フイルム延伸緩和方法及び溶液製膜方法
【課題】所望のレタデーションを有し、且つ光軸ずれや光学ムラのない高品質なポリマーフイルムを製造する
【解決手段】クリップテンタ１４は、延伸エリア１６１においてフイルム２０をＺ２方向に延伸する。フイルム２０の残留溶媒量は０．０３重量％以上１０重量％以下である。延伸エリア１６１を経たフイルム２０は、緩和エリア１６２において緩和率Ｙ（％）で延伸緩和される。緩和率Ｙ（％）は（Ｌ２−Ｌ３）／Ｌ３で表される。延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度をＴｐ（℃）、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度をＴｓ（℃）、延伸エリア１６１を出て５秒後のフイルム２０の膜面温度をＴｈ（℃）とする。クリップテンタ１４では、６≦（（−１／１２）・Ｔｐ）＋（（−１／５）・Ｔｓ）＋（（１／３）・Ｔｈ）＋（Ｙ）≦１８となるように、膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙが制御される。
【解決手段】クリップテンタ１４は、延伸エリア１６１においてフイルム２０をＺ２方向に延伸する。フイルム２０の残留溶媒量は０．０３重量％以上１０重量％以下である。延伸エリア１６１を経たフイルム２０は、緩和エリア１６２において緩和率Ｙ（％）で延伸緩和される。緩和率Ｙ（％）は（Ｌ２−Ｌ３）／Ｌ３で表される。延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度をＴｐ（℃）、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度をＴｓ（℃）、延伸エリア１６１を出て５秒後のフイルム２０の膜面温度をＴｈ（℃）とする。クリップテンタ１４では、６≦（（−１／１２）・Ｔｐ）＋（（−１／５）・Ｔｓ）＋（（１／３）・Ｔｈ）＋（Ｙ）≦１８となるように、膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙが制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフイルム、特に液晶表示装置に用いられるセルローストリアセテートフイルムの製造の際に用いられるフイルム延伸緩和方法及び溶液製膜方法に関する。。
【背景技術】
【０００２】
セルロースエステル、特に５８．０〜６２．０％の平均酢化度を有するセルローストリアセテート（以下「ＴＡＣ」という）から形成されるポリマーフイルム（以下「ＴＡＣフイルム」という）は、その強靭性と難燃性から写真感光材料のフイルム用支持体として利用されている。また、ＴＡＣフイルムは光学等方性に優れていることから、近年市場が拡大している液晶表示装置の偏光板に貼り合わされる位相差フイルムなどに用いられている。
【０００３】
ＴＡＣフイルムは溶液製膜方法により製造される。この溶液製膜方法は、溶融製膜方法など他の製造方法と比較して、光学的特性などの物性に優れたフイルムを製造することができる。溶液製膜方法では、まず、ジクロロメタンや酢酸メチルを主溶媒とする混合溶媒にポリマを溶解した高分子溶液（以下「ドープ」という）を調製する。そして、ドープを流延ダイから支持体上に流延して、流延膜を形成する。支持体上の流延膜は自己支持性を有するものとなった後に、支持体から湿潤フイルムとして剥ぎ取られる。剥ぎ取られた湿潤フイルムは、複数のローラが設けられた渡り部を介して、テンターに送られる。テンターでは、湿潤フイルムを幅方向へ延伸しつつ、乾燥を行う。これにより、フイルムが得られる。フイルムは、その後に再度乾燥され、巻取装置により巻き取られる。
【０００４】
テンターでは、湿潤フイルムの幅方向への延伸により、その湿潤フイルムの分子主鎖を所定方向に配向する。これにより、所定のレタデーションを有する位相差フイルムが形成される。
【０００５】
この湿潤フイルムを延伸する際には、その湿潤フイルムの両側端部を把持しながら延伸しているため、その中央部の延伸とその両側端部の延伸とが、同調しないことがある。湿潤フイルムの中央部と両端部の延伸が同調しなくなると、湿潤フイルムの幅方向に対する分子主鎖が弓なりの分布をとる現象、即ちボーイング現象が生じる。このボーイング現象により、湿潤フイルムの分子主鎖が幅方向に良好に配向しなくなるため、光軸ずれが生じるようになる。この光軸ずれが生じた位相差フイルムを液晶表示装置に組み込んだ場合には、表示ムラや光学ムラといった欠陥が生じることがある。
【０００６】
また、延伸時の湿潤フイルムの膜面温度は、湿潤フイルムのレタデーションや分子主鎖の配向性に大きく影響を与えることが知られている。したがって、テンター内の温度条件によっては、所望のレタデーションを得ることができない場合や、湿潤フイルムの分子主鎖が一定方向に配向せず光軸がバラついてしまう場合がある。
【０００７】
このボーイング現象に起因する光軸ずれを抑制するために、湿潤フイルムの幅方向への延伸に加えて、その湿潤フイルムの搬送方向に延伸緩和するものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０９０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、所望のレタデーションを付与し、且つ光軸ずれや光学ムラのない高品質な位相差フイルムを得るためには、上記引用文献１のように単に緩和工程を加えるだけでなく、テンター内における各種条件、例えば延伸率、緩和率、湿潤フイルムの膜面温度を最適なものに設定する必要がある。
【０００９】
本発明は、所望のレタデーションを有し、且つ光軸ずれや光学ムラのない高品質なポリマーフイルムを製造するフイルム延伸緩和方法及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、残留溶媒量が０．０３重量％以上１０重量％以下の範囲まで乾燥させたセルロースエステルフイルムを予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアを順に有するテンタにより、幅方向に延伸した後に延伸緩和するフイルム延伸緩和方法において、前記延伸エリアにおける延伸前フイルム幅をＬ１とし、延伸後フイルム幅をＬ２としたときに、延伸倍率Ｘ（％）をＸ＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１とし、前記緩和エリアにおける緩和前フイルム幅をＬ２とし、緩和後フイルム幅をＬ３としたときに、緩和倍率Ｙ（％）をＹ＝（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２とし、前記予熱エリアのフイルム温度をＴｐ（℃）とし、前記延伸エリアのフイルム搬送方向中央部におけるフイルム温度をＴｓ（℃）とし、前記緩和エリアのフイルム温度をＴｈ（℃）とし、前記テンタの全エリアでのフイルム最高温度をＴｍａｘ（℃）とし、前記セルロースエステルフイルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、下記の条件（１）〜（７）を満たすことを特徴とする。
（１）０＜Ｘ≦１００
（２）０≦Ｙ≦１０
（３）Ｔｇ≦Ｔｍａｘ≦１９０
（４）１００≦Ｔｐ≦１９０
（５）Ｔｇ≦Ｔｓ≦１９０
（６）５０≦Ｔｈ≦１９０
（７）６≦｛（−１／１２）×Ｔｐ｝＋｛（−１／５）×Ｔｓ｝＋｛（１／３）×Ｔｈ｝＋Ｙ≦１８
【００１１】
前記セルロースエステルフイルムの幅方向の光軸ずれが、前記フイルムの搬送方向に対して垂直な方向から±５°の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
本発明の溶液製膜方法は、上記記載のフイルム延伸緩和方法を用いて、セルロースエステルフイルムを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所望のレタデーションを有するとともに、光軸ずれや光学ムラのない高品質なポリマーフイルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に、本実施形態で用いる溶液製膜設備１０の概略図を示す。溶液製膜設備１０は、ストックタンク１１、流延室１２、ピンテンタ１３、クリップテンタ１４、乾燥室１５、冷却室１６、及び巻取室１７を有する。
【００１５】
ストックタンク１１は、モータ１１ａで回転する攪拌翼１１ｂとジャケット１１ｃとを備えており、その内部にはフイルム２０の原料となるドープ２１が貯留されている。ストックタンク１１内のドープ２１は、ジャケット１１ｃにより温度が略一定となるように調整されている。また、攪拌翼１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２１を均一な品質に保持している。ストックタンク１１の下流には、ギアポンプ２５及び濾過装置２６が設置されており、これらを介してドープ２１が流延ダイ３０に送られる。
【００１６】
流延室１２には、流延ダイ３０、支持体としての流延ドラム３２、剥取ローラ３４、温調装置３５，３６、及び減圧チャンバ３７が設置されている。流延ドラム３２は図示を省略した駆動装置によってＺ１方向に回転されており、この回転中の流延ドラム３２の周面に向けて、流延ダイ３０からドープ２１が吐出され、流延ドラム３２の周面に流延膜３３が形成される。
【００１７】
流延室１２内及び流延ドラム３２は、温調装置３５，３６によって、流延膜３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。そして、流延ドラム３２が約３／４回転する間に、流延膜３３は自己支持性を有するゲル強度に達し、剥取ローラ３４によって流延ドラム３２から剥ぎ取られる。
【００１８】
剥ぎ取りは、流延膜３３の残留溶媒量の高低に関わらず、流延膜３３が搬送に十分な硬さとなっていれば行うことができる。しかし、残留溶媒量ができるだけ高いうちに、具体的には１５０重量％以上３２０重量％以下の範囲のときに流延膜３３を流延ドラム３２から剥ぎ取ることが好ましい。３２０重量％より高いときには、剥ぎ取りが事実上困難であるからである。一方、１５０重量％よりも小さくなってから剥ぎ取ろうとすると、流延膜３３の乾燥空気の吹き付け等で乾燥せねばならない時間が長くなり、そのため、流延膜３３の表面が粗くなってしまうことがある。このように残留溶媒量が高いうちに流延膜３３を剥ぎ取ることにより、後工程、具体的にはクリップテンタ１４によるセルロースアシレート分子の配向制御をより効果的に行うことができる。なお、残留溶媒量は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の重量をｘ、流延膜の重量をｙとするときに、｛ｘ／（ｙ−ｘ）｝×１００で求められる値である。
【００１９】
残留溶媒量ができるだけ高いうちに流延膜３３を剥ぎ取るためには、流延膜３３を流延ドラム３２により冷却してゲル状にし、固化させることが好ましい。そして、流延膜３３が自己支持性をもつようになったら、剥ぎ取りローラ３４で支持しながら湿潤フイルム３８として流延ドラム３２から剥ぎ取る。生産速度を５０ｍ／分以上の高速とする場合には、残留溶媒量が２５０重量％以上でも剥ぎ取りが可能なように冷却を急速に行うことが好ましい。生産効率を考慮すると、冷却により流延膜３３の露出面が十分に固まったならば、流延膜３３の近傍に乾燥空気を流す等の手段を講ずることにより、剥ぎ取り後の搬送安定性を向上することができる。
【００２０】
減圧チャンバ３７は、流延ダイ３０に対し、Ｚ１方向上流側に配置されており、チャンバ３７内を負圧に保っている。これにより、流延ビードの背面（後に、流延ドラム３２の周面に接する面）側を所望の圧力に減圧し、流延ドラム３２が高速で回転することにより発生する同伴風の影響を少なくし、安定した流延ビードを流延ダイ３０と流延ドラム３２との間に形成し、膜厚ムラの少ない流延膜３３が形成される。
【００２１】
流延ダイ３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００２２】
流延ドラム３２の周面は、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置３６は、流延ドラム３２の周面の温度を所望の温度に保つために、流延ドラム３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム３２の周面の温度が所望の温度に保持される。
【００２３】
流延ドラム３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム３２の周面に施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００２４】
流延室１２内には、蒸発している有機溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置４０とが備えられている。凝縮器３９で凝縮液化した有機溶媒は、回収装置４０により回収される。回収された溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００２５】
