特許 6579752 光学フィルムの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6579752

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】光学フィルムの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 55/06 20060101AFI20190912BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20190912BHJP

   B65H 20/16 20060101ALI20190912BHJP

   B29L 7/00 20060101ALN20190912BHJP

【ＦＩ】

   B29C55/06

   G02B5/30

   B65H20/16

   B29L7:00

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-4738(P2015-4738)

(22)【出願日】2015年1月14日

(65)【公開番号】特開2016-129963(P2016-129963A)

(43)【公開日】2016年7月21日

【審査請求日】2017年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122471

【弁理士】

【氏名又は名称】籾井 孝文

(72)【発明者】

【氏名】秦 和也

(72)【発明者】

【氏名】平田 聡

(72)【発明者】

【氏名】近藤 誠司

【審査官】 北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６１１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１１２４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ５５／００―５５／３０

Ｇ０２Ｂ５／００−５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて光学フィルムを製造する方法であって、
長尺状の樹脂フィルムの両側縁部を該クリップによって搬送方向のクリップ間隔Ｌ１で把持すること（把持工程）、
該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら幅方向のクリップ間隔をＷ１からＷ２まで減少させて、該樹脂フィルムを幅方向に弛緩させること（弛緩工程）、
幅方向に弛緩した該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら搬送方向のクリップ間隔をＬ２まで拡大して、該樹脂フィルムを長手方向に延伸すること（延伸工程）、を含み、
該把持工程、該弛緩工程および該延伸工程のいずれの工程においても、該樹脂フィルムは同一のクリップによって把持され、
長手方向への総延伸倍率Ａ（Ａ＝Ｌ２／Ｌ１）が、２．０以上である、方法。

【請求項2】

幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）が、０．６０〜０．９９である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記弛緩工程が、幅方向のクリップ間隔を減少させるとともに、搬送方向のクリップ間隔をＬ１’まで拡大して、前記樹脂フィルムを長手方向に延伸することを含み、
長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）と幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）とが、Ｂ＜１／√ａの関係を満たす、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

製造される光学フィルムの厚みが、１１０μｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

製造される光学フィルムが、偏光膜である、請求項１から４のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、長尺状のフィルムをテンタークリップによって把持および搬送し、該テンタークリップの搬送方向の間隔を広げることで該フィルムを延伸して光学フィルムを作製する技術が知られている（例えば、特許文献１の請求項７）。このような延伸技術では、延伸の初期においてフィルムの側縁部にシワや折れが生じる場合があり、その結果、クリップチャッキング時にフィルムの側縁部がクリップまで届かず把持できないという問題（以下、「クリップミス」と称する）が生じて生産性の低下につながる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２６８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、テンター延伸装置を用いて長尺状の樹脂フィルムを搬送方向に延伸することを含む光学フィルムの製造方法であって、シワや折れの発生によるクリップミスを抑制し得る方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて光学フィルムを製造する方法を提供する。該方法は、長尺状の樹脂フィルムの両側縁部を該クリップによって搬送方向のクリップ間隔Ｌ１で把持すること（把持工程）、該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら幅方向のクリップ間隔をＷ１からＷ２まで減少させて、該樹脂フィルムを幅方向に弛緩させること（弛緩工程）、および、幅方向に弛緩した該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら搬送方向のクリップ間隔をＬ２まで拡大して、該樹脂フィルムを長手方向に延伸すること（延伸工程）、を含む。
１つの実施形態においては、長手方向への総延伸倍率Ａ（Ａ＝Ｌ２／Ｌ１）が、２．０以上である。
１つの実施形態においては、幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）が、０．６０〜０．９９である。
１つの実施形態においては、上記弛緩工程が、幅方向のクリップ間隔を減少させるとともに、搬送方向のクリップ間隔をＬ１’まで拡大して、上記樹脂フィルムを長手方向に延伸することを含み、長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）と幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）とが、Ｂ＜１／√ａの関係を満たす。
１つの実施形態においては、製造される光学フィルムの厚みが、１１０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、製造される光学フィルムが、偏光膜である。

【発明の効果】

【0006】

本発明の製造方法においては、長手方向への延伸に先立って樹脂フィルムを幅方向に弛緩させる。これにより、長手方向への延伸前の領域において幅方向に樹脂フィルムが緩んだ弛緩領域を形成して、長手方向への延伸領域で発生したシワや折れがテンター入口まで到達することを抑制できる。その結果、クリップミスの発生が抑制され得、生産性を低下させることなく光学フィルムを製造することが可能となり得る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。

