KR20100016015A - 위상차 필름용 원반 필름, 위상차 필름 및 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

연신에 의한 위상차 필름의 원반 필름으로서 유용한 프로필렌계 랜덤 또는 블록 공중합체로 이루어진 필름을 제공한다. 당해 필름을 구성하는 공중합체는 스메틱정을 함유하는 결정을 가지며, 당해 공중합체의 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상, 당해 필름의 면내 위상차는 50nm 이하이고, 두께는 30 내지 200㎛이다. 당해 공중합체는 이것으로 이루어진 필름을, 왜곡 200%에 있어서의 응력이 0.8±0.1MP가 되는 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/분으로 연신했을 때의 응력-왜곡 곡선에 관해서 정의되는 수학식 1에 의해 산출되는 파라미터(A)가, 0.0007 내지 0.1의 범위 내에 있는 공중합체이다.
수학식 1
(A)=(B600-B200)/400
상기 수학식 1에서,
B600 및 B200은 왜곡 600% 및 200%에 있어서의 응력(MPa)을 나타낸다.
위상차 필름용 원반 필름, 위상차 필름, 액정 표시 장치.

Description

위상차 필름용 원반 필름, 위상차 필름 및 액정 표시 장치{Raw film for retardation film, retardation film, and liquid-crystal display}
본 발명은 위상차 필름(retardation film)의 재료로서 유용한 폴리프로필렌계 수지 필름에 관한 것이며, 또한, 당해 필름으로부터 제조되는 위상차 필름, 및 당해 위상차 필름을 요소로서 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 액정 분자가 갖는 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시한다. 그러나, 액정에는 본래 광학적 이방성이 있기 때문에, 액정 표시 장치에서는, 복굴절성에 기인하는 광학적인 왜곡(strain)이나 시각 방향에 의한 변조에 기인하는 표시의 착색 등이 생기는 경우가 있다. 이러한 결점을 해소하기 위해서, 종래, 위상차 필름이 사용되고 있다. 위상차 필름으로서는, 폴리카보네이트 수지나 환상 올레핀계 중합체로 이루어진 원반 필름을 연신하여 수득되는 위상차 필름이 알려져 있지만, 이러한 재료 수지는 고가이기 때문에, 보다 염가의 플라스틱 재료로 이루어진 위상차 필름의 개발이 요망되고 있다.
염가의 플라스틱 재료로 이루어진 위상차 필름으로서, 폴리프로필렌계 수지 로 이루어진 위상차 필름이 이미 제안되어 있다. 그러나, 폴리프로필렌계 수지는 통상, 압출에 의한 필름 성형, 또는 그 후의 연신에 의해 매우 강하게 배향하기 때문에, 이러한 필름은 통상적으로 큰 위상차를 발현하여 위상차 필름으로서 사용하는 것은 곤란하였다.
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 위상차 필름의 제조 방법으로서, 폴리프로필렌계 수지를 T 다이 성형기로 필름상으로 성형할 때에, T 다이로부터 압출한 용융상 필름을 그 흐름 방향으로 저배율로 종연신(縱延伸)하는 방법이 제안되어 있다[참조: 일본 공개특허공보 제(소)60-24502호]. 확실히 본 방법에 의하면, 부분적으로는, 위상차 필름으로서 사용가능한 정도의 위상차를 발현하는 폴리프로필렌계 수지 필름을 수득할 수 있다. 그러나 상기 방법에서는, 수득되는 필름의 폭 방향으로 배향 얼룩이 발생하고, 그 결과 위상차 얼룩을 발생시키거나, 경우에 따라서는 폭 방향으로 두께 얼룩을 발생시키거나 하여, 실제로 위상차 필름으로서 사용 가능한 필름을 안정적으로 제조하는 것은 아직 실현되지 않고 있다.
또한, 대부분의 폴리프로필렌계 수지는 결정성 플라스틱 재료이기 때문에, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 위상차 필름에서는, 수지의 결정에 의한 빛의 산란에 의해, 필름의 투명성이 저하되고, 나아가서는 정면 콘트라스트의 저하 등, 액정 표시 장치의 광학 특성에 악영향을 끼칠 가능성이 우려된다.
이러한 상황에 있어서 본 발명자들은, 균일한 두께를 가지며, 고투명성의 위상차 얼룩이 적은 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 위상차 필름을 제조하는 방법에 관해서 예의 검토를 실시하였다. 폴리프로필렌계 수지는, 일반적으로 저배율로 균일하게 연신하는 것이 곤란한 재료이지만, 특별한 연신 거동을 나타내는 폴리프로필렌계 수지를 특정한 조건으로 성형하고, 결정 형태가 제어된 필름을 연신함으로써 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성시켰다.
즉 본 발명은, 프로필렌계 랜덤 공중합체 및 프로필렌계 블록 공중합체로부터 선택된 프로필렌계 공중합체로 이루어진 필름으로서, 당해 필름을 구성하고 있는 프로필렌계 공중합체는 스메틱정(smetic crystal)을 함유하는 결정을 가지고 있으며, 당해 프로필렌계 공중합체의 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상이며,
당해 필름은, 면내 위상차가 50nm 이하이며, 두께가 30 내지 200㎛의 범위내에 있으며,
상기 프로필렌계 공중합체는, 이것으로 이루어진 필름을, 왜곡 200%에 있어서의 응력이 0.8±0.1MPa가 되는 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/분으로 연신했을 때의 응력-왜곡 곡선에 관해서 정의되는 수학식 1에 의해 산출되는 파라미터(A)가 0.0007 내지 0.1의 범위내에 있는 중합체인 필름이다.
(A)=(B600-B200)/400
상기 수학식 1에서,
B600 및 B200은, 왜곡 600%에 있어서의 응력(MPa) 및 왜곡 200%에 있어서의 응력(MPa)을 각각 나타낸다.
본 발명의 필름을 연신함으로써 수득되는 위상차 필름은, 대형 액정 텔레비전 등의 대화면의 액정 디스플레이에 적용해도, 광학적인 불균일성에 유래하는 얼룩이 없어 시야각 의존성을 개선하는 효과가 우수하다. 또한, 본 발명의 필름을 연신함으로써 수득되는 위상차 필름은 내부 헤이즈가 낮고, 이로 인해, 이러한 위상차 필름을 적용한 액정 표시 장치는, 정면 콘트라스트가 우수하다.
도 1은 인장 시험용 샘플의 모식도이다. 도면 중, 부호 1은 필름을 나타내고, 부호 2는, 당해 필름 위에 그어진 선을 나타낸다.
도 2는, 광각 X선 회절 프로파일의 해석 방법을 설명하는 도면이다. 도면 중, 부호 3은, C×0.8의 레벨에 있어서의 피크 폭 D(도)을 나타낸다.
