WO2012127917A1 - フィルムの延伸方法 - Google Patents

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WO2012127917A1
WO2012127917A1 PCT/JP2012/052825 JP2012052825W WO2012127917A1 WO 2012127917 A1 WO2012127917 A1 WO 2012127917A1 JP 2012052825 W JP2012052825 W JP 2012052825W WO 2012127917 A1 WO2012127917 A1 WO 2012127917A1
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WO
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film
stretching
roll
longitudinal direction
heater
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PCT/JP2012/052825
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Inventor
楠洋平
花田哲治
栗原務
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東レ株式会社
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/02Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0822Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation

Definitions

  • the present invention relates to a method for stretching a thermoplastic resin film. More specifically, the present invention is excellent in thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction, and has few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches caused by rolls, and is particularly suitable for optical applications. It is related with the extending
  • thermoplastic resin film in the longitudinal direction (longitudinal stretching) using a difference in peripheral speed between rolls after heating it to a glass transition temperature or higher has been conventionally known.
  • a thermoplastic resin film such as a polyester film is heated to a stretching temperature equal to or higher than the glass transition temperature (hereinafter sometimes referred to as Tg), and then longitudinally stretched using the difference in peripheral speed of the roll.
  • Tg glass transition temperature
  • a low-speed heating roll group and a high-speed cooling roll group are used, and in order to reduce surface defects such as adhesion and scratches generated on the film, the roll surface is used. It has been proposed to define the material and roll surface roughness.
  • the film for optical use centering on display use it is desired that the film has excellent transparency and has as few optical defects as possible.
  • the demand for reduction of optical defects is also higher.
  • optical interference unevenness and coating defects during the coating process of the base film Is one of the causes of
  • a position where the film starts stretching is set between rolls as in Patent Document 3, and the stretching start position is set in the film width direction.
  • a thermoplastic resin film is stretched longitudinally while being locally and rapidly heated in the range of Tg ⁇ 5 ° C. or more and Tg + 30 ° C. or less of the film by an installed non-contact type local rapid heating means.
  • the width of heating in the longitudinal direction between the rolls is as follows. There is known a method of setting the thickness to 2 mm or more and 25 mm or less.
  • JP 50-114476 A (page 1-4) Japanese Examined Patent Publication No. 3-56889 (page 1-3) JP 2008-93946 A (page 1-3) JP 2010-167767 (page 3, pages 14-15)
  • Films for optical applications often have a substantially non-particle or non-particle configuration as a film substrate in order to express their excellent transparency, and as a result, the film surface is smoothed.
  • the film surface sticks to the roll, the film is longitudinally stretched from the roll, the roll surface adhering foreign matter and the roll surface shape are film There is a problem that many scratches are generated on the film surface due to thermal transfer.
  • Patent Document 3 reduces the preheating temperature of the film in order to prevent the occurrence of scratches due to film adhesion on a low-speed roll, the amount of heat necessary for stretching becomes insufficient, resulting in uneven stretching in the longitudinal method. This causes uneven thickness in the longitudinal direction.
  • the peripheral rolls are also warmed, and as a result, the roll surface adhering foreign matter and the roll surface shape are thermally transferred to the film.
  • Patent Document 4 depends on the longitudinal stretching conditions and the raw material resin composition, there is generally no problem if the film before longitudinal stretching is a thick film having a thickness of 2000 ⁇ m or more, but in the case of a film thinner than 2000 ⁇ m, it depends on the longitudinal stretching. Wrinkles are generated in the longitudinal direction of the film due to the tension, and waviness of the film is generated in the vicinity of the edge portion where the thickness of the film is thicker, so that the stretching start position is not determined and thickness unevenness in the width direction is generated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, is excellent in thickness unevenness in the longitudinal direction (sometimes referred to as the longitudinal direction) and in the width direction, and has few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches due to rolls, It aims at providing the extending
  • the present invention has the following configuration.
  • (1) A method in which a film is stretched in the longitudinal direction with a difference in peripheral speed between the front and rear rolls, and the film is irradiated with infrared rays from the upper side of the film and the lower side of the film by a condenser heater.
  • the longitudinal irradiation length on the film surface by the infrared focused light irradiated from the upper side of the film is a
  • the longitudinal irradiation length on the film surface by the infrared focused light irradiated from the lower side of the film is b.
  • a and b have an overlap, and a and b are both 10 mm or more and 40 mm or less.
  • A is the distance from the lower end of the film-type condensing heater to the film surface
  • B is the distance from the upper end of the film-condensing heater to the film surface.
  • the method for stretching a film according to the above (1) which is 10 mm or more and 30 mm or less.
  • (3) The film stretching method according to the above (1) or (2), wherein the lengths a and b are both 25 mm or more and 40 mm or less.
  • (4) The film stretching method according to any one of the above (1) to (3), wherein the central positions of the irradiation length a part and b part coincide in the longitudinal direction and the lengths a and b are equal.
  • the method of the present invention it is possible to obtain a film which is excellent in thickness unevenness in the longitudinal direction and the width direction and has few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches, and is particularly suitable for optical applications.
  • a film which is excellent in thickness unevenness in the longitudinal direction and the width direction and has few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches, and is particularly suitable for optical applications.
  • an easy-adhesion layer on the surface of the longitudinally stretched film, biaxially stretching by further laterally stretching, a prism sheet, an antireflection film, a hard coat film, a base film such as a light diffusion plate, It can be suitably used for a near-infrared absorbing film used for a front panel of a plasma display, a base film for an electromagnetic wave absorbing film, a base film for a touch panel or a transparent conductive film.
  • thermoplastic resin constituting the film to which the present invention can be applied includes polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET).
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene
  • polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66
  • PET polyethylene terephthalate
  • Polybutylene terephthalate PBT
  • polyethylene-2,6-naphthalate PEN
  • polybutylene naphthalate PBN
  • polytrimethylene terephthalate PPT
  • polyethylene-p-oxy Copolymerization components such as benzoate
  • polyester resin such as poly-1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate (PCT)
  • PCT polycarbonate resin
  • polyethylene terephthalate include, for example, diethylene glycol
  • Polyester resins copolymerized with diol components such as opentyl glycol and polyalkylene glycol
  • dicarboxylic acid components such as adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, other polyacetal resins
  • Examples include polyphenylene sulfide resin.
  • amorphous resin such as polycarbonate resin, polyolefin resin, cyclic polyolefin resin, and polyacryl resin is used as a constituent component. It is also effective for longitudinal stretching.
  • the polymerization method of PET includes a direct polymerization method in which terephthalic acid and ethylene glycol and, if necessary, another dicarboxylic acid component and a diol component are directly reacted, and a dimethyl ester of terephthalic acid (if necessary, other dicarboxylic acid Any production method such as a transesterification method in which a transesterification reaction between a methyl ester (containing a methyl ester) and ethylene glycol (including another diol component as necessary) can be used.
  • the present invention can be applied to the melt film forming method from the viewpoint of cost and productivity.
  • the melt film forming method can be classified into a straight die method, a crosshead die method, a flat die method, and a special die method depending on the shape of the die to be used, but the stretching method of the present invention is used for the film forming method by the flat die method. It is preferable.
  • the resin raw material is preferably dried using a dryer such as a hopper dryer or a paddle dryer, or a vacuum dryer. After the resin raw material is dried in such a manner, the resin melted by a melt extrusion apparatus or the like is measured by a gear pump and continuously sent to a die.
  • the die has only to be designed so that the molten resin does not stay therein, and any type of commonly used manifold die, coat hanger die, and fish tail die may be used in the flat die method.
  • the molten resin extruded from the die into a sheet can be cooled and solidified on a cooling medium such as a drum to obtain a film.
  • a predetermined film thickness can be obtained by adjusting the extrusion temperature, the take-up speed during take-up, and the lip gap of the die.
  • the thickness of the film to be subjected to the stretching method of the present invention is appropriately selected depending on the purpose, but generally the film thickness before longitudinal stretching (before stretching in the longitudinal direction) is in the range of 10 ⁇ m to 3000 ⁇ m. It is preferable that the thickness is 300 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less. When the film thickness is less than 10 ⁇ m, the yield tends to be deteriorated, for example, when the film is stretched longitudinally, and when it exceeds 3000 ⁇ m, the transparency is lowered or the thickness as a member becomes too large. .
  • the thickness unevenness in an arbitrary direction of the film before longitudinal stretching is preferably 2.5% or less of the film thickness.
  • the thickness unevenness is 37.5 ⁇ m or less in both the film longitudinal direction and the width direction. It is desirable that This is because, depending on the shape and location of the thickness unevenness, when the longitudinal stretching is performed, the portion having a small thickness is locally longitudinally stretched, so that wrinkles in the longitudinal direction are likely to occur.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a roll stretching apparatus 1 in a film longitudinal stretching method.