【図2】本発明の１つの実施形態を説明する概略図である。

【図3】本発明の別の実施形態を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．光学フィルムの製造方法
本発明の光学フィルムの製造方法においては、フィルムの把持手段として複数のクリップを備えるテンター延伸装置が用いられる。本発明の製造方法は、長尺状の樹脂フィルムの両側縁部を該クリップによって搬送方向のクリップ間隔Ｌ１で把持すること（把持工程）、該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら幅方向のクリップ間隔をＷ１からＷ２まで減少させて、該樹脂フィルムを幅方向に弛緩させること（弛緩工程）、および、幅方向に弛緩した該樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら搬送方向のクリップ間隔をＬ２まで拡大して、該樹脂フィルムを長手方向に延伸すること（延伸工程）、を含む。クリップでフィルムを把持するテンター延伸装置においては、延伸前の張力がかかっていない状態で樹脂フィルム端部をクリップで把持してから加温や延伸によって樹脂フィルムに張力がかかるまでの過程において、加温の面内バラツキや各々のクリップ搬送精度によって樹脂フィルムに応力がかかり、その結果、延伸初期領域で樹脂フィルムに大きなシワや折れが生じてしまいクリップミスにつながると考えられる。これに対し、本発明においては、長手方向への延伸に先立って樹脂フィルムを幅方向に弛緩させる。これにより、長手方向への延伸前の領域において幅方向に樹脂フィルムが緩んだ弛緩領域を形成して、樹脂フィルムを把持するテンター入口領域において、樹脂フィルムに過度の張りが生じることを回避することができるので、クリップミスの発生を抑制することができる。

【0009】

本発明の製造方法において用いられる樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂基材と該熱可塑性樹脂基材の片側に形成された樹脂層とを有する積層体であってもよく、単一のフィルムからなる単層体であってもよい。製造される光学フィルムは、上記把持工程、弛緩工程および延伸工程を含む製造方法によって製造され得る限りにおいて任意の適切な光学フィルムであり得る。光学フィルムは、その厚みが好ましくは１１０μｍ以下であり、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下である。一方、光学フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上である。

【0010】

製造される光学フィルムの具体例としては、偏光膜、光学補償フィルム等が好ましく例示できる。

【0011】

本発明の製造方法で用いられるテンター延伸装置としては、例えば、レール間距離が連続的に減少するテーパー部とレール間距離が一定である直線部とを有する一対のレールと、各レール上をクリップ間隔を変化させながら走行可能な複数のクリップと、を備える延伸装置が用いられ得る。このような延伸装置によれば、樹脂フィルムの両側縁部をクリップで把持した状態で、搬送方向のクリップ間隔（同一レール上のクリップ間距離）および幅方向のクリップ間隔（異なるレール上のクリップ間距離）を変化させることによって、樹脂フィルムの長手方向への延伸（ＭＤ延伸）および幅方向への弛緩（ＴＤ弛緩）が可能となる。

【0012】

図１は、本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。図１を参照しながら、本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置について説明する。延伸装置１００は、平面視で、左右両側に、無端レール１０Ｌと無端レール１０Ｒとを左右対称に有する。なお、本明細書においては、樹脂フィルムの入口側から見て左側の無端レールを左側の無端レール１０Ｌ、右側の無端レールを右側の無端レール１０Ｒと称する。左右の無端レール１０Ｌ、１０Ｒ上にはそれぞれ、樹脂フィルム把持用の多数のクリップ２０が配置されている。クリップ２０は、それぞれのレールに案内されてループ状に巡回移動する。左側の無端レール１０Ｌ上のクリップ２０は反時計廻り方向に巡回移動し、右側の無端レール１０Ｒ上のクリップ２０は時計廻り方向に巡回移動する。延伸装置においては、樹脂フィルムの搬入側から搬出側へ向けて、把持ゾーンＡ、ＴＤ弛緩ゾーンＢ、ＭＤ延伸ゾーンＣ、および解放ゾーンＤが順に設けられている。なお、これらのそれぞれのゾーンは、樹脂フィルムが実質的に把持、ＴＤ弛緩（またはＴＤ弛緩およびＭＤ延伸）、ＭＤ延伸および解放されるゾーンを意味し、機械的、構造的に独立した区画を意味するものではない。また、図１の延伸装置におけるそれぞれのゾーンの長さの比率は、実際の長さの比率と異なることに留意されたい。