발명을 실시하기 위한 형태
본 발명의 필름은, 하기의 예비 시험으로 구해지는 파라미터(A)가 0.0007 내지 0.1인 프로필렌계 공중합체로 이루어지고, 이러한 프로필렌계 공중합체는, 프로필렌계 랜덤 공중합체 및 프로필렌계 블록 공중합체로부터 선택되는 적어도 1종류의 중합체이다.
[예비 시험]
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 필름으로부터, 당해 필름의 종방향의 길이 70mm, 횡방향의 길이 60mm의 샘플을 채취한다. 여기에서, 당해 필름의 MD방향이 종방향이며, 필름면 내에서 종방향으로 수직인 방향이 횡방향이다. 당해 샘플을 JIS K-7163에 준하여, 항온조를 설치한 인장 시험 장치를 사용하고, 샘플의 종방향의 양 말단을 척으로, 척간 거리가 30mm가 되도록 협지하고, 왜곡 200%에 있어서의 응력이 0.8±0.1MPa가 되는 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/min으로 왜곡이 600%가 될 때까지 필름의 종방향으로 연신한다. 이것에 의해 수득되는 응력-왜곡 곡선(소위 S-S 커브)에 있어서, 수학식 1로 파라미터(A)를 구한다.
수학식 1
(A)=(B600-B200)/400
상기 수학식 1에서,
B600 및 B200은, 왜곡 600%에 있어서의 응력(MPa) 및 왜곡 200%에 있어서의 응력(MPa)을 각각 나타낸다.
상기 예비 시험에 있어서의 연신 온도는, 다음 방법에 의해 결정된다. 우선, 상기 필름을 구성하는 폴리프로필렌계 수지의 융점 부근의 임의의 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/min으로 필름의 인장 시험을 실시한다. 온도를 변경하여 동일한 인장 시험을 실시하고, 왜곡 200%일 때의 응력이 0.8±0.1MPa가 되는 온도를, 상기 예비 시험에서의 연신 온도라고 한다. 또한, 왜곡이란, 시료의 피연신 부분 의 길이 연신에 의한 증가분의, 피연신 부분의 연신전 길이에 대한 비율을 의미한다.
프로필렌계 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체로서는, 프로필렌과, 에틸렌 및 탄소수 4 내지 20의 α-올레핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 α-올레핀을 공중합하여 수득되는 공중합체를 들 수 있다. 본 발명에 있어서의 프로필렌계 공중합체는, 프로필렌계 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 탄소수 4 내지 20의 α-올레핀으로서는, 구체적으로는, 1-부텐, 2-메틸-1-프로펜, 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 2-에틸-1-부텐, 2,3-디메틸-1-부텐, 2-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 3,3-디메틸-1-부텐, 1-헵텐, 2-메틸-1-헥센, 2,3-디메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-펜텐, 1-옥텐, 2-에틸-1-헥센, 3,3-디메틸-1-헥센, 2-프로필-1-헵텐, 2-메틸-3-에틸-1-헵텐, 2,3,4-트리메틸-1-펜텐, 2-프로필-1-펜텐, 2,3-디에틸-1-부텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센 등을 들 수 있고, 탄소수 4 내지 12의 α-올레핀이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐이며, 더욱 바람직하게는, 1-부텐, 1-헥센이다.
상기 프로필렌계 랜덤 공중합체의 예로서는, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-α-올레핀(탄소수 4 내지 20) 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-α-올레핀(탄소수 4 내지 20) 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 프로필렌-α-올레핀(탄소수 4 내지 20) 랜덤 공중합체로서는, 예를 들면, 프로필렌- 1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-옥텐 랜덤 공중합체 등을 들 수 있고, 프로필렌-에틸렌-α-올레핀(탄소수 4 내지 20) 랜덤 공중합체로서는, 예를 들면, 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-1-옥텐 랜덤 공중합체 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-1-헥센 랜덤 공중합체이다.
프로필렌계 랜덤 공중합체 및 프로필렌계 블록 공중합체에 있어서의 공단량체(즉, 프로필렌 이외의 단량체) 유래의 구성 단위의 함량은, 필름의 투명성과 내열성의 균형의 관점에서, 1중량% 이상 4O중량% 이하가 바람직하고, 1중량% 이상 20중량% 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1중량% 이상 10중량% 이하이다. 또한, 프로필렌계 공중합체 2종류 이상의 공단량체와 프로필렌의 공중합체인 경우에는, 당해 공중합체에 포함되는 모든 공단량체 유래의 구성 단위의 합계 함량이, 상기 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 프로필렌계 공중합체의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 프로필렌과, 에틸렌 및 탄소수 4 내지 20의 α-올레핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 α-올레핀의 공중합체는, 올레핀 중합용 촉매를 사용하여, 프로필렌과 소정의 공단량체를 공중합함으로써 제조할 수 있다. 적용 가능한 중합 촉매로서는, 예를 들면,
(1) 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분 등으로 이루어진 Ti-Mg계 촉매,
(2) 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분에, 유기 알루미늄 화합물과, 필요에 따라서 전자 공여성 화합물 등의 제3 성분을 조합한 촉매계,
(3) 메탈로센계 촉매 등을 들 수 있다.
이 중에서, 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분에, 유기 알루미늄 화합물과 전자성 공여성 화합물을 조합한 촉매계를 가장 일반적으로 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 유기 알루미늄 화합물로서는, 바람직하게는 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리에틸알루미늄과 디에틸알루미늄클로라이드의 혼합물 및 테트라에틸디알루목산을 들 수 있고, 전자 공여성 화합물로서는, 바람직하게는 사이클로헥실에틸디메톡시실란, 3급-부틸-n-프로필디메톡시실란, 3급-부틸에틸디메톡시실란, 디사이클로펜틸디메톡시실란을 들 수 있다. 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분으로서는 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(소)61-218606호, 일본 공개특허공보 제(소)61-287904호, 일본 공개특허공보 제(평)7-216017호 등에 기재된 촉매계를 들 수 있다. 메탈로센 촉매로서는 예를 들면, 일본 특허공보 제2587251호, 일본 특허공보 제2627669호, 일본 특허공보 제2668732호에 기재된 촉매계를 들 수 있다.
프로필렌계 공중합체를 제조하기 위한 중합 방법으로서는, 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소화합물로 대표되는 불활성 용제를 사용하는 용제 중합법, 액상의 단량체를 반응 기 질 및 용제로서 사용하는 괴상 중합법, 기상 중에서 기체의 단량체를 중합시키는 기상 중합법 등을 들 수 있고, 바람직하게는 괴상 중합법 또는 기상 중합법이다. 이들 중합법은, 뱃치식이라도 양호하고, 연속식이라도 양호하다. 프로필렌계 공중합체의 입체 규칙성은, 아이소택틱, 신디오택틱, 어택틱 중 어느 형식이라도 양호하다. 본 발명에서 사용하는 프로필렌계 공중합체는, 내열성의 점에서 신디오택틱, 또는 아이소택틱의 프로필렌계 중합체인 것이 바람직하다.
