KR20150122702A - 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

긴 경사 배향 필름의 배향 방향은 길이 방향 및 폭 방향으로 경사져 있다. 상기 긴 경사 배향 필름을 포함하는 필름(F)의 폭 방향의 길이를 S₁(m)이라 하고, 필름(F)에 대하여 길이 방향으로 부여하는 장력을 Q(N)라 한다. Q/S₁이 5 내지 100N/m가 되도록, 필름(F)에 장력 Q를 부여한 상태에서, 필름(F)을 절단 부재(8a)에 의해 폭 방향으로 절단한다.

Description

광학 필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FILM}

본 발명은 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 광학 필름을 절단하여, 개개의 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 표시 장치와 같은 자발광형 표시 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 표시 장치에서는, 광의 취출 효율을 높이기 위해, 디스플레이의 배면측에 알루미늄판 등의 반사체가 설치되기 때문에, 디스플레이에 입사한 외광이 이 반사체에서 반사됨으로써 화상의 콘트라스트가 저하된다.

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

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

이에 비해, 길이 방향에 대하여 원하는 각도의 방향으로(경사 방향으로) 필름을 연신하고, 지상축의 방향을, 필름의 길이 방향에 대하여 0°도 90°도 아닌 방향으로 자유롭게 제어 가능한 긴 형상의 연신 필름(긴 경사 배향 필름)의 제조 방법이 여러가지 제안되었다. 예를 들어, 특허문헌 1의 제조 방법에서는, 수지 필름을 연신 후의 필름 권취 방향과는 상이한 방향으로부터 풀어내어, 해당 수지 필름의 양단부를 한 쌍의 파지 부재에 의해 파지해서 반송한다. 그리고 수지 필름의 반송 방향을 도중에 바꿈으로써, 수지 필름을 경사 방향으로 연신한다. 이에 의해, 길이 방향에 대하여 0°를 초과해 90° 미만의 원하는 각도로 지상축을 갖는 긴 경사 배향 필름이 제조된다.

이러한 긴 경사 배향 필름을 사용함으로써, 긴 편광 필름과 긴 경사 배향 필름을 롤·투·롤 방식으로 접합해서 원편광판을 제조하는 것이 가능해지고, 원편광판의 생산성이 비약적으로 향상된다.

국제 공개 제2007/111313호 팸플릿(청구항 1, 도 1 등 참조)

그런데 상기와 같이 해서 제조된 긴 경사 배향 필름은, 제조 후에 권취 장치에 의해 롤 형상으로 권취된다. 또한, 상기한 롤·투·롤 방식으로 원편광판을 제조하는 경우에는, 긴 경사 배향 필름을 다시 롤로부터 권출하여, 긴 형상의 편광 필름과 접합되어서 권취해서 롤 형상으로 한 후, 긴 형상의 경사 배향 필름과, 편광 필름은 각각 소정 길이 지점에서 절단된다.

그러나, 절단된 경사 배향 필름과 편광 필름을 롤·투·롤 방식으로 접합해서 긴 형상의 원편광판을 제조하고, 원편광판의 경사 배향 필름측에 거울을 두어서 외광 반사광의 누설을 나타내는 휘점을 관찰한 결과, 도 12에 도시한 바와 같이, 긴 형상의 원편광판 P에서, 경사 배향 필름의 길이 방향으로 선두에 상당하는 부분 P1 및 최후미에 상당하는 부분 P2에 휘점이 관찰되었다. 이 원인에 대해서 검토한 결과, 필름 절단 시에 발생하는 절분(절삭 칩)이 절단된 경사 배향 필름에 부착되고, 이것이 휘점을 발생시키는 원인인 것을 알았다. 특히, 도 13에 도시한 바와 같이, 절단 전의 긴 경사 배향 필름 Ｆ'는 배향 방향이 폭 방향(절단 방향)에 대하여 경사 방향이기 때문에, 폭 방향으로 절단할 때에 경사 방향(배향 방향)으로 터지기 쉽고, 이것이 절분을 발생시키기 쉽게 하는 원인이라고 생각된다. 따라서, 휘점을 감소시키기 위해, 절단 시의 필름 터짐에 의한 절분의 발생을 억제하도록 하는 것이 필요해진다.

또한, 종래는, 길이 방향 또는 폭 방향으로 연신된 필름을 폭 방향으로 절단하는 것이 행하여지고 있었지만(뱃치식에서의 원편광판의 제조를 위함), 이 경우에는, 절단 방향과 배향 방향이 평행 또는 수직이기 때문에, 절단시에 필름이 비스듬히 터지는 일은 일어나기 어렵고, 절단 시의 절분 발생이 문제가 되는 일은 별로 없었다. 이에 비해, 롤·투·롤 방식으로 원편광판을 제조하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 제조된 긴 경사 배향 필름을 그 권취 전에 소정 길이 지점에서 폭 방향으로 절단하는 것이 필요해진다. 긴 경사 배향 필름의 폭 방향에의 절단 시에는, 필름이 경사 방향(배향 방향)으로 터지기 쉬워져, 절분이 발생하기 쉬워지는 것은 상술한 바와 같지만, 이렇게 배향 방향에 대하여 상대적으로 경사 방향으로 절단할 때의, 배향 방향으로의 터짐에 의한 절분의 발생을 억제하도록 하는 방법에 대해서는, 지금까지 제안되어 있지 않았다.

또한, 상기 롤·투·롤 방식으로 긴 형상의 원편광판을 긴 형상의 광학 필름으로서 제조한 후에, 이 긴 형상의 원편광판을 폭 방향으로 절단하는 경우에도, 긴 형상의 원편광판이 긴 경사 배향 필름의 배향 방향으로 터지면 절분이 발생한다. 따라서, 이러한 긴 형상의 원편광판의 절단에서도, 절단 시의 필름의 터짐에 의한 절분 발생을 억제할 수 있는 방법이 요망된다.

본 발명의 목적은 상기한 사정을 감안하여, 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 형상의 광학 필름의 폭 방향으로의 절단 시에, 긴 경사 배향 필름의 배향 방향으로의 터짐에 의한 절분 발생을 억제할 수 있는 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성된다.

1. 서로 직교하는 길이 방향 및 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 광학 필름을 절단하여, 개개의 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 긴 광학 필름의 상기 폭 방향 길이를 S₁(m)이라 하고, 상기 긴 광학 필름에 대하여 상기 길이 방향으로 부여하는 장력을 Q(N)라 했을 때, Q/S₁이 5 내지 100N/m가 되도록 상기 긴 광학 필름에 장력 Q를 부여한 상태에서, 절단 부재에 의해 상기 긴 광학 필름을, 상기 폭 방향을 포함하는 단면을 따라 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

2. 상기 긴 광학 필름의 절단 중에 있어서, 상기 장력 Q는 일정한 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

3. 상기 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단할 때에, 상기 절단 부재에 의해 절단된 영역을 제외하고 미절단 영역의 상기 폭 방향 길이를 S₂(m)라 했을 때, 상기 폭 방향으로의 절단의 진행에 수반하여, Q/S₂가 5 내지 100N/m의 범위에 들어가도록, 상기 장력 Q를 감소시키는 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

4. 인취 롤에 의해, 상기 폭 방향의 단위 길이당 100N을 초과하는 장력으로 상기 긴 광학 필름을 인취하고, 인취된 상기 긴 광학 필름에 대하여 권취 롤에 의해, 상기 장력 Q를 부여하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

5. 상기 인취 롤은 상기 긴 광학 필름을 물어서 반송하는 닙 롤인 것을 특징으로 하는 상기 4에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

6. 상기 인취 롤은 상기 긴 광학 필름을 흡인하면서 반송하는 석션 롤인 것을 특징으로 하는 상기 4에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

7. 상기 긴 광학 필름의 상면측 및 하면측에 상기 절단 부재를 배치하고, 각 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 6중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

8. 상기 긴 광학 필름의 상면측에 상기 절단 부재를 배치하고, 하면측에 수용부를 배치하여, 상기 수용부에서 상기 긴 광학 필름을 수용하면서, 상기 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 6중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

9. 상기 긴 광학 필름의 두께는 10㎛ 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

10. 상기 긴 광학 필름의 상기 폭 방향의 길이는 1000mm 내지 3000mm인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

11. 상기 긴 광학 필름은 상기 긴 경사 배향 필름에 대하여 상기 폭 방향으로 투과축을 갖는 긴 형상의 편광 필름이 부착된 적층 필름인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 광학 필름을 폭 방향으로 절단할 때에, 폭 방향의 단위 길이당 장력, 즉, Q/S₁이 100N/m를 초과하면, 긴 광학 필름의 장력이 너무 강해서, 절단 부재의 날이 들어간 순간에, 긴 경사 배향 필름의 배향 방향으로의 미소한 터짐이 크게 벌어지기 쉬워진다. 그 결과, 휘점의 원인이 되는 절분이 발생하기 쉬워진다. 한편, Q/S₁이 5N/m 미만이면, 긴 광학 필름의 장력이 너무 약해서, 절단시에 안정된 슬리팅 포인트를 확보하는 것이 곤란해진다. 그리고, 절단시에 긴 광학 필름의 절단 위치가 어긋남으로써, 긴 광학 필름이 상기 배향 방향으로 찢어지기 쉬워져, 절분이 발생하기 쉬워진다.

따라서, 긴 광학 필름에 대하여, Q/S₁이 5 내지 100N/m가 되는 장력 Q를 길이 방향으로 부여하고, 긴 광학 필름에 적당한 장력(텐션)을 부여한 상태에서, 긴 광학 필름을 폭 방향으로 절단함으로써, 안정된 슬리팅 포인트를 확보하여, 절단시에 긴 광학 필름이 상기 배향 방향으로 터지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 긴 광학 필름을 폭 방향으로 절단해서 개개의 광학 필름을 제조하는 경우에도, 긴 광학 필름의 터짐에 의한 절분의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 경사 배향 필름의 제조 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 상기 제조 장치의 연신부의 레일 패턴의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 상기 실시 형태에 관한 유기 EL 화상 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 상기 제조 장치에서, 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 일례를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 5는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 6a는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 6b는 상기 방법에서, 필름의 절단이 진행한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 6c는 상기 방법에서, 필름의 절단이 더욱 진행한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 7a는 상기 긴 경사 배향 필름의 절단 전에 있어서, 미절단 영역의 폭 방향 단위 길이당 장력을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7b는 상기 긴 경사 배향 필름의 절단 중에 있어서, 미절단 영역의 폭 방향 단위 길이당 장력을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 10a는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 10b는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 11a는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 11b는 상기 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 12는 긴 형상의 원편광판에서의 휘점을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 13은 긴 형상의 경사 배향 필름의 폭 방향으로의 절단시에 배향 방향으로 터지는 모습을 모식적으로 도시하는 설명도이다.

본 발명의 일 실시형태에 대해서, 도면에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 본 명세서에서, 수치 범위를 A 내지 B로 표기했을 경우, 그 수치 범위에 하한 A 및 상한 B의 값은 포함되는 것으로 한다.

본 실시 형태에 따른 광학 필름의 제조 방법은, 서로 직교하는 길이 방향 및 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 형상의 경사 배향 필름(이하, 긴 경사 배향 필름이라고 칭함)을 포함하는 긴 형상의 광학 필름(이하, 긴 광학 필름이라고 칭함)을 절단 부재에 의해 폭 방향으로 절단하여, 개개의 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법이다. 또한, 「필름을 폭 방향으로 절단하는」이란, 폭 방향을 포함하는 필름 단면을 따라 필름을 절단하는 것을 가리킨다. 이 단면을 따른 절단이라면, 절단 부재의 이동 방향은 폭 방향이어도 되고, 폭 방향에 수직인 상하 방향이어도 된다. 또한, 상기 단면 내에서의 절단 부재의 회전에 의해 필름을 절단해도 된다.

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

본 실시 형태에서, 긴이란, 필름의 폭에 대하여 적어도 5배 정도 이상의 길이를 갖는 것을 말하고, 바람직하게는 10배 또는 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤 형상으로 권회되어서 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것(필름 롤)을 생각할 수 있다.

긴 광학 필름은 긴 경사 배향 필름 그 자체로 구성되어도 되고, 긴 경사 배향 필름에 대하여 다른 긴 형상의 필름이 접합된 적층 필름이어도 된다. 다른 긴 형상의 필름으로서는, 필름의 폭 방향으로 투과축을 갖는 긴 형상의 편광 필름이나, 긴 형상의 보호 필름을 생각할 수 있다. 즉, 긴 광학 필름으로서의 적층 필름은 경사 배향 필름과 편광 필름과의 적층체나, 경사 배향 필름과 편광 필름과 보호 필름과의 적층체 등을 생각할 수 있다. 긴 광학 필름이 경사 배향 필름과 편광 필름을 포함하고, 경사 배향 필름의 배향 축과 편광 필름의 투과축 또는 흡수축이 소정 각도(예를 들어, 45도)를 이루게 양자를 접합함으로써, 긴 광학 필름을 원편광판으로서 기능하게 할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 광학 필름의 제조 방법은, 긴 경사 배향 필름을 단체로 제조하는 경우에도 적용할 수 있고, 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 형상의 적층 필름을 제조하는 경우에도 적용할 수 있다고 말할 수 있다.

긴 경사 배향 필름을 제조할 때에는, 필름을 연속적으로 제조함으로써, 필름을 원하는 길이로 할 수 있다. 또한, 긴 경사 배향 필름은, 긴 필름을 제막한 후에 이것을 한번 권취 코어에 권취해서 권회체(긴 필름 원단)로 하고, 이 권회체로 긴 필름을 경사 연신 공정에 공급해서 제조하도록 해도 되고, 제막 후의 긴 필름을 권취하지 않고, 제막 공정으로부터 연속해서 경사 연신 공정에 공급해서 제조할 수도 있다. 제막 공정과 경사 연신 공정을 연속해서 행하는 것은, 연신 후의 필름의 막 두께나 광학 값의 결과를 피드백해서 제막 조건을 변경하여, 원하는 긴 경사 배향 필름을 얻을 수 있으므로 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 적절히 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서의 설명에서, 긴 필름이라고 기재한 경우에는, 경사 연신 공정에서의 연신 대상으로 되는 긴 형상의 필름을 가리키고, 경사 연신 후의 긴 경사 배향 필름이나, 그 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 광학 필름과는 구별되는 것으로 한다.