【0013】

把持ゾーンＡでは、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌは、レール間距離が一定である直線部とされている。代表的には、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌは、処理対象となる樹脂フィルムの初期幅に対応するレール間距離で互いに略平行となるよう構成されている。ＴＤ弛緩ゾーンＢでは、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌは、レール間距離が連続的に減少するテーパー部とされている。代表的には、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌは、把持ゾーンＡ側からＭＤ延伸ゾーンＣ側に向かうに従ってレール間距離が上記樹脂フィルムの弛緩後の幅に対応するまで徐々に減少する構成とされている。ＭＤ延伸ゾーンＣおよび解放ゾーンＤでは、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌは、レール間距離が一定である直線部とされており、代表的には、上記樹脂フィルムの弛緩後の幅に対応するレール間距離で互いに略平行となるよう構成されている。

【0014】

左側の無端レール１０Ｌ上のクリップ（左側のクリップ）２０および右側の無端レール１０Ｒ上のクリップ（右側のクリップ）２０は、それぞれ独立して巡回移動し得る。例えば、左側の無端レール１０Ｌの駆動用スプロケット３０ａ、３０ｂが電動モータ４０ａ、４０ｂによって反時計廻り方向に回転駆動され、右側の無端レール１０Ｒの駆動用スプロケット３０ａ、３０ｂが電動モータ４０ａ、４０ｂによって時計廻り方向に回転駆動される。その結果、これら駆動用スプロケット３０ａ、３０ｂに係合している駆動ローラ（図示せず）のクリップ担持部材（図示せず）に走行力が与えられる。これにより、左側のクリップ２０は反時計廻り方向に巡回移動し、右側のクリップ２０は時計廻り方向に巡回移動する。左側の電動モータおよび右側の電動モータを、それぞれ独立して駆動させることにより、左側のクリップ２０および右側のクリップ２０をそれぞれ独立して巡回移動させることができる。

【0015】

クリップサイズは、好ましくは１２ｍｍ〜４０ｍｍであり、より好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍである。クリップサイズが１２ｍｍ未満である場合には、延伸張力を保持できなくなって破断したり、クリップ搬送部の強度不足により駆動不具合が発生する場合がある。クリップサイズが４０ｍｍを超えると、クリップ近傍で延伸されない領域が大きくなり端部のムラが発生したり、非把持部が局所的に延伸されることで樹脂フィルムの表面に割れが発生する場合がある。なお、クリップサイズとは、把持領域の幅を意味する。

【0016】

さらに、左側のクリップ２０および右側のクリップ２０は、それぞれ可変ピッチ型である。すなわち、左右のクリップ２０、２０は、それぞれ独立して、移動に伴って搬送方向のクリップ間隔（クリップピッチ）が変化し得る。可変ピッチ型のクリップは、パンタグラフ機構（例えば、特開２００８−２３７７５号公報に記載の構成）等の任意の適切な構成により実現され得る。

【0017】

図１に例示したような延伸装置を用いる場合、本発明の製造方法は、把持ゾーンＡにおいて樹脂フィルムの両側縁部をクリップによって搬送方向のクリップ間隔Ｌ１で把持すること（把持工程）、樹脂フィルムをテーパー部を通過させて幅方向のクリップ間隔をＷ１からＷ２まで減少させ、これにより、樹脂フィルムを幅方向に弛緩させること（弛緩工程）、樹脂フィルムを直線部を通過させながら搬送方向のクリップ間隔をＬ２まで拡大して、樹脂フィルムを長手方向に延伸すること（ＭＤ延伸工程）、を含み得る。必要に応じて、樹脂フィルムを把持するクリップを解放すること（解放工程）をさらに含んでもよい。図２および図３はそれぞれ、これらの工程を含む本発明の製造方法の一例を説明する概略図である。以下、これらの図を参照しながら各工程についてより詳細に説明する。

