어서, 미립자 이외의 첨가제에 대해서는 도프액의 제조 시에 첨가해도 되고, 미립자 분산액의 제조 시에 첨가해도 된다.

(가소제)

원단 필름에 첨가되는 가소제로서는, 프탈산에스테르계, 지방산에스테르계, 트리멜리트산에스테르계, 인산에스테르계, 폴리에스테르계, 당에스테르계, 아크릴계 폴리머 등을 들 수 있다. 이 중에서는, 투습성의 관점에서 폴리에스테르계, 및 당에스테르계 폴리머의 가소제가 바람직하게 사용된다.

폴리에스테르계 가소제는, 프탈산디옥틸 등의 프탈산에스테르계의 가소제에 비하여 비이행성이나 내추출성이 우수하다. 용도에 따라서 이들 가소제를 선택, 또는 병용함으로써, 광범위한 용도에 적용할 수 있다. 아크릴계 폴리머로서는, 아크릴산 또는 메타크릴산알킬에스테르의 호모폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 아크릴산에스테르의 모노머로서는, 예를 들어, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필(i-, n-), 아크릴산부틸(n-, i-, s-, t-), 아크릴산펜틸(n-, i-, s-), 아크릴산헥실(n-, i-), 아크릴산헵틸(n-, i-), 아크릴산옥틸(n-, i-), 아크릴산노닐(n-, i-), 아크릴산미리스틸(n-, i-), 아크릴산(2-에틸헥실), 아크릴산(ε-카프로락톤), 아크릴산(2-히드록시에틸), 아크릴산(2-히드록시프로필), 아크릴산(3-히드록시프로필), 아크릴산(4-히드록시부틸), 아크릴산(2-히드록시부틸), 아크릴산(2-메톡시에틸), 아크릴산(2-에톡시에틸) 등, 또는 상기 아크릴산에스테르를 메타크릴산에스테르로 바꾼 것을 들 수 있다. 아크릴계 폴리머는 상기 모노머의 호모폴리머 또는 코폴리머인데, 아크릴산메틸에스테르 모노머 단위가 30질량％ 이상을 갖고 있는 것이 바람직하고, 또한 메타크릴산 메틸에스테르 모노머 단위가 40질량％ 이상 갖는 것이 바람직하다. 특히 아크릴산메틸 또는 메타크릴산 메틸의 호모폴리머가 바람직하다.

폴리에스테르계 가소제는, 1가 내지 4가의 카르복실산과 1가 내지 6가의 알코올과의 반응물인데, 주로 2가 카르복실산과 글리콜을 반응시켜서 얻어진 것이 사용된다. 대표적인 2가 카르복실산으로서는, 글루타르산, 이타콘산, 아디프산, 프탈산, 아젤라산, 세바스산 등을 들 수 있다. 또한 폴리에스테르계 가소제는 바람직하게는, 방향족 말단 에스테르계 가소제이다. 방향족 말단 에스테르계 가소제로서는, 프탈산, 아디프산, 적어도 1종의 벤젠 모노카르복실산 및 적어도 1종의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜을 반응시킨 구조를 갖는 에스테르 화합물이 바람직하다. 최종적인 화합물의 구조로서 아디프산 잔기 및 프탈산 잔기를 갖고 있으면 되고, 에스테르 화합물을 제조할 때에는, 디카르복실산의 산 무수물 또는 에스테르화물로서 반응시켜도 된다.

벤젠 모노카르복실산 성분으로서는, 예를 들어, 벤조산, 파라tert-부틸벤조산, 오르토톨루일산, 메타톨루일산, 파라톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말 프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산 등이 있고, 벤조산인 것이 가장 바람직하다. 또한, 이들은 각각 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올 펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 특히 1,2-프로필렌글리콜이 바람직하다. 이들 글리콜은, 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용해도 된다.

방향족 말단 에스테르계 가소제는, 올리고에스테르, 폴리에스테르의 형 중 어느 것이어도 되고, 분자량은 100 내지 10000의 범위가 좋지만, 바람직하게는 350 내지 3000의 범위이다. 또한 산가는, 1.5mgKOH/g 이하, 히드록시(수산기)가는 25mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 산가 0.5mgKOH/g 이하, 히드록시(수산기)가는 15mgKOH/g 이하의 것이다.

구체적으로는 이하에 도시하는 화합물 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.

당에스테르계 화합물로서는, 셀룰로오스에스테르 이외의 에스테르이며, 하기 단당, 2당, 3당 또는 올리고당 등의 당의 OH기의 모두 또는 일부를 에스테르화한 화합물이며, 보다 구체적인 예시로서는, 일반식 (4)로 표현되는 화합물 등을 들 수 있다.

식 중, R₁ 내지 R₈은, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 22의 알킬카르보닐기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 22의 아릴카르보닐기를 나타낸다. R₁ 내지 R₈은, 동일해도 되고, 상이해도 된다.

이하에, 일반식 (4)로 나타나는 화합물을 보다 구체적으로 나타내지만(화합물 1-1 내지 화합물 1-23), 이들에 한정은 되지 않는다. 또한, 하기 표에 있어서 평균 치환도가 8.0 미만인 경우, R₁ 내지 R₈ 중 어느 것은 수소 원자를 나타낸다.

이들 가소제는, 셀룰로오스에스테르 필름 100질량부에 대하여 0.5 내지 30질량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

(리타데이션 조정제)

리타데이션을 조정하기 위하여 첨가하는 화합물로서는, 유럽 특허 911,656A2호 명세서에 기재되어 있는 바와 같은, 2개 이상의 방향족환을 갖는 방향족 화합물을 사용할 수 있다.

또한, 2종류 이상의 방향족 화합물을 병용해도 된다. 그 방향족 화합물의 방향족환에는, 방향족 탄화수소환에 추가로, 방향족성 헤테로환이 포함되어 있는 것이 특히 바람직하다. 방향족성 헤테로환은 일반적으로, 불포화 헤테로환이다. 그 중에서도 1,3,5-트리아진환이 특히 바람직하다.

(폴리머 또는 올리고머)

본 실시 형태의 원단 필름은, 셀룰로오스에스테르와, 카르복실기, 히드록실기, 아미노기, 아미드기, 및 술폰산기로부터 선택되는 치환기를 갖고, 또한, 중량 평균 분자량이 500 내지 200,000의 범위 내인 비닐계 화합물의 폴리머 또는 올리고머를 함유하는 것이 바람직하다. 당해 셀룰로오스에스테르와, 당해 폴리머 또는 올리고머의 함유량의 질량비가, 95:5 내지 50:50의 범위 내인 것이 바람직하다.

(매트제)

본 실시 형태에서는, 매트제로서 미립자를 원단 필름 중에 함유시킬 수 있고, 이에 의해, 원단 필름 및 그것을 사용하여 제조되는 긴 경사 연신 필름의 반송이나 권취를 하기 쉽게 할 수 있다.

매트제의 입경은 10nm 내지 0.1㎛의 1차 입자 또는 2차 입자인 것이 바람직하다. 1차 입자의 바늘상비가 1.1 이하인 대략 구형의 매트제가 바람직하게 사용된다.

미립자로서는, 규소를 포함하는 것이 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다. 본 실시 형태에 바람직한 이산화규소의 미립자로서는, 예를 들어, 닛본에어로실(주)제의 에어로실 R972, R972V, R974, R812,200, 200V, 300, R202, OX50, TT600(이상 닛본에어로실(주)제)의 상품명으로 시판되고 있는 것을 들 수 있고, 에어로실 200V, R972, R972V, R974, R202, R812를 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리머의 미립자의 예로서는, 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지를 들 수 있다. 실리콘 수지가 바람직하고, 특히 삼차원의 망상 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 수지로서는, 예를 들어, 토스펄 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(도시바 실리콘(주)제)을 들 수 있다.

이산화규소의 미립자는, 1차 평균 입자 직경이 20nm 이하이고, 또한 겉보기 비중이 70g/L 이상인 것이 바람직하다. 1차 입자의 평균 직경이 5 내지 16nm인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 12nm인 것이 더욱 바람직하다. 1차 입자의 평균 직경이 작은 쪽이, 헤이즈가 낮아 바람직하다. 겉보기 비중은 90 내지 200g/L 이상이 바람직하고, 100 내지 200g/L 이상이 보다 바람직하다. 겉보기 비중이 클수록, 고농도의 미립자 분산액을 만드는 것이 가능해져서, 헤이즈, 응집물이 발생하지 않아 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서의 매트제의 첨가량은, 원단 필름 1㎡당 0.01 내지 1.0g가 바람직하고, 0.03 내지 0.3g이 보다 바람직하고, 0.08 내지 0.16g이 더욱 바람직하다.

(기타의 첨가제)

기타, 카올린, 탈크, 규조토, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티타늄, 알루미나 등의 무기 미립자, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리 토금속의 염 등의 열 안정제를 첨가해도 된다. 또한 계면 활성제, 박리 촉진제, 대전 방지제, 난연제, 활제, 유제 등도 첨가해도 된다.

(장력 연화점)

본 실시 형태의 원단 필름에는, 보다 고온의 환경 하에서의 사용에 견딜 수 있을 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 원단 필름의 장력 연화점은, 105℃ 내지 145℃이면 충분한 내열성을 나타내기 때문에 바람직하고, 특히 110℃ 내지 130℃인 것이 바람직하다.

장력 연화점의 구체적인 측정 방법으로서는, 예를 들어, 텐실론 시험기(ORIENTEC사제, RTC-1225A)를 사용하여, 시료 필름을 120mm(세로)×10mm(폭)로 잘라내고, 10N의 장력으로 인장하면서 30℃/min의 승온 속도로 승온을 계속하고, 9N이 된 시점에서의 온도를 3회 측정하고, 그 평균값에 의해 구할 수 있다.

(치수 변화율)

본 실시 형태의 원단 필름을 경사 연신한 후의 필름을 유기 EL 화상 표시 장치에 사용한 경우, 흡습에 의한 치수 변화에 따라, 두께 불균일이나 위상차값의 변화, 및 콘트라스트의 저하나 색 불균일과 같은 문제를 발생시키지 않기 위해서, 경사 연신 필름의 치수 변화율(％)은 0.5％ 미만이 바람직하고, 또한, 0.3％ 미만인 것이 바람직하다.

(결점)

본 실시 형태의 원단 필름은, 필름 중의 결점이 적은 것이 바람직하다. 여기서 결점이란, 용액 제막의 건조 공정에 있어서 용매가 급격한 증발에 기인하여 발생하는 필름 중의 공동(발포 결점)이나, 제막 원액 내의 이물이나 제막 내에 혼입되는 이물에 기인하는 필름 중의 이물(이물 결점)을 말한다.

구체적으로는 필름 면 내의 직경 5㎛ 이상의 결점이 1개/10cm사방 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.5개/10cm사방 이하, 한층 바람직하게는 0.1개/10cm사방 이하이다.

상기 결점의 직경이란, 결점이 원형인 경우에는 그 직경을 나타내고, 원형이 아닌 경우에는 결점의 범위를 하기 방법에 의해 현미경으로 관찰하여 결정하고, 그 최대 직경(외접원의 직경)으로 한다.

결점의 범위는, 결점이 기포나 이물인 경우에는, 결점을 미분 간섭 현미경의 투과광으로 관찰했을 때의 그림자의 크기이다. 결점이, 롤 흠집의 전사나 찰상 등, 표면 형상의 변화인 경우에는, 결점을 미분 간섭 현미경의 반사광으로 관찰하여 크기를 확인한다.

또한, 반사광으로 관찰하는 경우에, 결점의 크기가 불명료하면, 표면에 알루미늄이나 백금을 증착하여 관찰한다. 이러한 결점 빈도로 표현되는 품위가 우수한 필름을 생산성 높게 얻기 위해서는, 폴리머 용액을 유연 직전에 고정밀도 여과하는 것이나, 유연기 주변의 클린도를 높게 하는 것, 또한, 유연 후의 건조 조건을 단계적으로 설정하고, 효율적이고 또한 발포를 억제하여 건조시키는 것이 유효하다.

결점의 개수가 1개/10cm사방보다 많으면, 예를 들어 후속 공정에서의 가공시 등으로 필름에 장력이 가해지면, 결점을 기점으로 하여 필름이 파단되어 생산성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 결점의 직경이 5㎛ 이상이 되면 편광판 관찰 등에 의해 눈으로 확인할 수 있고, 광학 부재로서 사용했을 때 휘점이 발생하는 경우가 있다.

(전체 광선 투과율)

본 실시 형태의 원단 필름은, 그 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 93％ 이상이다. 또한, 전체 광선 투과율의 현실적인 상한으로서는 99％ 정도이다. 이러한 전체 광선 투과율로 표현되는 우수한 투명성을 달성하기 위해서는, 가시광을 흡수하는 첨가제나 공중합 성분을 도입하지 않도록 하는 것이나, 폴리머 중의 이물을 고정밀도 여과에 의해 제거하여, 필름 내부의 광 확산이나 흡수를 저감시키는 것이 유효하다. 또한, 제막 시의 필름 접촉부(냉각 롤, 캘린더 롤, 드럼, 벨트, 용액 제막에 있어서의 도포 기재, 반송 롤 등)의 표면 조도를 작게 하여 필름 표면의 표면 조도를 작게 함으로써 필름 표면의 광 확산이나 반사를 저감시키는 것이 유효하다.

<원단 필름의 제막법>

상술한 수지를 포함하는 본 실시 형태의 원단 필름은, 이하에 기술하는 용액 유연 제막법, 용융 유연 제막법 중 어느 쪽으로든 제막할 수 있다. 또한, 여기에서는, 원단 필름이 셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 경우에 대하여 설명하는데, 다른 수지를 포함하는 경우도 마찬가지이다.

원단 필름을 용액 유연 제막법으로 제조하는 경우, 셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름의 원료 용액인 도프를, 유연 다이에 의해 회전 금속제 엔드리스 벨트을 포함하는 지지체 상에 유연한다. 유연에 의해 지지체 상에 형성된 도프 막 즉 웹은 지지체상을 약 일주한 때에, 박리 롤에 의해 박리한다. 박리된 웹(필름)을 계속하여 텐터를 포함하는 연신 장치에 도입한다.

원단 필름을 용융 유연 제막법으로 제조하는 경우, T다이를 사용한 압출 방법에서는, 폴리머를 용융 가능한 온도에서 용융하고, T다이로부터 필름형(시트형)으로 냉각 드럼 상에 압출하고, 냉각 고화하여 냉각 드럼으로부터 필름을 박리한다. 박리된 필름을, 계속하여 텐터를 포함하는 연신 장치에 도입한다.

이하, 각 제막법의 상세에 대하여 설명한다.

〔용액 유연 제막법〕

용액 유연 제막법에 의한 원단 필름의 제조 방법에 있어서, 셀룰로오스에스테르 용액인 도프의 고형분 농도는, 통상 10 내지 40질량％ 정도이고, 유연 공정에서의 유연 시의 도프 점도는 1 내지 200포아즈의 범위에서 조제된다.

여기서, 먼저, 셀룰로오스에스테르의 용해는, 용해 가마 중에서의 교반 용해 방법, 가열 용해 방법, 초음파 용해 방법 등의 수단이 통상 사용되고, 가압 하에서, 용제의 상압에서의 비점 이상이고 또한 용제가 비등하지 않는 범위의 온도에서 가열하고, 교반하면서 용해하는 방법이, 겔이나 덩어리라고 불리는 괴상 미용해물의 발생을 방지하기 위해서 더 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 평 9-95538호 공보 기재된 냉각 용해 방법, 또는 일본 특허 공개 평 11-21379호 공보 기재된 고압 하에서 용해하는 방법 등을 사용해도 된다.

셀룰로오스에스테르를 빈용제와 혼합하여 습윤, 또는 팽윤시킨 후, 또한 양용제와 혼합하여 용해하는 방법도 바람직하게 사용된다. 이때, 셀룰로오스에스테르를 빈용매와 혼합하여 습윤 또는 팽윤시키는 장치와, 양용제와 혼합하여 용해하는 장치를 따로따로 나누어도 된다.

셀룰로오스에스테르의 용해에 사용하는 가압 용기의 종류는, 특별히 따지는 것은 아니며, 소정의 압력에 견딜 수 있고, 가압 하에서 가열, 교반을 할 수 있으면 된다. 가압 용기에는, 기타, 압력계, 온도계 등의 계기류를 적절히 배치한다. 가압은 질소 가스 등의 불활성 기체를 압입하는 방법이나, 가열에 의한 용제의 증기압 상승에 의해 행해도 된다. 가열은 외부로부터 행하는 것이 바람직하고, 예를 들어 재킷 타입의 것은 온도 컨트롤이 용이하므로, 바람직하다.

용제를 첨가하는 경우의 가열 온도는, 사용하는 용제의 비점 이상이며, 2종류 이상의 혼합 용제의 경우에는, 비점이 낮은 쪽의 용제의 비점 이상의 온도로 가온하고 또한 그 용제가 비등하지 않는 범위의 온도가 바람직하다. 가열 온도가 너무 높으면, 필요한 압력이 커지고, 생산성이 나빠진다. 바람직한 가열 온도의 범위는 20 내지 120℃이며, 30 내지 100℃가, 보다 바람직하고, 40 내지 80℃의 범위가 더욱 바람직하다. 또한 압력은, 설정 온도에서, 용제가 비등하지 않도록 조정된다.

셀룰로오스에스테르와 용제 이외에, 필요한 가소제, 자외선 흡수제 등의 첨가제를, 미리 용제와 혼합하고, 용해 또는 분산하고 나서 셀룰로오스에스테르 용해 전의 용제에 투입해도 되고, 셀룰로오스에스테르 용해 후의 도프에 투입해도 된다.

셀룰로오스에스테르의 용해 후에는 냉각하면서 용기로부터 취출하거나, 또는 용기로부터 펌프 등으로 뽑아 내고, 열교환기 등으로 냉각하고, 얻어진 셀룰로오스에스테르의 도프 제막에 제공하는데, 이때의 냉각은, 상온까지 행해도 된다.