流延室１２の下流には、渡り部４１、ピンテンタ１３、クリップテンタ１４が順に設置されている。渡り部４１は、搬送ローラ４２によって剥ぎ取った湿潤フイルム３８をピンテンタ１３に導入する。ピンテンタ１３は、湿潤フイルム３８の両端部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。この走行中に湿潤フイルム３８に対して乾燥風が送られ、湿潤フイルム３８が走行しつつ乾燥され、フイルム２０となる。
【００２６】
湿潤フイルム３８は、ピンテンタ１３で、残留溶媒量が０．１重量％以上１０重量％以下となるまで乾燥することが好ましい。残留溶媒量が１５０重量％以上３２０重量％以下の範囲のときに流延膜３３を剥ぎ取り、ピンテンタ１３で残留溶媒量が上記範囲となるまで乾燥することにより、クリップテンタ１４におけるセルロースアシレート分子の配向制御がさらに効果的に行われる。すなわち、クリップテンタ１４での後述の工程での、遅相軸の方向制御効果と、Ｒｅ、Ｒｔｈを高める効果と、光学ムラの改良効果とが高まる。ただし、本発明ではピンテンタ１３での乾燥は、残留溶媒量が上記の範囲となるまで実施せずともよい。つまり、残留溶媒量が１０重量％よりも高い状態の湿潤フイルム３８をクリップテンタ１４に送り込んでもよい。
【００２７】
クリップテンタ１４は、フイルム２０の両端部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。この走行中のフイルム２０に対し乾燥風が送られ、フイルム２０はフイルム幅方向に延伸されながら乾燥される。この乾燥により、フイルム２０の残留溶媒量を０．０３重量％以上１０重量％以下にすることが好ましい。また、フイルム２０の延伸後には、フイルム２０のフイルム幅方向に対する緩和処理が行われる。クリップテンタ１４での所定条件下の延伸及び緩和処理によって、クリップテンタ１４を出たフイルム２０には所望の光学特性が付与される。
【００２８】
ピンテンタ１３及びクリップテンタ１４の下流にはそれぞれ耳切装置４３が設けられている。耳切装置４３はフイルム両端部の耳を裁断する。この裁断した耳は風送によりクラッシャ４４に送られて、ここで粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００２９】
乾燥室１５には、多数のローラ４７が設けられており、これらにフイルム２０が巻き掛けられて搬送されることにより乾燥が行われる。乾燥室１５には吸着回収装置４８が接続されており、フイルム２０から蒸発した溶媒が吸着回収される。
【００３０】
乾燥室１５の出口側には冷却室１６が設けられており、この冷却室１６でフイルム２０が室温となるまで冷却される。冷却室１６の下流には強制除電装置（除電バー）４９が設けられており、フイルム２０が除電される。さらに、強制除電装置４９の下流側にはナーリング付与ローラ５０が設けられており、フイルム２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室１７には、プレスローラ５２を有する巻取機５１が設置されており、フイルム２０が巻芯にロール状に巻き取られれる。
【００３１】
次に、溶液製膜設備１０によりフイルムを製造する方法の一例を説明する。ストックタンク１１では、ジャケット１１ｃの内部に伝熱媒体を流すことによりドープ２１の温度を２５℃〜３５℃に調整するとともに、攪拌翼１１ｂの回転により常に均一化している。適宜適量のドープ２１を、ギアポンプ２５によりストックタンク１１から濾過装置２６に送り込んで過することにより、ドープ２１中の不純物を取り除く。そして、このドープ２１を流延ダイ３０から流延ビードを形成しながら、所定の表面温度になるように冷却した流延ドラム３２の周面上に流延する。流延時のドープ２１の温度は、３０℃〜３５℃の範囲内で略一定に保持されていることが好ましい。
【００３２】
流延ドラム３２は、駆動装置により軸３２ａを中心に回転している。この回転により、流延ドラム３２の周面は、Ｚ１方向へ一定速度（３０ｍ／分以上２００ｍ／分以下）で走行している。また、流延ドラム３２の周面の温度は−１０℃以上＋１０℃以下の範囲内で略一定になるように調整されている。このように冷却された流延ドラム３２を用いると、流延膜３３をゲル化させて自己支持性を持たせることができる。なお、周面の温度の管理は温調装置３６により行われ、周面の温度を所定の値に保持する。流延膜３３の冷却が進行すると、結晶の基になる架橋点が形成されて流延膜３３のゲル化が促進される。
【００３３】
ゲル化の進行により、流延膜３３が自己支持性を有するものとなった後に、剥取ローラ３４により流延ドラム３２から剥ぎ取って湿潤フイルム３８とし、この湿潤フイルム３８を搬送ローラ４２によりピンテンタ１３に送り込む。
【００３４】
流延室１２の内部温度は、温調装置３５により１０℃〜５７℃の範囲内で略一定となるように調整される。流延室１２の内部には、流延されるドープ２１や流延膜３３中の溶媒が揮発して浮遊している。そこで、本実施形態では、この浮遊溶媒を凝縮器３９により凝縮液化した後、回収装置４０に回収し、さらに再生装置により再生して、ドープ調製用溶媒として再利用する。
【００３５】
ピンテンタ１３では、多数のピンを湿潤フイルム３８の両側端部に差し込んで固定した後、この湿潤フイルム３８を搬送する間に乾燥を促進させてフイルム２０とする。そして、まだ溶媒を含んでいる状態のフイルム２０をクリップテンタ１４に送り込む。このとき、クリップテンタ１４に送られる直前でのフイルム２０の残留溶媒量は０．１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。
【００３６】
クリップテンタ１４では、チェーンの動きによりエンドレスで走行する多数のクリップによりフイルム２０の両側端部を挟持し搬送する間に、フイルム２０の乾燥を行う。この乾燥により、フイルム２０内に残留した溶媒のほとんどを蒸発させ、フイルム２０の残留溶媒量を０．０３重量％以上１０重量％以下にする。また、対面するクリップ間距離（フイルム幅）を拡げてフイルム２０の幅方向に張力を付与することでフイルム２０を延伸する。その後に、クリップ間距離を狭くして、フイルム２０を幅方向に緩和する。このように、フイルム２０の幅方向への延伸及び緩和処理により、フイルム２０中の分子が配向し、所望のレタデーション値をフイルム２０に付与することができる。
【００３７】
ピンテンタ１３及びクリップテンタ１４を出たフイルム２０は、耳切装置４３によって両側端部が裁断される。両側端部が裁断されたフイルム２０は、乾燥室１５と冷却室１６とを経由し、巻取室１７の巻取機５１によって巻き取られる。また、耳切装置４３によって切断された両側端部はクラッシャ４４により粉砕されて、ドープ調製用チップとなり再利用される。
【００３８】
巻取機５１で巻き取られるフイルム２０は、長手方向（流延方向）に少なくとも１００ｍ以上とすることが好ましい。また、フイルム２０の幅が６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明は、２５００ｍｍより幅広の場合にも効果がある。さらに、厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下の薄いフイルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００３９】
［フイルム延伸緩和方法］
クリップテンタ１４におけるフイルム２０の延伸緩和方法について、以下説明する。図２及び３に示すように、クリップテンタ１４は、フイルム２０の両側端部をクリップで把持した状態で幅方向Ｚ２に延伸するとともに、乾燥風１５０〜１５３を用いて乾燥を行う。クリップテンタ１４は、クリップ１２０、レール１２１，１２２、乾燥ダクト１２３、乾燥風供給部１２５を備えている。なお、図３では、図が複雑になるのを避けるために、複数のクリップのうちの一部に符号１２０を付している。
【００４０】
クリップ１２０はフイルム２０の両側端部を把持する。レール１２１，１２２はフイルム２０の搬送路の両側に設置され、それぞれのレール１２１，１２２は所定の幅で離間している。このレール１２１，１２２の離間幅は、フイルム２０の延伸率Ｘ及び緩和率Ｙに対応している。ここで、延伸前のフイルム２０の幅をＬ１、延伸後または緩和前のフイルム２０の幅をＬ２、緩和後のフイルム２０の幅をＬ３とした場合に、延伸率Ｘ（％）は（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００で、緩和率Ｙ（％）は（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２×１００で表される。
【００４１】
レール１２１，１２２に対して、多数のクリップ１２０が移動可能に取り付けられている。クリップ１２０は互いにチェーン（図示省略）で連結されており、そのチェーンはスプロケット１２８，１２９と噛み合っている。スプロケット１２８，１２９が回転することにより、クリップ１２０はレール１２１，１２２に沿って移動する。クリップ１２０がレール１２１，１２２に沿って移動することで、フイルムはＺ１方向に延伸または緩和される。
【００４２】
乾燥ダクト１２３は、フイルム２０の搬送路の上方に設けられている。乾燥ダクト１２３の下面にはスリット１３０がＺ２方向に沿って形成されており、これらスリット１３０はＺ１方向に所定の間隔で複数設けられている。また、乾燥ダクト１２３内は、仕切り板１３２により第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄに区画されている。なお、図３では、図が複雑になるのを避けるために、複数のスリットのうちの一部のみに符号１３０を付している。また、乾燥ダクトをフイルムの搬送路の上方に設けたが、下方にも設けてもよい。
【００４３】
乾燥風供給部１２５は、乾燥ダクト１２３の第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄに乾燥風を供給する。供給された乾燥風は、第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄにおいて所定の温度に加熱または冷却される。第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄ内の乾燥風１５０〜１５３は、スリット１３０を介して、搬送中のフイルム２０に対して吹き付けられる。
【００４４】
クリップテンタ１４には、予熱エリア１６０、延伸エリア１６１、緩和エリア１６２、冷却エリア１６３が形成されている。
【００４５】
予熱エリア１６０では、第１給気室１２３ａ内の乾燥風１５０がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５０の吹き付けにより、延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度Ｔｐを１００℃以上１９０℃以下にする。Ｔｐが１００℃未満であるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができず、一方、Ｔｓが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００４６】
また、予熱エリア１６０内のレール１２１，１２２の幅は一定とされている。したがって、予熱エリア１６０内のフイルム２０は、幅がＬ１に保持された状態でＺ１方向に搬送される。
【００４７】
延伸エリア１６１では、フイルム２０をＺ２方向に延伸率Ｘで延伸する。延伸率Ｘは０％以上１００％以下が好ましく、５％以上８０％以下がより好ましく、１０％以上７０％以下が最も好ましい。Ｘが１００％を超えるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができない。
【００４８】
また、延伸エリア１６１では、第２給気室１２３ｂ内の乾燥風１５１がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５１の吹き付けにより、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度Ｔｓを、Ｔｇ（℃）以上１９０℃以下にする。ここで、Ｔｇ（℃）はフイルム２０のガラス転移温度とされ、１４０℃であることが好ましい。ＴｓがＴｇ（℃）未満であるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができず、一方、Ｔｓが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００４９】
緩和エリア１６２では、延伸エリア１６１を経たフイルム２０の幅を縮小することで、そのフイルム２０に残留した応力を取り除く。このフイルム２０の残留応力の取り除きは、「緩和」と呼ばれている。緩和率Ｙは０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上９％以下がより好ましく、０％以上８％以下が最も好ましい。Ｙが１０％を超えると、フイルム幅方向に厚みムラや光学ムラが生じるようになる。
【００５０】
また、緩和エリア１６２では、第３給気室１２３ｃ内の乾燥風１５２がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５２の吹き付けにより、延伸エリア１６１を通過してから５秒後のフイルム２０の膜面温度Ｔｈを、５０℃以上１９０℃以下にする。Ｔｈが５０℃未満であるとフイルム２０の光軸ずれを制御する効果が無くなる。ここで、フイルム２０の光軸ずれとはフイルム２０の幅方向の光軸のずれをいい、このフイルム２０の光軸ずれは、フイルム２０の搬送方向、即ちＺ１方向に対して垂直な方向からの光軸の角度で表される。フイルム２０の搬送方向に対して垂直な方向は、フイルムの表面に対する法線方向であることから、以下、単に「フイルムの法線方向」という。一方、Ｔｈが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００５１】