【0018】

まず、把持工程（把持ゾーンＡ）において、左右のクリップ２０によって、延伸装置に取り込まれた樹脂フィルム５０の両側縁部を一定の把持間隔（クリップ間隔）Ｌ１で把持し、左右の無端レールに案内された各クリップ２０の移動により、当該樹脂フィルム５０をＴＤ弛緩ゾーンＢに搬送する。把持ゾーンＡにおける両側縁部の把持間隔（クリップ間隔）は、代表的には互いに等しい間隔とされる。Ｌ１は、例えば３０ｍｍ〜２００ｍｍであり得る。なお、クリップ間隔とは、隣り合うクリップの中心間の距離である。

【0019】

クリップによって把持される樹脂フィルムとしては、製造される光学フィルムの用途等に応じて任意の適切なフィルムが選択され得る。製造される光学フィルムが偏光膜である場合、一例として熱可塑性樹脂基材と該熱可塑性樹脂基材の片側に形成されたＰＶＡ系樹脂層とを有する積層体が樹脂フィルムとして把持される。以下、当該積層体について特有の特徴・条件等について説明し、その後で、弛緩工程以降の工程を説明する。弛緩工程以降の工程については、積層体であるか通常の樹脂フィルム（単一のフィルム）であるかにかかわらず、同様の操作・条件等が適用され得る。

【0020】

上記積層体は、長尺状の熱可塑性樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成することにより作製される。熱可塑性樹脂基材は、ＰＶＡ系樹脂層（得られる偏光膜）を片側から支持し得る限り、任意の適切な構成とされる。

【0021】

熱可塑性樹脂基材の形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、シクロオレフィン系樹脂（例えば、ノルボルネン系樹脂）、非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂である。非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂の具体例としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸をさらに含む共重合体や、グリコールとしてシクロヘキサンジメタノールをさらに含む共重合体が挙げられる。

【0022】

熱可塑性樹脂基材の延伸温度は、熱可塑性樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、代表的には、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、好ましくはＴｇ＋１０℃以上、さらに好ましくはＴｇ＋１５℃〜Ｔｇ＋３０℃である。延伸方式として乾式延伸方式または湿式延伸方式を採用し、熱可塑性樹脂基材の形成材料として非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いる場合、延伸温度を熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（例えば、６０℃〜１００℃）より低くすることができる。

【0023】

熱可塑性樹脂基材に、予め、表面改質処理（例えば、コロナ処理等）を施してもよいし、熱可塑性樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、熱可塑性樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させることができる。なお、表面改質処理および／または易接着層の形成は、上記延伸前に行ってもよいし、上記延伸後に行ってもよい。

【0024】

上記ＰＶＡ系樹脂層の形成方法は、任意の適切な方法を採用することができる。好ましくは、延伸処理が施された熱可塑性樹脂基材上に、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、ＰＶＡ系樹脂層を形成する。

【0025】

上記ＰＶＡ系樹脂としては、任意の適切な樹脂を用いることができる。例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％〜１００モル％であり、好ましくは９５．０モル％〜９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％〜９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、塗布液がゲル化しやすく、均一な塗布膜を形成することが困難となるおそれがある。

【0026】

ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常１０００〜１００００であり、好ましくは１２００〜４５００、さらに好ましくは１５００〜４３００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。

【0027】

上記塗布液は、代表的には、上記ＰＶＡ系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドＮ−メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のＰＶＡ系樹脂濃度は、溶媒１００重量部に対して、好ましくは３重量部〜２０重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。

【0028】

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるＰＶＡ系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用し得る。

【0029】

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレコート法、ナイフコート法（コンマコート法等）等が挙げられる。

【0030】

上記乾燥温度は、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以下であることが好ましく、さらに好ましくはＴｇ−２０℃以下である。このような温度で乾燥することにより、ＰＶＡ系樹脂層を形成する前に熱可塑性樹脂基材が変形するのを防止して、得られるＰＶＡ系樹脂層の配向性が悪化するのを防止することができる。こうして、熱可塑性樹脂基材がＰＶＡ系樹脂層とともに良好に変形し得、後述の積層体の弛緩および延伸を良好に行うことができる。その結果、ＰＶＡ系樹脂層に良好な配向性を付与することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を得ることができる。ここで、「配向性」とは、ＰＶＡ系樹脂層の分子鎖の配向を意味する。