셀룰로오스에스테르 원료와 용매의 혼합물을, 교반기를 갖는 용해 장치로 용해할 때에 교반 날개의 주속은 적어도 0.5m/초 이상이고, 또한 30분 이상 교반하여 용해하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스에스테르 도프에 포함되는 이물(특히 액정 표시 장치에 있어서 화상이라고 잘못 인식되는 이물)은 이것을 여과함으로써 제거해야만 한다. 광학 필름으로서의 품질은, 이 여과에 의해 결정된다고 해도 된다.

여과에 사용하는 여과재는, 절대 여과 정밀도가 작은 편이 바람직하지만, 절대 여과 정밀도가 너무 작으면, 여과재의 눈막힘이 발생하기 쉬워, 여과재의 교환을 빈번히 행해야 하여, 생산성을 저하시킨다는 문제가 있다. 이 때문에, 셀룰로오스에스테르 도프에 사용하는 여과재는, 절대 여과 정밀도 0.008mm 이하의 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.008mm의 범위가 보다 바람직하고, 0.003 내지 0.006mm의 범위의 여과재가 더욱 바람직하다.

여과재의 재질에는, 특별히 제한은 없고, 통상의 여과재를 사용할 수 있지만, 폴리프로필렌, 테플론(등록 상표) 등의 플라스틱 섬유제의 여과재나 스테인리스 섬유 등의 금속제의 여과재가 섬유의 탈락 등이 없어, 바람직하다.

셀룰로오스에스테르 도프의 여과는 통상의 방법으로 행할 수 있지만, 용제의 상압에서의 비점 이상이고 또한 용제가 비등하지 않는 범위의 온도에서 가압 하에서 가열하면서 여과하는 방법이, 여과재 전후의 차압(이하, 여과압이라 하는 경우가 있다)의 상승이 작아, 바람직하다.

바람직한 여과 온도의 범위는 45 내지 120℃이며, 45 내지 70℃가 보다 바람직하고, 45 내지 55℃의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

여과압은, 3500kPa 이하인 것이 바람직하고, 3000kPa 이하가 보다 바람직하고, 2500kPa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 여과압은, 여과 유량과 여과 면적을 적절히 선택함으로써 컨트롤할 수 있다.

셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름을 제조하기 위해서는, 먼저, 셀룰로오스에스테르를, 양용매 및 빈용매의 혼합 용매에 용해하고, 이것에 상기 가소제나 자외선 흡수제를 첨가하여 셀룰로오스에스테르 용액(도프)을 조제한다.

도프는, 지지체의 온도가 일반적인 0℃ 내지 용제의 비점 미만의 범위에서 지지체 상에 유연할 수 있고, 나아가 5℃ 내지 용제 비점-5℃의 온도 범위에서 지지체 상에 유연할 수 있는데, 5 내지 30℃의 온도 범위에서 지지체 상에 유연하는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 주위의 분위기 습도는, 노점 이상으로 제어할 필요가 있다.

또한, 도프 점도가 1 내지 200포아즈가 되도록 조정된 도프를, 유연 다이로부터 지지체 상에 거의 균일한 막 두께가 되도록 유연하고, 유연막 중의 잔류 용매량이 대 고형분 중량 200％ 이상이면, 유연막 온도가 용제 비점 이하로, 또한, 잔류 용매량이 200％ 이하 내지 박리까지는, 유연막 온도가 용제 비점+20℃ 이하의 범위가 되도록, 건조풍에 의해 유연막(웹)을 건조시킨다.

여기서, 잔류 용매량은, 하기의 식으로 나타낼 수 있다.

잔류 용매량(질량％)={(M-N)/N}×100

단, 식 중, M은 웹의 임의 시점에서의 중량, N은 중량 M의 것을 110℃에서 3시간 건조시켰을 때의 중량이다.

지지체 상에서는, 웹이 지지체로부터 박리 가능한 막강도가 될 때까지 건조 고화시키기 위해서, 웹 중의 잔류 용매량이 150질량％ 이하까지 건조시키는 것이 바람직하고, 50 내지 120％가 더 바람직하다.

지지체로부터 웹을 박리할 때의 웹 온도는, 0 내지 30℃가 바람직하다. 또한, 웹은, 지지체로부터의 박리 직후에, 지지체 밀착면 측으로부터의 용매 증발로 온도가 일단 급속하게 내려가고, 분위기 중의 수증기나 용제 증기 등 휘발성 성분이 콘덴스되기 쉽기 때문에, 박리 시의 웹 온도는 5 내지 30℃가 더욱 바람직하다.

웹(또는 필름)의 건조 공정에서는, 일반적으로 롤 현수 방식이나, 핀 텐터 방식 또는 클립 텐터 방식으로 웹을 반송하면서 건조하는 방식이 채용된다.

박리 후의 웹은, 예를 들어 1차 건조 장치에 도입된다. 1차 건조 장치 내에서는, 측면으로부터 보아서 지그재그 배치된 복수의 반송 롤에 의해 웹이 사행 반송되고, 그 동안에 웹은, 건조 장치의 천장으로부터 불어 넣어지고, 건조 장치의 바닥 부분으로부터 배출되는 온풍에 의해 건조된다.

계속해서, 얻어진 필름(시트)을 1축 방향으로 연신한다. 연신에 의해 분자가 배향된다. 연신하는 방법은, 특별히 제한은 없지만, 공지된 핀 텐터나 클립식의 텐터 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 연신 방향은 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되고, 임의의 방향(경사 방향)이어도 가능하지만, 연신 방향을 폭 방향으로 함으로써, 원단 필름의 파단 신도를 조정하기 쉬워, 바람직하다.

특히, 지지체로부터 박리한 후의 건조 공정에서는, 용매의 증발에 의해 웹은 폭 방향으로 수축하려고 한다. 고온도에서 건조시킬수록 수축이 커진다. 이 수축은 가능한 한 억제하면서 건조시키는 것이, 완성된 필름의 평면성을 양호하게 함에 있어서 바람직하다. 이 점에서, 예를 들어, 일본 특허 공개 소 62-46625호 공보에 개시되어 있는 건조 전 공정 또는 일부의 공정을 폭 방향으로 클립으로 웹의 폭 양단을 폭 유지하면서 건조시키는 방법(텐터 방식)이 바람직하다.

원단 필름의 연신 조건으로서는, 원하는 파단 신도 특성이 얻어지도록 온도, 배율을 선택할 수 있다. 통상, 연신 배율은 1.1 내지 2.0배, 바람직하게는 1.2 내지 1.5배이며, 연신 온도는, 통상, 시트를 구성하는 수지의 유리 전이 온도(Tg)-40℃ 내지 Tg+50℃, 바람직하게는 Tg-40℃ 내지 Tg+40℃의 온도 범위에서 설정된다. 연신 배율이 너무 작으면, 원하는 파단 신도 특성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 반대로 너무 크면, 파단되어버리는 경우가 있다. 연신 온도가 너무 낮으면, 파단되고, 또한 너무 높으면, 원하는 파단 신도 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

상기 방법으로 제작한 열가소성 수지 필름의 파단 신도 특성을, 목적에 맞는 원하는 특성으로 수정하는 경우, 필름을 길이 방향이나 폭 방향으로 연신 또는 수축시켜도 된다. 길이 방향으로 수축시키기 위해서는, 예를 들어, 폭 연신을 일시 클립 아웃시켜서 길이 방향으로 이완시키거나, 또는 가로 연신 장치의 인접하는 클립의 간격을 서서히 좁힘으로써, 필름을 수축시킨다는 방법이 있다. 후자의 방법은 일반적인 동시 2축 연신 장치를 사용하여, 세로 방향의 인접하는 클립의 간격을, 예를 들어 팬터그래프 방식이나 리니어 드라이브 방식으로 클립 부분을 구동하여 원활하게 서서히 좁히는 방법에 의해 행할 수 있다.

텐터에서의 파지·연신은, 박리 직후의 막 잔류 용매량이 50 내지 150질량％로부터 권취 직전의 실질적인 잔류 용매량이 0질량％인 범위의 어디에서 행할 수도 있지만, 잔류 용매량이 5 내지 10％의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

텐터를 베이스의 주행 방향으로 몇 가지의 온도 존으로 나누는 것도 일반적으로 자주 행해진다. 연신할 때의 온도는, 원하는 물성이나 평면성이 얻어지는 온도가 선택되지만, 텐터 전후의 건조 존의 온도는 또한 여러가지 이유에 의해 연신 시의 온도와는 상이한 온도가 선택되는 경우도 있다. 예를 들어, 텐터 전의 건조 존의 분위기 온도가 텐터 내의 온도와 상이한 경우에는, 텐터 입구에 가까운 존의 온도를, 텐터 전의 건조 존의 온도와 텐터 중앙부의 온도의 중간적인 온도로 설정하는 것이 일반적으로 행하여지고 있다. 텐터 후와 텐터 내의 온도가 상이한 경우에도 마찬가지로 텐터 출구에 가까운 존의 온도를 텐터 후와 텐터 내의 온도의 중간적인 온도로 설정한다. 텐터 전후의 건조 존의 온도는 일반적으로 30 내지 120℃, 바람직하게는 50 내지 100℃이며, 텐터 내 연신부의 온도는 50 내지 180℃, 바람직하게는 80 내지 170℃이며, 텐터 입구부 또는 출구부의 온도는 그들의 중간적인 온도에서 적절히 선택된다.

연신의 패턴, 즉 파지 클립의 궤적은, 온도와 마찬가지로 막의 광학 물성이나 평면성으로부터 선택되어, 다양한데, 파지 개시 후 얼마간은 일정 폭이고, 그 후 연신되고, 연신 종료 후 다시 일정 폭으로 유지되는 패턴이 잘 사용된다. 텐터 출구 부근의 클립 파지가 종료되는 부근에서는, 파지를 개방하는 것에 의한 베이스 진동의 억제를 위하여 폭 완화가 일반적으로 행하여진다.

연신의 패턴은 또한 연신 속도와도 관련되는데, 연신 속도는 일반적으로는 10 내지 1000(％/min) 바람직하게는 100 내지 500(％/min)이다. 이 연신 속도는 클립의 궤적이 곡선인 경우에는 일정하지 않고, 베이스의 주행 방향으로 서서히 변화한다.

또한, 상기 텐터 방식에 의한 건조 후의 웹(필름)은 계속하여 2차 건조 장치에 도입된다. 2차 건조 장치 내에서는, 측면으로부터 보아서 지그재그 배치된 복수의 반송 롤에 의해 웹이 사행 반송되고, 그 동안에 웹은, 2차 건조 장치의 천장으로부터 불어 넣어지고, 또한 2차 건조 장치의 바닥 부분으로부터 배출되는 온풍에 의해 건조되어, 셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름으로서 권취기에 권취된다.

웹을 건조시키는 수단은, 특별히 제한없이, 일반적으로 열풍, 적외선, 가열 롤, 마이크로파 등이 사용된다. 간편함의 점에서는, 열풍으로 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 온도는 40 내지 150℃가 바람직하고, 80 내지 130℃가 평면성, 치수 안정성을 좋게 하기 때문에 더욱 바람직하다.

이와 같이, 웹의 건조 공정에 있어서는, 지지체로부터 박리된 웹을 추가로 건조시키고, 최종적으로, 잔류 용매량을 3질량％ 이하, 바람직하게는 1질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 이하로 하는 것이, 치수 안정성이 양호한 필름을 얻는 데 있어서 바람직하다.

이들 유연으로부터 후건조까지의 공정은, 공기 분위기 하에서 행하여져도 되고, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행하여져도 된다. 이 경우, 건조 분위기를 용매의 폭발 한계 농도를 고려하여 실시하는 것은 물론이다.

또한, 반송 건조 공정을 종료한 셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름에 대하여 권취 공정에 도입하는 전단에 있어서, 엠보스 가공 장치에 의해, 셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름의 양쪽 측연부에 엠보싱을 형성하는 가공을 행하는 것이 바람직하다. 엠보스 가공 장치로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소 63-74850호 공보에 기재되어 있는 장치를 이용할 수 있다.

셀룰로오스에스테르계 수지의 원단 필름의 제조에 관한 권취기는, 일반적으로 사용되고 있는 것이면 되고, 정 텐션법, 정 토크법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등의 권취 방법으로 권취할 수 있다.

권취 후의 원단 필름의 막 두께는, 사용 목적에 따라 상이하지만, 막 두께 범위는 20 내지 200㎛이며, 최근의 얇은 경향에 있어서는 30 내지 120㎛의 범위가 바람직하고, 특히 40 내지 100㎛의 범위가 바람직하다.

본 실시 형태의 원단 필름이, 용융 유연 제막법에 의해 제조되는 경우, 사용할 수 있는 자외선 흡수제로서는, 상기 용액 유연 제막법에 의한 원단 필름의 제조 방법에 있어서 사용하는 것과 거의 동일한 것을 사용할 수 있다.

이들 자외선 흡수제의 배합량은, 열가소성 수지에 대하여 0.01 내지 10질량％의 범위가 바람직하고, 또한 0.1 내지 5 질량％가 바람직하다. 사용량이 너무 적으면, 자외선 흡수 효과가 불충분한 경우가 있고, 반대로 너무 많으면, 필름의 투명성이 열화되는 경우가 있다. 자외선 흡수제는 열 안정성이 높은 것이 바람직하다.

원단 필름에는, 필름의 미끄럼성을 부여하기 위하여 미립자를 첨가하는 것이 바람직하다. 사용하는 미립자로서는, 용융 시의 내열성이 있다면 무기 화합물 또는 유기 화합물 중 어느 쪽이어도 되고, 예를 들어, 무기 화합물로서는, 규소를 포함하는 화합물, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 규소를 포함하는 무기 화합물이나 산화지르코늄이다. 그 중에서도, 헤이즈를 작게 억제할 수 있다는 점에서, 이산화규소가 특히 바람직하게 사용된다. 원단 필름을 용융 유연 제막법으로 제조하는 경우에도, 사용하는 매트제로서는, 상기 용액 유연 제막법에 의한 원단 필름의 제조 방법에 있어서 사용하는 것과 거의 동일한 것을 사용할 수 있다.

용융 유연 제막법으로서는, T다이를 사용한 방법이나 인플레이션법 등의 용융 압출법, 캘린더법, 열 프레스법, 사출 성형법 등이 있다. 그 중에서도, 두께 불균일이 작고, 50 내지 500㎛ 정도의 두께로 가공하기 쉽고, 또한, 막 두께 불균일이나 리타데이션의 불균일을 작게 할 수 있는 T다이를 사용한 방법이 바람직하다. T다이를 사용한 압출 방법은, 폴리머를 용융 가능한 온도에서 용융하고, T다이로부터 필름상(시트상)으로 냉각 드럼 상에 압출하고, 냉각 고화하고 냉각 드럼으로부터 박리하는 방법이며, 얻어지는 필름의 두께 정밀도가 우수하여, 바람직하게 사용할 수 있다.

용융 압출은, 다른 폴리에스테르 등의 열가소성 수지에 사용되는 조건과 동일한 조건에서 행할 수 있다. 예를 들어, 열풍이나 진공 또는 감압 하에서 건조한 셀룰로오스에스테르를 1축이나 2축 타입의 압출기를 사용하여, 압출 온도 200 내지 300℃ 정도로 용융하고, 리프 디스크 타입의 필터 등으로 여과하여 이물을 제거한 후, T다이로부터 필름상(시트상)으로 유연하고, 냉각 드럼 상에서 고화시킨다. 공급 호퍼로부터 압출기에 도입할 때는, 감압 하나 불활성 가스 분위기 하로 하여 산화 분해 등을 방지하는 것이 바람직하다.

압출 유량은, 기어 펌프를 도입하거나 하여 안정시켜서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이물의 제거에 사용하는 필터로서는, 스테인리스 섬유 소결 필터가 바람직하게 사용된다. 스테인리스 섬유 소결 필터는, 스테인리스 섬유체를 복잡하게 서로 얽힌 상태를 만들어 낸 뒤에서 압축하여 접촉 개소를 소결하여 일체화한 것으로, 그 섬유의 굵기와 압축량에 따라 밀도를 바꿔서, 여과 정밀도를 조정할 수 있다. 여과 정밀도를 조, 밀로 연속적으로 복수회 반복한 다층체로 한 것이 바람직하다. 또한, 여과 정밀도를 순차 높여 가는 구성을 취하거나, 여과 정밀도의 조, 밀을 반복하는 방법을 취함으로써, 필터의 여과 수명이 연장되고, 이물이나 겔 등의 보충 정밀도도 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.

다이에 흠집이나 이물이 부착되면 줄무늬상의 결함이 발생하는 경우가 있다. 이러한 결함을 다이 라인이라 칭하는데, 다이 라인 등의 표면의 결함을 작게 하기 위해서는, 압출기부터 다이까지의 배관은, 수지의 체류부가 최대한 적어지는 구조로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다이의 내부나 립에 흠집 등이 최대한 없는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 다이 주변에 수지로부터 휘발 성분이 석출되어 다이 라인의 원인이 되는 경우가 있으므로, 휘발 성분을 포함한 분위기는 흡인하는 것이 바람직하다. 또한, 정전 인가 등의 장치에도 석출되는 경우가 있어서, 교류를 인가하거나, 다른 가열 수단으로 석출을 방지하는 것이 바람직하다.

가소제 등의 첨가제는, 미리 수지와 혼합해 두어도 되고, 압출기의 도중에 이겨서 속에 넣어도 된다. 균일하게 첨가하기 위해서, 스태틱 믹서 등의 혼합 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

냉각 드럼의 온도는, 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이하인 것이 바람직하다. 냉각 드럼에 수지를 밀착시키기 위해서, 정전 인가에 의해 밀착시키는 방법, 풍압에 의해 밀착시키는 방법, 전체 폭 또는 단부를 닙하여 밀착시키는 방법, 감압으로 밀착시키는 방법 등을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 용융 유연 제막법으로 성형된 열가소성 수지의 원단 필름은, 용액 유연 제막법으로 성형된 원단 필름과 상이하고, 두께 방향 리타데이션(Rt)이 작다는 특징이 있고, 용액 유연 제막법과는 다른 연신 조건이 필요하게 되는 경우도 있다. 원하는 광학 물성을 얻기 위해서는, 경우에 따라서는, 필름의 진행 방향 연신과 필름 폭 방향의 연신 양자를 동시 또는 순차에 행할 것도 있다. 또한, 경우에 따라서는, 필름 폭 방향의 연신만의 경우도 있다. 이 연신 조작에 의해 분자가 배향되어, 필름이 필요한 리타데이션값으로 조정된다.