冷却エリア１６３では、乾燥ダクト１２３の第４給気室１２３ｄ内の乾燥風１５３がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５３の吹き付けにより、冷却エリア１６３内のフイルム２０の膜面温度を所定値にする。
【００５２】
前述のクリップテンタ１４内の各エリア１６０〜１６３におけるフイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）は、Ｔｇ（℃）以上１９０℃以下とされる。ＴｍａｘがＴｇ未満の場合には、フイルム２０の破断が生じる。一方、Ｔｍａｘが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００５３】
さらに、クリップテンタ１４では、光軸ずれを最小限に抑えるために、以下の（式１）に基づいて、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙを制御している。
６≦（（−１／１２）×Ｔｐ）＋（（−１／５）×Ｔｓ）＋（（１／３）×Ｔｈ）＋（Ｙ）≦１８・・・（式１）
【００５４】
（式１）は、実験により得られたＴｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及びＹとの関係に基づいて、導出される。図４に示すように、グラフ２００は、膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０（℃）に、膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｐ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｐがエリア２０１の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア１６１は、以下の（式２）及び（式３）で表される。
−１３≦（（−１／１２）×Ｔｐ）＋（Ｙ）≦−１・・・（式２）
１００＜Ｔｐ＜１９０・・・（式３）
【００５５】
図５に示すように、グラフ２０３は、膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０（℃）に、膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｓ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｓがエリア２０４の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア１６４は、以下の（式４）及び（式５）で表される。
−３５．７≦（（−１／５）×Ｔｓ）＋（Ｙ）≦−２３．７・・・（式４）
Ｔｇ＜Ｔｓ＜１９０
【００５６】
図６に示すように、グラフ２０６は、膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０（℃）に、膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｈ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｈがエリア２０７の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア２０７は、以下の（式６）及び（式７）で表される。
５５．３≦（（１／３）×Ｔｈ）＋（Ｙ）≦６７．３・・・（式６）
５０＜Ｔｈ＜１９０・・・（式７）
【００５７】
そして、エリア２０１，２０４，２０７の範囲を示す（式１）〜（式７）に基づいて、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙの制御式である（式１）が導出される。
【００５８】
クリップテンタ１４では、フイルム２０が延伸及び緩和等されることにより、そのフイルム２０に対して、面内レタデーションＲｅが２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、厚み方向レタデーションＲｔｈが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の位相差が付与される。
【００５９】
なお、本実施形態では、クリップテンタにおいて、本発明のフイルムの延伸及び緩和を行ったが、これに限る必要はなく、本発明は、フイルムの残留溶媒量が極めて低くなった、例えば１０重量％以下となった場合のフイルムの延伸及び緩和に有効である。例えば、ピンテンタに入る前のフイルムの残留溶媒量が１０重量％以下となった場合には、ピンテンタで本発明を実施してもよい。また、図７に示すように、冷却室１６と巻取室１７との間にテンタ１８０を設置し、このテンタ１８０内で本発明を実施してもよい。ここで、テンタ１８０は、クリップテンタ１４と同様の構成を備えている。また、図８に示すように、製造後のフイルムに対して延伸及び緩和を行うオフライン延伸装置３００において、本発明を実施してもよい。
【００６０】
オフライン延伸装置３００は、供給部３０１と、テンタ部３０２と、乾燥部３０３と、冷却部３０４と、巻取部３０５とを備えている。供給部３０１には、図１に示す溶液製膜設備１０で製造され、ロール状に巻き取られたフイルム２０が収納されている。このフイルム２０は、供給ローラ３１０により、テンタ部３０２に供給される。
【００６１】
テンタ部３０２は、図２及び３に示すクリップテンタ１４と同様の構成を備えている。このテンタ部３０２において、本実施形態と同様の延伸及び緩和を行うことにより、光軸ずれがフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に抑えられたフイルム２０が得られる。
【００６２】
テンタ部３０２と乾燥部３０３との間には耳切装置３１２が設置されており、この耳切装置３１２はフイルム２０の両側端部（以下「耳部」という）を切断する。切断された耳部は、カットブロア３１４で細かく小片にカットされる。カットされた耳部は、図示しない風送装置によりクラッシャー３１６に送られ、粉砕されてチップになる。
【００６３】
乾燥部３０３には多数のローラ３１８が設けられており、これらローラ３１８によりフイルム２０は冷却部３０４まで搬送される。また、乾燥部３０３では、搬送中のフイルム２０に対して乾燥風が吹き付けられる。冷却部３０４では、フイルム２０が所定温度にまで冷却される。冷却されたフイルム２０は、巻取部３０５に送られる。巻取部３０５には巻取ローラ３２０及びプレスローラ３２１が設けられており、フイルム２０はプレスローラ３２１により押圧されながら巻取ローラ３２０に巻き取られる。
【００６４】
以下、本発明においてドープ２１を調製する際に使用する原料について説明する。
【００６５】
本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いており、セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、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（Ｉ）〜（ＩＩＩ）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、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。ただし、本発明に用いることができるポリマーは、セルロースアシレートに限定されるものではない。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００６６】
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。
【００６７】
全アシル化置換度、すなわち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６の値は、２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）の値は、０．２８が好ましく、より好ましくは０．３０以上であり、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２は、グルコース単位における２位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「２位のアシル置換度」とする）であり、ＤＳ３は、グルコース単位における３位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「３位のアシル置換度」という）であり、ＤＳ６は、グルコース単位において、６位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「６位のアシル置換度」という）である。
【００６８】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上のアシル基が用いられてもよい。２種類以上のアシル基を用いるときには、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、２．２２〜２．９０であることが好ましく、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。
【００６９】
また、ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢは、その２０％以上が６位の水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは２５％以上であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上であることが好ましい。さらに、セルロースアシレートの６位におけるＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であり、さらに好ましくは０．８０以上であり、特には０．８５以上であるセルロースアシレートも好ましく、これらのセルロースアシレートを用いることで、より溶解性に優れたドープを作製することができる。特に、非塩素系有機溶媒を使用すると、優れた溶解性を示し、低粘度で濾過性に優れるドープを作製することができる。
【００７０】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター、パルプのいずれかから得られたものでもよい。
【００７１】
本発明におけるセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特には限定されない。例えば、セルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどが挙げられ、それぞれ、さらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレノイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などが挙げられる。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。
【００７２】
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン、クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブなど）などが挙げられる。
【００７３】
上記のハロゲン化炭化水素の中でも、炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フイルムの機械的強度及び光学特性など物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対して２〜２５重量％が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００７４】
最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない溶媒組成も検討されている。この場合には、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく、これらを適宜混合して用いる場合もある。例えば、酢酸メチル、アセトン、エタノール、ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン、エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン、エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−および−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も溶媒として用いることができる。
【００７５】
セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、溶媒及び可塑剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、光学異方性コントロール剤、レタデーション制御剤、染料、マット剤、剥離剤、剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００７６】
本発明の溶液製膜方法では、ドープを流延する際に、２種類以上のドープを同時に共流延させて積層させる同時積層共流延、または、複数のドープを逐次に共流延して積層させる逐次積層共流延を行うことができる。なお、両共流延を組み合わせてもよい。同時積層共流延を行う場合には、フィードブロックを取り付けた流延ダイを用いてもよいし、マルチマニホールド型の流延ダイを用いてもよい。ただし、共流延により多層からなるフイルムは、空気面側の層の厚さと支持体側の層の厚さとの少なくともいずれか一方が、フイルム全体の厚みの０．５〜３０％であることが好ましい。また、同時積層共流延を行う場合には、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープが低粘度ドープにより包み込まれることが好ましく、ダイスリットから支持体にかけて形成される流延ビードのうち、外界と接するドープが内部のドープよりもアルコールの組成比が大きいことが好ましい。
【００７７】
流延ダイ、減圧室、支持体などの構造、共流延、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取方法から、溶媒回収方法、フイルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００７８】
以下、本発明のフイルムの延伸緩和方法について、実施例１〜６及び比較例１〜６を示しながら具体的に説明する。実施例１〜６及び比較例１〜６では、図２及び図３に示すクリップテンタ１４における各種条件を変えて実施した。なお、フイルム２０のガラス転移温度Ｔｇは１４０℃であった。
【００７９】
［実施例１］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３０℃と、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、延伸エリア１６１を出て５秒後のフイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１７０℃とした。クリップテンタ１４内のフイルムの最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれの制御式（（−１／１２）・Ｔｐ）＋（（−１／５）・Ｔｓ）＋（（１／３）・Ｔｈ＋Ｙ）の値（以下「光軸ずれ制御値」という）は、１３．８３３であった。
【００８０】
［実施例２］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を０％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３２℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８３℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３であった。
【００８１】
［実施例３］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１８６℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８９℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８９℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１５．５であった。
【００８２】
［実施例４］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を９％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１１０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１３５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は８．８３３３であった。
【００８３】
［実施例５］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２５％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１１．７５であった。
【００８４】
［実施例６］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２５％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１５０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１５０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１５０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１２．７５であった。
【００８５】
［比較例１］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を１２％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１４．３３３であった。
【００８６】
［比較例２］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を９０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３．８３３であった。
【００８７】
［比較例３］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１３０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１４５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１４５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１５．５であった。
【００８８】
［比較例４］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１９５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を２０５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を２００℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を２０５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３．４１７であった。
【００８９】
［比較例５］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１３０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は−２であった。
【００９０】
［比較例６］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１１０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は２０．５であった。
【００９１】
実施例１〜６及び比較例１〜６では、製造後のフイルム２０に対して、レタデーション及び光軸ずれの測定を、以下のように行った。なお、フイルム２０の光学ムラの程度については、目視で検査した。
【００９２】
［レタデーションの測定］
面内レタデーションＲｅ（λ）については、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）により、波長λｎｍの光をフイルム法線方向に入射させて測定した。厚み方向レタデーションＲｔｈ（λ）については、面内レタデーションＲｅ（λ）と、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレタデーション値と、面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレタデーション値とに基づいて、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨにより算出した。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フイルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨは、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。Ｎｚファクターが必要な際には、さらに、この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００９３】
［光軸ずれの測定］
光軸ずれの測定は、自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ ２１ＤＨ、王子計測機器（株））により行った。フイルムの幅方向の全部にわたって等間隔で２０点測定し、絶対値の平均値を求めた。また、遅相軸角度（光軸ずれ）のレンジとは、幅方向全域にわたって等間隔に２０点測定し、軸ズレの絶対値の大きいほうから４点の平均と小さいほうから４点の平均の差をとった。
【００９４】
［実施例及び比較例の結果］
【表１】
表１は実施例１〜６及び比較例１〜６の結果を示している。なお、レタデーションについては、実施例１〜６及び比較例１〜６のいずれの場合においても、Ｒｅが２０ｎｍ以上８０ｎｍで、Ｒｔｈが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であった。
【００９５】
ここで、「光軸ずれ」の評価のうち、「○」は光軸ずれがフイルム２０の法線方向に対して±３°の範囲内（＋３°及び−３°を除く）にある場合を、「△」はフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲内（＋５°及び−５°を除く）にある場合を、「×」はフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲を超える場合を示している。
【００９６】
また、「光学ムラ」の評価のうち、「○」は光学ムラが全く確認されなかったことを、「△」は光学ムラがかすかに確認されるが実用的には問題がないことを、「×」は光学ムラが従来と同程度であり高輝度ディスプレイには実用的でないことを示している。「破断」の評価のうち、「○」は製造中にフイルムが破断しなかったことを、「△」は製造中にフイルムが破断しなかったものの破断するおそれがあったことを、「×」は製造中にフイルムが破断したことを示している。
【００９７】
また、「総合評価」は「光軸ずれ」、「光学ムラ」、及び「破断」の評価に基づいて評価され、「○」は光学特性が非常に優れており高輝度ディスプレイに実用的であることを、「△」は光学特性に多少の問題があるものの高輝度ディスプレイに実用的であることを、「×」は光学特性に問題があり高輝度ディスプレイには実用的でないことを示している。
【００９８】
実施例１〜６及び比較例１〜４と比較例５，６とを対比して分かるように、光軸ずれ制御値が６以上１８以下となるように、膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙを制御した場合には、光軸ずれをフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲内に抑えることができた。また、実施例３及び比較例４を対比して分かるように、最高膜面温度Ｔｍａｘを１９０℃未満に抑えた場合には、光学ムラの悪化を抑制することができた。また、実施例１〜６及び比較例１，４〜６と比較例２，３とを対比して分かるように、膜面温度Ｔｓをガラス転移温度Ｔｇ（＝１４０℃）以上とすることで、フイルムの破断を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】溶液製膜設備を示す概略図である。
【図２】クリップテンタを示す正面図である。
【図３】クリップテンタを示す上面図である。
【図４】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｐとの関係を示すグラフである。
【図５】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｓとの関係を示すグラフである。
【図６】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｈとの関係を示すグラフである。