프로필렌계 공중합체는, 첨가제를 함유하고 있어도 양호하다. 이러한 첨가제의 예로서는, 산화 방지제, 자외선 흡수재, 자외선 차단제, 대전 방지제, 윤활제, 조핵제, 방담제, 안티블록킹제 등을 들 수 있다. 산화 방지제로서는, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 힌다드아민계 산화 방지제(HALS)나, 1분자 중에 예를 들면 페놀계 산화 방지부와 인계 산화 방지부를 갖는 복합형의 산화 방지제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수제로서는, 2-하이드록시벤조페논계, 하이드록시트리아졸계 등의 자외선 흡수제를 들 수 있고, 자외선 차단제로서는, 벤조에이트계 등 자외선 차단제를 들 수 있다. 대전 방지제는, 중합체형, 올리고머형, 단량체형 등을 들 수 있다. 윤활제로서는, 에루신산아미드, 올레산 아미드 등의 고급 지방산 아미드나, 스테아르산 등의 고급 지방산, 및 이의 금속염 등을 들 수 있다. 조핵제로서는, 예를 들면 소르비톨계 조핵제, 유기 인산염계 조핵제, 폴리비닐사이클로알칸 등의 고분자계 조핵제 등을 들 수 있다. 안티 블록킹제로서는 구상(球狀), 또는 구에 가까운 형상의 미립자를 무기계, 유기계에 상관없이 사용할 수 있다. 첨가제는 복수종을 병용해도 양호하다.
본 발명의 필름을 구성하고 있는 프로필렌계 공중합체는 스메틱정을 함유하는 결정을 가지고 있으며, 당해 프로필렌계 공중합체의 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상이다. 프로필렌계 공중합체의 주된 결정 구조는 α정과 스메틱정이지만, 본 발명의 필름은, 프로필렌계 공중합체의 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상이다. 본 발명에 있어서, 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이란, 광각 X선 회절로 측정한 X선 회절 프로파일의 전체 면적중, 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율이다. 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는 프로파일인 것이 바람직하다. 또한, α정이 존재하는 경우에도, 그 α정이 구정(球晶) 구조가 아닌 것이 바람직하다.
α 정에 유래하는 회절 프로파일이란, 회절각(2θ)이 10 내지 30도의 범위에서의 광각 X선 회절 측정에 있어서 관측되는, 14.2도 부근, 16.7도 부근, 18.5도 부근 및 21.4도 부근의 4개의 샤프한 피크로 이루어지는 것이며, 스메틱정에 유래하는 회절 프로파일이란, 14.6도 부근과 21.2도 부근의 2개의 브로드한 피크로 이루어지는 것이다.
회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는 프로파일인지 여부는, 회절각이 13 내지 15도의 범위에 나타나는 피크가 브로드한지 여부로 판정하고, 이 피크가 브로드할 때, 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는 프로파일이다. 구체적으로는 다음과 같이 판정한다. X선 회절 프로파일에 있어서, 회절각이 13 내지 15도의 범위에서 가장 회절 강도가 높은 피크의 강도를 C라고 할 때, 그 피크의, C×0.8의 레벨에 있어서의 피크 폭 D가 1도 이상인 경우에, 그 회절 프로파일 의 대부분은 스메틱정에 유래하는 프로파일이라고 판정한다(도 2 참조).
광각 X선 회절 프로파일의 전체 면적 중에 차지하는 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율은 하기와 같이 하여 산출한다.
(1) 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는지 여부를 상기의 방법으로 판정한다.
(2) 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래한다고 판정되었을 때, 이하의 순서로 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율을 산출한다.
(3) 회절 프로파일을 피크 분리 소프트웨어로 처리하여 스메틱정의 프로파일과 α정의 프로파일로 분리한다.
(4) 회절각이 10 내지 30도인 범위에 있어서, 회절 프로파일의 전체 면적과, 스메틱정에 유래하는 회절 프로파일의 면적을 구하고, 전자에 대한 후자의 비율을 산출한다.
본 발명의 필름을 연신하면, 투명성이 높고, 위상차의 균일성이 양호하며, 정면 콘트라스트가 높은 위상차 필름이 된다. 콘트라스트란, 액정 표시 장치를 희게 표시한 경우의 휘도(백색 휘도)와 검게 표시한 경우의 휘도(흑색 휘도)의 비이다. 정면 콘트라스트란, 백색 휘도와 흑색 휘도를 액정 표시 장치의 정면 방향에서 측정한 경우의 콘트라스트의 값이다. 위상차 필름을 액정 표시 장치내에 설치하는 경우에는, 높은 정면 콘트라스트를 나타내는 것이 요구된다.
또한, 연신후에 두께나 배향이 불균일한 것에 유래하는 광학적인 얼룩을 가능한 한 작게 하기 위해서, 본 발명의 필름은, 광학적으로 균질한 무배향이거나, 또는 무배향에 가까운 필름이다. 이러한 필름의 면내 위상차는 50nm 이하이다.
본 발명의 필름의 제조 방법으로서는, 프로필렌계 공중합체를 압출기 내에서 용융 혼련한 후, 당해 압출기에 장착된 T 다이로부터 압출하고, T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 냉각 롤에 접촉시켜 냉각 고화하면서 인취하는 방법을 들 수 있다. T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 롤에 접촉시켜 냉각 고화하는 방법으로서는, 대별하여 다음의 3가지 방법이 있다.
[1] T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 2개의 롤 사이에서 협압(狹壓)하는 방법.
[2] T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 냉각 롤과, 당해 냉각 롤에 그 주방향을 따라 압접하도록 마련된 금속제 무단 벨트 사이에서 협압하는 방법.
[3] T 다이로부터 압출된 용융상 시트를, 2개의 롤 사이에서 협압하지 않고 냉각 롤에 접촉시켜 냉각하는 방법.
T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 2개의 롤 사이에서 협압하는 방법으로서는, 고경도 롤(소위, 냉각 롤)과 저경도 롤(소위, 터치 롤)에 의해 협압하는 방법을 들 수 있다. T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 2개의 롤 사이에서 협압하지 않고 롤에 접촉시켜 냉각하는 방법으로서는, 냉각 롤과 에어 챔버를 사용하여 냉각하는 방법, 냉각 롤과 정전 피닝을 사용하여 냉각하는 방법 등을 들 수 있다.
