KR20200102501A

KR20200102501A - 연신 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20200102501A
Application number: KR1020207022236A
Authority: KR
Inventors: 사토시 히라타; 다카시 시미즈; 신지 야마모토; 아츠시 무라오카
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-08-31
Also published as: EP3748407A4; JP7016269B2; EP3748407A1; KR102392233B1; TWI692399B; WO2019150897A1; CN111670396B; JP2019133074A; CN111670396A; TW201940305A

Abstract

본 발명의 연신 필름의 제조 방법은, 장척상의 필름의 좌우 단부를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하고, 그 좌우의 클립의 적어도 일방의 클립 피치를 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 것, 그 필름을 클립으로부터 개방하고, 냉각시키는 것, 및, 비접촉 방식의 가열 수단에 의해 그 필름을 Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 로 가열하면서, 장척 방향으로 100 N/m ∼ 400 N/m 의 장력을 부여하는 것을 포함한다.

Description

연신 필름의 제조 방법

본 발명은, 연신 필름의 제조 방법 및 광학 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치 (LCD), 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치 (OLED) 등의 화상 표시 장치에 있어서, 표시 특성의 향상이나 반사 방지를 목적으로 하여 원 편광판이 사용되고 있다. 원 편광판은, 대표적으로는, 편광자와 위상차 필름 (대표적으로는 λ/4 판) 이, 편광자의 흡수축과 위상차 필름의 지상축이 45°의 각도를 이루도록 하여 적층되어 있다. 종래, 위상차 필름은, 대표적으로는, 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 1 축 연신 또는 2 축 연신함으로써 제작되어 있으므로, 그 지상축은, 대부분의 경우, 필름 원단의 가로 방향 (폭 방향) 또는 세로 방향 (장척 (長尺) 방향) 으로 발현된다. 결과적으로, 원 편광판을 제작하려면, 위상차 필름을 폭 방향 또는 장척 방향에 대해 45°의 각도를 이루도록 재단하고, 1 장씩 첩합 (貼合) 할 필요가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 장척상의 필름의 좌우 단부 (폭 방향의 단부) 를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하고, 그 좌우의 클립의 적어도 일방의 클립 피치를 변화시켜, 경사 방향으로 연신함으로써, 위상차 필름의 지상축을 경사 방향으로 발현시키는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 이와 같은 기술로 얻어진 경사 연신 필름에 의하면, 롤에 권취할 때에 주름이나 구겨짐이 발생하는 경우가 있다. 또, 다른 광학 필름과 첩합할 때에, 접착제나 점착제의 도공 불균일이나 미도공부가 생기는 경우나, 주름이나 구겨짐이 발생하는 경우가 있다.

일본 특허공보 제4845619호

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 경사 연신된 필름을 권취할 때 및 다른 광학 필름과 적층할 때의 상기 문제를 해결하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 장척상의 필름의 좌우 단부를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하고, 그 좌우의 클립의 적어도 일방의 클립 피치를 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 것, 그 필름을 클립으로부터 개방하고, 냉각시키는 것, 및, 비접촉 방식의 가열 수단에 의해 그 필름을 Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 로 가열하면서, 장척 방향으로 100 N/m ∼ 400 N/m 의 장력을 부여하는 것을 포함하는, 연신 필름의 제조 방법이 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 상기 가열 수단이, 열풍식 가열 수단이다.

일 실시형태에 있어서, 상기 가열 수단으로부터 상기 필름으로의 열 전달 계수가, 50 W/m·K ∼ 500 W/m·K 이다.

일 실시형태에 있어서, 상기 장력의 부여가, 반송 롤 사이에 있어서 상기 필름에 가해지는 장력을 조정함으로써 실시된다.

일 실시형태에 있어서, 상기 필름의 형성 재료가, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 또는, 이것들의 혼합물을 함유한다.

일 실시형태에 있어서, 상기 필름의 면내 위상차 Re(550) 이, 100 nm ∼ 180 nm 가 되도록 상기 필름을 경사 연신한다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 제조 방법에 의해 장척상의 연신 필름을 얻는 것, 및, 장척상의 광학 필름과 그 장척상의 연신 필름을 반송하면서, 그 장척 방향을 나란하게 하여 연속적으로 첩합하는 것을 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법이 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 상기 광학 필름이, 편광판이며, 상기 연신 필름이, λ/4 판이다.

본 발명에 의하면, 경사 연신된 필름을, 소정의 온도로 가열하면서, 장척 방향으로 소정의 장력을 부여한다. 이로써, 권취할 때 및 다른 광학 필름과 적층할 때의 상기 문제가 해결되어, 품위가 우수한 연신 필름을 얻을 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 연신 장치의 일례의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 위상차 필름을 사용한 원 편광판의 개략 단면도이다.
도 3 은, 느슨해짐량의 측정 방법을 설명하는 개략도이다.

본 발명자들이 경사 연신된 필름을 권취할 때 및 다른 광학 필름과 적층할 때에 발생하는 상기 문제에 대해 그 원인을 검토한 결과, 연신 필름을 롤 반송할 때에 폭 방향의 일방 또는 양방의 단부에 느슨해짐이 생겨 있어, 그 느슨해짐이 생긴 상태에서 권취나 적층을 실시함으로써 주름이나 구겨짐이 발생하는 것, 및, 그 느슨해짐이 생긴 상태에서 접착제나 점착제를 도포함으로써 도공 불균일이나 미도공부가 생기는 것을 알 수 있었다. 구체적으로는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 반송 롤 (320) 에 의해 반송되고 있는 연신 필름 (240) 아래에 초음파 변위 센서 (300) 를 배치하고, 초음파 변위 센서 (300) 로부터 연신 필름 (240) 까지의 거리를 측정한 결과, 필름의 폭 방향에 있어서 그 거리가 규정보다 짧은 부분, 즉, 느슨해짐이 생겨 있는 부분이 있음을 알 수 있었다.