  • the roll stretching apparatus 1 is arranged with a low-speed roll 3 and a high-speed roll 3 ′ in order from the upstream side in the traveling direction (longitudinal direction) of the film 2, and a nip roll 4 for nipping the film 2 in each roll 3, 3 ′. 4 ', and a condensing heater and its casings 5, 5' are arranged between the rolls 3, 3 'and above and below the film 2.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a stretched portion between rolls.
  • the irradiation length 6 ′ in the longitudinal direction on the film surface by the infrared focused light irradiated from the condensing heater below the film 2 is equal to the focal point 7 ′ of the lower condensing heater and the lower focusing light. It is determined by the distance 8 'from the upper end of the casing 5' of the optical heater to the lower surface before the film 2 starts stretching.
  • the “overlapping portion” refers to a portion that overlaps with the light irradiated by the lower light collecting heater when the light irradiated on one surface of the film by the upper light collecting heater is projected onto the other surface as it is.
  • each condensing heater it is desirable to set the focal points 7 and 7 'of each condensing heater so that they do not enter the condensing heater casing on the opposite side across the film. This is because when the focal point is in the housing of the condensing heater, the infrared heater main body and its electrical equipment inside the housing are locally heated, and the heat resistance is exceeded, leading to a decrease in life and failure. Further, unless there is a particular reason, the focal point is set on the extension of the central position in the longitudinal direction of the film of the condensing heater, whereby infrared scattering to the surroundings can be minimized.
  • the film melt-extruded from the die and cooled and solidified by a cooling drum or the like is first preheated before longitudinal stretching in a preheating roll, hot air, infrared heater, etc., and then a low speed roll to which a difference in peripheral speed or tension is given.
  • a preheating roll hot air, infrared heater, etc.
  • a low speed roll to which a difference in peripheral speed or tension is given.
  • the film is stretched in the longitudinal direction while being irradiated with infrared rays from the upper side and the lower side of the film by a condenser heater.
  • the longitudinal stretching step is not limited to one section, and for example, a multi-stage stretching may be performed by providing an intermediate speed roll between a low speed roll and a high speed roll to provide a peripheral speed
  • preheating temperature shall be below the glass transition temperature of the thermoplastic resin which comprises a film.
  • the preheating temperature is preferably in the range of [film glass transition temperature ⁇ 20] ° C. to [glass transition temperature of film] ° C., more preferably [film glass transition temperature ⁇ 15] ° C.
  • the glass transition temperature of the film is ⁇ 5] ° C. or lower.
  • the film stretched longitudinally in this way is cooled below the glass transition temperature by being conveyed by a cooled high-speed roll group or passing through a cooling oven.
  • this film is cooled, if the film is conveyed in a state higher than the glass transition temperature, the film is longitudinally stretched on a high-speed roll, so that scratches are generated or the film is longitudinally stretched in a cooling oven. In order to cause unevenness, it is preferable to cool as quickly as possible.
  • the material of the roll is preferably made of stainless steel or iron, a metal roll plated with them, a rubber roll in which a metal core is coated with rubber, a ceramic roll in which a metal is coated with ceramic. Also, a method of heating through steam, hot water or a heat medium heated inside with a hollow cored bar for heating, a method of heating by applying a heating wire inside, a method of heating by induction heating with electromagnetic waves, etc. Is also suitable.
  • the condensing heater used in the stretching method of the present invention has an infrared heater inside a casing made of metal or the like for the purpose of condensing or insulating heat, and the wavelength of the infrared heater ranges from a short wavelength to a medium wavelength (0 .8 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less) depending on the absorption efficiency and the required heat quantity of the thermoplastic resin constituting the film. Since light has energy corresponding to its frequency (reciprocal of wavelength), the shorter the wavelength, the higher the energy.
  • the absorption efficiency of the thermoplastic resin does not change significantly in the range of the wavelength of 0.8 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, it is possible to select a short wavelength (0.8 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less) to obtain higher energy. Density can be obtained.
  • the total output of the infrared heater is appropriately selected depending on stretching conditions such as the infrared wavelength absorption efficiency, preheating temperature, and stretching ratio of the thermoplastic resin constituting the film.
  • an infrared heater having a wavelength of 1.1 ⁇ m (manufactured by Hibeck Co., Ltd.) is installed in the condensing heater housings on the upper and lower sides of the film, and the total electric energy of the infrared heater necessary for stretching the thermoplastic resin is as follows: It is preferably selected in the range of 10 W ⁇ h / kg to 23 W ⁇ h / kg, more preferably 12 W ⁇ h / kg to 21 W ⁇ h / kg, per unit weight (1 kg) of the plastic resin.
  • the preheating temperature is set to the glass transition temperature or higher of the thermoplastic resin. Scratches such as scratches occur. If it is higher than 23 W ⁇ h / kg, even if it can be stretched, it will approach a so-called super-draw state that is substantially not accompanied by a change in molecular orientation, so that the required physical properties cannot be obtained.
  • Each output of the infrared heater on the upper side and the lower side of the film is appropriately selected depending on the configuration of the roll stretching device, the film forming conditions, and the like.
  • the output of the infrared heater on the upper side of the film is preferably higher than the output of the infrared heater on the lower side of the film. Since the amount of heat received from both sides of the film becomes equal, uniform stretching can be achieved and thickness unevenness can be further reduced.
  • each output of the infrared heater on the upper side and the lower side of the film is 1.2 times to 3.0 times the output of the infrared heater on the lower side of the film.
  • the concentrating heater is arranged between the rolls and in the film width direction on the upper side and the lower side of the film, and the installation position in the film longitudinal direction is appropriately selected according to the longitudinal stretching process, but the actual stretching start position is set between the rolls. Therefore, the concentrating heater is preferably located near the center between the rolls. In order to stabilize the stretching start position, it is preferable to align the center positions in the film longitudinal direction of the condensing heaters on the upper and lower sides of the film.
  • A is the distance from the lower end of the casing of the condensing heater on the upper side of the film to the film surface
  • B is the distance from the upper end of the casing of the condensing heater on the lower side of the film to the film surface.
  • a and B are 10 mm or more and 30 mm or less and equal.
  • an infrared reflector is provided on the back surface and / or side surface of the infrared heater in the condensing heater housing so that the reflected light can be focused on the focal point.
  • the focal point is generated at the intersection where the incident angle and the reflection angle are reflected equally from the light source to the reflector.
  • the reflector not only collects the reflected light of the infrared heater, but also reflects infrared transmitted light from the infrared heater installed on the opposite side of the film within the housing, thereby contributing to heating of the film. Therefore, it is possible to prevent adverse effects caused by leakage of infrared rays to the surroundings, especially the occurrence of adhesive scratches and transfer scratches due to heating of low-speed rolls and nip rolls.
  • the film can be efficiently heated with less energy.
  • the heater output since there is a surplus in the heater output, it is possible to cope with longitudinal stretching at a higher speed than in the past, and it is possible to increase productivity.
  • the condensing heater referred to in the present invention has an infrared heater inside a casing made of metal or the like for the purpose of condensing or insulating heat, and the infrared rays diffused from the infrared heater (hereinafter sometimes referred to as diffused light). ) Can be focused, more preferably, only a part of the diffused light can be focused. For example, it is more preferable that only the reflected infrared light is focused by the reflecting plate installed in the casing, that is, a state where the infrared diffused light and the focused light are mixed.
  • the film can be preheated between the rolls by the diffused light, and the stretching start position in the range where the film is heated by the focused light can be made more stable.
  • the irradiation length in the longitudinal direction on the film surface by the infrared focused light irradiated from the upper side of the film is a
  • the irradiation length in the longitudinal direction on the film surface by the infrared focused light irradiated from the lower side of the film is b.
  • the portion of the irradiation length a and the portion of b do not overlap, the stretching start position of the film is not stable, causing stretching unevenness in the longitudinal direction, resulting in large thickness unevenness.
  • the part a and the part b need to overlap.
  • the portion of the irradiation length a and the portion of b are overlapping when the irradiation light on one surface of the film by the condensing heater on the upper side of the film is projected as it is onto the other surface of the film
  • the center positions of the irradiation lengths a and b may be different in the longitudinal direction.
  • the part of the irradiation length a and the part of b are overlapping.
  • the part of a (or b) is replaced with the part of b (or a). Say if included.
  • the portion of the irradiation length a and b it is most preferable that the central positions of the portions of the portions coincide with each other in the longitudinal direction, and the portion of the length a and the portion of b are equal.
