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WO2016158353A1 - 延伸フィルムの製造方法、及び、延伸フィルム - Google Patents

延伸フィルムの製造方法、及び、延伸フィルム Download PDF

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WO2016158353A1
WO2016158353A1 PCT/JP2016/058014 JP2016058014W WO2016158353A1 WO 2016158353 A1 WO2016158353 A1 WO 2016158353A1 JP 2016058014 W JP2016058014 W JP 2016058014W WO 2016158353 A1 WO2016158353 A1 WO 2016158353A1
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WO
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film
stretched film
resin film
resin
stretched
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PCT/JP2016/058014
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝央 小林
Original Assignee
日本ゼオン株式会社
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Publication date
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    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a stretched film and a stretched film.
  • a tenter stretching machine When producing a long stretched film by stretching a long resin film, a tenter stretching machine may be used.
  • a tenter stretching machine usually, a long resin film is stretched while being conveyed to continuously obtain a long stretched film. When such a stretched film is heated, it may cause dimensional changes due to heat shrinkage. Therefore, various techniques have been developed in order to suppress the thermal contraction as described above (see Patent Documents 1 to 4).
  • JP 51-46372 A Japanese Patent No. 2999379 Japanese Patent No. 4400707 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-194383 (corresponding to other countries: European Patent Application Publication No. 2980613)
  • the polymer molecules contained in the stretched film are usually oriented in the stretching direction. Therefore, the stretched film usually has a slow axis in a direction parallel to or perpendicular to the stretch direction. Since heat shrinkage tends to occur largely in the direction of molecular orientation, in a stretched film, heat shrinkage is generally particularly large in a direction parallel to or perpendicular to the slow axis direction.
  • the stretched film In a stretched film, retardation is usually expressed by stretching. Therefore, the stretched film may be used as a retardation film having retardation. In this way, the stretched film for use as a retardation film is not parallel to or perpendicular to the width direction of the stretched film in order to facilitate adjustment of the optical axis when the retardation film is combined with another optical member. It is desirable to have a slow axis in no diagonal direction. Therefore, in recent years, from the viewpoint of efficiently producing a stretched film having a slow axis in the oblique direction as described above, attention has been focused on the obliquely stretched film produced by stretching the resin film in the oblique direction.
  • the obliquely stretched film tends to cause particularly large heat shrinkage in the oblique direction, and it has been difficult to sufficiently suppress the heat shrinkage by the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 4.
  • large heat shrinkage occurs, the flatness of the stretched film is impaired, and wrinkles may occur.
  • the present invention was devised in view of the above problems, and has a slow axis in an oblique direction, a method for producing a stretched film having excellent flatness and suppressed thermal shrinkage; and a slow phase in an oblique direction.
  • An object of the present invention is to provide a stretched film having an axis, excellent in clarity and suppressed thermal shrinkage.
  • the present inventor studied a manufacturing method for manufacturing a stretched film by stretching a resin film in an oblique direction with a gripper in an oven. As a result, the inventor releases the resin film from the gripper in the oven after stretching, and applies a predetermined heat treatment to the opened gripper in the oven, thereby effecting thermal shrinkage while suppressing generation of wrinkles.
  • the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
  • a method for producing a stretched film comprising producing a long stretched film having a slow axis in an angle range of 10 ° to 80 °.
  • the oven has a stretching zone and a heat setting zone in this order from the upstream, The manufacturing method is Gripping both ends of the resin film with the gripper; Stretching the resin film in the stretching zone; Releasing the resin film from the gripper in the heat setting zone; In the heat setting zone, the resin film released from the gripper has a temperature of more than Tg ⁇ 10 ° C.
  • a method for producing a stretched film comprising a step of performing a heat treatment for at least 2 seconds.
  • a transport tension of the resin film in the step of heat-treating the resin film is 100 N / cm 2 or more and 300 N / cm 2 or less.
  • a long stretched film made of a thermoplastic resin It has a slow axis in an angle range of 10 ° to 80 ° on average with respect to the width direction of the stretched film, The thermal shrinkage in the slow axis direction when held at Tg-18 ° C. (Tg represents the glass transition temperature of the thermoplastic resin) for 1 hour is 0.1% to 0.3%. Stretched film.
  • the long stretched film according to [3] which has a thickness of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a stretched film manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the tenter device and the trimming device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing a downstream portion of the stretched film manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a stretched film manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a tenter device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a sample piece used for measuring the thermal contraction rate.
  • a “long” film refers to a film having a length of at least 5 times the width, preferably a film having a length of 10 times or more, specifically Refers to a film having a length enough to be wound or stored in a roll.
  • the upper limit of the ratio of the length to the film width is not particularly limited, but may be, for example, 100,000 times or less.
  • upstream and downstream indicate upstream and downstream in the film transport direction unless otherwise specified.
  • the in-plane retardation of the film is a value represented by (nx ⁇ ny) ⁇ d unless otherwise specified.
  • nx represents a refractive index in a direction (in-plane direction) perpendicular to the thickness direction of the film and giving the maximum refractive index.
  • ny represents the refractive index in the in-plane direction of the film and perpendicular to the nx direction.
  • d represents the thickness of the film.
  • the measurement wavelength is 590 nm unless otherwise specified.
  • (meth) acryl is a term including “acryl” and “methacryl”.
  • the directions of the elements “parallel”, “vertical”, and “orthogonal” include errors within a range that does not impair the effects of the present invention, for example, ⁇ 5 °, unless otherwise specified. You may go out.
  • the slanting direction of the long film indicates the in-plane direction of the film, which is neither parallel nor perpendicular to the width direction of the film.
  • polarizing plate and “wave plate” include not only a rigid member but also a flexible member such as a resin film, unless otherwise specified.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an apparatus 10 for producing a stretched film 20 according to the first embodiment of the present invention.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L are not shown.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the tenter device 100 and the trimming device 300 according to the first embodiment of the present invention.
  • the stretched film 20 manufacturing apparatus 10 includes a tenter device 100 as a stretching device, an oven 200 as a temperature adjusting device, a trimming device 300 as an opening device, and a conveyance.
  • a roll 400 and a take-up device 500 as a tension adjusting device are provided.
  • the manufacturing apparatus 10 is provided so that the stretched film 20 can be manufactured by unwinding the resin film 40 from the unwinding roll 30 and stretching the unrolled resin film 40 in the oven 200 using the tenter apparatus 100. .
  • the manufacturing apparatus 10 does not obtain the entire stretched resin film 40 as the stretched film 20, but cuts off both ends 41 and 42 in the width direction, which are unnecessary portions, from the stretched resin film 40, and remains. Further, the stretched film 20 is provided from the resin film corresponding to the intermediate portion 43. In FIG. 1, the boundary line between the intermediate portion 43 of the resin film 40 and both end portions 41 and 42 is indicated by a broken line. Moreover, in the following description, in order to distinguish the resin film obtained by cutting off both end portions 41 and 42 from the stretched resin film 40, the resin film 40 before cutting is referred to as “residual resin film” as appropriate. Furthermore, since this residual resin film corresponds to the intermediate portion 43 of the resin film 40 before being cut off, the same reference numeral “43” as that of the intermediate portion 43 is used for description.
  • thermoplastic resin As the resin for forming the resin film 40, a thermoplastic resin is usually used.
  • thermoplastic resins include polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins; alicyclic structure-containing polymer resins such as norbornene resins; cellulose resins such as diacetyl cellulose resins and triacetyl cellulose resins; polyimide resins , Polyamideimide resin, Polyamide resin, Polyetherimide resin, Polyetheretherketone resin, Polyetherketone resin, Polyketone sulfide resin, Polyethersulfone resin, Polysulfone resin, Polyphenylene sulfide resin, Polyphenylene oxide resin, Polyethylene terephthalate resin, Polybutylene Terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, (meth) acrylic resin, polyester Vinyl alcohol resin, polypropylene resin, cellulose resin, epoxy resin, phenol resin, (meth) acrylic resin
  • thermoplastic resins alicyclic structure-containing polymer resins are preferable.
  • the alicyclic structure-containing polymer resin is a resin containing an alicyclic structure-containing polymer, and is excellent in properties such as transparency, low moisture absorption, dimensional stability, and lightness.
  • the alicyclic structure-containing polymer is a polymer having an alicyclic structure in the structural unit of the polymer, a polymer having an alicyclic structure in the main chain, and an alicyclic structure in the side chain. Any of the polymers may be used. Moreover, an alicyclic structure containing polymer may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. Among these, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, a polymer containing an alicyclic structure in the main chain is preferable.
  • alicyclic structure examples include a saturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkene, cycloalkyne) structure.
  • cycloalkane saturated alicyclic hydrocarbon
  • cycloalkene unsaturated alicyclic hydrocarbon
  • cycloalkyne unsaturated alicyclic hydrocarbon
  • a cycloalkane structure and a cycloalkene structure are preferable, and a cycloalkane structure is particularly preferable.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably per alicyclic structure. Is 15 or less.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is the above number, the mechanical strength, heat resistance, and moldability of the resin containing the alicyclic structure-containing polymer are highly balanced, which is preferable.
  • the proportion of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer may be appropriately selected according to the purpose of use, preferably 55% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, particularly preferably. 90% by weight or more.
  • the proportion of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is within this range, the transparency and heat resistance of the resin containing the alicyclic structure-containing polymer are improved.
  • Examples of the alicyclic structure-containing polymer include a norbornene polymer, a monocyclic olefin polymer, a cyclic conjugated diene polymer, a vinyl alicyclic hydrocarbon polymer, and hydrogenated products thereof. Can do. Of these, norbornene polymers are preferred because of their good transparency and moldability.
  • Examples of the norbornene polymer include a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure and a hydrogenated product thereof; an addition polymer of a monomer having a norbornene structure and a hydrogenated product thereof.
  • Examples of a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure include a ring-opening homopolymer of one kind of monomer having a norbornene structure and a ring-opening of two or more kinds of monomers having a norbornene structure. Examples thereof include a copolymer and a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and an arbitrary monomer copolymerizable therewith.
  • examples of the addition polymer of a monomer having a norbornene structure include an addition homopolymer of one kind of monomer having a norbornene structure and an addition copolymer of two or more kinds of monomers having a norbornene structure. And addition copolymers of a monomer having a norbornene structure and an arbitrary monomer copolymerizable therewith.
  • a hydrogenated product of a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure is particularly suitable from the viewpoints of transparency, moldability, heat resistance, low hygroscopicity, dimensional stability and lightness. .
  • Examples of the monomer having a norbornene structure include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: norbornene), tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3,7. -Diene (common name: dicyclopentadiene), 7,8-benzotricyclo [4.3.0.1 2,5 ] dec-3-ene (common name: methanotetrahydrofluorene), tetracyclo [4.4. 0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (common name: tetracyclododecene), and derivatives of these compounds (for example, those having a substituent in the ring).
  • examples of the substituent include an alkyl group, an alkylene group, and a polar group. Moreover, these substituents may be the same or different, and a plurality thereof may be bonded to the ring. Moreover, the monomer which has a norbornene structure may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • Examples of the polar group include heteroatoms or atomic groups having heteroatoms.
  • Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, and a halogen atom.
  • Specific examples of the polar group include a carboxyl group, a carbonyloxycarbonyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, an oxy group, an ester group, a silanol group, a silyl group, an amino group, a nitrile group, and a sulfonic acid group.
  • Examples of an optional monomer capable of ring-opening copolymerization with a monomer having a norbornene structure include, for example, monocyclic olefins such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene and derivatives thereof; cyclic such as cyclohexadiene and cycloheptadiene. Conjugated dienes and derivatives thereof; and the like.
  • the optional monomer capable of ring-opening copolymerization with a monomer having a norbornene structure one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at any ratio.
  • a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure can be produced, for example, by polymerizing or copolymerizing a monomer in the presence of a known ring-opening polymerization catalyst.
  • Examples of the optional monomer capable of addition copolymerization with a monomer having a norbornene structure include ⁇ -olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and derivatives thereof; cyclobutene, And cycloolefins such as cyclopentene and cyclohexene and derivatives thereof; non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene and 5-methyl-1,4-hexadiene; Among these, ⁇ -olefin is preferable, and ethylene is more preferable.
  • the arbitrary monomer which can carry out addition copolymerization with the monomer which has a norbornene structure may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • An addition polymer of a monomer having a norbornene structure can be produced, for example, by polymerizing or copolymerizing a monomer in the presence of a known addition polymerization catalyst.
  • the hydrogenated product of the above-described ring-opening polymer and addition polymer is, for example, carbon in the presence of a hydrogenation catalyst containing a transition metal such as nickel or palladium in a solution of these ring-opening polymer or addition polymer.
  • a hydrogenation catalyst containing a transition metal such as nickel or palladium in a solution of these ring-opening polymer or addition polymer.
  • -Carbon unsaturated bonds can be prepared by hydrogenation, preferably more than 90%.
  • X bicyclo [3.3.0] octane-2,4-diyl-ethylene structure and Y: tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane-7 are used as structural units.
  • 9-diyl-ethylene structure the amount of these structural units is 90% by weight or more based on the whole structural units of the norbornene polymer, and the ratio of the ratio of X to the ratio of Y is X: Y weight ratio of 100: 0 to 40:60 is preferable.