【0031】

次いで、弛緩工程（ＴＤ弛緩ゾーンＢ）において、左右のクリップ２０で把持された樹脂フィルム５０を長手方向へ搬送しながら、幅方向に弛緩させる。ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいては、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌがレール間距離が連続的に減少するテーパー部とされているので、当該ゾーンを通過させることによって幅方向のクリップ間隔がＷ１からＷ２まで減少し、これにより、樹脂フィルム５０の幅方向への弛緩が行われる。弛緩量は、レール間距離の変化量を調整することによって制御することができる。具体的には、ＴＤ弛緩ゾーンＢの入口（把持ゾーンＡ側端部）におけるレール間距離に対するＴＤ弛緩ゾーンＢの出口（ＭＤ延伸ゾーンＣ側端部）におけるレール間距離の比を小さくするほど、大きい弛緩量が得られる。なお、本明細書において、「樹脂フィルムを幅方向へ弛緩させる」とは、樹脂フィルムに幅方向に弛緩した（換言すれば、テンションがかかっていない）領域を形成することを意味し、１つの実施形態においては、樹脂フィルムを幅方向へ収縮させることであり得る。

【0032】

図２に例示する実施形態においては、弛緩工程において、樹脂フィルム５０の幅方向への弛緩のみが行われる。この場合、搬送方向のクリップ間隔（Ｌ１）を維持したままで、樹脂フィルム５０をＴＤ弛緩ゾーンＢを通過させる。一方、図３に例示する実施形態においては、弛緩工程において、樹脂フィルム５０の幅方向への弛緩と長手方向への延伸とが行われる。この場合、樹脂フィルム５０をＴＤ弛緩ゾーンＢを通過させながら、クリップ２０の搬送方向への移動速度を徐々に増大させて搬送方向のクリップ間隔をＬ１からＬ１’まで拡大する。弛緩工程と延伸工程とにおいて多段階でＭＤ延伸を行うことにより最終延伸倍率を高くすることができる。また、幅方向への弛緩と長手方向への延伸とを同時に行うことにより過度の弛緩を回避し得るので、弛緩に起因するシワの発生等を抑制することができるという効果が得られ得る。

【0033】

幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）は、ＭＤ延伸倍率等に応じて任意の適切な値に設定することができる。減少倍率Ｂは、好ましくは０．６０〜０．９９、より好ましくは０．６５〜０．９０、さらに好ましくは０．７０〜０．８０である。このような減少倍率であれば、樹脂フィルムの幅方向に弛緩領域が好適に形成され得る。また、偏光膜の製造においては、より優れた光学特性を得ることができる。なお、幅方向のクリップ間隔は、左右のクリップで把持されている部分の樹脂フィルムの幅に対応し得る。

【0034】

弛緩工程がＭＤ延伸を含む実施形態（図３に例示する実施形態）においては、自由端で長手方向に一軸延伸する場合における幅方向への収縮率よりも大きい収縮率となるように幅方向のクリップ間隔を減少させることが好ましい。具体的には、長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）と幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂとが、Ｂ＜１／√ａの関係を満たすことが好ましい。このような関係を満たす場合、長手方向への延伸に関わらず樹脂フィルムの幅方向に弛緩領域が好適に形成され得る。長手方向への延伸倍率ａは、好ましくは１．０倍〜５．５倍、より好ましくは１．１倍〜４．０倍であり得る。

【0035】

弛緩工程における樹脂フィルムの温度（弛緩温度）は、樹脂フィルムの形成材料等に応じて任意の適切な値に設定することができる。偏光膜を製造する場合における積層体の弛緩温度は、代表的には熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃以上、さらに好ましくはＴｇ＋１５℃以上である。その一方で、積層体の弛緩温度は、好ましくは１７０℃以下である。

【0036】

次いで、延伸工程（ＭＤ延伸ゾーンＣ）において、左右のクリップ２０で把持された樹脂フィルム５０を長手方向へ搬送しながら、長手方向に延伸する。樹脂フィルム５０の延伸は、クリップ２０の搬送方向への移動速度を徐々に増大させ、搬送方向のクリップ間隔をＬ２まで拡大することにより行われる。ＭＤ延伸ゾーンＣの入口における搬送方向のクリップ間隔（Ｌ１またはＬ１’）とＭＤ延伸ゾーンＣの出口における搬送方向のクリップ間隔（Ｌ２）とを調整することにより、延伸倍率（弛緩工程がＭＤ延伸を含まない場合はＬ２／Ｌ１、含む場合はＬ２／Ｌ１’）を制御することができる。なお、延伸工程において、幅方向への収縮を同時に行ってもよい。延伸工程において幅方向への収縮を同時に行う場合には、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて、左右の無端レール１０Ｒ、１０Ｌのレール間距離が連続的に減少するテーパー部を設ければよい。左右のレール間距離の減少量を調整することにより、幅方向の収縮率を制御することができる。