【図７】冷却室と巻取室との間にテンタを設けた溶液製膜設備を示す概略図である。
【図８】オフライン延伸装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 溶液製膜設備
１４ クリップテンタ
２０ フイルム
１６１ 延伸エリア
１６２ 緩和エリア
Ｘ （フイルムの幅方向に対する）延伸率
Ｙ （フイルムの幅方向に対する）緩和率
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフイルム、特に液晶表示装置に用いられるセルローストリアセテートフイルムの製造の際に用いられるフイルム延伸緩和方法及び溶液製膜方法に関する。。
【背景技術】
【０００２】
セルロースエステル、特に５８．０〜６２．０％の平均酢化度を有するセルローストリアセテート（以下「ＴＡＣ」という）から形成されるポリマーフイルム（以下「ＴＡＣフイルム」という）は、その強靭性と難燃性から写真感光材料のフイルム用支持体として利用されている。また、ＴＡＣフイルムは光学等方性に優れていることから、近年市場が拡大している液晶表示装置の偏光板に貼り合わされる位相差フイルムなどに用いられている。
【０００３】
ＴＡＣフイルムは溶液製膜方法により製造される。この溶液製膜方法は、溶融製膜方法など他の製造方法と比較して、光学的特性などの物性に優れたフイルムを製造することができる。溶液製膜方法では、まず、ジクロロメタンや酢酸メチルを主溶媒とする混合溶媒にポリマを溶解した高分子溶液（以下「ドープ」という）を調製する。そして、ドープを流延ダイから支持体上に流延して、流延膜を形成する。支持体上の流延膜は自己支持性を有するものとなった後に、支持体から湿潤フイルムとして剥ぎ取られる。剥ぎ取られた湿潤フイルムは、複数のローラが設けられた渡り部を介して、テンターに送られる。テンターでは、湿潤フイルムを幅方向へ延伸しつつ、乾燥を行う。これにより、フイルムが得られる。フイルムは、その後に再度乾燥され、巻取装置により巻き取られる。
【０００４】
テンターでは、湿潤フイルムの幅方向への延伸により、その湿潤フイルムの分子主鎖を所定方向に配向する。これにより、所定のレタデーションを有する位相差フイルムが形成される。
【０００５】
この湿潤フイルムを延伸する際には、その湿潤フイルムの両側端部を把持しながら延伸しているため、その中央部の延伸とその両側端部の延伸とが、同調しないことがある。湿潤フイルムの中央部と両端部の延伸が同調しなくなると、湿潤フイルムの幅方向に対する分子主鎖が弓なりの分布をとる現象、即ちボーイング現象が生じる。このボーイング現象により、湿潤フイルムの分子主鎖が幅方向に良好に配向しなくなるため、光軸ずれが生じるようになる。この光軸ずれが生じた位相差フイルムを液晶表示装置に組み込んだ場合には、表示ムラや光学ムラといった欠陥が生じることがある。
【０００６】
また、延伸時の湿潤フイルムの膜面温度は、湿潤フイルムのレタデーションや分子主鎖の配向性に大きく影響を与えることが知られている。したがって、テンター内の温度条件によっては、所望のレタデーションを得ることができない場合や、湿潤フイルムの分子主鎖が一定方向に配向せず光軸がバラついてしまう場合がある。
【０００７】
このボーイング現象に起因する光軸ずれを抑制するために、湿潤フイルムの幅方向への延伸に加えて、その湿潤フイルムの搬送方向に延伸緩和するものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０９０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、所望のレタデーションを付与し、且つ光軸ずれや光学ムラのない高品質な位相差フイルムを得るためには、上記引用文献１のように単に緩和工程を加えるだけでなく、テンター内における各種条件、例えば延伸率、緩和率、湿潤フイルムの膜面温度を最適なものに設定する必要がある。
【０００９】
本発明は、所望のレタデーションを有し、且つ光軸ずれや光学ムラのない高品質なポリマーフイルムを製造するフイルム延伸緩和方法及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、残留溶媒量が０．０３重量％以上１０重量％以下の範囲まで乾燥させたセルロースエステルフイルムを予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアを順に有するテンタにより、幅方向に延伸した後に延伸緩和するフイルム延伸緩和方法において、前記延伸エリアにおける延伸前フイルム幅をＬ１とし、延伸後フイルム幅をＬ２としたときに、延伸倍率Ｘ（％）をＸ＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１とし、前記緩和エリアにおける緩和前フイルム幅をＬ２とし、緩和後フイルム幅をＬ３としたときに、緩和倍率Ｙ（％）をＹ＝（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２とし、前記予熱エリアのフイルム温度をＴｐ（℃）とし、前記延伸エリアのフイルム搬送方向中央部におけるフイルム温度をＴｓ（℃）とし、前記緩和エリアのフイルム温度をＴｈ（℃）とし、前記テンタの全エリアでのフイルム最高温度をＴｍａｘ（℃）とし、前記セルロースエステルフイルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、下記の条件（１）〜（７）を満たすことを特徴とする。
（１）０＜Ｘ≦１００
（２）０≦Ｙ≦１０
（３）Ｔｇ≦Ｔｍａｘ≦１９０
（４）１００≦Ｔｐ≦１９０
（５）Ｔｇ≦Ｔｓ≦１９０
（６）５０≦Ｔｈ≦１９０
（７）６≦｛（−１／１２）×Ｔｐ｝＋｛（−１／５）×Ｔｓ｝＋｛（１／３）×Ｔｈ｝＋Ｙ≦１８
【００１１】
前記セルロースエステルフイルムの幅方向の光軸ずれが、前記フイルムの搬送方向に対して垂直な方向から±５°の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
本発明の溶液製膜方法は、上記記載のフイルム延伸緩和方法を用いて、セルロースエステルフイルムを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所望のレタデーションを有するとともに、光軸ずれや光学ムラのない高品質なポリマーフイルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に、本実施形態で用いる溶液製膜設備１０の概略図を示す。溶液製膜設備１０は、ストックタンク１１、流延室１２、ピンテンタ１３、クリップテンタ１４、乾燥室１５、冷却室１６、及び巻取室１７を有する。
【００１５】
ストックタンク１１は、モータ１１ａで回転する攪拌翼１１ｂとジャケット１１ｃとを備えており、その内部にはフイルム２０の原料となるドープ２１が貯留されている。ストックタンク１１内のドープ２１は、ジャケット１１ｃにより温度が略一定となるように調整されている。また、攪拌翼１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２１を均一な品質に保持している。ストックタンク１１の下流には、ギアポンプ２５及び濾過装置２６が設置されており、これらを介してドープ２１が流延ダイ３０に送られる。
【００１６】
流延室１２には、流延ダイ３０、支持体としての流延ドラム３２、剥取ローラ３４、温調装置３５，３６、及び減圧チャンバ３７が設置されている。流延ドラム３２は図示を省略した駆動装置によってＺ１方向に回転されており、この回転中の流延ドラム３２の周面に向けて、流延ダイ３０からドープ２１が吐出され、流延ドラム３２の周面に流延膜３３が形成される。
【００１７】
流延室１２内及び流延ドラム３２は、温調装置３５，３６によって、流延膜３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。そして、流延ドラム３２が約３／４回転する間に、流延膜３３は自己支持性を有するゲル強度に達し、剥取ローラ３４によって流延ドラム３２から剥ぎ取られる。
【００１８】
剥ぎ取りは、流延膜３３の残留溶媒量の高低に関わらず、流延膜３３が搬送に十分な硬さとなっていれば行うことができる。しかし、残留溶媒量ができるだけ高いうちに、具体的には１５０重量％以上３２０重量％以下の範囲のときに流延膜３３を流延ドラム３２から剥ぎ取ることが好ましい。３２０重量％より高いときには、剥ぎ取りが事実上困難であるからである。一方、１５０重量％よりも小さくなってから剥ぎ取ろうとすると、流延膜３３の乾燥空気の吹き付け等で乾燥せねばならない時間が長くなり、そのため、流延膜３３の表面が粗くなってしまうことがある。このように残留溶媒量が高いうちに流延膜３３を剥ぎ取ることにより、後工程、具体的にはクリップテンタ１４によるセルロースアシレート分子の配向制御をより効果的に行うことができる。なお、残留溶媒量は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の重量をｘ、流延膜の重量をｙとするときに、｛ｘ／（ｙ−ｘ）｝×１００で求められる値である。
【００１９】
残留溶媒量ができるだけ高いうちに流延膜３３を剥ぎ取るためには、流延膜３３を流延ドラム３２により冷却してゲル状にし、固化させることが好ましい。そして、流延膜３３が自己支持性をもつようになったら、剥ぎ取りローラ３４で支持しながら湿潤フイルム３８として流延ドラム３２から剥ぎ取る。生産速度を５０ｍ／分以上の高速とする場合には、残留溶媒量が２５０重量％以上でも剥ぎ取りが可能なように冷却を急速に行うことが好ましい。生産効率を考慮すると、冷却により流延膜３３の露出面が十分に固まったならば、流延膜３３の近傍に乾燥空気を流す等の手段を講ずることにより、剥ぎ取り後の搬送安定性を向上することができる。
【００２０】
減圧チャンバ３７は、流延ダイ３０に対し、Ｚ１方向上流側に配置されており、チャンバ３７内を負圧に保っている。これにより、流延ビードの背面（後に、流延ドラム３２の周面に接する面）側を所望の圧力に減圧し、流延ドラム３２が高速で回転することにより発生する同伴風の影響を少なくし、安定した流延ビードを流延ダイ３０と流延ドラム３２との間に形成し、膜厚ムラの少ない流延膜３３が形成される。
【００２１】
流延ダイ３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００２２】
流延ドラム３２の周面は、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置３６は、流延ドラム３２の周面の温度を所望の温度に保つために、流延ドラム３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム３２の周面の温度が所望の温度に保持される。
【００２３】
流延ドラム３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム３２の周面に施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００２４】
流延室１２内には、蒸発している有機溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置４０とが備えられている。凝縮器３９で凝縮液化した有機溶媒は、回収装置４０により回収される。回収された溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００２５】
流延室１２の下流には、渡り部４１、ピンテンタ１３、クリップテンタ１４が順に設置されている。渡り部４１は、搬送ローラ４２によって剥ぎ取った湿潤フイルム３８をピンテンタ１３に導入する。ピンテンタ１３は、湿潤フイルム３８の両端部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。この走行中に湿潤フイルム３８に対して乾燥風が送られ、湿潤フイルム３８が走行しつつ乾燥され、フイルム２０となる。
【００２６】
湿潤フイルム３８は、ピンテンタ１３で、残留溶媒量が０．１重量％以上１０重量％以下となるまで乾燥することが好ましい。残留溶媒量が１５０重量％以上３２０重量％以下の範囲のときに流延膜３３を剥ぎ取り、ピンテンタ１３で残留溶媒量が上記範囲となるまで乾燥することにより、クリップテンタ１４におけるセルロースアシレート分子の配向制御がさらに効果的に行われる。すなわち、クリップテンタ１４での後述の工程での、遅相軸の方向制御効果と、Ｒｅ、Ｒｔｈを高める効果と、光学ムラの改良効果とが高まる。ただし、本発明ではピンテンタ１３での乾燥は、残留溶媒量が上記の範囲となるまで実施せずともよい。つまり、残留溶媒量が１０重量％よりも高い状態の湿潤フイルム３８をクリップテンタ１４に送り込んでもよい。
【００２７】
クリップテンタ１４は、フイルム２０の両端部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。この走行中のフイルム２０に対し乾燥風が送られ、フイルム２０はフイルム幅方向に延伸されながら乾燥される。この乾燥により、フイルム２０の残留溶媒量を０．０３重量％以上１０重量％以下にすることが好ましい。また、フイルム２０の延伸後には、フイルム２０のフイルム幅方向に対する緩和処理が行われる。クリップテンタ１４での所定条件下の延伸及び緩和処理によって、クリップテンタ１４を出たフイルム２０には所望の光学特性が付与される。