<긴 필름에 대해서>

본 실시 형태의 경사 배향 필름의 제조 장치(상세는 후술함)에서 연신 대상으로 되는 긴 필름으로서는 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지로부터 구성되어 있는 필름이라면 무엇이든지 되지만, 예를 들어, 연신 후의 필름을 광학 용도로 사용할 경우에는, 원하는 파장에 대하여 투명한 성질을 갖는 수지를 포함하는 필름이 바람직하다. 이러한 수지로서는, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 지환 구조를 갖는 올레핀 중합체계 수지(지환식 올레핀 중합체계 수지), 셀룰로오스 에스테르계 수지 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 투명성이나 기계 강도 등의 관점에서, 폴리카르보네이트계 수지, 지환식 올레핀 중합체계 수지, 셀룰로오스 에스테르계 수지가 바람직하다. 그중에서도, 광학 필름으로 했을 경우의 위상차를 조정하는 것이 용이한, 지환식 올레핀 중합체계 수지, 셀룰로오스 에스테르계 수지가 더욱 바람직하다. 따라서, 이하에, 본 실시 형태에서 바람직하게 사용되는 지환식 올레핀 중합체계 수지, 셀룰로오스 에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지에 대해서 설명한다.

[지환식 올레핀 중합체계 수지]

지환식 올레핀 중합체계 수지로서는 일본 특허 공개 평 05-310845호 공보에 기재되어 있는 환상 올레핀 랜덤 다원 공중합체, 일본 특허 공개 평 05-97978호 공보에 기재되어 있는 수소 첨가 중합체, 일본 특허 공개 평 11-124429호 공보에 기재되어 있는 열가소성 디시클로펜타디엔계 개환 중합체 및 그의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.

지환식 올레핀 중합체계 수지에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 지환식 올레핀 중합체계 수지는 포화 지환 탄화수소(시클로알칸) 구조나 불포화 지환 탄화수소(시클로알켄) 구조와 같은 지환식 구조를 갖는 중합체이다. 지환식 구조를 구성하는 탄소 원자수에는 현저한 제한은 없지만, 통상 4 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개, 보다 바람직하게는 5 내지 15개의 범위일 때에, 기계 강도, 내열성 및 필름 성형성의 특성이 고도로 밸런스되어, 적합하다.

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

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

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

노르보르넨 구조를 갖는 단량체로서는, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔(관용명: 노르보르넨), 트리시클로[4.3.0.12,5]데크-3,7-디엔(관용명: 디시클로펜타디엔), 7,8-벤조트리시클로[4.3.0.12,5]데크-3-엔(관용명: 메타노테트라히드로플루오렌), 테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(관용명: 테트라시클로도데센) 및 이들 화합물의 유도체(예를 들어, 환에 치환기를 갖는 것) 등을 들 수 있다. 여기서, 치환기로서는, 예를 들어, 알킬기, 알킬렌기 및 극성기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 치환기는 동일 또는 상이해서 복수 개가 환에 결합하고 있어도 된다. 노르보르넨 구조를 갖는 단량체는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.

극성기의 종류로서는 헤테로 원자 또는 헤테로 원자를 갖는 원자단 등을 들 수 있다. 헤테로 원자로서는 예를 들어, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자 및 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 극성기의 구체예로서는 카르복실기, 카르보닐옥시카르보닐기, 에폭시기, 히드록실기, 옥시기, 에스테르기, 실라놀기, 실릴기, 아미노기, 니트릴기 및 술폰기 등을 들 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 개환 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 시클로헥센, 시클로헵텐 및 시클로옥텐 등의 모노 환상 올레핀류나 그의 유도체; 및 시클로헥사디엔 및 시클로헵타디엔 등의 환상 공액 디엔이나 그의 유도체; 등을 들 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 개환 공중합체는 단량체를 공지된 개환 중합 촉매의 존재 하에 (공)중합함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 부가 공중합 가능한 다른 단량체로서는 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌 및 1-부텐 등의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀이나 이들의 유도체; 시클로부텐, 시클로펜텐 및 시클로헥센 등의 시클로올레핀이나 이들의 유도체; 및 1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔 및 5-메틸-1,4-헥사디엔 등의 비공액 디엔 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 이들 중에서도, α-올레핀이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 부가 공중합체는, 단량체를 공지된 부가 중합 촉매의 존재 하에 중합함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체의 수소 첨가물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 개환 공중합 가능한 그 밖의 단량체와의 개환 공중합체의 수소 첨가물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체의 수소 첨가물 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 공중합 가능한 기타의 단량체와의 부가 공중합체의 수소 첨가물은, 이들 중합체의 용액에 니켈, 팔라듐 등의 전이 금속을 함유하는 공지된 수소 첨가 촉매를 첨가하여, 탄소-탄소 불포화 결합을 바람직하게는 90% 이상 수소 첨가함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨계 수지 중에서도, 반복 단위로서, X: 비시클로[3.3.0]옥탄-2,4-디일-에틸렌 구조와, Y: 트리시클로[4.3.0.12,5]데칸-7,9-디일-에틸렌 구조를 갖고, 이들 반복 단위의 함유량이 노르보르넨계 수지의 반복 단위 전체에 대하여 90중량％ 이상이고, 또한 X의 함유 비율과 Y의 함유 비율과의 비가, X:Y의 중량비로 100:0 내지 40:60인 것이 바람직하다. 이러한 수지를 사용함으로써, 본 실시 형태의 경사 배향 필름에 의해 얻어지는 광학 재료를 장기적으로 치수 변화가 없이, 광학 특성의 안정성이 우수한 것으로 할 수 있다.

노르보르넨계 수지에 사용하는 분자량은 사용 목적에 따라서 적절히 선정되지만, 용매로서 시클로헥산(열가소성 수지가 용해하지 않는 경우에는 톨루엔)을 사용하는 겔·투과·크로마토그래피로 측정한 폴리이소프렌 환산(용매가 톨루엔일 때는, 폴리스티렌 환산)의 중량 평균 분자량(Mw)에서, 통상 10,000 내지 100,000, 바람직하게는 15,000 내지 80,000, 보다 바람직하게는 20,000 내지 50,000이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 본 실시 형태의 경사 배향 필름에 의해 얻어지는 광학 재료의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스되어 적합하다.

노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도는 사용 목적에 따라서 적절히 선택되면 되지만, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100 내지 250℃의 범위이다. 유리 전이 온도가 이러한 범위에 있으면, 본 실시 형태의 경사 배향 필름에 의해 얻어지는 광학 재료를 고온 하에서의 사용에서의 변형이나 응력이 발생하지 않고 내구성이 우수한 것으로 할 수 있다.

노르보르넨계 수지의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn))는 특별히 제한되지 않지만, 통상 1.0 내지 10.0, 바람직하게는 1.1 내지 4.0, 보다 바람직하게는 1.2 내지 3.5의 범위이다.

노르보르넨계 수지의 광탄성 계수 C의 절댓값은 10×10^-12Pa^-1 이하인 것이 바람직하고, 7×10^-12Pa^-1 이하인 것이 보다 바람직하고, 4×10^-12Pa^-1 이하인 것이 특히 바람직하다. 광탄성 계수 C는 복굴절을 Δn, 응력을 σ라 했을 때, C=Δn/σ로 표현되는 값이다. 열가소성 수지의 광탄성 계수가 이러한 범위에 있으면, 필름의 후술하는 면 내 방향의 리타데이션 Ro의 편차를 작게 할 수 있다.

본 실시 형태에서 사용하는 열가소성 수지는 안료나 염료와 같은 착색제, 형광 증백제, 분산제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 산화 방지제, 활제 및 용제 등의 배합제가 적절히 배합된 것이어도 된다.

노르보르넨계 수지를 포함하는 경사 배향 필름 중의 잔류 휘발성 성분의 함유량은 특별히 제약받지 않지만, 바람직하게는 0.1중량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.05중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.02중량％ 이하이다. 휘발성 성분의 함유량을 이러한 범위로 함으로써, 치수 안정성이 향상되고, 필름의 면 내 방향의 리타데이션 Ro나 두께 방향의 리타데이션 Rt의 경시 변화를 작게 할 수 있다. 나아가, 본 실시 형태의 경사 배향 필름으로부터 얻어지는 위상차 필름의 열화를 억제할 수 있고, 이것을 액정 표시 장치의 편광판이나 유기 EL 표시 장치의 원편광판에 적용했을 때에, 장기적으로 디스플레이의 표시를 안정되고 양호하게 유지할 수 있다. 잔류 휘발성 성분은 필름 중에 미량 포함되는 분자량 200 이하의 물질이며, 예를 들어, 잔류 단량체나 용매 등을 들 수 있다. 잔류 휘발성 성분의 함유량은 필름 중에 함유되는 분자량 200 이하의 물질의 합계로서, 필름을 가스 크로마토그래피에 의해 분석함으로써 정량할 수 있다.

노르보르넨계 수지를 포함하는 경사 배향 필름의 포화 흡수율은 바람직하게는 0.03중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.02중량％ 이하, 특히 바람직하게는 0.01중량％ 이하이다. 포화 흡수율이 상기 범위이면, 리타데이션 Ro·Rt의 경시 변화를 작게 할 수 있다. 나아가, 본 실시 형태의 경사 배향 필름으로부터 얻어지는 위상차 필름의 열화를 억제할 수 있고, 이것을 액정 표시 장치의 편광판이나 유기 EL 표시 장치의 원편광판에 적용했을 때에, 장기적으로 디스플레이의 표시를 안정되고 양호하게 유지할 수 있다.

포화 흡수율은 필름의 시험편을 일정 온도의 수중에 일정 시간 침지하고, 증가한 질량의 침지 전의 시험편 질량에 대한 백분율로 표현되는 값이다. 통상은 23℃의 수중에 24시간 침지해서 측정된다. 본 실시 형태의 경사 배향 필름에서의 포화 흡수율은 예를 들어, 열가소성 수지 중의 극성기의 양을 감소시킴으로써, 상기 값으로 조절할 수 있지만, 바람직하게는 극성기를 갖지 않는 수지일 것이 요망된다.

상기에서 설명한 바람직한 노르보르넨계 수지를 사용한 필름을 성형하는 방법으로서는, 후술하는 용액 유연법(용액 제막법)이나 용융 유연법(예를 들어, 용융 압출법)의 제조 방법이 선호된다. 용융 압출법으로서는, 다이스를 사용하는 인플레이션법 등을 들 수 있지만, 생산성이나 두께 정밀도가 우수한 점에서 T 다이를 사용하는 방법이 바람직하다.

T 다이를 사용한 압출 성형법에서는 일본 특허 공개 제2004-233604호 공보에 기재되어 있는 것 같은, 냉각 드럼에 밀착시킬 때의 용융 상태의 열가소성 수지를 안정한 상태로 유지하는 방법에 의해, 리타데이션이나 배향 각과 같은 광학 특성의 편차가 양호한 긴 필름을 제조할 수 있다.

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

[셀룰로오스 에스테르계 수지]

바람직한 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름으로서는 하기 식(1) 및 (2)를 만족하는 셀룰로오스 아실레이트를 들 수 있다. 또한, 하기 일반식(A)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

식(1) 2.0≤Z1 <3.0

식(2) 0≤X <3.0

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

일반식(A)

이하, 일반식(A)에 대해서 상세하게 설명한다. 일반식(A)에 있어서, L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. L₁ 및 L₂로서는 예를 들어, 하기 구조를 들 수 있다(하기 R은 수소 원자 또는 치환기를 나타냄)

L₁ 및 L₂로서, 바람직하게는 -O-, -COO-, -OCO-이다.

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

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

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

Wa 및 Wb는 수소 원자 또는 치환기를 나타내지만,

(I) Wa 및 Wb가 서로 결합해서 환을 형성해도 되고,

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

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

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

상기 치환기는 또한 상기한 기로 치환되어 있어도 된다.

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

일반식(1)

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

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

일반식(2)

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

Y는 치환기를 나타낸다. Y로 표시되는 치환기의 예로서는 상기 Wa 및 Wb로 표시되는 치환기의 구체예와 동일한 의미이다. Y로서 바람직하게는 아릴기, 헤테로환기, 알케닐기, 알키닐기이다.

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

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

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

L₁, L₂, R₁, R₂, R₃, n은 일반식(A)에서의 L₁, L₂, R₁, R₂, R₃, n과 동일한 의미이다.

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

일반식(3)

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

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

L₁, L₂, R₁, R₂, R₃, n은 일반식(A)에서의 L₁, L₂, R₁, R₂, R₃, n과 동일한 의미이다.

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

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

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

일반식(A)로 표시되는 화합물은 원하는 파장 분산성 및 번짐 방지성을 부여하는 데 적절한 양을 조정해서 함유할 수 있지만, 첨가량으로서는 셀룰로오스 유도체에 대하여 1 내지 15질량% 함유하는 것이 바람직하고, 특히는, 2 내지 10질량% 함유하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 상기 셀룰로오스 유도체에 충분한 파장 분산성 및 번짐 방지성을 부여할 수 있다.

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

(셀룰로오스 아실레이트에 대해서)

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

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

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

구체적으로는, 셀룰로오스 아실레이트로서는, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 부티레이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트와 같은 아세틸기 외에 프로피오네이트기, 부티레이트기 또는 프탈릴기가 결합한 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르를 사용할 수 있다. 또한, 부티레이트를 형성하는 부티릴기는 직쇄이어도 분지되어 있어도 된다.

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

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

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

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

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

용매: 메틸렌 클로라이드;

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

칼럼 온도: 25℃;

시료 농도: 0.1질량%;

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사제);

펌프: L6000(히타치 세이사꾸쇼 가부시끼가이샤 제조);

유량: 1.0ml/min

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

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

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

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

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

셀룰로오스 아실레이트는 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는 예를 들어, 일본 특허 공개 평 10-45804호 공보에 기재된 방법을 참고로 해서 합성할 수 있다.

(첨가제)

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름은 후술하는 셀룰로오스 에스테르 이외의 고분자 성분을 적절히 혼합한 것일 수도 있다. 혼합되는 고분자 성분은 셀룰로오스 에스테르와 상용성이 우수한 것이 바람직하고, 필름으로 했을 때의 투과율이 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 92% 이상인 것이 바람직하다.