상기 느슨해짐이 생기는 원인으로는, 다음과 같이 추측된다. 즉, 경사 연신에 있어서는, 필름의 일방의 단부와 타방의 단부에서 연신 또는 수축의 타이밍, 횟수, 순서 등이 상이하여, 폭 방향 중앙에 대해 양 단부의 연신 프로세스가 서로 비대칭이 된다. 또, 양 단부의 열 이력이 서로 상이할 수 있다. 그 결과, 경사 연신 후의 필름은 폭 방향에 있어서의 변형량 및 특성이 불균일해진다. 또한, Tg 이하까지 필름 온도를 낮춰 고정화시킨 후에 클립을 개방해도, 형상이 충분히 안정되어 있지 않아, 클립 개방시에 필름이 미소하게 수축되는 경우가 있다. 이 경우, 수축량이 필름의 폭 방향에서 불균일해진다. 이것들의 결과로서, 경사 연신 후의 필름 (예를 들어, 단부, 특히 편단부) 에, 느슨해짐이 생길 수 있다.

또한, 상기 단부의 변형량과 느슨해짐량의 관계에 관하여, 단부에 느슨해짐이 생겨 있는 필름을 롤 간 거리가 1000 mm 인 반송 롤에 걸친 상태에서 필름 단부 및 폭 방향 중앙부의 길이와 느슨해짐량을 측정함으로써 조사한 결과, 단부의 길이가 느슨해짐이 없는 부분 (폭 방향 중앙부) 의 길이 (롤 간 거리 ＝ 1000 mm) 보다 0.25 mm 긴 것만으로, 느슨해짐량이 약 10 mm 에 달하는 것을 알 수 있었다. 또한, 느슨해짐량 (mm) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 롤 사이 중앙부의 폭 방향의 복수 지점에 있어서 초음파 변위 센서 (300) 로부터 연신 필름 (240) 까지의 거리를 측정하고, 최대 거리 (L_MAX) 와 최소 거리 (L_MIN) 의 차 (L_MAX － L_MIN) 로서 구하였다.

본 발명은, 경사 연신된 필름을, 소정의 온도로 가열하면서, 장척 방향으로 소정의 장력을 부여함으로써, 상기 느슨해짐을 저감시키고, 그 결과로서, 그 느슨해짐에서 기인하는 상기 문제를 해결하는 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.

A. 연신 필름의 제조 방법

본 발명의 연신 필름의 제조 방법은, 장척상의 필름의 좌우 단부 (폭 방향의 단부) 를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하고, 그 좌우의 클립의 적어도 일방의 클립 피치를 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 것 (경사 연신 공정), 그 필름을 클립으로부터 개방하고, 냉각시키는 것 (개방-냉각 공정), 및, 비접촉 방식의 가열 수단에 의해 그 필름을 Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 로 가열하면서, 장척 방향으로 100 N/m ∼ 400 N/m 의 장력을 부여하는 것 (장력 부여 공정) 을 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「세로 방향의 클립 피치」란, 세로 방향으로 인접하는 클립의 주행 방향에 있어서의 중앙 간 거리를 의미한다. 이하, 각 공정에 대해 상세하게 설명한다.

[경사 연신 공정]

처음으로, 도 1 을 참조하여, 본 발명의 제조 방법에 적용 가능한 연신 장치의 일례에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 연신 장치의 일례의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다. 연신 장치 (100) 는, 평면에서 보아, 좌우 양측에, 필름 파지용의 다수의 클립 (20) 을 갖는 무단 루프 (10L) 와 무단 루프 (10R) 를 좌우 대칭으로 갖는다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 필름의 입구측에서 보아 좌측의 무단 루프를 좌측의 무단 루프 (10L), 우측의 무단 루프를 우측의 무단 루프 (10R) 라고 칭한다. 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 의 클립 (20) 은, 각각, 기준 레일 (70) 에 안내되어 루프상으로 순회 이동한다. 좌측의 무단 루프 (10L) 는 반시계 방향으로 순회 이동하고, 우측의 무단 루프 (10R) 는 시계 방향으로 순회 이동한다. 연신 장치에 있어서는, 시트의 입구측으로부터 출구측을 향해, 파지 존 (A), 예열 존 (B), 연신 존 (C), 및 개방 존 (D) 이 순서대로 형성되어 있다. 이들 각각의 존은, 연신 대상이 되는 필름이 실질적으로 파지, 예열, 경사 연신, 및 개방되는 존을 의미하고, 기계적, 구조적으로 독립된 구획을 의미하는 것은 아니다. 또, 각각의 존의 길이의 비율은, 실제 길이의 비율과 상이한 것에 유의하길 바란다. 또한, 도시하지 않지만, 연신 존 (C) 과 개방 존 (D) 사이에는, 필요에 따라 임의의 적절한 처리를 하기 위한 존이 형성되어도 된다. 이와 같은 처리로는, 종수축 처리, 횡연신 처리 등을 들 수 있다.

