JP5749289B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルム、特に表示装置に用いられる光学フィルムの製造方法に関する。

ポリマーフィルムは、優れた光透過性や柔軟性および軽量薄膜化が可能であるなどの特長から光学フィルムとして多岐に利用されている。ポリマーフィルムの中でも、セルロースアシレートフィルムは、液晶表示装置の偏光板の保護フィルム，複屈折性を有する位相差フィルムなどの光学フィルムに用いられている。

ポリマーフィルムの主な製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法とがある。溶融押出方法は、ポリマーをそのまま加熱溶解させた後、押出機で押し出してポリマーフィルムを製造する方法である。溶融押出方法は、ポリマーフィルムの生産性が高く、設備コストも比較的低いなどの特徴を有する。一方、溶液製膜方法は、ポリマーが溶媒に溶けているポリマー溶液（以下、ドープと称する）を支持体上に流延し、流延膜を形成する。流延膜が自己支持性を有するものとなった後、溶媒を含んだ状態の流延膜を支持体から剥がすことでフィルムを形成し、このフィルムを乾燥する方法である。この溶液製膜方法は、溶融押出方法と比べて、厚みの均一性に優れるとともに、含有異物の少ないフィルムを得ることができるため、特に光学フィルムの製造方法に適している。

液晶ディスプレイ等の表示装置に対する要求性能は近年ますます高くなっており、表示装置に用いる光学フィルムに対しても要求される光学性能は高まるばかりである。例えば液晶ディスプレイにおいては、さらなる薄型化、高コントラスト化が要求されている。これに伴い、位相差フィルム等の光学フィルムに対しては、さらなる薄膜化、高コントラスト化のための光透過性の向上が求められている。

また、光学特性の中でも、近年では遅相軸の均一性が特に重要視されている。しかし、ポリマーフィルムを幅方向に延伸した場合に、ポリマーフィルムの中央部では所期の遅相軸となるが、幅方向の側端に向かうほど遅相軸のずれが大きくなった、いわゆるボーイングと称される現象が発生することが知られている。このため、延伸後のポリマーフィルムの側端を大きく切り落とし、遅相軸が均一な中央部のみを光学フィルムとして利用してきており、無駄が多かった。

延伸処理については、これまで多くの提案が為されており、例えば特許文献１では、長尺のセルロースエステルフィルムの幅方向の両側端を把持して延伸する延伸工程を有するセルロースエステルフィルムの製造方法が提案されている。この特許文献１の延伸工程では、遅相軸の分布、レタデーション等の光学性能が良好なフィルムを得るために、延伸開始時のフィルム残留溶媒量、延伸工程におけるフィルムの温度や雰囲気の溶媒濃度、幅方向の延伸速度、フィルムの搬送方向に対するフィルム側端の移動方向の角度（延伸角度）などを規定している。

また、特許文献２では、第１延伸工程と第２延伸工程とを有する光学フィルムの製造方法が提案されている。この特許文献２の第１延伸工程では、樹脂フィルムの幅方向の両側端をクリップで把持し、このクリップを樹脂フィルムの搬送方向と角度θ１をなす移動方向に移動する。これにより、幅方向にクリップ間の距離を徐々に広げて樹脂フィルムを幅方向に延伸する。この第１延伸工程に続けて第２延伸工程が行われる。第２延伸工程では、クリップの移動方向を１延伸工程よりも角度θ２だけ増大させてクリップを移動し、樹脂フィルムを幅方向にさらに延伸する。そして、角度θ１，θ２が「０°＜θ１＜θ２＜２．５°」，「１．２５×θ１≦θ２≦４×θ１」をそれぞれ満たし、かつ第２延伸工程における樹脂フィルムの温度を第１延伸工程のものよりも高くしている。これにより、レタデーションが幅方向で均一なフィルムを得るとともに、フィルムを破断させることなく延伸できるようにしている。

特開２００７−２４５７３０号公報 特開２０１０−１１３００３号公報

ところで、より薄く、またより光透過性の高い光学フィルムを得るために、延伸処理において、ポリマーフィルムをより高温で延伸し、高い延伸倍率で延伸させる傾向があるが、ポリマーフィルムの幅方向における遅相軸のずれが大きくなるという問題があった。上記の特許文献１，２の方法によっても、ポリマーフィルムの幅方向における遅相軸のずれを小さく抑えることができなかった。