도프 중에 첨가되는 첨가제로서는 가소제, 자외선 흡수제, 리타데이션 조정제, 산화 방지제, 열화 방지제, 박리 보조제, 계면 활성제, 염료, 미립자 등이 있다. 본 실시 형태에서, 미립자 이외의 첨가제에 대해서는 셀룰로오스 에스테르 용액의 제조 시에 첨가해도 되고, 미립자 분산액의 제조 시에 첨가해도 된다. 액정 화상 표시 장치에 사용하는 편광판에는 내열 내습성을 부여하는 가소제, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등을 첨가하는 것이 바람직하다.

이들 화합물은 셀룰로오스 에스테르에 대하여 1 내지 30질량%, 바람직하게는 1 내지 20질량%가 되도록 함유되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 연신 및 건조 중의 블리드 아웃 등을 억제하기 위해서, 200℃에서의 증기압이 1400Pa 이하의 화합물인 것이 바람직하다.

이들 화합물은 셀룰로오스 에스테르 용액의 제조 시에, 셀룰로오스 에스테르나 용매와 함께 첨가해도 되고, 용액 제조 중이나 제조 후에 첨가해도 된다.

(리타데이션 조정제)

리타데이션을 조정하기 위해서 첨가하는 화합물로서는, 유럽 특허 911, 656A 2호 명세서에 기재되어 있는 것 같은, 2개 이상의 방향족 환을 갖는 방향족 화합물을 사용할 수 있다.

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

(중합체 또는 올리고머)

본 실시 형태에서의 셀룰로오스 에스테르 필름은 셀룰로오스 에스테르와, 카르복실기, 히드록실기, 아미노기, 아미드기 및 술폰산기로부터 선택되는 치환기를 갖고, 또한 중량 평균 분자량이 500 내지 200,000의 범위 내인 비닐계 화합물의 중합체 또는 올리고머를 함유하는 것이 바람직하다. 당해 셀룰로오스 에스테르와, 당해 중합체 또는 올리고머와의 함유량의 질량비가 95:5 내지 50:50의 범위 내인 것이 바람직하다.

(매트제)

본 실시 형태에서는 매트제로서 미립자를 경사 배향 필름 중에 함유시킬 수 있고, 이에 의해, 경사 배향 필름이 긴 필름일 경우, 반송이나 권취를 하기 쉽게 할 수 있다.

매트제의 입경은 10nm 내지 0.1 ㎛의 1차 입자 또는 2차 입자인 것이 바람직하다. 1차 입자의 바늘 형상비는 1.1 이하의 대략 구상의 매트제가 바람직하게 사용된다.

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

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

본 실시 형태에서의 매트제의 첨가량은 긴 경사 배향 필름 1m²당 0.01 내지 1.0g가 바람직하고, 0.03 내지 0.3g가 보다 바람직하고, 0.08 내지 0.16g가 더욱 바람직하다.

(기타 첨가제)

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

[폴리카르보네이트계 수지]

본 실시 형태에 따른 폴리카르보네이트계 수지로서는 특별히 한정 없이 다양한 것을 사용할 수 있고, 화학적 성질 및 물성의 관점에서, 방향족 폴리카르보네이트 수지가 바람직하고, 특히, 플루오렌 골격을 갖는 폴리카르보네이트나, 비스페놀 A계 폴리카르보네이트 수지가 바람직하다. 그중에서도, 비스페놀 A에 벤젠환, 시클로헥산환 및 지방족 탄화수소기 등을 도입한 비스페놀 A 유도체를 사용한 것이 보다 바람직하다. 또한, 비스페놀 A의 중앙 탄소에 대하여 비대칭으로 상기 관능기가 도입된 유도체를 사용해서 얻어진, 단위 분자 내의 이방성을 감소시킨 구조의 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다.

이러한 폴리카르보네이트 수지로서는 예를 들어, 비스페놀 A의 중앙 탄소와 결합되는 2개의 메틸기를 벤젠환으로 치환한 것, 비스페놀 A의 각각의 벤젠환에 있는 하나의 수소를 메틸기나 페닐기 등으로 중앙 탄소에 대하여 비대칭으로 치환한 것을 사용해서 얻어지는 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다. 구체적으로는, 4,4'-디히드록시디페닐알칸 또는 이들의 할로겐 치환체로부터 포스겐법 또는 에스테르 교환법에 의해 얻어지는 것이며, 예를 들어, 4,4'-디히드록시디페닐메탄, 4,4'-디히드록시디페닐에탄, 4,4'-디히드록시디페닐부탄 등을 들 수 있다. 또한, 이 밖에도, 구체적인 폴리카르보네이트계 수지를 아울러 예시하면, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-215465호 공보, 일본 특허 공개 제2006-91836호 공보, 일본 특허 공개 제2005-121813호 공보, 일본 특허 공개 제2003-167121호 공보, 일본 특허 공개 제2009-126128호 공보, 일본 특허 공개 제2012-67300호 공보, 국제 공개 제2000/026705호 등에 기재되어 있는 폴리카르보네이트계 수지를 들 수 있다.

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

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

본 실시 형태에서 사용할 수 있는 폴리카르보네이트계 수지 필름은 공지된 방법으로 제막할 수 있고, 그중에서도 후술하는 용액 유연법이나 용융 유연법을 사용해서 제막하는 것이 바람직하다.

<긴 필름의 제막법>

상술한 수지를 포함하는 본 실시 형태의 긴 필름은 이하에 나타내는 용액 유연법, 용융 유연법의 어느 쪽으로도 제막할 수 있다. 이하, 각 제막법에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는 긴 필름으로서, 예를 들어, 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름을 제막할 경우에 대해서 설명하는데, 다른 수지 필름의 제막에 대해서도 물론 적용할 수 있다.

[용액 유연법]

필름의 착색 억제, 이물 결점의 억제, 다이 라인 등의 광학 결점의 억제, 필름의 평면성, 투명도가 우수하거나 하는 관점에서는, 긴 필름을 용액 유연법으로 제막하는 것이 바람직하다.

(유기 용매)

본 실시 형태에 따른 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름을 용액 유연법으로 제조하는 경우의 도프를 형성하는 데 유용한 유기 용매는, 셀룰로오스 아세테이트, 기타의 첨가제를 동시에 용해하는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.

예를 들어, 염소계 유기 용매로서는 염화메틸렌, 비염소계 유기 용매로서는 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아밀, 아세톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산 에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2, 2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄 등을 들 수 있고, 염화메틸렌, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세톤을 바람직하게 사용할 수 있다.

도프에는, 상기 유기 용매 외에, 1 내지 40질량%의 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올을 함유시키는 것이 바람직하다. 도프 중의 알코올의 비율이 높아지면 웹이 겔화하고, 금속 지지체로부터의 박리가 용이해지고, 또한 알코올의 비율이 적을 때는 비염소계 유기 용매계에서의 셀룰로오스 아세테이트의 용해를 촉진하는 역할도 있다.

특히, 메틸렌 클로라이드 및 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올을 함유하는 용매에, 아크릴 수지와, 셀룰로오스 에스테르 수지와, 아크릴 입자의 3종을, 적어도 계 15 내지 45질량% 용해시킨 도프 조성물인 것이 바람직하다.

탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올로서는 메탄올,에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올을 들 수 있다. 이들 중, 도프의 안정성을 확보할 수 있고, 비점도 비교적 낮고, 건조성도 좋은 점 등에서, 에탄올이 바람직하다.

(용액 유연)

본 실시 형태에 따른 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름은 용액 유연법에 의해 제조할 수 있다. 용액 유연법에서는, 수지 및 첨가제를 용제에 용해시켜서 도프를 제조하는 공정, 도프를 벨트 형상 또는 드럼 형상의 금속 지지체 상에 유연하는 공정, 유연한 도프를 웹으로서 건조하는 공정, 금속 지지체로부터 박리하는 공정, 연신 또는 폭 유지하는 공정, 또한 건조하는 공정, 마무리된 필름을 권취하는 공정에 의해 행하여진다.

도프 중의 셀룰로오스 아세테이트의 농도는 높은 쪽이, 금속 지지체에 유연한 후의 건조 부하를 저감할 수 있어서 바람직하지만, 농도가 너무 높으면 여과시의 부하가 증가하여, 여과 정밀도가 나빠진다. 이들을 양립하는 농도로서는, 10 내지 35질량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 15 내지 25질량%이다. 유연(캐스트) 공정에서의 금속 지지체는 표면을 거울면 마무리한 것이 바람직하고, 금속 지지체로서는, 스테인리스 스틸 벨트 또는 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 사용된다.

유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는 -50℃ 내지 용제가 비등해서 발포하지 않는 온도 이하로 설정된다. 지지체 온도가 높은 쪽이 웹의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 너무 높으면 웹이 발포하거나, 평면성이 열화될 경우가 있다.

바람직한 지지체 온도로서는, 0 내지 100℃에서 적절히 결정되고, 5 내지 30℃가 더욱 바람직하다. 또는, 냉각함으로써 웹을 겔화시켜서 잔류 용매를 많이 함유한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다. 금속 지지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 분사하는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이측에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 쪽이, 열의 전달이 효율적으로 행하여져, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아지기 때문에, 바람직하다.

온풍을 사용하는 경우에는, 용매의 증발 잠열에 의한 웹의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하면서, 발포도 방지하면서 원하는 온도보다도 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다.

특히, 유연으로부터 박리할 때까지의 사이에서 지지체의 온도 및 건조 바람의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 행하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스 에스테르계 수지 필름이 양호한 평면성을 나타내기 위해서는, 금속 지지체로부터 웹을 박리할 때의 잔류 용매량이 10 내지 150질량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 40질량% 또는 60 내지 130질량%이며, 특히 바람직하게는, 20 내지 30질량% 또는 70 내지 120질량%이다. 여기서, 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.

잔류 용매량(질량%)={(M-N)/N}×100

또한, M은 웹 또는 필름을 제조 중 또는 제조 후의 임의의 시점에서 채취한 시료의 질량(g)이며, N은 M을 115℃에서 1시간 가열한 후의 질량(g)이다.

또한, 셀룰로오스계 수지 필름의 건조 공정에서는 웹을 금속 지지체로부터 박리하고, 또한 건조하여, 잔류 용매량을 1질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 0 내지 0.01질량% 이하이다.

필름 건조 공정에서는, 일반적으로 롤 건조 방식(상하로 배치한 다수의 롤에 웹을 교대로 통과 건조시키는 방식)이나 텐터 방식으로 웹을 반송시키면서 건조하는 방식이 채용된다.

[용융 유연법]

용융 유연법은 후술하는 경사 연신 후의 필름 두께 방향의 리타데이션 Rt를 작게 하는 것이 용이하게 되고, 잔류 휘발성 성분량이 적고 필름의 치수 안정성도 우수한 등의 관점에서, 바람직한 제막법이다. 용융 유연법은 수지 및 가소제 등의 첨가제를 함유하는 조성물을, 유동성을 나타내는 온도까지 가열 용융하고, 그 후, 유동성의 셀룰로오스 아세테이트를 함유하는 용융물을 유연해서 필름을 제막하는 방법을 말한다. 용융 유연에 의해 형성되는 방법은, 용융 압출(성형)법, 프레스 성형법, 인플레이션법, 사출 성형법, 블로우 성형법, 연신 성형법 등으로 분류할 수 있다. 이들 중에서 기계적 강도 및 표면 정밀도 등이 우수한 필름이 얻어지는 용융 압출법이 바람직하다. 또한, 용융 압출법에서 사용하는 복수의 원재료는 통상 미리 혼련해서 펠릿화해 두는 것이 바람직하다.

펠릿화는 공지된 방법으로 행하면 된다. 예를 들어, 건조 셀룰로오스 아세테이트나 가소제, 기타 첨가제를 피더에서 압출기에 공급하고, 1축이나 2축의 압출기를 사용해서 혼련하고, 다이로부터 스트랜드 형상으로 압출하여, 수냉 또는 공냉하고, 커팅함으로써 펠릿화할 수 있다.

첨가제는 압출기에 공급하기 전에 혼합해 두어도 되고, 각각 개별의 피더로 공급해도 된다. 또한, 입자나 산화 방지제 등의 소량의 첨가제는 균일하게 혼합하기 위해서, 사전에 혼합해 두는 것이 바람직하다.

압출기는 전단력을 억제하고, 수지가 열화(분자량 저하, 착색, 겔 생성 등) 하지 않도록 펠릿화 가능해서 가능한 한 저온에서 가공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2축 압출기의 경우, 깊은 홈 타입의 스크루를 사용하여, 동일 방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 혼련의 균일성으로부터, 맞물림 타입이 바람직하다.

이상과 같이 해서 얻어진 펠릿을 사용해서 필름 제막을 행한다. 물론 펠릿화하지 않고, 원재료의 분말을 그대로 피더에서 압출기에 공급하고, 그대로 필름 제막하는 것도 가능하다.

상기 펠릿을 1축이나 2축 타입의 압출기를 사용하여, 압출할 때의 용융 온도를 200 내지 300℃ 정도로 하고, 리프 디스크 타입의 필터 등으로 여과해 이물을 제거한 후, T 다이로부터 필름 형상으로 유연하고, 냉각 롤과 탄성 터치 롤로 필름을 닙하고, 냉각 롤 상에서 고화시킨다.

공급 호퍼로부터 압출기에 상기 펠릿을 도입할 때는, 진공 하 또는 감압 하나 불활성 가스 분위기 하로 해서 산화 분해 등을 방지하는 것이 바람직하다.

압출 유량은 기어 펌프를 도입하거나 하여 안정적으로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이물의 제거에 사용하는 필터는 스테인리스 섬유 소결 필터가 바람직하게 사용된다. 스테인리스 섬유 소결 필터는 스테인리스 섬유체를 복잡하게 서로 얽힌 상태를 만들어 낸 뒤에 압축해 접촉 개소를 소결해 일체화된 것으로, 그 섬유의 굵기와 압축량에 의해 밀도를 바꾸고, 여과 정밀도를 조정할 수 있다.

가소제나 입자 등의 첨가제는 미리 수지와 혼합해 두어도 되고, 압출기의 도중에 이겨 넣어도 된다. 균일하게 첨가하기 위해서, 스태틱 믹서 등의 혼합 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

냉각 롤과 탄성 터치 롤로 필름을 닙할 때의 터치 롤측의 필름 온도는 필름의 Tg(유리 전이 온도) 이상 Tg+110℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 목적에서 사용하는 탄성체 표면을 갖는 롤은 공지된 롤을 사용할 수 있다.