파지 존 (A) 및 예열 존 (B) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 는, 연신 대상이 되는 필름의 초기 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행이 되도록 구성되어 있다. 연신 존 (C) 에서는, 예열 존 (B) 측으로부터 개방 존 (D) 을 향함에 따라 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 의 이간 거리가 상기 필름의 연신 후의 폭에 대응할 때까지 서서히 확대되는 구성으로 되어 있다. 개방 존 (D) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 는, 상기 필름의 연신 후의 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행이 되도록 구성되어 있다.

좌측의 무단 루프 (10L) 의 클립 (좌측의 클립) (20) 및 우측의 무단 루프 (10R) 의 클립 (우측의 클립) (20) 은, 각각 독립적으로 순회 이동할 수 있다. 예를 들어, 좌측의 무단 루프 (10L) 의 구동용 스프로킷 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 반시계 방향으로 회전 구동되고, 우측의 무단 루프 (10R) 의 구동용 스프로킷 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 시계 방향으로 회전 구동된다. 그 결과, 이들 구동용 스프로킷 (11, 12) 에 걸어 맞춰져 있는 구동 롤러 (도시 생략) 의 클립 담지 부재 (도시 생략) 에 주행력이 부여된다. 이로써, 좌측의 무단 루프 (10L) 는 반시계 방향으로 순회 이동하고, 우측의 무단 루프 (10R) 는 시계 방향으로 순회 이동한다. 좌측의 전동 모터 및 우측의 전동 모터를, 각각 독립적으로 구동시킴으로써, 좌측의 무단 루프 (10L) 및 우측의 무단 루프 (10R) 를 각각 독립적으로 순회 이동시킬 수 있다.

또한, 좌측의 무단 루프 (10L) 의 클립 (좌측의 클립) (20) 및 우측의 무단 루프 (10R) 의 클립 (우측의 클립) (20) 은, 각각 가변 피치형이다. 즉, 좌우의 클립 (20, 20) 은, 각각 독립적으로, 이동에 수반하여 세로 방향의 클립 피치가 변화될 수 있다. 가변 피치형의 구성은, 팬터그래프 방식, 리니어 모터 방식, 모터·체인 방식 등의 구동 방식을 채용함으로써 실현될 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 팬터그래프 방식의 링크 기구가 상세하게 설명되어 있다.

상기와 같은 연신 장치를 사용하여 필름의 경사 연신을 실시함으로써, 연신 필름, 예를 들어, 경사 방향으로 지상축을 갖는 위상차 필름이 제작될 수 있다.

구체적으로는, 파지 존 (A) (연신 장치 (100) 의 필름 삽입 입구) 에 있어서, 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 의 클립 (20) 에 의해, 연신 대상이 되는 필름의 양측 가장자리가 서로 동등한 일정한 클립 피치, 혹은, 서로 상이한 클립 피치로 파지되고, 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 의 이동 (실질적으로는, 기준 레일 (70) 에 안내된 각 클립 담지 부재의 이동) 에 의해, 당해 필름이 예열 존 (B) 에 보내진다.

예열 존 (B) 에 있어서는, 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 는, 상기와 같이 연신 대상이 되는 필름의 초기 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행이 되도록 구성되어 있으므로, 기본적으로는 횡연신도 종연신도 실시하지 않고, 필름이 가열된다. 단, 예열에 의해 필름의 느슨해짐이 일어나 오븐 내의 노즐에 접촉하는 등의 문제를 회피하기 위해, 약간 좌우 클립 간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 넓혀도 된다.

예열에 있어서는, 필름을 온도 T1 (℃) 까지 가열한다. 온도 T1 은, 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 2 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg ＋ 5 ℃ 이상이다. 한편, 가열 온도 T1 은, 바람직하게는 Tg ＋ 40 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 30 ℃ 이하이다. 사용하는 필름에 따라 상이하지만, 온도 T1 은, 예를 들어 70 ℃ ∼ 190 ℃ 이며, 바람직하게는 80 ℃ ∼ 180 ℃ 이다.

상기 온도 T1 까지의 승온 시간 및 온도 T1 에서의 유지 시간은, 필름의 구성 재료나 제조 조건 (예를 들어, 필름의 반송 속도) 에 따라 적절히 설정될 수 있다. 이들 승온 시간 및 유지 시간은, 클립 (20) 의 이동 속도, 예열 존의 길이, 예열 존의 온도 등을 조정함으로써 제어될 수 있다.

연신 존 (C) 에 있어서는, 좌우의 클립 (20) 의 적어도 일방의 세로 방향의 클립 피치를 변화시켜, 필름을 경사 연신한다. 경사 연신은, 예를 들어 도시 예와 같이, 좌우의 클립 간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 확대시키면서 실시될 수 있다. 혹은, 도시 예와는 달리, 좌우의 클립 간의 거리를 유지한 채로 실시될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 경사 연신은, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대 또는 감소하기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대 또는 감소하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 증대 또는 감소시킴으로써 실시될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 경사 연신은, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 고정시킨 채로, 타방의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 증대 또는 감소시킨 후, 당초의 클립 피치까지 되돌림으로써 실시될 수 있다.

또 다른 실시형태에 있어서, 경사 연신은, (i) 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 증대시키면서, 타방의 클립의 클립 피치를 감소시키는 것, 및, (ii) 그 감소된 클립 피치와 그 확대된 클립 피치가 소정의 동등한 피치가 되도록, 각각의 클립의 클립 피치를 변화시키는 것에 의해 실시될 수 있다.

경사 연신의 구체적인 실시형태로는, 특허문헌 1, 일본 공개특허공보 2013-54338호, 일본 공개특허공보 2014-194482호, 일본 공개특허공보 2014-238524호, 일본 공개특허공보 2014-194484호 등에 기재되는 실시형태가 바람직하게 적용될 수 있다.