【0037】

延伸工程後における樹脂フィルムの総延伸倍率（延伸工程における延伸倍率と弛緩工程における延伸倍率との積、Ｌ２／Ｌ１）は、樹脂フィルムの元長に対して、好ましくは２．０倍以上、より好ましくは２．０倍〜６．５倍である。

【0038】

延伸温度は、樹脂フィルムの形成材料等に応じて任意の適切な値に設定することができる。偏光膜を製造する場合における延伸温度は、代表的には熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃以上、さらに好ましくはＴｇ＋１５℃以上である。その一方で、延伸温度は、好ましくは１７０℃以下である。このような温度で延伸することで、ＰＶＡ系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合（例えば、延伸によるＰＶＡ系樹脂層の配向を妨げる）を抑制することができる。

【0039】

最後に、解放工程（解放ゾーンＤ）において、樹脂フィルム５０を把持するクリップ２０を解放する。解放工程においては、代表的には、クリップ間距離およびクリップ間隔がいずれも一定とされる。必要に応じて、樹脂フィルム５０を所望の温度（好ましくはガラス転移温度（Ｔｇ）以下）に冷却した後にクリップを解放する。

【0040】

本発明の光学フィルムの製造方法は、上記以外に、その他の工程を含み得る。光学フィルムとして偏光膜を製造する場合におけるその他の工程としては、例えば、不溶化工程、染色工程、架橋工程、上記延伸とは別の延伸工程、洗浄工程、乾燥（水分率の調節）工程等が挙げられる。その他の工程は、任意の適切なタイミングで行い得る。

【0041】

上記染色工程は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂層を二色性物質で染色する工程である。好ましくは、ＰＶＡ系樹脂層に二色性物質を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、二色性物質を含む染色液にＰＶＡ系樹脂層（積層体）を浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂層に染色液を塗布する方法、ＰＶＡ系樹脂層に染色液を噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、二色性物質を含む染色液に積層体を浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。積層体両面を染色液に浸漬させてもよいし、片面のみ浸漬させてもよい。なお、染色工程および／または後述の架橋工程において、延伸を同時に行ってもよい。

【0042】

上記二色性物質としては、例えば、ヨウ素、有機染料が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。二色性物質は、好ましくは、ヨウ素である。二色性物質としてヨウ素を用いる場合、上記染色液は、好ましくは、ヨウ素水溶液である。ヨウ素の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜１．０重量部である。ヨウ素の水に対する溶解性を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物塩を配合することが好ましい。ヨウ化物塩としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウムである。ヨウ化物塩の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部〜１５重量部である。

【0043】

染色液の染色時の液温は、好ましくは２０℃〜４０℃である。染色液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させる場合、浸漬時間は、好ましくは５秒〜３００秒である。このような条件であれば、ＰＶＡ系樹脂層に十分に二色性物質を吸着させることができる。

【0044】

上記不溶化工程および架橋工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させることにより行う。上記洗浄工程は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させることにより行う。上記乾燥工程における乾燥温度は、好ましくは３０℃〜１００℃である。

【0045】

Ｂ．偏光膜
上記製造方法により作製される偏光膜は、実質的には、二色性物質を吸着配向させたＰＶＡ系樹脂膜である。偏光膜は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいずれかの波長で吸収二色性を示す。

【0046】

偏光膜の使用方法は、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、上記熱可塑性樹脂基材と一体となった状態で使用してもよいし、熱可塑性樹脂基材から他の部材に転写して（熱可塑性樹脂基材を剥離して）使用してもよい。

【0047】

上記製造方法により作製される偏光膜は、収縮応力が小さく、高温環境下でも寸法安定性に優れ得る。また、単体透過率４２％における偏光度は、好ましくは９９．９９％以上である。このように光学特性に優れ得る。