탄성 터치 롤은 협지 가압 회전체라고도 말한다. 탄성 터치 롤로서는 시판되고 있는 것을 사용할 수도 있다.

냉각 롤로부터 필름을 박리할 때는 장력을 제어해서 필름의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.

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

<긴 필름의 사양>

본 실시 형태에서의 긴 필름의 두께는 20 내지 400㎛, 보다 바람직하게는 30 내지 200㎛이다. 또한, 본 실시 형태에서는 후술하는 연신 존에 공급되는 긴 필름의 흐름 방향(반송 방향)의 두께 불균일 σm은 후술하는 경사 연신 텐터 입구에서의 필름의 인취 장력을 일정하게 유지, 배향 각이나 리타데이션과 같은 광학 특성을 안정시키는 관점에서, 0.30㎛ 미만, 바람직하게는 0.25㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 0.20㎛ 미만일 필요가 있다. 긴 필름의 흐름 방향의 두께 불균일 σm이 0.30㎛ 이상이 되면, 긴 경사 배향 필름의 리타데이션이나 배향 각과 같은 광학 특성의 편차가 현저하게 악화되다.

또한, 긴 필름으로서, 폭 방향의 두께 구배를 갖는 필름이 공급되어도 된다. 긴 필름의 두께 구배는 후속 공정의 연신이 완료된 위치에서의 필름 두께를 가장 균일한 것으로 할 수 있도록, 실험적으로 두께 구배를 다양하게 변화시킨 필름을 연신함으로써, 경험적으로 구할 수 있다. 긴 필름의 두께 구배는 예를 들어, 두께가 두꺼운 측의 단부 두께가, 두께가 얇은 측의 단부보다도 0.5 내지 3% 정도 두꺼워지게 조정할 수 있다.

긴 필름의 경사 연신 시의 연신 온도에서의 바람직한 탄성률은 영률로 나타내어, 0.01MPa 이상 5000MPa 이하, 더욱 바람직하게는 0.1MPa 이상 500MPa 이하이다. 탄성률이 너무 낮으면, 연신 시·연신 후의 수축률이 낮아져, 주름이 사라지기 어려워진다. 또한, 탄성률이 너무 높으면, 연신 시에 걸리는 장력이 커지고, 필름의 양측연부를 유지하는 부분의 강도를 높게 할 필요가 발생하여, 후속 공정의 텐터에 대한 부하가 커진다.

긴 필름으로서는 무배향인 것을 사용해도 되고, 미리 배향을 갖는 필름이 공급되어도 된다. 또한, 필요하다면 긴 필름의 배향의 폭 방향 분포가 궁 형상, 소위 보잉을 이루고 있어도 된다. 요는, 긴 필름의 배향 상태를, 후속 공정의 연신이 완료된 위치에서 필름의 배향을 원하는 것으로 할 수 있도록, 조정할 수 있다.

<경사 배향 필름의 제조 방법 및 제조 장치>

이어서, 상술한 긴 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신해서 긴 형상의 경사 배향 필름을 제조하는, 경사 배향 필름의 제조 방법 및 제조 장치에 대해서 설명한다.

(장치의 개요)

도 1은 경사 배향 필름의 제조 장치(1)의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 제조 장치(1)는 긴 필름의 반송 방향 상류측부터 순서대로 필름 조출부(2)와, 반송 방향 변경부(3)와, 가이드 롤(4)과, 연신부(5)와, 가이드 롤(6)과, 반송 방향 변경부(7)와, 필름 절단 장치(8)와, 필름 권취부(9)를 구비하고 있다. 또한, 연신부(5)의 상세에 대해서는 후술한다.

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

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

반송 방향 변경부(3)에서 긴 필름의 반송 방향을 상기와 같이 변경함으로써, 제조 장치(1) 전체의 폭을 보다 좁게 하는 것이 가능하게 되는 외에, 필름의 송출 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되고, 막 두께, 광학 값의 편차가 작은 긴 경사 배향 필름을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 필름 조출부(2) 및 반송 방향 변경부(3)를 이동 가능(슬라이드 가능, 선회 가능)하게 하면, 연신부(5)에 있어서 긴 필름의 폭 방향으로 양단부를 무는 좌우 클립(파지 부재)의 필름에의 물림 불량을 유효하게 방지할 수 있다.

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

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

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

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

로드셀은 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)의 좌우 베어링부에 설치됨으로써, 주행 중의 필름이 롤에 미치는 힘, 즉 필름의 양측연부 근방에 발생하고 있는 필름 진행 방향에서의 장력을 좌우 독립적으로 검출한다. 또한, 롤의 베어링부를 구성하는 지지체에 왜곡 게이지를 직접 설치하여, 해당 지지체에 발생하는 왜곡에 기초하여 하중, 즉 필름 장력을 검출하도록 해도 된다. 발생하는 왜곡과 필름 장력과의 관계는 미리 계측되어, 기지인 것으로 한다.

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

따라서, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4) 좌우의 필름 장력 차가 동등해지도록, 예를 들어, 상기한 반송 방향 변경부(3)에 의해 필름의 위치 및 반송 방향(연신부(5)의 입구에 대한 각도)을 적절하게 조정하면, 연신부(5)의 입구부의 파지 부재에 의한 필름의 파지가 안정되고, 파지 부재 이탈 등의 장애 발생을 적게 할 수 있다. 또한, 연신부(5)에 의한 경사 연신 후의 필름 폭 방향에서의 물성을 안정시킬 수 있다.

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

반송 방향 변경부(7)는 연신부(5)로부터 반송되는 연신 후의 필름의 반송 방향을, 필름 권취부(9)를 향하는 방향으로 변경하는 것이다.

여기서, 배향 각(필름의 면 내 지상축의 방향)의 미세 조정이나 제품 변형에 대응하기 위해서, 연신부(5)의 입구에서의 필름 진행 방향과 연신부(5)의 출구에서의 필름 진행 방향이 이루는 각도의 조정이 필요해진다. 이 각도 조정을 위해서는, 제막한 필름의 진행 방향을 반송 방향 변경부(3)에 의해 변경해서 필름을 연신부(5)의 입구로 유도하고, 및/또는 연신부(5)의 출구로부터 나온 필름의 진행 방향을 반송 방향 변경부(7)에 의해 변경해서 필름을 필름 권취부(9)의 방향으로 되돌리는 것이 필요해진다.

또한, 제막 및 경사 연신을 연속해서 행하는 것이, 생산성이나 수율의 점에서 바람직하다. 제막 공정, 경사 연신 공정, 권취 공정을 연속해서 행하는 경우, 반송 방향 변경부(3) 및/또는 반송 방향 변경부(7)에 의해 필름의 진행 방향을 변경하고, 제막 공정과 권취 공정에서 필름의 진행 방향을 일치시키는, 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 필름 조출부(2)로부터 풀어내지는 필름의 진행 방향(풀어내는 방향)과, 필름 권취부(9)에서 권취되기 직전의 필름 진행 방향(권취 방향)을 일치 시킴으로써, 필름 진행 방향에 대한 장치 전체의 폭을 작게 할 수 있다.

또한, 제막 공정과 권취 공정에서 필름의 진행 방향은 반드시 일치시킬 필요는 없지만, 필름 조출부(2)와 필름 권취부(9)가 간섭하지 않는 레이아웃이 되게, 반송 방향 변경부(3) 및/또는 반송 방향 변경부(7)에 의해 필름의 진행 방향을 변경하는 것이 바람직하다.

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

필름 절단 장치(8)는 연신부(5)에서 연신된 필름(긴 경사 배향 필름)을 폭 방향을 포함하는 단면을 따라 절단하는 것이며, 절단 부재(8a)를 갖고 있다. 절단 부재(8a)는 예를 들어, 가위나 커터(슬리터, 띠 형상의 날(톰슨 칼날)을 포함함)로 구성되지만, 이들에 한정되는 것은 아니고, 그 밖에도, 회전하는 둥근 톱이나 레이저 조사 장치 등으로 구성하는 것도 가능하다.

필름 권취부(9)는 연신부(5)로부터 반송 방향 변경부(7)를 개재해서 반송되는 필름을 권취하는 것이며, 예를 들어, 와인더 장치, 어큠 장치, 드라이브 장치 등으로 구성된다. 필름 권취부(9)는 필름의 권취 위치를 조정해야 하고, 가로 방향으로 슬라이드할 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

필름 권취부(9)는 연신부(5)의 출구에 대하여 소정 각도로 필름을 인취할 수 있게, 필름의 인출 위치 및 각도를 미세하게 제어할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 막 두께, 광학 값의 편차가 작은 경사 배향 필름을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 필름의 주름 발생을 유효하게 방지할 수 있음과 함께, 필름의 권취성이 향상되기 때문에, 필름을 길게 권취하는 것이 가능하게 된다.

연신 후의 필름은 연신부(5)의 파지 부재에 의한 파지가 개방되어서, 연신부(5)의 출구로부터 배출되어, 파지 부재로 파지되어 있던 필름의 양단(양측)이 필요에 따라서 트리밍된 후에, 필름 절단 장치(8)에 의해 소정의 길이마다 절단되어, 순차 권취 코어(권취 롤)에 권취되어서, 경사 배향 필름의 권회체가 된다.

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

(연신부의 상세)

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

본 실시 형태에서의 긴 경사 배향 필름의 제조는 연신부(5)로서, 경사 연신가능한 텐터(경사 연신기)를 사용해서 행하여진다. 이 텐터는 긴 필름을, 연신가능한 임의의 온도로 가열하고, 경사 연신하는 장치이다. 이 텐터는 가열 존 Z와, 좌우에서 한 쌍의 레일 Ri·Ro와, 레일 Ri·Ro를 따라 주행해서 필름을 반송하는 다수의 파지 부재 Ci·Co(도 2에서는, 1세트의 파지 부재만을 도시)를 구비하고 있다. 또한, 가열 존 Z의 상세에 대해서는 후술한다. 레일 Ri·Ro는 각각, 복수의 레일부를 연결부로 연결해서 구성되어 있다(도 2 중의 흰색 동그라미는 연결부의 일례임). 파지 부재 Ci·Co는 필름의 폭 방향으로 양단을 파지하는 클립으로 구성되어 있다.

도 2에서, 긴 필름의 풀어내기 방향 D1은 연신 후의 긴 경사 배향 필름의 감는 방향 D2와 상이하고, 감는 방향 D2와의 사이에서 풀어내기 각도 θi를 이루고 있다. 풀어내기 각도 θi는 0°를 초과해 90° 미만의 범위에서 원하는 각도로 임의로 설정할 수 있다.

이와 같이, 풀어내기 방향 D1과 감는 방향 D2가 상이하기 때문에, 텐터의 레일 패턴은 좌우로 비대칭인 형상으로 되어 있다. 그리고 제조해야 할 긴 경사 배향 필름에 부여하는 배향 각 θ, 연신 배율 등에 따라, 레일 패턴을 수동 또는 자동으로 조정할 수 있게 되어 있다. 본 실시 형태의 제조 방법에서 사용되는 경사 연신기에서는, 레일 Ri·Ro를 구성하는 각 레일부 및 레일 연결부의 위치를 자유롭게 설정하고, 레일 패턴을 임의로 변경할 수 있는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서, 텐터의 파지 부재 Ci·Co는 전후의 파지 부재 Ci·Co와 일정 간격을 유지하여, 일정 속도로 주행하게 되어 있다. 파지 부재 Ci·Co의 주행 속도는 적절히 선택할 수 있지만, 통상 1 내지 150m/min이다. 좌우 한 쌍의 파지 부재 Ci·Co의 주행 속도의 차는 주행 속도의 통상 1% 이하, 바람직하게는 0.5% 이하, 보다 바람직하게는 0.1% 이하이다. 이것은 연신 공정 출구에서 필름의 좌우 진행 속도에 차가 있으면, 연신 공정 출구에서의 주름, 몰림이 발생하므로, 좌우의 파지 부재 Ci·Co의 속도 차는 실질적으로 동일 속도일 것이 요구되기 때문이다. 일반적인 텐터 장치 등에서는, 체인을 구동하는 스프로킷의 톱니 주기, 구동 모터의 주파수 등에 따라, 초 이하의 오더로 발생하는 속도 편차가 있고, 종종 수 %의 불균일을 일으키지만, 이들은 본 발명의 실시 형태에서 설명하는 속도 차에는 해당하지 않는다.

본 실시 형태의 제조 방법에서 사용되는 경사 연신기에 있어서, 특히 필름의 반송이 비스듬해지는 곳에서, 파지 부재의 궤적을 규제하는 레일에는 종종 큰 굴곡율이 요구된다. 급격한 굴곡에 의한 파지 부재끼리의 간섭, 또는 국소적인 응력 집중을 피할 목적으로, 굴곡부에서는 파지 부재의 궤적이 곡선을 그리도록 하는 것이 바람직하다.

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

이어서, 연신부(5)에서의 연신 동작에 대해서 설명한다. 긴 필름은 그의 양단을 좌우의 파지 부재 Ci·Co에 의해 파지하여, 가열 존 Z 내를 파지 부재 Ci·Co의 주행에 따라 반송된다. 좌우의 파지 부재 Ci·Co는, 연신부(5)의 입구부(도면 중 A의 위치)에 있어서, 필름의 진행 방향(풀어내기 방향 D1)에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있어, 좌우 비대칭인 레일 Ri·Ro 상을 각각 주행하고, 연신 종료 시의 출구부(도면 중 B의 위치)에서 파지한 필름을 개방한다. 파지 부재 Ci·Co로부터 개방된 필름은, 전술한 필름 권취부(9)에서 권취 코어에 권취된다. 한 쌍의 레일 Ri·Ro는 각각 무단 형상의 연속 궤도를 갖고 있으며, 텐터의 출구부에서 필름의 파지를 개방한 파지 부재 Ci·Co는 외측의 레일을 주행해서 순차로 입구부로 복귀되게 되어 있다.

이때, 레일 Ri·Ro는 좌우 비대칭이기 때문에, 도 2의 예에서는, 도면 중 A의 위치에서 상대하고 있던 좌우의 파지 부재 Ci·Co는, 레일 Ri·Ro 상을 주행함에 따라서, 레일 Ri측(인코스측)을 주행하는 파지 부재 Ci가 레일 Ro측(아웃 코스측)을 주행하는 파지 부재 Co에 대하여 선행하는 위치 관계가 된다.