本発明は、上記事情を鑑みなされたもので、遅相軸のずれを小さく抑えることができる光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学フィルムの製造方法は、長尺のフィルムの両側部を保持した保持部材をフィルムの搬送方向に移動しながら幅方向に移動することによって、フィルムを幅方向に延伸する延伸工程が、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）延伸工程を有し、第１延伸工程は、フィルムの搬送方向との間に第１延伸角度をなす第１移動方向に保持部材を移動させて、フィルムの両側部の保持部材間の間隔を漸増することでフィルムを幅方向に延伸し、第ｎ（ｎは２〜Ｎ）延伸工程は、第（ｎ−１）延伸工程に連続して行われ、フィルムの搬送方向との間に第（ｎ−１）延伸角度よりも大きな第ｎ延伸角度をなす第ｎ移動方向に保持部材を移動させて、フィルムの両側部の保持部材間の間隔を漸増することでフィルムを幅方向に延伸し、第１延伸角度をθ１（°）とし、第ｎ−１延伸角度に対する第ｎ延伸角度の増分をθｎ（°）としたきに、θｉ（ｉは１〜Ｎ）が下記条件式（Ｉ），（ＩＩ）を満たすものである。
θ２≦１．６６・θ１−０．６２・・・（Ｉ）
０°＜θｉ≦１．４°・・・（ＩＩ）

また、第ｉ（ｉ＝２または３）延伸工程の延伸区間の区間長をＬｉとし、第１延伸工程による延伸前のフィルムの幅をＷ_０としたときに、下記条件式（ＩＩＩ）を満たすことが好ましい。
０＜Ｌ１≦Ｌｉ＜６・Ｗ_０ ・・・（ＩＩＩ）

また、第ｉ（ｉ＝４または５）延伸工程の延伸区間の区間長をＬｉとし、第１延伸工程による延伸前のフィルムの幅をＷ_０としたときに、下記条件式（ＩＶ）を満たすことが好ましい。
０＜Ｌｉ＜３・Ｗ_０ ・・・（ＩＶ）

また、第ｉ延伸工程での延伸前のフィルムの幅をＷ _ｉ−１ ，延伸後の幅をＷ _ｉ ，延伸を行っている延伸時間をＴ _ｉ （分）としたときに、第１〜第Ｎ延伸工程のそれぞれの延伸速度ｒ_ｉ（％／ｍｉｎ）が下記条件式（Ｖ）を満たすことが好ましい。
１０（％／ｍｉｎ）≦ｒ_ｉ≦４５０（％／ｍｉｎ） ・・・（Ｖ）
但し、ｒ_ｉ＝［｛（Ｗ_ｉ／Ｗ_ｉ−１）−１｝×１００％］／Ｔ_ｉ

また、第１〜第Ｎ延伸工程では、フィルムのガラス転移点をＴｇ（℃）としたときに、フィルムの温度Ｔ（℃）を（Ｔｇ−１０℃）以上（Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲内にすることが好ましい。

本発明によれば、遅相軸のずれが小さく抑えられた光学フィルムを製造することができる。

溶液製膜設備を示す概略図である。 第１、第２延伸区間を有するテンタの概略図である。 第１〜第４延伸区間を有するテンタの概略図である

図１において、溶液製膜設備１０は、ドープ１１から位相差機能（複屈折性）を有する光学フィルムとしてセルロースアシレートフィルム（以下、単に「フィルム」と称する）１２を製造する。

ドープ１１は、ポリマーを溶媒に溶解したものである。この実施形態では、透明な熱可塑性ポリマーとしてのセルロースアシレートを溶媒に溶解したものをドープ１１としている。セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（１）〜（３）を満たすようなＴＡＣ（セルローストリアセテート）を用いる場合に、本発明は特に有効である。式（１）〜（３）において、Ａ及びＢは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表し、Ａはアセチル基の置換度、Ｂは炭素原子数が３〜２２のアシル基の置換度である。なお、セルロースアシレートの総アシル基置換度Ｚは、Ａ＋Ｂで求める値である。
（１） ２．７≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（２） ０≦Ａ≦３．０
（３） ０≦Ｂ≦２．９

また、ＴＡＣに代えて、または加えて、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（４）を満たすようなＤＡＣ（セルロースジアセテート）を用いる場合にも、本発明は特に有効である。
（４）２．０≦Ａ＋Ｂ＜２．７

レタデーションの波長分散性の観点から、式（４）を満たしながらも、ＤＡＣのアセチル基の置換度Ａ、及び炭素数３以上２２以下のアシル基の置換度の合計Ｂは、下記式（５）および（６）を満たすことが、好ましい。
（５） １．０＜Ａ＜２．７
（６） ０≦Ｂ＜１．５

セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基（ヒドロキシル基）を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位、３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化の場合を置換度１とする）を意味する。

位相差機能を備えた光学フィルムとしては、そのポリマー成分が透明な熱可塑性のポリマー、例えば、セルロースエステル、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマーなどであってもよい。