【００２８】
ピンテンタ１３及びクリップテンタ１４の下流にはそれぞれ耳切装置４３が設けられている。耳切装置４３はフイルム両端部の耳を裁断する。この裁断した耳は風送によりクラッシャ４４に送られて、ここで粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００２９】
乾燥室１５には、多数のローラ４７が設けられており、これらにフイルム２０が巻き掛けられて搬送されることにより乾燥が行われる。乾燥室１５には吸着回収装置４８が接続されており、フイルム２０から蒸発した溶媒が吸着回収される。
【００３０】
乾燥室１５の出口側には冷却室１６が設けられており、この冷却室１６でフイルム２０が室温となるまで冷却される。冷却室１６の下流には強制除電装置（除電バー）４９が設けられており、フイルム２０が除電される。さらに、強制除電装置４９の下流側にはナーリング付与ローラ５０が設けられており、フイルム２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室１７には、プレスローラ５２を有する巻取機５１が設置されており、フイルム２０が巻芯にロール状に巻き取られれる。
【００３１】
次に、溶液製膜設備１０によりフイルムを製造する方法の一例を説明する。ストックタンク１１では、ジャケット１１ｃの内部に伝熱媒体を流すことによりドープ２１の温度を２５℃〜３５℃に調整するとともに、攪拌翼１１ｂの回転により常に均一化している。適宜適量のドープ２１を、ギアポンプ２５によりストックタンク１１から濾過装置２６に送り込んで過することにより、ドープ２１中の不純物を取り除く。そして、このドープ２１を流延ダイ３０から流延ビードを形成しながら、所定の表面温度になるように冷却した流延ドラム３２の周面上に流延する。流延時のドープ２１の温度は、３０℃〜３５℃の範囲内で略一定に保持されていることが好ましい。
【００３２】
流延ドラム３２は、駆動装置により軸３２ａを中心に回転している。この回転により、流延ドラム３２の周面は、Ｚ１方向へ一定速度（３０ｍ／分以上２００ｍ／分以下）で走行している。また、流延ドラム３２の周面の温度は−１０℃以上＋１０℃以下の範囲内で略一定になるように調整されている。このように冷却された流延ドラム３２を用いると、流延膜３３をゲル化させて自己支持性を持たせることができる。なお、周面の温度の管理は温調装置３６により行われ、周面の温度を所定の値に保持する。流延膜３３の冷却が進行すると、結晶の基になる架橋点が形成されて流延膜３３のゲル化が促進される。
【００３３】
ゲル化の進行により、流延膜３３が自己支持性を有するものとなった後に、剥取ローラ３４により流延ドラム３２から剥ぎ取って湿潤フイルム３８とし、この湿潤フイルム３８を搬送ローラ４２によりピンテンタ１３に送り込む。
【００３４】
流延室１２の内部温度は、温調装置３５により１０℃〜５７℃の範囲内で略一定となるように調整される。流延室１２の内部には、流延されるドープ２１や流延膜３３中の溶媒が揮発して浮遊している。そこで、本実施形態では、この浮遊溶媒を凝縮器３９により凝縮液化した後、回収装置４０に回収し、さらに再生装置により再生して、ドープ調製用溶媒として再利用する。
【００３５】
ピンテンタ１３では、多数のピンを湿潤フイルム３８の両側端部に差し込んで固定した後、この湿潤フイルム３８を搬送する間に乾燥を促進させてフイルム２０とする。そして、まだ溶媒を含んでいる状態のフイルム２０をクリップテンタ１４に送り込む。このとき、クリップテンタ１４に送られる直前でのフイルム２０の残留溶媒量は０．１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。
【００３６】
クリップテンタ１４では、チェーンの動きによりエンドレスで走行する多数のクリップによりフイルム２０の両側端部を挟持し搬送する間に、フイルム２０の乾燥を行う。この乾燥により、フイルム２０内に残留した溶媒のほとんどを蒸発させ、フイルム２０の残留溶媒量を０．０３重量％以上１０重量％以下にする。また、対面するクリップ間距離（フイルム幅）を拡げてフイルム２０の幅方向に張力を付与することでフイルム２０を延伸する。その後に、クリップ間距離を狭くして、フイルム２０を幅方向に緩和する。このように、フイルム２０の幅方向への延伸及び緩和処理により、フイルム２０中の分子が配向し、所望のレタデーション値をフイルム２０に付与することができる。
【００３７】
ピンテンタ１３及びクリップテンタ１４を出たフイルム２０は、耳切装置４３によって両側端部が裁断される。両側端部が裁断されたフイルム２０は、乾燥室１５と冷却室１６とを経由し、巻取室１７の巻取機５１によって巻き取られる。また、耳切装置４３によって切断された両側端部はクラッシャ４４により粉砕されて、ドープ調製用チップとなり再利用される。
【００３８】
巻取機５１で巻き取られるフイルム２０は、長手方向（流延方向）に少なくとも１００ｍ以上とすることが好ましい。また、フイルム２０の幅が６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明は、２５００ｍｍより幅広の場合にも効果がある。さらに、厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下の薄いフイルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００３９】
［フイルム延伸緩和方法］
クリップテンタ１４におけるフイルム２０の延伸緩和方法について、以下説明する。図２及び３に示すように、クリップテンタ１４は、フイルム２０の両側端部をクリップで把持した状態で幅方向Ｚ２に延伸するとともに、乾燥風１５０〜１５３を用いて乾燥を行う。クリップテンタ１４は、クリップ１２０、レール１２１，１２２、乾燥ダクト１２３、乾燥風供給部１２５を備えている。なお、図３では、図が複雑になるのを避けるために、複数のクリップのうちの一部に符号１２０を付している。
【００４０】
クリップ１２０はフイルム２０の両側端部を把持する。レール１２１，１２２はフイルム２０の搬送路の両側に設置され、それぞれのレール１２１，１２２は所定の幅で離間している。このレール１２１，１２２の離間幅は、フイルム２０の延伸率Ｘ及び緩和率Ｙに対応している。ここで、延伸前のフイルム２０の幅をＬ１、延伸後または緩和前のフイルム２０の幅をＬ２、緩和後のフイルム２０の幅をＬ３とした場合に、延伸率Ｘ（％）は（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００で、緩和率Ｙ（％）は（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２×１００で表される。
【００４１】
レール１２１，１２２に対して、多数のクリップ１２０が移動可能に取り付けられている。クリップ１２０は互いにチェーン（図示省略）で連結されており、そのチェーンはスプロケット１２８，１２９と噛み合っている。スプロケット１２８，１２９が回転することにより、クリップ１２０はレール１２１，１２２に沿って移動する。クリップ１２０がレール１２１，１２２に沿って移動することで、フイルムはＺ１方向に延伸または緩和される。
【００４２】
乾燥ダクト１２３は、フイルム２０の搬送路の上方に設けられている。乾燥ダクト１２３の下面にはスリット１３０がＺ２方向に沿って形成されており、これらスリット１３０はＺ１方向に所定の間隔で複数設けられている。また、乾燥ダクト１２３内は、仕切り板１３２により第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄに区画されている。なお、図３では、図が複雑になるのを避けるために、複数のスリットのうちの一部のみに符号１３０を付している。また、乾燥ダクトをフイルムの搬送路の上方に設けたが、下方にも設けてもよい。
【００４３】
乾燥風供給部１２５は、乾燥ダクト１２３の第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄに乾燥風を供給する。供給された乾燥風は、第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄにおいて所定の温度に加熱または冷却される。第１〜第４給気室１２３ａ〜１２３ｄ内の乾燥風１５０〜１５３は、スリット１３０を介して、搬送中のフイルム２０に対して吹き付けられる。
【００４４】
クリップテンタ１４には、予熱エリア１６０、延伸エリア１６１、緩和エリア１６２、冷却エリア１６３が形成されている。
【００４５】
予熱エリア１６０では、第１給気室１２３ａ内の乾燥風１５０がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５０の吹き付けにより、延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度Ｔｐを１００℃以上１９０℃以下にする。Ｔｐが１００℃未満であるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができず、一方、Ｔｓが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００４６】
また、予熱エリア１６０内のレール１２１，１２２の幅は一定とされている。したがって、予熱エリア１６０内のフイルム２０は、幅がＬ１に保持された状態でＺ１方向に搬送される。
【００４７】
延伸エリア１６１では、フイルム２０をＺ２方向に延伸率Ｘで延伸する。延伸率Ｘは０％以上１００％以下が好ましく、５％以上８０％以下がより好ましく、１０％以上７０％以下が最も好ましい。Ｘが１００％を超えるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができない。
【００４８】
また、延伸エリア１６１では、第２給気室１２３ｂ内の乾燥風１５１がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５１の吹き付けにより、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度Ｔｓを、Ｔｇ（℃）以上１９０℃以下にする。ここで、Ｔｇ（℃）はフイルム２０のガラス転移温度とされ、１４０℃であることが好ましい。ＴｓがＴｇ（℃）未満であるとフイルム２０の破断が生じて安定に製造することができず、一方、Ｔｓが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００４９】
緩和エリア１６２では、延伸エリア１６１を経たフイルム２０の幅を縮小することで、そのフイルム２０に残留した応力を取り除く。このフイルム２０の残留応力の取り除きは、「緩和」と呼ばれている。緩和率Ｙは０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上９％以下がより好ましく、０％以上８％以下が最も好ましい。Ｙが１０％を超えると、フイルム幅方向に厚みムラや光学ムラが生じるようになる。
【００５０】
また、緩和エリア１６２では、第３給気室１２３ｃ内の乾燥風１５２がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５２の吹き付けにより、延伸エリア１６１を通過してから５秒後のフイルム２０の膜面温度Ｔｈを、５０℃以上１９０℃以下にする。Ｔｈが５０℃未満であるとフイルム２０の光軸ずれを制御する効果が無くなる。ここで、フイルム２０の光軸ずれとはフイルム２０の幅方向の光軸のずれをいい、このフイルム２０の光軸ずれは、フイルム２０の搬送方向、即ちＺ１方向に対して垂直な方向からの光軸の角度で表される。フイルム２０の搬送方向に対して垂直な方向は、フイルムの表面に対する法線方向であることから、以下、単に「フイルムの法線方向」という。一方、Ｔｈが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００５１】
冷却エリア１６３では、乾燥ダクト１２３の第４給気室１２３ｄ内の乾燥風１５３がフイルム２０に対して吹き付けられる。この乾燥風１５３の吹き付けにより、冷却エリア１６３内のフイルム２０の膜面温度を所定値にする。
【００５２】
前述のクリップテンタ１４内の各エリア１６０〜１６３におけるフイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）は、Ｔｇ（℃）以上１９０℃以下とされる。ＴｍａｘがＴｇ未満の場合には、フイルム２０の破断が生じる。一方、Ｔｍａｘが１９０℃を超えるとフイルム２０の光学ムラが悪化する。
【００５３】
さらに、クリップテンタ１４では、光軸ずれを最小限に抑えるために、以下の（式１）に基づいて、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙを制御している。
６≦（（−１／１２）×Ｔｐ）＋（（−１／５）×Ｔｓ）＋（（１／３）×Ｔｈ）＋（Ｙ）≦１８・・・（式１）
【００５４】
（式１）は、実験により得られたＴｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及びＹとの関係に基づいて、導出される。図４に示すように、グラフ２００は、膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０（℃）に、膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｐ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｐがエリア２０１の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア１６１は、以下の（式２）及び（式３）で表される。