즉, 도면 중 A의 위치에서 필름의 풀어내기 방향 D1에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있던 파지 부재 Ci·Co 중, 한쪽의 파지 부재 Ci가 필름의 연신 종료 시의 위치 B에 먼저 도달했을 때에는, 파지 부재 Ci·Co를 연결한 직선이 필름의 감는 방향 D2에 대략 수직인 방향에 대하여 각도 θL만 경사져 있다. 이렇게하여, 긴 필름이 폭 방향에 대하여 θL의 각도로 경사 연신되게 된다. 여기서, 대략 수직이란, 90±1°의 범위에 있는 것을 나타낸다.

이어서, 상기한 가열 존 Z의 상세에 대해서 설명한다. 연신부(5)의 가열 존 Z는 예열 존 Z1, 연신 존 Z2 및 열 고정 존 Z3으로 구성되어 있다. 연신부(5)에서는, 파지 부재 Ci·Co에 의해 파지된 필름은 예열 존 Z1, 연신 존 Z2, 열 고정 존 Z3을 순서대로 통과한다. 본 실시 형태에서는, 예열 존 Z1과 연신 존 Z2는 격벽으로 구획되어 있고, 연신 존 Z2와 열 고정 존 Z3은 격벽으로 구획되어 있다.

예열 존 Z1이란, 가열 존 Z의 입구부에 있어서, 필름의 양단을 파지한 파지 부재 Ci·Co가 좌우로(필름 폭 방향으로) 일정한 간격을 유지한 채 주행하는 구간을 가리킨다.

연신 존 Z2란, 필름의 양단을 파지한 파지 부재 Ci·Co의 간격이 개방되기 시작해, 소정 간격이 될 때까지의 구간을 가리킨다. 이때, 상술한 바와 같이 경사 연신이 행하여지지만, 필요에 따라 경사 연신 전후에서 세로 방향 또는 가로 방향으로 연신해도 된다.

열 고정 존 Z3이란, 연신 존 Z2보다 후의, 파지 부재 Ci·Co의 간격이 다시 일정해지는 구간이며, 양단의 파지 부재 Ci·Co가 서로 평행을 유지한 채 주행하는 구간을 가리킨다.

또한, 연신 후의 필름은 열 고정 존 Z3을 통과한 후에, 존 내의 온도가 필름을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg(℃) 이하로 설정되는 구간(냉각 존)을 통과해도 된다. 이때, 냉각에 의한 필름의 수축을 고려하여, 미리 대향하는 파지 부재 Ci·Co의 간격을 좁히는 레일 패턴으로 해도 된다.

열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg에 대하여 예열 존 Z1의 온도는 Tg 내지 Tg+30℃, 연신 존 Z2의 온도는 Tg 내지 Tg+30℃, 열 고정 존 Z3 및 냉각 존의 온도는 Tg-30 내지 Tg+20℃로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 예열 존 Z1, 연신 존 Z2 및 열 고정 존 Z3의 길이는 적절히 선택할 수 있고, 연신 존 Z2의 길이에 대하여 예열 존 Z1의 길이는 통상 100 내지 150%, 열 고정 존 Z3의 길이는 통상 50 내지 100%이다.

또한, 연신 전의 필름의 폭을 Wo(mm)로 하고, 연신 후의 필름 폭을 W(mm)로 하면, 연신 공정에서의 연신 배율 R(W/Wo)은 바람직하게는 1.3 내지 3.0, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.8이다. 연신 배율이 이 범위에 있으면, 필름 폭 방향의 두께 불균일이 작아지므로 바람직하다. 경사 연신 텐터의 연신 존 Z2에서, 폭 방향에서 연신 온도에 차를 두면, 폭 방향 두께 불균일을 또한 양호한 레벨로 하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 연신 배율 R은 텐터 입구부에서 파지한 클립 양단의 간격 W1이 텐터 출구부에 있어서 간격 W2가 되었을 때의 배율(W2/W1)과 다름없다.

연신 후의 필름 폭은 특별히 한정되지 않지만, 500 내지 4000mm, 바람직하게는 1000 내지 3000mm로 할 수 있다.

또한, 연신부(5)에서의 경사 연신의 방법은 상술한 방법에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2008-23775호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 동시 2축 연신에 의해 경사 연신을 행해도 된다. 또한, 동시 2축 연신이란, 공급되는 긴 필름의 폭 방향 양단부를 각 파지 부재에 의해 파지하고, 각 파지 부재를 이동시키면서 긴 필름을 반송함과 함께, 긴 필름의 반송 방향을 일정하게 한 채, 한쪽 파지 부재의 이동 속도와 다른 쪽 파지 부재의 이동 속도를 상이하게 함으로써, 긴 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하는 방법이다. 기타, 일본 특허 공개 제2011-11434호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 방법으로 경사 연신을 행해도 된다.

<긴 경사 배향 필름의 품질>

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름에서는, 배향 각 θ가 감는 방향에 대하여 예를 들어, 0°보다 크고 90° 미만의 범위로 경사져 있고, 적어도 1300mm의 폭에서, 폭 방향의, 면 내 리타데이션 Ro의 편차가 3nm 이하, 배향 각 θ의 편차가 0.5° 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 긴 경사 배향 필름의, 파장 550nm에서 측정한 면 내 리타데이션값 Ro(550)이 120nm 이상 160nm 이하의 범위에 있는 것이 바람직하고, 130nm 이상 150nm 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

즉, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름에서, 면 내 리타데이션 Ro의 편차는 폭 방향으로 적어도 1300mm에서, 3nm 이하이고, 1nm 이하인 것이 바람직하다. 면 내 리타데이션 Ro의 편차를 상기 범위로 함으로써, 긴 경사 배향 필름을 편광자와 접합해서 원편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 흑색 표시 시의 외광 반사광의 누설에 의한 색 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 긴 경사 배향 필름을 예를 들어, 액정 표시 장치용의 위상차 필름으로서 사용한 경우에 표시 품질을 양호한 것으로 하는 것도 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름에서, 배향 각θ의 편차는 폭 방향의 적어도 1300mm에서, 0.5° 이하이고, 0.3° 이하인 것이 바람직하고, 0.1° 이하가 가장 바람직하다. 배향 각θ의 편차가 0.5를 초과하는 긴 경사 배향 필름을 편광자와 접합해서 원편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 설치하면, 광 누설이 발생하고, 명암의 콘트라스트를 저하시키는 경우가 있다.

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

본 실시 형태의 제조 방법에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름의 평균 두께는 기계적 강도 등의 관점에서, 10 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 60㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 35㎛이다. 또한, 상기 긴 경사 배향 필름의 폭 방향의 두께 불균일은 권취의 가부에 영향을 주기 때문에, 3㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

<원편광판>

본 실시 형태의 원편광판은 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 위상차 필름이 이 순서로 적층되어 있고, λ/4 위상차 필름의 지상축과 편광자의 흡수축(또는 투과축)이 이루는 각도가 45°이다. 또한, 상기 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 위상차 필름은 각각, 도 3의 보호 필름(313), 편광자(312), λ/4 위상차 필름(311)에 각각 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, 긴 형상 편광판 보호 필름, 긴 형상 편광자, 긴 형상 λ/4 위상차 필름(긴 경사 배향 필름)이 이 순서로 적층해서 형성되는 것이 바람직하다.

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

편광판은 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 알칼리 비누화 처리한 λ/4 위상차 필름은 폴리비닐 알코올계 필름을 요오드 용액 중에 침지 연신해서 제작한 편광자의 한쪽 면에, 완전 비누화형 폴리비닐 알코올 수용액을 사용해서 접합되는 것이 바람직하다.

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

<유기 EL 화상 표시 장치>

도 3은 본 실시 형태의 유기 EL 화상 표시 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 유기 EL 화상 표시 장치(100)의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다.

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

원편광판(301)은 유기 EL 소자(101)측부터 순서대로 λ/4 위상차 필름(311), 편광자(312), 보호 필름(313)을 적층하여 이루어지고, 편광자(312)가 λ/4 위상차 필름(311)과 보호 필름(313)에 의해 끼워 지지되어 있다. 편광자(312)의 투과축과 본 실시 형태의 긴 경사 배향 필름을 포함하는 λ/4 위상차 필름(311)의 지상축이 이루는 각도가 약 45°(또는 135°)가 되게 양자를 접합함으로써 원편광판(301)이 구성되어 있다.

상기 보호 필름(313)에는 경화층이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 경화층은 유기 EL 화상 표시 장치의 표면 흠집을 방지할 뿐만 아니라, 원편광판(301)에 의한 휨을 방지하는 효과를 갖는다. 또한, 경화층 상에는 반사 방지층을 갖고 있어도 된다. 상기 유기 EL 소자(101) 자체의 두께는 1㎛ 정도이다.

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

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

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

유기 EL 화상 표시 장치에서는, 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 한쪽 전극이 투명하지 않으면 안되고, 통상 산화인듐 주석(ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 쉽게 해서 발광 효율을 올리기 위해서는, 음극에 일 함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요해서, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이와 같은 구성의 유기 EL 화상 표시 장치에서, 발광층은 두께 10nm 정도로 지극히 얇은 막으로 형성되어 있다. 이로 인해, 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광 시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 발광층을 투과해서 금속 전극에서 반사한 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 화상 표시 장치의 표시면이 거울면과 같이 보인다.

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

즉, 유기 EL 소자(101)의 비발광 시에, 실내조명 등에 의해 유기 EL 소자(101)의 외부로부터 입사한 외광은, 원편광판(301)의 편광자(312)에 의해 절반은 흡수되고, 나머지 절반은 직선 편광으로서 투과하여, λ/4 위상차 필름(311)에 입사한다. λ/4 위상차 필름(311)에 입사한 광은, 편광자(312)의 투과축과 λ/4 위상차 필름(311)의 지상축이 45°(또는 135°)로 교차하도록 배치되어 있기 때문에,λ/4 위상차 필름(311)을 투과함으로써 원편광으로 변환된다.

λ/4 위상차 필름(311)으로부터 출사된 원편광은, 유기 EL 소자(101)의 금속 전극(112)에서 거울면 반사할 때에 위상이 180도 반전하고, 역 회전의 원편광으로서 반사된다. 이 반사광은 λ/4 위상차 필름(311)에 입사함으로써, 편광자(312)의 투과축에 수직(흡수축에 평행)인 직선 편광으로 변환되기 때문에, 편광자(312)에서 모두 흡수되어, 외부로 출사되지 않게 된다. 즉, 원편광판(301)에 의해, 유기 EL 소자(101)에서의 외광 반사를 저감할 수 있다.

<필름의 절단 방법에 대해서>

이어서, 상술한 필름 절단 장치(8)를 사용한 필름의 절단 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 긴 경사 배향 필름(이하, 필름 F로 기재함)을 폭 방향으로 절단하는 방법의 일례를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 도 4에서는, 필름 F의 길이 방향(필름 반송 방향)을 화살표 a로 나타내고, 필름 면 내에서 길이 방향으로 수직인 폭 방향을 화살표 b로 나타내고 있다. 또한, 다른 도면에서도 상기와 마찬가지로 표기하기로 한다. 또한, 도면 중의 배향 방향은 필름 F의 지상축의 방향을 가리키고, 필름 F의 폭 방향과 지상 축방향이 이루는 각도(배향 각)를 θ(°)로 하면, 0°<θ <90°이다.

본 실시 형태에서는, 필름 절단 장치(8)보다도 연신부(5)측에 인취 롤(10)을 설치하고, 인취 롤(10)과 필름 권취부(9) 사이에서, 필름 F를 절단 부재(8a)에 의해 절단하도록 하고 있다.

여기서, 상기 인취 롤(10)은 닙 롤(11)로 구성되어 있다. 닙 롤(11)은 2개의 롤(11a·11b)에 의해 필름 F를 소정의 압압력으로 물면서 반송함으로써, 필름 F의 폭 방향 전역에서, 길이 방향으로 소정의 인취 장력을 부여한다.

인취 롤(10)에 의한 필름 F의 인취 장력 T(N/m)는 100N/m <T <300N/m, 바람직하게는 150N/m <T <250N/m 사이에서 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 인취 장력이란, 필름 F의 폭 방향의 단위 길이(예를 들어, 1m)당에 부여되는 길이 방향의 장력(N)을 가리킨다. 상기 인취 장력이 100N/m 이하에서는, 필름 F의 느슨해짐이나 주름이 발생하기 쉽고, 리타데이션, 배향 각의 필름 폭 방향의 프로파일도 악화된다. 반대로, 인취 장력이 300N/ｍ 이상이 되면, 배향 각의 필름 폭 방향의 편차가 악화되고, 폭 수율(폭 방향의 취득 효율)을 악화시켜버린다.

또한, 상기 인취 장력의 변동을 ±5% 미만, 바람직하게는±3% 미만의 정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 인취 장력의 변동이 ±5% 이상이면, 폭 방향 및 흐름 방향(반송 방향)의 광학 특성의 편차가 커진다. 상기 인취 장력의 변동을 상기 범위 내로 제어하는 방법으로서는, 연신부(5) 출구측의 최초 롤(가이드 롤(6))에 걸리는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하고, 그 값이 일정해지도록, 일반적인 PID 제어 방식에 의해 인취 롤(10)의 회전 속도를 제어하는 방법을 들 수 있다. 상기 하중을 측정하는 방법으로서는, 가이드 롤(6)의 베어링부에 로드셀을 설치하고, 가이드 롤(6)에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하는 방법을 들 수 있다. 로드셀로서는 인장형이나 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다.

한편, 필름 권취부(9)에서는, 예를 들어, 권취 롤(9a)의 회전 속도를 제어함으로써, 필름 F에 부여하는 장력을 제어한다. 보다 상세하게는, 필름 F의 폭 방향 길이를 S₁(m)로 하고, 필름 F에 대하여 길이 방향으로 부여하는 장력을 Q(N)로 했을 때, Q/S₁이 5 내지 100N/m로 되도록, 필름 F에 장력 Q를 부여한다. 이에 의해, 연신부(5)로부터 인취 롤(10)까지는, 필름 F에 대하여 100N/m를 초과하는 장력이 길이 방향으로 부여되지만, 인취 롤(10)로부터 권취 롤(9a) 사이에는, 필름 F에 대한 장력이 100N/m 이하로 억제할 수 있게 된다. 본 실시 형태에서는, 필름 F에 부여되는 장력을, 100N/m를 초과하는 장력으로부터, 5 내지 100N/m의 장력으로 완화한 상태에서, 절단 부재(8a)에 의해 필름 F를 폭 방향으로 절단하고, 권취하도록 하고 있다. 또한, 인취 롤(10)로부터 필름 권취부(9)까지의 사이에, 가이드 롤 등의 롤을 복수 개 두어도 된다.