전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상인 본 발명의 필름은, 프로필렌계 공중합체를 사용하여, 예를 들면, 냉각 롤의 표면 온도를 20℃ 이하로 함으로써 제작할 수 있다. 예를 들면, T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 2개의 롤 사이에서 협압하는 방법의 경우, 적어도 1개의 롤의 표면 온도를 20℃ 이하로 하면 양호하다. 또한, 전체 결정에 차지하는 α정 비율의 저감에 유리한 점에서는, 냉각 롤과 터치 롤에 의해 협압하는 방법이나, 냉각 롤과, 당해 냉각 롤에 그 주방향을 따라 압접하도록 마련된 금속제 무단 벨트 사이에서 협압하는 방법이 바람직하다. 또한, 용융체를 냉각 고화할 때에 용융체 전체를 신속하게 냉각시킬 수 있도록 필름의 두께는 30 내지 200㎛인 것이 바람직하다.
수득되는 필름의 면내 위상차를 50nm 이하로 하기 위해서는, T 다이로부터 압출한 용융상 시트를 냉각 고화시키는 공정에 있어서, 뱅크(수지 퇴적)를 생성시키지 않는 것이 필요하다. 뱅크는 용융상 시트를 냉각 롤과 터치 롤 사이나 냉각 롤과 금속제 무단 벨트 사이에서 협압할 때에, 협압력이 지나치게 높은 경우에 발생한다. 뱅크의 발생을 방지하기 위해서, 협압력을 20N/mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10N/mm 이하이다. 또한, T 다이로부터 압출된 용융상 시트를 냉각 롤과 에어 챔버를 사용하여 냉각시키는 방법이나, 용융상 시트를 냉각 롤과 정전 피닝을 사용하여 냉각시키는 방법은, 롤 사이에서 용융상 시트를 협압하지 않기 때문에 뱅크는 발생하지 않으며, 이로 인해, 면내 위상차의 저감을 위해서는 유리하다. 용융상 시트를 저압으로 협압하기 위해서는, 냉각 롤과 터치 롤에 의해 협압하는 방법에 있어서의 터치 롤로서는, 고무 롤이 바람직하다. 또한, 냉각 롤과 금속제 무단 벨트에 의해 협압하는 방법에 있어서의 금속제 무단 벨트로서는, 탄성 변형 가능한 금속제 무단 벨트가 바람직하고, 보다 상세하게는, 탄성 변형 가능한 금속제 무단 벨트로 이루어진 외통(外筒)과, 당해 외통의 내부에, 탄성 체로 이루어진 탄성 변형가능한 롤을 가지며, 상기 외통과 탄성체 롤 사이가 온도 조절용 매체에 의해 채워져 이루어지는 구조가 바람직하다.
터치 롤로서 고무 롤을 사용하는 경우는, 경면 표면을 갖는 위상차 필름을 생성시키기 위해서, T 다이로부터 압출된 용융체를 ＂냉각 롤과 고무 롤 사이에서 지지체와 포개어 협압하는 것이 바람직하다. 지지체로서는, 두께가 5 내지 50㎛인 열가소성 수지 2축 연신 필름이 바람직하다.
용융상 시트를 냉각 롤과 금속제 무단 벨트 사이에서 협압하는 방법으로 필름을 성형하는 경우에는, 당해 무단 벨트는, 냉각 롤의 주방향으로 당해 냉각 롤의 회전축과 평행하게 배치된 복수의 롤에 의해 보지되고 있는 것이 바람직하다. 무단 벨트가, 직경 100 내지 300mm의 2개의 롤로 보지되고, 무단 벨트의 두께가 100 내지 500㎛인 것이 보다 바람직하다.
광학적인 균일성이 보다 우수한 위상차 필름을 수득하기 위해서는, 당해 위상차 필름을 제조할 때에 사용하는 필름(소위, 원반 필름)은 두께 얼룩이 작은 것이 바람직하고, 필름 두께의 최대값과 최소값의 차가 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 이 차가 4㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 필름을 연신함으로써, 위상차 필름을 수득할 수 있다. 연신 방법으로서는, 종연신, 횡연신(橫延伸), 축차 2축 연신, 동시 2축 연신을 들 수 있다. 위상차 필름이 편입되는 액정 표시 장치의 종류에 따라, 당해 위상차 필름을 제작하는 연신 방법은 상이하며, 종연신 뿐인 경우도 있고, 횡연신 뿐인 경우도 있으며, 2축 연신인 경우도 있다. 수직 배향 모드 액정 디스플레이에 사용하는 경우 는, 2축 연신에 의해 위상차 필름을 제작한다. 축차 2축 연신의 경우, 종연신을 먼저 실시한 후, 횡연신을 실시하는 방법과, 횡연신을 먼저 실시한 후, 종연신을 실시하는 방법 중 어느 방법으로 실시해도 양호한다.
종연신 방법으로서는, 두개 이상의 롤의 회전 속도차에 의해 원반 필름을 연신하는 방법이나, 롱스팬 연신법을 들 수 있다. 롱스팬 연신법이란, 2쌍의 닙 롤간에 오븐을 갖는 종연신기를 사용하여, 당해 오븐 중에서 원반 필름을 가열하면서 상기 2쌍의 닙 롤의 회전 속도차에 의해 연신하는 방법이다. 광학적인 균일성이 높은 위상차 필름을 수득하기 위해서는, 롱스팬 종연신법이 바람직하다. 특히 에어플로우팅 방식의 오븐을 사용하여, 당해 오븐 중에서 롱스팬 종연신하는 것이 바람직하다. 에어플로우팅 방식의 오븐이란, 당해 오븐중에 원반 필름을 도입했을 때에, 당해 원반 필름의 양면에 상부 노즐과 하부 노즐로부터 열풍을 분사하는 것이 가능한 구조이며, 복수의 상부 노즐과 하부 노즐이 필름의 흐름 방향으로 교대로 설치된 오븐이다. 당해 오븐 중, 원반 필름이 상기 상부 노즐과 하부 노즐 중 어느 것에도 접촉하지 않도록 하면서 연신한다. 이 경우의 연신 온도는, 90℃ 이상, 프로필렌계 공중합체의 융점 이하이다. 오븐이 2존 이상으로 나뉘어져 있는 경우, 각각의 존의 온도 설정은 동일해도 양호하고, 상이해도 양호하다.
종연신 배율은, 통상적으로 1.01 내지 5배이며, 광학적인 균일성이 보다 높은 위상차 필름을 수득하기 위해서, 연신 배율은 1.05 내지 3배인 것이 바람직하다.
횡연신 방법으로서는, 텐터법을 들 수 있다. 텐터법은, 척으로 필름 폭 방 향의 양 말단을 고정시킨 필름을, 오븐 중에서 척 간격을 넓혀 연신하는 방법이다. 텐터법에 있어서는, 예열 공정을 실시하는 존, 연신 공정을 실시하는 존, 열 고정 공정을 실시하는 존의 오븐 온도는 독립적으로 온도 조절을 할 수 있는 장치를 사용한다. 횡연신 배율은, 통상적으로 2 내지 10배이며, 광학적인 균일성이 보다 높은 위상차 필름을 수득하기 위해서, 횡연신 배율은 4 내지 7배인 것이 바람직하다.