<원단 필름의 사양>

본 실시 형태에 있어서의 원단 필름의 두께는, 1 내지 400㎛, 바람직하게는 20 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 30 내지 120㎛이며, 특히 40 내지 100㎛의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 후술하는 연신 존에 공급되는 원단 필름의 흐름 방향(반송 방향)의 두께 불균일 σm은, 후술하는 경사 연신 텐터 입구에서의 필름의 인취 장력을 일정하게 유지, 배향각이나 리타데이션과 같은 광학 특성을 안정시키는 관점에서, 0.30㎛ 미만, 바람직하게는 0.25㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 0.20㎛ 미만일 필요가 있다. 원단 필름의 흐름 방향의 두께 불균일 σm이 0.30㎛ 이상이 되면, 긴 경사 연신 필름의 리타데이션이나 배향각과 같은 광학 특성의 변동이 현저하게 악화된다.

또한, 경사 연신에 의한 폭 방향의 두께 불균일에 의해 폭 방향으로 배향각 불균일이 발생하는 것을 억제하기 위해서, 원단 필름의 폭 방향의 두께 불균일은 작은 쪽이 바람직하다. 예를 들어, 원단 필름의 폭 방향에 있어서, 두께가 두꺼운 측의 단부와 얇은 측의 단부에서의 두께 차가, 두께의 2.0％ 미만 정도, 바람직하게는 1.0％ 미만 정도, 더욱 바람직하게는 0.5％ 미만 정도의 범위를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

원단 필름의 폭은, 특별히 한정되지 않지만, 500 내지 4000mm, 바람직하게는 1000 내지 2000mm로 할 수 있다.

원단 필름의 경사 연신 시의 연신 온도에서의 바람직한 탄성률은, 영률로 나타내고, 0.01MPa 이상 5000MPa 이하, 더욱 바람직하게는 0.1MPa 이상 500MPa 이하이다. 탄성률이 너무 낮으면, 연신 시·연신 후의 수축률이 낮아져, 주름이 없어지기 어려워진다. 또한, 탄성률이 너무 높으면, 연신 시에 걸리는 장력이 커져서, 필름의 양쪽 측연부를 보유 지지하는 부분의 강도를 높게 할 필요가 발생하여, 후속 공정의 텐터에 대한 부하가 커진다.

원단 필름으로서는, 무배향의 것을 사용해도 되고, 미리 배향을 갖는 필름이 공급되어도 된다. 또한, 필요하다면 원단 필름의 배향의 폭 방향 분포가 궁형, 소위 보잉을 이루고 있어도 된다. 요는, 원단 필름의 배향 상태를, 후속 공정의 연신이 완료된 위치에 있어서의 필름의 배향을 원하는 것으로 할 수 있도록 조정할 수 있다.

<경사 연신 필름의 제조 방법 및 제조 장치>

이어서, 상술한 긴 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하여 긴 경사 연신 필름을 제조하는, 경사 연신 필름의 제조 방법 및 제조 장치에 대하여 설명한다.

(장치의 개요)

도 1은, 경사 연신 필름의 제조 장치(1)의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 제조 장치(1)는 긴 필름의 반송 방향 상류 측부터 순서대로 필름 조출부(2)와, 반송 방향 변경부(3)와, 가이드 롤(4)과, 연신부(5)와, 가이드 롤(6)과, 반송 방향 변경부(7)와, 필름 권취부(8)를 구비하고 있다. 또한, 반송 방향 변경부(7)와 필름 권취부(8) 사이에 필름 절단 장치를 설치하고, 경사 연신 후의 필름을 원하는 길이로 절단하고, 필름 권취부(8)로 권취하게 해도 된다. 또한, 연신부(5)의 상세에 대해서는 후술한다.

필름 조출부(2)는 상술한 긴 필름을 풀어내서 연신부(5)에 공급하는 것이다. 이 필름 조출부(2)는 긴 필름의 제막 장치와 별체로 구성되어 있어도 되고, 일체적으로 구성되어도 된다. 전자의 경우, 긴 필름을 제막 후에 한번 권취 코어에 권취하여 권회체(긴 필름 원단)가 된 것을 필름 조출부(2)에 장전함으로써, 필름 조출부(2)로부터 긴 필름이 풀어내진다. 한편, 후자의 경우, 필름 조출부(2)는 긴 필름의 제막 후, 그 긴 필름을 권취할 일 없이, 연신부(5)에 대하여 풀어내게 된다.

반송 방향 변경부(3)는 필름 조출부(2)로부터 풀어내지는 긴 필름의 반송 방향을, 경사 연신 텐터로서의 연신부(5)의 입구를 향하는 방향으로 변경하는 것이다. 이러한 반송 방향 변경부(3)는 예를 들어 필름을 반송하면서 접는 것에 의해 반송 방향을 변경하는 턴 바나, 그 턴 바를 필름에 평행한 면 내에서 회전시키는 회전 테이블을 포함하여 구성되어 있다.

반송 방향 변경부(3)에서 긴 필름의 반송 방향을 상기와 같이 변경함으로써, 제조 장치(1) 전체의 폭을 보다 좁게 하는 것이 가능하게 되는 것 이외에, 필름의 송출 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되어, 막 두께, 광학값의 변동이 작은 경사 연신 필름을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 필름 조출부(2) 및 반송 방향 변경부(3)를 이동 가능(슬라이드 가능, 선회 가능)하게 하면, 연신부(5)에 있어서 긴 필름의 폭 방향의 양단부를 무는 좌우의 클립(파지구)의 필름에의 물림 불량을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 필름 조출부(2)는 연신부(5)의 입구에 대하여 소정 각도로 긴 필름을 보낼 수 있도록, 슬라이드 및 선회 가능하게 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 반송 방향 변경부(3)의 설치를 생략한 구성으로 할 수도 있다.

가이드 롤(4)은 긴 필름의 주행 시의 궤도를 안정시키기 위해서, 연신부(5)의 상류측에 적어도 1개 설치되어 있다. 또한, 가이드 롤(4)은 필름을 끼우는 상하 한 쌍의 롤 쌍으로 구성되어도 되고, 복수의 롤 쌍으로 구성되어도 된다. 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)은 필름의 주행을 안내하는 종동 롤이며, 도시하지 않은 베어링부를 통하여 각각 회전 가능하게 축지지된다. 가이드 롤(4)의 재질로서는, 공지된 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 필름의 흠집 발생을 방지하기 위해서, 가이드 롤(4)의 표면에 세라믹 코팅을 실시하거나, 알루미늄 등의 경금속에 크롬 도금을 실시하는 등에 의해 가이드 롤(4)을 경량화하는 것이 바람직하다.

또한, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)보다도 상류측의 롤 중 1개는, 고무 롤을 압접시켜서 닙하는 것이 바람직하다. 이러한 닙롤로 함으로써, 필름의 흐름 방향에 있어서의 풀어내기 장력의 변동을 억제하는 것이 가능하게 된다.

연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)의 양단(좌우)의 한 쌍의 베어링부에는, 당해 롤에 있어서 필름에 발생하고 있는 장력을 검출하기 위한 필름 장력 검출 장치로서, 제1 장력 검출 장치, 제2 장력 검출 장치가 각각 설치되어 있다. 필름 장력 검출 장치로서는, 예를 들어 로드셀을 사용할 수 있다. 로드셀로서는, 인장 또는 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다. 로드셀은, 착력점에 작용하는 하중을 변형체에 설치된 변형 게이지에 의해 전기 신호로 변환하여 검출하는 장치이다.

로드셀은, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)의 좌우 베어링부에 설치됨으로써, 주행중의 필름이 롤에 미치는 힘, 즉 필름의 양쪽 측연부 근방에 발생하고 있는 필름 진행 방향에 있어서의 장력을 좌우 독립적으로 검출한다. 또한, 롤의 베어링부를 구성하는 지지체에 변형 게이지를 직접 설치하고, 그 지지체에 발생하는 변형에 기초하여 하중, 즉 필름 장력을 검출하도록 해도 된다. 발생하는 변형과 필름 장력의 관계는, 미리 계측되어, 기지인 것으로 한다.

필름 조출부(2) 또는 반송 방향 변경부(3)로부터 연신부(5)에 공급되는 필름의 위치 및 반송 방향이, 연신부(5)의 입구를 향하는 위치 및 반송 방향으로부터 어긋나 있는 경우, 이 어긋남양에 따라, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)에 있어서의 필름의 양쪽 측연부 근방의 장력에 차가 발생하게 된다. 따라서, 상술한 바와 같은 필름 장력 검출 장치를 설치하여 상기 장력 차를 검출함으로써, 당해 어긋남의 정도를 판별할 수 있다. 즉, 필름의 반송 위치 및 반송 방향이 적정하면(연신부(5)의 입구를 향하는 위치 및 방향이라면), 상기 가이드 롤(4)에 작용하는 하중은 축방향의 양단에서 대략 균등하게 되지만, 적정하지 않으면, 좌우에서 필름 장력에 차가 발생한다.

따라서, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)의 좌우 필름 장력 차가 동등해지도록, 예를 들어 상기 반송 방향 변경부(3)에 의해 필름의 위치 및 반송 방향(연신부(5)의 입구에 대한 각도)을 적절하게 조정하면, 연신부(5)의 입구부의 파지구에 의한 필름의 파지가 안정되어, 파지구 벗어남 등의 장해의 발생을 적게 할 수 있다. 또한, 연신부(5)에 의한 경사 연신 후의 필름의 폭 방향에 있어서의 물성을 안정시킬 수 있다.

가이드 롤(6)은 연신부(5)에서 경사 연신된 필름의 주행 시의 궤도를 안정시키기 위해서, 연신부(5)의 하류측에 적어도 1개 설치되어 있다.

반송 방향 변경부(7)는 연신부(5)로부터 반송되는 연신 후의 필름 반송 방향을, 필름 권취부(8)를 향하는 방향으로 변경하는 것이다.

여기서, 배향각(필름의 면 내 지상축의 방향)의 미세 조정이나 제품 베리에이션에 대응하기 위해서, 연신부(5)의 입구에서의 필름 진행 방향과 연신부(5)의 출구에서의 필름 진행 방향이 이루는 각도의 조정이 필요해진다. 이 각도 조정을 위해서는, 제막한 필름의 진행 방향을 반송 방향 변경부(3)에 의해 변경하여 필름을 연신부(5)의 입구에 유도하거나, 및/또는 연신부(5)의 출구로부터 나온 필름의 진행 방향을 반송 방향 변경부(7)에 의해 변경하여 필름을 필름 권취부(8)의 방향으로 되돌릴 필요가 있게 된다.

또한, 제막 및 경사 연신을 연속하여 행하는 것이, 생산성이나 수율의 점에서 바람직하다. 제막 공정, 경사 연신 공정, 권취 공정을 연속하여 행하는 경우, 반송 방향 변경부(3) 및/또는 반송 방향 변경부(7)에 의해 필름의 진행 방향을 변경하고, 제막 공정과 권취 공정에서 필름의 진행 방향을 일치시킴으로써, 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 필름 조출부(2)로부터 풀어내지는 필름의 진행 방향(조출 방향)과, 필름 권취부(8)에서 권취되기 직전의 필름 진행 방향(권취 방향)을 일치시킴으로써, 필름 진행 방향에 대한 장치 전체의 폭을 작게 할 수 있다.

또한, 제막 공정과 권취 공정에서 필름의 진행 방향은 반드시 일치시킬 필요는 없지만, 필름 조출부(2)와 필름 권취부(8)가 간섭하지 않는 레이아웃이 되도록, 반송 방향 변경부(3) 및/또는 반송 방향 변경부(7)에 의해 필름의 진행 방향을 변경하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 반송 방향 변경부(3·7)로서는, 에어 플로우 롤 또는 에어 턴바를 사용하는 등, 공지된 방법으로 실현할 수 있다.

필름 권취부(8)는 연신부(5)로부터 반송 방향 변경부(7)를 통하여 반송되는 필름을 권취하는 것이며, 예를 들어 와인더 장치, 어큠 장치, 드라이브 장치 등으로 구성된다. 필름 권취부(8)는 필름의 권취 위치를 조정하기 위해, 가로 방향으로 슬라이드할 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

필름 권취부(8)는 연신부(5)의 출구에 대하여 소정 각도로 필름을 인취할 수 있도록, 필름의 인취 위치 및 각도를 미세하게 제어할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 막 두께, 광학값의 변동이 작은 긴 경사 연신 필름을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 필름의 주름 발생을 유효하게 방지할 수 있음과 함께, 필름의 권취성이 향상되기 때문에, 필름을 길게 권취하는 것이 가능하게 된다.

이 필름 권취부(8)는 연신부(5)에서 연신되어서 반송되는 필름을 일정한 장력으로 잡아당기는 인취부를 구성하고 있다. 또한, 연신부(5)와 필름 권취부(8) 사이에, 필름을 일정한 장력으로 잡아당기기 위한 인취 롤을 설치해도 된다. 또한, 상술한 가이드 롤(6)에 상기 인취 롤로서의 기능을 갖게 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 연신 후의 필름 인취 장력 T(N/m)는 100N/m<T<300N/m, 바람직하게는 150N/m<T<250N/m의 사이로 조정하는 것이 바람직하다. 상기 인취 장력이 100N/m 이하이면, 필름의 이완이나 주름이 발생하기 쉽고, 리타데이션, 배향각의 필름 폭 방향의 프로파일도 악화된다. 반대로, 인취 장력이 300N/m 이상이 되면, 배향각의 필름 폭 방향의 변동이 악화되어, 폭 수율(폭 방향의 취해 효율)을 악화시켜버린다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 인취 장력 T의 변동을 ±5％ 미만, 바람직하게는 ±3％ 미만의 정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 인취 장력 T의 변동이 ±5％ 이상이면 폭 방향 및 흐름 방향(반송 방향)의 광학 특성의 변동이 커진다. 상기 인취 장력 T의 변동을 상기 범위 내로 제어하는 방법으로서는, 연신부(5)의 출구측의 최초의 롤(가이드 롤(6))에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하고, 그 값이 일정해지도록, 일반적인 PID 제어 방식에 의해 인취 롤 또는 필름 권취부(8)의 권취 롤의 회전 속도를 제어하는 방법을 들 수 있다. 상기 하중을 측정하는 방법으로서는, 가이드 롤(6)의 베어링부에 로드셀을 설치하고, 가이드 롤(6)에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하는 방법을 들 수 있다. 로드셀로서는, 인장형이나 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다.

연신 후의 필름은, 연신부(5)의 파지구에 의한 파지가 개방되어서, 연신부(5)의 출구로부터 배출되어, 파지구로 파지되어 있었던 필름의 양단(양측)이 트리밍된 후에, 순차 권취 코어(권취 롤)에 권취되어서, 긴 경사 연신 필름의 권회체가 된다. 또한, 상기 트리밍은, 필요에 따라 행하여지면 된다.

또한, 긴 경사 연신 필름을 권취하기 전에, 필름끼리의 블로킹을 방지할 목적으로, 마스킹 필름을 긴 경사 연신 필름에 겹쳐서 동시에 권취해도 되고, 권취에 의해 겹치는 긴 경사 연신 필름 중 적어도 한쪽(바람직하게는 양쪽)의 단에 테이프 등을 접합하면서 권취해도 된다. 마스킹 필름으로서는, 긴 경사 연신 필름을 보호할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 들 수 있다.

또한, 긴 경사 연신 필름을 권취하기 전에, 그 필름 중 적어도 한쪽 면(바람직하게는 양쪽 면)의 폭 방향의 양단부에, 널링부 또는 엠보싱부라고 불리는, 필름면보다도 불룩하게 한 부분(볼록부)을 형성함으로써, 필름을 권취했을 때의 필름끼리의 블로킹을 방지하게 해도 된다. 또한, 널링부의 높이 및 형상은, 폭 방향의 양단부에서 상이해도 된다(비대칭이어도 된다).

(연신부의 상세)

이어서, 상술한 연신부(5)의 상세에 대하여 설명한다. 도 2는, 연신부(5)의 레일 패턴의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 단, 이것은 일례이며, 연신부(5)의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다.

본 실시 형태에 있어서의 긴 경사 연신 필름의 제조는, 연신부(5)로서, 경사 연신 가능한 텐터(경사 연신기)를 사용하여 행하여진다. 이 텐터는, 긴 필름을, 연신 가능한 임의의 온도로 가열하고, 경사 연신하는 장치이다. 이 텐터는, 가열 존(Z)과, 좌우에서 한 쌍의 레일(Ri·Ro)과, 레일(Ri·Ro)을 따라서 주행하여 필름을 반송하는 다수의 파지구(Ci·Co)(도 2에서는, 1조의 파지구만을 도시)를 구비하고 있다. 또한, 가열 존(Z)의 상세에 대해서는 후술한다. 레일(Ri·Ro)은, 각각, 복수의 레일부를 연결부로 연결하여 구성되어 있다(도 2 중의 흰색 동그라미는 연결부의 일례다). 파지구(Ci·Co)는, 필름의 폭 방향의 양단을 파지하는 클립으로 구성되어 있다.

도 2에 있어서, 긴 필름의 풀어내기 방향 D1은, 연신 후의 긴 경사 연신 필름의 권취 방향 D2와 달리, 권취 방향 D2와의 사이에서 풀어내기 각도 θi를 이루고 있다. 풀어내기 각도 θi는 0°를 초과하고 90° 미만인 범위에서, 원하는 각도로 임의로 설정할 수 있다.