경사 연신은, 대표적으로는, 온도 T2 에서 실시될 수 있다. 온도 T2 는, 수지 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 에 대해, Tg － 20 ℃ ∼ Tg ＋ 30 ℃ 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 Tg － 10 ℃ ∼ Tg ＋ 20 ℃, 특히 바람직하게는 Tg 정도이다. 사용하는 수지 필름에 따라 상이하지만, 온도 T2 는, 예를 들어 70 ℃ ∼ 180 ℃ 이며, 바람직하게는 80 ℃ ∼ 170 ℃ 이다. 상기 온도 T1 과 온도 T2 의 차 (T1 － T2) 는, 바람직하게는 ±2 ℃ 이상이며, 보다 바람직하게는 ±5 ℃ 이상이다. 일 실시형태에 있어서는, T1 ＞ T2 이며, 따라서, 예열 존에서 온도 T1 까지 가열된 필름은 온도 T2 까지 냉각될 수 있다.

상기 종수축 처리 및 횡연신 처리는, 경사 연신 후에 실시된다. 경사 연신 후의 이들 처리에 대해서는, 일본 공개특허공보 2014-194483호의 0029 ∼ 0032 단락을 참조할 수 있다.

[개방-냉각 공정]

개방 존에서는, 필름을 파지하는 클립을 개방하고, 필름을 냉각시킨다. 클립의 개방은, 통상, 필름을 Tg 이하까지 냉각시킨 후에 실시한다. 필요에 따라, 필름을 열 처리하여 연신 상태를 고정시키고 (열 고정), Tg 이하까지 냉각시킨 후에 클립을 개방한다.

필름은, 예를 들어 Tg － 30 ℃ 미만, 바람직하게는 Tg － 35 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg － 40 ℃ 이하까지 냉각된다. 일 실시형태에 있어서는, 필름을 Tg － 30 ℃ 미만, 바람직하게는 Tg － 35 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg － 40 ℃ 이하로 냉각시키고, 그 후, 클립을 개방한다. 다른 실시형태에 있어서는, 필름 온도가 Tg ∼ Tg － 30 ℃ 인 상태에서 클립을 개방하고, 그 후, Tg － 30 ℃ 미만, 바람직하게는 Tg － 35 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg － 40 ℃ 이하까지 필름을 더욱 냉각시킨다. 연신 필름을 충분히 냉각시켜 느슨해짐의 원인이 되는 필름의 변형을 완료시켜 둠으로써, 장력 부여 공정에서 그 변형을 좌우 대칭으로 조정하여, 느슨해짐을 바람직하게 저감시킬 수 있다. 후자의 실시형태에 있어서, 클립 개방 후의 필름의 냉각은, 개방 존에서 (바꾸어 말하면, 경사 연신 장치 내에서) 실시되어도 되고, 연신 장치의 출구로부터 송출된 후, 장력 부여 공정으로의 반송 과정에 실시되어도 된다.

상기 열 처리는, 대표적으로는, 온도 T3 에서 실시될 수 있다. 온도 T3 은, 연신되는 필름에 따라 상이하고, T2 ≥ T3 인 경우도, T2 ＜ T3 인 경우도 있을 수 있다. 일반적으로, 필름이 비정성 재료인 경우에는 T2 ≥ T3 이며, 결정성 재료인 경우에는 T2 ＜ T3 으로 함으로써 결정화 처리를 실시하는 경우도 있다. T2 ≥ T3 인 경우, 온도 T2 와 T3 의 차 (T2 － T3) 는 바람직하게는 0 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 열 처리 시간은, 대표적으로는 10 초 ∼ 10 분이다.

[장력 부여 공정]

장력 부여 공정에서는, 클립으로부터 개방된 연신 필름을 Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 로 가열하면서, 장척 방향으로 100 N/m ∼ 400 N/m 의 장력을 부여한다. 이와 같은 온도 범위에서 소정의 장력을 부여함으로써, 경사 연신에 의해 얻어진 광학 특성 (위상차, 축 각도 등) 으로부터의 변화를 억제하면서, 느슨해짐을 저감시킬 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 장력 부여 공정에 의해 저감되는 느슨해짐량 (장력 부여 공정 전의 연신 필름의 느슨해짐량 － 장력 부여 공정 후의 느슨해짐량) 은, 예를 들어 6 mm 이상, 바람직하게는 8 mm 이상, 보다 바람직하게는 10 mm 이상, 더욱 바람직하게는 12 mm 이상이다. 또, 장력 부여 후의 연신 필름의 느슨해짐량은, 바람직하게는 8 mm 미만, 보다 바람직하게는 6 mm 이하, 더욱 바람직하게는 5 mm 이하이다.

상기 연신 필름의 가열은, 비접촉 방식의 가열 수단에 의해 실시된다. 비접촉 방식의 가열 수단을 사용함으로써, 주름이나 흠집의 발생을 방지할 수 있다. 비접촉 방식의 가열 수단으로는, 예를 들어, 열풍식 가열 수단, 근적외 가열 수단, 원적외 가열 수단, 마이크로파 가열 수단 등을 들 수 있다.

상기 가열 수단으로부터 연신 필름으로의 열 전달 계수는, 바람직하게는 50 W/m·K ∼ 500 W/m·K 이며, 보다 바람직하게는 100 W/m·K ∼ 300 W/m·K 이다. 열 전달 계수가 상기 범위이면, 연신 필름을 가열시에 주름이나 흠집이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 열 전달 계수는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.

