KR20170071423A - 광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

광학 필름(F)의 제조 방법은, 절단 공정을 갖는다. 절단 공정에서는, 긴 경사 배향 필름의 폭 방향의 양단부(Ta)·(Tb)를 각각 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)에 의해 절단한다. 절단하고 남은 부분은 광학 필름(F)으로서 취득된다. 상기 절단 공정에서는, 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b) 각각에 있어서, 하측 날(10b)에 대한 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 하측 날(10b)에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상측 날(10a)을 기울임에 따라서, 상측 날(10a)의 상기 토우각을 형성하는 면(S)과 긴 경사 배향 필름(F)의 배향 방향이 이루는 각도 θ가 작아지는 측에 상측 날(10a)을 배치하고, 하측 날(10b)과 상측 날(10a)로 긴 경사 배향 필름(F)을 물어서 절단한다.

Description

광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치{OPTICAL FILM MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은 긴 경사 배향 필름의 폭 방향의 양단부를 절단하고, 나머지 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 방법과, 상기 광학 필름의 제조 장치에 관한 것이다.

긴 광학 필름은, 예를 들어 용액 유연 제막법이나 용융 유연 제막법에 의해 제조된다. 제조된 광학 필름의 폭 방향의 양단부는, 막 두께가 불균일하거나, 단부면의 형상이 불균일하기 때문에, 절단 장치에 의해 잘라 버려진다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 원형의 상측 날과 원형의 하측 날을 사용하여 광학 필름의 양단부를 잘라 버리도록 하고 있다.

일본 특허 공개 제2009-154252호 공보(청구항 1, 도 1, 도 2 등 참조)

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

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

이때, 상기 연신 필름으로서, 길이 방향 및 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신한 긴 경사 연신 필름(긴 경사 배향 필름이라고도 한다)을 사용함으로써, 긴 편광 필름과 긴 경사 배향 필름을 롤·투·롤 방식으로 접합하여 원편광판을 제조할 수 있기 때문에, 원편광판의 생산성이 비약적으로 향상된다. 따라서, 이러한 긴 경사 배향 필름의 제조가, 최근에 활발히 행해지고 있다.

상기 긴 경사 배향 필름에 있어서도, 폭 방향의 양단부는 막 두께가 불균일하기 때문에, 제조 후에 절단 장치에 의해 잘라 떨어뜨려진다. 그러나, 종래의 절단 장치로 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하면, 절단 후에 남은 광학 필름을 권취했을 때에, 권 단부면에 매우 근소한 권취 코어 방향의 어긋남이 발생하고 있어, 절단 후의 광학 필름이 사행하면서 권취되었음을 알게 되었다. 또한, 절단 후에 남는 광학 필름(제품부)의 폭 방향의 편측 단부에, 수염형의 섬유형 이물(이하, 간단히 수염이라고 칭한다)이나 보풀 일기가 나타난다는 것을 알게 되었다. 이것은, 긴 경사 배향 필름의 배향 방향이, 길이 방향 및 폭 방향에 대하여 경사 방향이기 때문에, 절단 장치에 의해 긴 경사 배향 필름을 길이 방향을 따라서 절단할 때에, 긴 경사 배향 필름의 배향이 저항으로 되어, 긴 경사 배향 필름이 절단 장치(상측 날, 하측 날)에 대하여 상대적으로 배향 방향으로 튕겨지기 쉬워져, 이에 의해 긴 경사 배향 필름의 잘림 상태가 나빠진 것이 원인이라 생각된다. 긴 경사 배향 필름의 잘림 상태가 나쁘면, 절단 시에 광학 필름에 파단이 발생하는 것도 염려된다. 상술한 절단 후의 광학 필름의 사행은, 절단 시에 긴 경사 배향 필름이 배향 방향으로 튕겨진 것이 원인이라 생각된다.

상술한 특허문헌 1에서는, 긴 경사 배향 필름의 절단에 대해서는 일절 검토되어 있지 않고, 절단 대상이 긴 경사 배향 필름일 때에, 절단 후의 경사 배향한 광학 필름의 단부에 있어서의 수염이나 보풀 일기의 발생, 및 절단 시의 광학 필름의 파단을 억제할 수 없다고 생각된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하여 광학 필름을 취득하는 경우에 있어서, 광학 필름의 단부에 있어서의 수염이나 보풀 일기의 발생, 및 절단 시의 광학 필름의 파단을 억제할 수 있는, 광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은, 이하의 광학 필름의 제조 방법 또는 제조 장치에 의해 달성된다.

즉, 본 발명의 일측면에 관한 광학 필름의 제조 방법은, 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 제1 절단부 및 제2 절단부에 의해 절단하는 절단 공정을 갖고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 방법이며,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,

상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,

상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사진 제2 날을 포함하고,

상기 절단 공정에서는,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날을 배치하고, 상기 제1 날과 상기 제2 날로 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단한다.

본 발명의 다른 측면에 관한 광학 필름의 제조 장치는, 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 절단하는 제1 절단부 및 제2 절단부를 구비하고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 장치이며,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,

상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,

상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사져 있음과 함께, 상기 제1 날과의 사이에서 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 제2 날을 포함하고,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날이 배치되어 있다.

상기 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 폭 방향에 있어서, 제2 날이, 제1 날에 대하여 긴 경사 배향 필름의 배향 방향으로 보다 가까워지는 측에 위치하여 긴 경사 배향 필름을 절단하기 때문에, 제1 날에 대하여 상기와는 반대측에 제2 날을 배치하여 절단하는 경우에 비하여, 긴 경사 배향 필름의 배향에 의한 절단 시의 저항을 억제할 수 있다. 이에 의해, 절단 시에, 긴 경사 배향 필름이 제1 절단부 및 제2 절단부에 대하여 상대적으로 배향 방향으로 튕겨지기 어려워져, 긴 경사 배향 필름의 잘림 상태를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하여 광학 필름을 취득하는 경우에도, 광학 필름의 단부에 있어서의 수염이나 보풀 일기의 발생, 및 절단 시의 광학 필름의 파단을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 광학 필름의 제조 장치의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 상기 제조 장치가 구비하는 연신부의 레일 패턴의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 상기 제조 장치가 구비하는 필름 절단 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 4는 상기 필름 절단 장치의 평면도이다.
도 5는 참고예의 필름 절단 장치의 평면도이다.
도 6은 상기 제조 장치로 제조된 광학 필름이 적용되는 일례로서의 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은 상기 광학 필름이 적용되는 다른 예로서의 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

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

본 실시 형태에 따른 광학 필름의 제조 방법은, 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 제1 절단부 및 제2 절단부에 의해 절단하는 절단 공정을 갖고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 방법이다. 상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각, 상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과, 상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사진 제2 날을 포함한다. 상기 절단 공정에서는, 상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날을 배치하고, 상기 제1 날과 상기 제2 날로 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단한다.

또한, 본 실시 형태에 따른 광학 필름의 제조 장치는, 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 절단하는 제1 절단부 및 제2 절단부를 구비하고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 장치이다. 상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각, 상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과, 상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사져 있음과 함께, 상기 제1 날과의 사이에서 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 제2 날을 포함한다. 상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날이 배치되어 있다.

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

본 실시 형태에 있어서, 길다란, 필름의 폭에 대하여 적어도 5배 정도 이상의 길이를 갖는 것을 말하고, 바람직하게는 10배 또는 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤형으로 권회되어서 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것(필름 롤)을 생각할 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 권취하여 권회체로 하고, 이 권회체로부터 긴 필름을 경사 연신 공정에 공급하여 제조하도록 해도 되고, 제막 후의 긴 필름을 권취하는 일 없이, 제막 공정으로부터 연속하여 경사 연신 공정에 공급하여 제조할 수도 있다. 제막 공정과 경사 연신 공정을 연속하여 행하는 것은, 연신 후의 필름 막 두께나 광학값의 결과를 피드백하여 제막 조건을 변경하여, 원하는 긴 경사 배향 필름을 얻을 수 있으므로 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 적절히 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서의 설명에 있어서, 긴 필름이라고 기재한 경우에는, 경사 연신 공정에서의 연신 대상으로 되는 긴 필름을 가리키고, 경사 연신 후의 긴 경사 배향 필름과는 구별되는 것으로 한다.

<긴 필름에 대해서>

본 실시 형태의 광학 필름의 제조 장치(상세는 후술)에서 연신 대상으로 되는 긴 필름으로서는, 특별히 한정되지 않고 열가소성 수지로 구성되어 있는 필름이라면 무엇이든지 좋지만, 예를 들어, 연신 후의 필름을 광학 용도로 사용하는 경우에는, 원하는 파장에 대하여 투명한 성질을 갖는 수지로 이루어지는 필름이 바람직하다. 이러한 수지로서는, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 지환 구조를 갖는 올레핀 폴리머계 수지(지환식 올레핀 폴리머계 수지, 간단히 환상 올레핀계 수지라고도 한다), 셀룰로오스에스테르계 수지 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 투명성이나 기계 강도 등의 관점에서, 폴리카르보네이트계 수지, 지환식 올레핀 폴리머계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지가 바람직하다. 그 중에서도, 광학 필름으로 한 경우의 위상차를 조정하는 것이 용이한, 지환식 올레핀 폴리머계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지가 더욱 바람직하다. 따라서, 이하에, 본 실시 형태에 있어서 바람직하게 사용되는 지환식 올레핀 폴리머계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지에 대하여 설명한다.