이와 같이, 풀어내기 방향 D1과 권취 방향 D2가 상이하기 때문에, 텐터의 레일 패턴은 좌우에서 비대칭인 형상으로 되어 있고, 필름의 반송 경로가 도중에 굴곡되어 있다. 그리고, 제조해야할 긴 경사 연신 필름에 부여하는 배향각 θ, 연신 배율 등에 따라, 레일 패턴을 수동 또는 자동으로 조정할 수 있게 되어 있다. 본 실시 형태의 제조 방법으로 사용되는 경사 연신기에서는, 레일(Ri·Ro)을 구성하는 각 레일부 및 레일 연결부의 위치를 자유롭게 설정하고, 레일 패턴을 임의로 변경할 수 있는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서, 텐터의 파지구(Ci·Co)는, 전후의 파지구(Ci·Co)와 일정 간격을 유지하고, 일정 속도로 주행하게 되어 있다. 파지구(Ci·Co)의 주행 속도는 적절히 선택할 수 있지만, 통상, 1 내지 150m/분이다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 필름을 반송 방향에 있어서 확실하게 가열하여 온도 변화를 부여하는 것과, 필름의 생산성을 고려하여, 20 내지 100m/분인 것이 바람직하다. 좌우 한 쌍의 파지구(Ci·Co)의 주행 속도의 차는, 주행 속도의 통상 1％ 이하, 바람직하게는 0.5％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1％ 이하이다. 이것은, 연신 공정 출구에서 필름의 좌우에 진행 속도차가 있으면, 연신 공정 출구에 있어서의 주름, 치우침이 발생하기 때문에, 좌우의 파지구(Ci·Co)의 속도차는, 실질적으로 동일 속도일 것이 요구되기 때문이다. 일반적인 텐터 장치 등에서는, 체인을 구동하는 스프로킷의 톱니의 주기, 구동 모터의 주파수 등에 따라, 초 이하의 오더로 발생하는 속도 편차가 있어, 종종 수％의 불균일을 발생하지만, 이들은 본 발명의 실시 형태에서 설명하는 속도차에는 해당하지 않는다.

본 실시 형태의 제조 방법에서 사용되는 경사 연신기에 있어서, 특히 필름의 반송이 비스듬해지는 개소에 있어서, 파지구의 궤적을 규제하는 레일에는, 종종 큰 굴곡률이 구해진다. 급격한 굴곡에 의한 파지구끼리의 간섭, 또는 국소적인 응력 집중을 피할 목적으로, 굴곡부에서는 파지구의 궤적이 곡선을 그리도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 긴 필름에 경사 방향의 배향을 부여하기 위하여 사용되는 경사 연신 텐터는, 레일 패턴을 다양하게 변화시킴으로써, 필름의 배향각을 자유(자재)로 설정할 수 있고, 또한, 필름의 배향축(지상축)을 필름 폭 방향에 걸쳐서 좌우 균등하게 고정밀도로 배향시킬 수 있고, 또한, 고정밀도로 필름 두께나 리타데이션을 제어할 수 있는 텐터인 것이 바람직하다.

이어서, 연신부(5)에서의 연신 동작에 대하여 설명한다. 긴 필름은, 그 양단이 좌우의 파지구(Ci·Co)에 의해 파지되어, 가열 존(Z) 내에서 파지구(Ci·Co)의 주행에 따라 반송된다. 좌우의 파지구(Ci·Co)는, 연신부(5)의 입구부(도면 중 A의 위치)에 있어서, 필름의 진행 방향(풀어내기 방향 D1)에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있고, 좌우 비대칭인 레일(Ri·Ro) 상을 각각 주행하고, 연신 종료 시의 출구부(도면 중 B의 위치)에서 파지한 필름을 개방한다. 파지구(Ci·Co)로부터 개방된 필름은, 전술한 필름 권취부(8)에서 권취 코어에 권취된다. 한 쌍의 레일(Ri·Ro)은, 각각 무단상의 연속 궤도를 갖고 있으며, 텐터의 출구부에서 필름의 파지를 개방한 파지구(Ci·Co)는, 외측의 레일을 주행하여 순차 입구부로 되돌려지게 되어 있다.

이때, 레일(Ri·Ro)은 좌우 비대칭이기 때문에, 도 2의 예에서는, 도면 중 A의 위치에서 상대하고 있었던 좌우의 파지구(Ci·Co)는, 레일(Ri·Ro) 상을 주행함에 따라서, 레일(Ri)측(인 코스측)을 주행하는 파지구(Ci)가 레일(Ro)측(아웃 코스측)을 주행하는 파지구(Co)에 비하여 선행하는 위치 관계가 된다.

즉, 도면 중 A의 위치에서 필름의 풀어내기 방향 D1에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있었던 파지구(Ci·Co) 중, 한쪽 파지구(Ci)가 필름의 연신 종료 시의 위치 B에 먼저 도달했을 때에는, 파지구(Ci·Co)를 연결한 직선이 필름의 권취 방향 D2에 대략 수직인 방향에 대하여 각도 θL만큼 경사져 있다. 이상의 소작을 갖고, 긴 필름이 폭 방향에 대하여 θL의 각도로 경사 연신되게 된다. 여기서, 대략 수직이란, 90±1°의 범위에 있는 것을 나타낸다.

이어서, 상기 가열 존(Z)의 상세에 대하여 설명한다. 연신부(5)의 가열 존(Z)은, 예열 존(Z1), 연신 존(Z2) 및 열 고정 존(Z3)으로 구성되어 있다. 연신부(5)에서는, 파지구(Ci·Co)에 의해 파지된 필름은, 예열 존(Z1), 연신 존(Z2), 열 고정 존(Z3)을 순서대로 통과한다. 본 실시 형태에서는, 예열 존(Z1)과 연신 존(Z2)은 격벽으로 구획되어 있고, 연신 존(Z2)과 열 고정 존(Z3)은 격벽으로 구획되어 있다. 또한, 예열 존(Z1), 연신 존(Z2), 열 고정 존(Z3)의 각각의 존 내에서, 적절히 격벽설치해도 된다(각 존의 내부를 추가로 격벽으로 분할해도 된다).

예열 존(Z1)이란, 가열 존(Z)의 입구부에 있어서, 필름의 양단을 파지한 파지구(Ci·Co)가, 좌우에서(필름 폭 방향으로) 일정한 간격을 유지한 채 주행하는 구간을 가리킨다.

연신 존(Z2)이란, 필름의 양단을 파지한 파지구(Ci·Co)의 간격이 개방되기 시작하여, 소정의 간격이 될 때까지의 구간을 가리킨다. 이때, 상술한 바와 같이 경사 연신이 행하여지지만, 필요에 따라 경사 연신 전후에 있어서 세로 방향 또는 가로 방향으로 연신해도 된다. 즉, 연신 존(Z2)에서는, 필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구(Ci·Co)로 파지하면서, 한쪽 파지구(Ci)를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구(Co)를 상대적으로 지연시켜서 필름을 반송함과 함께, 필름의 반송 경로를 도중에 굴곡시킴으로써, 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정이 행하여진다.

열 고정 존(Z3)이란, 연신 존(Z2)에서의 경사 연신 공정의 종료 후에, 경사 연신 필름의 광학 축(지상축)을 고정하기 위한 구간을 가리킨다. 즉, 열 고정 존(Z3)에서는, 경사 연신 필름의 광학 축을 고정하기 위한 열 고정 공정이 행하여진다. 열 고정 존(Z3)에서는, 양단의 파지구(Ci·Co)가 서로 평행을 유지한 채 주행한다. 이에 의해, 경사 연신 필름의 광학 축이 고정된다.

또한, 연신 후의 필름은, 열 고정 존(Z3)을 통과한 후에, 존 내의 온도가 필름을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg(℃) 이하로 설정되는 구간(냉각 존)을 통과해도 된다.

열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg에 대하여 예열 존(Z1)의 온도는 Tg 내지 Tg+60℃, 연신 존(Z2)의 온도는 Tg 내지 Tg+50℃, 열 고정 존(Z3) 및 냉각 존의 온도는 Tg-40 내지 Tg+30℃로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 예열 존(Z1), 연신 존(Z2) 및 열 고정 존(Z3)의 길이는 적절히 선택할 수 있고, 연신 존(Z2)의 길이에 대하여 예열 존(Z1)의 길이는 통상 50 내지 200％, 열 고정 존(Z3)의 길이는 통상 50 내지 150％이다.

또한, 연신 전의 필름의 폭을 Wo(mm)라 하고, 연신 후의 필름 폭을 W(mm)라 하면, 연신 공정에서의 연신 배율 R(W/Wo)은 바람직하게는 1.1 내지 3.0, 보다 바람직하게는 1.15 내지 2.0이다. 연신 배율이 이 범위에 있으면, 필름의 폭 방향의 두께 불균일이 작아지므로 바람직하다.

〔경사 연신 공정에서의 필름의 온도 제어에 대해서〕

이어서, 경사 연신 공정을 행하는 연신 존(Z2)에서의 필름의 반송 방향(길이 방향)의 온도 제어에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 경사 연신 공정에 있어서, 경사 방향으로 연신하기 위한 반송 경로의 원호상의 굴곡 개시 시점과 종료 시점에서, 필름의 온도를 상이하게 하고 있다. 또한, 이하에서의 설명에 있어서, 반송 경로의 굴곡이란, 반송 경로가 원호상으로 굴곡되어 있는 것, 즉, 반송 경로가 원활하게 구부러져 있는 것을 의미하는 것으로 한다.

여기서, 도 3은, 연신부(5)에서의 필름의 반송 경로(동 도면에서는 굵은 실선의 화살표로 나타낸다)가 도중에 굴곡되는 모습을 모식적으로 도시하고 있다. 필름의 반송 경로는, 상술한 바와 같이, 필름의 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 파지구(Ci·Co)가 주행하는 레일(Ri·Ro)의 위치나 굴곡 정도(곡률)를 조정함으로써 변화시킬 수 있다. 상기 「경사 방향으로 연신하기 위한 반송 경로의 굴곡 개시 시점」란, 레일(Ri·Ro)에 있어서, 경사 연신을 행하기 위하여 원호상으로 굴곡되어 있는 굴곡부(Q1·Q2)의 가장 상류측의 점 P11·P21을 연결하는 선 상에 반송되는 필름의 임의의 점이 도달하는 시점을 가리킨다. 또한, 상기 「굴곡의 종료 시점」란, 레일(Ri·Ro)에 있어서, 굴곡부(Q1·Q2)의 가장 하류측의 점 P12·P22를 연결하는 선 위를, 반송되는 필름의 임의의 점이 통과하는 시점을 가리킨다.

또한, 점 P11·P21을 연결하는 선 상에 필름이 도달하면, 거기에서 필름의 반송 방향이 원호상으로 굴곡되기 시작하여, 경사 연신 후의 필름 배출 방향으로 변화한다. 이것으로부터, 「경사 방향으로 연신하기 위한 반송 경로의 굴곡 개시 시점」이란, 필름의 반송 방향을 나타내는 벡터의 방향이, 경사 연신 전의 방향으로부터 경사 연신 후의 배출 방향을 향하여 변화하기 시작하는 시점이라고 할 수도 있다. 또한, 「굴곡의 종료 시점」란, 필름의 반송 방향을 나타내는 벡터의 방향이, 경사 연신 후의 배출 방향과 일치한 시점이라고 할 수도 있다.

또한, 점 P11·P21을 연결하는 선분보다도 반송 방향의 상류측에서는, 동도와 같이, 필름에 대하여 가로 연신(프레 연신)이 행하여져도 되고, 가로 연신이 행하여지지 않아도 된다.

도 3에서는, 필름의 폭 방향에서(폭 방향의 모든 점에 대해서), 반송 경로의 굴곡이 동시에 개시되고, 동시에 종료되는 예를 나타내고 있지만, 굴곡부(Q1·Q2)의 길이나 굴곡 정도에 따라서는, 필름의 폭 방향 선행측(경사 연신 시에 선행하는 파지구(Ci)측)과, 지연측(경사 연신 시에 지연하는 파지구(Co)측)에서, 반송 경로의 굴곡이 개시 또는 종료되는 타이밍이 상이한 경우가 있다. 이 경우, 「경사 연신을 위한 반송 경로의 굴곡 개시 시점」이란, 필름의 선행측 및 지연측의 단부 중 어느 것이, 점 P11·P21을 연결하는 선 상에 보다 빨리 도달하는 시점을 가리키고, 「굴곡의 종료 시점」이란, 필름의 선행측 및 지연측의 단부 중 어느 것이, 점 P12·P22를 연결하는 선 상에 의해 늦게 도달하는 시점을 가리킨다. 이하에서의 설명에 있어서, 상기 굴곡의 개시(시점)부터 종료(시점)까지의 구간을, 경사 연신이 행하여지는 영역, 또는 경사 연신 영역이라고도 칭한다.

도 4는, 상기 연신부(5)의 다른 도시된 방식을 나타내고 있다. 동 도면과 같이, 연신 존(Z2)에 있어서, 편의적으로, 레일(Ri·Ro)을 직선상으로 연결시켜서 도시하는 경우도 있지만, 이 경우에도, 실제로는, 필름의 반송 경로를 원호상으로 굴곡시켜서 경사 연신을 행하는 경우가 있다. 따라서, 이러한 도면에 있어서는, 연신부(5)에서의 필름의 반송 경로를 도시하면, 굵은 실선의 화살표와 같이 되고, 점 Q11·Q12를 연결하는 선분보다도 상류측의 위치에서 반송 경로의 원호상의 굴곡이 개시되고, 상기 선분보다도 하류측의 위치에서 반송 경로의 원호상의 굴곡이 종료된다. 또한, 점 Q11·Q12는, 도 3에서 나타낸 굴곡부(Q1·Q2)의 곡률이 최대가 되는 점, 또는 굴곡부(Q1·Q2)의 반송 방향의 중간점을 가리킨다. 따라서, 도 4의 예에서도, 점 Q11·Q12를 연결하는 선분보다도 상류측에서, 반송 방향의 굴곡이 개시하는 위치(점 P11'·P21'를 연결하는 선분)를 도 3의 점 P11·P21을 연결하는 선분과 대응짓고, 점 Q11·Q12를 연결하는 선분보다도 하류측에서, 반송 방향의 굴곡이 종료되는 위치(점 P12'·P22'를 연결하는 선분)를 도 3의 점 P12·P22를 연결하는 선분과 대응지어서 생각함으로써 본 실시 형태의 필름 반송 방향의 온도 제어를 적용할 수 있다.

(필름 반송 방향의 온도 제어의 방법)

이하, 경사 연신 공정에서의, 필름의 반송 방향의 온도 제어의 구체적인 방법에 대하여 설명한다.

도 5는, 연신부(5)의 필름 반송 방향에 있어서의 온도 제어의 일례를 모식적으로 도시하고 있다. 동도의 예에서는, 경사 연신 영역에서, 필름의 온도 분포를 반송 방향으로 2단계로 제어하고 있다. 보다 구체적으로는, 경사 연신 영역에서 반송 방향 상류측의 필름의 온도를, 하류측의 필름의 온도보다도 높게 하고 있다. 즉, 경사 연신 영역에서, 반송 경로의 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도를, 상기 굴곡의 개시 시점의 필름 온도보다도 낮게 하고 있다. 이러한 반송 방향의 온도 제어는, 필름의 폭 방향으로 길고, 또한, 출력(가열 능력)이 상이한 2개의 가열부(11·12)를, 경사 연신 영역에서 반송 방향으로 나란히 배치함으로써 실현할 수 있다. 단, 가열부(11)의 출력은, 가열부(12)의 출력보다도 크다.

이러한 가열부(11·12)는, 필름의 상면측 및 하면측 중 적어도 한쪽에 배치되면 된다. 가열부(11·12)는, 열풍을 분출하는 노즐이나, 적외선 히터에 의해 구성할 수 있다. 예를 들어 노즐로부터 분출하는 열풍의 풍량을, 가열부(12)보다도 가열부(11)에서 높이거나, 열풍의 온도를, 가열부(12)보다도 가열부(11)에서 높게 하거나, 히터 출력(와트수)을 가열부(12)보다도 가열부(11)에서 높게 함으로써, 도 6에서 나타낸 바와 같은 온도 분포를 실현할 수 있다. 단, 필름의 진동 등을 최대한 억제하는 관점에서, 가열부(11·12)의 온도(열풍의 온도, 가열부의 출력)를 변화시키는 쪽이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 가열부(11)는 필름을 가열하는 가열 영역(11a)을 1개만 갖고 있으며, 가열부(12)는 필름을 가열하는 가열 영역(12a)을 1개만 갖고 있다. 이들 가열 영역(11a·12a)은, 예를 들어 적외선 히터로 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 가열부(11·12)를 사용하여 반송 방향의 필름의 온도를 제어하고 있지만, 가열부의 개수는 단수여도 된다. 즉, 단일의 가열부에 의해 필름의 반송 방향에서 가열 온도를 변화시키는 구성이어도 된다.

또한, 필름 온도를 반송 방향으로 변화시키는 수단으로서, 상류측 또는 하류측을 기준으로 하여, 그 반대측을 가열, 또는 냉각하는 수단도 채택할 수 있다. 상기 수단으로서는, 상류측과 하류측에서 온도가 다른 바람을 분사하거나, 바람의 온도는 일정하고 상류측만을 히터로 가열하거나, 온도가 다른 히터를 사용하여 상류측과 하류측을 가열하는 등, 여러가지 수단이 생각되고, 특별히 제한은 되지 않다.

상기한 바와 같이 경사 연신 영역에서, 반송 경로의 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도를, 상기 굴곡의 개시 시점의 필름 온도보다도 낮게 함으로써, 경사 연신이 진행함에 따라서 필름 자체의 수축 거동을 활용하여, 필름을 폭 방향으로 이완되기 어렵게 하여, 경사 연신 시의 필름의 팽팽함을 안정시킬 수 있다. 이에 의해, 경사 연신 시의 필름의 진동을 저감할 수 있고, 이 진동에 의해 필름의 반송 방향에 있어서 가열 불균일이 발생하는 것을 저감할 수 있다. 그 결과, 필름의 반송 방향에서 면 내 위상차 Ro의 불균일이 발생하는 것을 저감할 수 있다. 따라서, 제조된 경사 연신 필름을 OLED의 외광 반사 방지를 위한 원편광판에 적용한 경우에도, 상기 반송 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일에 기인하는 색감 불균일을 저감할 수 있다.

여기서, 경사 연신 영역에서의 상기 굴곡의 개시 시점의 필름 온도를 T1(℃)이라 하고, 상기 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도를 T2(℃)라 했을 때, 필름에 반송 방향의 온도 변화를 부여하여 필름의 팽팽함을 안정시키고, 필름의 진동을 저감하여 반송 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일을 확실하게 저감하는 관점에서,

(T1-T2)≥1℃

인 것이 바람직하고,

(T1-T2)≥2℃

인 것이 보다 바람직하다.