≪열 전달 계수의 측정 방법≫

필름에 열전쌍을 고정시킨 상태에서 목적으로 하는 가열 수단을 실온 (T_ini) 으로부터 소정의 설정 온도 (T_set) 까지 변화시키고, 이 동안의 필름의 온도 변화를 측정한다. 하기의 식 (1) 에, 실온 (T_ini) 과 설정 온도 (T_set) 를 대입하고, 비열의 온도 의존성을 계산에 넣어 푸는 것에 의해, 식 (2) 로 변형된다. 이어서, 식 (2) 를 필름의 온도 변화 데이터에 피팅함으로써 열 전달 계수가 구해진다.

상기 가열 온도 (필름 온도) 는, Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 이며, 바람직하게는 Tg － 25 ℃ ∼ Tg － 10 ℃, 보다 바람직하게는 Tg － 20 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 이다. 가열 온도가 Tg － 30 ℃ 미만이면, 느슨해짐의 저감 효과가 불충분해질 수 있다. 한편, 가열 온도가 Tg － 10 ℃ 를 초과하면, 광학 특성의 변화가 커진다.

상기 연신 필름에 부여되는 장력은, 100 N/m ∼ 400 N/m 이며, 바람직하게는 120 N/m ∼ 380 N/m, 보다 바람직하게는 150 N/m ∼ 350 N/m 일 수 있다. 상기 범위의 장력에 의하면, 느슨해짐이 없는 부분만이 장력을 부담하는 결과, 느슨해짐이 있는 부분의 길이는 변화되지 않는 한편, 느슨해짐이 없는 부분이 극히 조금 연장되어 느슨해짐이 있는 부분의 길이에 가까워진다. 그 결과, 광학 특성의 변화나 필름의 파단을 회피하면서, 느슨해짐을 바람직하게 저감시킬 수 있다. 한편, 장력이 100 N/m 미만이면, 느슨해짐의 저감 효과가 불충분해질 수 있다. 또, 장력이 400 N/m 를 초과하면, 연신 필름이 파단될 수 있다.

상기 장력의 부여는, 바람직하게는, 반송 롤 사이에 있어서 실시된다. 구체적으로는, 반송 롤 사이에 있어서 연신 필름에 가해지는 장력을 측정하고, 그 장력이 원하는 값이 되도록 반송 롤의 회전 속도 등을 제어함으로써 장력이 부여될 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 반송 롤은, 닙 롤, 피드 롤, 석션 롤 등을 포함한다.

상기 장력을 부여하는 시간은, 필름의 형성 재료, 느슨해짐량 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 그 시간은, 예를 들어, 5 초 ∼ 60 초일 수 있다.

상기 장력 부여의 완료 후에는, 필름에 가해지는 장력을 해소하고, 통상적인 방법에 따라, 필름을 롤에 권취할 수 있다.

B. 연신 대상의 필름

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 임의의 적절한 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 위상차 필름으로서 적용 가능한 필름을 들 수 있다. 이와 같은 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리카보네이트계 수지, 폴리비닐아세탈계 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 폴리우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지이다. 이들 수지이면, 이른바 역분산의 파장 의존성을 나타내는 위상차 필름이 얻어질 수 있기 때문이다. 이들 수지는, 단독으로 사용해도 되고, 원하는 특성에 따라 조합하여 사용해도 된다.

상기 폴리카보네이트계 수지로는, 임의의 적절한 폴리카보네이트계 수지가 사용된다. 예를 들어, 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 함유하는 폴리카보네이트 수지가 바람직하다. 디하이드록시 화합물의 구체예로는, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-에틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-sec-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸-6-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(3-하이드록시-2,2-디메틸프로폭시)페닐)플루오렌 등을 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지는, 상기 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위 외에, 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드, 스피로글리콜, 디옥산글리콜, 디에틸렌글리콜 (DEG), 트리에틸렌글리콜 (TEG), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 비스페놀류 등의 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 함유하고 있어도 된다.

상기와 같은 폴리카보네이트계 수지의 상세는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-67300호 및 일본 특허공보 제3325560호에 기재되어 있다. 당해 특허문헌의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.

폴리카보네이트계 수지의 유리 전이 온도는, 110 ℃ 이상 250 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상 230 ℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 과도하게 낮으면 내열성이 나빠지는 경향이 있고, 필름 성형 후에 치수 변화를 일으킬 가능성이 있다. 유리 전이 온도가 과도하게 높으면, 필름 성형시의 성형 안정성이 나빠지는 경우가 있고, 또, 필름의 투명성을 저해하는 경우가 있다. 또한, 유리 전이 온도는, JIS K 7121 (1987) 에 준하여 구해진다.

상기 폴리비닐아세탈계 수지로는, 임의의 적절한 폴리비닐아세탈계 수지를 사용할 수 있다. 대표적으로는, 폴리비닐아세탈계 수지는, 적어도 2 종류의 알데히드 화합물 및/또는 케톤 화합물과, 폴리비닐알코올계 수지를 축합 반응시켜 얻을 수 있다. 폴리비닐아세탈계 수지의 구체예 및 상세한 제조 방법은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-161994호에 기재되어 있다. 당해 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.