〔지환식 올레핀 폴리머계 수지〕

지환식 올레핀 폴리머계 수지로서는, 일본 특허 공개 평05-310845호 공보에 기재되어 있는 환상 올레핀 랜덤 다원 공중합체, 일본 특허 공개 평05-97978호 공보에 기재되어 있는 수소 첨가 중합체, 일본 특허 공개 평11-124429호 공보에 기재되어 있는 열가소성 디시클로펜타디엔계 개환 중합체 및 그의 수소 첨가물 등을 채용할 수 있다.

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

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

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

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

상기와 같은 노르보르넨계 수지를 사용한 긴 필름을 성형하는 방법으로서는, 후술하는 용액 유연법(용액 제막법)이나 용융 유연법(예를 들어 용융 압출법)의 제조 방법이 바람직하다. 용융 압출법으로서는, 다이스를 사용하는 인플레이션법 등을 들 수 있지만, 생산성이나 두께 정밀도가 우수한 점에서 T다이를 사용하는 방법이 바람직하다.

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

구체적으로는, 1) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스로부터 압출된 시트형의 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 시트형의 열가소성 수지로부터 10mm 이내의 분위기의 온도를 특정한 온도로 가온하는 방법; 4) 관계를 만족하도록 다이스로부터 압출된 시트형의 열가소성 수지를 50kPa 이하의 압력 하에서 냉각 드럼에 밀착시켜서 인취하는 방법; 5) 용융 압출법으로 긴 필름을 제조할 때에, 다이스 개구부로부터 압출된 시트형의 열가소성 수지에, 최초로 밀착하는 냉각 드럼의 인취 속도와의 속도차가 0.2m/s 이하인 바람을 분사하는 방법;을 들 수 있다.

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

〔셀룰로오스에스테르계 수지〕

셀룰로오스에스테르계 수지 필름으로서는, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 셀룰로오스아실레이트를 함유하고, 또한, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 들 수 있다.

식 (1) 2.0≤Z1<3.0

식 (2) 0≤X<3.0

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

이하, 일반식 (A)에 대하여 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 나타낸다.)

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

R₁, R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. R₁, R₂ 및 R₃로 표시되는 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-메톡시페닐카르보닐옥시기 등), 아미노기(아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기 등), 아실아미노기(포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기 등), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기 등), 머캅토기, 알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기 등), 술파모일기(N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'페닐카르바모일)술파모일기 등), 술포기, 아실기(아세틸기, 피발로일벤조일기 등), 카르바모일기(카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기 등)를 들 수 있다.

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

R₃로서, 바람직하게는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 헤테로환기, 히드록실기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 시아노기, 아미노기이며, 더욱 바람직하게는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 시아노기, 알콕시기이다.

Wa 및 Wb는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는데,

(I) Wa 및 Wb가 서로 결합하여 환을 형성해도 되고,

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

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

Wa 및 Wb로 표시되는 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-메톡시페닐카르보닐옥시기 등), 아미노기(아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기 등), 아실아미노기(포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기 등), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기 등), 머캅토기, 알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기 등), 술파모일기(N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'페닐카르바모일)술파모일기 등), 술포기, 아실기(아세틸기, 피발로일벤조일기 등), 카르바모일기(카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기 등)을 들 수 있다.

상기 치환기는, 또한 상기 기로 치환되어 있어도 된다.

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

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

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

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

Y는 치환기를 나타낸다. Y로 표시되는 치환기의 예로서는, 상기 Wa 및 Wb로 표시되는 치환기의 구체예와 동의이다. 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 포함하는 헤테로환기를 들 수 있고, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기가 바람직하다.

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

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

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

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

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

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

(III) Wa 및 Wb 중 적어도 하나가 알케닐기 또는 알키닐기인 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 폴리머와의 상용성이 양호하다.

화학식 A로 표시되는 화합물은, 원하는 파장 분산성, 및 번짐 방지성을 부여하기에도 적당량을 조정하여 함유할 수 있는데, 첨가량으로서는 셀룰로오스 유도체에 대하여 1 내지 15질량％ 포함하는 것이 바람직하고, 특히, 2 내지 10질량％ 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 상기 셀룰로오스 유도체에 충분한 파장 분산성, 및 번짐 방지성을 부여할 수 있다.

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

(셀룰로오스아실레이트에 대해서)

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

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

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

구체적으로는, 셀룰로오스아실레이트로서는, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트부티레이트 또는 셀룰로오스아세테이트프탈레이트와 같은 아세틸기 이외에 프로피오네이트기, 부티레이트기 또는 프탈릴기가 결합한 셀룰로오스의 혼합 지방산에스테르를 사용할 수 있다. 또한, 부티레이트를 형성하는 부티릴기는, 직쇄여도 되고, 분지되어 있어도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 셀룰로오스아실레이트로서, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 또는 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트가 특히 바람직하게 사용된다.

또한, 상기 셀룰로오스아실레이트는, 다음의 수식 (i) 및 수식 (ii)를 동시에 충족하는 것이 바람직하다.

식 (i) 2.0≤X+Y<3.0

식 (ii) 0≤X<3.0

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

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

상술한 것 중에서도, 특히 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트가, 셀룰로오스아실레이트로서 바람직하게 사용된다. 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트에서는, 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.

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

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

용매: 메틸렌클로라이드;

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

칼럼 온도: 25℃;

시료 농도: 0.1질량％ ;

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사 제조);

펌프: L6000(히타치 세이사쿠쇼 가부시키가이샤 제조);

유량: 1.0ml/min

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

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

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

합성한 셀룰로오스아실레이트의 세정을 충분히 행함으로써, 잔류 황산 함유량 및 유리산 함유량을 상기 범위로 할 수 있어, 바람직하다.

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

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

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

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

또한, 철(Fe) 성분의 함유량, 칼슘(Ca) 성분의 함유량, 마그네슘(Mg) 성분의 함유량 등의 금속 성분의 함유량은, 절건(絶乾)한 셀룰로오스아실레이트를 마이크로다이제스트 습식 분해 장치로 황질산으로 분해하고, 알칼리 용융으로 전처리를 행한 후, ICP-AES(유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석 장치)를 사용하여 분석할 수 있다.

〔폴리카르보네이트계 수지〕

폴리카르보네이트계 수지로서는, 특별히 한정없이 다양한 것을 사용할 수 있고, 화학적 성질 및 물성의 점으로부터 방향족 폴리카르보네이트 수지가 바람직하고, 특히 비스페놀 A계 폴리카르보네이트 수지가 바람직하다. 그 중에서도, 비스페놀 A에 벤젠환, 시클로헥산환, 및 지방족 탄화수소기 등을 도입한 비스페놀 A 유도체를 사용한 것이 보다 바람직하다. 또한, 비스페놀 A의 중앙의 탄소에 대하여 비대칭으로 상기 관능기가 도입된 유도체를 사용하여 얻어진, 단위 분자 내의 이방성을 감소시킨 구조의 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다. 이러한 폴리카르보네이트 수지로서는, 예를 들어, 비스페놀 A의 중앙의 탄소의 2개의 메틸기를 벤젠환으로 치환한 것, 비스페놀 A의 각각의 벤젠환의 하나의 수소를 메틸기나 페닐기 등으로 중앙 탄소에 대하여 비대칭으로 치환한 것을 사용하여 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 예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-215465호 공보, 일본 특허 공개 제2006-91836호 공보, 일본 특허 공개 제2005-121813호 공보, 일본 특허 공개 제2003-167121호 공보, 일본 특허 공개 제2009-126128호 공보, 일본 특허 공개 제2012-31369호 공보, 일본 특허 공개 제2012-67300호 공보, 국제 공개 제00/26705호 등에 기재되어 있는 폴리카르보네이트계 수지를 들 수 있다.

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

폴리카르보네이트계 수지는, 유리 전이점(Tg)이 110℃ 이상이며, 흡수율(23℃ 수중, 24시간의 조건에서 측정한 값)이 0.3％ 이하의 것이면 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, 그 중에서도 용액 유연법이나 용융 유연법이 바람직하다.

<첨가제>

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

(가소제)

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

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

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

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

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

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

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

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

식 중, R₁ 내지 R₈은, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 22의 알킬 카르보닐기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 22의 아릴 카르보닐기를 나타낸다. R₁ 내지 R₈은, 동일해도 되고, 상이해도 된다.