【実施例】

【0048】

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

【0049】

［実施例１］
＜積層体の作製＞
熱可塑性樹脂基材として、非晶性ＰＥＴ基材（１００μｍ厚）を準備し、当該非晶性ＰＥＴ基材にＰＶＡ水溶液を塗布し、５０℃〜６０℃の温度で乾燥した。これにより、非晶性ＰＥＴ基材上に１４μｍ厚のＰＶＡ層を製膜し、積層体を作製した。

【0050】

＜ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸＞
得られた積層体を、図１に示すような延伸装置を用いて、幅方向へ弛緩させ、次いで、長手方向に延伸した。具体的には、把持ゾーンＡにおいて、クリップ間隔Ｌ１：４０ｍｍで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、１００℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ１）から６８０ｍｍ（Ｗ２）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した（ＴＤ弛緩ゾーンＢの出口におけるクリップ間隔Ｌ１’：４０ｍｍ）。次いで、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて、１２０℃で積層体を長手方向に３倍に空中延伸した（ＭＤ延伸ゾーンＣの出口におけるクリップ間隔Ｌ２：１２０ｍｍ、幅方向のクリップ間隔Ｗ３：６８０ｍｍ）。その後、解放ゾーンＤにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。
ＴＤ弛緩における長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）は１であり、幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）は０．８５であり、Ｂ＜１／√ａの関係を満たした。
ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸においては、チャッキングミスは起こらなかった。

【0051】

＜染色処理＞
次いで、積層体を、２５℃のヨウ素水溶液（ヨウ素濃度：０．５重量％、ヨウ化カリウム濃度：１０重量％）に３０秒間浸漬させた。

【0052】

＜架橋処理＞
染色後の積層体を、６０℃のホウ酸水溶液（ホウ酸濃度：５重量％、ヨウ化カリウム濃度：５重量％）に６０秒間浸漬させると同時に、ＭＤ方向に１．６倍に延伸した（総延伸倍率：５倍）。

【0053】

＜洗浄処理＞
架橋処理後、積層体を、２５℃のヨウ化カリウム水溶液（ヨウ化カリウム濃度：５重量％）に５秒間浸漬させた。
このようにして、熱可塑性樹脂基材上に、厚み３．５μｍの偏光膜を作製した。

【0054】

［実施例２］
以下のようにしてＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行ったこと以外は実施例１と同様にして、樹脂基材上に、厚み３．５μｍの偏光膜を作製した。
＜ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸＞
得られた積層体を、図１に示すような延伸装置を用いて、幅方向へ弛緩させ、次いで、長手方向に延伸した。具体的には、把持ゾーンＡにおいて、クリップ間隔Ｌ１：４０ｍｍで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、１００℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ１）から６８０ｍｍ（Ｗ２）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した。同時にＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、クリップ間隔をＬ１’：４５ｍｍまで増大させて長手方向に延伸した。次いで、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて、１２０℃で積層体を長手方向に３倍に空中延伸した（ＭＤ延伸ゾーンＣの出口におけるクリップ間隔Ｌ２：１２０ｍｍ、幅方向のクリップ間隔Ｗ３：６８０ｍｍ）。その後、解放ゾーンＤにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。すなわち、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて同時にＭＤ延伸を行ったこと以外は実施例１と同様にして、ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行った。
ＴＤ弛緩における長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）は１．１２５であり、したがって１／√ａは０．９４３であり、幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）は０．８５であり、Ｂ＜１／√ａの関係を満たした。
ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸においては、チャッキングミスは起こらなかった。

【0055】

［実施例３］
以下のようにしてＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行ったこと以外は実施例１と同様にして、樹脂基材上に、厚み３．５μｍの偏光膜を作製した。
＜ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸＞
得られた積層体を、図１に示すような延伸装置を用いて、幅方向へ弛緩させ、次いで、長手方向に延伸した。具体的には、把持ゾーンＡにおいて、クリップ間隔Ｌ１：４０ｍｍで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、１００℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ１）から６８０ｍｍ（Ｗ２）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した。同時にＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、クリップ間隔をＬ１’：４５ｍｍまで増大させて長手方向に延伸した。次いで、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて、１２０℃で積層体を長手方向に３倍に空中延伸した（ＭＤ延伸ゾーンＣの出口におけるクリップ間隔Ｌ２：１２０ｍｍ）。同時に延伸ゾーンＣにおいて、幅方向のクリップ間隔を６８０ｍｍ（Ｗ２）から５６０ｍｍ（Ｗ３）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した。その後、解放ゾーンＤにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。すなわち、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて同時にＭＤ延伸を行ったこと、および、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて同時に幅方向の収縮を行ったこと以外は実施例１と同様にして、ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行った。
ＴＤ弛緩における長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）は１．１２５であり、したがって１／√ａは０．９４３であり、幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）は０．８５であり、Ｂ＜１／√ａの関係を満たした。
ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸においては、チャッキングミスは起こらなかった。