또한, T1-T2의 상한에 대해서는 특별히 규정하고 있지 않지만, T1-T2가 너무 커지면, 즉, T2가 너무 낮아지면, T2가 연신 시의 적정한 온도 범위로부터 벗어날 우려가 있고, 이 온도 범위를 벗어나면, 연신 시에 필름이 파단될 우려가 있다. 따라서, T1-T2의 상한은, 연신 시의 필름의 파단이 발생하지 않는 범위에서 설정되면 되고, 예를 들어,

(T1-T2)≤40℃

이면 된다고 할 수 있다.

또한, 상기 필름 온도에 대해서는, 비접촉 온도 센서로 측정할 수 있다. 구체적으로는 내열형 비접촉 온도 센서(IRtec Rayomatic 14, (주)유로트론제)를 사용하여 연신중인 필름의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 가열, 냉각의 온도 영역은 특별히 한정되지 않고 원하는 면 내 리타데이션을 확보할 수 있는 온도 영역에서, 가열 또는 냉각을 실시하면 된다.

도 5의 예에서는, 경사 연신 영역에서, 필름 온도를 반송 방향으로 2단계로 제어하고 있지만, 3단계 이상으로 변화시켜도 된다. 즉, 필름 온도를 반송 방향 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서, 온도가 3단계로 낮아지도록 변화시켜도 되고(도 9, 도 10 참조), 그 이상의 단계수로 변화시켜도 된다. 이와 같이, 필름 온도를 반송 방향으로 3단계 이상으로 변화시킴으로써, 반송 방향의 필름의 온도를 미세하게 제어할 수 있기 때문에, 경사 연신 시의 필름의 팽팽함을 보다 안정시킬 수 있다. 그 결과, 필름의 진동을 저감하여, 반송 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일을 보다 확실하게 저감할 수 있다.

또한, 경사 연신 영역에서의 상기 굴곡의 종료 시점에서의 필름의 온도 T2가, 상기 굴곡의 개시 시점에서의 필름의 온도 T1(℃)보다도 낮으면, 그 사이의 온도 변화는 어떤 변화여도 된다. 예를 들어 도 6의 a1에 도시한 바와 같이, 굴곡의 개시부터 얼마간, 필름 온도는 일정(T1)하고, 도중부터 필름 온도가 T2까지 감소되는 변화여도 되고, a2 및 a3과 같이, 필름 온도가 T1부터 T2까지 단조롭게(연속적으로) 감소하는 변화여도 되고, a4와 같이, 굴곡의 개시 후, 필름 온도가 T1부터 즉시 감소되고, 온도 일정에서 소정 시간 경과한 후, 다시 감소되어 T2까지 변화해도 된다.

이상으로부터, 경사 연신 영역에서는, 필름의 온도를 반송 방향으로 단계적 또는 연속적으로 변화시키면 된다고 할 수 있다.

또한, a5와 같이, 필름 온도가 T1로부터 즉시 T2까지 감소되고, 굴곡 도중부터 굴곡 종료까지 필름 온도가 T2로 유지되어도 된다.

또한, 굴곡 개시부터 굴곡 종료까지의 도중에, 필름 온도는 일시적으로 저온이 되어도 된다. 보다 구체적으로는, T1 및 T2보다도 낮은 온도를 T3(℃)라 했을 때, a6과 같이, 굴곡 개시부터 굴곡 종료까지에서, 필름 온도가 T1, T3, T2의 순서로 변화해도 된다. 또한, ΔT1=T1-T2로 하고, ΔT2=T2-T3라 했을 때, ΔT2≤0.5·ΔT1인 것이 바람직하고, ΔT2≤0.3·ΔT1인 것이 보다 바람직하고, ΔT2≤0.1·ΔT1인 것이 보다 한층 바람직하다.

또한, 경사 연신 영역에서, 굴곡의 종료 시점의 필름의 온도가 굴곡의 개시 시점보다도 낮아지도록, 필름의 온도를 제어할 수 있는 것이라면, 그 방법은 상술한 가열부에 의한 가열에는 한정되지 않는다. 예를 들어 냉각풍을 내는 냉각기를 단독으로, 또는 가열부와 병용하여 사용해도, 본 실시 형태와 같은 경사 연신 영역에서의 필름의 온도 제어는 가능하다.

(필름 폭 방향의 온도 제어에 대해서)

도 7은, 필름의 온도 제어의 다른 예를 모식적으로 도시하고 있다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 경사 연신 영역에서, 필름의 온도를, 반송 방향으로 가하여 폭 방향으로도 변화시켜도 된다. 즉, 예를 들어 경사 연신 영역에서의 상류측의 영역(굴곡의 개시측의 영역)에 있어서, 가열부(11)와 가열부(21)를 폭 방향으로 나란히 배치하고, 필름 온도를 폭 방향으로 변화시켜도 된다. 또한, 가열부(21)로서는, 가열부(11)와 동일한 노즐이나 적외선 히터로 구성할 수 있다. 단, 가열부의 출력은, 예를 들어 가열부(11)>가열부(21)>가열부(12)로 한다.

이와 같이, 필름 온도를 반송 방향 뿐만 아니라, 폭 방향으로도 변화시킴으로써, 필름의 폭 방향에 있어서의 면 내 위상차 Ro의 변동을 저감하는 것이 가능하게 되고, 이에 의해 OLED에 적용했을 때의 색감 불균일을 더 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 7에서는, 폭 방향의 지연측이 선행측보다도 필름 온도가 높아지도록, 가열부(11·21)를 배치하여 필름을 가열하도록 하고 있지만, 지연측과 선행측에서 어느 쪽 필름 온도를 높게 할 지는, 경사 연신 영역의 레일 위치(굴곡의 개시 시점, 종료 시점)나 굴곡 정도에 따라 설정되면 된다. 즉, 필름의 폭 방향 면 내 위상차 Ro의 변동을 저감할 수 있는 것이라면, 필름의 지연측과 선행측에서 어느 쪽 온도를 높게 해도 된다.

도 8은, 필름의 온도 제어의 또 다른 예를 모식적으로 도시하고 있다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 경사 연신 영역의 반송 방향 전체에 걸쳐, 필름 온도를 폭 방향으로 변화시켜도 된다. 즉, 경사 연신 영역에서의 상류측의 영역에서, 가열부(11·21)를 폭 방향으로 나란히 배치하고, 하류측의 영역에서도, 가열부(21·12)를 나란히 배치해도 된다. 이 경우에는, 반송 방향 및 폭 방향의 양방향에 있어서, 경사 연신 시의 필름의 팽팽함을 안정화시킬 수 있기 때문에, 필름의 전체면에 걸쳐 면 내 위상차 Ro의 변동을 확실하게 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 필름 온도를 폭 방향으로 변화시키는 수단으로서, 지연측, 또는 선행측을 기준으로 하여, 그 반대측을 가열, 또는 냉각하는 수단도 채택할 수 있다. 상기 수단으로서는, 지연측과 선행측에서 온도가 다른 바람을 분사하거나, 바람의 온도는 일정하고 지연측 및 선행측의 한쪽만을 히터로 가열하거나, 온도가 다른 히터를 사용하여 지연측과 선행측을 가열하는 등, 여러가지 수단이 생각되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.

(가열부의 바람직한 배치예)

이어서, 경사 연신 영역에서, 가열부의 바람직한 배치예에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 출력이 같은 가열부를 폭 방향으로 배열하는 경우에 대하여 설명하지만, 출력이 다른 가열부를 폭 방향으로 배열하는 경우에 대해서도 마찬가지로 생각할 수 있다. 또한, 이하에서는, 가열부의 출력은, 가열부(11)(가열 영역(11a))>가열부(12)(가열 영역(12a))>가열부(13)(가열 영역(13a))로 한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 경사 연신 영역에서, 복수의 가열부(11·12·13)를 반송 방향 상류측으로부터 하류측을 향해서 이 순으로 배치하고, 또한, 복수의 가열부(11·11)를 폭 방향으로 나란히 배치하고, 복수의 가열부(12·12)를 폭 방향으로 나란히 배치하고, 복수의 가열부(13·13)를 폭 방향으로 나란히 배치하고, 필름을 가열하는 경우, 각 가열부(11 내지 13)의 가열 영역은, 필름의 폭 방향 및 반송 방향의 양 방향으로 나란히 위치하게 된다. 이 경우에 있어서, 폭 방향으로 인접하는 가열부(11·11)의 간극부(S), 가열부(12·12)의 간극부(S), 가열부(13·13)의 간극부(S)가, 필름의 동일한 반송 궤적 상에 위치하면, 필름에서 그 반송 궤적을 취하는 부분은, 다른 부분과 비교하여 가열부(11) 등으로 효율적으로 가열되지 않기 때문에, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro에 변동이 발생한다.

그래서, 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이, 폭 방향으로 인접하는 2개의 가열부(가열 영역)의 간극부(S)(비가열 영역)를 상류측으로부터 하류측을 향하여 연결시킨 가상선 V가, 필름의 임의의 점의 반송 궤적(자세한 파선 참조)으로부터 어긋나도록(불일치가 되도록), 가열부(11 내지 13)를 반송 방향으로 배치하고, 필름을 가열하는 것이 바람직하다. 이 경우, 필름 상의 임의의 점이, 항상 간극부(S)의 바로 아래 또는 바로 위를 통과하여 효율적으로 가열되지 않고 반송된다고 하는 경우가 없어진다. 따라서, 가열 불균일에 의한 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 도 11은, 가열부(11)의 다른 구성예를 도시하는 사시도이며, 도 12는, 가열부(11)의 평면도이다. 이들 도면과 같이, 가열부(11)는 열풍을 분출하는 복수의 분출구(H)를 가열 영역으로서 갖고, 복수의 분출구(H)가 1 방향으로 배열된 노즐로 구성되어도 된다. 그리고, 가열부(11) 및 이것과 동일한 구성의 가열부(출력은 상이한 것으로 한다)를 반송 방향으로 배열하여 필름을 가열해도 된다. 이 경우에도, 각 분출구(H)(복수의 가열 영역)는 필름의 폭 방향 및 반송 방향의 양 방향으로 나란히 위치한다. 이때, 폭 방향으로 인접하는 분출구(H·H)의 사이에 위치하는 이음매(Bo)가, 필름의 동일한 반송 궤적 상에 위치하면, 도 9의 배치의 경우와 마찬가지로, 열풍에 의해 효율적으로 가열되지 않는 부분이 필름에 발생하기 때문에, 필름의 폭 방향 면 내 위상차 Ro에 변동이 발생한다.

그래서, 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 가열부(11 내지 13)의 이음매(Bo)(비가열 영역)를 상류측으로부터 하류측을 향하여 연결시킨 가상선 V가, 필름의 임의의 점의 반송 궤적(자세한 파선 참조)으로부터 어긋나도록(불일치가 되도록), 복수의 가열부(11 내지 13)를 반송 방향으로 배치하고, 필름을 가열하는 것이 바람직하다. 이 경우, 이음매(Bo)가 반송 방향으로 지그재그상으로 산재하기 때문에, 필름 상의 임의의 점이, 항상 이음매(Bo)의 바로 아래 또는 바로 위를 통과하여 효율적으로 가열되지 않고 반송된다고 하는 경우가 없어진다. 이에 의해, 가열 불균일에 의한 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 도 10에서 나타낸 바와 같은, 가열 영역을 1개만 갖는 가열부(가열부(11 내지 13))와, 도 13에서 나타낸 바와 같은, 단체로 복수의 가열 영역을 갖는 노즐(가열부(11 내지 13))을 조합하여, 필름을 가열해도 된다.

이상으로부터, 적어도 하나의 가열 영역을 갖는 가열부를 사용하고, 가열 영역이 필름의 폭 방향 및 반송 방향의 양 방향으로 나란히 위치하도록 가열부를 배치하고, 필름을 가열하는 경우, 상기 가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 가열 영역 사이의 비가열 영역을 반송 방향의 상류측으로부터 하류측을 향하여 연결시킨 가상선 V가, 필름의 임의의 점의 반송 궤적으로부터 어긋나도록 위치하고 있는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이때, 상기 비가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 가열 영역 사이의 간극부(S)를 포함하고 있어도 되고, 폭 방향으로 인접하는 2개의 가열 영역으로서의 분출구(H)의 사이의 이음매(Bo)를 포함하고 있어도 된다.

(연신부의 바람직한 구성예)

도 14에 도시한 바와 같이, 연신부(5)(특히 경사 연신 영역)에서는, 한 쌍의 파지구(Ci·Co)가 주행하는 레일(Ri·Ro)의 각 위치를 조정하기 위한 조정부(M)(레일 이동부나 그것에 수반하는 설비)가 각각 설치되어 있다. 즉, 레일(Ri·Ro)(예를 들어 굴곡부(Q1·Q2))는 조정부(M)에 의해 외측 또는 내측으로 슬라이드하거나, 필름 반송 방향을 따른 면 내에서 회전한다. 이러한 조정부(M)가, 경사 연신 전의 반송 방향(축 AX의 방향)을 따른 방향에 대하여 지연측과 선행측에서 비대칭(평면적으로 보아 비선대칭)으로 배치되면, 연신부(5)의 로 내에서 가열부(11)가 지연측과 선행측에서 대칭으로 배치되어 있어도, 로 내에서 열의 흐름이 바뀌고, 로 내의 위치에 따라 체류 온도가 변동된다.

그래서, 도 15에 도시한 바와 같이, 경사 연신 영역에서는, 복수의 가열부(11)와 조정부(M)를 포함하는 설비부(Y)를, 필름의 경사 연신 전의 반송 방향을 따른 방향에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록 배치하고, 경사 연신을 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 조정부(M)로서, 도 14에서 지연측과 선행측에서 비대칭으로 배치되어 있었던 조정부(M1)에 추가로, 의사적인 조정부(M2)를 지연측과 선행측에서 비대칭으로 배치하고, 이에 의해, 4개의 조정부(M)를, 축 AX를 따른 방향에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록 한다. 이때, 가열부(11)에 대해서는, 축 AX를 따른 방향에 대하여 대칭으로 위치하고 있는 것으로 한다. 이렇게 설비부(Y)를 대칭 배치로 함으로써, 연신부(5)의 로 내에서 열의 흐름(열 분포)이 축 AX를 따른 방향에 대하여 대칭으로 되고, 로 내의 체류 온도를 균일하게 할 수 있다. 또한, 의사적인 조정부(M2)는, 조정부(M1)와 마찬가지로, 레일(Ri·Ro)의 각 위치를 조정하는 기능을 갖고 있어도 되고, 그러한 기능을 갖지 않는 단순한 더미여도 된다.

또한, 상기 설비부(Y)의 대칭 배치는, 복수의 가열부(11)를 설치하지 않고 필름의 온도 제어를 행하는 구성에서도 적용할 수 있다. 이러한 필름 온도 제어로서는, 예를 들어 냉각기를 사용하여 필름 온도를 제어하는 방법이나, 이하에 제시하는 바와 같이, 연신부(5)의 로 내의 배기를 제어함으로써 필름 온도를 제어하는 방법이 생각된다.

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 예를 들어 연신부(5)의 로 내에서, 특히 반송 경로가 굴곡되는 경사 연신 영역에서는, 굴곡부의 지연측에서 로 내에 열이 갇히기 쉽다. 이 때문에, 도 17에 도시한 바와 같이, 연신부(5)의 로 내의 경사 연신 영역 전체에 있어서, 필름의 반송 중의 폭 방향의 온도 분포가, 한 쌍의 파지구(Co·Ci)가 주행하는 지연측의 레일(Ro)과 선행측의 레일(Ri) 사이의 중심에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록, 로 내를(비대칭으로) 배기하는 것이 바람직하다. 경사 연신 영역에서, 로 내의 온도 분포가 지연측과 선행측에서 대칭으로 됨으로써, 필름을 반송 방향 및 폭 방향으로 균일하게 가열하여, 필름 전체에서 면 내 위상차 Ro의 변동을 더 저감할 수 있다.

온도 분포가 대칭으로 되는 배기의 방법으로서는, 로 내의 선행측의 배기부(E1)의 배기 능력(단위 시간당의 배기량)을 지연측의 배기부(E2)의 배기 능력보다도 높이면 된다. 구체적으로는, 선행측의 배기구의 위치를, 지연측의 배기구의 위치보다도 레일측에 접근시키거나, 선행측의 배기구의 면적을, 지연측의 배기구의 면적보다도 확장하는, 등의 방법이 생각된다. 또한, 배기부(E1·E2)로 배기한 공기는, 다시 연신부(5)의 로 내로 되돌려서 로 내를 순환시키게 해도 되고, 그렇게 순환시키지 않아도 된다. 또한, 경사 연신을 행하는 연신 존(Z2)의 용적을, 선행측보다도 지연측에서 크게 하면, 지연측에서 보다 열이 갇히기 어려워져서 온도 분포를 균일하게 할 수 있기 때문에, 더 바람직하다.

(기타)

본 실시 형태의 경사 연신 대상이 되는 필름은, 셀룰로오스계 수지(전술한 셀룰로오스에스테르 수지 등)를 포함하는 필름이어도 된다. 이 경우에는, 셀룰로오스계 수지를 포함하는 필름에 대하여 상술한 반송 방향의 온도 제어를 행하면서 경사 연신을 행함으로써, 필름의 반송 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일을 저감시킬 수 있다.

경사 연신 공정에 있어서, 필름의 반송 속도는, 1 내지 150m/분이어도 되지만, 경사 연신 영역에서, 필름의 가열에 의해 반송 방향으로 확실하게 온도 변화를 부여하고, 또한, 필름의 생산성을 향상시키는 관점에서, 필름의 반송 속도는, 10 내지 120m/분, 바람직하게는 20 내지 100m/분인 것이 바람직하다.

경사 연신 영역에서, 경사 연신되는 필름의 연신 배율은, 1.05 내지 2.5배인 것이 바람직하고, 1.4 내지 2.3배인 것이 바람직하고, 또한 1.6 내지 2.1배인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 연신 배율이란, ((경사 연신의 종료 시점(굴곡의 종료 시점)의 배향축 방향의 연신 폭(도 3의 길이 E1(mm))/(연신의 개시 시점(굴곡 전의 사전 가로 연신이 있는 경우에는, 그 가로 연신 개시 시의 필름 폭(도 3의 길이 E2(mm))×100(％)로 표현되는 것으로 한다. 상기 연신 배율이 고배율로 될수록, 폭 방향의 수축 시의 이완 거동이 강해져, 필름에 진동이 발생하기 쉬워져서, 반송 방향으로 면 내 위상차 Ro의 불균일이 발생하기 쉬워지기 때문에, 상술한 본 실시 형태의 온도 제어가 매우 유효해진다.