상기 연신 대상의 필름을 연신하여 얻어지는 위상차 필름은, 바람직하게는, 굴절률 특성이 nx ＞ ny 의 관계를 나타낸다. 또한, 위상차 필름은, 바람직하게는 λ/4 판으로서 기능할 수 있다. 위상차 필름의 면내 위상차 Re(550) 은, 바람직하게는 100 nm ∼ 180 nm, 보다 바람직하게는 135 nm ∼ 155 nm 이다. 또한, 본 명세서에 있어서, nx 는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향 (즉, 지상축 방향) 의 굴절률이고, ny 는 면내에서 지상축과 직교하는 방향 (즉, 진상축 방향) 의 굴절률이며, nz 는 두께 방향의 굴절률이다. 또, Re(λ) 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λ nm 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. 따라서, Re(550) 은, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 nm 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(λ) 는, 필름의 두께를 d (nm) 로 하였을 때, 식 : Re(λ) ＝ (nx － ny) × d 에 의해 구해진다.

위상차 필름의 면내 위상차 Re(550) 은, 경사 연신 조건을 적절히 설정함으로써 원하는 범위로 할 수 있다. 예를 들어, 경사 연신에 의해 100 nm ∼ 180 nm 의 면내 위상차 Re(550) 을 갖는 위상차 필름을 제조하는 방법은, 일본 공개특허공보 2013-54338호, 일본 공개특허공보 2014-194482호, 일본 공개특허공보 2014-238524호, 일본 공개특허공보 2014-194484호 등에 상세하게 개시되어 있다. 따라서, 당업자는, 당해 개시에 기초하여 적절한 경사 연신 조건을 설정할 수 있다.

위상차 필름의 지상축 방향은, 필름의 장척 방향에 대해 바람직하게는 30°∼ 60°또는 120°∼ 150°, 보다 바람직하게는 38°∼ 52°또는 128°∼ 142°, 더욱 바람직하게는 43°∼ 47°또는 133°∼ 137°, 특히 바람직하게는 45°또는 135°정도이다.

위상차 필름은, 바람직하게는, 이른바 역분산의 파장 의존성을 나타낸다. 구체적으로는, 그 면내 위상차는, Re(450) ＜ Re(550) ＜ Re(650) 의 관계를 만족한다. Re(450)/Re(550) 은, 바람직하게는 0.8 이상 1.0 미만이며, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 0.95 이다. Re(550)/Re(650) 은, 바람직하게는 0.8 이상 1.0 미만이며, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 0.97 이다.

위상차 필름은, 그 광 탄성 계수의 절대치가, 바람직하게는 2 × 10^-12 (㎡/N) ∼ 100 × 10^-12 (㎡/N) 이며, 보다 바람직하게는 10 × 10^-12 (㎡/N) ∼ 50 × 10^-12 (㎡/N) 이다.

C. 광학 적층체 및 그 광학 적층체의 제조 방법

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 연신 필름은, 다른 광학 필름과 첩합되어 광학 적층체로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 편광판과 첩합되어, 원 편광판으로서 바람직하게 사용될 수 있다.

도 2 는, 그러한 원 편광판의 일례의 개략 단면도이다. 도시 예의 원 편광판 (200) 은, 편광자 (210) 와, 편광자 (210) 의 편측에 배치된 제 1 보호 필름 (220) 과, 편광자 (210) 의 다른 편측에 배치된 제 2 보호 필름 (230) 과, 제 2 보호 필름 (230) 의 외측에 배치된 위상차 필름 (240) 을 갖는다. 위상차 필름 (240) 은, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름 (λ/4 판) 이다. 제 2 보호 필름 (230) 은 생략되어도 된다. 그 경우, 위상차 필름 (240) 이 편광자의 보호 필름으로서 기능할 수 있다. 편광자 (210) 의 흡수축과 위상차 필름 (240) 의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 30°∼ 60°, 보다 바람직하게는 38°∼ 52°, 더욱 바람직하게는 43°∼ 47°, 특히 바람직하게는 45°정도이다.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 장척상이며, 또한, 경사 방향 (장척 방향에 대해 예를 들어 45°의 방향) 으로 지상축을 갖는다. 또, 대부분의 경우, 장척상의 편광자는 장척 방향 또는 폭 방향으로 흡수축을 갖는다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름을 사용하면, 이른바 롤 투 롤을 이용할 수 있고, 매우 우수한 제조 효율로 원 편광판을 제작할 수 있다. 또한, 롤 투 롤이란, 장척상의 필름끼리를 롤 반송하면서, 그 장척 방향을 나란하게 하여 연속적으로 첩합하는 방법을 말한다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서의 측정 및 평가 방법은 하기와 같다.

(1) 두께

다이얼 게이지 (PEACOCK 사 제조, 제품명 「DG-205 type pds-2」) 를 사용하여 측정하였다.

(2) 위상차값

Axometrics 사 제조의 Axoscan 을 사용하여 면내 위상차 Re(550) 을 측정하였다.

(3) 배향각 (지상축의 발현 방향)

측정 대상의 필름의 중앙부를, 1 변이 당해 필름의 폭 방향과 평행이 되도록 하여 폭 50 mm, 길이 50 mm 의 정방형상으로 잘라내어 시료를 제작하였다. 이 시료를, 온라인 위상차계 (오지 계측 기기 주식회사 제조 제품명 「KOBRA-WI」) 를 사용하여 측정하고, 파장 590 nm 에 있어서의 배향각 θ 를 측정하였다.

(4) 유리 전이 온도 (Tg)

JIS K 7121 에 준하여 측정하였다.