  • the irradiation lengths a and b are each preferably 10 mm or more and 40 mm or less, more preferably 25 mm or more and 40 mm or less, respectively, and the stretching start point is most stable is 30 mm or more and 40 mm or less.
  • a narrow irradiation length of less than 10 mm has been considered to stabilize the stretching start position of the film, but it depends on the longitudinal stretching conditions and the thermoplastic resin constituting the film, but generally before longitudinal stretching.
  • the stretching start position becomes unstable. Even when the film is wrinkled or wavy, the stretching start position is more stable when the irradiation length is 25 mm or more and 40 mm or less. If the irradiation length is wider than 40 mm, the stretching start position moves within the irradiation length and becomes unstable, resulting in stretching unevenness and film thickness unevenness.
  • the housing width in the film longitudinal direction of the condensing heater is appropriately selected according to the maximum output of the infrared heater. If the upper and lower casing widths of the film are different, the upper casing width should be reduced so as to prevent leakage of infrared rays to the upper side of the film in order to prevent the roll and peripheral members on the upper side of the film from being heated by infrared rays.
  • a width wider than the side housing width is preferable, and conversely, in order to prevent the roll or member below the film from being heated by infrared rays, it is preferable that the lower housing width is wider than the upper housing width. More preferably, it is that the housing width
  • the housing portion of the condensing heater preferably has a structure that can be cooled through air or water cooled inside. It prevents the life reduction and failure caused by exceeding the heat resistance temperature of the infrared heater and its electrical equipment inside the casing, and prevents the casing itself from becoming a heating source to warm the peripheral rolls and members.
  • the ratio of longitudinal stretching is appropriately selected according to the purpose, but is generally 1.2 times or more for the purpose of improving toughness and flexibility, and 1.5 for the purpose of developing strength and phase difference. A range of 2 to 4 times is selected.
  • the roll speed is appropriately selected according to the purpose, the size of the equipment, the type of the thermoplastic resin to be used, and the like. Generally, the roll speed is 1 to 50 m / min before stretching.
  • Glass transition temperature About 5 mg of a sample (film) is taken and measured with a differential scanning calorimeter (RDC220, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) in a nitrogen atmosphere at a temperature increase rate of 20 ° C./min in the range of 25 ° C. to 200 ° C. And determined based on the measurement result of 1stRun.
  • the glass transition temperature is determined according to the method for determining the midpoint glass transition temperature in 9.3 of JIS-K-7121 (1987), and equidistant from the extended straight line of each baseline of the measurement chart in the vertical axis direction. The temperature was the point at which a straight line and the curve of the step-like change part of the glass transition intersect. In addition, when there are a plurality of step-like changes, the lower value in the measurement range is adopted.
  • Needle diameter 2 ( ⁇ mR) Needle pressure 10 (mg) Measurement length 500 ( ⁇ m) Vertical magnification 20000 (times) CUT OFF 250 ( ⁇ m) Measurement speed 100 ( ⁇ m / s) Measurement interval 5 ( ⁇ m) Number of records 80 lines Hysteresis width ⁇ 6.25 (nm) Standard area 0.1 (mm 2 )
  • SRa 4.0 nm or more
  • a video light (“VL-G301” manufactured by LPL), which is a powerful light source, is used to place the film in a dark room. When visually observing, the surface shape transfer of the roll can be visually recognized. When SRa was 4.0 nm or more, it was judged that surface shape transfer was poor.
  • Example 1 As the thermoplastic resin, polyethylene terephthalate (PET) pellets having an intrinsic viscosity of 0.65 dl / g and a Tg of 80 ° C. containing as little internal particles and inert particles as possible based on the polymerization catalyst residue were used. After sufficiently drying in vacuum, extrude additive particles at a single raw material using a single-screw extruder at 285 ° C, make the discharge rate constant with a gear pump, and then discharge into a sheet from a flat die with a width of 1000 mm Thus, a film having an average thickness of 1500 ⁇ m, a density of 1.34 g / cm 3 , and thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction: 2.4 to 2.5% was obtained.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the longitudinal irradiation lengths a and b on the film surface by the infrared focused light are both 30 mm and 30 mm overlapping, and the distances A and B between the condensing heater housing and the film surface are 20 mm.
  • a roll stretching apparatus adjusted to become was used. After the film is preheated at a roll temperature of 70 ° C. in a roll group consisting of 10 ⁇ 250 mm metal rolls at a conveyance speed of 10 m / min before stretching, the upper and lower condenser heaters of the film according to the present invention In the roll group consisting of five metal rolls with a diameter of 250 mm, the steel was cooled at a roll temperature of 25 ° C.
  • Table 1 shows the results obtained by measuring the average thickness, thickness unevenness, average surface roughness, and preheating roll scratch of the longitudinally stretched film thus obtained.
  • the thickness unevenness is 2.4% or less in both the longitudinal direction and the width direction, which is improved compared to before stretching.
  • the average surface roughness is 4 nm or less, and there is no surface shape transfer of the roll, and there is no scratch by the preheating roll. I was able to get it.
  • Example 1 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that a condensing heater was installed only on one side above the film, the preheating roll temperature was 80 ° C., and the total power of the infrared heater was 15 kW. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. By supplementing the amount of heat necessary for stretching by preheating, preheating roll scratches due to film adhesion on the preheating roll occurred.
  • Example 2 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the condensing heater was installed only on one side of the upper side of the film and the total power of the infrared heater was 24 kW. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The amount of heat required for stretching is supplemented by an infrared heater, and the absence of a concentrating heater under the film increases the leakage of infrared rays to the surroundings. A transfer flaw on the surface shape of the nip roll occurred.
  • Example 4 Example except that the upper and lower infrared heaters of the film are only the diffused light of the infrared heater without an infrared reflector or focus, and the total power of the infrared heater is 25 kW (upper 17 kW, lower 8 kW)
  • Example 1 a longitudinally stretched film was obtained.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 3 the stretching start position was not determined, and the thickness unevenness was worse than before stretching.
  • the amount of heat required for stretching was supplemented with an infrared heater, which increased the leakage of infrared rays to the surroundings, and as a result of warming the peripheral rolls and members, there were adhesive scratches due to the preheating rolls and transfer scratches on the surface shape of the nip rolls. Occurred.
  • Example 2 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average thickness before stretching was 300 ⁇ m, the conveyance speed before stretching was 50 m / min, and the preheating roll temperature was 75 ° C. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. A film having excellent thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction and having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • Example 3 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average thickness before stretching was 3000 ⁇ m, the conveyance speed before stretching was 5 m / min, and the preheating roll temperature was 65 ° C. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. A film having excellent thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction and having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • Examples 4 to 17 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the irradiation lengths a and b were 10 to 40 mm and the overlap of the part a and the part b was 10 to 40 mm.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2.
  • the thickness unevenness was worse in both the longitudinal direction and the width direction as compared with Example 1, it was improved compared to before stretching, and particularly in Examples 12, 13, 16, and 17 where irradiation lengths a and b were 25 to 40 mm. The thickness unevenness was improved to 2.0% or less.
  • the overlap of the irradiation length a part and the part b was the same, the thickness unevenness was improved more when the part a and the part b were equal.
  • Example 18 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the distances A and B were 10 to 35 mm.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. Except for Example 18, the average surface roughness was worse than that of Example 1, and in particular, in Examples 20 and 23 to 25 where the distance A or B was 35 mm, the average surface roughness exceeded 3 nm. There was no transfer scratch of the roll surface shape due to the film, and a film excellent in thickness unevenness could be obtained. Moreover, the thickness unevenness was improved and the average surface roughness was smaller under the condition where the distances A and B were equal.
  • Example 26 to 27 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the total power of the infrared heater was 15 to 25 kW (upper side 10 to 17 kW, lower side 5 to 8 kW). Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. Although the thickness unevenness or average surface roughness was worse than that of Example 1, the thickness unevenness was improved as compared with before stretching, and a film having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained. .
  • Example 28 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the power of the infrared heaters on the upper and lower sides of the film was 11 kW on the upper side and 9 kW on the lower side.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2.
  • the thickness unevenness and the average surface roughness were worse than those of Example 1, the thickness unevenness was improved as compared with before stretching, and a film having few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches due to the roll could be obtained. .
  • Example 29 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the power of the infrared heaters on the upper and lower sides of the film was 15 kW on the upper side and 5 kW on the lower side.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2.