  • the stretched film 20 can be made to have excellent dimensional stability without long-term dimensional change.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer contained in the resin forming the resin film 40 is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, particularly preferably 20,000 or more, preferably 100,000. Below, it is more preferably 80,000 or less, particularly preferably 50,000 or less. When the weight average molecular weight is in such a range, the mechanical strength and molding processability of the stretched film 20 are highly balanced and suitable.
  • the weight average molecular weight is a polyisoprene or polystyrene converted weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using cyclohexane as a solvent. However, in the gel permeation chromatography, toluene may be used as a solvent when the sample does not dissolve in cyclohexane.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the polymer contained in the resin forming the resin film 40 is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, and particularly preferably 1 0.8 or more, preferably 3.5 or less, more preferably 3.0 or less, and particularly preferably 2.7 or less.
  • productivity of a polymer can be improved and manufacturing cost can be suppressed.
  • the quantity of a low molecular component becomes small by making it into an upper limit or less, the relaxation at the time of high temperature exposure can be suppressed and the stability of the stretched film 20 can be improved.
  • the proportion of the polymer in the resin forming the resin film 40 is preferably 50% by weight to 100% by weight, and more preferably 70% by weight to 100% by weight.
  • the proportion of the alicyclic structure-containing polymer contained in the alicyclic structure-containing polymer resin is preferably 80% by weight to 100% by weight, and more preferably Is 90% to 100% by weight.
  • the resin forming the resin film 40 may contain any component other than the polymer.
  • optional components include colorants such as pigments and dyes; plasticizers; optical brighteners; dispersants; thermal stabilizers; light stabilizers; ultraviolet absorbers; antistatic agents; An additive such as a surfactant may be mentioned.
  • colorants such as pigments and dyes
  • plasticizers such as polyethylene glycol dimethacrylate
  • optical brighteners such as pigments and dyes
  • dispersants such as pigments and dyes
  • thermal stabilizers such as light stabilizers
  • ultraviolet absorbers antistatic agents
  • An additive such as a surfactant may be mentioned.
  • these components may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • the amount of the polymer contained in the resin is preferably 50% by weight to 100% by weight, or 70% by weight to 100% by weight.
  • the glass transition temperature Tg of the resin forming the resin film 40 is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, particularly preferably 120 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower, particularly Preferably it is 180 degrees C or less.
  • the absolute value of the photoelastic coefficient C of the resin forming the resin film 40 is preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, more preferably 7 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, and particularly preferably 4 ⁇ 10 ⁇ 12. Pa ⁇ 1 or less.
  • the lower limit of the photoelastic coefficient of the hydrocarbon polymer is not particularly limited, but may be 1 ⁇ 10 ⁇ 13 Pa ⁇ 1 or more.
  • an unstretched film that has not been stretched is used as the resin film 40
  • Such an unstretched film can be obtained by, for example, a cast molding method, an extrusion molding method, an inflation molding method, or the like.
  • the extrusion molding method is preferable because it has a small amount of residual volatile components and is excellent in dimensional stability.
  • the tenter apparatus 100 is an apparatus for stretching a resin film 40 that is fed from a feeding roll 30.
  • the tenter apparatus 100 includes an outer gripper 110R as a first gripper, an inner gripper 110L as a second gripper, and a pair of guide rails 120R and 120L.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L are provided so as to be able to grip both end portions 41 and 42 of the resin film 40, respectively.
  • the guide rails 120R and 120L are provided on both sides of the film conveyance path in order to guide the outer gripper 110R and the inner gripper 110L.
  • the outer gripper 110R is provided so as to be able to travel along a guide rail 120R provided on the right side of the film transport path.
  • the inner gripper 110L is provided so as to be able to travel along a guide rail 120L provided on the left side of the film conveyance path.
  • “right” and “left” are observed from the upstream in the film conveyance direction to the downstream in the film conveyed horizontally as shown in FIGS. 1 to 5 unless otherwise specified. Indicates the orientation in the case.
  • outer grippers 110R and inner grippers 110L are provided. Further, the outer gripper 110R and the inner gripper 110L are provided so as to be able to travel at a constant speed with a constant distance from the front and rear outer grippers 110R and 110L.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L grip both end portions 41 and 42 in the width direction of the resin film 40 sequentially supplied to the tenter device 100 at the inlet portion 130 of the tenter device 100, and It is provided so that it can be released at the outlet 140.
  • the guide rails 120R and 120L have an endless continuous track as shown in FIG. 1 so that the outer gripper 110R and the inner gripper 110L can go around a predetermined track. Therefore, the tenter device 100 has a structure in which the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L that have released the resin film 40 at the outlet portion 140 of the tenter device 100 can be sequentially returned to the inlet portion 130.
  • the guide rails 120R and 120L have asymmetric shapes according to conditions such as the direction of the slow axis of the stretched film 20 to be manufactured and the stretch ratio.
  • the shapes of the guide rails 120R and 120L are set so that the resin film 40 can be conveyed in a predetermined manner.
  • the guide rails 120R and 120L can transport the resin film 40 so that the outer gripper 110R and the inner gripper 110L guided by the guide rails 120R and 120L bend the traveling direction of the resin film 40 to the left.
  • the traveling direction of the resin film 40 refers to the moving direction of the midpoint of the width direction of the resin film 40.
  • the tenter apparatus 100 can extend the resin film 40 in an oblique direction of the resin film 40 (see broken lines L D1 to L D3 in FIG. 2).
  • the manufacturing apparatus 10 is provided with an oven 200 so as to cover the film conveyance path.
  • the oven 200 is provided so as to cover the tenter device 100 so that the resin film 40 conveyed so as to pass through the oven 200 can be stretched by the tenter device 100.
  • the oven 200 has a preheating zone 210, a stretching zone 220, and a heat setting zone 230 in this order from the upstream in the film conveying direction.
  • the oven 200 has a partition wall 240 that can isolate the preheating zone 210, the stretching zone 220, and the heat setting zone 230 so that the temperatures in the preheating zone 210, the stretching zone 220, and the heat setting zone 230 can be adjusted independently. Is provided.
  • an opening (not shown) for passing the resin film 40 is formed in a portion corresponding to the film conveyance path of the partition wall 240 so that the resin film 40 can pass through the oven 200.
  • the preheating zone 210 is a section provided upstream from the stretching zone 220, and is usually provided immediately after the entrance of the oven 200. Usually, the preheating zone 210 is provided so that the outer gripper 110R and the inner gripper 110L that grip the both ends 41 and 42 of the resin film 40 can travel while maintaining a constant distance D (see FIG. 2). ing. The temperature of the preheating zone 210 is set so that the resin film 40 can be heated to a desired preheating temperature.
  • the temperature of the resin film 40 being conveyed when the temperature of the resin film 40 being conveyed is measured, if the temperature sensor comes into contact with the resin film 40, the resin film 40 may be damaged. Therefore, in this embodiment, the temperature of the space within a distance of 5 mm from the measurement target region of the resin film 40 can be measured, and this can be adopted as the temperature of the measurement target region of the resin film 40.
  • the stretching zone 220 is a section until the interval between the outer gripper 110R and the inner gripper 110L that grips both ends 41 and 42 of the resin film 40 starts to become constant again. is there.
  • the shape of the guide rails 120R and 120L is set so that the distance between the outer gripper 110R and the inner gripper 110L becomes wider toward the downstream. Further, as described above, in the present embodiment, the shapes of the guide rails 120R and 120L are set so that the traveling direction of the resin film 40 is bent leftward. Therefore, in the extension zone 220, the movement distance of the outer gripper 110R is set longer than the movement distance of the inner gripper 110L.
  • the temperature of the stretching zone 220 is usually set so that the resin film 40 can be heated to a desired stretching temperature.
  • the heat setting zone 230 is a section provided downstream from the stretching zone 220.
  • a trimming device 300 is provided in the heat setting zone 230. Further, in the region 231 upstream of the trimming device 300 in the heat setting zone 230, the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L that grip the both end portions 41 and 42 of the resin film 40 usually keep a constant distance D. It is provided so that it can run. However, since the trimming device 300 may be provided immediately after the stretching zone 220, the heat setting zone 230 may not include the region 231 upstream of the trimming device 300.
  • the temperature of the heat setting zone 230 is set so that the residual resin film 43 conveyed in the region 232 downstream of the trimming apparatus 300 in the heat setting zone 230 can be heated at a predetermined heat treatment temperature.
  • the manufacturing apparatus 10 includes a trimming device 300 in the heat setting zone 230 of the oven 200 as an opening device for releasing the residual resin film 43 from the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L. .
  • the trimming apparatus 300 includes trimming knives 310 and 320 that can continuously cut the transported resin film 40 in the longitudinal direction.
  • the trimming knives 310 and 320 are provided at the boundary between the intermediate portion 43 and the end portions 41 and 42 of the resin film 40 so that the resin film 40 can be cut inside the end portions 41 and 42. Therefore, the trimming apparatus 300 is provided so that the residual resin film 43 can be released from the outer gripper 110R and the inner gripper 110L in the heat setting zone 230 by cutting the resin film 40 with the trimming knives 310 and 320. ing.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing a downstream portion of the stretched film 20 manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the manufacturing apparatus 10 includes a transport roll 400 downstream of the oven 200.
  • the transport roll 400 is provided so that both end portions 41 and 42 cut from the resin film 40 by the trimming knives 310 and 320 can be guided to a place different from the stretched film 20 and collected.
  • the manufacturing apparatus 10 includes a take-up device 500 for taking the stretched film 20 downstream of the oven 200.
  • the take-up device 500 includes a pair of take-up rolls 510 and 520 provided to face each other. These take-up rolls 510 and 520 are provided so that the stretched film 20 passed between the take-up rolls 510 and 520 can be taken with a predetermined transport tension. Therefore, the take-up device 500 is provided so that a predetermined conveyance tension can be applied to the stretched film 20, and further, a predetermined conveyance tension can be applied to the residual resin film 43 continuous with the stretched film 20. ing.
  • a process of feeding a long resin film 40 from a feeding roll 30 and continuously feeding the fed resin film 40 to a tenter device 100 is performed.
  • the tenter device 100 moves the both end portions 41 and 42 of the resin film 40 to the outer gripper 110R and the inlet portion 130 of the tenter device 100 as shown in FIG. A process of sequentially gripping by the inner gripper 110L is performed. Then, the tenter stretching apparatus 100 conveys the resin film 40 so as to pass through the oven 200 in a state where both end portions 41 and 42 of the resin film 40 are gripped by the outer gripper 110R and the inner gripper 110L.
  • the outer gripper 120R grips one end 41 of the resin film 40
  • the inner gripper 120L grips the other end 42 of the resin film 40. Then, the resin film 40 gripped by the end portions 41 and 42 is conveyed as the outer gripper 110R and the inner gripper 110L travel and enters the oven 200.
  • the preheating temperature of the resin film 40 is usually higher than room temperature, specifically, preferably 40 ° C or higher, more preferably (Tg + 5) ° C or higher, particularly preferably (Tg + 15) ° C or higher, preferably Is (Tg + 50) ° C. or less, more preferably (Tg + 30) ° C. or less, and particularly preferably (Tg + 20) ° C. or less.
  • the resin film 40 After passing through the preheating zone 210, the resin film 40 enters the stretching zone 220 of the oven 200 and is transported as the outer gripper 110R and the inner gripper 110L travel. In the stretching zone 220, the distance between the outer gripper 110R and the inner gripper 110L increases toward the downstream. Therefore, in the stretching zone 220, a process of stretching the resin film 40 by the outer gripper 110R and the inner gripper 110L is performed.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L travel such that the traveling direction of the resin film 40 bends to the left. Therefore, the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L that are opposed to the direction perpendicular to the traveling direction of the resin film 40 at the inlet portion 130 of the tenter stretching apparatus 100 are guide rails having an asymmetric shape in the stretching zone 220.
  • the inner gripper 110L precedes the outer gripper 110R in the heat setting zone 230 downstream of the stretching zone 220 (dashed lines L D1 , L D2 and L D3 in FIG. 2). reference). Therefore, in the stretching zone 220, stretching is performed in a direction oblique to the width direction of the obtained stretched film 20.
  • the draw ratio is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, particularly preferably 1.3 times or more, preferably 3.0 times or less, more preferably 2.5 times.
  • it is particularly preferably 2.0 times or less.
  • the stretching temperature is preferably (Tg + 3) ° C. or higher, more preferably (Tg + 5) ° C. or higher, particularly preferably (Tg + 8) ° C. or higher, preferably (Tg + 15) ° C. or lower, more preferably (Tg + 14) ° C. or lower, particularly Preferably, it is (Tg + 13) ° C. or lower.
  • the resin film 40 After passing through the stretching zone 220, the resin film 40 enters the heat setting zone 230 of the oven 200.
  • the conveyed resin film 40 is continuously cut by the trimming knives 310 and 320 of the trimming apparatus 300. Thereby, both ends 41 and 42 are cut off from the resin film 40. Therefore, in the heat setting zone 230, the trimming device 300 performs the step of releasing the residual resin film 43 from the outer gripper 110R and the inner gripper 110L.
  • the residual resin film 43 released from the outer gripper 110R and the inner gripper 110L is not subjected to the restraining force of the outer gripper 110R and the inner gripper 110L.
  • a pulling force from the pulling device 500 acts on the residual resin film 43. Therefore, the residual resin film 43 is conveyed downstream by being taken up by the take-up device 500.