【0056】

［実施例４］
以下のようにしてＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行ったこと以外は実施例１と同様にして、樹脂基材上に、厚み３．５μｍの偏光膜を作製した。
＜ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸＞
得られた積層体を、図１に示すような延伸装置を用いて、幅方向へ弛緩させ、次いで、長手方向に延伸した。具体的には、把持ゾーンＡにおいて、クリップ間隔Ｌ１：４０ｍｍで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、１００℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ１）から６８０ｍｍ（Ｗ２）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した。同時にＴＤ弛緩ゾーンＢにおいて、クリップ間隔をＬ１’：６０ｍｍまで増大させて長手方向に延伸した。次いで、ＭＤ延伸ゾーンＣにおいて、１２０℃で積層体を長手方向に３倍に空中延伸した（ＭＤ延伸ゾーンＣの出口におけるクリップ間隔Ｌ２：１２０ｍｍ）。同時に延伸ゾーンＣにおいて、幅方向のクリップ間隔を６８０ｍｍ（Ｗ２）から５６０ｍｍ（Ｗ３）まで減少させて積層体を幅方向に収縮した。その後、解放ゾーンＤにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。すなわち、ＴＤ弛緩ゾーンＢにおけるＭＤ延伸倍率を１．５倍としたこと以外は実施例３と同様にして、ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸を行った。
ＴＤ弛緩における長手方向への延伸倍率ａ（ａ＝Ｌ１’／Ｌ１）は１．５であり、したがって１／√ａは０．８１６であり、幅方向のクリップ間隔の減少倍率Ｂ（Ｂ＝Ｗ２／Ｗ１）は０．８５であり、Ｂ＜１／√ａの関係を満たさなかった。
ＴＤ弛緩およびＭＤ延伸においては、積層体に若干のシワが認められたがチャッキングミスは起こらず、実用上の問題は生じなかった。

【0057】

［比較例１］
以下のようにしてＭＤ延伸およびＴＤ収縮を行ったこと以外は実施例１と同様にして、樹脂基材上に、厚み３．５μｍの偏光膜を作製した。
＜ＭＤ延伸およびＴＤ収縮＞
得られた積層体を、まず長手方向に延伸し、次いで長手方向に延伸しながら幅方向に収縮させた。具体的には、最初に、クリップ間隔Ｌ１：４０ｍｍで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、次いで、１００℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ１）に維持しながらクリップ間隔をＬ１’：７０ｍｍまで増大させて長手方向に延伸した。次いで、１２０℃で幅方向のクリップ間隔を８００ｍｍ（Ｗ２＝Ｗ１）から５６０ｍｍ（Ｗ３）まで減少させて積層体を幅方向に収縮しながら長手方向に３倍に空中延伸した（延伸ゾーンの出口におけるクリップ間隔Ｌ２：１２０ｍｍ）。その後、解放ゾーンＤにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。
ＭＤ延伸およびＴＤ収縮においては、チャッキングミスが発生した。

【0058】

［評価］
実施例１〜４と比較例１とを比較すると明らかなように、長手方向への延伸に先立って樹脂フィルムを幅方向に弛緩させることにより、チャッキングミスの発生を抑制することができる。実施例３と実施例４とを比較すると明らかなように、ＴＤ弛緩における長手方向への延伸倍率と幅方向のクリップ間隔の減少倍率とを所定の関係に制御することにより、シワ等の発生がさらに抑制され、結果として、チャッキングミスの発生をさらに抑制し得ることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明の製造方法は、偏光膜、光学補償膜等の光学フィルムの製造に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0060】

１０ レール
２０ クリップ
５０ 積層体（樹脂フィルム）
１００ 延伸装置

【図1】

【図2】

【図3】