  • the thickness unevenness was worse than that of Example 1, the thickness unevenness was improved as compared to before stretching, and a film having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • Example 30 to 32 A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the longitudinal stretch ratio was 2.0 to 4.0 times. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. A film having excellent thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction and having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • Examples 33 to 37 A longitudinally stretched film in the same manner as in Example 14 except that the average thickness before stretching is 300 to 3000 ⁇ m, and the conveying speed before stretching is 5 to 50 m / min so that the discharge rate from the flat die is constant without change. Got. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The thickness unevenness in the longitudinal direction and the width direction was improved compared with that before stretching, and a film having few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • Example 38 Polyethylene-2,6-naphthalate (PEN) pellets with a Tg of 120 ° C. and a density of 1.34 g / cm 3 were used as the thermoplastic resin, the average thickness before stretching was 350 ⁇ m, the transport speed before stretching was 43 m / min, and preheating A longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the roll temperature was 110 ° C. and the longitudinal stretch ratio was 3.5 times. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. A film having excellent thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction and having few scratch defects such as adhesion scratches and transfer scratches due to rolls could be obtained.
  • PEN Polyethylene-2,6-naphthalate
  • Cyclic olefin copolymer that is amorphous as a thermoplastic resin (“TOPAS” manufactured by Nippon Polyplastics Co., Ltd., Tg 130 ° C., density 1.02 g / cm 3 ) and cyclic olefin polymer (COP) (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) “Zeonor”, Tg 160 ° C., density 1.01 g / cm 3 ), average thickness before stretching 200 ⁇ m, transport speed before stretching 30 m / min, preheating roll temperature 125-155 ° C., infrared heater
  • a longitudinally stretched film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the total power was 7 kW (upper side 4 kW, lower side 3 kW) and the longitudinal stretching ratio was 2.0 times.
  • Table 1 various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2.
  • Table 2 A film having excellent thickness unevenness in the longitudinal direction and width direction and having few scratch defects such as
  • thermoplastic resin film obtained by the production method of the present invention the thickness unevenness in the longitudinal direction and the width direction is improved compared to before stretching, and the surface shape transfer scratches due to the roll indicated by the average surface roughness are In addition, it is possible to obtain a film free from adhesive scratches caused by the preheating roll.
  • thermoplastic resin film obtained by the above-described longitudinal stretching method of the present invention is excellent in thickness unevenness in the longitudinal direction and the width direction, has few scratch defects such as adhesive scratches and transfer scratches, and is particularly suitable for optical applications. It is possible to provide a base for prism sheets, antireflection films, hard coat films, light diffusion plates, etc. It can be suitably used for a film, a base film for a near-infrared absorbing film or an electromagnetic wave absorbing film used for a front plate of a plasma display, a base film for a touch panel or a transparent conductive film.
  • Roll stretching device 2 Film 3: Low-speed roll 3 ': High-speed roll 4: Nip roll 4': Nip roll 5: Condensing heater on the upper side of the film and its casing 5 ': Condensing heater on the lower side of the film and its Case 6: Irradiation length a portion on the film surface by the upper condensing heater 6 ': Irradiation length b portion on the film surface by the lower condensing heater 7: Focus 7 of the upper condensing heater ': Focal point of the lower condenser heater 8: Distance A from the lower end of the upper condenser heater housing to the film surface A 8 ': Distance B from the upper end of the casing of the lower condenser heater to the film surface 9: Irradiation width at the lower end of the casing of the upper condensing heater 9 ': Irradiation width of the upper end of the casing of the lower condensing heater

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Abstract

 長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少なく、特に光学用途に好適に使用される熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法を提供することを課題とする。 前後のロールの周速差でフィルムを長手方向に延伸する方法であって、該前後のロール間において、フィルムの上側及びフィルムの下側からそれぞれフィルムに集光式ヒータにより赤外線を照射し、フィルムの上側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをa、フィルムの下側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをbとして、aの部分とbの部分が重なり合い、かつ、a、bがいずれも10mm以上40mm以下でフィルムを縦延伸することを解決手段とする。