  • the residual resin film 43 thus conveyed is subjected to a heat treatment process at a predetermined heat treatment temperature in a region 232 downstream of the trimming apparatus 300 in the heat setting zone 230.
  • the heat treatment temperature is usually higher than (Tg-10) ° C., preferably higher than (Tg-9) ° C., more preferably higher than (Tg-8) ° C., and usually lower than Tg, preferably (Tg -3) Temperature lower than 0 ° C, more preferably lower than (Tg-5) ° C.
  • the treatment time of the heat treatment is usually 10 seconds or longer, preferably 15 seconds or longer, more preferably 20 seconds or longer, preferably 50 seconds or shorter, more preferably 40 seconds or shorter, particularly preferably 30 seconds or shorter.
  • the heat treatment time refers to the time during which the residual resin film 43 remains in the environment of the heat treatment temperature.
  • the conveyance tension of the residual resin film 43 in the step of performing the heat treatment is preferably 100 N / cm 2 or more, more preferably 110 N / cm 2 or more, particularly preferably 120 N / cm 2 or more, and preferably 300 N / cm 2. or less, more preferably 200 N / cm 2 or less, particularly preferably 180 N / cm 2 or less.
  • the conveyance tension refers to the longitudinal tension applied to the residual resin film 43 to be conveyed.
  • the unit “N / cm 2 ” of the transport tension represents the tension per unit area when the residual resin film 43 is viewed from the thickness direction.
  • the stretched film 20 obtained in this way is taken up by the take-up device 500 and sent out of the oven 200. Then, the stretched film 20 passes through the take-up device 500, is wound up, and is collected as a film roll 50.
  • the end portions 41 and 42 cut from the resin film 40 are transported through the heat setting zone 230 and then sent out of the oven 200. Then, when transported to the outlet 140 of the tenter device 100, it is released to the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L and sent to the transport roll 400. Thereafter, as shown in FIG. 3, these end portions 41 and 42 are guided to a place different from the residual resin film 43 by the transport roll 400 and are collected.
  • the long stretched film 20 formed of the same resin as the resin film 40 before stretching can be manufactured.
  • the manufactured stretched film 20 is a uniaxially stretched film stretched in one direction oblique to the width direction.
  • the molecules in the stretched film 20 are oriented in the stretching direction. Therefore, the stretched film 20 usually has a slow axis that is parallel or perpendicular to the oblique direction that is the stretch direction. Therefore, a stretched film having a slow axis in the oblique direction can be produced by the above-described production method.
  • the manufacturing method described above not only the thermal contraction can be suppressed, but also the planarity can be improved. Therefore, the oblique distance vision film 20 manufactured by the above-described manufacturing method can suppress the generation of wrinkles during conveyance and winding.
  • the stretched film can be used as a retardation film. At this time, if it is attempted to reduce the thickness of the stretched film without changing the retardation value, it is required to increase the stretch ratio. However, when the draw ratio is large, thermal shrinkage tends to increase. Therefore, conventionally, when a stretched film having a slow axis in an oblique direction is used as a retardation film, it has been particularly difficult to reduce the thickness. On the other hand, in the manufacturing method mentioned above, the thermal contraction of the said diagonal direction can be effectively suppressed in the stretched film 20 which has a slow axis in a diagonal direction. Therefore, according to the manufacturing method described above, a thin retardation film can be easily manufactured while suppressing thermal shrinkage.
  • the resin film 40 is released from the grippers 110R and 110L by cutting off the end portions 41 and 42 of the resin film 40 with the trimming device 300.
  • the mode of releasing the resin film from the gripper is not limited to the mode of the first embodiment.
  • another aspect of releasing the resin film from the gripper will be described with reference to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an apparatus 60 for producing a stretched film 20 according to the second embodiment of the present invention.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L are not shown.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a tenter device 600 according to the second embodiment of the present invention. 4 and 5, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
  • the manufacturing apparatus 60 of the stretched film 20 which concerns on 2nd embodiment of this invention is equipped with the tenter apparatus 600 instead of the tenter apparatus 100 as a stretching apparatus, and the trimming apparatus 300. It is the same as that of the manufacturing apparatus 10 which concerns on 1st embodiment except providing the trimming apparatus 700 instead of. Therefore, the manufacturing apparatus 60 includes a tenter device 600 as a stretching device, an oven 200 as a temperature adjusting device, a trimming device 700, a transport roll 400, and a take-up device 500 as a tension adjusting device. The manufacturing apparatus 60 is provided so that the stretched film 20 can be manufactured by unwinding the resin film 40 from the unwinding roll 30 and stretching the unrolled resin film 40 in the oven 200 using the tenter apparatus 600. .
  • the tenter device 600 allows the outer gripper 110R and the inner gripper 110L to release the resin film 40 not at the outlet 140 of the tenter device 600 but at the open position 233 set in the heat fixing zone 230 of the oven 200.
  • the tenter apparatus 100 is provided in the same manner as the tenter apparatus 100 according to the first embodiment except that the tenter apparatus 100 according to the first embodiment is provided. Therefore, the tenter device 600 releases the resin film 40 in the heat fixing zone 230 by releasing both ends 41 and 42 of the resin film 40 held by the outer gripper 110R and the inner gripper 110L. It has a structure that can be released from the inner gripper 110L.
  • the trimming device 700 is provided in the same manner as the trimming device 300 according to the first embodiment except that it is provided between the oven 200 and the transport roll 400. Therefore, the trimming apparatus 700 has a structure in which the end portions 41 and 42 can be removed from the resin film 40 by the trimming knives 710 and 720 at a position downstream of the oven 200 and upstream of the transport roll 400. .
  • the manufacturing method demonstrated below is performed, conveying the resin film 40 so that the inside of oven 200 may be passed.
  • the long resin film 40 is fed from the feeding roll 30 and the fed resin film 40 is continuously supplied to the tenter device 600.
  • the tenter device 600 performs a process of sequentially gripping both end portions 41 and 42 of the resin film 40 with the outer gripper 110R and the inner gripper 110L at the entrance 130 of the tenter device 600.
  • the resin film 40 enters the oven 200 with both end portions 41 and 42 being gripped by the outer gripper 110R and the inner gripper 110L, and is conveyed so as to pass through the preheating zone 210 and the stretching zone 220. And in the extending
  • the resin film 40 After passing through the stretching zone 220, the resin film 40 enters the heat setting zone 230 of the oven 200.
  • the outer gripper 110R and the inner gripper 110L release both end portions 41 and 42 of the resin film 40. Thereby, in the heat setting zone 230, the process of releasing the residual resin film 43 from the outer gripper 110R and the inner gripper 110L is performed.
  • the resin film 40 released from the outer gripper 110R and the inner gripper 110L is then conveyed downstream.
  • the resin film 40 thus transported is subjected to a heat treatment process at a predetermined heat treatment temperature while being transported through the heat setting zone 230.
  • the conditions for this heat treatment can be the same as in the first embodiment. By performing the heat treatment in this manner, the heat shrinkage of the resin film 40 is suppressed.
  • the heat-treated resin film 40 is then sent out of the oven 200. Since heat shrinkage is suppressed by the heat treatment, the resin film 40 delivered from the oven 200 may be recovered as it is as a stretched film. However, both end portions 41 and 42 of the resin film 40 may be damaged by being gripped by the outer gripper 110R and the inner gripper 110L. Therefore, it is preferable to remove both end portions 41 and 42 from the resin film 40 and collect the film corresponding to the remaining central portion 43 as the stretched film 20. In the present embodiment, the trimming device 700 cuts off both end portions 41 and 42 from the heat-treated resin film 40 and collects the film corresponding to the remaining central portion 43 as the stretched film 20.
  • the stretched film 20 in which thermal shrinkage is suppressed can be manufactured as in the manufacturing method according to the first embodiment.
  • the advantage similar to the manufacturing method which concerns on 1st embodiment can be acquired normally.
  • the manufacturing method of the stretched film of this invention is not limited to the said embodiment, You may implement it changing further.
  • a film subjected to stretching treatment may be used instead of an unstretched film not subjected to stretching treatment.
  • the roll method, the longitudinal stretch method of a float system, the lateral stretch method using a tenter stretching apparatus, etc. are used, for example. sell.
  • a float type longitudinal stretching method is preferable.
  • the stretching direction in the tenter device may be the width direction.
  • a stretched film having a slow axis in the diagonal direction may be produced by using a stretched film that has been stretched in the diagonal direction as the resin film 40 and stretching in the width direction in the tenter device. . Even in such a stretched film, it is possible to suppress thermal shrinkage in the slow axis direction oblique to the width direction.
  • Stretched film According to the manufacturing method described above, it is possible to obtain a long stretched film having a slow axis in an oblique direction and effectively suppressing thermal shrinkage in the slow axis direction. Hereinafter, this stretched film will be described.
  • This stretched film is a long film made of the same resin as the resin film before stretching, and has a slow axis in the oblique direction. Specifically, the stretched film has a slow axis in an angle range of 10 ° or more and 80 ° or less on the average in the width direction.
  • the film has a slow axis in a predetermined angle range on the average with respect to the width direction, and an angle formed by the width direction of the film and the slow axis at a plurality of points in the width direction of the film. Means that the average value of the angles measured at those points falls within a predetermined angle range.
  • an angle formed by the width direction of the film and the slow axis may be appropriately referred to as an “orientation angle”.
  • the average value of the orientation angles is sometimes referred to as “average orientation angle” as appropriate.
  • the average orientation angle of the stretched film is usually 10 ° or more, preferably 20 ° or more, more preferably 30 ° or more, and usually 80 ° or less, preferably 70 ° or less, more preferably 60 ° or more. Since the slow axis is usually expressed by stretching the resin film in an oblique direction, the specific value of the average orientation angle can be adjusted by the stretching conditions in the production method described above.
  • this stretched film has a small thermal shrinkage rate in the slow axis direction of the stretched film. Therefore, when the stretched film is held at Tg-18 ° C. for 1 hour, the thermal shrinkage rate in the slow axis direction of the stretched film can be kept within a predetermined small range.
  • the specific range of the heat shrinkage is usually 0.1% to 0.3%, preferably 0.1% to 0.27%, more preferably 0.1% to 0.25%.
  • Tg represents the glass transition temperature of the resin forming the stretched film.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a sample piece 800 used for measuring the thermal contraction rate.
  • a square test piece 800 having a side parallel to the slow axis direction of the stretched film and a side perpendicular to the slow axis direction is cut out from the long stretched film.
  • the direction X is parallel to the slow axis direction of the stretched film
  • the direction Y is perpendicular to the slow axis direction of the stretched film.
  • the length of one side of the test piece 800 is 120 mm.
  • test pieces 800 are cut out, one each from the center and both ends in the width direction of the stretched film.
  • four reference points P A distance from two sides adjacent in the vertex is 10 mm, P B, sets the P C and P D .
  • the distance between the gauge P A and the gauge PB, the distance between the gauge P A and the gauge P C, the distance between the gauge P B and the gauge P D, and gauge P C and the gauge distance between P D are both a 100 mm.
  • This test piece 800 is held at a measurement temperature of Tg-18 ° C. for 1 hour.
  • ⁇ L ⁇ ( ⁇ D AB / 100) + ( ⁇ D CD / 100) ⁇ / 2 ⁇ 100 (%)
  • DELTA dimensional change rate
  • this stretched film is usually excellent in flatness. Therefore, generation
  • this stretched film usually has a retardation developed by stretching.
  • the average in-plane retardation of the stretched film is preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, particularly preferably 70 nm or more, preferably 300 nm or less, more preferably 290 nm or less, and particularly preferably 280 nm or less.
  • a stretched film having an average in-plane retardation in such a range can be suitably used as an optical film for various applications using a film cut out from the stretched film.
  • For the average in-plane retardation of the stretched film measure the in-plane retardation at multiple points at intervals of 50 mm in the width direction of the stretched film, and calculate the average value of the measured in-plane retardation at each point. It can be obtained by doing.
  • the variation in the in-plane retardation of the stretched film is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, particularly preferably 2 nm or less, and ideally 0 nm.
  • the variation in the in-plane retardation means the difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation at any point of the stretched film.
  • the variation in the orientation angle of the stretched film is preferably 1.0 ° or less, more preferably 0.5 ° or less, particularly preferably 0.3 ° or less, and ideally 0 ° in the longitudinal direction of the stretched film. It is.
  • the variation in the orientation angle represents the difference between the maximum value and the minimum value of the orientation angle of the stretched film.
  • the total light transmittance of the stretched film is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and particularly preferably 90% or more.
  • the light transmittance can be measured using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer “V-570”) in accordance with JIS K0115.
  • the haze of the stretched film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, particularly preferably 1% or less, and ideally 0%.
  • the haze can be measured at five locations using “turbidity meter NDH-300A” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in accordance with JIS K7361-1997, and the average value obtained therefrom can be adopted.
  • the amount of the volatile component contained in the stretched film is preferably 0.1% by weight or less, more preferably 0.05% by weight or less, still more preferably 0.02% by weight or less, and ideally zero.
  • the volatile component is a substance having a molecular weight of 200 or less contained in a trace amount in the film, and examples thereof include a residual monomer and a solvent.
  • the amount of the volatile component can be quantified by dissolving the film in chloroform and analyzing it by gas chromatography as the total of substances having a molecular weight of 200 or less contained in the film.
  • the saturated water absorption of the stretched film is preferably 0.03% by weight or less, more preferably 0.02% by weight or less, particularly preferably 0.01% by weight or less, and ideally zero.