溶液製膜設備１０は、流延装置１４、テンタ１５、切除装置１６、乾燥室１７、冷却室１８、巻取装置１９を備えている。

流延装置１４は、ドープ１１から溶媒を含んだ状態のフィルム１２を形成する。この流延装置１４は、ベルト２１、一対のバックアップローラ２２、流延ダイ２３、剥取ローラ２５、及びこれらを収容したチャンバ２６を備える。ベルト２１は、環状にされた無端の流延支持体であり、１対のバックアップローラ２２に掛け渡されて、バックアップローラ２２間が水平になっている。一対のバックアップローラ２２のうちの一方の駆動軸２２ａに駆動部（図示省略）が接続されており、この駆動部によって、矢線Ａ１で示す周方向に回転する。このバックアップローラ２２の回転により、ベルト２１が循環走行する。

流延ダイ２３は、ドープ１１を走行中のベルト３０の表面に吐出する。これによりベルト２１の表面に流延膜２７が連続的に形成される。減圧チャンバ２８は、流延ダイ２３の吐出口からベルト２１の表面に達するまでの間のドープ１１の部分の背面側を減圧して、その部分の振動、破断を防止する。

温調機２９は、温度調節した伝熱媒体を各バックアップローラ２２内に供給する。これにより、各バックアップローラ２２，ベルト２１を介して流延膜２７の温度を制御する。この実施形態では、乾燥流延、すなわち流延膜を乾燥して固化させており、流延膜２７の溶媒の蒸発を促すように温調機２９は温度を制御する。

なお、乾燥流延に代えて、流延膜を冷却固化させる、いわゆる冷却流延であってもよい。この場合には、温調機２９は、冷却した伝熱媒体をバックアップローラ３３に供給することにより、流延膜２７の流動性が低下するようにベルト２１を冷却する。また、流延支持体は、ベルト２１に限定されない。例えば、ベルト２１に代えて、ドラムを用い、ドープ１１を回転中のドラムの周面に吐出して流延してもよい。流延膜を乾燥して固化させるいわゆる乾燥流延の場合には、ベルト２１を用いることが多く、冷却流延の場合にはドラムを用いることが多いが、乾燥流延にドラムを、また冷却流延にベルトを用いてもかまわない。ドラムを流延支持体として用いて流延膜の温度を制御する場合には、そのドラムに冷却した伝熱媒体を流すことでドラムの周面の温度を下げればよい。

流延膜２７は、ベルト２１による搬送中に乾燥が進められ、剥取ローラ２５の位置でベルト２１から剥ぎ取られてフィルム１２として下流に搬送される。剥取ローラ２５は、剥取位置を一定に維持しながら流延膜２７をベルト２１から剥ぎ取るものであり、その回転軸をバックアップローラ３３の回転軸と平行に配してある。フィルム１２を剥取ローラ２５に巻き掛けた状態で、溶液製膜設備１０の下流に向けてフィルム１２が引っ張られることにより、流延膜２７が所定の剥取位置でベルト２１から剥がされる。フィルム１２は、チャンバ２６の外側に送り出され、テンタ１５へ送られる。

なお、チャンバ２６内には、ドープ１１、流延膜２７、フィルム１２のそれぞれから蒸発して気体となった溶媒を凝縮して凝縮器（コンデンサ）が配されている。この凝縮器で液化された溶媒は回収装置に送られて回収される。なお、凝縮器と回収装置との図示は省略する。

流延装置１４からのフィルム１２は、テンタ１５へ送られる。なお、この実施形態では、流延装置１４から直接にフィルム１２をテンタ１５に供給しているが、例えば延伸前の所定長のフィルム１２を巻き取ったフィルムロールからフィルム１２を引き出してテンタ１５に供給して延伸を行う、いわゆるオフライン延伸であってもよい。

テンタ１５による延伸前のフィルム１２の膜厚は、大きすぎると透明性が低下する。また小さすぎるとテンションによる耐性が低下することで、製膜中の安定的なフィルム１２の搬送性・切除装置での連続切断性が低下する。このため、フィルム１２の膜厚は、２５μｍ以上９０μｍ未満が好ましく、３０μｍ以上７５μｍ未満がより好ましい。

テンタ１５は、フィルム１２を搬送方向Ｚ１と直交する幅方向Ｚ２（図２参照）に延伸する。詳細は後述するが、テンタ１５では、フィルム１２の両側部をそれぞれクリップ３０で把持し、クリップ３０を搬送方向Ｚ１に移動しながら、対向するクリップの間隔（以下、対向クリップ間隔という）を大きくすることによって、フィルム１２を幅方向Ｚ２に延伸する。テンタ１５によって延伸されたフィルム１２は、切除装置１６に送られる。