Description

フィルムの延伸方法
 本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法に関するものであり、更に詳しくは、長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少なく、特に光学用途に好適に使用される熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法に関するものである。
 熱可塑性樹脂フィルムをガラス転移温度以上に加熱した後、ロール間の周速差を利用して長手方向に延伸(縦延伸)する技術は従来から知られており、特許文献1の如く、低速のロール群を通過することにより、ポリエステルフィルムなどの熱可塑性樹脂フィルムをガラス転移温度(以下、Tgということがある。)以上の延伸温度まで加熱し、その後、ロール周速差を利用して縦延伸する方法が知られている。また、特許文献1や2の如く、低速の加熱ロール群と高速の冷却ロール群を使用し、それらの材質に関して、フィルム上に発生する粘着やキズなどの表面欠点を低減するために、ロール表面材質やロール表面粗さなどを規定することが提案されている。
 一方で、ディスプレイ用途を中心とした光学用途のフィルムとしては、優れた透明性を有し、かつ、光学欠点が極力少ないこととが望まれる。特に、製品の高性能化や高品質化に伴って、光学欠点の低減に対する要求も一段と高く、特に、厚みムラやキズについては、基材フィルムのコーティング加工の際に光学的干渉ムラやコーティング欠点を発生する原因の一つになっている。
 こうした中、厚みムラの発生を抑制する縦延伸方法としては、特許文献3の如く、ロール間にフィルムが延伸を開始する位置(延伸開始位置)を設定し、該延伸開始位置にフィルム幅方向に設置した非接触方式の局所急速加熱手段により熱可塑性樹脂フィルムを、該フィルムのTg-5℃以上Tg+30℃以下の範囲で局所的かつ急速に加熱しながら縦延伸する方法が知られている。
 また、光学欠点となり得るキズが表面にほとんど存在しない縦延伸方法としては、特許文献4の如く、縦延伸工程において加熱装置を用いてフィルムを加熱する際に、ロール間において長手方向の加熱の幅を2mm以上25mm以下とする方法が知られている。
特開昭50-114476号公報(第1-4頁) 特公平3-56889号公報(第1-3頁) 特開2008-93946号公報(第1-3頁) 特開2010-167767号公報(第3頁、第14-15頁)
 光学用途のフィルムは、その優れた透明性を発現するために、フィルム基材としては実質的に無粒子または無粒子に近い構成である場合が多く、結果としてフィルム表面が平滑化するため、特許文献1や2のようなロール上でのガラス転移温度以上の加熱によって、フィルム表面がロールに粘着したり、ロールの離れ際からフィルムが縦延伸されたり、ロール表面付着異物やロール表面形状がフィルムに熱転写したりすることで多くのキズがフィルム表面に発生する問題があった。
 一方で、特許文献3や4の方法は、ロール間での局所的なフィルム加熱により、ロール間に延伸開始位置を設定していることで、ロールの離れ際からフィルムが縦延伸されることないとされている。
 しかしながら、特許文献3は、低速ロール上でのフィルム粘着によるキズの発生を防ぐためにフィルムの予備加熱温度を下げると、延伸時に必要な熱量が不足して長手方法に不均一な延伸となるため、長手方向の厚みムラを発生させてしまう。これを補うため、ロール間の局所急速加熱手段の熱量を上げると周辺ロールも温めてしまい、結果的に、ロール表面付着異物やロール表面形状がフィルムに熱転写してしまう。
また、特許文献4は、縦延伸条件や原料樹脂組成にもよるが、一般に縦延伸前のフィルムが2000μm以上の厚物フィルムであれば問題ないが、2000μmよりも薄いフィルムでは、縦延伸にかかる張力によってフィルム長手方向にシワが発生し、また、フィルム厚みがより厚いエッジ部近傍ではフィルムのうねりが発生することで、延伸開始位置が定まらず、幅方向の厚みムラを発生させてしまう。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、長手方向(縦方向と言うこともある。)および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少なく、特に光学用途に好適に使用される熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有している。
(1)前後のロールの周速差でフィルムを長手方向に延伸する方法であって、該前後のロール間において、フィルムの上側及びフィルムの下側からそれぞれフィルムに集光式ヒータにより赤外線を照射し、フィルムの上側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをa、フィルムの下側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをbとして、aの部分とbの部分が重なりを有し、かつ、a、bがいずれも10mm以上40mm以下であることを特徴とするフィルムの延伸方法。
(2)フィルム上側の集光式ヒータの筐体下端からフィルム面までの距離をA、フィルム下側の集光式ヒータの筐体上端からフィルム面までの距離をBとして、A、Bがいずれも10mm以上30mm以下である上記(1)に記載のフィルムの延伸方法。
(3)長さa、bがいずれも25mm以上40mm以下である上記(1)または(2)に記載のフィルムの延伸方法。
(4)照射長さaの部分とbの部分のそれぞれ中心位置が長手方向で一致し、長さaとbが等しい上記(1)~(3)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(5)AとBが等しい上記(2)~(4)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(6)フィルム上側の集光式ヒータの出力が、フィルム下側の集光式ヒータの出力の1.2倍以上3.0倍以下であることを特徴とする上記(1)~(5)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(7)長手方向に延伸する前のフィルム厚みが300μm以上3000μm以下であることを特徴とする上記(1)~(6)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(8)長手方向の延伸倍率が2倍以上4倍以下であることを特徴とする上記(1)~(7)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(9)前後のロールの周速差でフィルムを長手方向に延伸する前に、予備加熱工程を有し、該予備加熱における加熱温度が[フィルムのガラス転移温度-15]℃以上[フィルムのガラス転移温度-5]℃以下である上記(1)~(8)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
(10)上記(1)~(9)のいずれかに記載のフィルムの延伸方法を用いたことを特徴とするフィルムの製造方法。
 本発明方法によれば、長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつ粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少なく、特に光学用途に好適なフィルムを得ることができる。また、縦延伸したフィルムの表面に易接着層を設けたり、さらに横延伸を行って二軸延伸したりすることで、プリズムシート、反射防止フィルムやハードコートフィルム、光拡散板等のベースフィルム、プラズマディスプレイの前面板に使用する近赤外線吸収フィルムや電磁波吸収フィルムのベースフィルム、タッチパネルや透明導電性フィルムのベースフィルムに好適に用いることができる。
本発明の一実施態様に係るロール延伸装置の概略断面図である。 図1におけるロール間延伸部の拡大概略断面図である。
 本発明の適用が可能な、フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略すことがある。以下の括弧内は同様。)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン-2,6-ナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリトリメチレンテレフタレート(PPT)、ポリエチレン-p-オキシベンゾエート、ポリ-1,4-シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)などのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、および、ポリエチレンテレフタレートなどに、共重合成分として、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分や、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸成分などを共重合したポリエステル樹脂、その他、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂などがある。また、位相差や厚みムラの制御が厳密に要求される光学用途好適にも適用することができ、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂などの非晶性の樹脂を構成成分としているものの縦延伸にも効果がある。
 PETの重合法としては、テレフタル酸とエチレングリコール、および必要に応じて他のジカルボン酸成分およびジオール成分を直接反応させる直接重合法、およびテレフタル酸のジメチルエステル(必要に応じて他のジカルボン酸のメチルエステルを含む)とエチレングリコール(必要に応じて他のジオール成分を含む)とをエステル交換反応させるエステル交換法等の任意の製造方法が利用されうる。
 本発明は、コストや生産性の観点から溶融製膜法に適用され得る。溶融製膜法は、用いるダイの形状によりストレートダイ法、クロスヘッドダイ法、フラットダイ法、特殊ダイ法に分類することができるが、本発明の延伸方法はフラットダイ法による製膜法に用いることが好ましい。原料樹脂を溶融押し出しする際には、樹脂原料をホッパードライヤー、パドルドライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥するのが好ましい。そのように樹脂原料を乾燥させた後に、溶融押出装置等により溶融した樹脂はギヤポンプで計量され、ダイに連続的に送られる。ダイはその内部での溶融樹脂の滞留が少ない設計であればよく、フラットダイ法では、一般的に用いられるマニホールドダイ、コートハンガーダイ、フィッシュテールダイの何れのタイプでもよい。ダイからシート状に押し出された溶融樹脂をドラムなどの冷却媒体上で冷却固化し、フィルムを得ることができる。フラットダイ法による溶融製膜では、押出温度、引き取り時の引き取り速度およびダイのリップ間隙を調整することにより、所定のフィルム厚みを得ることができる。