<긴 경사 연신 필름의 품질>

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름에 있어서는, 배향각 θ가 권취 방향에 대하여 예를 들어 0°보다 크고 90° 미만인 범위로 경사져 있고, 적어도 1300mm의 폭에 있어서, 폭 방향의, 면 내 리타데이션 Ro의 변동이 2nm 이하, 배향각 θ의 변동이 0.6° 미만인 것이 바람직하다. 또한, 상기 긴 경사 연신 필름의, 파장 550nm에서 측정한 면 내 리타데이션값 Ro(550)가 80nm 이상 160nm 이하의 범위에 있는 것이 바람직하고, 90nm 이상 150nm 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

즉, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름에 있어서, 면 내 리타데이션 Ro의 변동은, 폭 방향의 적어도 1300mm에 있어서, 2nm 이하이고, 1nm 이하인 것이 바람직하다. 면 내 리타데이션 Ro의 변동을 상기 범위로 함으로써, 긴 경사 연신 필름을 편광자와 접합하여 원편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 흑색 표시 시의 외광 반사광의 누설에 의한 색 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 긴 경사 연신 필름을 예를 들어 액정 표시 장치용의 위상차 필름으로서 사용한 경우에 표시 품질을 양호한 것으로 하는 것도 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름에 있어서, 배향각 θ의 변동은, 폭 방향의 적어도 1300mm에 있어서, 0.6° 미만이고, 0.4° 미만인 것이 바람직하고, 0.2° 미만인 것이 가장 바람직하다. 배향각 θ의 변동이 0.6°를 초과하는 긴 경사 연신 필름을 편광자와 접합하여 원편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 설치하면, 광 누설이 발생하여, 명암의 콘트라스트를 저하시키는 경우가 있다.

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름의 면 내 리타데이션 Ro는, 사용되는 표시 장치의 설계에 의해 최적값이 선택된다. 또한, 상기 Ro는, 면 내 지상축 방향의 굴절률 nx와 면 내에서 상기 지상축에 직교하는 방향의 굴절률 ny의 차에 필름의 평균 두께 d를 승산한 값(Ro=(nx-ny)×d)이다.

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름의 평균 두께는, 기계적 강도 등의 관점에서, 1 내지 400㎛, 바람직하게는 10 내지 200㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 60㎛, 특히 바람직하게는 15 내지 45㎛이다. 또한, 상기 긴 경사 연신 필름의 폭 방향의 두께 불균일은, 권취의 가부에 영향을 주기 때문에, 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 연신 필름은, 그 표면에 기능층을 갖고 있어도 된다. 기능층으로서는, 반사 방지층, 저굴절률층, 하드 코팅층, 광산란층, 광 확산층, 대전 방지층, 도전층, 전극층, 복굴절층, 표면 에너지 조정층, UV 흡수층, 색재층, 내수층, 특정한 가스 배리어층, 내열층, 자기층, 산화방지층, 오버코트층 등을 생각할 수 있다.

<원편광판>

본 실시 형태의 원편광판은, 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름이 이 순으로 적층되어 있고, λ/4 필름의 지상축과 편광자의 흡수축(또는 투과축)의 이루는 각도가 45°이다. 본 실시 형태의 원편광판이 유기 EL 표시 장치에 사용되는 경우, 상기 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름은, 도 18의 보호 필름(313), 편광자(311), λ/4 필름(316)에 각각 대응한다. 본 실시 형태에 있어서는, 긴 편광판 보호 필름, 긴 편광자, 긴 λ/4 필름(긴 경사 연신 필름)이 이 순으로 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 원편광판이 액정 표시 장치에 사용되는 경우, 상기 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름은, 도 19의 보호 필름(506), 편광자(501), λ/4 필름(503)에 각각 대응한다. 표시 셀(401)의 외측(시인측)에, 보호 필름(506), 편광자(501)가 배치되어 있고, 편광자(501)의 또한 외측에(시인측에), λ/4 필름(503)이 배치되어 있으므로, 표시 셀(401)로부터 출사되어서 편광자(501)를 투과한 직선 편광은, λ/4 필름(503)에서 원편광 또는 타원 편광으로 변환된다. 따라서, 관찰자가 편광 선글라스를 장착하여 표시 장치(400)의 표시 화상을 관찰하는 경우에, 어떤 각도로 관찰하는 경우에도(편광자(501)의 투과축(흡수축에 수직)과, 편광 선글라스의 투과축이 어떻게 어긋나 있더라도), 편광 선글라스의 투과축에 평행한 광의 성분을 관찰자의 눈에 유도하여 표시 화상을 관찰시킬 수 있어, 관찰하는 각도에 따라 표시 화상이 보이기 어려워지는 것을 억제할 수 있다.

본 실시 형태의 원편광판은, 편광자로서, 요오드 또는 2색성 염료를 도핑한 폴리비닐알코올을 연신한 것을 사용하고, λ/4 필름/편광자의 구성으로 접합하여 제조할 수 있다. 편광자의 막 두께는, 5 내지 40㎛, 바람직하게는 5 내지 30㎛이며, 특히 바람직하게는 5 내지 20㎛이다.

편광판은, 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 알칼리 비누화 처리한 λ/4 필름은, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 용액 중에 침지 연신하여 제작한 편광자의 한쪽 면에, 완전비누화형 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여 접합되는 것이 바람직하다.

편광판은, 또한 당해 편광판의 편광판 보호 필름의 반대면에 박리 필름을 접합하여 구성할 수 있다. 보호 필름 및 박리 필름은 편광판 출하 시, 제품 검사 시 등에 있어서 편광판을 보호할 목적으로 사용된다.

<유기 EL 표시 장치>

도 18은, 본 실시 형태의 OLED로서의 유기 EL 표시 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 유기 EL 표시 장치(100)의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

유기 EL 표시 장치(100)는 유기 EL 소자(101) 상에 접착층(201)을 통하여 원편광판(301)을 형성함으로써 구성되어 있다. 유기 EL 소자(101)는 유리나 폴리이미드 등을 사용한 기판(111) 상에 순서대로, 금속 전극(112), 발광층(113), 투명 전극(ITO 등)(114), 밀봉층(115)을 갖고서 구성되어 있다. 또한, 금속 전극(112)은 반사 전극과 투명 전극으로 구성되어 있어도 된다.

원편광판(301)은 유기 EL 소자(101)측으로부터 순서대로 λ/4 필름(316), 접착층(315), 편광자(311), 접착층(312), 보호 필름(313), 경화층(314)을 적층하여 이루어지고, 편광자(311)가 λ/4 필름(316)과 보호 필름(313)에 의해 끼움 지지되어 있다. 편광자(311)의 투과축과 본 실시 형태의 긴 경사 연신 필름을 포함하는 λ/4 필름(316)의 지상축과의 이루는 각도가 약 45°(또는 135°)가 되도록 양자를 접합함으로써 원편광판(301)이 구성되어 있다.

상기 보호 필름(313)에는 경화층(314)이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 경화층(314)은 유기 EL 표시 장치(100)의 표면 흠집을 방지할뿐만 아니라, 원편광판(301)에 의한 휨을 방지하는 효과를 갖는다. 또한, 경화층(314) 상에는, 반사 방지층이 형성되어도 된다. 유기 EL 소자(101) 자체의 두께는, 1㎛ 정도이다.

상기 구성에 있어서, 금속 전극(112)과 투명 전극(114)에 전압을 인가하면, 발광층(113)에 대하여 금속 전극(112) 및 투명 전극(114) 중에서 음극이 되는 전극으로부터 전자가 주입되고, 양극이 되는 전극으로부터 정공이 주입되어, 양자가 발광층(113)에서 재결합함으로써, 발광층(113)의 발광 특성에 대응한 가시광선의 발광이 발생한다. 발광층(113)에서 발생한 광은, 직접 또는 금속 전극(112)에서 반사된 후, 투명 전극(114) 및 원편광판(301)을 통하여 외부로 취출되게 된다.

일반적으로, 유기 EL 표시 장치에 있어서는, 투명 기판 상에 금속 전극과 발광층과 투명 전극을 순서대로 적층하여 발광체인 소자(유기 EL 소자)가 형성되어 있다. 여기서, 발광층은, 여러가지 유기 박막의 적층체이며, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등을 포함하는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체를 포함하는 발광층과의 적층체나, 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등을 포함하는 전자 주입층과의 적층체나, 이들 정공 주입층, 발광층, 전자 주입층의 적층체 등, 여러가지 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저상태로 복귀될 때에 광을 방사하는 것과 같은 원리로 발광한다. 도중 재결합이라고 하는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 마찬가지이며, 이것으로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 한쪽 전극이 투명해야만 하고, 통상 산화인듐 주석(ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 쉽게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요해서, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 발광층은, 두께 10nm 정도로 지극히 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광 시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되고, 투명 전극과 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면과 같이 보인다.

본 실시 형태의 원편광판은, 이러한 외광 반사가 특히 문제가 되는 유기 EL 표시 장치에 적합하다.

즉, 유기 EL 소자(101)의 비발광 시에, 실내 조명 등에 의해 유기 EL 소자(101)의 외부에서 입사한 외광은, 원편광판(301)의 편광자(311)에 의해 절반은 흡수되고, 나머지 절반은 직선 편광으로서 투과하여, λ/4 필름(316)에 입사한다. 편광자(311)의 투과축과 λ/4 필름(316)의 지상축이 45°(또는 135°)로 교차하도록 배치되어 있기 때문에, λ/4 필름(316)에 입사한 광은, λ/4 필름(316)을 투과함으로써 원편광으로 변환된다.

λ/4 필름(316)으로부터 출사된 원편광은, 유기 EL 소자(101)의 금속 전극(112)으로 경면 반사할 때에 위상이 180도 반전되고, 역회전 방향의 원편광으로서 반사된다. 이 반사광은, λ/4 필름(316)에 입사함으로써, 편광자(311)의 투과축에 수직(흡수축에 평행)인 직선 편광으로 변환되기 때문에, 편광자(311)에서 모두 흡수되어, 외부로 출사되지 않게 된다. 즉, 원편광판(301)에 의해, 유기 EL 소자(101)에서의 외광 반사를 저감할 수 있다.

<액정 표시 장치>

도 19는, 본 실시 형태의 액정 표시 장치로서의 표시 장치(400)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 표시 장치(400)는 표시 셀(401)의 한쪽 면측에 편광판(402)을 배치하여 구성되어 있다.

또한, 액정 표시 장치의 경우, 표시 셀(401)은 한 쌍의 기판 사이에 액정층을 끼움 지지한 액정 셀을 생각할 수 있다. 또한, 액정 셀에 대하여 편광판(402)과는 반대측에는, 편광판(402)과 크로스니콜 상태로 배치되는 별도의 편광판과, 액정 셀을 조명하는 백라이트가 설치되지만, 도 19에서는, 그들의 도시를 생략하고 있다.

또한, 표시 장치(400)는 편광판(402)에 대하여 표시 셀(401)과는 반대측에, 프론트 윈도우(403)를 갖고 있어도 된다. 프론트 윈도우(403)는 표시 장치(400)의 외장 커버로 되는 것이며, 예를 들어 커버 유리로 구성되어 있다. 프론트 윈도우(403)와 편광판(402) 사이에는, 예를 들어 자외선 경화형 수지를 포함하는 충전재(404)가 충전되어 있다. 충전재(404)가 없는 경우에는, 프론트 윈도우(403)와 편광판(402) 사이에 공기층이 형성되기 때문에, 프론트 윈도우(403) 및 편광판(402)과 공기층의 계면에서의 광의 반사에 의해, 표시 화상의 시인성이 저하하는 경우가 있다. 그러나, 상기 충전재(404)에 의해, 프론트 윈도우(403)와 편광판(402) 사이에 공기층이 형성되지 않기 때문에, 상기 계면에서의 광의 반사에 의한 표시 화상의 시인성의 저하를 회피할 수 있다.

편광판(402)은 소정의 직선 편광을 투과하는 편광자(501)를 갖고 있다. 편광자(501)의 한쪽 면측(표시 셀(401)과는 반대측)에는, 접착층(502)을 통하여, λ/4 필름(503)과, 자외선 경화형 수지를 포함하는 경화층(504)이 이 순으로 적층되어 있다. 또한, 편광자(501)의 다른 쪽 면측(표시 셀(401)측)에는, 접착층(505)을 통하여 보호 필름(506)이 접합되어 있다.

편광자(501)는 예를 들어 폴리비닐알코올 필름을 2색성 색소로 염색하고, 고배율 연신함으로써 얻어지는 것이다. 편광자(501)는 알칼리 처리(비누화 처리라고도 한다)된 후, 한쪽 면측에 λ/4 필름(503)이 접착층(502)을 통하여 접합되어, 다른 쪽 면측에 보호 필름(506)이 접착층(505)을 통하여 접합된다.

편광자(501)의 두께를 B㎛라 하면, 편광판(402)의 박형화 관점에서,

1㎛<B≤20㎛

인 것이 바람직하고,

1㎛<B≤15㎛

인 것이 더욱 바람직하다.

접착층(502·505)은, 예를 들어 폴리비닐알코올 접착제(PVA 접착제, 물풀)를 포함하는 층이지만, 자외선 경화형의 접착제(UV 접착제)를 포함하는 층이어도 된다. 이들 접착제는, 접착면에 도포하는 상태에서는 액체이며, 도포 후에 건조 또는 자외선 조사에 의해 경화시킴으로써, 양자를 접착한다. 즉, 접착층(502·505)은, 액상으로부터의 상태 변화에 의해, 편광자(501)와 λ/4 필름(503), 편광자(501)와 보호 필름(506)을 각각 접착한다. 이와 같이, 접착층(502·505)은, 액상으로부터의 상태 변화에 의해 양자를 접착하는 점에서, 그러한 상태 변화를 일으키지 않고 양자를 접착하는 점착층(기재 상에 점착제를 갖는 시트상의 점착층)과는 상이하다.

λ/4 필름(503)은 투과광에 대하여 파장의 1/4 정도의 면 내 위상차를 부여하는 층이며, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 셀룰로오스계 수지(셀룰로오스계 폴리머)를 포함하고 있다. 또한, λ/4 필름(503)은 셀룰로오스계 폴리머 대신 폴리카르보네이트계 수지(폴리카르보네이트계 폴리머)를 포함하고 있어도 되고, 시클로올레핀계 수지(시클로올레핀계 폴리머)를 포함하고 있어도 된다. 단, 내약품성의 관점에서는, λ/4 필름(503)은 셀룰로오스계 폴리머 또는 폴리카르보네이트계 폴리머를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

λ/4 필름(503)은 두께가 10㎛ 내지 70㎛인 박막의 λ/4 필름이다. 또한, λ/4 필름(503)의 지상축과 편광자(501)의 흡수축이 이루는 각도(교차각)는 30° 내지 60°이며, 이에 의해, 편광자(501)로부터의 직선 편광은, λ/4 필름(503)에 의해 원편광 또는 타원 편광으로 변환된다.

경화층(504)(하드 코팅층이라고도 한다)은 활성 에너지선 경화형 수지(예를 들어 자외선 경화형 수지)로 구성되어 있다.

보호 필름(506)은 예를 들어 셀룰로오스계 수지(셀룰로오스계 폴리머), 아크릴 수지, 환상 폴리올레핀(COP), 폴리카르보네이트(PC)를 포함하는 광학 필름으로 구성된다. 보호 필름(506)은 간단히 편광자(501)의 이면측을 보호하는 필름으로서 설치되어 있지만, 원하는 광학 보상 기능을 갖는 위상차 필름을 겸한 광학 필름으로서 설치되어도 된다.

또한, 액정 표시 장치의 경우, 표시 셀(401)(액정 셀)에 대하여 편광판(402)과는 반대측에 배치되는 별도의 편광판은, 편광자의 표면을 2개의 광학 필름으로 끼움 지지하여 구성되는데, 상기 편광자 및 광학 필름으로서는, 편광판(402)의 편광자(501) 및 보호 필름(506)과 동일한 것을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 편광자(501) 및 λ/4 필름(503)은 각각 긴 형상이어도 된다. 이 경우, λ/4 필름(503)의 지상축이, λ/4 필름(503)의 길이 방향에 대하여(30° 내지 60° 경사져 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 긴 λ/4 필름(503)을 경사 연신에 의해 제작하여 롤 상의 필름으로 하고, 이것을 롤 상의 편광자(501)와, 소위 롤·투·롤 방식으로 접합하여 긴 편광판(402)을 제작할 수 있다. 따라서, 필름편을 1장씩 접합하는 뱃치식으로 편광판(402)을 제작하는 경우에 비하여, 생산성이 비약적으로 향상되고, 수율도 대폭으로 개선할 수 있다.

또한, λ/4 필름(503)의 접착층(502)측에, λ/4 필름(503)의 접착성을 향상시키기 위한 접착 용이층이 설치되어도 된다. 접착 용이층은, λ/4 필름(503)의 접착층(502)측에 접착 용이화 처리를 행함으로써 형성된다. 접착 용이 처리로서는, 코로나(방전) 처리, 플라스마 처리, 프레임 처리, 이트로 처리, 글로우 처리, 오존 처리, 프라이머 도포 처리 등이 있는데, 이 중 적어도 1종이 실시되면 된다. 이들 접착 용이화 처리 중, 생산성의 관점에서는, 코로나 처리, 플라스마 처리가 접착 용이화 처리로서 바람직하다.

<실시예>

이하, 본 실시 형태에 있어서의 경사 연신 필름의 제조에 관한 구체예나 실시예에 대해서, 비교예도 들면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 「부」 또는 「％」의 표기를 사용하는데, 특별히 언급하지 않는 한, 이들은 「질량부」 또는 「질량％」를 나타내는 것으로 한다.

<원단 필름의 제작>

이하의 방법에 의해, 원단 필름으로서의 긴 필름 1 내지 2를 제작하였다.