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

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

(리타데이션 조정제)

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

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

(폴리머 또는 올리고머)

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

(매트제)

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

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

미립자로서는, 규소를 포함하는 것이 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다. 본 실시 형태에 바람직한 이산화규소의 미립자로서는, 예를 들어, 닛본 에어로실(주) 제조의 에어로실R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600(이상 닛본 에어로실(주) 제조)의 상품명으로 시판되고 있는 것을 들 수 있고, 에어로실200V, R972, R972V, R974, R202, R812를 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리머의 미립자의 예로서는, 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지를 들 수 있다. 실리콘 수지가 바람직하고, 특히 삼차원의 망상 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 수지로서는, 예를 들어, 토스펄103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(도시바 실리콘(주) 제조)을 들 수 있다.

이산화규소의 미립자는, 1차 평균 입자 직경이 20nm 이하이고, 또한 겉보기 비중이 70g/L 이상인 것이 바람직하다. 1차 입자의 평균 직경이 5 내지 16nm인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 12nm인 것이 더욱 바람직하다. 1차 입자의 평균 직경이 작은 쪽이, 헤이즈가 낮고 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 형태에 있어서의 매트제의 첨가량은, 긴 필름 1㎡당 0.01 내지 1.0g이 바람직하고, 0.03 내지 0.3g이 보다 바람직하고, 0.08 내지 0.16g이 더욱 바람직하다.

(기타 첨가제)

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

<긴 필름의 특성>

(장력 연화점)

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

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

(치수 변화율)

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

(결점)

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

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

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

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

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

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

(전체 광선 투과율)

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

<긴 필름의 제막법>

상술한 수지를 포함하는 본 실시 형태의 긴 필름은, 이하에 나타내는 용액 유연 제막법, 용융 유연 제막법 중 어느 것으로도 제막할 수 있다. 또한, 여기에서는, 긴 필름이 셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 경우에 대하여 설명하지만, 다른 수지를 포함하는 경우도 마찬가지이다.

긴 필름을 용액 유연 제막법으로 제조하는 경우, 셀룰로오스에스테르계 수지의 긴 필름의 원료 용액인 도프를, 유연 다이에 의해 회전 금속제 엔드리스 벨트로 이루어지는 지지체 상에 유연한다. 유연에 의해 지지체 상에 형성된 도프막 즉 웹은, 지지체 상을 약 한바퀴 돌면, 박리 롤에 의해 박리된다. 박리된 웹(필름)은 텐터로 이루어지는 연신 장치에 도입된다.

긴 필름을 용융 유연 제막법으로 제조하는 경우, T다이를 사용한 압출 방법에서는, 폴리머를 용융 가능한 온도에서 용융하고, T다이로부터 필름형(시트형)으로 냉각 드럼 상에 압출하고, 냉각 고화하고 냉각 드럼으로부터 필름을 박리한다. 박리된 필름은, 텐터로 이루어지는 연신 장치에 도입된다.

이하, 각 제막법의 상세에 대하여 설명한다.

〔용액 유연 제막법〕

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

여기서, 먼저, 셀룰로오스에스테르의 용해는, 용해 가마 중에서의 교반 용해 방법, 가열 용해 방법, 초음파 용해 방법 등의 수단이 통상 사용되고, 가압 하에서, 용제의 상압에서의 비점 이상이고 또한 용제가 비등하지 않는 범위의 온도에서 가열하고, 교반하면서 용해하는 방법이, 겔이나 덩어리라고 불리는 괴상 미용해물의 발생을 방지하기 때문에, 더 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 평9-95538호 공보에 기재된 냉각 용해 방법, 또는 일본 특허 공개 평11-21379호 공보에 기재된 고압 하에서 용해하는 방법 등을 사용해도 된다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

여기서, 잔류 용매량은, 다음의 식으로 나타낼 수 있다.

잔류 용매량(질량％)={(M-N)/N}×100

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

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

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

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

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

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

특히, 지지체로부터 박리한 후의 건조 공정에서는, 용매의 증발에 의해 웹은 폭 방향으로 수축하려고 한다. 고온도에서 건조할수록 수축이 커진다. 이 수축은 가능한 한 억제하면서 건조하는 것이, 완성된 필름의 평면성을 양호하게 함에 있어서 바람직하다. 이 점으로부터, 예를 들어, 일본 특허 공개 소62-46625호 공보에 개시되어 있는 건조 전 공정 또는 일부의 공정을 폭 방향으로 클립으로 웹의 폭 양단을 폭 유지하면서 건조시키는 방법(텐터 방식)이 바람직하다.

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

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

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

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

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

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

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

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

이와 같이, 웹의 건조 공정에 있어서는, 지지체로부터 박리한 웹을 더 건조하고, 최종적으로, 잔류 용매량을 3질량％ 이하, 바람직하게는 1질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 이하로 하는 것이, 치수 안정성이 양호한 필름을 얻는데 있어서 바람직하다.

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

또한, 반송 건조 공정을 종료한 셀룰로오스에스테르계 수지의 긴 필름에 대하여 권취 공정에 도입하기 전단에 있어서, 엠보스 가공 장치에 의해, 셀룰로오스에스테르계 수지의 긴 필름의 양쪽 측연부에 엠보싱을 형성하는 가공을 행하는 것이 바람직하다. 엠보스 가공 장치로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소63-74850호 공보에 기재되어 있는 장치를 이용할 수 있다.

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

권취 후의 긴 필름의 막 두께는, 사용 목적에 따라 상이한데, 막 두께 범위는 20 내지 200㎛이고, 최근의 얇아지는 점을 감안하면 30 내지 120㎛의 범위가 바람직하고, 특히 40 내지 100㎛의 범위가 바람직하다.

〔용융 유연 제막법〕

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

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

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

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

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

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

이러한 용융 유연 제막법으로 성형된 열가소성 수지의 긴 필름은, 용액 유연 제막법으로 성형된 긴 필름과 달리, 두께 방향 리타데이션(Rt)이 작다는 특징이 있어, 용액 유연 제막법과는 다른 연신 조건이 필요하게 되는 경우도 있다. 원하는 광학 물성을 얻기 위해서는, 경우에 따라서는, 필름의 진행 방향의 연신과 필름 폭 방향의 연신 양자를 동시 또는 순차적으로 행하는 경우도 있다. 또한, 경우에 따라서는, 필름 폭 방향의 연신만 하는 경우도 있다. 이 연신 조작에 의해 분자가 배향되어, 필름이 필요한 리타데이션값으로 조정된다.

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

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

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

<긴 필름의 사양>

본 실시 형태에 있어서의 긴 필름의 두께는, 1 내지 400㎛, 바람직하게는 20 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 30 내지 120㎛이며, 특히 40 내지 100㎛의 범위인 것이 바람직하다.

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

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

긴 필름으로서는, 무배향의 것을 사용해도 되고, 미리 배향을 갖는 필름이 공급되어도 된다. 또한, 필요하면 긴 필름의 배향의 폭 방향 분포가 활형, 소위 보잉을 이루고 있어도 된다. 요는, 긴 필름의 배향 상태를, 후속 공정의 연신이 완료된 위치에 있어서의 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 연신하여 긴 경사 배향 필름(경사 연신 필름)을 제조하는, 경사 배향 필름의 제조 방법 및 제조 장치에 대하여 설명한다.

<광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치>

이어서, 상술한 긴 필름을 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신하여 긴 경사 배향 필름을 제조하고, 그 경사 배향 필름의 폭 방향의 양단부를 절단하여 제거하고, 나머지 제품부를 광학 필름으로서 취득하는, 광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치에 대하여 설명한다.

(장치의 개요)

도 1은, 광학 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) 및 필름 절단 장치(8)의 상세에 대해서는 후술한다.

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

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

반송 방향 변경부(3)에서 긴 필름의 반송 방향을 상기와 같이 변경함으로써, 제조 장치(1) 전체의 폭을 보다 좁게 하는 것이 가능하게 되는 것 이외에, 필름의 송출 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되고, 막 두께, 광학값의 변동이 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)으로 하면, 연신부(5)에 있어서 긴 필름의 폭 방향의 양단부를 끼우는 좌우의 클립(파지구)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 있도록, 슬라이드 및 선회 가능하게 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 반송 방향 변경부(3)의 설치를 생략한 구성으로 할 수도 있다.

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

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

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

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

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

따라서, 연신부(5)의 입구에 가장 가까운 가이드 롤(4)의 좌우 필름 장력차가 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 파지구에 의한 필름의 파지가 안정되어, 파지구 어긋남 등의 장해의 발생을 적게 할 수 있다. 또한, 연신부(5)에 의한 경사 연신 후의 필름의 폭 방향에 있어서의 물성을 안정시킬 수 있다.

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

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

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

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

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

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

필름 권취부(9)는 연신부(5)로부터 반송 방향 변경부(7) 및 필름 절단 장치(8)를 통하여 반송되는 필름(광학 필름)을 권취하는 것이며, 예를 들어 와인더 장치, 어큠 장치, 드라이브 장치 등으로 구성된다. 필름 권취부(9)는 필름의 권취 위치를 조정하기 위해, 가로 방향으로 슬라이드할 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

필름 권취부(9)는 연신부(5)의 출구에 대하여 소정 각도로 필름을 인취할 수 있도록, 필름의 인취 위치 및 각도를 미세하게 제어할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 막 두께, 광학값의 변동이 작은 긴 경사 배향 필름을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 필름의 주름의 발생을 유효하게 방지할 수 있음과 함께, 필름의 권취성이 향상하기 때문에, 필름을 길게 권취하는 것이 가능하게 된다.