횡연신의 예열 공정은, 필름을 폭 방향으로 연신하는 공정 전에 설치되는 공정이며, 필름을 연신하기에 충분한 높이의 온도까지 당해 필름을 가열하는 공정이다. 여기서 예열 공정에서의 예열 온도는, 오븐의 예열 공정을 실시하는 존내의 분위기의 온도를 의미한다. 예열 온도는 연신하는 필름의 프로필렌계 공중합체의 융점 이상이라도 양호하고, 융점 이하라도 양호하다. 통상적으로, 수득되는 위상차 필름의 위상차의 균일성을 양호하게 하기 위해서, 예열 온도는, 프로필렌계 공중합체의 융점보다도 10℃ 낮은 온도에서부터, 프로필렌계 공중합체의 융점보다도 10℃ 높은 온도까지의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 프로필렌계 공중합체의 융점보다도 5℃ 낮은 온도에서부터, 프로필렌계 공중합체의 융점보다도 5℃ 높은 온도까지의 범위에서 설정한다.
횡연신의 연신 공정은, 필름을 폭 방향으로 연신하는 공정이다. 이러한 연신 공정에서의 연신 온도(이것은, 오븐의 연신 공정을 실시하는 존내의 분위기의 온도를 의미한다)는 예열 온도보다 낮은 온도로 해도 양호하고, 높은 온도로 해도 양호하며, 동일한 온도로 해도 양호하다. 통상적으로 예열된 필름을 예열 공정보다도 낮은 온도로 연신함으로써, 당해 필름을 균일하게 연신할 수 있게 되고, 그 결과, 위상차의 균일성이 우수한 위상차 필름이 수득되기 때문에, 연신 온도는, 예열 공정에 있어서의 예열 온도보다 5 내지 20℃ 낮은 것이 바람직하고, 7 내지 15℃ 낮은 것이 보다 바람직하다.
횡연신의 열 고정 공정이란, 연신 공정 종료시에 있어서의 필름 폭을 유지한 상태로 당해 필름을 오븐내의 소정 온도의 분위기내를 통과시키는 공정이다. 열 고정 온도는, 연신 공정에 있어서의 연신 온도보다 낮은 온도로 해도 양호하고, 높은 온도로 해도 양호하고, 동일한 온도로 해도 양호하다. 통상적으로 필름의 위상차나 광축 등 광학적 특성의 안정성을 효과적으로 향상시키기 위해서, 연신 온도보다도 10℃ 낮은 온도에서부터 연신 온도보다도 30℃ 높은 온도까지의 범위내인 것이 바람직하다.
횡연신의 공정은, 추가로 열 완화 공정을 가져도 양호하다. 이 공정은, 텐터법에 있어서는 통상적으로 연신 존과 열 고정 존 사이에 마련되어 다른 존으로부터 독립적으로 온도 설정이 가능한 열 완화 존에 있어서 실시되거나, 열 고정 공정을 실시하는 존에서 실시된다. 구체적으로는, 열 완화는, 연신 공정에 있어서 필름을 소정의 폭으로 연신한 후, 척의 간격을 수%(통상적으로는, 0.1 내지 10%)만큼 좁게 하여 불필요한 왜곡을 제거함으로써 이루어진다.
위상차 필름에 요구되는 위상차는, 당해 위상차 필름이 편입되는 액정 표시 장치의 종류에 따라 다르지만, 통상적으로 면내 위상차 R0는 30 내지 150nm이다. 수직 배향 모드 액정 디스플레이에 사용하는 경우는, 시야각 특성이 우수하다고 하 는 관점에서, 면내 위상차 R0가 40 내지 70nm이며, 두께 방향 위상차 Rth는, 90 내지 230nm인 것이 바람직하다. 위상차 필름의 두께는, 통상적으로 10 내지 100㎛이다. 액정 표시 장치를 박육화(薄肉化)하기 위해서, 위상차 필름의 두께는 얇은 쪽이 바람직하고, 10 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 위상차 필름을 제조할 때의 연신 배율과, 원반 필름의 두께를 제어함으로써, 원하는 위상차와 두께를 갖는 위상차 필름을 수득할 수 있다.
연신은, 원반 필름의 스메틱정의 비율이 90% 이상인 상태에서 실시하는 것이, 위상차의 균일성이 높은 위상차 필름을 생성시키기 위해서 필요하다. 원반 필름 제조 직후에는 스메틱정의 비율이 90% 이상이어도, 시간의 경과와 함께 스메틱정의 비율은 저하되고, 스메틱정의 비율이 90% 미만으로 되는 경우도 있다. 이로 인해, 원반 필름을 제조하고 나서 168시간 이내에 연신을 실시하는 것이 바람직하고, 72시간 이내에 연신을 실시하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 제조한 원반 필름을 감지 않고 그대로 연신을 실시하는 방법도, 스메틱정의 비율이 높은 상태인 채로 연신을 실시하기 위해서는 바람직하다. 원반 필름의 스메틱정의 비율이 90% 이상인 상태를 유지하기 위해서는, 원반 필름을 제조하고 나서, 연신할 때까지 동안, 가능한 한 저온에서 원반 필름을 보관하는 것이 바람직하다. 원반 필름의 보관 온도는, 구체적으로는 30℃ 이하가 바람직하고, 20℃ 이하가 보다 바람직하고, 10℃ 이하가 특히 바람직하다. 원반 필름의 보관 온도의 하한에 제한은 없지만, 보관 온도는 통상적으로는 -10℃ 이상이다.
본 발명의 위상차 필름은, 편광판이나 액정층 등과 적층하여, 휴대전화, 퍼 스널 컴퓨터, 대형 텔레비전 등의 액정 표시 장치로서 바람직하게 사용된다. 본 발명 필름으로부터 제조되는 위상차 필름은 내부 헤이즈가 0.5% 이하이며 매우 투명하다. 이로 인해, 본 발명의 위상차 필름을 사용한 액정 표시 장치의 정면 콘트라스트는 높아진다. 헤이즈는 필름의 투명성을 나타내는 지표이며, 헤이즈가 작을수록 필름은 보다 투명하다. 헤이즈는, JIS K-7136을 따라 측정할 수 있는 물성값이다. 필름의 투명성은 필름의 표면 상태에 기인하는 산란의 영향과 결정 상태 등 필름의 내부 상태에 기인하는 산란의 영향을 받아 각각의 산란의 정도가 클수록 필름의 투명성이 저하된다. 필름의 표면 상태에 기인하는 산란의 영향으로 저하되는 투명성은, 본 발명의 위상차 필름을 사용한 액정 표시 장치의 정면 콘트라스트를 저하시키지 않기 때문에, 본 발명의 위상차 필름의 성능을 정확하게 평가하기 위해서, 필름의 표면 상태에 기인하는 산란의 영향에 의해 저하된 투명성을 제외한 값을 평가하기로 하였다. 그 지표를 본 발명에 있어서는 내부 헤이즈라고 부른다. 내부 헤이즈는, 필름을 석영 유리제의 용기(셀)에, 폴리프로필렌계 수지와 거의 동일한 굴절율을 갖는 액체인 프탈산디메틸과, 측정하는 필름을 넣은 상태에서, JIS K-7136에 준한 방법으로 측정한 값이다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 조금도 한정되는 것이 아니다.