上記テンタ１５は、エア供給部３１とダクト３２を備える。エア供給部３１は、各種温度に調整した乾燥風をダクト３２に供給し、このダクト３２からテンタ１５内のフィルム１２に乾燥風を吹き付ける。これにより、テンタ１５の各区間におけるフィルム１２の加熱や冷却を行っている。なお、フィルム１２に対する加熱、冷却は、他の手法で行ってもよい。

この実施形態では、テンタ１５としてクリップテンタを用いており、クリップ３０が保持部材となっている。クリップテンタに代えてピンテンタを用いてもよい。ピンテンタは、フィルム１２の側部に複数のピンを貫通して保持するピンプレートを有し、保持部材としてのこのピンプレートが移動してフィルム１２を幅方向に延伸する。

切除装置１６は、フィルム１２を切断刃に連続的に案内して、クリップ３０による把持跡がある両側部を切り離す。切除装置１６で両側部が切り話されたフィルム１２は、乾燥室１７に送られる。

乾燥室１７には、複数のローラ３３が設けられている。フィルム１２は、各ローラ３３に順番に巻き掛けられて、乾燥室１７内を蛇行して搬送されて冷却室１８に送られる。この乾燥室１７には加熱された乾燥空気が供給されており、フィルム１２は、乾燥室１７内を通過する間にさらに乾燥される。

冷却室１８には、室温（例えば１５〜３５℃）程度の乾燥空気が供給されている。フィルム１２は、この冷却室１８内を通過することにより温度が下げられる。温度が低下したフィルム１２は、冷却室１８から巻取装置１９に送られて巻芯３５に巻き取られる。

図２に示すように、テンタ１５は、上述のクリップ３０と、レール４１、４２とを有する。また、テンタ１５内では、搬送路は、上流側から順番に、予熱工程を行う予熱区間４４、第１延伸工程を行う第１延伸区間４５、第２延伸工程を行う第２延伸区間４６、緩和工程を行う緩和区間４７、冷却工程を行う冷却区間４８に区分してある。また、予熱区間４４よりも上流に把持開始位置、冷却区間４８よりも下流側に把持解除位置をそれぞれ設定してある。

レール４１、４２は、フィルム１２の搬送路の両側に配されている。レール４１、４２には、それぞれ複数のクリップ３０が設けられている。各クリップ３０は、対応するレールに沿って移動自在であり、その移動方向はレール４１、４２によって規定される。各レール４１，４２は、クリップ３０を把持開始位置から把持解除位置に移動する往路部と、把持解除位置にまで移動したクリップ３０を把持開始位置に戻す復路部とを有した環状に設けられている。なお、クリップ３０は、一定の間隔で各レール４１，４２の全周にあるが、図２では一部のクリップ３０のみを描いてある。

レール４１，４２には、それぞれ複数のクリップ３０を所定の間隔で取り付けた環状のチェーン（図示せず）がレールに沿って移動自在に設けられている。チェーンは、把持開始位置よりも上流側に配されるターンホイール４９ａと、把持開始位置よりも下流側に配されるスプロケット４９ｂに掛けられている。スプロケット４９ｂが駆動部（図示省略）によって回転することにより、チェーンがレール４１，４２に沿って循環移動する。このチェーンの移動により各クリップ３０がレール４１，４２に沿って一定の速度で移動する。なお、以下では、往路部、復路部を特に明示しない場合は、レール４１，４２として往路部について説明する。

把持開始位置には、クリップ３０にフィルム１２の側端の把持を開始させる把持開始部材（図示省略）が設けられている。また、把持解除位置には、クリップ３０にフィルム１２の側部の把持を解除させる把持解除部材（図示省略）が設けられている。これにより、フィルム１２は、その両側端がそれぞれ把持開始位置でクリップ３０に把持され、クリップ３０の移動により搬送方向Ｚ１に搬送されて、各区間４４〜４８を順次通過する。各区間４４〜４８を通過する間にフィルム１２は区間ごとの処理が施され、把持解除位置でクリップ３０の把持が解除される。

把持開始位置から第１延伸区間４５に至るまでは、レール４１，４２は、搬送方向Ｚ１と平行で、それらの間隔（以下、レール幅という）を一定にしてある。これにより、対向したレール４１上のクリップ３０とレール４２上のクリップ３０との対向クリップ間隔を一定にした状態で、クリップ３０を搬送方向Ｚ１に移動する。したがって、この間では、フィルム１２が延伸されることなく搬送される。

予熱区間４４では、延伸処理の前にフィルム１２を加熱（以下、予熱という）を行う。したがって、予熱区間４４ではフィルム１２は、延伸しない状態で予熱される。この予熱により、第１延伸区間４５での延伸が迅速に開始されるようになるとともに、その延伸の際にフィルム１２に対して幅方向Ｚ２でより均一な張力が付与されるようになる。