  • the saturated water absorption rate of the stretched film is within the above range, changes with time in optical properties such as in-plane retardation of the stretched film can be reduced.
  • the saturated water absorption is a value expressed as a percentage of the weight of the test piece cut out from the stretched film with respect to the weight of the pre-dipping film test piece after being immersed in water at 23 ° C. for 24 hours.
  • the thickness of the stretched film is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, particularly preferably 20 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 45 ⁇ m or less, and particularly preferably 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the stretched film is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, particularly preferably 20 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 45 ⁇ m or less, and particularly preferably 20 ⁇ m or less.
  • the width of the stretched film is preferably 1000 mm or more, more preferably 1300 mm or more, particularly preferably 1330 mm or more, preferably 1500 mm or less, more preferably 1490 mm or less.
  • the stretched film can be used as an optical film, for example, alone or in combination with other members.
  • an optical film a base film for forming an arbitrary layer on the base film; a polarizing plate protective film, a viewing angle compensation film for a liquid crystal display device, and a quarter provided on a circularly polarizing plate.
  • a retardation film such as a wave plate;
  • a stretched film for a base film from a viewpoint of utilizing the characteristic that heat shrinkage
  • conductive layers such as electrode layers, wiring layers, and terminal layers
  • thermal CVD vapor deposition, sputtering, ion plating, ion beam assisted vapor deposition, arc discharge plasma vapor deposition, thermal CVD
  • the conductive layer is formed by a film forming method such as a plasma CVD method.
  • these film forming methods are generally performed in a high temperature environment.
  • the film forming method as described above causes a dimensional change due to the heat shrinkage, and it is difficult to form a conductive layer at an appropriate position.
  • a conductive layer can be formed while suppressing a dimensional change due to heat shrinkage, and therefore a conductive layer is formed at an appropriate position. Is possible.
  • test piece 800 was held at a measurement temperature of Tg-18 ° C. for 1 hour.
  • the dimensional change rate ⁇ L of each test piece in the measurement direction was calculated by the following equation.
  • the units of displacement ⁇ D AB and displacement ⁇ D CD are millimeters.
  • ⁇ L ⁇ ( ⁇ D AB / 100) + ( ⁇ D CD / 100) ⁇ / 2 ⁇ 100 (%)
  • DELTA dimensional change rate
  • Example 1 A norbornene resin (“ZEONOR1600” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; glass transition temperature: 163 ° C.) was molded with a T-die type film extruder to produce a long resin film having a thickness of 50 ⁇ m and wound into a roll.
  • ZONOR1600 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .
  • a stretched film manufacturing apparatus 10 having the structure described in the first embodiment was prepared.
  • a resin film 40 made of norbornene resin drawn from the roll 30 was supplied to the tenter device 100 of the manufacturing apparatus 10. Both ends 41 and 42 of the supplied resin film 40 were gripped by the outer gripper 110 ⁇ / b> R and the inner gripper 110 ⁇ / b> L, and conveyed to the preheating zone 210 in the oven 200.
  • the preheat treatment in the preheating zone 210 was 177 ° C.
  • the resin film 40 was sent to the stretching zone 220 and stretched in an oblique direction within the stretching zone 220.
  • the stretching conditions were a stretching ratio of 1.5 times and a stretching temperature of 175.5 ° C.
  • both end portions 41 and 42 of the stretched resin film 40 are cut off in the heat setting zone 230 by the trimming device 300 provided immediately downstream of the stretch zone 220 to remove the residual resin film 43 from the outer gripper 110R and The inner gripper 110L was released.
  • the heat treatment was performed by letting this residual resin film 43 pass through the inside of the heat setting zone 230, and the stretched film 20 was obtained.
  • the heat treatment conditions were a heat treatment temperature (temperature of the heat setting zone 230) of 155 ° C., a treatment time of 20 seconds, and a conveyance tension of 200 N / cm 2 during the heat treatment.
  • the stretched film 20 thus obtained was sent out of the oven 200, wound up and collected as a film roll 50.
  • the stretched film 20 thus obtained was evaluated by the method described above.
  • Example 2 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature in the heat setting zone was changed to 160 ° C.
  • Example 3 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment time in the heat setting zone was changed to 50 seconds.
  • Example 4 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment time in the heat setting zone was changed to 10 seconds.
  • Example 5 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the conveyance tension during heat treatment in the heat setting zone was changed to 100 N / cm 2 .
  • Example 6 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the conveyance tension during the heat treatment in the heat setting zone was changed to 120 N / cm 2 .
  • Example 7 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the conveyance tension during heat treatment in the heat setting zone was changed to 300 N / cm 2 .
  • Example 8 The kind of resin for forming the stretched film was changed to norbornene resin (“ZEONOR1430” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; glass transition temperature 136 ° C.), and the thickness of the resin film subjected to stretching was changed to 70 ⁇ m.
  • the preheating temperature was changed to 148 ° C.
  • the stretching temperature was changed to 146 ° C.
  • the heat treatment temperature was changed to 128 ° C. in accordance with the change in the resin type and the film thickness. Except for the above, the stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Example 9 The kind of resin for forming the stretched film was changed to norbornene resin (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; glass transition temperature 126 ° C.), and the thickness of the resin film subjected to stretching was changed to 69 ⁇ m.
  • the preheating temperature was changed to 140 ° C.
  • the stretching temperature was changed to 138 ° C.
  • the heat treatment temperature was changed to 118 ° C. in accordance with the change in the resin type and the film thickness.
  • the stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Example 10 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment time in the heat setting zone was changed to 60 seconds.
  • Example 4 A stretched film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature in the heat setting zone was changed to 165 ° C. However, wrinkles were generated in the obtained stretched film and the film was bent, so that in-plane retardation and heat shrinkage rate could not be measured.
  • Table 1 shows the results of the above-described Examples, and Table 2 shows the results of Comparative Examples.
  • Presence / absence of opening Presence / absence of opening of the resin film from the gripper in the heat setting zone.
  • Tg Glass transition temperature of the resin forming the stretched film.
  • Re Average in-plane retardation of stretched film.
  • average orientation angle of the stretched film.
  • Thermal contraction rate / TD Thermal contraction rate in the width direction of the stretched film.
  • Thermal contraction rate / MD Thermal contraction rate in the longitudinal direction of the stretched film.
  • Thermal contraction rate / Slow Thermal contraction rate in the slow axis direction of the stretched film.
  • Thermal contraction rate / Fast thermal contraction rate of the stretched film in the fast axis direction.