이 필름 권취부(9)는 연신부(5)에서 연신되어서 반송되는 필름을 일정한 장력으로 인취하는 인취부를 구성하고 있다. 또한, 연신부(5)와 필름 권취부(9)의 사이에, 필름을 일정한 장력으로 인취하기 위한 인취 롤을 설치해도 된다. 또한, 상술한 가이드 롤(6)에 상기 인취 롤로서의 기능을 갖게 해도 된다.

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

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 인취 장력 T의 변동을 ±5％ 미만, 바람직하게는 ±3％ 미만의 정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 인취 장력 T의 변동이 ±5％ 이상이면 폭 방향 및 흐름 방향(반송 방향)의 광학 특성의 변동이 커진다. 상기 인취 장력 T의 변동을 상기 범위 내로 제어하는 방법으로서는, 연신부(5)의 출구측의 최초의 롤(가이드 롤(6))에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하고, 그 값이 일정해지도록, 일반적인 PID 제어 방식에 의해 인취 롤 또는 필름 권취부(9)의 권취 롤의 회전 속도를 제어하는 방법을 들 수 있다. 상기 하중을 측정하는 방법으로서는, 가이드 롤(6)의 베어링부에 로드셀을 설치하고, 가이드 롤(6)에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하는 방법을 들 수 있다. 로드셀로서는, 인장형이나 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다.

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

또한, 광학 필름을 권취하기 전에, 당해 필름 중 적어도 한쪽 면(바람직하게는 양쪽 면)의 폭 방향의 양단부에, 널링부 또는 엠보싱부라고 불리는, 필름면보다도 불룩한 부분(볼록부)을 형성함으로써, 필름을 권취했을 때의 필름끼리의 블로킹을 방지하도록 해도 된다. 또한, 널링부의 높이 및 형상은, 폭 방향의 양단부에서 상이해도 된다(비대칭이어도 된다).

(연신부의 상세)

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

본 실시 형태에서는, 연신부(5)로서, 경사 연신 가능한 텐터(경사 연신기)를 사용하여 행하여진다. 이 텐터는, 긴 필름을, 연신 가능한 임의의 온도로 가열하고, 경사 연신하는 장치이다. 이 텐터는, 가열 존 Z와, 좌우 한 쌍의 레일 Ri·Ro와, 레일 Ri·Ro를 따라 주행하여 필름을 반송하는 다수의 파지구 Ci·Co(도 2에서는, 1조의 파지구만을 도시)를 구비하고 있다. 또한, 가열 존 Z의 상세에 대해서는 후술한다. 레일 Ri·Ro는, 각각, 복수의 레일부를 연결부로 연결하여 구성되어 있다(도 2 중의 흰색 동그라미는 연결부의 일례이다). 파지구 Ci·Co는, 필름의 폭 방향 양단을 파지하는 클립으로 구성되어 있다.

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

이와 같이, 조출 방향 D1과 권취 방향 D2가 상이하기 때문에, 텐터의 레일 패턴은 좌우가 비대칭인 형상으로 되어 있고, 필름의 반송 경로가 도중에 굴곡되어 있다. 그리고, 제조해야할 긴 경사 배향 필름에 부여하는 배향각 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 형태에 있어서, 텐터의 복수의 파지구 Ci·Co는, 전후의 파지구 Ci·Co와 일정 간격을 유지하고, 일정 속도로 주행하게 되어 있다. 파지구 Ci·Co의 주행 속도는 적절히 선택할 수 있지만, 통상, 1 내지 150m/분이다. 본 실시 형태에서는, 필름의 생산성을 고려하여, 20 내지 100m/분인 것이 바람직하다. 좌우 한 쌍의 파지구 Ci·Co의 주행 속도의 차는, 주행 속도의 통상 1％ 이하, 바람직하게는 0.5％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1％ 이하이다. 이것은, 연신 공정 출구에서 필름의 좌우에 진행 속도차가 있으면, 연신 공정 출구에 있어서의 주름, 치우침이 발생하기 때문에, 좌우의 파지구 Ci·Co의 속도차는, 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 불균일이 있고, 종종 수％의 불균일을 발생시키는데, 이들은 본 실시 형태에서 설명하는 속도차에는 해당하지 않는다.

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

이와 같이, 긴 필름에 경사 방향의 배향을 부여하기 위하여 사용되는 경사 연신 텐터는, 레일 패턴을 다양하게 변화시킴으로써, 필름의 배향각을 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 대하여 설명한다. 긴 필름은, 그 양단이 좌우의 파지구 Ci·Co에 의해 파지되고, 가열 존 Z 내에서 파지구 Ci·Co의 주행에 수반하여 반송된다. 좌우의 파지구 Ci·Co는, 연신부(5)의 입구부(도면 중 A의 위치)에 있어서, 필름의 진행 방향(조출 방향 D1)에 대하여 대략 수직인 방향으로 상대하고 있고, 좌우 비대칭인 레일 Ri·Ro 상에서 각각 주행하고, 연신 종료 시의 출구부(도면 중 B의 위치)에서 파지한 필름을 개방한다. 파지구 Ci·Co로부터 개방된 필름은, 전술한 필름 권취부(9)에서 권취 코어에 권취된다. 한 쌍의 레일 Ri·Ro는, 각각 무단형의 연속 궤도를 갖고 있으며, 텐터의 출구부에서 필름의 파지를 개방한 파지구 Ci·Co는, 외측의 레일을 주행하여 순차 입구부로 되돌아가게 되어 있다.

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

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

경사 연신 공정에 있어서, 필름의 반송 속도는, 1 내지 150m/분이어도 된다. 필름의 생산성을 향상시키는 관점에서는, 필름의 반송 속도는, 10 내지 120m/분인 것이 바람직하고, 20 내지 100m/분인 것이 보다 바람직하다.

이어서, 상기한 가열 존 Z의 상세에 대하여 설명한다. 연신부(5)의 가열 존 Z는, 예열 존 Z1, 연신 존 Z2 및 완화 존 Z3으로 구성되어 있다. 연신부(5)에서는, 파지구 Ci·Co에 의해 파지된 필름은, 예열 존 Z1, 연신 존 Z2, 완화 존 Z3을순서대로 통과한다. 본 실시 형태에서는, 예열 존 Z1과 연신 존 Z2은 격벽으로 구획되어 있고, 연신 존 Z2와 완화 존 Z3은 격벽으로 구획되어 있다. 또한, 예열 존 Z1, 연신 존 Z2, 완화 존 Z3의 각각의 존 내에서, 적절히 격벽 설치해도 된다(각 존의 내부를 격벽으로 더 분할해도 된다).

예열 존 Z1이란, 가열 존 Z의 입구부에 있어서, 필름의 양단을 파지한 파지구 Ci·Co가, 좌우에서(필름 폭 방향으로) 일정한 간격을 유지한 채 주행하는 존이다.

연신 존 Z2란, 필름의 양단을 파지한 파지구 Ci·Co의 간격이 벌어지기 시작하여, 소정의 간격이 될 때까지의 존이다. 이때, 상술한 바와 같이 경사 연신이 행하여지지만, 필요에 따라 경사 연신 전후에 있어서 세로 방향 또는 가로 방향으로 연신해도 된다.

완화 존 Z3란, 연신 존 Z2에서의 경사 연신 공정의 종료 후에, 경사 연신에 의해 필름에 잔류하고 있는 응력(잔류 응력)을 후술하는 온도 설정에 의해 완화하는 완화 공정이 행하여지는 존이다. 완화 존 Z3에서는, 경사 연신 필름의 광학 축(지상축)이 고정되는 점에서, 완화 존 Z3은 열 고정 존이라고도 불린다. 완화 존 Z3에서는, 양단의 파지구 Ci·Co가 서로 평행을 유지한 채 주행해도 되고, 필름을 폭 방향으로 수축시킨 후, 평행을 유지하도록 주행해도 된다. 어느 쪽이든, 완화 존 Z3에서는, 필름의 반송 경로는 경사 연신 존 Z2-2와 같이 굴곡하지 않고, 필름의 반송 방향은 일정하다.

또한, 연신 후의 필름은, 완화 존 Z3을 통과한 후에, 존 내의 온도가 필름을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg(℃) 이하로 설정되는 구간(냉각 존)을 통과해도 된다.

열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg에 대하여 예열 존 Z1의 온도는 Tg 내지 Tg+60℃, 연신 존 Z2의 온도는 Tg 내지 Tg+50℃, 완화 존 Z3 및 냉각 존의 온도는 Tg-40 내지 Tg+30℃로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 예열 존 Z1, 연신 존 Z2 및 완화 존 Z3의 길이는 적절히 선택할 수 있고, 연신 존 Z2의 길이에 대하여 예열 존 Z1의 길이는 통상 50 내지 200％, 완화 존 Z3의 길이는 통상 50 내지 150％이다.