−１３≦（（−１／１２）×Ｔｐ）＋（Ｙ）≦−１・・・（式２）
１００＜Ｔｐ＜１９０・・・（式３）
【００５５】
図５に示すように、グラフ２０３は、膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０（℃）に、膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｓ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｓがエリア２０４の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア１６４は、以下の（式４）及び（式５）で表される。
−３５．７≦（（−１／５）×Ｔｓ）＋（Ｙ）≦−２３．７・・・（式４）
Ｔｇ＜Ｔｓ＜１９０
【００５６】
図６に示すように、グラフ２０６は、膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０（℃）に、膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０（℃）に固定した場合における緩和率Ｙ（％）と膜面温度Ｔｈ（℃）との関係を示している。このとき、ＹとＴｈがエリア２０７の範囲内にある場合に、フイルム２０の光軸ずれが、フイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に、好ましくは±３°の範囲に、更に好ましくは１．５°の範囲に抑えられる。エリア２０７は、以下の（式６）及び（式７）で表される。
５５．３≦（（１／３）×Ｔｈ）＋（Ｙ）≦６７．３・・・（式６）
５０＜Ｔｈ＜１９０・・・（式７）
【００５７】
そして、エリア２０１，２０４，２０７の範囲を示す（式１）〜（式７）に基づいて、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙの制御式である（式１）が導出される。
【００５８】
クリップテンタ１４では、フイルム２０が延伸及び緩和等されることにより、そのフイルム２０に対して、面内レタデーションＲｅが２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、厚み方向レタデーションＲｔｈが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の位相差が付与される。
【００５９】
なお、本実施形態では、クリップテンタにおいて、本発明のフイルムの延伸及び緩和を行ったが、これに限る必要はなく、本発明は、フイルムの残留溶媒量が極めて低くなった、例えば１０重量％以下となった場合のフイルムの延伸及び緩和に有効である。例えば、ピンテンタに入る前のフイルムの残留溶媒量が１０重量％以下となった場合には、ピンテンタで本発明を実施してもよい。また、図７に示すように、冷却室１６と巻取室１７との間にテンタ１８０を設置し、このテンタ１８０内で本発明を実施してもよい。ここで、テンタ１８０は、クリップテンタ１４と同様の構成を備えている。また、図８に示すように、製造後のフイルムに対して延伸及び緩和を行うオフライン延伸装置３００において、本発明を実施してもよい。
【００６０】
オフライン延伸装置３００は、供給部３０１と、テンタ部３０２と、乾燥部３０３と、冷却部３０４と、巻取部３０５とを備えている。供給部３０１には、図１に示す溶液製膜設備１０で製造され、ロール状に巻き取られたフイルム２０が収納されている。このフイルム２０は、供給ローラ３１０により、テンタ部３０２に供給される。
【００６１】
テンタ部３０２は、図２及び３に示すクリップテンタ１４と同様の構成を備えている。このテンタ部３０２において、本実施形態と同様の延伸及び緩和を行うことにより、光軸ずれがフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲に抑えられたフイルム２０が得られる。
【００６２】
テンタ部３０２と乾燥部３０３との間には耳切装置３１２が設置されており、この耳切装置３１２はフイルム２０の両側端部（以下「耳部」という）を切断する。切断された耳部は、カットブロア３１４で細かく小片にカットされる。カットされた耳部は、図示しない風送装置によりクラッシャー３１６に送られ、粉砕されてチップになる。
【００６３】
乾燥部３０３には多数のローラ３１８が設けられており、これらローラ３１８によりフイルム２０は冷却部３０４まで搬送される。また、乾燥部３０３では、搬送中のフイルム２０に対して乾燥風が吹き付けられる。冷却部３０４では、フイルム２０が所定温度にまで冷却される。冷却されたフイルム２０は、巻取部３０５に送られる。巻取部３０５には巻取ローラ３２０及びプレスローラ３２１が設けられており、フイルム２０はプレスローラ３２１により押圧されながら巻取ローラ３２０に巻き取られる。
【００６４】
以下、本発明においてドープ２１を調製する際に使用する原料について説明する。
【００６５】
本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いており、セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、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（Ｉ）〜（ＩＩＩ）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、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。ただし、本発明に用いることができるポリマーは、セルロースアシレートに限定されるものではない。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００６６】
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。
【００６７】
全アシル化置換度、すなわち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６の値は、２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）の値は、０．２８が好ましく、より好ましくは０．３０以上であり、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２は、グルコース単位における２位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「２位のアシル置換度」とする）であり、ＤＳ３は、グルコース単位における３位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「３位のアシル置換度」という）であり、ＤＳ６は、グルコース単位において、６位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下「６位のアシル置換度」という）である。
【００６８】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上のアシル基が用いられてもよい。２種類以上のアシル基を用いるときには、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、２．２２〜２．９０であることが好ましく、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。
【００６９】
また、ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢは、その２０％以上が６位の水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは２５％以上であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上であることが好ましい。さらに、セルロースアシレートの６位におけるＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であり、さらに好ましくは０．８０以上であり、特には０．８５以上であるセルロースアシレートも好ましく、これらのセルロースアシレートを用いることで、より溶解性に優れたドープを作製することができる。特に、非塩素系有機溶媒を使用すると、優れた溶解性を示し、低粘度で濾過性に優れるドープを作製することができる。
【００７０】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター、パルプのいずれかから得られたものでもよい。
【００７１】
本発明におけるセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特には限定されない。例えば、セルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどが挙げられ、それぞれ、さらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレノイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などが挙げられる。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。
【００７２】
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン、クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブなど）などが挙げられる。
【００７３】
上記のハロゲン化炭化水素の中でも、炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フイルムの機械的強度及び光学特性など物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対して２〜２５重量％が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００７４】
最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない溶媒組成も検討されている。この場合には、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく、これらを適宜混合して用いる場合もある。例えば、酢酸メチル、アセトン、エタノール、ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン、エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン、エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−および−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も溶媒として用いることができる。
【００７５】
セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、溶媒及び可塑剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、光学異方性コントロール剤、レタデーション制御剤、染料、マット剤、剥離剤、剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００７６】
本発明の溶液製膜方法では、ドープを流延する際に、２種類以上のドープを同時に共流延させて積層させる同時積層共流延、または、複数のドープを逐次に共流延して積層させる逐次積層共流延を行うことができる。なお、両共流延を組み合わせてもよい。同時積層共流延を行う場合には、フィードブロックを取り付けた流延ダイを用いてもよいし、マルチマニホールド型の流延ダイを用いてもよい。ただし、共流延により多層からなるフイルムは、空気面側の層の厚さと支持体側の層の厚さとの少なくともいずれか一方が、フイルム全体の厚みの０．５〜３０％であることが好ましい。また、同時積層共流延を行う場合には、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープが低粘度ドープにより包み込まれることが好ましく、ダイスリットから支持体にかけて形成される流延ビードのうち、外界と接するドープが内部のドープよりもアルコールの組成比が大きいことが好ましい。
【００７７】
流延ダイ、減圧室、支持体などの構造、共流延、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取方法から、溶媒回収方法、フイルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００７８】