본 실시 형태에서, 필름 F에 부여하는 장력을 상기 범위로 설정한 이유는 이하와 같다. 필름 F를 폭 방향으로 절단할 때에, Q/S₁이 100N/m를 초과하면, 필름 F의 장력이 너무 강해서, 절단 부재(8a)의 날이 들어간 순간에 필름 F의 미소한 터짐이 배향 방향으로 크게 벌어지기 쉬워진다. 그 결과, 휘점의 원인이 되는 절분이 발생하기 쉬워진다. 한편, Q/S₁이 5N/m 미만이면, 필름 F의 장력이 너무 약해서, 절단시에 안정된 슬리팅 포인트를 확보하는 것이 곤란해진다. 이 경우, 절단시에 필름 F의 절단 위치가 어긋남으로써, 필름 F가 배향 방향으로 터지기 쉬워져, 절분이 발생하기 쉬워진다.

따라서, 필름 F에 대하여 Q/S₁이 5 내지 100N/m가 되는 것 같은 장력 Q를 길이 방향으로 부여한 상태에서, 필름 F를 절단함으로써, 절단 부재(8a)의 날이 들어간 순간에 필름 F가 배향 방향으로 크게 터지거나, 절단시에 필름 F의 위치가 어긋나거나 하는 것을 억제할 수 있고, 절단 시의 터짐이나 위치 어긋남에 의한 절분의 발생을 억제하면서, 도 4의 커트 궤적으로 나타나는 바와 같이, 필름 F를 폭 방향으로 똑바로 절단할 수 있다. 그리고 상기와 같이 절단 시에서의 절분 발생을 억제할 수 있으므로, 절단된 필름과 긴 형상의 편광 필름을 접합해서 긴 형상의 원편광판(원편광 필름)을 형성했을 때에, 필름의 선두 및 최후미에 대응하는 부분에, 절단 시의 절분으로 기인하는 휘점(외광 반사광의 누설에 의한 것)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이때, 필름 F의 절단 중에 있어서, 필름 F에 부여하는 길이 방향의 장력 Q를 변화시키지 않고, 일정하게 해도 된다. 이 경우, 절단 중에서의 권취 롤(9a)의 회전 속도의 조정 등, 절단 중에서의 장력의 조정, 제어가 불필요하기 때문에, 간단한 방법으로 상기 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 인취 롤(10)에 의해, 폭 방향의 단위 길이당 100N을 초과하는 장력으로 필름 F를 인취하고, 인취된 필름 F에 대하여 권취 롤(9a)에 의해, 장력 Q를 부여하고 있다. 이와 같이, 100N/m를 초과하는 장력으로 필름 F를 일단 인취함으로써, 그 후, 필름 F의 절단 시에, Q/S₁이 100N/m 이하로 되도록 장력을 완화해도, 필름 F의 이완이나 주름에 기인하는 광학 특성의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 인취 롤(10)로서, 필름 F를 물어서 반송하는 닙 롤(11)을 사용하고 있으므로, 이 닙 롤(11)에 의해, 필름 F에 대하여 100N/m를 초과하는 장력을 용이하게 부여할 수 있다.

또한, 필름 F는 두께가 얇을수록, 물성(특히 강도)이 저하되기 쉽고, 폭 방향으로의 절단시에 경사 방향으로 터지기 쉽기 때문에, 절분이 발생하기 쉽다. 이 점에서, 상기한 본 실시 형태의 절단 방법은 특히, 필름 F의 두께가 10㎛ 내지 60㎛로 박막일 경우에 매우 유효해진다.

또한, 필름 F의 폭(폭 방향의 길이)이 길어지면 질수록, 절단 부재(8a)에 의한 커트 거리가 길어지기 때문에, 절분 발생의 리스크가 증가한다. 이로 인해, 본 실시 형태의 절단 방법은 특히 필름 F의 폭이 1000mm 내지 3000mm일 경우에 매우 유효해진다.

도 5는 필름 F를 폭 방향으로 절단하는 방법의 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 인취 롤(10)로서, 석션 롤(12)을 사용해도 된다. 석션 롤(12)은 롤 표면에 복수의 흡인구(12a)를 갖고 있으며, 각 흡인구(12a)를 개재해서 필름 F를 흡인하면서 반송한다. 이러한 석션 롤(12)을 인취 롤(10)로서 사용한 경우에도, 100N/m를 초과하는 인취 장력으로 필름 F를 인취할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 필름 F를 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이며, 절단 부재(8a)에 의한 폭 방향으로의 절단이 순서대로 진행하는 모습을 나타내고 있다. 이와 같이, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 필름 F의 길이 방향으로 부여하는 장력을 감소시키도록 해도 된다. 예를 들어, 도 6a에 나타내는, 필름 F의 절단 시점에서는, 필름 F에 대하여 A(N)의 장력을 부여하고, 도 6b에 도시한 바와 같이, 필름 F의 절단이 더욱 진행된 시점에서는, 필름 F에 대하여 B(N)의 장력을 부여하고, 도 6c에 도시한 바와 같이, 필름 F의 절단이 더욱 진행된 시점에서는, 필름 F에 대하여 C(N)의 장력을 부여하도록 해도 된다. 단, C <B <A이다. 또한, 필름 F의 절단 중에 변화시키는 장력은 상기와 같이 3단계이어도 되고, 2단계이어도 되고, 4단계 이상이어도 되고, 궁극적으로는 연속적이어도 된다.

여기서, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 필름 F의 길이 방향으로 부여하는 장력을 감소시키는 방법으로서는, 인취 롤(10)의 인취 장력을 일정하게 하고, 권취 롤(9a)의 권취 장력(회전 속도)을 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여 단계적 또는 연속적으로 감소시키는 방법이 있다. 반대로, 권취 롤(9a)의 권취 장력을 일정하게 하고, 인취 롤(10)의 인취 장력을, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여 단계적 또는 연속적으로 증가시키도록 해도 된다.

도 7a 및 도 7b는 필름 F의 절단 전과 절단 중에 있어서, 미절단 영역 R의 폭 방향의 단위 길이당 장력을 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 필름 F의 미절단 영역 R이란, 필름 F의 폭 방향에서, 절단 부재(8a)에 의해 절단된 영역을 제외한 영역, 즉 이제부터 절단되려고 하는 영역을 가리킨다.

필름 F에 대하여 길이 방향으로 일정한 장력 Q(N)를 부여한 경우, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 미절단 영역 R의 폭이 필름 F의 폭과 같은 S₁(m)이면(필름 F의 절단 전의 상태에서는), 미절단 영역 R의 폭 방향의 단위 길이당 장력은 Q/S₁(N/m)이 된다. 한편, 도 7b에 도시한 바와 같이, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 필름 F의 미절단 영역 R의 폭이 S₂(m)가 되면, 이 미절단 영역 R의 폭 방향의 단위 길이당 장력은 Q/S₂(N/m)가 된다. 여기서, S₂ <S₁이기 때문에, (Q/S₁) <(Q/S₂)가 된다. 즉, 장력 Q(N)가 일정하면, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 미절단 영역 R의 폭 방향의 단위 길이당 장력은 증대한다. 이로 인해, Q/S₁이 예를 들어, 100N/m이면, Q/S₂는 100N/m를 초과하게 되고, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행할수록, 미절단 영역 R에서 배향 방향으로의 터짐이 발생하기 쉬워져, 절분이 발생하는 것을 생각할 수 있다.

따라서, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, Q/S₂가 5 내지 100N/m의 범위 내에 있도록, 장력 Q를 단계적 또는 연속적으로 감소시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 절단의 진행에 수반하는 미절단 영역 R에서의 터짐 및 그에 의한 절분의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 필름 F의 폭 방향으로의 절단이 진행함에 따라, Q/S₂가 5 내지 100N/m의 범위 내에서 감소하게, 장력 Q를 단계적 또는 연속적으로 감소시키면, 절단이 진행해도 미절단 영역 R의 장력 부하를 경감할 수 있으므로, 상기 효과를 더 높일 수 있다.

도 8 및 도 9는 필름 F를 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 8에서는, 절단 부재(8a)를 필름 F의 폭 방향을 따른 띠 형상의 날로 구성하고, 필름 F의 상방으로부터 절단 부재(8a)를 하방으로 이동시켜서, 필름 F의 폭 방향 전체에서 동시에(폭 방향의 일단부측과 타단부측에서 시간차를 발생시키지 않고) 절단하도록 하고 있다. 또한, 도 9에서는, 띠 형상의 날을 갖는 절단 부재(8a)를 회전시킴으로써, 필름 F의 폭 방향의 일단부측과 타단부측에서 시간차를 발생시켜서 절단하도록 하고 있다.

도 8 및 도 9의 경우, 도 7과 같이 가로 방향에서 절단하는 방법에 비하여, 폭 방향에서 날이 들어가는 시간차를 매우 짧게 할 수 있기 때문에, 절단 중에 길이 방향으로 걸리는 장력의 부하 시간을 적게 하여, 절단 시의 찌꺼기(절분) 발생을 억제할 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 필름 F를 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 필름 F를 양날 방식으로 절단해도 된다. 즉, 필름 F의 상면측 및 하면측에 절단 부재(8a)를 각각 배치하고, 각 절단 부재(8a)를 폭 방향으로 이동시켜서 필름 F를 절단해도 된다.

한쪽 날 방식이라면, 날로 자를 때의 압입력으로 필름 F가 느슨해져 버려, 슬리팅 포인트가 어긋나버린다. 양날 방식이라면, 필름 F를 상하로부터 누르듯이 해서 끊어지기 때문에, 슬리팅 포인트가 안정된다. 이때, 사용하는 양날(절단 부재(8a))은 도 10a와 같이, 회전하면서 폭 방향으로 이동하는 날(로터리 커터)이어도 되고, 도 10b와 같이, 회전하지 않고 폭 방향으로 이동하는 날이어도 된다.

도 11a 및 도 11b는 필름 F를 폭 방향으로 절단하는 방법의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 재단하는 필름 F의 상면측에 절단 부재(8a)를 배치하고, 하면측에 롤 등을 포함하는 수용부(8b)를 배치하고, 수용부(8b)에서 필름 F를 수용하면서, 절단 부재(8a)를 폭 방향으로 이동시켜서 필름 F를 절단해도 된다. 그 때에 사용하는 날은 도 11a에 도시한 바와 같이, 로터리 커터와 같은 회전 날이어도 되고, 도 11b에 도시한 바와 같이, 회전하지 않고 폭 방향으로 이동하는 커터이어도 된다.

장점으로서는, 날측과는 반대측에 수용부(8b)가 있음으로써, 도 10a 및 도 10b의 경우와 마찬가지로, 날측의 압입에 의해 발생하는 필름 F의 이완을 억제할 수 있고, 그 결과, 슬리팅 포인트가 안정화된다. 또한, 이동하는 것은 날만을 상정하고 있지만, 수용부(8b)가 날과 함께 이동하는 것이어도 된다.

또한, 각 도면에서 나타낸 구성이나 방법을 적절히 조합하여, 필름 F를 절단하는 것도 물론 가능하다. 예를 들어, 도 10 및 도 11과 같이 폭 방향에서 시간차를 두어 필름 F를 절단할 때에, 도 6에서 나타낸 바와 같은 길이 방향의 장력을 감소시키는 방법을 조합하는 것도 물론 가능하다.

이상에서는, 필름 F가 긴 경사 배향 필름 단층으로 구성되는 경우에 대해서 설명했지만, 필름 F는 긴 경사 배향 필름에 긴 형상의 편광 필름이 접합된 적층 필름이어도 되고, 또한 이 적층 필름이 또한 보호 필름을 포함하고 있어도 된다. 이러한 적층 필름을 긴 광학 필름으로서 사용하고, 폭 방향으로 절단하는 경우에도, 상술한 본 실시 형태의 절단 방법을 적용하여, 본 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

<실시예>

이하, 본 실시 형태에서의 경사 배향 필름의 제조에 관한 구체예인 실시예에 대해서, 비교예도 들면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예에서는, 긴 필름으로서의 열가소성 수지 필름을 성막 후, 도 2에서 나타낸 제조 장치(1)(도 1 참조)의 연신부(5)에 의해 열가소성 수지 필름을 연신하고, 긴 경사 배향 필름을 제작한 후, 필름 절단 장치(8)에 의해 긴 경사 배향 필름을 절단하고, 개개의 경사 배향 필름을 제조하였다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서는 「부」 또는 「%」의 표기를 사용하는데, 특별히 언급하지 않는 한, 이들은 「질량부」 또는 「질량%」를 나타내는 것으로 한다.

(시클로올레핀 필름의 제조)

질소 분위기 하에서, 탈수한 시클로헥산 500부에, 1-헥센 1.2부, 디부틸에테르 0.15부, 트리이소부틸 알루미늄 0.30부를 실온에서 반응기에 넣어 혼합한 후, 45℃로 유지하면서, 트리시클로[4.3.0.12,5]데크-3,7-디엔(디시클로펜타디엔, 이하, DCP로 약기) 20부, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라히드로플루오렌(이하, MTF로 약기) 140부 및 8-메틸-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-도데카-3-엔(이하, MTD로 약기) 40부를 포함하는 노르보르넨계 단량체 혼합물과, 6염화텅스텐(0.7% 톨루엔 용액) 40부를, 2시간에 걸쳐 연속적으로 첨가해 중합하였다. 중합 용액에 부틸 글리시딜 에테르 1.06부와 이소프로필 알코올 0.52부를 가해서 중합 촉매를 불활성화해 중합 반응을 정지시켰다.

계속해서, 얻어진 개환 중합체를 함유하는 반응 용액 100부에 대하여 시클로헥산 270부를 가하고, 또한 수소화 촉매로서 니켈-알루미나 촉매(닛끼 가가꾸샤제) 5부를 가하고, 수소에 의해 5MPa로 가압해서 교반하면서 온도 200℃까지 가온한 후, 4시간 반응시켜, DCP/MTF/MTD 개환 중합체 수소화 중합체를 20% 함유하는 반응 용액을 얻었다. 여과에 의해 수소화 촉매를 제거한 후, 연질 중합체(구라레사제; 셉톤2002) 및 산화 방지제(치바 스페셜티·케미컬사제; 이르가녹스1010)를 얻어진 용액에 각각 첨가해서 용해시켰다(모두 중합체 100부당 0.1부).