第１延伸区間４５では、区間内ではレール４１，４２は直線に配されているが、搬送方向との間で第１延伸角度θ１をなすように外向きに角度を付けて配してあり、下流に向かってレール幅が次第に広くなる。これにより、クリップ３０の移動方向を搬送方向Ｚ１に対して第１延伸角度θ１だけ外側に向け、クリップ３０の搬送方向Ｚ１の移動にともなって対向クリップ間隔を漸増しフィルム１２を幅方向Ｚ２に延伸する。この第１延伸区間４５では、延伸前の幅Ｗ_０のフィルム１２を幅Ｗ_１にまで拡げる。なお、予熱区間４４では、搬送方向Ｚ１に対してレール４１，４２が平行であるから、第１延伸角度θ１は、予熱区間４４に対する第１延伸区間４５におけるクリップ３０の移動方向の増分の角度である。

第１延伸区間４５において、延伸開始時におけるフィルム１２の残留溶媒量は、３０ｗｔ％未満とすることが好ましい。流延装置１４から送り出された段階でフィルム１２の残留溶媒量は３０ｗｔ％未満であってもよい。また、予熱においても溶媒が蒸発してフィルム１２の乾燥が進むから、予熱区間４４の搬送中に残留溶媒量が３０ｗｔ％未満となってもよい。この例において残留溶媒量とは、残留溶媒量を求めるべき測定対象のフィルム１２の質量をＸ、このフィルム１２を完全に乾燥した後の質量をＹとするときに、｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００％で求めるいわゆる乾量基準の値である。なお、「完全に乾燥」とは溶媒の残留量が厳格に「０」である必要はない。本実施形態では、測定対象のフィルム１２に対して、１２０℃以上、相対湿度１０％以下の恒温槽内で３時間以上の乾燥処理を行った後の質量をＹとすればよい。

第１延伸区間４５で延伸されたフィルム１２は、第２延伸区間４６に入るとさらに延伸される。第２延伸区間４６は、レール４１，４２は、区間内では直線に配され、下流に向かってレール幅が次第に広くなっている。第２延伸区間４６でのレール４１，４２は、搬送方向Ｚ１に対して第１延伸角度θ１よりも角度θ２だけ大きな第２延伸角度で外向きに傾けられている。すなわち、クリップ３０の移動方向は、第１延伸区間４５のときよりも角度θ２だけさらに外向きになっている。このため、第２延伸区間４６では、第１延伸区間４５と同様にフィルム１２を幅方向に延伸するが、単位時間あたりの幅の広がり度合いは第１延伸区間４５のものよりも大きい。この第２延伸区間４５では、延伸前の幅Ｗ_１のフィルム１２を幅Ｗ_２にまで拡げる。

この例では、延伸区間を２区間としてクリップ３０の移動方向を延伸中に１回変化させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、クリップ３０の移動方向を延伸中に２回以上変化させるように延伸区間を３区間以上としてもよい。

ここで、Ｎを２以上の整数として、延伸区間をＮ区間、すなわち第１〜第Ｎ延伸区間とした場合、第ｎ（ｎは２〜Ｎ）延伸区間では、第（ｎ−１）延伸角度よりも大きな第ｎ延伸角度をクリップ３０の移動方向としてフィルム１２を幅方向に延伸するが、第１延伸角度をθ１，第ｎ−１延伸角度に対する第ｎ延伸角度の増分をθｎ（°）としたときに、θｉ（ｉは１〜Ｎ）が次の条件式（Ｉ）及び条件（ＩＩ）を満たすようにする。
θ２≦１．６６・θ１−０．６２・・・（Ｉ）
０＜θｉ≦１．４° ・・・・（ＩＩ）

上記条件式（Ｉ），（ＩＩ）は、延伸されたフィルム１２の遅相軸ずれを小さくするための条件である。すなわち、延伸角度が順次に増大される２区間以上の延伸区間でフィルム１２を幅方向Ｚ２に延伸する場合に、第１及び第２延伸区間４５，４６において条件式（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすようにクリップ３０の移動方向を決めることで、フィルム１２の幅方向Ｚ２における遅相軸ずれを小さくしたフィルム１２を得ることができる。なお、図２に示す例では、条件式（ＩＩ）については、「０＜θ１≦１．４°」、「０＜θ２≦１．４°」をそれぞれ満たすようにする。また、角度θ１〜θＮまでの合計は、５．０°よりも小さくするのがよい。