또한, 연신 전의 필름의 폭을 Wo(mm)라 하고, 연신 후의 필름 폭을 W(mm)라 하면, 연신 공정에서의 연신 배율 R(W/Wo)은 바람직하게는 1.1 내지 3.0, 보다 바람직하게는 1.3 내지 2.0이다. 연신 배율이 이 범위에 있으면, 필름의 폭 방향의 두께 불균일이 작아지므로 바람직하다.

또한, 연신부(5)에 있어서의 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 방향의 양단부를 각 파지구에 의해 파지하고, 각 파지구를 이동시키면서 긴 필름을 반송함과 함께, 긴 필름의 반송 방향을 일정하게 한 채, 한쪽 파지구의 이동 속도와 다른 쪽 파지구의 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.

(필름 절단 장치의 상세)

이어서, 필름 절단 장치(8)의 상세에 대하여 설명한다. 도 3은, 필름 절단 장치(8)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 필름 절단 장치(8)는 연신부(5)에서 경사 연신된 긴 경사 배향 필름 F'의 폭 방향의 양단부, 즉, 한쪽 단부 Ta 및 다른 쪽 단부 Tb를 길이 방향을 따라서 각각 절단하는 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)를 갖고 있다. 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)에 의해, 긴 경사 배향 필름 F'로부터 단부 Ta 및 다른 쪽 단부 Tb를 절단하고, 제거함으로써, 폭 방향에 있어서 단부 Ta와 단부 Tb 사이의 남은 필름 부분(제품부)을 광학 필름 F로서 취득할 수 있다. 절단된 단부 Ta·Tb는, 트림부로서 슈터(도시하지 않음)에 회수되어, 다음 필름의 제막에 재이용된다. 또한, 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)의 폭 방향의 위치는, 취득하는 광학 필름 F의 폭에 따라서 조정된다.

도 4는, 필름 절단 장치(8)의 평면도이다. 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)는 각각, 상측 날(10a)(제2 날)과, 하측 날(10b)(제1 날)을 갖고 있다. 하측 날(10b)은 긴 경사 배향 필름 F'의 필름면에 대하여 한쪽 측(예를 들어 하측)에 배치되고, 폭 방향을 따라 위치하는 회전축(10b₁)을 중심으로 회전하는 회전 날이다. 상측 날(10a)은 긴 경사 배향 필름 F'의 필름면에 대하여 다른 쪽 측(예를 들어 상측)에 배치되는 회전 날이다. 상측 날(10a)의 회전축(10a₁)은, 필름면 내에서, 하측 날(10b)에 대한 토우각 θ1(°)에 대응하는 각도만큼, 폭 방향에 대하여 경사져 있다. 또한, 상기 토우각이란, 필름면 내에서 상측 날(10a)과 하측 날(10b)이 이루는 각도를 가리킨다.

긴 경사 배향 필름 F'를 필름 절단 장치(8)로 반송하면, 긴 경사 배향 필름 F'는 상측 날(10a)과 하측 날(10b)로 물리는 위치(슬리팅 포인트)에서, 상측 날(10a) 및 하측 날(10b)의 회전에 의해 절단된다. 긴 경사 배향 필름 F'를 길이 방향으로 반송하면서 절단함으로써, 긴 경사 배향 필름 F'는 길이 방향을 따라서 절단되게 된다. 이와 같이, 필름 절단 장치(8)에서는, 긴 경사 배향 필름 F'의 폭 방향의 양단부를 각각 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)에 의해 절단하는 절단 공정이 행하여진다.

여기서, 상기 절단 공정에서는, 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b) 각각에 있어서, 이하와 같이 상측 날(10a)과 하측 날(10b)의 위치 관계를 설정하고, 긴 경사 배향 필름 F'를 절단하도록 하고 있다. 즉, 하측 날(10b)에 대한 폭 방향의 한쪽 측(예를 들어 필름 중앙측, 필름 내측) 및 다른 쪽 측(필름 중앙측과는 반대측, 필름 외측) 중 하측 날(10b)에 대한 토우각 θ1이 증대하는 방향으로 상측 날(10a)을 기울임에 따라서, 상측 날(10a)의 상기 토우각 θ1을 형성하는 면 S와 긴 경사 배향 필름 F'의 배향 방향이 이루는 각도 θ가 작아지는 측으로 상측 날(10a)을 배치한다. 또한, 상기 각도 θ는, 0°<θ<90°이 범위로 한다. 도 4에서 도시된 예에 있어서, 상기 각도 θ가 작아지는 측이란, 긴 경사 배향 필름 F'의 좌측의 단부 Ta를 절단하는 제1 절단부(8a)에서는, 하측 날(10b)에 대하여 필름 중앙측(필름 내측)이며, 긴 경사 배향 필름 F'의 우측의 단부 Tb를 절단하는 제2 절단부(8b)에서는, 하측 날(10b)에 대하여 필름 중앙측과는 반대측(필름 외측)이다. 절단 공정에서는, 상기와 같이 상측 날(10a)과 하측 날(10b)을 배치하여 긴 경사 배향 필름 F'를 끼워넣어, 긴 경사 배향 필름 F'를 절단하도록 하고 있다.

도 5는, 참고예의 필름 절단 장치(8')의 평면도이다. 참고예의 필름 절단 장치(8')는, 제2 절단부(8b)에 있어서, 폭 방향에 있어서의 하측 날(10b)과 상측 날(10a)의 위치 관계를, 도 4와 반대로 한 이외에는, 도 4의 필름 절단 장치(8)와 동일한 구성이다. 즉, 참고예에서는, 제2 절단부(8b)에 있어서, 하측 날(10b)에 대하여 필름 중앙측에 상측 날(10a)을 배치하고, 하측 날(10b) 사이에서 필름 중앙측에 토우각 θ1을 형성하고, 상측 날(10a)과 하측 날(10b)로 긴 경사 배향 필름 F'를 물어서, 절단하는 구성이다. 또한, 토우각 θ1의 절댓값은, 도 4와 도 5에서 동일하게 한다.

참고예에서는, 제2 절단부(8b)에 있어서, 상측 날(10a)의 면 S를 따른 방향은, 긴 경사 배향 필름 F'의 배향 방향과 크게 교차하는 방향이다. 이때, 긴 경사 배향 필름 F'의 배향각(폭 방향에 대한 배향 방향이 이루는 각도)을 φ(°)라 하면, 긴 경사 배향 필름 F'의 필름면 내에서, 면 S를 따른 방향과 배향 방향이 이루는 각도 θ는, θ=(90°-φ)+θ1이다. 이와 같이, 각도 θ가 크면, 긴 경사 배향 필름 F'의 경사 방향의 배향이, 제2 절단부(8b)에 의한 길이 방향을 따른 절단 시에 큰 저항이 되어, 절단 시에, 긴 경사 배향 필름 F'가 제2 절단부(8b)(상측 날(10a), 하측 날(10b))에 대하여 상대적으로 배향 방향으로 튕겨지기 쉬워진다. 그 결과, 긴 경사 배향 필름 F'의 잘림 상태가 나빠져서, 단부(절단부)에 수염이나 보풀 일기가 발생함과 함께, 절단 시에 광학 필름 F의 파단도 발생하기 쉬워진다.

이에 비해, 도 4의 구성에서는, 제1 절단부(8a)에 있어서도, 제2 절단부(8b)에 있어서도, 필름면 내에서, 상측 날(10a)의 면 S를 따른 방향과, 긴 경사 배향 필름 F'의 배향 방향이 이루는 각도 θ는, θ=(90°-φ)-θ1이며, 도 5(참고예)의 각도 θ보다도 작다. 즉, 도 4의 구성에서는, 폭 방향에 있어서, 상측 날(10a)이 하측 날(10b)에 대하여 긴 경사 배향 필름 F'의 배향 방향으로 보다 가까워지는 측에 위치하고 있기 때문에, 상기 각도 θ가 도 5의 구성보다도 작아진다.

이와 같이, 상측 날(10a)을 배향 방향에 보다 가까워지는 측에 위치시켜서 긴 경사 배향 필름 F'를 절단하기 때문에, 긴 경사 배향 필름 F'의 경사 방향의 배향에 의한 절단 시의 저항이, 도 5의 구성으로 절단하는 경우에 비하여 작아져, 절단 시에, 긴 경사 배향 필름 F'가 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부(8b)에 대하여 상대적으로 배향 방향으로 튕겨지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 긴 경사 배향 필름 F'의 잘림 상태를 향상시켜서, 단부에 수염이나 보풀 일기가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 또한, 절단 시의 광학 필름 F의 파단도 억제할 수 있다. 또한, 긴 경사 배향 필름 F'가 절단 시에 배향 방향으로 튕겨지는 것을 억제할 수 있으므로, 절단 후의 광학 필름의 사행을 억제하여, 광학 필름을 권취했을 때의 권취 단부면을 정렬시킬 수 있어, 권취 모양을 양호하게 할 수 있다.