(1) 예비 시험
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 필름으로부터, 필름의 종방향의 길이70mm, 횡방향의 길이 60mm의 샘플을 채취한다. 여기에서, 당해 필름의 MD 방향이 종방향이며, 필름면 내에서 종방향에 수직인 방향이 횡방향이다. 당해 샘플을 JIS K-7163에 준하여 항온조를 설치한 인장 시험 장치를 사용하여, 샘플의 종방향의 양 말단을 척으로, 척간 거리가 30mm가 되도록 협지하고, 왜곡 200%에 있어서의 응력이 0.8±0.1MPa가 되는 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/min로 왜곡이 600%이 될 때까지 필름의 종방향으로 연신한다. 이것에 의해 수득되는 응력-왜곡 곡선(S-S커브)에 있어서, 수학식 1로 파라미터(A)를 추구한다.
수학식 1
파라미터(A)=(B600-B200)/400
상기 수학식 1에서,
B600 및 B200은, 왜곡 600%에 있어서의 응력(MPa) 및 왜곡 200%에 있어서의 응력(MPa)을 각각 나타낸다.
(2) 연신 필름의 균일성의 평가
상기 예비 시험과 동일한 순서로 실시되는 인장 시험에 있어서, 인장 전에, 필름 척 사이에 위치하는 부분에 필름의 횡방향에 평행한 7개의 직선을 5mm 간격으로 그어 두고(도 1 참조), 연신후에 그 평행한 선간의 거리를 측정하여, 6개의 선간 거리의 표준 편차를 연신 필름의 균일성의 지표로 하였다. 이러한 표준 편차의 값은, 위상차의 균일성과 잘 일치하고 있었다.
(3) 융점
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 필름의 절편(10mg)에 관해서, 시차주사형 열량계(파킨엘머사 제조, DSC-7형)를 사용하여, 질소 분위기하에서 하기 [1] 내지 [5]의 열 이력을 가한 후, 50℃에서 180℃까지 승온 속도 5℃/분으로 가열하여 융해 곡선을 작성하였다. 당해 융해 곡선에 있어서, 최고 흡열 피크를 나타내는 온도(℃)를 구하고, 이것을 당해 프로필렌계 중합체의 융점(Tm)으로 하였다.
[1] 220℃에서 5분간 가열한다;
[2] 강온 속도 300℃/분으로 220℃에서 150℃까지 냉각시킨다;
[3] 150℃에 있어서 1분간 보온한다;
[4] 강온 속도 5℃/분으로 150℃에서 50℃까지 냉각시킨다;
[5] 50℃에 있어서 1분간 보온한다.
(4) 멜트플레이트(MFR)
멜트플레이트는, JIS K 7210에 따라, 온도 230℃, 하중 21.18N으로 측정하였다.
(5) 에틸렌 함유량, 부텐 함유량
프로필렌계 공중합체에 관해서, 고분자 분석 핸드북(1995년, 기노쿠니야 서 점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 IR 스펙트럼 측정을 실시하고, 당해 공중합체 중의 에틸렌 유래의 구성 단위의 함량을 구하였다. 프로필렌계 공중합체 중의 부텐 유래의 구성 단위의 함량은, 동일하게, 고분자 분석 핸드북(1995년, 기노쿠니야 서점 발행)의 제619페이지에 기재되어 있는 IR 스펙트럼 측정을 실시하여 구하였다.
(6) 광각 X선 회절
회절각(2θ)이 10 내지 30도인 범위에서 측정을 실시하였다. 수득된 회절 프로파일을 이하의 순서로 해석하였다.
우선, 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 회절 프로파일에 있어서, 회절각이 13 내지 15도인 범위에서 가장 회절 강도가 높은 피크의 강도를 C라고 할 때, 그 피크의 C×0.8의 레벨에 있어서의 피크 폭 D이 1도 이상인 경우에, 그 회절 프로파일의 대부분은 스메틱정에 유래하는 프로파일이라고 판정한다.
광각 X선 회절 프로파일의 전체 면적 중에 차지하는 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적 비율은 하기와 같이 하여 산출한다.
① 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래하는지 여부를 상기의 방법으로 판정한다.
② 회절 프로파일의 대부분이 스메틱정에 유래한다고 판정되었을 때, 이하의 순서로 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율을 산출한다.
③ 회절 프로파일을 피크 분리 소프트웨어로 처리하여 스메틱정의 프로파일과 α정의 프로파일로 분리한다. 해석 소프트웨어로서, 가부시키가이샤 리가쿠 제조의 JADE(Ver.5) 소프트웨어를 사용한다. 소프트에 부속된 피크 분리 커맨드로부터, 회절 프로파일의 피크 분리에 필요한 프로파일 특성을 Pearson-V11=1.5라고 한다.
④ 정밀화를 위해, 실시예 및 비교예에서는, 피크 분리에서 사용하는 회절 각도는, 스메틱정에 유래하는 14.6도와 21.2도, 및 α정에 유래하는 14.2도 및 16.7도 및 18.5도 및 21.4도로 하고 이들을 고정값으로 하였다.
⑤ 또한, 정밀화의 변수로서, 높이, 반값폭, 계상수, 비대칭을 선택하여, 최적화를 실행하여 스메틱정에 유래하는 14.6도와 21.2도에 피크를 갖는 회절 프로파일의 면적을 산출하고, 이것을 회절 프로파일의 총면적으로 제산함으로써, 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율을 구하였다.
(7) 면내 위상차 Ro, 두께 방향 위상차 Rth
면내 위상차 Ro 및 두께 방향 위상차 Rth은 위상차 측정 장치(오우시케소쿠기기 가부시키가이샤 제조, KOBRA-WPR)를 사용하여 측정하였다.
(8) 내부 헤이즈
내부 헤이즈는, 필름을 석영 유리제의 용기(셀)에, 폴리프로필렌계 수지와 거의 동일한 굴절율을 갖는 액체인 프탈산디메틸과, 측정하는 필름을 넣은 상태에서, JIS K-7136에 준한 방법으로 측정하였다.