また、第１〜第Ｎ延伸区間の各区間長は、適宜に決めることができるが、第１延伸工程による延伸開始前のフィルム１２の幅Ｗ_０との関係で、次の条件式（ＩＩＩ），（ＩＶ）を満たすことが好ましい。条件式（ＩＩＩ），（ＩＶ）中の値Ｌｉは第ｉ延伸区間の区間長である。この条件式（ＩＩＩ），（ＩＶ）を満たすことにより、遅相軸のずれをより効果的に小さくすることができる。なお、遅相軸のずれを小さくする効果は、フィルム１２の幅Ｗ_０が４００ｍｍ以上である場合に特に有効である。
ｉが２，３の場合
０＜Ｌ１≦Ｌｉ＜６・Ｗ_０ ・・・（ＩＩＩ）
ｉが４，５の場合
０＜Ｌｉ＜３・Ｗ_０ ・・・（ＩＶ）

図２の例では、第１，第２延伸区間４５，４６だけであるので、これらの区間長Ｌ１，Ｌ２が「０＜Ｌ１≦Ｌ２＜６・Ｗ_０」を満たせばよい。また、例えば、第１〜第３延伸区間の３区間である場合には、それらの区間長Ｌ１〜Ｌ３が「０＜Ｌ１≦Ｌ２＜６・Ｗ_０」，「０＜Ｌ１≦Ｌ３＜６・Ｗ_０」を満たすようにする。さらに、例えば第１〜第５延伸区間の５区間である場合には、それらの区間長Ｌ１〜Ｌ５が「０＜Ｌ１≦Ｌ２＜６・Ｗ_０」，「０＜Ｌ１≦Ｌ３＜６・Ｗ_０」，「０＜Ｌ４＜３・Ｗ_０」，「０＜Ｌ５＜３・Ｗ_０」をそれぞれ満たすようにする。

また、遅相軸のずれをより効果的に小さくするために、第ｉ延伸区間（ｉは１〜Ｎ）の１区間における単位時間あたりの延伸の度合いを示す延伸速度ｒ_ｉ（％／ｍｉｎ）は、下記の条件式（Ｖ）を満たすようにすることも好ましい。
１０（％／ｍｉｎ）≦ｒ_ｉ≦４５０（％／ｍｉｎ）・・・（Ｖ）
但し、ｒ_ｉ＝［｛（Ｗ_ｉ／Ｗ_ｉ−１）−１｝×１００％］／Ｔ_ｉ

上記条件式（Ｖ）中の値Ｗ_ｉ−１は、第ｉ延伸区間でのフィルム１２の延伸前の幅であり、値Ｗ_ｉは第ｉ延伸区間でのフィルム１２の延伸後の幅である。また、値Ｔ_ｉは、第ｉ延伸区間で延伸を行っている延伸時間（分）であり、第ｉ延伸区間のフィルム１２の通過時間（分）に等しい。この延伸時間Ｔｉは、第ｉ延伸区間の区間長Ｌｉと、その区間における搬送方向Ｚ１のクリップ３０の移動速度によって決まる。

図２の例では、第１延伸区間４５の延伸速度ｒ_１は「［｛（Ｗ_１／Ｗ_０）−１｝×１００％］／Ｔ_１」として、第２延伸区間４６の延伸速度ｒ_２は「［｛（Ｗ_２／Ｗ_１）−１｝×１００％］／Ｔ_２」として求められ、これらが１０（％／ｍｉｎ）以上４５０（％／ｍｉｎ）以下となるようにすればよい。

延伸倍率αが小さい場合には、レタデーションが小さくなり、所望のレタデーションを得られない。また、延伸倍率αが大きすぎると、フィルム１２のヘイズが上昇、すなわちフィルム１２の透明性が低下する。このような観点から、第１〜第Ｎ延伸区間での延伸後の最終的な延伸倍率αが「１５％≦α≦７０％」の条件を満たすことが好ましい。延伸倍率αは、「α＝｛（Ｗ_Ｎ／Ｗ_０）−１｝×１００％」によって求められ、値Ｗ_Ｎは最終の第Ｎ延伸区間での延伸後のフィルム１２の幅、値Ｗ_０は、第１延伸工程による延伸前のフィルム１２の幅である。

第１，第２延伸区間４５，４６では、エア供給部３１からの加熱された乾燥風によりフィルム１２を加熱する。この第１，第２延伸区間４５，４６における加熱では、フィルム１２の光透過性を向上するために、フィルム１２の温度をＴ（℃）、フィルム１２のガラス転移点をＴｇ（℃）としたときに、（Ｔｇ−１０℃）以上（Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲内の温度にすることが好ましい。フィルム１２の温度Ｔは、第１，第２延伸区間４５，４６で同じでもよく互いに異なっていてもよい。

第１〜第Ｎ延伸区間で延伸を行う場合でも、各延伸区間におけるフィルム１２の温度Ｔ（℃）を（Ｔｇ−１０℃）以上（Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲内の温度にすることが好ましい。そして、この場合にも、フィルム１２の温度Ｔは、各延伸区間で同じでもよく互いに異なっていてもよい。延伸工程中にフィルム１２から溶媒が蒸発し、これによりフィルム１２のガラス転移点Ｔｇ（℃）が変化する。このガラス転移点Ｔｇ（℃）の変化に応じて各延伸区間の温度を決めてもよい。