그런데, 본 실시 형태의 긴 경사 배향 필름은, 오실레이트 감기된 긴 필름의 권회체로부터 긴 필름을 조출하고, 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신된 긴 경사 연신 필름이어도 된다. 상기 오실레이트 감기란, 권취 코어 또는 필름 중 적어도 한쪽을 폭 방향으로 주기적으로 진동(오실레이트)시키면서, 필름을 권취 코어에 권취하는 방법이다. 이러한 오실레이트 감기는, 권취된 필름의 블로킹(필름끼리의 부착)이나 블랙 밴드(둘레 방향의 띠형 줄무늬)를 저감할 목적으로 행하여진다.

오실레이트 감기된 긴 필름은, 폭 방향의 단부에 있어서, 미소한 막 두께 편차가 있다. 이것은, 권취 상태에 있어서, 긴 필름의 단부 중, 권취 코어 방향으로 비어져 나와 있는 장소에서는, 상하의 필름에 의해 가압되어 있지 않고, 권취 코어 방향의 내측에 인입하고 있는 장소에서는, 상하의 필름에 의해 가압되기 때문에, 이러한 가압의 유무가 막 두께의 차이가 되어서 나타나기 때문이다.

상측 날(10a)과 하측 날(10b) 사이의 절단 위치(슬리팅 포인트)에 있어서, 절단 대상으로 되는 필름의 막 두께가 변동하면, 그 막 두께의 변동에 의해, 절단 시에 필름이 배향 방향으로 보다 튕겨지기 쉬워진다. 따라서, 도 4에서 도시된 바와 같은 상측 날(10a) 및 하측 날(10b)의 배치에 의해 절단 시의 긴 경사 배향 필름 F'의 배향 방향으로의 탄력을 억제하여 잘림 상태를 향상시킬 수 있는 본 실시 형태의 절단 방법은, 긴 경사 배향 필름이, 오실레이트 감기된 긴 필름을 경사 연신한 긴 경사 연신 필름인 경우에 매우 유효하게 된다.

또한, 지환식 올레핀 폴리머계 수지는, 셀룰로오스에스테르계 수지에 비하여, 취성이 낮아, 무르기 때문에, 절단에 의해 수염이나 보풀 일기가 절단부에 발생하기 쉽고, 또한, 절단 시에 광학 필름 F의 파단도 발생하기 쉽다. 따라서, 긴 경사 배향 필름 F'의 잘림 상태를 향상시킬 수 있는 상술한 본 실시 형태의 절단 방법은, 긴 경사 배향 필름이 지환식 올레핀 폴리머계 수지를 포함하고, 그 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하는 경우에 있어서, 매우 유효하게 된다.

또한, 도 4에서 도시된 토우각 θ1은, 예를 들어 0°<θ1<1°의 사이에서 적절히 설정되면 된다. 또한, 상측 날(10a)의 날끝의 각도 θ2는, 예를 들어 30°∼60°의 사이에서 적절히 설정되면 된다.

또한, 이상에서는, 제1 날로서의 하측 날(10b)을 회전축(10b₁)이 폭 방향을 따르도록 배치하고, 제2 날로서의 상측 날(10a)을 회전축(10a₁)이 폭 방향에 대하여 기울도록 배치하였지만, 이것과는 반대로, 상측 날(10a)을 회전축(10a₁)이 폭 방향을 따르도록 배치하고, 하측 날(10b)을 회전축(10b₁)이 폭 방향에 대하여 기울도록 배치해도 된다. 즉, 상측 날(10a)을 제1 날로서 취급하고, 하측 날(10b)을 제2 날로서 취급해도 된다.

<긴 경사 배향 필름의 품질>

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

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

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

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

본 실시 형태의 긴 경사 배향 필름의 평균 두께는, 기계적 강도 등의 관점에서, 1 내지 400㎛, 바람직하게는 10 내지 200㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 60㎛, 특히 바람직하게는 15 내지 45㎛이다.

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

<원편광판>

본 실시 형태의 원편광판은, 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름이 이 순서로 적층되어 있고, λ/4 필름의 지상축과 편광자의 흡수축(또는 투과축)이 이루는 각도가 45°이다. λ/4 필름은, 본 실시 형태의 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하여 얻어지는 광학 필름(긴 경사 연신 필름)으로 구성할 수 있다. 본 실시 형태의 원편광판이 유기 EL 표시 장치에 사용되는 경우, 상기 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름은, 도 6의 보호 필름(313), 편광자(311), λ/4 필름(316)에 각각 대응한다. 본 실시 형태에 있어서는, 긴형 편광판 보호 필름, 긴형 편광자, 긴형 λ/4 필름이 이 순서로 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 원편광판이 액정 표시 장치에 사용되는 경우, 상기 편광판 보호 필름, 편광자, λ/4 필름은, 도 7의 보호 필름(506), 편광자(501), λ/4 필름(503)에 각각 대응한다. 표시 셀(401)의 외측(시인측)에, 보호 필름(506), 편광자(501)가 배치되어 있고, 편광자(501)의 더 외측에(시인측에), λ/4 필름(503)이 배치되어 있으므로, 표시 셀(401)로부터 출사되어서 편광자(501)를 투과한 직선 편광은, λ/4 필름(503)에서 원편광 또는 타원 편광으로 변환된다. 따라서, 관찰자가 편광 선글라스를 장착하여 표시 장치(400)의 표시 화상을 관찰하는 경우에, 어떤 각도로 관찰하는 경우에도(편광자(501)의 투과축(흡수축에 수직)과, 편광 선글라스의 투과축이 어떻게 어긋나 있어도), 편광 선글라스의 투과축에 평행한 광의 성분을 관찰자의 눈으로 유도하여 표시 화상을 관찰시킬 수 있고, 관찰하는 각도에 따라 표시 화상이 보이기 어려워지는 것을 억제할 수 있다.

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

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

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

<유기 EL 표시 장치>

도 6은, 본 실시 형태의 OLED로서의 유기 EL 표시 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 유기 EL 표시 장치(100)의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

<액정 표시 장치>

도 7은, 본 실시 형태의 액정 표시 장치로서의 표시 장치(400)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 표시 장치(400)는 표시 셀(401)의 한쪽 면측에 편광판(402)을 배치하여 구성되어 있다.

또한, 액정 표시 장치의 경우, 표시 셀(401)은 한 쌍의 기판으로 액정층을 끼움 지지한 액정 셀을 생각할 수 있다. 또한, 액정 셀에 대하여 편광판(402)과는 반대측에는, 편광판(402)과 크로스니콜 상태로 배치되는 별도의 편광판과, 액정 셀을 조명하는 백라이트가 설치되는데, 도 7에서는, 그들의 도시를 생략하고 있다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

< 실시예 >

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 「부」 또는 「％」의 표기를 사용하지만, 특별히 언급하지 않는 한, 이들은 「질량부」 또는 「질량％」를 나타내는 것으로 한다.

〔긴 필름1의 제작〕

이하의 방법에 의해, 긴 필름1을 제작하였다. 또한, 긴 필름1은 셀룰로오스에스테르계 수지 필름이다.

≪미립자 분산액≫

미립자(에어로실 R972V 닛본 에어로실(주) 제조) 11질량부

에탄올 89질량부

이상을 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 만톤 가울린으로 분산을 행하여, 미립자 분산액1을 조제하였다.

≪미립자 첨가액≫

이하의 조성에 기초하여, 메틸렌클로라이드를 넣은 용해 탱크에 충분 교반하면서, 상기 미립자 분산액을 천천히 첨가하였다. 또한 2차 입자의 입경이 소정의 크기로 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼세이센(주) 제조의 파인메트 NF로 여과하여, 미립자 첨가액1을 조제하였다.

메틸렌클로라이드 99질량부

미립자 분산액1 5질량부

≪도프의 조제≫

하기 조성의 도프를 조제하였다. 먼저, 가압 용해 탱크에 메틸렌클로라이드와 에탄올을 첨가하였다. 그리고, 용제가 들어간 가압 용해 탱크에 셀룰로오스아세테이트를 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하고, 이것을 아즈미 로시(주) 제조의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하여, 주도프액을 조제하였다. 그 후, 다음의 비율이 되도록, 주도프액과 각 재료를 밀폐 용기에 투입하고, 교반하면서 용해하여 도프를 조제하였다. 또한, 당에스테르 화합물 및 에스테르 화합물은, 이하의 합성예에 의해 합성한 화합물을 사용하였다.

《도프의 조성》

메틸렌클로라이드 340질량부

에탄올 64질량부

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(아세틸기 치환도 1.50, 프로피오닐기 치환도 0.90, 총 치환도 2.40) 100질량부

당에스테르 화합물 5.0질량부

에스테르 화합물 5.0질량부

자외선 흡수제 1.5질량부

미립자 첨가액1 1질량부

≪당에스테르 화합물의 합성≫

이하의 공정에 의해, 당에스테르 화합물을 합성하였다.