계속해서, 용액으로부터, 용매인 시클로헥산 및 기타 휘발 성분을, 원통형 농축 건조기(히타치 세이사꾸쇼제)를 사용해서 제거하고, 수소화 중합체를 용융 상태로 압출기로부터 스트랜드 형상으로 압출하고, 냉각 후 펠릿화해서 회수하였다. 중합체 중의 각 노르보르넨계 단량체의 공중합 비율을, 중합 후의 용액 중의 잔류 노르보르넨류 조성(가스 크로마토그래피법에 의함)으로 계산한 결과, DCP/MTF/MTD=10/70/20으로 거의 투입 조성과 다름없었다. 이 개환 중합체 수소 첨가물의, 중량 평균 분자량(Mw)은 31,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.5, 수소 첨가율은 99.9%, Tg는 134℃이었다. 얻어진 개환 중합체 수소 첨가물의 펠릿을, 공기를 유통시킨 열풍 건조기를 사용해서 70℃에서 2시간 건조해서 수분을 제거하였다.

계속해서, 상기 펠릿을, 코팅 행거 타입의 T 다이를 갖는 단축 압출기(미쓰비시 주고교 가부시끼가이샤 제조: 스크루 직경 90mm, T 다이 립부 재질은 탄화텅스텐, 용융 수지와의 박리 강도 44N)를 사용해서 용융 압출 성형해서 시클로올레핀 중합체 필름을 제조하였다. 압출 성형은 클래스 10,000 이하의 클린룸 내에서, 용융 수지 온도 240℃, T 다이 온도 240℃의 성형 조건에서 긴 배향되지 않은 필름 A를 얻었다. 배향되지 않은 필름 A는 롤에 권취하였다.

상기에서 얻어진 노르보르넨계 수지의 배향되지 않은 필름 A를, 본 실시 형태의 제조 장치(1)의 연신부(5)(도 2 등 참조)에 의해, 이하에 나타내는 방법으로 연신하여 긴 경사 배향 필름 A'를 얻었다.

먼저, 가열 존 Z의 앞 부근에서, 필름 조출부(2)로부터 보내져 오는 배향되지 않은 필름 A의 양단을, 선행측의 파지 부재 Ci로서의 제1 클립 및 지연측의 파지 부재 Co로서의 제2 클립으로 파지하였다. 또한, 배향되지 않은 필름 A를 파지할 때에는, 제1, 제2 클립의 클립 레버를, 클립 클로저에 의해 움직이게 함으로써, 배향되지 않은 필름 A를 파지한다. 또한, 클립 파지 시에는, 배향되지 않은 필름 A의 양단을 동시에 제1, 제2 클립으로 파지하고, 또한 필름의 폭 방향으로 평행한 축에 대하여 양단의 파지 위치를 연결하는 선이 평행해지도록 파지한다.

계속해서, 파지한 배향되지 않은 필름 A를 제1, 제2 클립에 의해 파지하면서 반송함과 함께, 가열 존 Z 내의 예열 존 Z1, 연신 존 Z2 및 열 고정 존 Z3을 통과시킴으로써 가열하고, 폭 방향으로 연신한 긴 경사 배향 필름 A'를 얻는다.

또한, 가열 및 연신할 때의 필름 이동 속도는 10m/min으로 하였다. 또한, 예열 존 Z1의 온도를 140℃, 연신 존 Z2의 온도를 140℃, 열 고정 존 Z3의 온도를 137℃로 하였다. 또한, 연신 전후에서의 필름의 연신 배율은 2.0배로 하고, 연신 후의 필름 두께가 50㎛가 되도록 하였다.

계속해서, 얻어진 긴 경사 배향 필름 A'의 양단에 트리밍 처리를 실시하고, 최종적인 필름 폭을 1400mm로 하였다. 얻어진 필름의 면 내 리타데이션 Ro의 평균값은 140nm이며, 배향 각θ의 평균값은 45°이었다.

이상의 공정에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름 A'를 구성하는 시클로올레핀 중합체 필름을 COP 필름이라고도 칭한다.

(셀룰로오스 에스테르 필름의 제조)

《당 에스테르 화합물 1의 합성》

이하의 공정에 의해, 당 에스테르 화합물 1을 합성하였다.

교반 장치, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 가스 도입관을 구비한 4두 콜벤에, 자당 34.2g(0.1몰), 무수 벤조산 180.8g(0.6몰), 피리딘 379.7g(4.8몰)을 투입하고, 교반 하에 질소 가스 도입관으로부터 질소 가스를 버블링시키면서 승온하고, 70℃에서 5시간 에스테르화 반응을 행하였다. 이어서, 콜벤 내를 4×10²Pa 이하로 감압하고, 60℃에서 과잉의 피리딘을 증류 제거한 후에, 콜벤 내를 1.3×10Pa 이하로 감압하고, 120℃까지 승온시켜, 무수 벤조산, 생성한 벤조산의 대부분을 증류 제거하였다. 마지막으로, 분취한 톨루엔층에 물 100g을 첨가하고, 상온에서 30분간 수세 후, 톨루엔층을 분취하고, 감압 하(4×10²Pa 이하), 60℃에서 톨루엔을 증류 제거시켜, 화합물 A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-5의 혼합물을 얻었다.

얻어진 혼합물을 HPLC 및 LC-MASS로 해석한 결과, A-1이 1.3질량%, A-2가 13.4질량%, A-3이 13.1질량%, A-4가 31.7질량%, A-5가 40.5질량%이었다. 평균 치환도는 5.5이었다. 이때의 HPLC-MASS의 측정 조건은 이하와 같다.

1) LC부

장치: 니혼 분꼬우(주)제 칼럼 오븐(JASCO CO-965), 디텍터(JASCO UV-970-240nm), 펌프(JASCO PU-980), 탈기기(degasser)(JASCO DG-980-50)

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

칼럼 온도: 40℃

유속: 1ml/min

이동상: THF(1% 아세트산):H₂O(50:50)

주입량: 3μl

2) MS부

장치: LCQ DECA(Thermo Quest(주)제)

이온화법: 일렉트로스프레이 이온화(ESI)법

스프레이 전압(Spray Voltage): 5kV

모세관(Capillary) 온도: 180℃

베이퍼라이저(Vaporizer) 온도: 450℃

《에스테르 화합물 1의 합성》

1,2-프로필렌 글리콜(251g), 무수 프탈산(278g), 아디프산(91g), 벤조산(610g), 에스테르화 촉매로서 테트라이소프로필 티타네이트 0.191g을, 온도계, 교반기, 완급 냉각관을 구비한 2L의 4구 플라스크에 투입하고, 질소 기류 중 230℃가 될 때까지, 교반하면서 서서히 승온하였다. 15시간 탈수 축합 반응시켜, 반응 종료 후 200℃에서 미반응된 1,2-프로필렌 글리콜을 감압 증류 제거함으로써, 에스테르 화합물 1을 얻었다. 에스테르 화합물 1은 1,2-프로필렌 글리콜, 무수 프탈산 및 아디프산이 축합해서 형성된 폴리에스테르 쇄의 말단에 벤조산의 에스테르를 갖는다. 에스테르 화합물 1의 산가는 0.10, 수 평균 분자량은 450이었다.

《미립자 첨가액 1의 조정》

미립자(에어로실 R972V 닛본 에어로실(주)제) 11질량부, 에탄올 89질량부를 디졸버에서 50분간 교반 혼합한 후, 맨튼 가울린(Manton-Gaulin)으로 분산을 행하여, 미립자 분산액 1을 조정하였다.

계속해서, 메틸렌 클로라이드 99질량부를 넣은 용해 탱크를 충분히 교반하면서, 미립자 분산액 1, 1질량부를 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이 소정 크기가 되도록 애트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼 세이센(주)제의 파인메트 NF로 여과하고, 미립자 첨가액 1을 제조하였다.

《주 도프의 조정》

메틸렌 클로라이드, 에탄올, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 다음 화합물(B), 전술한 당 에스테르 화합물 1, 에스테르 화합물 1, 미립자 첨가액 1을 하기 기재된 조성이 되도록 도프액을 밀폐 용기에 투입하고, 교반하면서 용해해서 도프액을 제조하였다.

메틸렌 클로라이드 340질량부

에탄올 64질량부

셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세틸기 치환도 1.39, 프로피오닐기 치환도 0.50, 총 치환도 1.89) 100질량부

화합물(B) 5.0질량부

당 에스테르 화합물 1 5.0질량부

에스테르 화합물 1 2.5질량부

미립자 첨가액 1 1질량부

계속해서, 무단 벨트 유연 장치를 사용하고, 상기 도프액을 스테인리스 스틸 벨트 지지체 상에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 스틸 벨트 지지체 상에서, 유연(캐스트)한 필름 중의 잔류 용매량이 75%가 될 때까지 용매를 증발시켜, 스테인리스 스틸 벨트 지지체 상으로부터 박리하였다.

박리한 셀룰로오스 에스테르 필름을, 가로 연신 텐터에서 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 그때의 가로 연신 텐터 오븐의 온도 조건으로서는, 예열 존은 160℃, 연신 존은 165℃, 유지 존은 172℃도, 냉각 존은 110℃로 조정하였다.

계속해서, 필름 양단부의 텐터 클립 자국부를 트리밍하고, 건조 온도는 130℃에서, 긴 필름을 다수의 롤을 사용해서 건조 존 내를 반송시키면서 건조를 종료시킨 후, 권취 공정에서 권회체로서 권취하였다. 이상과 같이 하여, 롤 형상의 긴 필름(긴 필름 원단)을 얻었다.

상기에서 얻어진 셀룰로오스계 수지의 긴 필름을, 도 2에 도시한 연신부(5)를 사용해서 경사 연신하고, 긴 경사 배향 필름 B'를 얻었다. 이때, 필름의 이동 속도를 10m/분, 예열 존 Z1의 온도를 187℃, 연신 존 Z2의 온도를 186℃, 열 고정 존 Z3의 온도를 170℃, 연신 배율을 2.0배로 하여, 두께가 52㎛, 트리밍 처리를 실시한 후의 최종적인 필름 폭이 1800mm가 되도록 하였다. 그 외에는 상술한 시클로올레핀 필름의 제조 방법과 마찬가지의 조건에서 긴 경사 배향 필름 B'를 제조하였다.

(폴리카르보네이트 필름의 제조)

온도계, 교반기, 환류 냉각기 딸린 반응기(용기)에, 먼저, 이온 교환수 152400질량부, 25질량% 수산화나트륨 수용액 84320질량부를 넣었다. 그 후, 상기 용기에, HPLC분석으로 순도 99.8질량%의 9,9-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)플루오렌(비스크레졸 플루오렌) 34848질량부, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(비스페놀 A) 9008질량부 및 히드로술파이트 88질량부를 넣어, 이들을 상기 용기 내의 액체에 용해시켰다.

그 후, 상기 용기에, 염화메틸렌 178400질량부를 더 첨가한 후, 교반 하 15 내지 25℃에서 포스겐 18248질량부를, 60분간 걸쳐서 불어 넣었다. 포스겐의 취입이 종료된 후, 상기 용기 내에, p-tert-부틸 페놀 177.8질량부를 염화메틸렌 2640질량부에 용해한 용액 및 25질량% 수산화나트륨 수용액 10560질량부를 첨가하고, 유화시켰다. 그 후, 트리에틸아민 32질량부를 상기 용기에 가하여, 28 내지 33℃에서 1시간 교반하였다. 그렇게 함으로써, 용기 내의 내용물이 반응하였다.

반응 종료 후, 생성물을 염화메틸렌으로 희석해서 수세한 후, 염산 산성으로 해서 수세하고, 수상의 도전율이 이온 교환수와 거의 동일해진 시점에서, 염화메틸렌 상을 농축, 탈수해서 폴리카르보네이트 농도가 20%인 용액을 얻었다. 이 용액으로부터 용매를 제거하여 얻은 폴리카르보네이트(공중합체 A)는 비스크레졸 플루오렌과 비스페놀 A와의 구성단위 비가 몰비로 70:30이었다(수율 97%). 또한, 이 중합체의 극한 점도는 0.674이며, Tg는 226℃이었다.

이어서, 에탄올 4질량부를 함유하는, 메틸렌 클로라이드와 에탄올과의 혼합 용매 75질량부에 대하여 상기 폴리카르보네이트 25질량부를 25℃에서 교반하면서 용해하고, 투명하고 점조한 도프를 얻었다.

이 도프를, 건조 공기를 송풍해서 노점을 12℃ 이하로 제어한 스테인리스 벨트 위로 유연하고, 박리하였다. 그때의 잔류 용매 농도는 35질량% 이었다. 그 후, 잔류 용매 농도가 2질량%일 때, 폭 유지를 해서 건조시켰다. 그 후, 잔류 용매 농도가 1질량% 이하로 될 때까지 건조시켰다. 그렇게 함으로써, 폴리카르보네이트 필름(긴 필름 C)을 얻었다.

계속해서, 파지한 미연신 필름을 상기 제1, 제2 클립에 의해, 가열 존 내의 예열 존, 연신 존 및 열 고정 존을 통과시킴으로써 가열하고, 폭 방향으로 연신하고, 긴 경사 배향 필름 C'를 얻었다. 또한, 가열 및 연신할 때의 필름 반송 속도를 10m/분으로 하였다. 또한, 연신 전후에서의 필름의 연신 배율을 2배로 하고, 연신 후의 필름 두께가 51㎛, 폭이 1800mm가 되도록 하였다.

이상의 공정에 의해 얻어진 긴 경사 배향 필름 C'를 구성하는 폴리카르보네이트 필름을, PC 필름이라고도 칭한다.

<실시예 1>

COP 필름을 포함하는 긴 경사 배향 필름 A'를, 필름 권취부(9)에 의해 권취하면서, 도 4에서 나타낸 필름 절단 장치(8)(절단 부재(8a))를 폭 방향으로 이동시켜서 소정의 길이마다 절단하였다. 이때, 긴 경사 배향 필름 A'에 대하여 폭 방향의 단위 길이당 5N의 장력을 길이 방향으로 부여한 상태에서, 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 또한, 긴 경사 배향 필름 A'의 절단 중, 길이 방향으로 부여하는 장력은 일정(5N/m)하게 하고, 절단 부재(8a)의 날은 긴 경사 배향 필름 A'의 하면보다도 상면에 먼저 들어가도록 하였다.