(9) 정면 콘트라스트
정면 콘트라스트는, 하기와 같은 순서에 따라, 위상차 필름을 제작하고, 편광판에 붙인 후, 액정 표시 장치(소니 가부시키가이샤 제조의 액정 텔레비전 "BRAVIA KDL-32S1000")에 편입하여 측정을 실시하였다. 정면 콘트라스트의 값이 클수록, 액정 표시 장치에 표시되는 화면의 색이 보다 선명하게 보인다.
(A) 위상차 필름의 제작
원반 필름을, 종연신 배율 약 2배, 횡연신 배율 약 4배로 축차 2축 연신하여, 면내 위상차가 약 60nm, 두께 방향 위상차가 약 110nm이 되는 2축성 위상차 필름을 수득하였다. 계속해서, 이 위상차 필름의 표면에 코로나 방전 처리를 실시하였다.
(B) 복합 편광판의 제작
폴리비닐알콜 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 편광자를 준비하고, 그 한쪽 면에, 상기 위상차 필름의 코로나 방전 처리면을, 편광자의 또 다른 한쪽 면에는 표면이 검화 처리된 트리아세틸셀룰로스 필름을, 각각 수용성 폴리아미드 에폭시 수지(스미토모가가쿠 가부시키가이샤 스미레즈레진 650)와 폴리비닐알콜의 수 용액인 접착제를 개재하여 접합하였다. 그 후 80℃에서 5분간 건조시키고, 추가로 40℃에서 약 72시간 동안 양생하여 복합 편광판을 제작하였다.
(C) 복합 편광판의 평가
소니 가부시키가이샤 제조의 액정 텔레비전 "BRAVIA KDL-32S1000"을 분해하여, 액정 셀 상하의 편광판을 박리하였다. 제품에 편입되어 있던 편광판 대신에, 상기에서 수득한 복합 편광판을 각각 위상차 필름측에서 감압식 접착제를 개재하여 붙였다. 다시 텔레비전을 조립하고 나서 백라이트를 점등하고, 정면 콘트라스트를 ELDIM사 제조의 액정 시야각 측정 장치 "EZ Contrast 160R"로 측정하였다.
[실시예 1]
프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(MFR=8g/10분, 에틸렌 함유량=4.6중량%)를, 실린더 온도를 250℃로 한 50mmφ 압출기에 투입하여 용융 혼련하고, 13kg/h의 압출량으로 상기 압출기에 장착된 450mm폭 T 다이로부터 압출하였다. 압출된 용융상 시트를, 13℃로 온도 조절한 250mmφ의 냉각 롤과, 13℃로 온도 조절한 금속 슬리브(외통) 및 그 내부에 있는 탄성체 롤로 구성되는 터치 롤에 의해 협압하여 냉각시키고, 두께 100㎛의 필름을 수득하였다. 이 때의 협압 선압은 5N/mm가며, 냉각 롤과 터치 롤 사이에 뱅크는 발생하고 있지 않았다. T 다이의 토출구와 롤의 거리(에어 갭)는 20mm, 냉각 롤과 터치 롤 사이에서 용융상 시트를 협압한 거리는 10mm가었다. 이렇게 하여 수득된 필름으로부터, 여러 가지 평가용 샘플을 채취하 였다. 샘플의 융점은 136℃이고, 면내 위상차는 30nm이었다. 광각 X선 회절 측정에 의해 수득된 회절 프로파일에 있어서, 회절각이 13 내지 15도인 범위에서 가장 회절 강도가 높은 피크의 강도 C는 10900cps이며, C×0.8의 레벨에 있어서의 피크 폭 D는 2.5도이었다. 이러한 결과로부터, 당해 샘플의 회절 프로파일은, 대부분이 스메틱정에 유래하는 프로파일이라고 판정하였다. X선 회절 프로파일의 전체 면적중, 스메틱정에 유래하는 프로파일 면적의 비율은 96%이었다. 또한, 이 샘플에는 구정은 생성되지 않았다.
상기 「(1) 예비 시험」의 순서에 따라, 연신 온도 140℃에서, 왜곡이 600%가 될 때까지 샘플을 종방향으로 연신하였다. 왜곡 200%에 있어서의 응력 B200은 0.77MPa이고, 왜곡 600%에 있어서의 응력 B600는 1.19MPa, 수학식 1에서 구한 파라미터(A)는 0.0011이었다.
상기 「(2) 연신 필름의 균일성의 평가」의 순서에 따라, 연신후에 필름 위의 선간 거리의 표준 편차를 구한 결과, 1.5이며, 위상차 얼룩은 작았다.
또한, 상기 필름을 그 제조 완료로부터 23℃에서 20시간 보관한 후에, 당해 필름(원반 필름)을 에어 플로우팅 방식의 오븐을 사용한 롱스팬 종연신기를 사용하여 종방향으로 2배 연신한 후, 텐터 횡연신기를 사용하여 횡으로 4배 연신하고, 두께가 15㎛, 면내 위상차가 50nm, 두께 방향 위상차가 110nm인 연신 필름을 수득하였다. 원반 필름의 X선 회절 프로파일의 전체 면적중, 스메틱정에 유래하는 프로파일 면적의 비율은, 원반 필름의 제조 완료로부터 20시간 후에도 4%이며, 구정은 생성되지 않았다. 수득된 연신 필름의 내부 헤이즈는 0.1%이었다. 이러한 연신 필름을 액정 표시 장치내에 설치하여 정면 콘트라스트를 측정한 결과, 정면 콘트라스트는 1500이었다.
[실시예 2]
프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(MFR=1.5g/10분, 에틸렌 함유량=5.7중량%)를, 실린더 온도를 240℃로 한 65mmφ압출기에 투입하여 용융 혼련하고, 46kg/h의 압출량으로 상기 압출기에 장착된 1200mm폭 T 다이로부터 압출하였다. 압출된 용융상 시트를, 13℃로 온도 조절한 400mmφ의 냉각 롤과, 13℃로 온도 조절한 금속 슬리브(외통)와 그 내부에 있는 탄성체 롤로 구성되는 터치 롤에 의해 협압하여 냉각시키고, 두께 200㎛의 필름을 수득하였다. 에어 갭은 150mm, 냉각 롤과 터치 롤 사이에서 용융상 시트를 협압한 거리는 20mm가었다. 이렇게 하여 수득된 필름으로부터, 여러 가지 평가용 샘플을 채취하였다. 샘플의 융점은 129℃이며, 면내 위상차는 25nm이었다. 샘플의 X선 회절 프로파일의 전체 면적중, 스메틱정에 유래하는 프로파일의 면적의 비율은 96%이었다.
상기 「(1) 예비 시험」의 순서에 따라, 연신 온도 130℃이고, 왜곡이 600%이 될 때까지 샘플을 종방향으로 연신하였다. B200, B600, 파라미터(A), 연신 필름의 균일성은 표 1에 기재하였다. 연신 필름의 위상차 얼룩은 작았다.