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

이어서, 콜벤 내를 4×10²Pa 이하로 감압하고, 60℃에서 과잉의 피리딘을 증류 제거한 후에, 콜벤 내를 1.3×10Pa 이하로 감압하고, 120℃까지 승온시켜, 무수벤조산, 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 혼합물(당에스테르 화합물)을 얻었다.

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

《HPLC-MS의 측정 조건》

1) LC부

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

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

칼럼 온도: 40℃

유속: 1ml/min

이동상: THF(1％ 아세트산): H₂O(50: 50)

주입량: 3μl

2) MS부

장치: LCQ DECA(Thermo Quest(주) 제조)

이온화법: 일렉트로 스프레이 이온화(ESI)법

Spray Voltage: 5kV

Capillary 온도: 180℃

Vaporizer 온도: 450℃

≪에스테르 화합물의 합성≫

이하의 공정에 의해, 에스테르 화합물을 합성하였다.

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

≪제막≫

계속해서, 무단 벨트 유연 장치를 사용하여, 스테인리스 스틸 벨트를 포함하는 지지체 상에 도프를 균일하게 유연하였다. 그리고, 지지체 상에서, 유연(캐스트)한 웹 중의 잔류 용매량이 75％로 될 때까지 용매를 증발시켜서, 지지체 상에서 웹을 박리하고, 다수의 롤로 반송시키면서 건조를 종료시켜, 폭 1500mm, 막 두께 50㎛의 긴 필름1을 얻었다. 제조한 긴 필름1은 권취 장치로 스트레이트 감기로 권취하고, 폭 방향을 따라 일단 절단한 후, 권취 장치로 오실레이트 감기로 권취하였다. 긴 필름1을 스트레이트 감기로 권취한 것을, 권취 상태1이라 하고, 긴 필름1을 오실레이트 감기로 권취한 것을, 권회체2라 한다.

〔긴 필름2의 제작〕

이하의 방법에 의해, 긴 필름2을 제작하였다. 또한, 긴 필름2은 지환식 올레핀 폴리머계 수지(COP 수지)이다.

질소 분위기 하에서, 탈수한 시클로헥산 500부에, 1-헥센 1.2부, 디부틸에테르 0.15부, 트리이소부틸알루미늄 0.30부를 실온에서 반응기에 넣고 혼합한 후, 45℃로 유지하면서, 트리시클로[4.3.0.12,5]데크-3,7-디엔(디시클로펜타디엔, 이하, DCP라 약기) 20부, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라히드로플루오렌(이하, MTF라 약기) 140부, 및 8-메틸-테트라시클로 [4.4.0.12,5.17,10]-도데카-3-엔(이하, MTD라 약기) 40부를 포함하는 노르보르넨계 모노머 혼합물과, 6염화텅스텐(0.7％ 톨루엔 용액) 40부를, 2시간에 걸쳐 연속적으로 첨가하여 중합하였다. 중합 용액에 부틸 글리시딜에테르 1.06부와 이소프로필알코올 0.52부를 첨가하고 중합 촉매를 불활성화하여 중합 반응을 정지시켰다.

계속해서, 얻어진 개환 중합체를 함유하는 반응 용액 100부에 대하여 시클로헥산 270부를 첨가하고, 또한 수소화 촉매로서 니켈-알루미나 촉매(니츠키 가가쿠사 제조) 5부를 첨가하고, 수소에 의해 5MPa로 가압하여 교반하면서 온도 200℃까지 가온한 후, 4시간 반응시켜, DCP/MTF/MTD 개환 중합체 수소화 폴리머를 20％ 함유하는 반응 용액을 얻었다. 여과에 의해 수소화 촉매를 제거한 후, 연질 중합체(구라레사 제조; 셉톤 2002), 및 산화 방지제(시바 스페셜티·케미컬사 제조; 이르가녹스 1010)를 얻어진 용액에 각각 첨가하여 용해시켰다(모두 중합체 100부당 0.1부).

계속해서, 용액으로부터, 용매인 시클로헥산 및 기타의 휘발 성분을, 원통형 농축 건조기(히타치 세이사쿠쇼 제조)를 사용하여 제거하고, 수소화 폴리머를 용융 상태에서 압출기로부터 스트랜드형으로 압출하고, 냉각 후 펠릿화하여 회수하였다. 중합체 중의 각 노르보르넨계 모노머의 공중합 비율을, 중합 후의 용액 중의 잔류 노르보르넨류 조성(가스 크로마토그래피법에 의한다)으로부터 계산한 바, DCP/MTF/MTD=10/70/20으로 거의 투입 조성과 동등하였다. 이 개환 중합체 수소 첨가물의, 중량 평균 분자량(Mw)은 31,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.5, 수소 첨가율은 99.9％, Tg는 134℃였다. 얻어진 개환 중합체 수소 첨가물의 펠릿을, 공기를 유통시킨 열풍 건조기를 사용해서 70℃에서 2시간 건조하여 수분을 제거하였다.

계속해서, 상기 펠릿을, 코팅 행어 타입의 T다이를 갖는 단축 압출기(미쓰비시 주고교 가부시끼가이샤 제조: 스크루 직경 90mm, T 다이립부 재질은 탄화텅스텐, 용융 수지와의 박리 강도 44N)를 사용하여 용융 압출 성형하여 시클로올레핀 중합체 필름인 긴 필름2(막 두께 30㎛)를 제조하였다. 압출 성형은, 클래스 10,000 이하의 클린룸 내에서, 용융 수지 온도 240℃, T다이 온도 240℃의 성형 조건에서 행하였다. 제조한 긴 필름2은 권취 장치로 스트레이트 감기로 권취하고, 폭 방향을 따라 일단 절단한 후, 권취 장치로 오실레이트 감기로 권취하였다. 긴 필름2을 스트레이트 감기로 권취한 것을, 권취 상태3이라 하고, 긴 필름2을 오실레이트 감기로 권취한 것을, 권회체4라 한다.

〔광학 필름1의 취득〕

셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 긴 필름1의 권회체1(스트레이트 감기한 것)을 도 1의 제조 장치(1)의 필름 조출부(2)에 세트하고, 필름 조출부(2)로부터 긴 필름1을 조출하고, 연신부(5)에 공급하여 경사 연신을 행하여, 긴 경사 배향 필름(긴 경사 연신 필름)1을 얻었다. 이때, 연신부(5)에서는, 필름의 배향각 φ(지상축과 폭 방향이 이루는 각도)가 대략 45°로 되도록 경사 연신을 행하였다. 이때의 필름 반송 속도는 15m/분으로 하였다. 또한, 긴 경사 배향 필름1의 막 두께는, 35㎛였다.

이어서, 연신부(5)에서의 경사 연신에 의해 취득된 긴 경사 배향 필름1을 도 4에서 도시된 필름 절단 장치(8)에 공급하고, 긴 경사 배향 필름1의 폭 방향의 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름1을 취득하였다. 또한, 도 4의 필름 절단 장치(8)에 있어서, 토우각 θ1은, 제1 절단부(8a)에서는 인측(필름 내측), 제2 절단부(8b)에서는 아웃측(필름 외측)에 각각 0.01°로 하고, 각도 θ2는 40°로 하였다. 취득한 광학 필름1은 필름 권취부(9)에서 권취 코어에 권취하였다.

〔광학 필름2의 취득〕

셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 긴 필름1의 권회체2(오실레이트 감기한 것)를 필름 조출부(2)에 세트하고, 긴 필름1을 조출하여, 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여 긴 경사 배향 필름2을 얻은 후, 도 4의 필름 절단 장치(8)로 필름의 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름2을 취득하였다. 그 이외에는, 광학 필름1의 제작과 동일하다.

〔광학 필름3의 취득〕

COP 수지를 포함하는 긴 필름2의 권회체3(스트레이트 감기한 것)을 필름 조출부(2)에 세트하고, 긴 필름2을 조출하여, 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여 긴 경사 배향 필름3을 얻은 후, 도 4의 필름 절단 장치(8)로 필름의 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름3을 취득하였다. 그 이외에는, 광학 필름1의 제작과 동일하다.

〔광학 필름4의 취득〕

COP 수지를 포함하는 긴 필름2의 권회체4(오실레이트 감기한 것)를 필름 조출부(2)에 세트하고, 긴 필름2을 조출하여, 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여 긴 경사 배향 필름4을 얻은 후, 도 4의 필름 절단 장치(8)로 필름의 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름4을 취득하였다. 그 이외에는, 광학 필름1의 제작과 동일하다.

〔광학 필름5의 취득〕

셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 긴 필름1의 권회체1(스트레이트 감기한 것)을 필름 조출부(2)에 세트하고, 긴 필름1을 조출하여, 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여 긴 경사 배향 필름5을 얻은 후, 도 5에서 도시된 필름 절단 장치(8')로 필름의 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름5을 취득하였다. 그 이외에는, 광학 필름1의 제작과 동일하다. 또한, 도 5의 필름 절단 장치(8')에 있어서, 토우각 θ1은, 제1 절단부(8a) 및 제2 절단부 모두, 인측(필름 내측)에 -0.01°로 하고, 각도 θ2는 40°로 하였다.