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Abstract

 オーブンを通過するように長尺の樹脂フィルムを搬送しながら、把持子によってオーブン内で樹脂フィルムを延伸して、その幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有する長尺の延伸フィルムを製造する、延伸フィルムの製造方法であって、前記オーブンが、延伸ゾーン及び熱固定ゾーンを上流からこの順に有し、前記製造方法が、樹脂フィルムの両端部を把持子によって把持する工程と、延伸ゾーンにおいて樹脂フィルムを延伸する工程と、熱固定ゾーンにおいて樹脂フィルムを把持子から開放する工程と、熱固定ゾーンにおいて把持子から開放された樹脂フィルムにTg-10℃を超えTg未満の温度で10秒以上、熱処理を施す工程と、を含む製造方法。

Description

延伸フィルムの製造方法、及び、延伸フィルム
 本発明は、延伸フィルムの製造方法、及び、延伸フィルムに関する。
 長尺の樹脂フィルムを延伸して長尺の延伸フィルムを製造する場合、テンター延伸機を用いることがある。テンター延伸機を用いた製造方法では、通常、長尺の樹脂フィルムを搬送しながら延伸して、長尺の延伸フィルムを連続的に得る。このような延伸フィルムは、加熱されると、熱収縮による寸法変化を生じることがある。そこで、前記のような熱収縮を抑制するため、従来から、様々な技術が開発されてきた(特許文献1~4参照)。
特開昭51-46372号公報 特許第2999379号公報 特許第4400707号公報 特開2014-194483号公報(対応他国公報:欧州特許出願公開第2980613号明細書)
 延伸フィルムにおいては、通常、当該延伸フィルムに含まれる重合体の分子が延伸方向に配向している。そのため、前記の延伸フィルムは、通常、延伸方向に平行又は垂直な方向に遅相軸を有する。熱収縮は分子の配向方向において大きく生じる傾向があるので、延伸フィルムでは、一般に、遅相軸方向に平行又は垂直な方向で熱収縮が特に大きくなる。
 延伸フィルムには、通常、延伸によってレターデーションが発現している。そのため、延伸フィルムは、レターデーションを有する位相差フィルムとして用いられることがある。このように位相差フィルムとして用いるための延伸フィルムは、当該位相差フィルムを他の光学部材と組み合わせる場合の光学軸の調整を容易にするために、当該延伸フィルムの幅方向に平行でなく垂直でもない斜め方向に遅相軸を有することが望まれる。そこで、近年では、前記のように斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムを効率良く製造する観点から、樹脂フィルムを斜め方向に延伸して製造される斜め延伸フィルムに注目が集まっている。
 ところが、斜め延伸フィルムは、斜め方向において特に大きな熱収縮が生じる傾向があり、特許文献1~4に記載の従来の技術によって熱収縮を十分に抑制することが難しかった。特に、特許文献1~3記載の方法では、大きな熱収縮が生じて延伸フィルムの平面性が損なわれ、シワを生じることがあった。
 本発明は前記の課題に鑑みて創案されたもので、斜め方向に遅相軸を有し、平面性に優れ、且つ熱収縮が抑制された延伸フィルムの製造方法;並びに、斜め方向に遅相軸を有し、平明性に優れ、且つ熱収縮が抑制された延伸フィルムを提供することを目的とする。
 本発明者は、前記課題を解決するべく、オーブン内で把持子によって樹脂フィルムを斜め方向に延伸して延伸フィルムを製造する製造方法について検討した。その結果、本発明者は、延伸後にオーブン内で樹脂フィルムを把持子から開放し、開放された把持子にオーブン内で所定の熱処理を施すことにより、シワの発生を抑制しながら熱収縮を効果的に抑制できることを見い出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は下記の通りである。
 〔1〕 オーブンを通過するように長尺の樹脂フィルムを搬送しながら、前記樹脂フィルムの両端部を把持した把持子によって前記オーブン内で前記樹脂フィルムを延伸して、その幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有する長尺の延伸フィルムを製造する、延伸フィルムの製造方法であって、
 前記オーブンが、延伸ゾーン及び熱固定ゾーンを、上流からこの順に有し、
 前記製造方法が、
 前記樹脂フィルムの両端部を前記把持子によって把持する工程と、
 前記延伸ゾーンにおいて、前記樹脂フィルムを延伸する工程と、
 前記熱固定ゾーンにおいて、前記樹脂フィルムを前記把持子から開放する工程と、
 前記熱固定ゾーンにおいて、前記把持子から開放された前記樹脂フィルムに、Tg-10℃を超えTg未満の温度(Tgは、前記樹脂フィルムを形成する樹脂のガラス転移温度を表す。)で、10秒以上、熱処理を施す工程と、を含む、延伸フィルムの製造方法。
 〔2〕 前記樹脂フィルムに熱処理を施す工程における前記樹脂フィルムの搬送張力が、100N/cm以上300N/cm以下である、〔1〕の延伸フィルムの製造方法。
 〔3〕 熱可塑性樹脂からなる長尺の延伸フィルムであって、
 前記延伸フィルムの幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有し、
 Tg-18℃(Tgは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度を表す。)で1時間保持した場合の遅相軸方向の熱収縮率が、0.1%~0.3%である、長尺の延伸フィルム。
 〔4〕 厚みが、10μm~50μmである、〔3〕記載の長尺の延伸フィルム。
 本発明によれば、斜め方向に遅相軸を有し、平面性に優れ、且つ熱収縮が抑制された延伸フィルムの製造方法;並びに、斜め方向に遅相軸を有し、平明性に優れ、且つ熱収縮が抑制された延伸フィルムを提供することができる。
図1は、本発明の第一実施形態に係る延伸フィルムの製造装置を模式的に示す平面図である。 図2は、本発明の第一実施形態に係るテンター装置及びトリミング装置を模式的に示す平面図である。 図3は、本発明の第一実施形態に係る延伸フィルムの製造装置の下流部分を模式的に示す側面図である。 図4は、本発明の第二実施形態に係る延伸フィルムの製造装置を模式的に示す平面図である。 図5は、本発明の第二実施形態に係るテンター装置を模式的に示す平面図である。 図6は、熱収縮率を測定するために用いる試料片を模式的に示す平面図である。
 以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
 以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、少なくとも5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有するフィルムをいい、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。フィルムの幅に対する長さの比の上限は、特に限定されないが、例えば100,000倍以下としうる。
 以下の説明において、「上流」及び「下流」とは、別に断らない限り、フィルム搬送方向の上流及び下流を示す。
 以下の説明において、フィルムの面内レターデーションは、別に断らない限り、(nx-ny)×dで表される値である。ここで、nxは、フィルムの厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、フィルムの前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。dは、フィルムの厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、590nmである。
 また、以下の説明において、用語「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」を包含する用語である。
 以下の説明において、要素の方向が「平行」、「垂直」及び「直交」とは、別に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±5°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
 以下の説明において、長尺のフィルムの斜め方向とは、別に断らない限り、そのフィルムの面内方向であって、そのフィルムの幅方向に平行でもなく垂直でもない方向を示す。
 以下の説明において、「偏光板」及び「波長板」とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
 [1.第一実施形態]
 図1は、本発明の第一実施形態に係る延伸フィルム20の製造装置10を模式的に示す平面図である。この図1において、テンター装置100では外側把持子110R及び内側把持子110Lの図示は省略している。また、図2は、本発明の第一実施形態に係るテンター装置100及びトリミング装置300を模式的に示す平面図である。
 図1に示すように、本発明の第一実施形態に係る延伸フィルム20の製造装置10は、延伸装置としてのテンター装置100、温度調整装置としてのオーブン200、開放装置としてのトリミング装置300、搬送ロール400、並びに、張力調整装置としての引取り装置500を備える。この製造装置10は、繰出しロール30から樹脂フィルム40を繰り出し、繰り出された樹脂フィルム40をテンター装置100を用いてオーブン200内で延伸して、延伸フィルム20を製造しうるように設けられている。
 また、この製造装置10は、延伸された樹脂フィルム40の全体を延伸フィルム20として得るのではなく、延伸された樹脂フィルム40から不要部分である幅方向の両端部41及び42を切り除き、残った中間部分43に相当する樹脂フィルムから延伸フィルム20を得るように設けられている。図1においては、樹脂フィルム40の中間部分43と両端部41及び42との境界線を、破線にて示す。また、以下の説明において、延伸された樹脂フィルム40から両端部41及び42を切り除いて得られる樹脂フィルムを、切り除く前の樹脂フィルム40と区別するため、適宜「残留樹脂フィルム」と呼ぶ。さらに、この残留樹脂フィルムは、切り除く前の樹脂フィルム40の中間部分43に相当するため、当該中間部分43と同様の符号「43」を付して説明する。
 〔1.1.樹脂フィルム40〕
 樹脂フィルム40を形成する樹脂としては、通常、熱可塑性樹脂を用いる。このような熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂;ノルボルネン樹脂等の脂環式構造含有重合体樹脂;ジアセチルセルロース樹脂及びトリアセチルセルロース樹脂等のセルロース系樹脂;ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリケトンサルファイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、セルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-ビニル芳香族化合物共重合体樹脂、イソブテン/N-メチルマレイミド共重合体樹脂、スチレン/アクリルニトリル共重合体樹脂などが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせてもよい。
 前記の熱可塑性樹脂の中でも、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。脂環式構造含有重合体樹脂は、脂環式構造含有重合体を含む樹脂であり、透明性、低吸湿性、寸法安定性および軽量性などの特性に優れる。
 脂環式構造含有重合体は、重合体の構造単位中に脂環式構造を有する重合体であり、主鎖に脂環式構造を有する重合体、及び、側鎖に脂環式構造を有する重合体のいずれを用いてもよい。また、脂環式構造含有重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
 脂環式構造としては、例えば、飽和脂環式炭化水素(シクロアルカン)構造、不飽和脂環式炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造などが挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
 脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。脂環式構造を構成する炭素原子数が前記の数であるときに、当該脂環式構造含有重合体を含む樹脂の機械強度、耐熱性、及び成形性が高度にバランスされ、好適である。
 脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択してもよく、好ましくは55重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にあると、当該脂環式構造含有重合体を含む樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。
 脂環式構造含有重合体としては、例えば、ノルボルネン重合体、単環の環状オレフィン重合体、環状共役ジエン重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及び、これらの水素添加物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン重合体は、透明性と成形性が良好なため、好適である。
 ノルボルネン重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素添加物;ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素添加物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との開環共重合体が挙げられる。さらに、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との付加共重合体が挙げられる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性の観点から、特に好適である。
 ノルボルネン構造を有する単量体としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、7,8-ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、およびこれらの化合物の誘導体(例えば、環に置換基を有するもの)などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって、複数個が環に結合していてもよい。また、ノルボルネン構造を有する単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 極性基の種類としては、例えば、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン酸基などが挙げられる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合が可能な任意の単量体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等のモノ環状オレフィン類及びその誘導体;シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン等の環状共役ジエン及びその誘導体;などが挙げられる。ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合が可能な任意の単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体は、例えば、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより製造しうる。
 ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合が可能な任意の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン等の炭素原子数2~20のα-オレフィン及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン等のシクロオレフィン及びこれらの誘導体;1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエン等の非共役ジエン;などが挙げられる。これらの中でも、α-オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。また、ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合が可能な任意の単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体は、例えば、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより製造しうる。
 上述した開環重合体及び付加重合体の水素添加物は、例えば、これらの開環重合体及び付加重合体の溶液において、ニッケル、パラジウム等の遷移金属を含む水素添加触媒の存在下で、炭素-炭素不飽和結合を、好ましくは90%以上水素添加することによって製造しうる。
 ノルボルネン重合体の中でも、構造単位として、X:ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4-ジイル-エチレン構造と、Y:トリシクロ[4.3.0.12,5]デカン-7,9-ジイル-エチレン構造とを有し、これらの構造単位の量が、ノルボルネン重合体の構造単位全体に対して90重量%以上であり、かつ、Xの割合とYの割合との比が、X:Yの重量比で100:0~40:60であるものが好ましい。このような重合体を用いることにより、延伸フィルム20を、長期的に寸法変化がなく、特性の安定性に優れるものにできる。