 本発明の延伸方法の対象となるフィルムの厚みは目的に応じて適宜選択されるが、一般的には縦延伸前(長手方向に延伸する前)のフィルム厚みが10μm以上3000μm以下の範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは、300μm以上3000μm以下である。フィルム厚みが10μm未満の場合には縦延伸した際に破断が生じ易くなるなど歩留まりを悪化させることがあり、3000μmを超える場合には透明性が低下したり部材としての厚みが大きくなり過ぎたりする。さらに、300μm未満のフィルムでは、縦延伸条件や熱可塑性樹脂組成にもよるが、縦延伸時にかかる張力とフィルムエッジ近傍のフィルム幅収縮によってフィルム長手方向のシワがより顕著に発生し易くなる。ただし、2000μmを超えるフィルムではフィルム長手方向のシワがほとんど発生しないため、特許文献4の如く、従来技術による縦延伸も可能である。
 縦延伸前のフィルムの任意の方向における厚みムラはフィルム厚みの2.5%以下であることが好ましく、例えばフィルム厚みが1500μmの場合は、厚みムラがフィルム長手方向および幅方向ともに37.5μm以下であることが望ましい。これは、厚みムラの形状・箇所によっては、縦延伸を行った際に厚みが薄い箇所が局所的に縦延伸されることで長手方向のシワが発生し易くなるためである。
 次に本発明について図1および図2を用いて説明する。図1はフィルムの縦延伸方法におけるロール延伸装置1の概略断面図である。ロール延伸装置1は、フィルム2の進行方向(長手方向)の上流側から順に低速ロール3と高速ロール3’を配置し、それぞれのロール3、3’にはフィルム2をニップするためのニップロール4、4’を有し、ロール3、3’間かつフィルム2の上側及び下側に集光式ヒータおよびその筐体5、5’が配置される。図2はロール間延伸部の拡大概略断面図である。ロール間延伸部におけるフィルム2上側の集光式ヒータから照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向の照射長さ6は、上側集光式ヒータの焦点7、および上側集光式ヒータの筐体5の下端からフィルム2の延伸開始前の上側表面までの距離8によって決まる。これらは焦点7を頂点、照射長さ6および筐体下端部の照射幅9を底辺とした2つの三角形の相似関係にあるため、照射長さ6は、[照射長さ6]=[照射幅9]×(1-[距離8]/[筐体5下端からの焦点7までの距離])の関係によって求まる。同様に、フィルム2下側の集光式ヒータから照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向の照射長さ6’は、下側集光式ヒータの焦点7’、および下側集光式ヒータの筐体5’の上端からフィルム2の延伸開始前の下側表面までの距離8’によって決まる。これらは焦点7’を頂点、照射長さ6’および筐体上端部の照射幅9’を底辺とした2つの三角形の相似関係にあるため、照射長さ6’は、[照射長さ6’]=[照射幅9’]×(1-[距離8’]/[筐体5’上端からの焦点7’までの距離])の関係によって求まる。また、照射長さ6、6’ の部分はフィルム上で重なり合う部分がある。この場合の「重なり合う部分」は、上側集光式ヒータによるフィルムの一方の面への照射光をそのまま他方の面へ投影したときに、下側集光式ヒータによる照射光と重なる部分をいう。
 各集光式ヒータの焦点7、7’は、フィルムを挟んで反対側の集光式ヒータの筐体内に入らないように設定することが望ましい。集光式ヒータの筐体内に焦点がある場合、筐体内部の赤外線ヒータ本体およびその電装機器等が局所的に高温になり、耐熱温度を超えることによって寿命低下や故障を招くためである。また、焦点は、特に理由がない限りは、集光式ヒータのフィルム長手方向の中心位置の延長上に設定することで、周囲への赤外線の散乱を最小限に抑えることができる。
 口金から溶融押出され冷却ドラム等で冷却固化されたフィルムは、まず予備加熱ロールや熱風、赤外線ヒータ等において縦延伸前に予備加熱された後、周速差や張力差が付与された低速ロールと高速ロール間で、フィルム上側及び下側から集光式ヒータによる赤外線を照射されながら縦延伸される。なお、ロール上でのフィルム滑りを防ぐために、図1に示すよう低速ロール3と高速ロール3’に対してニップロール4、4’をニップする等してテンションカットを行うことが好ましい。さらに、縦延伸工程は1つの区間に限定されず、たとえば、低速ロールと高速ロールの間に中間速度のロールを設けて周速差をつけることで、多段延伸としてもよい。
 本発明で得られるフィルムを光学用途に適用する場合は無欠点性が要求されるが、実際の延伸過程が生じているときにロールに接触しているとフィルム表面にキズを発生させてしまうため、実際の延伸過程が非接触のロール間でガラス転移温度以上に加熱され延伸を生じるようにする。そのため、予備加熱温度はフィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下とする。ただし、あまり低い温度では効率的な予備加熱ができないことから、ある程度は高い温度とすべきである。また、ガラス転移温度以下であっても、フィルム表面が低速ロールに粘着し、フィルムがロールから剥離された際に微小なキズを発生させる場合がある。このため、予備加熱温度は、好ましくは[フィルムのガラス転移温度-20]℃以上[フィルムのガラス転移温度]℃以下の範囲であり、さらに好ましくは[フィルムのガラス転移温度-15]℃以上[フィルムのガラス転移温度-5]℃以下の範囲である。
 こうして縦延伸されたフィルムは、冷却した高速ロール群によって搬送されたり、冷却オーブンを通過したりことで、ガラス転移温度以下に冷却される。この冷却される際、フィルムがガラス転移温度より高い状態で搬送されると、フィルムが高速ロール上で縦延伸されるためにキズが発生したり、フィルムが冷却オーブンで縦延伸されることで厚みムラを発生させたりしてしまうため、可能な限り急速に冷却することが好ましい。
 ロールの材質はステンレスや鉄製およびそれらにメッキ処理した金属製ロール、金属製の芯金にゴムを被覆したゴムロール、金属製の芯金にセラミックを被覆したセラミックロールなどが好適に用いられる。また加熱のために芯金を中空として内部に加熱されたスチームや熱水または熱媒を通して加熱する手法、あるいは内部に電熱線を施して加熱する手法、または電磁波にて誘導加熱で加熱する手法なども好適である。
 本発明の延伸方法で使用する集光式ヒータは、集光や断熱を目的とした金属などからなる筐体の内部に赤外線ヒータを有し、該赤外線ヒータの波長は短波長~中波長(0.8μm以上3.0μm以下)の範囲からフィルムを構成する熱可塑性樹脂の吸収効率や必要熱量に応じて適宜選択される。光はその振動数(波長の逆数)に応じたエネルギーを有しているため、波長が短いほどより高いエネルギーを有する。そのため、熱可塑性樹脂の吸収効率が上記波長0.8μm以上3.0μm以下の範囲で大きく変わらないのであれば、短波長(0.8μm以上2.0μm以下)を選択することで、より高いエネルギー密度を得ることができる。
 赤外線ヒータの総出力は、フィルムを構成する熱可塑性樹脂の赤外線波長の吸収効率や予備加熱温度、延伸倍率などの延伸条件によって適宜選択される。例えば、波長1.1μmの赤外線ヒータ(ハイベック社製)をフィルム上側及び下側の集光式ヒータ筐体内に設置し、熱可塑性樹脂を延伸するために必要な赤外線ヒータの総電力量は、熱可塑性樹脂の単位重量(1kg)当たり10W・h/kg以上23W・h/kg以下の範囲で選択されることが好ましく、さらに好ましくは12W・h/kg以上21W・h/kg以下である。赤外線ヒータの総電力量が10W・h/kg未満の場合、予備加熱温度を熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に設定しなければ、延伸に必要な熱量が不足するため、ロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が発生する。23W・h/kgより高い場合、延伸はできても実質的に分子配向への変化を伴わない、いわゆるスーパードローの状態に近付くため、必要とする物性を得ることができない。
 フィルム上側及び下側の赤外線ヒータの各出力は、ロール延伸装置の構成や製膜条件などによって適宜選択される。例えば、図1および図2に記載されるような、シリコーンゴムを被覆したニップロールを備えた一対の金属製ロールからなるロール延伸装置を用いた場合、フィルム下側のフィルム面はロール間延伸部直前の低速ロールによって加熱されているため、フィルム上側の赤外線ヒータの出力がフィルム下側の赤外線ヒータの出力よりも高いことが好ましい。フィルム両面からの受ける熱量がより等しくなることで、均一な延伸ができ、厚みムラをより小さくすることができる。さらに、ロールによる表面形状の転写キズは特にニップロールによって発生し易いため、フィルム下側の赤外線ヒータからのフィルム透過光によるニップロールの加熱を抑えるべく、フィルム上側及び下側の赤外線ヒータの各出力は、ニップロールがあるフィルム上側の赤外線ヒータの出力がフィルム下側の赤外線ヒータの出力の1.2倍以上3.0倍以下であることが好ましい。フィルム上側及び下側の赤外線ヒータの出力比が3.0倍より大きい場合は、フィルム両面から受ける熱量の差が大きくなり、延伸による厚みムラが発生し易くなる。
 集光式ヒータは、ロール間かつフィルムの上側及び下側のフィルム幅方向に配置され、フィルム長手方向の設置位置は縦延伸工程に応じて適宜選択されるが、実際の延伸開始位置をロール間とするために、集光式ヒータはロール間の中心近傍の位置が好ましい。また、延伸開始位置を安定させるために、フィルム上側及び下側の集光式ヒータのフィルム長手方向の中心位置を揃えた方が好ましい。
 また、フィルム上側の集光式ヒータの筐体下端からフィルム面までの距離をA、フィルム下側の集光式ヒータの筐体上端からフィルム面までの距離をBとした際に、A及びBがそれぞれ10mm以上30mm以下であることが好ましく、さらに好ましくは、AとBが10mm以上30mm以下かつ等しいことである。距離A及びBが10mmよりも狭い場合は、フィルム長手方向にシワやうねりが発生した際に筐体とフィルムが接触し易くなってフィルムキズを生じたり、接触が大きい場合はフィルムを破断させたりしてしまう。逆に、距離A及びBが30mmよりも離れている場合は、周囲への赤外線の漏れによる周辺ロールや部材の加熱によって、ロールにフィルムが粘着したり熱転写したりすることでフィルムキズを生じてしまう。また、距離AとBが等しいことによって、フィルム上側と下側からの赤外線によるフィルム加熱が均一となり、延伸開始位置をより安定させることができる。
 さらに、集光式ヒータ筐体内の赤外線ヒータの背面または/および側面に赤外線の反射板を設け、反射光が焦点に集光できることが好ましい。焦点は、光源から反射板に対して入射角と反射角が等しく反射した交点に生じる。反射板は、該赤外線ヒータの反射光を集光させるだけでなく、フィルムに対して反対側に設置した赤外線ヒータからの赤外線透過光も該筐体内で再反射して、フィルムの加熱に寄与することができるため、周囲への赤外線の漏れによる悪影響、特に低速ロールやニップロールの加熱による粘着キズや転写キズの発生を防ぐことができ、さらに、従来のフィルム面の片側だけ(主に上側に)設置していた状態よりも赤外線のロスが少ないことで、より少ないエネルギーで効率的にフィルムを加熱することが可能となる。言い換えると、ヒータ出力に余力ができるので、従来よりも高速な縦延伸に対応することができ、生産性を高めることができる。