(5) 느슨해짐량

도 3 에 나타내는 바와 같이, 연신 필름의 반송 경로 아래 (반송 롤 사이 (약 1000 mm) 중앙부) 에 초음파 변위 센서를 배치하고, 폭 방향의 중앙부와 단부에 있어서 초음파 변위 센서로부터 연신 필름까지의 거리를 측정하고, 최대 거리 (L_MAX) 와 최소 거리 (L_MIN) 의 차 (L_MAX － L_MIN) 를 느슨해짐량 (mm) 으로 하였다.

(6) 장력

필름 반송 라인 중에 설치한 필름 장력 검출기에 의해, 필름에 가해지는 장력을 측정하였다.

(7) 열 전달 계수

상기 [장력 부여 공정] 의 항에 기재된 방법으로 측정하였다.

＜실시예 1＞

(폴리에스테르카보네이트 수지 필름의 제작)

교반 날개 및 100 ℃ 로 제어된 환류 냉각기를 구비한 종형 반응기 2 기로 이루어지는 배치 중합 장치를 사용하여 중합을 실시하였다. 비스[9-(2-페녹시카르보닐에틸)플루오렌-9-일]메탄 29.60 질량부 (0.046 mol), ISB 29.21 질량부 (0.200 mol), SPG 42.28 질량부 (0.139 mol), DPC 63.77 질량부 (0.298 mol) 및 촉매로서 아세트산칼슘 1 수화물 1.19 × 10^-2 질량부 (6.78 × 10^-5 mol) 를 주입하였다. 반응기 내를 감압 질소 치환한 후, 열매로 가온을 실시하고, 내온이 100 ℃ 가 된 시점에서 교반을 개시하였다. 승온 개시 40 분 후에 내온을 220 ℃ 에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에 감압을 개시하고, 220 ℃ 에 도달하고 나서 90 분 동안 13.3 kPa 로 하였다. 중합 반응과 함께 부생하는 페놀 증기를 100 ℃ 의 환류 냉각기로 유도하여, 페놀 증기 중에 약간량 함유되는 모노머 성분을 반응기로 되돌리고, 응축되지 않는 페놀 증기는 45 ℃ 의 응축기로 유도하여 회수하였다. 제 1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제 1 반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제 2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제 2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하여, 50 분 동안 내온 240 ℃, 압력 0.2 kPa 로 하였다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고, 생성된 폴리에스테르카보네이트를 수중에 압출하고, 스트랜드를 커팅하여 펠릿을 얻었다. 얻어진 폴리에스테르카보네이트 수지의 Tg 는, 140 ℃ 였다.

얻어진 폴리에스테르카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5 시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기 (토시바 기계사 제조, 실린더 설정 온도 : 250 ℃), T 다이 (폭 200 mm, 설정 온도 : 250 ℃), 칠 롤 (설정 온도 : 120 ∼ 130 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 (製膜) 장치를 사용하여, 두께 135 ㎛ 의 수지 필름을 제작하였다.

(경사 연신 공정)

상기와 같이 하여 얻어진 폴리에스테르카보네이트 수지 필름을, 도 1 에 나타내는 바와 같은 장치를 사용하여 경사 연신하여, 위상차 필름을 얻었다. 구체적으로는, 폴리에스테르카보네이트 수지 필름을 연신 장치의 예열 존에서 145 ℃ 로 예열하였다. 예열 존에 있어서는, 좌우의 클립의 클립 피치 (P₁) 는 125 mm 였다. 다음으로, 필름이 경사 연신 존 (C) 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대 및 좌측 클립의 클립 피치의 감소를 개시하여, 우측 클립의 클립 피치를 P₂ 까지 증대시킴과 동시에 좌측 클립의 클립 피치를 P₃ 까지 감소시켰다. 이 때, 우측 클립의 클립 피치 변화율 (P₂/P₁) 은 1.42 이며, 좌측 클립의 클립 피치 변화율 (P₃/P₁) 은 0.78 이고, 필름의 원래 폭에 대한 횡연신 배율은 1.45 배였다. 이어서, 우측 클립의 클립 피치를 P₂ 로 유지한 채로, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, P₃ 에서부터 P₂ 까지 증대시켰다. 이 동안의 좌측 클립의 클립 피치의 변화율 (P₂/P₃) 은 1.82 이며, 필름의 원래 폭에 대한 횡연신 배율은 1.9 배였다. 또한, 경사 연신은 138 ℃ 에서 실시하였다.

(개방-냉각 공정)

이어서, 개방 존에 있어서, 125 ℃ 에서 60 초간 필름을 유지하여 열 고정을 실시하였다. 열 고정된 필름을, 100 ℃ 까지 냉각 후, 좌우의 클립을 개방하여, 연신 필름 1a 를 얻었다.

(장력 부여 공정)

이상과 같이 하여, 얻어진 연신 필름 1a 를, 반송 롤을 사용하여 열풍식 오븐 내에 반송하고, Tg － 20 ℃ 로 가열하였다. 또한, 그 오븐 내에서, 반송 롤의 토크를 조정함으로써, 반송 롤 사이에 걸쳐진 필름에 300 N 의 장력을 15 초간 부여하고, 그 후, 그 장력을 해소함으로써 장척상의 연신 필름 1b 를 얻었다. 또한, 상기 열풍식 오븐의 연신 필름에 대한 열 전달 계수는, 110 W/m·K 였다.

＜실시예 2＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 2b 를 얻었다.

＜실시예 3＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 10 ℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 3b 를 얻었다.

＜실시예 4＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것, 및, 연신 필름에 부여하는 장력을 100 N 으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 4b 를 얻었다.