 樹脂フィルム40を形成する樹脂が含む重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上、より好ましくは15,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、特に好ましくは50,000以下である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、延伸フィルム20の機械的強度および成型加工性が高度にバランスされ好適である。ここで、前記の重量平均分子量は、溶媒としてシクロヘキサンを用いてゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量である。ただし、前記のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにおいて、試料がシクロヘキサンに溶解しない場合には溶媒としてトルエンを用いてもよい。
 樹脂フィルム40を形成する樹脂が含む重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、特に好ましくは1.8以上であり、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.7以下である。分子量分布を前記範囲の下限値以上にすることにより、重合体の生産性を高め、製造コストを抑制できる。また、上限値以下にすることにより、低分子成分の量が小さくなるので、高温曝露時の緩和を抑制して、延伸フィルム20の安定性を高めることができる。
 樹脂フィルム40を形成する樹脂における重合体の割合は、好ましくは50重量%~100重量%であり、より好ましくは70重量%~100重量%である。特に、樹脂として脂環式構造含有重合体樹脂を用いる場合、脂環式構造含有重合体樹脂に含まれる脂環式構造含有重合体の割合は、好ましくは80重量%~100重量%、より好ましくは90重量%~100重量%である。
 また、樹脂フィルム40を形成する樹脂は、重合体以外にも任意の成分を含みうる。任意の成分の例を挙げると、顔料、染料等の着色剤;可塑剤;蛍光増白剤;分散剤;熱安定剤;光安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;酸化防止剤;微粒子;界面活性剤等の添加剤が挙げられる。これらの成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ただし、樹脂に含まれる重合体の量は、好ましくは、50重量%~100重量%、又は70重量%~100重量%である。
 樹脂フィルム40を形成する樹脂のガラス転移温度Tgは、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、特に好ましくは120℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、特に好ましくは180℃以下である。樹脂のガラス転移温度を前記範囲の下限値以上にすることにより、高温環境下における延伸フィルム20の耐久性を高めることができる。また、樹脂のガラス転移温度を前記範囲の上限値以下にすることにより、延伸処理を容易に行える。
 樹脂フィルム40を形成する樹脂の光弾性係数Cの絶対値は、好ましくは10×10-12Pa-1以下、より好ましくは7×10-12Pa-1以下、特に好ましくは4×10-12Pa-1以下である。これにより、延伸フィルム20の面内レターデーションのバラツキを小さくすることができる。ここで、光弾性係数Cは、複屈折をΔn、応力をσとしたとき、C=Δn/σで表される値である。炭化水素重合体の光弾性係数の下限は、特段の制限は無いが、1×10-13Pa-1以上としうる。
 本実施形態では、樹脂フィルム40として、延伸処理を施されていない未延伸フィルムを用いた例を示して説明する。このような未延伸フィルムは、例えば、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などによって得ることができる。これらのうち押出成形法は、残留揮発性成分量が少なく、寸法安定性にも優れるので好ましい。
 〔1.2.テンター装置100〕
 図1に示すように、テンター装置100は、繰出しロール30から繰り出される樹脂フィルム40を延伸するための装置である。このテンター装置100は、図2に示すように、第一の把持子としての外側把持子110R及び第二の把持子としての内側把持子110Lと、一対のガイドレール120R及び120Lとを備える。外側把持子110R及び内側把持子110Lは、樹脂フィルム40の両端部41及び42をそれぞれ把持しうるように設けられている。また、ガイドレール120R及び120Lは、前記の外側把持子110R及び内側把持子110Lを案内するために、フィルム搬送路の両側に設けられている。
 外側把持子110Rは、フィルム搬送路の右側に設けられたガイドレール120Rに沿って走行しうるように設けられている。また、内側把持子110Lは、フィルム搬送路の左側に設けられたガイドレール120Lに沿って走行しうるように設けられている。ここで、本実施形態では、「右」及び「左」とは、別に断らない限り、図1~図5に示すように水平に搬送されるフィルムにおいて、フィルム搬送方向の上流から下流を観察した場合における向きを示す。
 これらの外側把持子110R及び内側把持子110Lは、それぞれ多数設けられている。また、外側把持子110R及び内側把持子110Lは、前後の外側把持子110R及び内側把持子110Lと一定間隔を保って、一定速度で走行しうるように設けられている。
 さらに、外側把持子110R及び内側把持子110Lは、テンター装置100に順次供給される樹脂フィルム40の幅方向の両端部41及び42を、テンター装置100の入口部130において把持し、テンター装置100の出口部140で放しうるように設けられている。
 ガイドレール120R及び120Lは、外側把持子110R及び内側把持子110Lが所定の軌道を周回しうるように、図1に示すような無端状の連続軌道を有している。このため、テンター装置100は、テンター装置100の出口部140で樹脂フィルム40を放した外側把持子110R及び内側把持子110Lを、順次、入口部130に戻しうる構造を有している。
 ガイドレール120R及び120Lは、製造すべき延伸フィルム20の遅相軸の方向及び延伸倍率等の条件に応じた、非対称な形状を有している。本実施形態では、ガイドレール120R及び120Lの形状は、所定の態様に樹脂フィルム40を搬送しうるよう設定される。それによりガイドレール120R及び120Lは、ガイドレール120R及び120Lによって案内される外側把持子110R及び内側把持子110Lが樹脂フィルム40の進行方向を左方向へ曲げるように、樹脂フィルム40を搬送しうる。ここで樹脂フィルム40の進行方向とは、樹脂フィルム40の幅方向の中点の移動方向のことをいう。
 このように樹脂フィルム40の進行方向を左方向へ曲げるようにガイドレール120R及び120Lの形状を設定しているので、テンター装置100の入口部130において樹脂フィルム40の進行方向に対して垂直な方向に相対していた外側把持子110R及び内側把持子110Lは、樹脂フィルム40の延伸後には、内側把持子110Lが外側把持子110Rよりも先行しうる。これにより、テンター装置100は、樹脂フィルム40を、当該樹脂フィルム40の斜め方向へ延伸しうる(図2の破線LD1~LD3参照)。
 〔1.3.オーブン200〕
 図1に示すように、製造装置10には、フィルム搬送路を覆うようにオーブン200が設けられている。このオーブン200は、当該オーブン200を通過するように搬送される樹脂フィルム40をテンター装置100によって延伸しうるように、テンター装置100を覆うように設けられている。
 オーブン200は、予熱ゾーン210、延伸ゾーン220及び熱固定ゾーン230を、フィルム搬送方向の上流からこの順に有する。オーブン200には、予熱ゾーン210、延伸ゾーン220及び熱固定ゾーン230内の温度を独立に調整しうるように、これらの予熱ゾーン210、延伸ゾーン220及び熱固定ゾーン230を隔離しうる隔壁240が設けられている。また、この隔壁240のフィルム搬送路に相当する部分には、オーブン200内を樹脂フィルム40が通過しうるように、樹脂フィルム40を通すための開口(図示せず)が形成されている。
 予熱ゾーン210は、延伸ゾーン220より上流に設けられた区間であり、通常は、オーブン200の入口の直後に設けられる。通常、予熱ゾーン210は、樹脂フィルム40の両端部41及び42を把持した外側把持子110R及び内側把持子110Lが一定の間隔D(図2参照。)を保ったまま走行しうるように設けられている。この予熱ゾーン210の温度は、樹脂フィルム40を所望の予熱温度に加熱しうるように設定される。
 ここで、搬送中の樹脂フィルム40の温度を測定する際、樹脂フィルム40に温度センサが接触すると、樹脂フィルム40を傷つける可能性がある。そこで、本実施形態では、樹脂フィルム40の測定対象領域からの距離5mm以内の空間の温度を測定し、これを樹脂フィルム40の測定対象領域の温度として採用しうる。
 延伸ゾーン220は、図1に示すように、樹脂フィルム40の両端部41及び42を把持した外側把持子110Rと内側把持子110Lとの間の間隔が開き始め、再び一定となるまでの区間である。延伸ゾーン220において、ガイドレール120R及び120Lの形状は、下流ほど外側把持子110Rと内側把持子110Lとの間隔が広くなるように設定されている。また、前記のように、本実施形態では、ガイドレール120R及び120Lの形状が、樹脂フィルム40の進行方向を左方向へ曲げるように設定されている。そのため、この延伸ゾーン220においては、外側把持子110Rの移動距離は内側把持子110Lの移動距離よりも長く設定されている。この延伸ゾーン220の温度は、通常、樹脂フィルム40を所望の延伸温度に加熱しうるように設定される。
 熱固定ゾーン230は、延伸ゾーン220より下流に設けられた区間である。この熱固定ゾーン230内には、トリミング装置300が設けられている。また、熱固定ゾーン230のトリミング装置300よりも上流の領域231は、通常、樹脂フィルム40の両端部41及び42を把持した外側把持子110R及び内側把持子110Lが一定の間隔Dを保ったまま走行しうるように設けられている。ただし、トリミング装置300は延伸ゾーン220の直後に設けてもよいので、熱固定ゾーン230は、トリミング装置300よりも上流の領域231を含んでいなくてもよい。熱固定ゾーン230の温度は、熱固定ゾーン230のトリミング装置300よりも下流の領域232を搬送される残留樹脂フィルム43を、所定の熱処理温度で加熱しうるように設定される。
 〔1.4.トリミング装置300〕
 図1に示すように、製造装置10は、オーブン200の熱固定ゾーン230内に、残留樹脂フィルム43を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放するための開放装置として、トリミング装置300を備える。
 トリミング装置300は、搬送される樹脂フィルム40を長手方向に連続的に切断しうるトリミングナイフ310及び320を備える。トリミングナイフ310及び320は、樹脂フィルム40を端部41及び42の内側で切断できるように、樹脂フィルム40の中間部分43と端部41及び42との境界に設けられている。したがって、トリミング装置300は、トリミングナイフ310及び320で樹脂フィルム40を切断することにより、熱固定ゾーン230内で残留樹脂フィルム43を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放しうるように設けられている。
 〔1.5.搬送ロール400〕
 図3は、本発明の第一実施形態に係る延伸フィルム20の製造装置10の下流部分を模式的に示す側面図である。
 図3に示すように、製造装置10は、オーブン200の下流に、搬送ロール400を備える。搬送ロール400は、トリミングナイフ310及び320によって樹脂フィルム40から切り除かれた両端部41及び42を、延伸フィルム20とは別の場所へ案内して回収しうるように設けられている。
 〔1.6.引取り装置500〕
 図3に示すように、製造装置10は、オーブン200の下流に、延伸フィルム20を引き取るための引取り装置500を備える。引取り装置500は、対向して設けられた一対の引取りロール510及び520を備える。これらの引取りロール510及び520は、引取りロール510及び520の間に通された延伸フィルム20を所定の搬送張力で引き取れるように設けられている。したがって、引取り装置500は、延伸フィルム20に所定の搬送張力を与えることができ、更には前記延伸フィルム20に連続する残留樹脂フィルム43にも所定の搬送張力を与えることができるように設けられている。
 〔1.7.延伸フィルム20の製造方法〕
 上述した製造装置10を用いて延伸フィルム20を製造する場合、樹脂フィルム40の両端部41及び42を外側把持子110R及び内側把持子110Lによって把持する工程と、延伸ゾーン220において樹脂フィルム40を延伸する工程と、熱固定ゾーン230において樹脂フィルム40を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放する工程と、熱固定ゾーン230において外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放された樹脂フィルムの中間部分43に熱処理を施す工程とを、この順で含む製造方法を行う。この製造方法において、前記の各工程は、オーブン200を通過するように樹脂フィルム40を搬送しながら、行われる。具体的には、この製造方法は、以下のようにして行われる。
 この製造方法では、図1に示すように、繰出しロール30から長尺の樹脂フィルム40を繰り出し、繰り出された樹脂フィルム40をテンター装置100に連続的に供給する工程を行なう。
 テンター装置100に樹脂フィルム40が供給されると、テンター装置100は、図2に示すように、テンター装置100の入口部130において、樹脂フィルム40の両端部41及び42を、外側把持子110R及び内側把持子110Lによって順次把持する工程を行なう。そして、テンター延伸装置100は、樹脂フィルム40の両端部41及び42を外側把持子110R及び内側把持子110Lによって把持した状態でオーブン200を通過するように、樹脂フィルム40を搬送する。
 具体的には、樹脂フィルム40の一方の端部41を外側把持子120Rが把持し、樹脂フィルム40の他方の端部42を内側把持子120Lが把持する。そして、端部41及び42を把持された樹脂フィルム40が、外側把持子110R及び内側把持子110Lの走行に伴って搬送され、オーブン200に入る。
 オーブン200に樹脂フィルム40が入ると、外側把持子110R及び内側把持子110Lの走行に伴って、樹脂フィルム40はオーブン200の予熱ゾーン210に入る。予熱ゾーン210では、樹脂フィルム40を、所定の予熱温度に加熱する工程が行われる。樹脂フィルム40の予熱温度は、通常、常温よりも高い温度であり、具体的には、好ましくは40℃以上、より好ましくは(Tg+5)℃以上、特に好ましくは(Tg+15)℃以上であり、好ましくは(Tg+50)℃以下、より好ましくは(Tg+30)℃以下、特に好ましくは(Tg+20)℃以下である。このような温度で予熱を行なうことにより、樹脂フィルム40に含まれる分子を延伸によって安定して配向させることができる。
 予熱ゾーン210を通過した後、樹脂フィルム40は、オーブン200の延伸ゾーン220に入り、外側把持子110R及び内側把持子110Lの走行に伴って搬送される。延伸ゾーン220では、外側把持子110R及び内側把持子110Lの間隔は、下流ほど広くなる。そのため、この延伸ゾーン220においては、外側把持子110R及び内側把持子110Lによって樹脂フィルム40を延伸する工程が行われる。
 延伸ゾーン220において、外側把持子110R及び内側把持子110Lは、樹脂フィルム40の進行方向が左方向に曲がるように、走行する。そのため、テンター延伸装置100の入口部130において樹脂フィルム40の進行方向に対して垂直な方向に相対していた外側把持子110R及び内側把持子110Lは、延伸ゾーン220において非対称な形状を有するガイドレール120R及び120Lに沿って走行することにより、延伸ゾーン220よりも下流の熱固定ゾーン230において、内側把持子110Lが外側把持子110Rよりも先行する(図2の破線LD1、LD2及びLD3参照)。そのため、延伸ゾーン220において、得られる延伸フィルム20の幅方向に対して斜めの方向へ、延伸が行われる。
 このとき、延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上、特に好ましくは1.3倍以上であり、好ましくは3.0倍以下、より好ましくは2.5倍以下、特に好ましくは2.0倍以下である。延伸倍率を前記範囲の下限値以上にすることにより、延伸フィルム20における分子の配向の大きさ及び方向を、特に正確に制御することができる。また、延伸倍率を前記範囲の上限値以下にすることにより、フィルム破断を抑制し、斜め方向に遅相軸を有した長尺フィルムを安定的に得ることができる。
 延伸温度は、好ましくは(Tg+3)℃以上、より好ましくは(Tg+5)℃以上、特に好ましくは(Tg+8)℃以上であり、好ましくは(Tg+15)℃以下、より好ましくは(Tg+14)℃以下、特に好ましくは(Tg+13)℃以下である。このような温度で延伸を行なうことにより、樹脂フィルム40に含まれる分子を延伸によって安定して配向させられるので、所望のレターデーションを有する斜め延伸フィルム20を得ることができる。
 延伸ゾーン220を通過した後、樹脂フィルム40は、オーブン200の熱固定ゾーン230に入る。熱固定ゾーン230では、搬送される樹脂フィルム40がトリミング装置300のトリミングナイフ310及び320によって連続的に切断される。これにより、樹脂フィルム40から両端部41及び42が切り除かれる。したがって、熱固定ゾーン230において、残留樹脂フィルム43を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放する工程が、トリミング装置300によって行われる。