 本発明でいう集光式ヒータは、集光や断熱を目的とした金属などからなる筐体の内部に赤外線ヒータを有し、該赤外線ヒータから拡散する赤外線(以下、拡散光ということがある。)の一部または全てを集束でき、より好ましくは、拡散光の一部だけを集束できるものである。例えば、上記筐体内に設置した反射板によって赤外線の反射光だけを集束させた状態、すなわち赤外線の拡散光と集束光が混在した状態の方がより好ましい。拡散光によってロール間でもフィルムを予備加熱することが可能となり、集束光によってフィルムが加熱される範囲における延伸開始位置をより安定させることができる。
 フィルム上側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向の照射長さをa、フィルム下側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向の照射長さをbとした際に、照射長さaの部分とbの部分が重なり合う部分が最も単位面積当たりのエネルギー密度が高くため、該部分がフィルムの延伸開始位置となるように赤外線ヒータの出力を選択することで、延伸開始位置を安定させることができる。逆に照射長さaの部分とbの部分が重なりを有しない場合、フィルムの延伸開始位置が安定しないために、長手方向で延伸ムラを生じ、結果、大きな厚みムラとなるため、照射長さaの部分とbの部分は重なり合う必要がある。ここで、照射長さaの部分とbの部分とが重なりを有するとは、フィルム上側の集光式ヒータによるフィルムの一方の面への照射光を、そのままフィルムの他方の面へ投影したときに、フィルム下側の集光式ヒータによる照射光と重なる部分が存在することをいう。
 照射長さaの部分とbの部分は、重なりを有するのであれば、照射長さaとbのそれぞれ中心位置が長手方向で異なっていても構わない。照射長さaの部分とbの部分が重なりを有するとは、aの部分とbの部分がずれて一部重なっている場合、a(またはb)の部分がb(またはa)の部分に含まれている場合を言う。好ましくは、フィルム上側及び下側の集光式ヒータの長手方向の中心位置が揃い、かつ、焦点を集光式ヒータの中心位置の延長上に設定した場合に、照射長さaの部分とbの部分のそれぞれ中心位置が長手方向で一致し、長さaの部分とbの部分が等しい場合が最も好ましい。
 また、照射長さaとbはそれぞれ10mm以上40mm以下であることが好ましく、さらに好ましくは、それぞれ25mm以上40mm以下であり、最も延伸開始点が安定するのは、30mm以上40mm以下である。従来、10mm未満の狭い照射長さの方がよりフィルムの延伸開始位置が安定するように考えられてきたが、縦延伸条件やフィルムを構成する熱可塑性樹脂にもよるが、一般に縦延伸前のフィルム厚みが2000μmよりも薄くなると、縦延伸時にかかる張力とフィルムエッジ近傍のフィルム幅収縮によってフィルム長手方向のシワやうねりが発生し易くなり、シワやうねりによってフィルム上の照射長さが安定せずに延伸開始位置が安定しなくなる。フィルムのシワやうねりが発生する状態でも、より延伸開始位置が安定するのは、照射長さが25mm以上40mm以下の場合である。照射長さが40mmよりも広くなると、照射長さの中で延伸開始位置が動いて不安定となるため、延伸ムラを生じ、フィルムの厚みムラとなる。
 集光式ヒータのフィルム長手方向の筐体幅は赤外線ヒータの最大出力によって適宜選択される。フィルム上側及び下側の筐体幅が異なる場合、フィルム上側のロールや周辺部材が赤外線によって加熱されることを抑えるためには、フィルム上側への赤外線の漏れを無くすよう、上側筐体幅が下側筐体幅よりも広い方が好ましく、逆に、フィルム下側のロールや部材が赤外線によって加熱されることを抑えるためには下側筐体幅が上側筐体幅よりも広い方が好ましい。さらに好ましくは、フィルム上側及び下側の筐体幅が同一であることであることであり、より赤外線の漏れを少なくすることができる。
 また、集光式ヒータの筐体部分は、内部に冷却された空気や水を通して冷却できる構造が好ましい。筐体内部の赤外線ヒータおよびその電装機器の耐熱温度を超えることによる寿命低下や故障を防ぎ、また、筐体そのものが加熱源となって、周辺ロールや部材を温めることを防ぐ。
 本発明において、縦延伸の倍率は、目的に応じて適宜選択されるが、一般に靱性や可撓性の向上の目的としては1.2倍以上、強度や位相差発現の目的には1.5倍~4倍の範囲が選択される。またロール速度は、目的や設備の大きさ、使用する熱可塑性樹脂の種類などから適宜選択されるが、一般に延伸前の搬送速度で1~50m/minである。
 以下、本発明を実施例に基づき説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。各実施例の記述に先立ち、実施例で採用した各種物性の測定方法を記載する。
 (1)ガラス転移温度(Tg)
試料(フィルム)を約5mgとり、示差走査熱量計(セイコー電子工業社製RDC220型)を用いて、窒素雰囲気下、25℃から200℃の範囲にて、20℃/分の昇温速度で測定し、1stRunの測定結果に基づき決定した。ガラス転移温度の求め方は、JIS-K-7121(1987)の9.3項の中間点ガラス転移温度の求め方に従い、測定チャートの各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度とした。なお、複数の階段状変化部分がある場合は、測定範囲の内で低い方の値を採用する。
 (2)フィルムの平均厚み
デジタルマイクロメータMDC-25MJ(Mitsutoyo製)を用い、フィルムエッジ部の影響を排除するためフィルム幅方向の両端100mmずつを除く幅方向の範囲において、縦延伸前あるいは縦延伸後のフィルムの幅方向10点の厚みを測定し、その平均値を[フィルムの平均厚み]とした(小数点以下は四捨五入)。
 (3)フィルムの厚みムラ
縦延伸前または縦延伸後のフィルムを長手方向および幅方向についてそれぞれ50mmの幅で切り出し、アンリツ株式会社製「フィルムシネックス」にて測定圧0.15gの荷重にて1.5m/minの速度にて走行させながら厚みを連続的に測定し、長手方向は長さ1mの範囲において、幅方向は両端100mmを除く幅方向の範囲において、その厚みチャートの[最大値と最小値の差]を求め、[最大値と最小値の差]を上記[フィルムの平均厚み]で割ることで、厚みムラR(%)を長手方向と幅方向で求めた。
縦延伸後の厚みムラが長手方向および幅方向ともに2.4%以下の場合に、厚みムラ:良と判断した。
 (4)平均表面粗さ
フィルムにニップロールなどのロール表面形状の熱転写が起こると、フィルム表面粗さが変化するため、3次元表面粗さ計(小坂研究所製、ET4000AK)を用い、次の条件で触針法により測定を行った。表面粗さは、粗さ曲面の高さと粗さ曲面の中心面の高さの差をとり、その絶対値の平均値を表したものである。なお、本発明における表面粗さSRaはフィルム両面の表面粗さの平均値とした。
針径        2(μmR)
針圧        10(mg)
測定長       500(μm)
縦倍率       20000(倍)
CUT OFF   250(μm)
測定速度      100(μm/s)
測定間隔      5(μm)
記録本数      80本
ヒステリシス幅   ±6.25(nm)
基準面積      0.1(mm
実質的に添加粒子を含まない熱可塑性樹脂の場合、このSRaが4.0nm以上になると、強力な光源であるビデオライト(LPL社製“VL-G301”)を用いて、フィルムを暗室の中で目視観察するとロールの表面形状転写を視認できる。SRaが4.0nm以上は表面形状転写:不良と判断した。
 (5)フィルムのキズの測定
縦延伸後のフィルムを暗室の中で、強力な光源であるビデオライト(LPL社製“VL-G301”)を用いて長手方向に10m目視観察してキズを検出し、ロール起因で発生するキズには周期ピッチがあることを基にして、低速ロールすなわち予備加熱ロールで発生しているキズが何系列あるかをカウントした。キズがないものが合格であり、キズが1系列以上あるものは不合格である。
 (実施例1)
熱可塑性樹脂として、重合触媒残査等に基づく内部粒子ならびに不活性粒子をできる限り含まない極限粘度0.65dl/g、Tg80℃のポリエチレンテレフタレート(PET)ペレットを用いた。十分に真空乾燥した後、添加粒子を入れずに単一原料で一軸押出機を使用して285℃で押し出して、ギヤポンプにより吐出量を一定とした後、幅1000mmのフラットダイよりシート状に吐出させて、平均厚み1500μm、密度1.34g/cm、長手方向および幅方向の厚みムラ:2.4~2.5%のフィルムを得た。続いて、図1および図2に記載されるような、φ250mmのシリコーンゴム(ゴム硬度60度)を被覆したニップロールを備えたφ250mmの金属製ロールからなる一対のロール間に、波長1.1μmの赤外線ヒータ(600V、24kW/m)および赤外線の反射板を備えた集光式ヒータ(ハイベック社製“近赤外線ラインヒーター:HYL-1000”)を、フィルムの上側及び下側にフィルム長手方向の中心位置を揃えて配置し、赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さaおよびbがともに30mm、かつ、30mm重なり、集光式ヒータ筐体とフィルム面までの距離AおよびBが20mmになるように調整したロール延伸装置を用いた。上記フィルムを延伸前の搬送速度10m/minで、φ250mmの金属製ロール10本からなるロール群においてロール温度70℃で予備加熱した後に、本発明に係るフィルムの上側及び下側の集光式ヒータに総電力20kW(上側13kW、下側7kW)をかけながら長手方向に3.0倍に縦延伸した後に、φ250mmの金属製ロール5本からなるロール群において、ロール温度25℃で冷却することで、縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に示す。また、かくして得られた縦延伸フィルムの平均厚み、厚みムラ、平均表面粗さ、予備加熱ロールキズをそれぞれ測定した結果を表2に示す。厚みムラは長手方向および幅方向ともに2.4%以下で延伸前に比べて良化し、平均表面粗さは4nm以下でロールの表面形状転写がなく、また、予備加熱ロールによるキズがないフィルムを得ることができた。
 (比較例1)
集光式ヒータをフィルム上側の片側だけに設置し、予備加熱ロール温度が80℃、赤外線ヒータの総電力が15kWであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。延伸に必要な熱量を予備加熱で補うことで、予備加熱ロール上でのフィルム粘着による予備加熱ロールキズが発生した。
 (比較例2)
集光式ヒータをフィルム上側の片側だけに設置し、赤外線ヒータの総電力が24kWであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。延伸に必要な熱量を赤外線ヒータで補い、かつ、フィルム下側に集光式ヒータがないことで周囲への赤外線の漏れが増し、周辺ロールや部材を温めた結果、予備加熱ロールによる粘着キズや、ニップロールの表面形状の転写キズが発生した。
 (比較例3)