[비교예 1]
냉각 롤과 터치 롤의 온도를 모두 30℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 필름을 제작하고, 예비 시험을 실시하였다. 당해 필름의 광각 X선 회절 측정에 의해 수득된 회절 프로파일에 있어서, 회절각이 13 내지 15도인 범위에서 가장 회절 강도가 높은 피크의 강도 C는 5400cps이며, C×0.8의 레벨에 있어서의 피크 폭 D는 0.6도이었다. 이 결과로부터, 당해 샘플의 X선 회절 프로파일에 있어서, 스메틱정에 유래하는 프로파일은, 분명히 회절 프로파일의 전체 면적의 90% 미만이라고 판정하였다. 또한 당해 필름에는 구정은 생성되지 않았다. 당해 필름의 면내 위상차는 30nm이었다.
상기 필름을 원반 필름으로서 사용하고, 이것을 에어 플로우팅 방식의 오븐을 사용한 롱스팬 종연신기를 사용하여 종방향으로 1.5배 연신한 후, 텐터 횡연신기를 사용하여 횡으로 3.5배 연신하고, 면내 위상차가 50nm, 두께 방향 위상차가 110nm인 연신 필름을 수득하였다. 당해 연신 필름을 액정 표시 장치내에 설치하여 정면 콘트라스트를 측정한 결과, 정면 콘트라스트는 300이었다.
[비교예 2]
필름 재료를 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(MFR=2g/10분, 에틸렌 함유량=0.5중량%)으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 샘플을 제작하고, 연신 필름의 균일성의 평가 등을 실시하였다. 연신전 필름의 면내 위상차는 35nm이었다.
Figure 112009066153644-PCT00001
본 발명의 필름은, 위상차 필름의 제조에 있어서 연신에 제공하는 원반 필름으로서 유용하다. 이 필름의 연신에 의해 수득되는 위상차 필름은, 투명성이 높기 때문에, 액정 표시 장치에 편입되었을 때에, 높은 정면 콘트라스트를 발현하는 점에서, 액정 표시 장치의 구성 요소로서 유용하다.

Claims (4)

  1. 프로필렌계 랜덤 공중합체 및 프로필렌계 블록 공중합체로부터 선택된 프로필렌계 공중합체로 이루어진 필름으로서,
    당해 필름을 구성하고 있는 프로필렌계 공중합체는 스메틱정을 함유하는 결정을 가지고 있으며, 당해 프로필렌계 공중합체의 전체 결정에 차지하는 스메틱정의 비율이 90% 이상이며,
    당해 필름은, 면내 위상차(in-plane retardation)가 50nm 이하이며, 두께가 30 내지 200㎛의 범위내에 있으며,
    상기 프로필렌계 공중합체는, 이것으로 이루어진 필름을, 왜곡(strain) 200%에 있어서의 응력이 0.8±0.1MPa가 되는 온도에 있어서, 인장 속도 100mm/분으로 연신했을 때의 응력-왜곡 곡선에 관해서 정의되는 수학식 1에 의해 산출되는 파라미터(A)가 0.0007 내지 0.1의 범위내에 있는 중합체인, 필름.
    수학식 1
    (A)=(B600-B200)/400
    상기 수학식 1에서,
    B600 및 B200은, 왜곡 600%에 있어서의 응력(MPa) 및 왜곡 200%에 있어서의 응력(MPa)을 각각 나타낸다.
  2. 제1항에 따르는 필름을 연신하여 수득되는, 위상차 필름.
  3. 제2항에 있어서, 내부 헤이즈가 0.5% 이하이며, 두께가 10 내지 50㎛이며, 면내 위상차가 30 내지 150nm인, 위상차 필름.
  4. 제2항 또는 제3항에 따르는 위상차 필름을 구비한, 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102165340A (zh) * 2008-09-30 2011-08-24 住友化学株式会社 光学膜
JP2010139735A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Sumitomo Chemical Co Ltd 位相差フィルムの製造方法
JP5333908B2 (ja) * 2008-12-11 2013-11-06 住友化学株式会社 位相差フィルムの製造方法
JP2010139756A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Sumitomo Chemical Co Ltd 位相差フィルムの製造方法
JP5272738B2 (ja) * 2009-01-05 2013-08-28 コニカミノルタ株式会社 セルロース塗工膜を有するポリマーフィルム
US9371616B2 (en) 2009-01-05 2016-06-21 Konica Minolta Holdings, Inc. Laminate and production method thereof
JP5305983B2 (ja) * 2009-02-26 2013-10-02 三井化学株式会社 延伸フィルム、およびその製造方法
JP5240023B2 (ja) * 2009-04-08 2013-07-17 大日本印刷株式会社 位相差フィルム、偏光板、及び表示装置
TWM381791U (en) * 2009-07-10 2010-06-01 Suregiant Technology Co Ltd Manufacturing device of polarizer protective film and polarizer protective film thereof
JP2011123288A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Sumitomo Chemical Co Ltd 位相差フィルムの製造方法
KR102020485B1 (ko) 2013-01-11 2019-09-11 삼성디스플레이 주식회사 블록 공중합체, 그 형성 방법 및 패턴 형성 방법
JP6260472B2 (ja) * 2014-06-30 2018-01-17 王子ホールディングス株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP7435153B2 (ja) 2020-03-27 2024-02-21 日本ポリプロ株式会社 プロピレン系樹脂シートの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6031672B2 (ja) * 1977-03-18 1985-07-23 三井化学株式会社 ポリプロピレン二軸延伸複合フイルム
JPS6024502A (ja) * 1983-07-21 1985-02-07 Mitsui Toatsu Chem Inc 位相差板
JPH0321902A (ja) * 1989-06-19 1991-01-30 Tokuyama Soda Co Ltd 位相差板及びその製造方法
JP2818284B2 (ja) * 1990-11-14 1998-10-30 三井化学株式会社 ポリプロピレンの成形物およびその製造方法
JPH03288641A (ja) * 1990-04-05 1991-12-18 Tosoh Corp ポリプロピレン積層シート
EP0458635B1 (en) * 1990-05-25 1997-08-20 Sumitomo Chemical Company Limited Polymeric film optical phase retarder and process for its production
JP3094113B2 (ja) * 1990-05-25 2000-10-03 住友化学工業株式会社 位相差板およびその製造方法
ATE410289T1 (de) * 2001-08-10 2008-10-15 Sekisui Chemical Co Ltd Optische kunststofffolie, verfahren zu deren herstellung und polarisator
JP2007063396A (ja) 2005-08-31 2007-03-15 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物、およびその組成物からなるフィルムまたはシート
JP4857837B2 (ja) 2006-03-22 2012-01-18 住友化学株式会社 プロピレン系樹脂製位相差フィルム用原反シートの製造方法
US7744969B2 (en) * 2006-03-23 2010-06-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Retardation film and method for production thereof

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JP2008276163A (ja) 2008-11-13

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