(긴 필름 1)

긴 필름 1은 셀룰로오스에스테르계 수지 필름이며, 이하의 제조 방법에 의해 제작하였다.

≪미립자 분산액≫

미립자(에어로실 R972V 닛본에어로실(주)제) 11질량부

에탄올 89질량부

이상을 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 만톤 가울린으로 분산을 행하여, 미립자 분산액 1을 조제하였다.

≪미립자 첨가액≫

이하의 조성에 기초하여, 메틸렌 클로라이드를 넣은 용해 탱크에 충분 교반하면서, 상기 미립자 분산액을 천천히 첨가하였다. 또한 2차 입자의 입경이 소정의 크기로 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼세이센(주)제의 파인메트 NF로 여과하여, 미립자 첨가액 1을 조제하였다.

메틸렌 클로라이드 99질량부

미립자 분산액 1 5질량부

≪주 도프액≫

하기 조성의 주 도프액을 조제하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 메틸렌 클로라이드와 에탄올을 첨가하였다. 용제가 들어간 가압 용해 탱크에 셀룰로오스 아세테이트를 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하고, 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하여, 주 도프액을 조제하였다. 또한, 당에스테르 화합물 및 에스테르 화합물은, 이하의 합성예에 의해 합성한 화합물을 사용하였다.

《주 도프액의 조성》

메틸렌 클로라이드 340질량부

에탄올 64질량부

셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세틸기 치환도 1.50, 프로피오닐기 치환도 0.90, 총 치환도 2.40) 100질량부

당에스테르 화합물 5.0질량부

에스테르 화합물 5.0질량부

자외선 흡수제 1.5질량부

미립자 첨가액 1 1질량부

≪당에스테르 화합물의 합성≫

이하의 공정에 의해, 당에스테르 화합물을 합성하였다.

교반 장치, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 가스 도입관을 구비한 4두 콜벤에, 자당 34.2g(0.1몰), 무수 벤조산 180.8g(0.6몰), 피리딘 379.7g(4.8몰)을 투입하고, 교반 하에서 질소 가스 도입관으로부터 질소 가스를 버블링시키면서 승온하고, 70℃에서 5시간 에스테르화 반응을 행하였다.

이어서, 콜벤 내를 4×10²Pa 이하로 감압하고, 60℃에서 과잉의 피리딘을 증류 제거한 후에, 콜벤 내를 1.3×10Pa 이하로 감압하고, 120℃까지 승온시켜서, 무수벤조산, 생성된 벤조산의 대부분을 증류 제거하였다.

마지막으로, 분취한 톨루엔층에 물 100g을 첨가하고, 상온에서 30분간 수세 후, 톨루엔층을 분취하고, 감압 하(4×10²Pa 이하), 60℃에서 톨루엔을 증류 제거시켜, 화합물 A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-5의 혼합물(당에스테르 화합물)을 얻었다.

얻어진 혼합물을 HPLC 및 LC-MASS로 해석한 바, A-1이 1.3질량％, A-2가 13.4질량％, A-3이 13.1질량％, A-4가 31.7질량％, A-5가 40.5질량％였다. 평균 치환도는 5.5였다.

《HPLC-MS의 측정 조건》

1) LC부

장치: 니혼분코(주)제 칼럼 오븐(JASCO CO-965), 디텍터(JASCO UV-970-240nm), 펌프(JASCO PU-980), 디개서(JASCO DG-980-50)

칼럼: Inertsil ODS-3 입자 직경 5㎛ 4.6×250mm(지엘 사이언스(주)제)

칼럼 온도: 40℃

유속: 1ml/min

이동상: THF(1％ 아세트산): H₂O(50:50)

주입량: 3μl

2) MS부

장치: LCQ DECA(Thermo Quest(주)제)

이온화법: 일렉트로 스프레이 이온화(ESI)법

Spray Voltage: 5kV

Capillary 온도: 180℃

Vaporizer 온도: 450℃

≪에스테르 화합물의 합성≫

이하의 공정에 의해, 에스테르 화합물을 합성하였다.

1,2-프로필렌글리콜(251g), 무수 프탈산(278g), 아디프산(91g), 벤조산(610g), 에스테르화 촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 0.191g을, 온도계, 교반기, 완급 냉각관을 구비한 2L의 4구 플라스크에 투입하고, 질소 기류 중 230℃가 될 때까지, 교반하면서 서서히 승온한다. 15시간 탈수 축합 반응시켜서, 반응 종료 후 200℃에서 미반응의 1,2-프로필렌글리콜을 감압 증류 제거함으로써, 에스테르 화합물을 얻었다. 에스테르 화합물은, 1,2-프로필렌글리콜, 무수 프탈산 및 아디프산이 축합되어 형성된 폴리에스테르쇄의 말단에 벤조산의 에스테르를 갖는다. 에스테르 화합물의 산가는 0.10, 수 평균 분자량은 450이었다.

이어서, 무단 벨트 유연 장치를 사용하고, 스테인리스 벨트 지지체 상에 균일하게 유연하였다.

무단 벨트 유연 장치에서는, 상기 주 도프액을 스테인리스 스틸 벨트 지지체 상에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 스틸 벨트 지지체상에서, 유연(캐스트)한 긴 필름 중의 잔류 용매량이 75％가 될 때까지 용매를 증발시켜, 스테인리스 스틸 벨트 지지체상에서 박리하고, 다수의 롤로 반송시키면서 건조를 종료시켜, 폭 1500mm의 긴 필름 1을 얻었다.

(긴 필름 2)

긴 필름 2는 시클로올레핀계 수지 필름(COP)이며, 이하의 제조 방법에 의해 제작하였다.

질소 분위기 하에서, 탈수한 시클로헥산 500질량부에, 1-헥센1.2질량부, 디부틸에테르 0.15질량부, 트리이소부틸알루미늄 0.30질량부를 실온에서 반응기에 넣어 혼합한 후, 45℃로 유지하면서, 트리시클로 [4.3.0.12, 5]데크-3,7-디엔(디시클로펜타디엔, 이하, DCP라 약기) 20질량부, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라히드로플루오렌(이하, MTF와 약기) 140질량부 및 8-메틸-테트라시클로 [4.4.0.12,5.17,10]-도데카-3-엔(이하, MTD와 약기) 40질량부를 포함하는 노르보르넨계 모노머 혼합물과, 6염화텅스텐(0.7％ 톨루엔 용액) 40질량부를, 2시간에 걸쳐 연속적으로 첨가하여 중합하였다. 중합 용액에 부틸 글리시딜에테르 1.06질량부와 이소프로필알코올 0.52질량부를 첨가하여 중합 촉매를 불활성화하여 중합 반응을 정지시켰다.

이어서, 얻어진 개환 중합체를 함유하는 반응 용액 100질량부에 대하여 시클로헥산 270질량부를 첨가하고, 또한 수소화 촉매로서 니켈-알루미나 촉매(닛키 촉매 화성(주)제) 5질량부를 첨가하고, 수소에 의해 5MPa로 가압하여 교반하면서 온도 200℃까지 가온한 후, 4시간 반응시켜서, DCP/MTF/MTD 개환 중합체 수소화 폴리머를 20％ 함유하는 반응 용액을 얻었다.

여과에 의해 수소화 촉매를 제거한 후, 연질 중합체((주)구라레제; 셉톤2002) 및 산화 방지제(시바 스페셜티 케미컬(주)제; 이르가녹스(1010))를 얻어진 용액에 각각 첨가하여 용해시켰다(모두 중합체 100질량부당 0.1질량부). 이어서, 용액으로부터, 용매인 시클로헥산 및 기타의 휘발 성분을, 원통형 농축 건조기((주)히다치 세이사꾸쇼제)를 사용하여 제거하고, 수소화 폴리머를 용융 상태에서 압출기로부터 스트랜드상으로 압출하고, 냉각 후 펠릿화하여 회수하였다. 중합체 중의 각 노르보르넨계 모노머의 공중합 비율을, 중합 후의 용액 중의 잔류 노르보르넨류 조성(가스 크로마토그래피법에 의함)으로 계산한 바, DCP/MTF/MTD=10/70/20으로 거의 투입 조성과 동등하였다. 이 개환 중합체 수소 첨가물의, 중량 평균 분자량(Mw)은(31,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.5, 수소 첨가율은 99.9％, Tg는 134℃였다.

얻어진 개환 중합체 수소 첨가물의 펠릿을, 공기를 유통시킨 열풍 건조기를 사용해서 70℃에서 2시간 건조시켜서 수분을 제거하였다. 이어서, 상기 펠릿을, 코트 행어 타입의 T다이를 갖는 단축 압출기(미쓰비시 주고교(주)제: 스크루 직경 90mm, T 다이립부 재질은 탄화텅스텐, 용융 수지와의 박리 강도 44N)를 사용하여 용융 압출 성형하여, 시클로올레핀 중합체 필름을 제조하였다. 압출 성형은, 클래스 10,000 이하의 클린룸 내에서, 용융 수지 온도 240℃, T다이 온도 240℃의 성형 조건에서 폭 1500mm의 긴 필름 2을 얻었다.

〔경사 연신 필름의 제작〕

상기에서 제조한 셀룰로오스계 수지를 포함하는 긴 필름 1을 사용하여, 이하의 방법으로 경사 연신을 행하였다. 즉, 상기에서 얻어진 셀룰로오스계 수지의 긴 필름 1(원단 필름)을 하기의 표 1에 기재된 연신 조건(반송 방향 온도 영역수, 온도 이력, 온도차, 폭 방향 온도 영역수, 반송 속도, 연신 배율)으로 연신부(5)로 경사 연신을 행하여, 긴 경사 연신 필름을 얻었다(표 1의 실시예 1 내지 10, 12 내지 16, 비교예 1 내지 2, 4 내지 8 참조). 이때, 연신부(5)의 예열 존(Z1)의 온도를 200℃, 연신 존(Z2)의 온도를 200℃, 열 고정 존(Z3)의 온도를 170℃, 두께가 40㎛, 트리밍 처리를 실시한 후의 최종적인 필름 폭이 1300mm가 되도록 하였다.

또한, COP를 포함하는 원단 필름(긴 필름2)에 대해서도, 상기와 마찬가지로 하여 경사 연신을 행하였다. 즉, 먼저, 가열 존(Z)의 앞의 부근에서, 필름 조출부(2)로부터 보내져 오는 미연신 필름 A(긴 필름2)의 양단을, 선행측의 파지구(Ci)로서의 제1 클립 및 지연측의 파지구(Co)로서의 제2 클립으로 파지하였다. 또한, 미연신 필름 A를 파지할 때에는, 제1, 제2 클립의 클립 레버를, 클립 클로저에 의해 움직이게 함으로써, 미연신 필름 A를 파지한다. 또한, 클립 파지 시에는, 미연신 필름 A의 양단을 동시에 제1, 제2 클립으로 파지하고, 또한 필름의 폭 방향에 평행한 축에 대하여 양단의 파지 위치를 연결하는 선이 평행해지도록 파지한다.

이어서, 표 1에 기재된 조건으로 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여, 긴 경사 연신 필름을 얻었다(표 1의 실시예 11, 비교예 3 참조). 즉, 파지한 미연신의 필름 A를 제1, 제2 클립에 의해 파지하면서 반송함과 함께, 가열 존(Z) 내의 예열 존(Z1), 연신 존(Z2) 및 열 고정 존(Z3)을 통과시킴으로써 가열하여, 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신한 연신 필름 A'를 얻었다.

또한, 가열 및 연신할 때에 있어서의 필름 이동 속도는, 15m/분으로 하였다. 또한, 예열 존(Z1)의 온도를 147℃, 연신 존(Z2)의 온도를 147℃, 열 고정 존(Z3)의 온도를 140℃로 하였다. 또한, 연신 전후에 있어서의 필름의 연신 배율은 1.3배로 하고, 연신 후의 필름 두께가 50㎛가 되도록 하였다.

또한, 상기 각 실시예에 기재된 온도는, 존의 온도이며, 필름 온도는 아니다.

〔연신 조건에 대해서〕

여기서, 상기 연신 조건에 대하여 설명을 보충해 둔다. 반송 방향 온도 영역수란, 경사 연신 영역에서의 반송 방향의 온도 영역의 수를 가리킨다. 또한, 반송 방향 온도 영역수가 1이란, 반송 방향으로 온도 영역이 2 이상으로 분할되어 있지 않고, 반송 방향으로 필름 온도를 변화시키지 않는 경우에 대응하고 있다.

온도 이력은, 도 20 내지 도 22에서 나타내는 반송 방향의 온도 분포의 어느쪽인가의 패턴(온도 프로파일)을 가리킨다. 패턴 1은 반송 방향에 있어서 온도 변화가 없는 프로파일이다. 패턴 2-1 내지 2-3은, 반송 방향으로 온도가 2단계로 변화하는 프로파일을 가리킨다. 이 중, 패턴 2-1은, 굴곡의 종료 시점의 온도가 굴곡 개시 시점보다도 높은 프로파일을 가리키고, 패턴 2-2 및 2-3은, 굴곡의 종료 시점의 온도가 굴곡 개시 시점보다도 낮은 프로파일을 가리킨다. 특히, 패턴 2-3은, 폭 방향의 지연측에 관한 반송 방향의 온도 프로파일을 가리키고, 굴곡 개시 시는, 선행측보다도 온도가 낮은 것을 나타내고 있다.

또한, 패턴 2-1은, 예를 들어 도 5에 있어서, 가열부(11·12)의 배치를 반대로 함으로써 실현할 수 있다(굴곡 개시 시보다도 종료 시의 온도를 높게 할 수 있다). 패턴 2-2는, 예를 들어 도 5에서 도시된 가열부(11·12)의 배치에 의해 실현 가능하다. 패턴 2-3은, 예를 들어 도 7에 있어서, 가열부(11·21)의 배치를 반대로 함으로써 실현할 수 있다(굴곡 개시 시에 있어서 지연측의 온도를 선행측보다도 낮게 할 수 있다).

패턴 3-1 및 3-2는, 반송 방향으로 온도가 3단계로 변화하는 프로파일을 가리키고, 모두, 굴곡의 종료 시점의 온도가 굴곡 개시 시점보다도 낮은 프로파일이다. 특히, 패턴 3-2는, 폭 방향의 지연측에 관한 반송 방향의 온도 프로파일을 가리키고, 굴곡 개시 시는, 선행측보다도 온도가 낮은 것을 나타내고 있다.

또한, 패턴 3-1은, 예를 들어 도 5와 마찬가지로 하여, 경사 연신 영역에서, 3개의 가열부(11 내지 13)를 반송 방향 상류측으로부터 하류측으로 나란히 배치함으로써 실현할 수 있다. 단, 가열부의 출력을, 가열부(11)>가열부(12)>가열부(13)로 한다. 패턴 3-2는, 예를 들어 도 7에 있어서, 가열부(11·21)의 배치를 반대로 함과 함께, 경사 연신 영역의 가장 하류측에 가열부(13)를 배치함으로써 실현할 수 있다.

설비 조건은, 폭 방향으로 인접하는 가열부끼리의 간극부가 반송 방향으로 지그재그형(반송 궤적으로부터 어긋나는 상태)이 되도록 가열부가 배치되어 있는지 여부, 폭 방향으로 인접하는 열풍 분출구 사이의 이음매가 반송 방향으로 지그재그상(반송 궤적으로부터 어긋나는 상태)이 되도록 가열부가 배치되어 있는지 여부, 경사 연신 전의 반송 방향을 따른 방향에 대하여 대칭으로 되도록 설비부(레일 위치의 조정부나 가열부를 포함한다)가 배치되어 있는지 여부, 로 내의 온도 분포가 균일해지도록 배기가 행해지고 있는지 여부의 각 조건을 나타낸다.

온도차는, 경사 연신 영역에서, 굴곡 개시 시의 필름의 온도 T1(℃)에서 굴곡 종료 시의 필름의 온도 T2(℃)를 뺀 값이다. 또한, 필름 온도 T1·T2에 대해서는, 가열부를 구성하는 노즐의, 열풍을 분출하는 분출구의 온도를 필름 온도로 하여 사용하였다. 또한, 폭 방향으로 복수의 온도 영역을 형성하는 경우에는, 가장 선행측에서의 필름의 온도 T1과 필름 온도 T2의 차를 온도차로 하였다.

폭 방향 온도 영역수는, 경사 연신 영역에서의 폭 방향의 온도 영역의 수를 가리킨다. 또한, 폭 방향 온도 영역수가 1이란, 폭 방향으로 온도 영역이 2 이상으로 분할되어 있지 않고, 폭 방향으로 필름 온도를 변화시키지 않는 경우에 대응하고 있다. 또한, 표 1에서는, 경사 연신 영역에서, 폭 방향으로 온도가 상이한 영역이 2 이상 있는 경우, 그들 영역의 장소(반송 방향에 있어서 어느 위치인가)를 아울러 나타내고 있다.

또한, 폭 방향에 있어서의 온도 영역의 수는, 폭 방향으로 가열부를 4개 나란히 배치하고, 각 가열부의 가열 온도를 조정함으로써 온도 영역의 수를 설정하였다. 따라서, 예를 들어 폭 방향으로 배열되는 4개의 가열부 중, 선행측의 2개의 가열부의 가열 온도를 동일하게 하여 하나의 조를 구성하고, 지연측의 2개의 가열부의 가열 온도를 동일하게 하여 하나의 조를 구성했을 때, 각 조의 가열 온도를 상이하게 함으로써 폭 방향에 있어서의 온도 영역의 수를 2개로 할 수 있다.

〔원편광판 1 내지 16의 제작〕

상기와 동일한 조건에서 경사 연신 밑 긴 경사 연신 필름을 사용하여, 이하와 같이 하여 원편광판 1 내지 16을 제작하였다.

즉, 두께 120㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 1축 연신하고(온도 110℃, 연신 배율 5배), 요오드 0.075g, 요오드화칼륨 5g, 물 100g을 포함하는 수용액에 60초간 침지하고, 계속하여 요오드화칼륨 6g, 붕산 7.5g, 물 100g을 포함하는 68℃의 수용액에 침지하였다. 침지 후의 필름을 수세, 건조시켜서, 편광자를 얻었다.