緩和区間４７，冷却区間４８は、予熱区間４４と同様に、レール４１，４２は、搬送方向Ｚ１に平行でありレール幅を一定にしてある。したがって、これらの緩和、冷却区間４７，４８では、対向クリップ間隔を一定にした状態でクリップ３０が移動し、フィルム１２は幅Ｗ_２を維持して搬送される。緩和区間４７では、フィルム１２をその幅を一定にした状態で加熱することにより、第１，第２延伸区間４５，４６での延伸処理で生じた歪みを緩和する。冷却区間４８では、フィルム１２を冷却してフィルム１２の分子を固定する。なお、緩和区間４７を設けなくてもよい。

図３に示す例は、延伸区間を４区間としているものである。なお、以下に説明する他は、最初の例と同じであり、実質的に同じ部材には同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図３において、テンタ５０は、予熱区間４４と緩和区間４７の間に第１〜第４延伸工程を行う第１〜第４延伸区間５１〜５４を設けている。第１〜第４延伸区間５１〜５４では、レール４１，４２は、いずれも直線に配されているが、第１〜第４延伸角度が与えられており下流に向かってレール幅が次第に広くなっている。各延伸区間５１〜５４のレール４１，４２は、前の区間の対応するレール４１，４２との間で角度θ１〜θ４（＞０°）をなす。すなわち、第１延伸角度はθ１であり、第２〜４延伸区間のクリップ３０の移動方向の角度の増分は角度θ２〜θ４である。

このテンタ５０では、上記のようにして搬送方向Ｚ１に対するクリップ３０の移動方向の角度を３回増加させて下流側の延伸区間ほどフィルム１２の幅方向Ｚ２の延伸の度合い、すなわち延伸速度を大きくしている。

クリップ３０の移動方向の増分の角度θ１〜θ４が、フィルム１２の幅方向Ｚ２における遅相軸のずれを小さくするために、上記条件式（Ｉ）を満たすとともに、ｉ＝１，２，３，４として、上記条件（ＩＩ）を満たすようにレール４１，４２の角度が設定されている。なお、角度θ１〜θ４の合計を５．０°よりも小さくするのがよい。

また、上記条件式（ＩＩＩ），（ＩＶ）を満たし、より効果的に遅相軸のずれを小さくするためには、第１〜第４延伸区間５１〜５４の区間長Ｌ１〜Ｌ４が、「０＜Ｌ１≦Ｌ２＜６・Ｗ_０」，「０＜Ｌ１≦Ｌ３＜６・Ｗ_０」、「０＜Ｌ４＜３・Ｗ_０」をそれぞれ満たすようにすればよい。さらに、第１〜第４延伸区間５１〜５４における延伸速度ｒ_ｉ（％／ｍｉｎ）は、ｉは１，２，３，４として、上記条件式（Ｖ）を満たすようにすればよい。

第１〜第４延伸区間５１〜５４を通して延伸倍率αは、値Ｗ_Ｎは最終の第４延伸区間５４での延伸後のフィルム１２の幅をＷ_４、第１延伸工程による延伸前のフィルム１２の幅をＷ_０として、「α＝｛（Ｗ_４／Ｗ_０）−１｝×１００％」によって求められ、これが「１５％≦α≦７０％」の条件を満たすようにすればよい。

第１〜第４延伸区間５１〜５４における加熱では、いずれの区間の加熱においてもフィルム１２の温度をＴ（℃）、フィルム１２のガラス転移点をＴｇ（℃）としたときに、（Ｔｇ−１０℃）以上（Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲内の温度にする。第１〜第４延伸区間５１〜５４を通してフィルム１２の温度Ｔを同じにしてもよいし、各延伸区間５１〜５４の温度が異なってもよい。

［実験１］〜［実験８］
実験１〜実験８では、溶液製膜設備１０を用いて、上記のように調製されたドープ１１によりフィルム１２を製造し、このときに延伸区間が２区間のテンタ１５で延伸するものを実験１〜５とし、延伸区間が４区間のテンタ５０で延伸するものを実験６，７とした。また、延伸区間を３区間としたテンタで延伸したもの実験８とした。実験１〜８について、第ｉ延伸区間（実験１〜５ではｉ＝１，２、実験６，７はｉ＝１〜４、実験８はｉ＝１〜３）における角度θｉと、得られた各フィルム１２についての遅相軸のずれの評価結果を表１の各欄に示す。なお、実験１〜８は、クリップ３０の移動速度、延伸中のフィルム１２の温度Ｔ等の条件は、互いに同じとした。