(원편광판의 제작)

이어서, 두께 120㎛의 폴리비닐 알코올 필름을, 1축 연신하고(온도 110℃, 연신 배율 5배), 요오드 0.075g, 요오드화칼륨 5g, 물 100g을 포함하는 수용액에 60초간 침지하고, 계속해서 요오드화칼륨 6g, 붕산 7.5g, 물 100g을 포함하는 68℃의 수용액에 침지하였다. 침지 후의 필름을 수세, 건조하고, 편광자를 얻었다. 계속해서, 상기와 같이 해서 얻어진 경사 배향 필름(절단 후의 경사 배향 필름)을 폴리비닐 알코올 5% 수용액을 점착제로서, 상기 편광자의 편면에 접합하였다. 그 때, 편광자의 투과축과 경사 배향 필름의 지상축이 45°가 되도록 접합하였다. 그리고 편광자의 다른 한쪽 면에, 알칼리 비누화 처리를 한 코니카 미놀타 태크 필름 KC6UA(코니카 미놀타 옵토(주)제)를 마찬가지로 접합해서 원편광판을 제작하였다.

<실시예 2>

실시예 2에서는, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 30N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(30N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<실시예 3>

실시예 3에서는, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 80N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(80N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<실시예 4>

실시예 4에서는, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 미절단 영역에 부여되는 장력이 항상 80N/m로 되도록, 권취 롤의 권취 장력(N)을 절단이 진행하는 중에 감소시켰다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<비교예 1>

비교예 1에서는, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 3N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(3N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<비교예 2>

비교예 2에서는, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 150N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(150N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<실시예 5>

실시예 5에서는, 도 8의 방법에 의해 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 즉, 절단 부재를 긴 경사 배향 필름 A'의 상방으로부터 하방으로 이동시켜, 긴 경사 배향 필름 A'를 폭 방향 전체에서 동시에 절단하였다. 그 이외는 실시예 2와 마찬가지이다.

<실시예 6>

실시예 6에서는, 도 9의 방법에 의해 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 즉, 절단 부재를 폭 방향을 포함하는 필름 단면 내에서 회전시켜, 긴 경사 배향 필름 A'의 폭 방향의 일단부측과 타단부측에서 시간차가 발생하도록 해서 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 그 이외는 실시예 2와 마찬가지이다.

<실시예 7>

실시예 7에서는, 도 10a의 방법에 의해 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 즉, 절단 부재를 폭 방향으로 이동시켜서 긴 경사 배향 필름 A'를 절단할 때에, 절단 부재의 날이 긴 경사 배향 필름 A'의 상면과 하면의 양면에 대하여 동시에 들어가도록 하여, 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 그 외에는 실시예 2와 마찬가지이다.

<실시예 8>

실시예 8에서는, 도 11a의 방법에 의해 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 즉, 절단 부재를 폭 방향으로 이동시켜서 긴 경사 배향 필름 A'를 절단할 때에, 절단 부재의 날을 긴 경사 배향 필름 A'의 상면측에 설치하고, 하면측에 롤을 설치하고, 하면측에 설치한 롤에 밀착한 긴 경사 배향 필름 A'의 상면으로부터 절단 부재로서의 로터리 커터를 필름에 눌러서, 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하였다. 그 이외는 실시예 2와 마찬가지이다.

<실시예 9>

실시예 9에서는, 셀룰로오스 필름을 포함하는 긴 경사 배향 필름 B'를, 필름 권취부(9)에 의해 권취하면서, 도 4에서 나타낸 필름 절단 장치(8)(절단 부재(8a))를 폭 방향으로 이동시켜서 소정의 길이마다 절단하였다. 이때, 긴 경사 배향 필름 B'의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 미절단 영역에 부여되는 장력이 항상 80N/m로 되도록, 권취 롤의 권취 장력(N)을 절단이 진행하는 중에 감소시켰다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<비교예 3>

비교예 3에서는, 긴 경사 배향 필름 B'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 3N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(3N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<실시예 10>

실시예 10에서는, PC 필름을 포함하는 긴 경사 배향 필름 C'를, 필름 권취부(9)에 의해 권취하면서, 도 4에서 나타낸 필름 절단 장치(8)(절단 부재(8a))를 폭 방향으로 이동시켜서 소정의 길이마다 절단하였다. 이때, 긴 경사 배향 필름 C'의 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 미절단 영역에 부여되는 장력이 항상 80N/m로 되도록, 권취 롤의 권취 장력(N)을 절단이 진행하는 중에 감소시켰다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<비교예 4>

비교예 4에서는, 긴 경사 배향 필름 C'의 폭 방향으로의 절단 시에, 길이 방향으로 부여하는 장력을, 폭 방향의 단위 길이당 3N으로 하고, 절단 중에는 장력을 일정(3N/m)하게 하였다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지이다.

<휘점의 평가>

실시예 1 내지 10, 비교예 1 내지 4에서 얻어진 원편광판을 거울 위에 설치하였다. 이때, 원편광판의 편광자보다도 경사 배향 필름이 거울측이 되게 원편광판을 설치하였다. 그리고, 원편광판에 대하여 상방(거울과는 반대측)으로부터 광을 비추고, 반사광의 누설을 나타내는 휘점을 육안으로 관찰하였다. 이때, 휘점이 없고, 반사광의 누설이 없는 경우에는, 전체면이 균일한 흑색 표시가 된다.

상기와 같은 휘점 관찰을, 실시예 1 내지 10, 비교예 1 내지 4에서 얻어진 원편광판 10장에 대해서 반복해 행하고, 휘점 평가를 이하의 기준에 기초해 행했다.

A: 10장 모두의 원편광판에 있어서, 경사 배향 필름의 길이 방향의 선두 및 최후미에 상당하는 부분에서 휘점이 전혀 관찰되지 않았다.

B: 10장 중 1장의 원편광판에 있어서, 경사 배향 필름의 길이 방향의 선두 및 최후미에 상당하는 부분에서 휘점이 1 내지 3개 관찰되었다.

C: 10장 중 2 내지 5장의 원편광판에 있어서, 경사 배향 필름의 길이 방향의 선두 및 최후미에 상당하는 부분에서 휘점이 1 내지 10개 관찰되었다.

D: 10장 중의 6 내지 9장의 원편광판에 있어서, 경사 배향 필름의 길이 방향의 선두 및 최후미에 상당하는 부분에서 휘점이 1 내지 15개 관찰되었다.

E: 10장 모두의 원편광판에 있어서, 경사 배향 필름의 길이 방향의 선두 및 최후미에 상당하는 부분에서 휘점이 관찰되었다.

표 1은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2의 원편광판에 대해서, 휘점의 평가 결과를 나타내고 있다.

표 1에서, 비교예 1 및 2의 원편광판에서는, 휘점이 많이 발생하였지만, 이것은 긴 경사 배향 필름 A'의 절단시에 길이 방향으로 부여하는 장력이 3N/m로 너무 작거나, 150N/m로 너무 크거나 하기 때문에, 절단시에 필름 위치가 어긋나거나, 배향 방향으로의 터짐이 벌어지기 쉬워져, 결과적으로, 휘점의 원인이 되는 절분이 발생하기 쉽게 되어 있기 때문이라고 생각된다.

이에 비해, 실시예 1 내지 4에서는, 휘점 평가로서 양호한 결과가 얻어졌다. 이것은 필름 절단시에 5 내지 80N/m의 장력을 길이 방향으로 부여하고, 필름에 적당한 텐션을 부여함으로써, 절단 시의 필름의 위치 어긋남이나 배향 방향으로의 터짐을 억제할 수 있고, 이에 의해 절분 발생을 억제할 수 있었기 때문이라고 생각된다.

또한, 표 1의 결과로부터, 필름 절단 시에 길이 방향으로 부여되는 장력의 상한이 80N/m와 150N/m 사이라면, 절단 시의 필름의 위치 어긋남이나 배향 방향으로의 터짐을 억제해서 절분 발생을 억제할 수 있음이 용이하게 추측된다. 이러한 장력의 상한으로서는 예를 들어, 80N/m와 150N/m 사이의 100N/m를 생각할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 3과 같이, 필름에 대하여 길이 방향으로 부여하는 장력이 폭 방향으로의 절단의 진행에 관계없이 일정한 경우에도, 휘점의 발생을 억제하는 효과가 있지만, 특히 실시예 4와 같이, 폭 방향으로의 절단의 진행에 따라 길이 방향으로 부여하는 장력을 감소시킴으로써, 휘점의 발생을 억제하는 효과가 증대하였다. 이것은 폭 방향으로의 절단이 진행하는 데 수반하여, 필름의 미절단 영역에 걸리는 장력이 감소하여, 필름이 터지기 어려워져, 절분 발생이 더욱 억제되었기 때문이라고 생각된다.

또한, 표 2는 실시예 5 내지 8의 원편광판에 대해서, 휘점의 평가 결과를 나타내고 있다.

표 2에서, 절단 부재가 상하 방향으로 이동할 경우에는, 폭 방향에서 시간차가 발생하도록 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하는 것보다도, 시간차가 발생하지 않도록 긴 경사 배향 필름 A'를 절단하는 쪽이, 휘점의 발생을 억제하는 효과가 높다고 할 수 있다(실시예 5, 6 참조). 이것은, 절단 시에 폭 방향으로 시간차가 발생하지 않음으로써, 절단 중에 길이 방향에 걸리는 장력의 부하 시간이 적어지고, 이에 의해 절단 시의 절분 발생이 억제되었기 때문이라고 생각된다.

또한, 절단 부재가 폭 방향으로 이동할 경우에는, 실시예 7 및 8과 같이, 긴 경사 배향 필름 A'를 상하 방향으로부터 절단 부재와 절단 부재(또는 롤)로 물면서 절단함으로써, 절단 시에 긴 경사 배향 필름 A'가 느슨하지 않고, 슬리팅 포인트가 안정되기 때문에, 휘점의 발생을 억제하는 효과가 높아진 것이라고 생각된다.

또한, 표 3은 실시예 9 내지 10, 비교예 3 내지 4의 원편광판에 대해서, 휘점의 평가 결과를 나타내고 있다.

표 3에서, 긴 경사 배향 필름이 셀룰로오스 에스테르 필름이나 PC 필름으로 구성되는 경우에도, 휘점 평가에서 COP 필름의 경우와 마찬가지의 결과가 얻어지는 것을 알 수 있다. 이 점에서, 셀룰로오스 에스테르 필름이나 PC 필름에 대해서도, 필름의 길이 방향으로 적당한 텐션을 부여해서 필름을 폭 방향으로 절단함으로써, 절단 시의 필름의 위치 어긋남이나 배향 방향으로의 터짐을 억제하여, 절분의 발생을 억제할 수 있다고 할 수 있다.

이상, 실시예 1 내지 10에 의하면, 긴 경사 배향 필름에 대하여 5 내지 100N/m의 장력을 길이 방향으로 부여한 상태에서, 긴 경사 배향 필름을 폭 방향으로 절단함으로써, 휘점의 원인이 되는 절분의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 상기 장력이 5 내지 80N/m라면, 상기한 효과를 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 각 실시예에서는, 긴 경사 배향 필름을 단체로 폭 방향으로 절단하였지만, 긴 경사 배향 필름에 긴 편광 필름을 접합해서 긴 형상의 원편광판을 먼저 형성하고, 이 원편광판을 폭 방향으로 절단해도, 상기와 마찬가지의 평가 결과가 얻어지는 것을 알았다.

또한, 각 실시예에서는, 긴 경사 배향 필름으로서, 시클로올레핀 중합체 필름, 셀룰로오스 에스테르 필름, 폴리카르보네이트 필름을 사용하였지만, 다른 수지 재료(예를 들어, 아크릴)를 포함하는 필름을 사용한 경우에도, 필름에 적당한 텐션을 부여해서 절단함으로써, 상기와 마찬가지의 평가 결과가 얻어지는 것을 알았다.

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

8a 절단 부재
9a 권취 롤
10 인취 롤
11 닙 롤(인취 롤)
12 석션 롤(인취 롤)
F 필름(긴 경사 배향 필름, 긴 광학 필름)

Claims (11)

1. 서로 직교하는 길이 방향 및 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름을 포함하는 긴 광학 필름을 절단하여, 개개의 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법이며,
   상기 긴 광학 필름의 상기 폭 방향의 길이를 S₁(m)이라 하고, 상기 긴 광학 필름에 대하여 상기 길이 방향으로 부여하는 장력을 Q(N)라 했을 때,
   Q/S₁이 5 내지 100N/m가 되도록 상기 긴 광학 필름에 장력 Q를 부여한 상태에서, 절단 부재에 의해 상기 긴 광학 필름을, 상기 폭 방향을 포함하는 단면을 따라 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 긴 광학 필름의 절단 중에 있어서, 상기 장력 Q는 일정한 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단할 때에, 상기 절단 부재에 의해 절단된 영역을 제외한 미절단 영역의 상기 폭 방향의 길이를 S₂(m)라 했을 때,
   상기 폭 방향으로의 절단 진행에 수반하여, Q/S₂가 5 내지 100N/m의 범위에 들어가도록, 상기 장력 Q를 감소시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   인취 롤에 의해, 상기 폭 방향의 단위 길이당 100N을 초과하는 장력으로 상기 긴 광학 필름을 인취하고, 인취된 상기 긴 광학 필름에 대하여, 권취 롤에 의해 상기 장력 Q를 부여하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 인취 롤은 상기 긴 광학 필름을 물어서 반송하는 닙 롤인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 인취 롤은 상기 긴 광학 필름을 흡인하면서 반송하는 석션 롤인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 긴 광학 필름의 상면측 및 하면측에 상기 절단 부재를 배치하고, 각 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 긴 광학 필름의 상면측에 상기 절단 부재를 배치하고, 하면측에 수용부를 배치하고, 상기 수용부에서 상기 긴 광학 필름을 수용하면서, 상기 절단 부재를 상기 폭 방향으로 이동시켜서 상기 긴 광학 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 긴 광학 필름의 두께는 10㎛ 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴 광학 필름의 상기 폭 방향의 길이는 1000mm 내지 3000mm인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴 광학 필름은, 상기 긴 경사 배향 필름에 대하여 상기 폭 방향으로 투과축을 갖는 긴 형상의 편광 필름이 부착된 적층 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

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