フィルム上側及び下側の赤外線ヒータが赤外線の反射板や焦点を設けない赤外線ヒータの拡散光のみであり、予備加熱ロール温度が80℃、赤外線ヒータの総電力が20kW(上側13kW、下側7kW)であることを以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。延伸開始位置が定まらずに厚みムラが延伸前よりも悪化した。また、延伸に必要な熱量を予備加熱で補うことで、予備加熱ロール上でのフィルム粘着による予備加熱ロールキズが発生した。さらに、周囲への赤外線の漏れが増し、周辺ロールや部材を温めた結果、ニップロールによる表面形状の転写キズが発生した。
 (比較例4)
フィルム上側及び下側の赤外線ヒータが赤外線の反射板や焦点を設けない赤外線ヒータの拡散光のみであり、赤外線ヒータの総電力が25kW(上側17kW、下側8kW)であることを以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。比較例3同様に、延伸開始位置が定まらずに厚みムラが延伸前よりも悪化した。また、延伸に必要な熱量を赤外線ヒータで補ったことで、周囲への赤外線の漏れが増し、周辺ロールや部材を温めた結果、予備加熱ロールによる粘着キズや、ニップロールの表面形状の転写キズが発生した。
 (比較例5)
照射長さaの部分およびbの部分がフィルム上で重ならないよう、フィルム上側及び下側の集光式ヒータおよびその筐体のフィルム長手方向の中心位置を20mmずらして配置し、赤外線ヒータの総電力が25kW(上側17kW、下側8kW)であること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。延伸開始位置が加熱長さの中で定まらずに厚みムラが延伸前よりも悪化した。また、筐体の中心位置がずれたことで、周囲への赤外線の漏れが増し、周辺ロールや部材を温めた結果、予備加熱ロールによる粘着キズが発生した。
 (実施例2)
延伸前の平均厚みが300μm、延伸前の搬送速度が50m/min、予備加熱ロール温度が75℃であること以外は、実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例3)
延伸前の平均厚みが3000μm、延伸前の搬送速度が5m/min、予備加熱ロール温度が65℃であること以外は、実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例4~17)
照射長さaおよびbが10~40mm、aの部分およびの部分bの重なりが10~40mmであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。厚みムラは長手方向および幅方向ともに実施例1に比べ悪化したものの、延伸前に比べて良化しており、特に照射長さaおよびbが25~40mmの実施例12、13、16、17では厚みムラが2.0%以下とより良化した。また、照射長さaの部分およびbの部分の重なりが同じ条件の場合、aの部分およびbの部分が等しい条件の方がより厚みムラが良化した。
 (比較例6~16)
照射長さaおよびbが5~45mm、aの部分およびbの部分の重なりが5~40mmであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。フィルム面上での加熱長さの中での延伸開始位置が安定せず、厚みムラが延伸前に比べて悪化した。
 (実施例18~25)
距離AおよびBが10~35mmであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。実施例18以外は平均表面粗さが実施例1に比べ悪化しており、特に、距離AまたはBが35mmの実施例20、23~25では平均表面粗さが3nmを超えたものの、目視検査によるロール表面形状の転写キズはなく、厚みムラに優れたフィルムを得ることができた。また、距離AおよびBが等しい条件の方がより厚みムラが良化し、平均表面粗さも小さかった。
 (実施例26~27)
赤外線ヒータの総電力が15~25kW(上側10~17kW、下側5~8kW)であること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。厚みムラあるいは平均表面粗さが実施例1に比べ悪化したものの、厚みムラは延伸前に比べて良化しており、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例28)
フィルム上側および下側の赤外線ヒータの電力が上側11kW、下側9kWであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。厚みムラおよび平均表面粗さが実施例1に比べ悪化したものの、厚みムラは延伸前に比べて良化しており、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例29)
フィルム上側および下側の赤外線ヒータの電力が上側15kW、下側5kWであること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。厚みムラが実施例1に比べ悪化したものの、延伸前に比べて厚みムラは良化しており、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例30~32)
縦延伸倍率が2.0~4.0倍であること以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例33~37)
延伸前の平均厚みが300~3000μm、フラットダイからの吐出量が変化無く一定となるよう延伸前の搬送速度が5~50m/minであること以外は、実施例14と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラは延伸前に比べて良化しており、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例38)
熱可塑性樹脂としてTg120℃、密度1.34g/cm、のポリエチレン-2,6-ナフタレート(PEN)ペレットを用い、延伸前の平均厚みが350μm、延伸前の搬送速度が43m/min、予備加熱ロール温度を110℃、縦延伸倍率を3.5倍としたこと以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
 (実施例39~40)
熱可塑性樹脂として非晶性である環状オレフィン共重合体(COC)(日本ポリプラ社製“TOPAS”、Tg130℃、密度1.02g/cm)や環状オレフィン重合体(COP)(日本ゼオン社製“ゼオノア” 、Tg160℃、密度1.01g/cm)のペレットを用い、延伸前の平均厚みが200μm、延伸前の搬送速度が30m/min、予備加熱ロール温度を125~155℃、赤外線ヒータの総電力が7kW(上側4kW、下側3kW)、縦延伸倍率を2.0倍としたこと以外は実施例1と同様にして縦延伸フィルムを得た。各種条件を表1に、各種測定結果を表2に示す。長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつロールによる粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少ないフィルムを得ることができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記の実施例、比較例より以下のことが明らかである。
すなわち、本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂フィルムは長手方向および幅方向の厚みムラが延伸前に比べて良化しており、かつ平均表面粗さに示されるロールによる表面形状の転写キズがなく、また、予備加熱ロールによる粘着キズがないフィルムを得ることができる。
 上記した本発明の縦延伸方法により得られた熱可塑性樹脂フィルムは、長手方向および幅方向の厚みムラに優れ、かつ粘着キズや転写キズといったキズ欠点が少なく、特に光学用途に好適に用いることができ、また、縦延伸したフィルムの表面に易接着層を設けたり、さらに横延伸を行って二軸延伸したりすることで、プリズムシート、反射防止フィルムやハードコートフィルム、光拡散板等のベースフィルム、プラズマディスプレイの前面板に使用する近赤外線吸収フィルムや電磁波吸収フィルムのベースフィルム、タッチパネルや透明導電性フィルムのベースフィルムに好適に用いることができる。
:ロール延伸装置
2:フィルム
3:低速ロール
3’:高速ロール
4:ニップロール
4’:ニップロール
5:フィルム上側の集光式ヒータおよびその筐体
5’:フィルム下側の集光式ヒータおよびその筐体
6:上側集光式ヒータによるフィルム面での照射長さaの部分
6’:下側集光式ヒータによるフィルム面での照射長さbの部分
7:上側集光式ヒータの焦点
7’:下側集光式ヒータの焦点
8:上側集光式ヒータの筐体下端からフィルム面までの距離A
8’:下側集光式ヒータの筐体上端からフィルム面までの距離B
9:上側集光式ヒータの筐体下端部の照射幅
9’: 下側集光式ヒータの筐体上端部の照射幅

Claims (10)

  1. 前後のロールの周速差でフィルムを長手方向に延伸する方法であって、該前後のロール間において、フィルムの上側及びフィルムの下側からそれぞれフィルムに集光式ヒータにより赤外線を照射し、フィルムの上側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをa、フィルムの下側から照射される赤外線の集束光によるフィルム面での長手方向照射長さをbとして、aの部分とbの部分が重なりを有し、かつ、a、bがいずれも10mm以上40mm以下であることを特徴とするフィルムの延伸方法。
  2. フィルム上側の集光式ヒータの筐体下端からフィルム面までの距離をA、フィルム下側の集光式ヒータの筐体上端からフィルム面までの距離をBとして、A、Bがいずれも10mm以上30mm以下である請求項1に記載のフィルムの延伸方法。
  3. 長さa、bがいずれも25mm以上40mm以下である請求項1または2に記載のフィルムの延伸方法。
  4. 照射長さaの部分とbの部分のそれぞれ中心位置が長手方向で一致し、長さaの部分とbの部分が等しい請求項1~3のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  5. AとBが等しい請求項2~4のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  6. フィルム上側の集光式ヒータの出力が、フィルム下側の集光式ヒータの出力の1.2倍以上3.0倍以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  7. 長手方向に延伸する前のフィルム厚みが300μm以上3000μm以下であることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  8. 長手方向の延伸倍率が2倍以上4倍以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  9. 前後のロールの周速差でフィルムを長手方向に延伸する前に、予備加熱工程を有し、該予備加熱における加熱温度が[フィルムのガラス転移温度-15]℃以上[フィルムのガラス転移温度-5]℃以下である請求項1~8のいずれかに記載のフィルムの延伸方法。
  10. 請求項1~9のいずれかに記載のフィルムの延伸方法を用いたことを特徴とするフィルムの製造方法。
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