＜실시예 5＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것, 및, 연신 필름에 부여하는 장력을 400 N 으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 4b 를 얻었다.

＜실시예 6＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 30 ℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 6b 를 얻었다.

＜실시예 7＞

Tg 가 128 ℃ 인 시클로올레핀계 수지 필름 (닛폰 제온 주식회사 제조, 상품명 「제오노어필름」, 두께 100 ㎛) 을 사용하여 실시예 1 과 동일한 경사 연신을 실시하였다. 이어서, 100 ℃ 에서 1 분 열 고정시키고, 70 ℃ 까지 냉각시키고 나서 좌우의 클립을 개방하여 연신 필름 7a 를 얻었다. 이어서, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 7b 를 얻었다.

＜비교예 1＞

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 그대로 사용하여, 장척상의 연신 필름 c-1b 로 하였다.

＜비교예 2＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 40 ℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 c-2b 를 얻었다.

＜비교예 3＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg 와 동일한 온도 (140 ℃) 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 c-3b 를 얻었다.

＜비교예 4＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것, 및, 연신 필름에 부여하는 장력을 50 N 으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 c-4b 를 얻었다.

＜비교예 5＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열풍식 오븐 내에서의 연신 필름의 가열 온도를 Tg － 15 ℃ 로 한 것, 및, 연신 필름에 부여하는 장력을 500 N 으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 장력 부여를 실시한 결과, 필름이 파단되어 버렸다.

＜비교예 6＞

(장력 부여 공정)

실시예 1 에서 제작한 연신 필름 1a 를 사용하고, 열롤을 사용한 접촉 가열에 의해 연신 필름을 Tg － 15 ℃ 로 가열한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 장척상의 연신 필름 c-6b 를 얻었다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 연신 필름 1b ∼ 7b, c-1b ∼ c-4b 및 c-6b 에 대해 느슨해짐량, 면내 위상차 및 배향각을 측정하였다. 또, 육안으로 연신 필름의 외관 관찰을 실시하고, 단위 면적 (1 ㎡) 당 주름 또는 흠집이 확인되지 않는 경우에는 「양」, 확인되는 경우에는 「불량」으로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 표 1 중, 「느슨해짐 저감량」은, 각 필름의 느슨해짐량과 연신 필름 c-1b 의 느슨해짐량의 차 (연신 필름 c-1b 의 느슨해짐량 － 각 필름의 느슨해짐량) 이다. 또한, 연신 필름 c-1b 의 느슨해짐량은 22 mm 였다.

＜평가＞

표 1 에 나타내어지는 바와 같이, 실시예의 제조 방법에 의하면, 장력 부여 공정에 있어서, 위상차값 및 배향각을 크게 변화시키지 않고, 9 mm 이상의 느슨해짐의 저감량이 얻어졌다. 이에 반해, 비교예 2 및 4 는 느슨해짐의 저감량이 작았다. 이것은, 가열 온도 또는 부여하는 장력이 불충분하였기 때문으로 생각된다. 한편, 비교예 5 에서는 부여한 장력이 지나치게 큰 결과, 필름이 파단되어 버렸다. 또, Tg 까지 가열한 비교예 3 에서는, 느슨해짐의 저감량은 컸지만, 광학 특성이 크게 변화되고, 주름도 발생하였다. 또한, 접촉 방식의 가열 수단을 사용한 비교예 6 에서는, 주름과 흠집이 발생하였다. 또한, 연신 필름 1b ∼ 7b 는, 문제없이 롤에 권취할 수 있었지만, 연신 필름 c-1b ∼ c-4b 및 c-6b 는, 롤에 권취할 때에 주름 및 구겨짐이 발생하고, 외관이 저해되었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 연신 필름의 제조 방법은, 위상차 필름의 제조에 바람직하게 이용되고, 결과적으로, 액정 표시 장치 (LCD), 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치 (OLED) 등의 화상 표시 장치의 제조에 기여할 수 있다.

10L : 무단 루프
10R : 무단 루프
20 : 클립
70 : 기준 레일
100 : 연신 장치
200 : 원 편광판
210 : 편광자
220 : 제 1 보호 필름
230 : 제 2 보호 필름
240 : 위상차 필름

Claims

장척상의 필름의 좌우 단부를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하고, 그 좌우의 클립의 적어도 일방의 클립 피치를 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 것,
그 필름을 클립으로부터 개방하고, 냉각시키는 것, 및,
비접촉 방식의 가열 수단에 의해 그 필름을 Tg － 30 ℃ ∼ Tg － 10 ℃ 로 가열하면서, 장척 방향으로 100 N/m ∼ 400 N/m 의 장력을 부여하는 것을 포함하는, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가열 수단이, 열풍식 가열 수단인, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 수단으로부터 상기 필름으로의 열 전달 계수가, 50 W/m·K ∼ 500 W/m·K 인, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장력의 부여가, 반송 롤 사이에 있어서 상기 필름에 가해지는 장력을 조정함으로써 실시되는, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름의 형성 재료가, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 또는, 이것들의 혼합물을 함유하는, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름의 면내 위상차 Re(550) 이, 100 nm ∼ 180 nm 가 되도록 상기 필름을 경사 연신하는, 연신 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 장척상의 연신 필름을 얻는 것, 및
장척상의 광학 필름과 그 장척상의 연신 필름을 반송하면서, 그 장척 방향을 나란하게 하여 연속적으로 첩합하는 것을 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 광학 필름이, 편광판이고,
상기 연신 필름이, λ/4 판인, 광학 적층체의 제조 방법.