遅相軸のずれの評価は、所期の方向に対するずれを遅相軸のずれ角度（−９０°〜＋９０°の範囲）として、フィルム１２の幅方向に沿って複数の測定点について測定した。この測定では、ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）にて測定し、角度は時計方向を正（＋）とした。得られる遅相軸のずれ角度のうちの最大値と最小値の差を求めて、ずれ角度とした。このときに、ボーイングにより幅方向の両側端において最大値（正の角度）と最小値（負の角度）が得られたので、搬送方向右側の側端のずれ角度（最大値または最小値）から左側の側端のずれ角度（最大値または最小値）を引くことによって得られる符号つきの値をずれ角度として表１に示した。

［比較例］
［比較実験１］〜［比較実験４］
比較実験１〜４では、実験１〜８と同様に、溶液製膜設備１０を用いて、上記のように調製されたドープ１１によりフィルムを製造し、このときに延伸区間が２区間のテンタ１５で延伸した。比較実験１〜４について、第１，２延伸区間における角度θ１，θ２と、得られた各フィルム１２についての遅相軸のずれのずれ角度を表１の各欄に示す。なお、比較実験１〜４は、クリップ３０の移動速度、延伸中のフィルム１２の温度Ｔ等の条件は、実施例の実験１〜８と同じにした。

なお、評価の欄には、ずれ角度の絶対値が０．５°以下の場合に評価Ａを、０．５°を超えて１°未満の場合に評価Ｂを、１°を超える場合に評価Ｃを記してある。

１０ 溶液製膜設備
１２ フィルム
１５，５０ テンタ
３０ クリップ
４５，４６，５１〜５４ 延伸区間

Claims (5)

1. 長尺のフィルムの両側端を保持した保持部材をフィルムの搬送方向に移動しながら幅方向に移動することによって、フィルムを幅方向に延伸する延伸工程を有する光学フィルムの製造方法において、
   前記延伸工程は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）延伸工程を有し、第１延伸工程は、フィルムの搬送方向との間に第１延伸角度をなす第１移動方向に前記保持部材を移動させて、フィルムの両側端の保持部材間の間隔を漸増することでフィルムを幅方向に延伸し、
   第ｎ（ｎは２〜Ｎ）延伸工程は、第（ｎ−１）延伸工程に連続して行われ、フィルムの搬送方向との間に第（ｎ−１）延伸角度よりも大きな第ｎ延伸角度をなす第ｎ移動方向に前記保持部材を移動させて、フィルムの両側端の保持部材間の間隔を漸増することでフィルムを幅方向に延伸し、
   第１延伸角度をθ１（°）とし、第ｎ−１延伸角度に対する第ｎ延伸角度の増分をθｎ（°）としたきに、θｉ（ｉは１〜Ｎ）が下記条件式（Ｉ），（ＩＩ）を満たすことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
   θ２≦１．６６・θ１−０．６２・・・（Ｉ）
   ０°＜θｉ≦１．４°・・・（ＩＩ）
2. 第ｉ（ｉ＝２または３）延伸工程の延伸区間の区間長をＬｉとし、第１延伸工程による延伸前のフィルムの幅をＷ_０としたときに、下記条件式（ＩＩＩ）を満たすことを特徴とする請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
   ０＜Ｌ１≦Ｌｉ＜６・Ｗ_０ ・・・（ＩＩＩ）
3. 第ｉ（ｉ＝４または５）延伸工程の延伸区間の区間長をＬｉとし、第１延伸工程による延伸前のフィルムの幅をＷ_０としたときに、下記条件式（ＩＶ）を満たすことを特徴とする請求項１または２記載の光学フィルムの製造方法。
   ０＜Ｌｉ＜３・Ｗ_０ ・・・（ＩＶ）
4. 第ｉ延伸工程での延伸前のフィルムの幅をＷ _ｉ−１ ，延伸後の幅をＷ _ｉ ，延伸を行っている延伸時間をＴ _ｉ （分）としたときに、第１〜第Ｎ延伸工程のそれぞれの延伸速度ｒ_ｉ（％／ｍｉｎ）が下記条件式（Ｖ）を満たすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
   １０（％／ｍｉｎ）≦ｒ_ｉ≦４５０（％／ｍｉｎ） ・・・（Ｖ）
   但し、ｒ_ｉ＝［｛（Ｗ_ｉ／Ｗ_ｉ−１）−１｝×１００％］／Ｔ_ｉ
5. 第１〜第Ｎ延伸工程では、フィルムのガラス転移点をＴｇ（℃）としたときに、フィルムの温度Ｔ（℃）を（Ｔｇ−１０℃）以上（Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲内にすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。

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