이어서, 제작한 실시예 1 내지 16의 긴 경사 연신 필름을, 폴리비닐알코올5％ 수용액을 점착제로 하여, 상기 편광자의 편면에 접합하였다. 그 때, 편광자의 투과축과 경사 연신 필름의 지상축이 45°의 방향으로 되도록 접합하였다. 그리고, 편광자의 다른 한쪽 면에, 알칼리 비누화 처리를 한 코니카 미놀타 태크 필름KC4UAH(코니카 미놀타(주)제)를 마찬가지로 접합하여 원편광판 1 내지 16을 제작하였다.

〔원편광판 17 내지 32의 제작〕

상기와 동일한 조건에서 경사 연신 밑 긴 경사 연신 필름을 사용하여, 이하와 같이 하여 원편광판 17 내지 32를 제작하였다.

이어서, 제작한 실시예 1 내지 16의 긴 경사 연신 필름을, 폴리비닐알코올5％ 수용액을 점착제로 하여, 상기 편광자의 편면에 접합하였다. 그 때, 편광자의 투과축과 경사 연신 필름의 지상축이 45°의 방향으로 되도록 접합하였다. 그리고, 편광자의 다른 한쪽 면에, 알칼리 비누화 처리를 한 코니카 미놀타 태크 필름KC2CT1(코니카 미놀타(주)제)을 마찬가지로 접합하여 원편광판 17 내지 32를 제작하였다.

〔유기 EL 표시 장치 1 내지 16의 제작〕

유리 기판 상에 스퍼터링법에 의해 두께 80nm의 크롬을 포함하는 반사 전극을 제막하였다. 이어서, 반사 전극 상에 양극으로서 ITO(산화인듐주석)를 스퍼터링법으로 두께 40nm로 제막하였다. 이어서, 양극 상에 정공 수송층으로서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술포네이트(PEDOT: PSS)를 스퍼터링법으로 두께 80nm로 제막하였다. 그 후, 정공 수송층 상에 쉐도우 마스크를 사용하여, RGB 각각의 발광층을 100nm의 막 두께로 형성하였다.

또한, 발광층 상에 전자를 효율적으로 주입할 수 있는 일함수가 낮은 제1 음극으로서 칼슘을 진공 증착법에 의해 4nm의 두께로 제막하였다. 그 후, 제1 음극 상에 제2 음극으로서 알루미늄을 2nm의 두께로 제막하였다. 여기서, 제2 음극으로서 사용한 알루미늄은, 그 위에 형성되는 투명 전극을 스퍼터링법에 의해 제막할 때에 제1 음극인 칼슘이 화학적 변질을 하는 것을 방지하는 역할이 있다. 이상과 같이 하여, 유기 발광층을 얻었다.

이어서, 음극 상에 스퍼터링법에 의해 투명 도전막을 80nm의 두께로 제막하였다. 여기서 투명 도전막으로서는 ITO를 사용하였다. 또한, 투명 도전막 상에 CVD법(화학 증착법)에 의해 질화규소를 200nm 제막함으로써, 절연막으로 하였다. 이에 의해, 유기 EL 소자를 제작하였다. 상기 제작한 유기 EL 소자의 크기는, 1296mm×784mm였다.

상기 제작한 유기 EL 소자의 절연막 상에, 상술한 바와 같이 하여 제작한 원편광판 1 내지 15를 경사 연신 필름의 면이 유기 EL 소자의 절연막의 면으로 향하도록 점착제로 고정화한다. 이에 의해, 유기 EL 표시 장치 1 내지 16을 제작하였다.

〔액정 표시 장치 1 내지 16의 제작〕

《액정 표시 장치의 제작》

시판하고 있는 10인치의 액정 표시 장치의 미리 접합되어 있었던 시인측의 편광판을 박리하고, 상기 제작한 원편광판 17 내지 32를 코니카 미놀타 태크 필름KC2CT1의 면이 액정 셀의 면으로 향하도록, 점착제로 접합하여, 액정 표시 장치 1 내지 16을 제작하였다. 또한, 원편광판 17 내지 32의 접합은, 원편광판 17 내지 32의 편광자 흡수축이, 미리 접합되어 있었던 편광판의 편광자 흡수축과 동일한 방향을 향하도록 행하였다.

〔평가〕

(폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 변동의 평가)

제조된 필름의 폭 방향에 있어서의 면 내 위상차 Ro의 변동을 조사하기 위해서, 표 1의 실시예 1 내지 16, 비교예 1 내지 8과 같은 방법으로 제작한 경사 연신 필름으로부터, 폭 방향으로 등간격으로 40개의 샘플을 잘라내고, 그 면 내 위상차 Ro(nm)를 자동 복굴절률 측정 장치(오지 게이소꾸 기끼 가부시끼가이샤 제조의 KOBRA-21ADH)를 사용하여 측정하였다. 그리고, 상기 폭 방향의 측정을 반송 방향으로 3회 실시하고, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 전체 데이터에 대해서, 반송 방향의 평균값을 산출하였다. 그리고, 산출한 값(반송 방향의 면 내 위상차 Ro의 평균값)의, 폭 방향에 있어서의 최댓값과 최솟값의 차를, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 변동으로 하고, 이것을 이하의 평가 기준에 기초하여 평가하였다.

《평가 기준》

A: 면 내 위상차 Ro의 변동이 1.0nm 미만이다.

B: 면 내 위상차 Ro의 변동이 1.0nm 이상 1.5nm 미만이다.

C: 면 내 위상차 Ro의 변동이 1.5nm 이상 2.0nm 미만이다.

D: 면 내 위상차 Ro의 변동이 2.0nm 이상 3.0nm 미만이다.

E: 면 내 위상차 Ro의 변동이 3.0nm 이상이다.

(반사광량 불균일의 평가)

상기 유기 EL 화상 표시 장치를, 각 실시예 및 각 비교예마다 5개씩 제작하고, 각 디스플레이마다의 색감의 차이(색감 불균일)를 태양광 하에서 흑색 표시 했을 때의 디스플레이 전체면에 있어서의 반사광량 불균일로 평가하였다. 즉, 상기 반사광량 불균일을 눈으로 관찰하고, 이하의 평가 기준에 기초하여 반사광량 불균일(색감 불균일)을 평가하였다.

《평가 기준》

A: 제작한 모든 유기 EL 화상 표시 장치에 있어서, 개소·장치마다의 반사광량에 차이를 느끼는 사람이 없다.

B: 제작한 모든 유기 EL 화상 표시 장치에 있어서, 개소·장치마다의 반사광량에 차이를 느끼는 사람의 비율이 10％ 이하이다.

C: 제작한 모든 유기 EL 화상 표시 장치에 있어서, 개소·장치마다의 반사광량에 차이를 느끼는 사람의 비율이 10％보다도 많고, 20％ 이하이다.

D: 제작한 모든 유기 EL 화상 표시 장치에 있어서, 개소: 장치마다의 반사광량에 차이를 느끼는 사람의 비율이 20％보다도 많고, 50％ 이하이다.

E: 제작한 모든 유기 EL 화상 표시 장치에 있어서, 개소·개소마다의 반사광량에 차이를 느끼는 사람의 비율이 50％보다도 많다.

표 1은, 실시예 1 내지 16, 비교예 1 내지 8의 경사 연신 필름에 대해 행한 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일 및 반사광량 불균일을 평가한 결과를 나타내고 있다. 또한, 표 1의 온도차는, 상기 내열형 비접촉 온도 센서(IRtec Rayomatic 14, (주)유로트론제)를 사용하여 측정한 값이다. 또한, 상기 온도차는, 상기 방법으로 측정한 필름의 온도차이며, 연신부의 각 존의 온도차는 아니다.

실시예 1 내지 16과 비교예 1, 3 내지 4의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 연신 개시 시(굴곡 개시 시)보다도 연신 종료 시(굴곡 종료 시)에 필름 온도를 낮춤으로써, 반사광량 불균일이 저감됨을 알 수 있다(표 1에서는 반사광량 불균일의 평가가 C 이상이 된다).

또한, 실시예 1 내지 16과 비교예 2의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 반송 방향으로 필름 온도를 단계적으로 변화시키는 경우에도, 굴곡 종료 시의 필름의 온도가 굴곡 개시 시보다도 높으면, 반사광량 불균일이 현저해지는 점에서, 굴곡 종료 시의 필름의 온도를 굴곡 개시 시보다도 낮게 하는 것이 필요하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 1과 실시예 2의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 폭 방향으로 추가로 필름 온도를 변화시키면, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일이 저감되는(평가가 C로부터 B로 되어 있다) 점에서, 반송 방향에 추가로, 폭 방향에 대해서도 온도 제어를 행하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 1과 실시예 3의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 굴곡 종료 시의 필름의 온도가 굴곡 개시 시보다도 2℃ 이상 낮으면, 반사광량 불균일을 더 저감할 수 있는 점에서, 그렇게 반송 방향으로 2℃ 이상의 온도차를 부여하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 1과 실시예 4의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 반송 방향으로 필름 온도를 3단계로 저하시키면, 2단계로 저하시키는 경우보다도 반사광량 불균일을 더 저감할 수 있는 점에서, 반송 방향에 있어서의 온도 변화의 단계수를 증가시키는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 4와 실시예 5의 결과로부터, 경사 연신 영역에서, 반송 방향으로 필름 온도를 3단계로 저하시키는 경우에도, 또한 폭 방향으로도 필름 온도를 변화시키는 것이, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일을 보다 저감할 수 있는 점에서 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 6과 실시예 7·8의 결과로부터, 폭 방향으로 인접하는 가열부끼리의 간극부 또는 인접하는 열풍 분출구의 이음매가 반송 방향으로 지그재그상으로 위치하고 있으면, 지그재그상으로 위치하고 있지 않는 경우에 비하여, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일이 저감되어 있는 점에서, 간극부 또는 이음매가 지그재그상으로 되는 가열부의 배치가 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 9는, 실시예 7·8의 경사 연신부의 설비부가 폭 방향에 대칭으로 되도록, 폭 방향으로 비대칭인 의사 설비를 설치하고, 경사 연신을 행한 예인데, 이 경우에는, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일이 더 저감되어 있는 점에서, 그러한 의사 설비를 설치하여 경사 연신을 행하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 10은, 실시예 7·8의 경사 연신부의 로 내의 온도 분포가 폭 방향에서 균일해지도록, 선행측의 배기 능력을 지연측보다도 강하게 하여 경사 연신을 행한 예인데, 이 경우에도, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro의 불균일이 더 저감 되어 있는 점에서, 그러한 배기를 행하면서 경사 연신을 행하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 실시예 5와 실시예 11의 결과로부터, 본 실시예의 경사 연신 방법에 의한 반사광량 불균일의 저감 효과는, 필름의 사용 재료에 관계없이(셀룰로오스계 수지이든, COP 수지이든) 얻어짐을 알 수 있다.

또한, 실시예 5와 실시예 12의 결과로부터, 필름의 반송 속도를 빠르게 하여 경사 연신 필름을 제조하는 경우에도, 본 실시예의 경사 연신 방법을 적용함으로써, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro 불균일 및 반사광량 불균일의 저감 효과가 얻어짐을 알 수 있다.

또한, 실시예 13 내지 16과 같이, 연신 배율을 1.4배 이상으로 높여서 경사 연신 필름을 제조하는 경우에도, 본 실시예의 경사 연신 방법을 적용함으로써, 폭 방향의 면 내 위상차 Ro 불균일 및 반사광량 불균일의 저감 효과가 얻어짐을 알 수 있다.

또한, 실시예 13·15와 같이, 필름의 반송 속도를 5m/분으로 늦게 하여 경사 연신을 행한 경우에도, 반사광량 불균일의 저감 효과가 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 연신 배율 높으면 굴곡 종료 시의 수축량이 커지므로, 경사 연신 시에 필름이 진동하기 쉽고, 광학값이 변동되기 쉽지만, 실시예 13·15의 결과로부터, 연신 배율이 높아도, 실시예에서 나타낸 경사 연신 영역에서의 온도 제어에 의해, 경사 연신 시의 필름의 진동을 억제하여 광학값의 불균일을 저감하고, 이에 의해 반사광량 불균일을 저감할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 16에서 제작한 경사 연신 필름을 사용하여 원편광판 17 내지 32를 제작하고, 원편광판 17 내지 32를 사용하여 제작한 액정 표시 장치 1 내지 16에 있어서는, 흑색 화면을 표시시켜서, 편광 선글라스를 장착한 상태에서 눈으로 표시 화면을 관찰해도, 화면이 일률적으로 흑색 표시되어 있고, 반사광량 불균일에 의한 색 불균일이 관찰되지 않음이 확인되었다.

이상에서 설명한 본 실시 형태의 경사 연신 필름의 제조 방법은, 이하와 같이 표현할 수 있다.

1. 필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구로 파지하고, 한쪽 파지구를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구를 상대적으로 지연시켜서 상기 필름을 반송함과 함께, 상기 필름의 반송 경로를 원호상으로 굴곡시킴으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정을 갖는 경사 연신 필름의 제조 방법이며,

상기 경사 연신 공정에서는, 상기 경사 방향으로 연신하기 위한 상기 반송 경로의 원호상의 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도를, 상기 굴곡의 개시 시점보다도 낮게 하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.

2. 상기 굴곡의 개시 시점의 상기 필름의 온도를 T1(℃)이라 하고, 상기 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도를 T2(℃)라 했을 때,

(T1-T2)≥2℃

인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

3. 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서, 상기 필름의 온도를 반송 방향으로 단계적 또는 연속적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

4. 상기 구간에 있어서, 상기 필름의 온도를 반송 방향으로 3단계 이상으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

5. 상기 굴곡의 개시부터 종료까지, 상기 필름의 온도를 폭 방향에서 변화시키는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

6. 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서, 상기 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도가 상기 굴곡의 개시 시점보다도 낮아지도록, 상기 필름을 가열 또는 냉각하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

7. 상기 필름을, 적어도 하나의 가열 영역을 갖는 가열부를 사용하여 가열하고,

상기 가열 영역은, 상기 필름의 폭 방향 및 반송 방향의 양 방향으로 나란히 위치하고 있음과 함께, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역 사이의 비가열 영역을 반송 방향의 상류측으로부터 하류측을 향하여 연결시킨 가상선이, 상기 필름의 임의의 점의 반송 궤적으로부터 어긋나도록 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 6에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

8. 상기 비가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역 사이의 간극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 7에 기재된, 경사 연신 필름의 제조 방법.

9. 상기 비가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역으로서의 열풍 분출구 사이의 이음매를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 7 또는 8에 기재된, 경사 연신 필름의 제조 방법.

10. 상기 한 쌍의 파지구가 주행하는 레일의 위치를 조정하기 위한 조정부를 포함하는 설비부를, 상기 필름의 경사 연신 전의 반송 방향을 따른 방향에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록 배치하고, 경사 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

11. 상기 경사 연신 공정을 행하는 로 내의, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간 전체에 있어서, 상기 필름의 반송 중의 폭 방향의 온도 분포가, 상기 한 쌍의 파지구가 주행하는 지연측의 레일과 선행측의 레일 사이의 중심에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록, 상기 로 내를 배기하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된, 경사 연신 필름의 제조 방법.

12. 상기 필름은, 셀룰로오스계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

13. 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서 경사 연신되는 상기 필름의 연신 배율이, 1.4 내지 2.3배인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.

본 발명은 예를 들어 유기 EL 화상 표시 장치의 외광 반사 방지를 위한 원편광판의 제조에 이용 가능하다.

Ci: 파지구
Co: 파지구
11: 가열부
11a: 가열 영역
12: 가열부
12a: 가열 영역
13: 가열부
13a: 가열 영역
21: 가열부
Bo: 이음매(비가열 영역)
Ri: 레일
Ro: 레일
H: 분출구(가열 영역, 열풍 분출구)
M: 조정부
S: 간극부(비가열 영역)
V: 가상선
Y: 설비부

Claims

필름의 폭 방향의 양단을 한 쌍의 파지구로 파지하고, 한쪽 파지구를 상대적으로 선행시키고, 다른 쪽 파지구를 상대적으로 지연시켜서 상기 필름을 반송함과 함께, 상기 필름의 반송 경로를 원호상으로 굴곡시킴으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정을 갖는 경사 연신 필름의 제조 방법이며,
상기 경사 연신 공정에서는, 상기 경사 방향으로 연신하기 위한 상기 반송 경로의 원호상의 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도를, 상기 굴곡의 개시 시점보다도 낮게 하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 굴곡의 개시 시점의 상기 필름의 온도를 T1(℃)이라 하고, 상기 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도를 T2(℃)라 했을 때,
(T1-T2)≥2℃
인 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서, 상기 필름의 온도를 반송 방향으로 단계적 또는 연속적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 구간에 있어서, 상기 필름의 온도를 반송 방향으로 3단계 이상으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지, 상기 필름의 온도를 폭 방향으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서, 상기 굴곡의 종료 시점의 상기 필름의 온도가 상기 굴곡의 개시 시점보다도 낮아지도록, 상기 필름을 가열 또는 냉각하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 필름을, 적어도 하나의 가열 영역을 갖는 가열부를 사용하여 가열하고,
상기 가열 영역은, 상기 필름의 폭 방향 및 반송 방향의 양 방향으로 나란히 위치하고 있음과 함께, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역 사이의 비가열 영역을 반송 방향의 상류측으로부터 하류측을 향하여 연결시킨 가상선이, 상기 필름의 임의의 점의 반송 궤적으로부터 어긋나도록 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 비가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역 사이의 간극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 비가열 영역은, 폭 방향으로 인접하는 2개의 상기 가열 영역으로서의 열풍 분출구 사이의 이음매를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 파지구가 주행하는 레일의 위치를 조정하기 위한 조정부를 포함하는 설비부를, 상기 필름의 경사 연신 전의 반송 방향을 따른 방향에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록 배치하고, 경사 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사 연신 공정을 행하는 로 내의, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간 전체에 있어서, 상기 필름의 반송 중의 폭 방향의 온도 분포가, 상기 한 쌍의 파지구가 주행하는 지연측의 레일과 선행측의 레일 사이의 중심에 대하여 지연측과 선행측에서 대칭으로 되도록, 상기 로 내를 배기하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필름은, 셀룰로오스계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 굴곡의 개시부터 종료까지의 구간에 있어서 경사 연신되는 상기 필름의 연신 배율이, 1.4 내지 2.3배인 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.