 外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放された残留樹脂フィルム43には、外側把持子110R及び内側把持子110Lの拘束力が及ばなくなる。しかし、残留樹脂フィルム43には、引取り装置500からの引取り力が働く。そのため、この引取り装置500に引き取られることによって、残留樹脂フィルム43は下流へと搬送される。このように搬送される残留樹脂フィルム43には、熱固定ゾーン230のトリミング装置300より下流の領域232において、所定の熱処理温度で熱処理を施す工程が行われる。
 熱処理温度は、通常(Tg-10)℃より高く、好ましくは(Tg-9)℃より高く、より好ましくは(Tg-8)℃より高い温度であり、また、通常Tg未満、好ましくは(Tg-3)℃未満、より好ましくは(Tg-5)℃未満の温度である。外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放された状態の残留樹脂フィルム43をこのような熱処理温度下で搬送することにより、製造される延伸フィルム20の遅相軸方向における熱収縮を抑制できる。特に、本実施形態に係る製造方法によれば、斜め方向に遅相軸を有しながら、当該遅相軸方向の熱収縮を効果的に抑制できるという、従来よりも優れた利点が得られる。
 前記熱処理の処理時間は、通常10秒以上、好ましくは15秒以上、より好ましくは20秒以上であり、好ましくは50秒以下、より好ましくは40秒以下、特に好ましくは30秒以下である。ここで、熱処理の処理時間とは、残留樹脂フィルム43を前記の熱処理温度の環境に留める時間のことをいう。処理時間を前記範囲の下限値以上にすることにより、延伸フィルム20の熱収縮を効果的に抑制できる。また、上限値以下にすることにより、延伸フィルム20の平面性を良好にしてシワの発生を抑制できる。
 熱処理を施される工程における残留樹脂フィルム43の搬送張力は、好ましくは100N/cm以上、より好ましくは110N/cm以上、特に好ましくは120N/cm以上であり、好ましくは300N/cm以下、より好ましくは200N/cm以下、特に好ましくは180N/cm以下である。ここで、搬送張力は、搬送される残留樹脂フィルム43に加えられた長手方向の張力をいう。また、前記搬送張力の単位「N/cm」は、残留樹脂フィルム43を厚み方向から見た単位面積当たりの張力を表す。前記の搬送張力を前記範囲の下限値以上にすることにより、搬送中のシワ及び折れを抑制することができる。また、上限値以下にすることにより、フィルム搬送方向の熱収縮を効果的に抑制することができる。前記の搬送張力は、引取り装置500の引取り力によって調整しうる。
 前記のように、熱固定ゾーン230において熱処理を施されることにより、残留樹脂フィルム43の熱収縮が抑制されて、所望の延伸フィルム20が得られる。こうして得られた延伸フィルム20は、引取り装置500に引き取られてオーブン200の外へと送出される。そして、延伸フィルム20は、引取り装置500を通過し、巻き取られて、フィルムロール50として回収される。
 他方、樹脂フィルム40から切り除かれた端部41及び42は、熱固定ゾーン230を搬送された後、オーブン200の外へと送出される。そして、テンター装置100の出口部140まで搬送されると、外側把持子110R及び内側把持子110Lに放され、搬送ロール400へと送出される。その後、これらの端部41及び42は、図3に示すように、搬送ロール400によって残留樹脂フィルム43とは別の場所へと案内され、回収される。
 以上のように、本実施形態に係る製造方法によれば、延伸前の樹脂フィルム40と同様の樹脂で形成された、長尺の延伸フィルム20を製造できる。本実施形態では、樹脂フィルム40として未延伸フィルムを用いているので、製造された延伸フィルム20は、幅方向に対して斜めの一方向に延伸された一軸延伸フィルムとなっている。
 延伸フィルム20では、当該延伸フィルム20中の分子が、延伸方向に配向している。そのため、延伸フィルム20は、通常、延伸方向である斜め方向に対して平行又は垂直な遅相軸を有する。したがって、前述の製造方法により、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムを製造することができる。
 一般に、延伸フィルムにおいては、延伸方向において大きな熱収縮が生じる。そのため、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムは、通常、斜め方向に大きな熱収縮を生じる傾向がある。従来は、長尺の延伸フィルムの斜め方向における熱収縮を抑制することは困難であったので、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムは大きな熱収縮を生じ易かった。これに対し、上述した製造方法では、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルム20であっても、熱収縮を抑制できる。特に、上述した製造方法で製造される延伸フィルム20においては、遅相軸方向において効果的に熱収縮を抑制できる。さらに、上述した製造方法によれば、通常は、熱収縮の抑制だけでなく、平面性の改善も可能である。そのため、上述した製造方法で製造された斜め遠視フィルム20は、搬送時及び巻き取り時でのシワの発生を抑制することが可能である。
 また、一般に、延伸フィルムにはレターデーションが発現するので、当該延伸フィルムは位相差フィルムとして用いうる。この際、レターデーションの値を変えずに延伸フィルムの厚みを薄くしようとすると、延伸倍率を大きくすることが求められる。ところが、延伸倍率が大きいと熱収縮が大きくなる傾向がある。そのため、従来は、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムを位相差フィルムとして用いる場合、その厚みを薄くすることが特に困難であった。これに対し、上述した製造方法では、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルム20において当該斜め方向の熱収縮を効果的に抑制することができる。そのため、上述した製造方法によれば、熱収縮を抑制しながら、厚みの薄い位相差フィルムを容易に製造できる。
 [2.第二実施形態]
 上述した第一実施形態においては、トリミング装置300で樹脂フィルム40の端部41及び42を切り除くことで樹脂フィルム40を把持子110R及び110Lから開放した。しかし、樹脂フィルムを把持子から開放する態様は第一実施形態の態様に限定されない。以下、樹脂フィルムを把持子から開放する別の態様を、第二実施形態を示して説明する。
 図4は、本発明の第二実施形態に係る延伸フィルム20の製造装置60を模式的に示す平面図である。この図4において、テンター装置600では外側把持子110R及び内側把持子110Lの図示は省略している。また、図5は、本発明の第二実施形態に係るテンター装置600を模式的に示す平面図である。これらの図4及び図5において、図1~図3に示すのと同様の部位には、図1~図3と同様の符号を付して示す。
 図4及び図5に示すように、本発明の第二実施形態に係る延伸フィルム20の製造装置60は、延伸装置としてのテンター装置100の代わりにテンター装置600を備えること、及び、トリミング装置300の代わりにトリミング装置700を備えること以外は、第一実施形態に係る製造装置10と同様である。したがって、この製造装置60は、延伸装置としてのテンター装置600、温度調整装置としてのオーブン200、トリミング装置700、搬送ロール400、並びに、張力調整装置としての引取り装置500を備える。この製造装置60は、繰出しロール30から樹脂フィルム40を繰り出し、繰り出された樹脂フィルム40をテンター装置600を用いてオーブン200内で延伸して、延伸フィルム20を製造しうるように設けられている。
 テンター装置600は、外側把持子110R及び内側把持子110Lが、テンター装置600の出口部140ではなく、オーブン200の熱固定ゾーン230内に設定された開放位置233において、樹脂フィルム40を放しうるように設けられていること以外は、第一実施形態に係るテンター装置100と同様に設けられている。したがって、テンター装置600は、外側把持子110R及び内側把持子110Lが把持していた樹脂フィルム40の両端部41及び42を放すことにより、熱固定ゾーン230内で樹脂フィルム40を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放しうる構造を有している。
 また、トリミング装置700は、オーブン200と搬送ロール400との間に設けられていること以外は、第一実施形態に係るトリミング装置300と同様に設けられている。したがって、トリミング装置700は、オーブン200よりも下流、且つ、搬送ロール400よりも上流の位置において、トリミングナイフ710及び720により、樹脂フィルム40から端部41及び42を取り除きうる構造を有している。
 上述した製造装置60を用いて延伸フィルム20を製造する場合、樹脂フィルム40をオーブン200内を通るように搬送しながら、以下に説明する製造方法を行う。
 この製造方法では、第一実施形態に係る製造方法と同様に、繰出しロール30から長尺の樹脂フィルム40を繰り出し、繰り出された樹脂フィルム40をテンター装置600に連続的に供給する。テンター装置600は、テンター装置600の入口部130において、樹脂フィルム40の両端部41及び42を、外側把持子110R及び内側把持子110Lで順次把持する工程を行なう。その後、樹脂フィルム40は、両端部41及び42を外側把持子110R及び内側把持子110Lによって把持された状態でオーブン200に入り、予熱ゾーン210及び延伸ゾーン220を通過するように搬送される。そして、延伸ゾーン220において、外側把持子110R及び内側把持子110Lによって樹脂フィルム40を延伸する工程が行われる。
 延伸ゾーン220を通過した後、樹脂フィルム40は、オーブン200の熱固定ゾーン230に入る。樹脂フィルム40が熱固定ゾーン230内の開放位置233まで搬送されてくると、外側把持子110R及び内側把持子110Lは樹脂フィルム40の両端部41及び42を放す。これにより、熱固定ゾーン230において、残留樹脂フィルム43を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放する工程が行われる。
 外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放された樹脂フィルム40は、その後、下流へと搬送される。そして、このように搬送される樹脂フィルム40には、熱固定ゾーン230を搬送される間に、所定の熱処理温度で熱処理を施す工程が行われる。この熱処理の条件は、第一実施形態と同様にしうる。このように熱処理を施されることにより、樹脂フィルム40の熱収縮が抑制される。
 熱処理を施された樹脂フィルム40は、その後、オーブン200の外へと送出される。熱処理によって熱収縮が抑制されているので、オーブン200から送出される樹脂フィルム40を、そのまま延伸フィルムとして回収しても構わない。しかし、樹脂フィルム40の両端部41及び42は、外側把持子110R及び内側把持子110Lによって把持されたことにより、傷ついている可能性がある。そこで、樹脂フィルム40から両端部41及び42を切り除き、残った中央部分43に相当するフィルムを延伸フィルム20として回収することが好ましい。本実施形態では、トリミング装置700によって、熱処理を施された樹脂フィルム40から両端部41及び42を切り除き、残った中央部分43に対応するフィルムを、延伸フィルム20として回収する。
 このような第二実施形態に係る製造方法では、第一実施形態に係る製造方法と同様に、熱収縮が抑制された延伸フィルム20を製造できる。また、第二実施形態に係る製造方法によれば、通常、第一実施形態に係る製造方法と同様の利点を得ることができる。
 [3.変形例]
 本発明の延伸フィルムの製造方法は、前記の実施形態に限定されず、更に変更して実施してもよい。
 例えば、樹脂フィルム40として、延伸処理を施されていない未延伸フィルムの代わりに、延伸処理を施されたフィルムを用いてもよい。このように、上述した実施形態に係る製造方法に供する前に樹脂フィルム40を延伸する方法としては、例えば、ロール方式、フロート方式の縦延伸法、テンター延伸装置を用いた横延伸法などを用いうる。中でも、厚み及び光学特性の均一性を保つためには、フロート方式の縦延伸法が好適である。
 また、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムを製造できる範囲においては、テンター装置における延伸方向は、幅方向であってもよい。例えば、樹脂フィルム40として斜め方向に延伸処理を施された延伸フィルムを用い、且つ、テンター装置において幅方向に延伸を行うことで、斜め方向に遅相軸を有する延伸フィルムを製造してもよい。このような延伸フィルムにおいても、幅方向に対して斜めの遅相軸方向における熱収縮を抑制することが可能である。
 [4.延伸フィルム]
 上述した製造方法によれば、斜め方向に遅相軸を有し、且つ、当該遅相軸方向における熱収縮を効果的に抑制された、長尺の延伸フィルムを得ることができる。以下、この延伸フィルムについて説明する。
 この延伸フィルムは、延伸前の樹脂フィルムと同様の樹脂からなる長尺のフィルムであり、その斜め方向に遅相軸を有する。具体的には、延伸フィルムは、その幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有する。ここで、フィルムがその幅方向に対して平均で所定の角度範囲に遅相軸を有する、とは、そのフィルムの幅方向の複数の地点において当該フィルムの幅方向と遅相軸とがなす角度を測定した場合に、それらの地点で測定された角度の平均値が、所定の角度範囲に収まることを意味する。フィルムの幅方向と遅相軸とがなす角度を、以下、適宜「配向角」と呼ぶことがある。さらに、前記の配向角の平均値を、以下、適宜「平均配向角」と呼ぶことがある。延伸フィルムの平均配向角は、通常10°以上、好ましくは20°以上、より好ましくは30°以上であり、通常80°以下、好ましくは70°以下、より好ましくは60°以上である。遅相軸は、通常は樹脂フィルムを斜め方向に延伸したことによって発現したものであるので、前記の平均配向角の具体的な値は、上述した製造方法における延伸条件によって調整できる。
 また、この延伸フィルムは、当該延伸フィルムの遅相軸方向における熱収縮率が小さい。そのため、延伸フィルムをTg-18℃で1時間保持した場合、当該延伸フィルムの遅相軸方向の熱収縮率を、所定の小さい範囲に収めることができる。この熱収縮率の具体的範囲は、通常0.1%~0.3%、好ましくは0.1%~0.27%、より好ましくは0.1%~0.25%である。ここで、Tgとは、延伸フィルムを形成する樹脂のガラス転移温度を表す。このように、遅相軸方向において熱収縮率を小さくできるので、この延伸フィルム及び当該延伸フィルムから得られる任意のフィルムの高温環境における寸法安定性は良好である。
 延伸フィルムの遅相軸方向における熱収縮率は、下記の方法によって測定しうる。
 図6は、熱収縮率を測定するために用いる試料片800を模式的に示す平面図である。長尺の延伸フィルムから、図6に示すように、当該延伸フィルムの遅相軸方向に平行な辺と、前記遅相軸方向に垂直な辺とを有する正方形の試験片800を切り出す。図6においては、方向Xが延伸フィルムの遅相軸方向に平行であり、方向Yが延伸フィルムの遅相軸方向に垂直となっている。このとき、試験片800の一辺の長さは、120mmにする。また、試験片800は、延伸フィルムの幅方向の中央部及び両端部からそれぞれ1枚ずつ、合計3枚切り出す。
 切り出した試験片800の頂点810、820、830及び840の近傍において、その頂点で隣り合う2辺からの距離が10mmとなる4つの標点P、P、P及びPを設定する。このとき、標点Pと標点PBの距離、標点Pと標点Pとの距離、標点Pと標点Pとの距離、及び、標点Pと標点Pとの距離は、いずれも100mmとなる。この試験片800を、Tg-18℃の測定温度下で、1時間保持する。
 その後、遅相軸方向と平行に並んだ標点Pと標点Pとの間の距離DABを測定し、保存前の距離(100mm)からの変位ΔDAB(=100mm-DAB)を求める。また、遅相軸方向と平行に並んだ標点別の標点PとPとの間の距離DCDを測定し、保存前の距離(100mm)からの変位ΔDCD(=100mm-DCD)を求める。
 これらの変位ΔDAB及び変位ΔDCDから、下記式により、各試験片の寸法変化率ΔLを計算する。ここで、変位ΔDAB及び変位ΔDCDの単位は、ミリメートルである。
 ΔL={(ΔDAB/100)+(ΔDCD/100)}/2×100(%)
 そして、中央部及び両端部の試験片800の寸法変化率ΔLの平均値を計算し、その平均値を延伸フィルムの遅相軸方向における熱収縮率とする。
 さらに、この延伸フィルムは、通常、平面性に優れる。そのため、当該延伸フィルムの製造工程中の搬送時及び巻き取り時において、シワの発生を抑制できる。よって、前記の延伸フィルムは、通常、シワを有さない。
 また、この延伸フィルムは、通常、延伸によって発現したレターデーションを有する。延伸フィルムの平均面内レターデーションは、好ましくは50nm以上、より好ましくは60nm以上、特に好ましくは70nm以上であり、好ましくは300nm以下、より好ましくは290nm以下、特に好ましくは280nm以下である。このような範囲の平均面内レターデーションを有する延伸フィルムは、当該延伸フィルムから切り出したフィルムを多様な用途の光学フィルムとして好適に用いることができる。
 延伸フィルムの平均面内レターデーションは、延伸フィルムの幅方向に50mm間隔の複数の地点での面内レターデーションを測定し、測定された各地点での面内レターデーションの値の平均値を計算することにより、求めうる。