〔광학 필름6의 취득〕

셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 긴 필름1의 권회체2(오실레이트 감기한 것)를 필름 조출부(2)에 세트하고, 긴 필름1을 조출하여, 연신부(5)에서 경사 연신을 행하여 긴 경사 배향 필름6을 얻은 후, 도 5의 필름 절단 장치(8')로 그 양단부를 절단하여, 제품부가 되는 광학 필름6을 취득하였다. 그 이외에는, 광학 필름5의 제작과 동일하다.

〔광학 필름7의 취득〕

광학 필름1의 제작에 있어서, 토우각 θ1은, 제1 절단부(8a)에서는 인측(필름 내측), 제2 절단부(8b)에서는 아웃측(필름 외측)에 각각 0.5°로 하고, 각도 θ2는 40°로 하였다. 그 이외에는, 광학 필름1의 제작과 동일하게 하여, 광학 필름7을 취득하였다.

〔평가〕

(수염)

각 광학 필름1 내지 6의 양단부(절단부)에 있어서, 수염(수염형의 섬유형 이물)의 유무를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여 양단부의 상태를 평가하였다.

《평가 기준》

○… 수염 없음.

×… 수염 있음.

(보풀 일기)

각 광학 필름1 내지 6의 양단부에 있어서, 보풀 일기의 유무를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여 양단부의 상태를 평가하였다.

《평가 기준》

○… 보풀 일기 없음.

×… 보풀 일기 있음.

(잘림 상태)

각 광학 필름1 내지 6의 양단부를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여 잘림 상태의 양부를 평가하였다.

《평가 기준》

○… 잘림 상태가 상당히 양호해서, 파단 우려가 없다.

△… 잘림 상태가 거의 양호해서, 파단 우려가 없다.

×… 잘림 상태가 불량해서, 파단 우려가 있다.

표 1은, 각 광학 필름1 내지 6에 관한 평가의 결과를 나타내고 있다. 또한, 표 1에 있어서, CE는, 셀룰로오스에스테르계 수지를 가리키고, COP는, 지환식 올레핀 폴리머계 수지를 가리킨다.

표 1로부터, 광학 필름5 및 6에서는, 단부에 적어도 보풀 일기가 확인되고, 단부의 잘림 상태도 불량으로 되어 있는 것에 비해서, 광학 필름1 내지 4 및 7에서는, 단부에 수염 및 보풀 일기의 발생이 없고, 단부의 잘림 상태에 대해서도 거의 양호한 결과가 얻어지고 있음을 알 수 있다. 이것은, 광학 필름1 내지 4 및 7을 얻음에 있어서, 필름 절단 장치(8)의 상측 날(10a)이 하측 날(10b)에 대하여 배향 방향으로 보다 가까워지는 측에 위치하여 긴 경사 배향 필름 F'를 절단하고 있기 때문에, 긴 경사 배향 필름 F'의 경사 방향의 배향에 의한 절단 시의 저항이 작아져서, 절단 시에 긴 경사 배향 필름 F'가 튕겨지기 어려워져, 그 결과, 잘림 상태가 향상되고, 수염이나 보풀 일기의 발생이 억제되어 있는 것이라 생각된다.

또한, 오실레이트 감기된 긴 필름을 경사 연신한 후에 필름의 양단부를 절단하면, 오실레이트 감기에 의한 막 두께 편차의 영향으로, 필름이 절단 시에 배향 방향으로 튕겨지기 쉬워지는 것은 전술한 바와 같다. 그러나, 도 4의 구성 필름 절단 장치(8)를 사용하여 필름을 절단함으로써, 필름의 배향 방향으로의 탄력이 억제되기 때문에, 광학 필름2·4에 있어서는, 잘림 상태의 저하가 최소한으로 억제되어, 잘림 상태를 거의 양호하게 유지할 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 도 4의 필름 절단 장치(8)를 사용하여 필름을 절단하는 방법은, 특히, 오실레이트 감기된 긴 필름을 경사 연신한 후에 필름의 양단부를 절단하는 경우에 매우 유효하다고 할 수 있다.

또한, COP 수지는, 셀룰로오스에스테르계 수지보다도 무르기 때문에, 절단 시에 수염이나 보풀 일기가 발생하기 쉽고, 절단 시의 파단도 발생하기 쉬워지지만, COP 수지를 포함하는 광학 필름3 및 4의 결과는, 셀룰로오스에스테르계 수지를 포함하는 광학 필름1 및 2의 결과와 동등하기 때문에, 도 4의 필름 절단 장치(8)를 사용하여 필름을 절단하는 방법은, 특히, COP 수지를 포함하는 긴 경사 배향 필름의 양단부를 절단하는 경우에 매우 유효하다고 할 수 있다.

또한, 광학 필름1·7의 결과로부터, 토우각 θ1이 증대하면, 잘림 상태의 평가가 1단계 떨어지기 때문에, 토우각 θ1은 작은 쪽이 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 이상에서는, 배향각 φ가 대략 45°인 긴 경사 배향 필름을 절단하는 예에 대하여 설명했지만, 배향각 φ이 대략 45° 이외의 각도여도, 본 실시 형태와 동일한 절단 방법을 적용함으로써, 본 실시 형태와 동일한 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

또한, 이상에서는, 절단 대상으로서, 셀룰로오스에스테르계 수지 또는 COP 수지를 포함하는 긴 경사 배향 필름을 사용한 예에 대하여 설명했지만, 다른 수지(예를 들어 폴리카르보네이트계 수지, 아크릴계 수지)를 포함하는 긴 경사 배향 필름을 절단 대상으로 하는 경우에도, 본 실시 형태와 동일한 절단 방법을 적용함으로써, 본 실시 형태와 동일한 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

이상에서 설명한 본 실시 형태의 광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치는, 이하와 같이 표시할 수 있다.

1. 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 제1 절단부 및 제2 절단부에 의해 절단하는 절단 공정을 갖고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 방법이며,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,

상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,

상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사진 제2 날을 포함하고,

상기 절단 공정에서는,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날을 배치하고, 상기 제1 날과 상기 제2 날로 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

2. 상기 긴 경사 배향 필름은, 오실레이트 감기된 긴 필름의 권회체로부터, 상기 긴 필름을 조출하고, 상기 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신된 긴 경사 연신 필름인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

3. 상기 긴 경사 배향 필름은, 지환식 올레핀 폴리머계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

4. 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 절단하는 제1 절단부 및 제2 절단부를 구비하고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 장치이며,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,

상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,

상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사져 있음과 함께, 상기 제1 날과의 사이에서 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 제2 날을 포함하고,

상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.

본 발명은 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 필름의 제조에 이용 가능하다.

1: 제조 장치
8a: 제1 절단부
8b: 제2 절단부
10a: 상측 날(제2 날)
10a₁: 회전축
10b: 하측 날(제1 날)
10b₁: 회전축
F: 광학 필름
F': 긴 경사 배향 필름
S: 면
Ta: 단부
Tb: 단부
θ: 각도
θ1: 토우각

Claims (4)

1. 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 제1 절단부 및 제2 절단부에 의해 절단하는 절단 공정을 갖고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 방법이며,
   상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,
   상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,
   상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사진 제2 날을 포함하고,
   상기 절단 공정에서는,
   상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날을 배치하고, 상기 제1 날과 상기 제2 날로 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 긴 경사 배향 필름은, 오실레이트 감기된 긴 필름의 권회체로부터, 상기 긴 필름을 조출하고, 상기 폭 방향에 대하여 경사 방향으로 연신된 긴 경사 연신 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 긴 경사 배향 필름은, 지환식 올레핀 폴리머계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
4. 필름면 내에서 폭 방향에 대하여 배향 방향이 경사진 긴 경사 배향 필름의 상기 폭 방향의 양단부를 각각 절단하는 제1 절단부 및 제2 절단부를 구비하고, 상기 긴 경사 배향 필름 중, 상기 양단부를 절단하고 남은 부분을 광학 필름으로서 취득하는 광학 필름의 제조 장치이며,
   상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부는, 각각,
   상기 긴 경사 배향 필름의 필름면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 회전축이 상기 폭 방향을 따라 위치하는 제1 날과,
   상기 필름면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 필름면 내에서, 상기 제1 날에 대한 토우각에 대응하는 각도만큼, 회전축이 상기 폭 방향에 대하여 경사져 있음과 함께, 상기 제1 날과의 사이에서 상기 긴 경사 배향 필름을 물어서 절단하는 제2 날을 포함하고,
   상기 제1 절단부 및 상기 제2 절단부 각각에 있어서, 상기 제1 날에 대한 상기 폭 방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측 중, 상기 제1 날에 대한 토우각이 증대하는 방향으로 상기 제2 날을 기울임에 따라서, 상기 제2 날의 상기 토우각을 형성하는 면과 상기 긴 경사 배향 필름의 상기 배향 방향이 이루는 각도가 작아지는 측에 상기 제2 날이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.

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