 延伸フィルムの面内レターデーションのバラツキは、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下、特に好ましくは2nm以下であり、理想的には0nmである。ここで、面内レターデーションのバラツキは、延伸フィルムの任意の地点における面内レターデーションのうち最大値と最小値との差をいう。延伸フィルムの面内レターデーションのバラツキを前記のように小さくすることにより、この延伸フィルムから切り出したフィルムを表示装置に適用した場合に、その表示装置の画質を良好なものにすることが可能になる。
 延伸フィルムの配向角のバラツキは、延伸フィルムの長手方向において、好ましくは1.0°以下、より好ましくは0.5°以下、特に好ましくは0.3°以下であり、理想的には0°である。ここで、前記配向角のバラツキは、延伸フィルムの前記配向角の最大値と最小値との差を表す。前記の配向角のバラツキを前記のように小さくすることにより、この延伸フィルムから切り出したフィルムを液晶表示装置の光学補償フィルムとして用いた場合に、その液晶表示装置のコントラストを向上させることができる。
 延伸フィルムの全光線透過率は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である。光線透過率は、JIS K0115に準拠して、分光光度計(日本分光社製、紫外可視近赤外分光光度計「V-570」)を用いて測定しうる。
 延伸フィルムのヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下であり、理想的には0%である。ここで、ヘイズは、JIS K7361-1997に準拠して、日本電色工業社製「濁度計 NDH-300A」を用いて、5箇所測定し、それから求めた平均値を採用しうる。
 延伸フィルムが含む揮発性成分の量は、好ましくは0.1重量%以下、より好ましくは0.05重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下であり、理想的にはゼロである。揮発性成分の量を少なくすることにより、延伸フィルムの寸法安定性が向上し、面内レターデーション等の光学特性の経時変化を小さくすることができる。
 ここで、揮発性成分とは、フィルム中に微量含まれる分子量200以下の物質であり、例えば、残留単量体及び溶媒などが挙げられる。揮発性成分の量は、フィルム中に含まれる分子量200以下の物質の合計として、フィルムをクロロホルムに溶解させてガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量しうる。
 延伸フィルムの飽和吸水率は、好ましくは0.03重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下、特に好ましくは0.01重量%以下であり、理想的にはゼロである。延伸フィルムの飽和吸水率が前記範囲であると、延伸フィルムの面内レターデーション等の光学特性の経時変化を小さくできる。
 ここで、飽和吸水率は、延伸フィルムから切り出した試験片を23℃の水中に24時間浸漬し、増加した重量の、浸漬前フィルム試験片の重量に対する百分率で表される値である。
 延伸フィルムの厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、特に好ましくは20μm以上であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは45μm以下、特に好ましくは20μm以下である。延伸フィルムの厚みをこのような範囲に収めることで、延伸フィルムの機械的強度を高めることができる。また、斜め方向に遅相軸を有する従来の延伸フィルムでは、一般に、大きなレターデーション、薄い厚み、及び熱収縮の抑制のすべてを満たすことは困難であった。これに対し、上述した本発明の延伸フィルムは、レターデーションが大きくても、熱収縮を抑制しながらその厚みを前記のように薄くできる。
 延伸フィルムの幅は、好ましくは1000mm以上、より好ましくは1300mm以上、特に好ましくは1330mm以上であり、好ましくは1500mm以下、より好ましくは1490mm以下である。延伸フィルムの幅をこのように広くすることにより、大型の表示装置(有機EL表示装置等)に延伸フィルムを適用することが可能である。
 上述した延伸フィルムの用途に制限は無い。延伸フィルムは、それ単独又は他の部材と組み合わせて、例えば光学フィルムとして用いうる。このような光学フィルムとしては、当該基材フィルム上に任意の層を形成するための基材フィルム;偏光板保護フィルム、液晶表示装置用の視野角補償フィルム、円偏光板に設けられる1/4波長板等の位相差フィルム;などが挙げられる。
 中でも、延伸フィルムは、熱収縮が抑制されているという特性を活用する観点から、基材フィルムに用いることが好ましく、特に、タッチパネル用の基材フィルムとして用いることが好ましい。タッチパネル用の基材フィルムに電極層、配線層及び端子層等の導電性層を形成する場合、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト蒸着法、アーク放電プラズマ蒸着法、熱CVD法、プラズマCVD法等の成膜方法によって導電性層が形成されることが多い。しかし、これらの成膜方法は、一般に、高温環境において行われる。従来の延伸フィルムは、熱収縮を十分には抑制できていなかったので、前記のような成膜方法では熱収縮による寸法変化を生じ、適切な位置に導電性層を形成することが難しかった。これに対し、熱収縮が抑制された前記の延伸フィルムを基材フィルムとして用いれば、熱収縮による寸法変化を抑制しながら導電性層を形成できるので、適切な位置に導電性層を形成することが可能である。
 [評価方法]
 〔延伸フィルムの平均面内レターデーションの測定方法〕
 位相差計(王子計測社製「KOBRA-21ADH」)を用いて、延伸フィルムの幅方向に50mm間隔の複数の地点で、面内レターデーションを測定した。これらの地点での面内レターデーションの平均値を計算し、この平均値を当該延伸フィルムの平均面内レターデーションとした。この際、測定波長は590nmとした。
 〔延伸フィルムの平均配向角の測定方法〕
 偏光顕微鏡(オリンパス社製「BX51」)を用いて、延伸フィルムの幅方向に50mm間隔の複数の地点で、面内の遅相軸を観察し、遅相軸と延伸フィルムの幅方向とがなす配向角を測定した。これらの地点での配向角の平均値を計算し、この平均値を当該延伸フィルムの平均配向角とした。
 〔フィルムの熱収縮率の測定方法〕
 延伸フィルムの長手方向、幅方向、遅相軸方向及び進相軸方向の中から、熱収縮率を測定したい測定方向を選択した。そして、延伸フィルムから、図6に示すように、当該延伸フィルムの測定方向に平行な辺と、前記測定方向に垂直な辺とを有する正方形の試験片800を切り出した。図6においては、方向Xが延伸フィルムの測定方向に平行であり、方向Yが延伸フィルムの測定方向に垂直となっている。このとき、試験片800の一辺の長さは、120mmにした。また、試験片800は、延伸フィルムの幅方向の中央部及び両端部からそれぞれ1枚ずつ、合計3枚切り出した。
 切り出した試験片800の頂点810、820、830及び840の近傍において、その頂点で隣り合う2辺からの距離が10mmとなる4つの標点P、P、P及びPを設定した。このとき、標点Pと標点PBの距離、標点Pと標点Pとの距離、標点Pと標点Pとの距離、及び、標点Pと標点Pとの距離は、いずれも100mmとなっていた。この試験片800を、Tg-18℃の測定温度下で、1時間保持した。
 その後、測定方向と平行に並んだ標点Pと標点Pとの間の距離DABを測定し、保存前の距離(100mm)からの変位ΔDAB(=100mm-DAB)を求めた。また、測定方向と平行に並んだ標点別の標点PとPとの間の距離DCDを測定し、保存前の距離(100mm)からの変位ΔDCD(=100mm-DCD)を求めた。
 これらの変位ΔDAB及び変位ΔDCDから、下記式により、測定方向における各試験片の寸法変化率ΔLを計算した。ここで、変位ΔDAB及び変位ΔDCDの単位は、ミリメートルである。
 ΔL={(ΔDAB/100)+(ΔDCD/100)}/2×100(%)
 そして、中央部及び両端部の試験片800の寸法変化率ΔLの平均値を計算し、その平均値を延伸フィルムの測定方向における熱収縮率とした。
 この際、標点P、P、P及びPの間の距離の測定には、万能投影機(Nikon社製「V-12B」)を使用した。
 〔延伸フィルムの平面性の評価方法〕
 延伸フィルムを目視で観察し、シワの有無を判定することにより、延伸フィルムの平面性を評価した。シワが観察されなかったものは「良」、シワがわずかに観察されたものは「可」、シワが発生しフィルムが折れ曲がったものを「不可」とした。
 [実施例1]
 ノルボルネン樹脂(日本ゼオン社製「ZEONOR1600」;ガラス転移温度163℃)をTダイ式フィルム押出成形機で成形して、厚み50μmの長尺の樹脂フィルムを製造し、ロール状に巻き取った。
 図1~図3に示すように、第一実施形態で説明した構造を有する延伸フィルムの製造装置10を用意した。この製造装置10のテンター装置100に、ロール30から引き出したノルボルネン樹脂からなる樹脂フィルム40を供給した。供給された樹脂フィルム40の両端部41及び42を外側把持子110R及び内側把持子110Lによって把持し、オーブン200内の予熱ゾーン210を搬送した。予熱ゾーン210での予熱処理は、177℃であった。その後、樹脂フィルム40を延伸ゾーン220に送り、この延伸ゾーン220内で斜め方向に延伸した。延伸条件は、延伸倍率1.5倍、延伸温度175.5℃であった。その後、延伸された樹脂フィルム40の両端部41及び42を、延伸ゾーン220の直ぐ下流に設けられたトリミング装置300によって熱固定ゾーン230内で切り除いて、残留樹脂フィルム43を外側把持子110R及び内側把持子110Lから開放した。そして、この残留樹脂フィルム43に熱固定ゾーン230内を通過させることで熱処理を施して、延伸フィルム20を得た。熱処理の条件は、熱処理温度(熱固定ゾーン230の温度)155℃、処理時間20秒、熱処理時の搬送張力200N/cmであった。こうして得られた延伸フィルム20を、オーブン200の外に送出し、巻き取ってフィルムロール50として回収した。
 こうして得られた延伸フィルム20を、上述した方法で評価した。
 [実施例2]
 熱固定ゾーンにおける熱処理温度を160℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例3]
 熱固定ゾーンにおける熱処理の処理時間を50秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例4]
 熱固定ゾーンにおける熱処理の処理時間を10秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例5]
 熱固定ゾーンにおける熱処理時の搬送張力を100N/cmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例6]
 熱固定ゾーンにおける熱処理時の搬送張力を120N/cmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例7]
 熱固定ゾーンにおける熱処理時の搬送張力を300N/cmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例8]
 延伸フィルムを形成するための樹脂の種類をノルボルネン樹脂(日本ゼオン社製「ZEONOR1430」;ガラス転移温度136℃)に変更し、延伸に供される樹脂フィルムの厚みを70μmに変更した。また、樹脂の種類及びフィルムの厚みを変更したことに伴って、予熱温度を148℃に変更し、延伸温度を146℃に変更し、熱処理温度を128℃に変更した。以上の事項以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例9]
 延伸フィルムを形成するための樹脂の種類をノルボルネン樹脂(日本ゼオン社製;ガラス転移温度126℃)に変更し、延伸に供される樹脂フィルムの厚みを69μmに変更した。また、樹脂の種類及びフィルムの厚みを変更したことに伴って、予熱温度を140℃に変更し、延伸温度を138℃に変更し、熱処理温度を118℃に変更した。以上の事項以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [実施例10]
 熱固定ゾーンにおける熱処理の処理時間を60秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [比較例1]
 トリミング装置300をテンター装置100の出口部140よりも下流に移動させた。これにより、樹脂フィルム40は、延伸後に外側把持子110R及び内側把持子110Lで両端部41及び42を把持された状態で熱固定ゾーン230を通過し、オーブン200よりも下流で両端部41及び42を切り取られた。また、熱固定ゾーン230内の温度を、140℃に変更した。以上の事項以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [比較例2]
 トリミング装置300をテンター装置100の出口部140よりも下流に移動させた。これにより、樹脂フィルム40は、延伸後に外側把持子110R及び内側把持子110Lで両端部41及び42を把持された状態で熱固定ゾーン230を通過し、オーブン200よりも下流で両端部41及び42を切り取られた。以上の事項以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [比較例3]
 熱固定ゾーンにおける熱処理温度を150℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [比較例4]
 熱固定ゾーンにおける熱処理温度を165℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。しかし、得られた延伸フィルムにはシワが発生しフィルムが折れ曲がっていたので、面内レターデーション及び熱収縮率の測定ができなかった。
 [比較例5]
 熱固定ゾーンにおける熱処理の処理時間を5秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、延伸フィルムの製造及び評価を行った。
 [結果]
 上述した実施例の結果を表1に示し、比較例の結果を表2に示す。下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
 開放の有無:熱固定ゾーンにおける樹脂フィルムの把持子からの開放の有無。
 Tg:延伸フィルムを形成する樹脂のガラス転移温度。
 Re:延伸フィルムの平均面内レターデーション。
 θ:延伸フィルムの平均配向角。
 熱収縮率/TD:延伸フィルムの幅方向の熱収縮率。
 熱収縮率/MD:延伸フィルムの長手方向の熱収縮率。
 熱収縮率/Slow:延伸フィルムの遅相軸方向の熱収縮率。
 熱収縮率/Fast:延伸フィルムの進相軸方向の熱収縮率。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 [検討]
 前記の実施例から分かるように、本発明の製造方法によれば、斜め方向に遅相軸を有し、平面性に優れ、且つ熱収縮が抑制された延伸フィルムを製造することができる。
 10 延伸フィルムの製造装置
 20 延伸フィルム
 30 繰出しロール
 40 樹脂フィルム
 41 樹脂フィルムの端部
 42 樹脂フィルムの端部
 43 樹脂フィルムの中間部分(残留樹脂フィルム)
 50 フィルムロール
 60 延伸フィルムの製造装置
 100 テンター装置
 110R 外側把持子
 110L 内側把持子
 120R ガイドレール
 120L ガイドレール
 130 テンター装置の入口部
 140 テンター装置の出口部
 200 オーブン
 210 予熱ゾーン
 220 延伸ゾーン
 230 熱固定ゾーン
 231 熱固定ゾーンのトリミング装置よりも上流の領域
 232 熱工程ゾーンのトリミング装置よりも下流の領域
 233 開放位置
 240 隔壁
 300 トリミング装置
 310 トリミングナイフ
 320 トリミングナイフ
 400 搬送ロール
 500 引取り装置
 510 引取りロール
 520 引取りロール
 600 テンター装置
 700 トリミング装置
 710 トリミングナイフ
 720 トリミングナイフ
 800 試験片
 810、820、830及び840 試験片の頂点

Claims (4)

  1.  オーブンを通過するように長尺の樹脂フィルムを搬送しながら、前記樹脂フィルムの両端部を把持した把持子によって前記オーブン内で前記樹脂フィルムを延伸して、その幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有する長尺の延伸フィルムを製造する、延伸フィルムの製造方法であって、
     前記オーブンが、延伸ゾーン及び熱固定ゾーンを、上流からこの順に有し、
     前記製造方法が、
     前記樹脂フィルムの両端部を前記把持子によって把持する工程と、
     前記延伸ゾーンにおいて、前記樹脂フィルムを延伸する工程と、
     前記熱固定ゾーンにおいて、前記樹脂フィルムを前記把持子から開放する工程と、
     前記熱固定ゾーンにおいて、前記把持子から開放された前記樹脂フィルムに、Tg-10℃を超えTg未満の温度(Tgは、前記樹脂フィルムを形成する樹脂のガラス転移温度を表す。)で、10秒以上、熱処理を施す工程と、を含む、延伸フィルムの製造方法。
  2.  前記樹脂フィルムに熱処理を施す工程における前記樹脂フィルムの搬送張力が、100N/cm以上300N/cm以下である、請求項1の延伸フィルムの製造方法。
  3.  熱可塑性樹脂からなる長尺の延伸フィルムであって、
     前記延伸フィルムの幅方向に対して平均で10°以上80°以下の角度範囲に遅相軸を有し、
     Tg-18℃(Tgは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度を表す。)で1時間保持した場合の遅相軸方向の熱収縮率が、0.1%~0.3%である、長尺の延伸フィルム。
  4.  厚みが、10μm~50μmである、請求項3記載の長尺の延伸フィルム。
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