以下、本発明のフイルムの延伸緩和方法について、実施例１〜６及び比較例１〜６を示しながら具体的に説明する。実施例１〜６及び比較例１〜６では、図２及び図３に示すクリップテンタ１４における各種条件を変えて実施した。なお、フイルム２０のガラス転移温度Ｔｇは１４０℃であった。
【００７９】
［実施例１］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、延伸エリア１６１に入る５秒前のフイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３０℃と、延伸エリア１６１の長手方向中央部におけるフイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、延伸エリア１６１を出て５秒後のフイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１７０℃とした。クリップテンタ１４内のフイルムの最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれの制御式（（−１／１２）・Ｔｐ）＋（（−１／５）・Ｔｓ）＋（（１／３）・Ｔｈ＋Ｙ）の値（以下「光軸ずれ制御値」という）は、１３．８３３であった。
【００８０】
［実施例２］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を０％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３２℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８３℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３であった。
【００８１】
［実施例３］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１８６℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８９℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８９℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１５．５であった。
【００８２】
［実施例４］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を９％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１１０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１３５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は８．８３３３であった。
【００８３】
［実施例５］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２５％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１１．７５であった。
【００８４】
［実施例６］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２５％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１５０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１５０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１５０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１２．７５であった。
【００８５】
［比較例１］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を１２％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１４．３３３であった。
【００８６】
［比較例２］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を９０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１６０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３．８３３であった。
【００８７】
［比較例３］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を２０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１３０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１３０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１４５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１４５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１５．５であった。
【００８８】
［比較例４］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１９５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を２０５℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を２００℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を２０５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は１３．４１７であった。
【００８９】
［比較例５］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１６０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１３０℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８０℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は−２であった。
【００９０】
［比較例６］
フイルム２０の延伸率Ｘ（％）を５０％と、緩和率Ｙ（％）を４％とした。また、フイルム２０の膜面温度Ｔｐ（℃）を１１０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｓ（℃）を１８０℃と、フイルム２０の膜面温度Ｔｈ（℃）を１８５℃とした。フイルム２０の最高膜面温度Ｔｍａｘ（℃）を１８５℃とした。このとき、光軸ずれ制御値は２０．５であった。
【００９１】
実施例１〜６及び比較例１〜６では、製造後のフイルム２０に対して、レタデーション及び光軸ずれの測定を、以下のように行った。なお、フイルム２０の光学ムラの程度については、目視で検査した。
【００９２】
［レタデーションの測定］
面内レタデーションＲｅ（λ）については、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）により、波長λｎｍの光をフイルム法線方向に入射させて測定した。厚み方向レタデーションＲｔｈ（λ）については、面内レタデーションＲｅ（λ）と、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレタデーション値と、面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレタデーション値とに基づいて、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨにより算出した。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フイルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨは、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。Ｎｚファクターが必要な際には、さらに、この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００９３】
［光軸ずれの測定］
光軸ずれの測定は、自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ ２１ＤＨ、王子計測機器（株））により行った。フイルムの幅方向の全部にわたって等間隔で２０点測定し、絶対値の平均値を求めた。また、遅相軸角度（光軸ずれ）のレンジとは、幅方向全域にわたって等間隔に２０点測定し、軸ズレの絶対値の大きいほうから４点の平均と小さいほうから４点の平均の差をとった。
【００９４】
［実施例及び比較例の結果］
【表１】
表１は実施例１〜６及び比較例１〜６の結果を示している。なお、レタデーションについては、実施例１〜６及び比較例１〜６のいずれの場合においても、Ｒｅが２０ｎｍ以上８０ｎｍで、Ｒｔｈが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であった。
【００９５】
ここで、「光軸ずれ」の評価のうち、「○」は光軸ずれがフイルム２０の法線方向に対して±３°の範囲内（＋３°及び−３°を除く）にある場合を、「△」はフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲内（＋５°及び−５°を除く）にある場合を、「×」はフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲を超える場合を示している。
【００９６】
また、「光学ムラ」の評価のうち、「○」は光学ムラが全く確認されなかったことを、「△」は光学ムラがかすかに確認されるが実用的には問題がないことを、「×」は光学ムラが従来と同程度であり高輝度ディスプレイには実用的でないことを示している。「破断」の評価のうち、「○」は製造中にフイルムが破断しなかったことを、「△」は製造中にフイルムが破断しなかったものの破断するおそれがあったことを、「×」は製造中にフイルムが破断したことを示している。
【００９７】
また、「総合評価」は「光軸ずれ」、「光学ムラ」、及び「破断」の評価に基づいて評価され、「○」は光学特性が非常に優れており高輝度ディスプレイに実用的であることを、「△」は光学特性に多少の問題があるものの高輝度ディスプレイに実用的であることを、「×」は光学特性に問題があり高輝度ディスプレイには実用的でないことを示している。
【００９８】
実施例１〜６及び比較例１〜４と比較例５，６とを対比して分かるように、光軸ずれ制御値が６以上１８以下となるように、膜面温度Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｈ及び緩和率Ｙを制御した場合には、光軸ずれをフイルム２０の法線方向に対して±５°の範囲内に抑えることができた。また、実施例３及び比較例４を対比して分かるように、最高膜面温度Ｔｍａｘを１９０℃未満に抑えた場合には、光学ムラの悪化を抑制することができた。また、実施例１〜６及び比較例１，４〜６と比較例２，３とを対比して分かるように、膜面温度Ｔｓをガラス転移温度Ｔｇ（＝１４０℃）以上とすることで、フイルムの破断を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】溶液製膜設備を示す概略図である。
【図２】クリップテンタを示す正面図である。
【図３】クリップテンタを示す上面図である。
【図４】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｐとの関係を示すグラフである。
【図５】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｓとの関係を示すグラフである。
【図６】緩和率Ｙとフイルムの膜面温度Ｔｈとの関係を示すグラフである。
【図７】冷却室と巻取室との間にテンタを設けた溶液製膜設備を示す概略図である。
【図８】オフライン延伸装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 溶液製膜設備
１４ クリップテンタ
２０ フイルム
１６１ 延伸エリア
１６２ 緩和エリア
Ｘ （フイルムの幅方向に対する）延伸率
Ｙ （フイルムの幅方向に対する）緩和率
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留溶媒量が０．０３重量％以上１０重量％以下の範囲まで乾燥させたセルロースエステルフイルムを予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアを順に有するテンタにより、幅方向に延伸した後に延伸緩和するフイルム延伸緩和方法において、
前記延伸エリアにおける延伸前フイルム幅をＬ１とし、延伸後フイルム幅をＬ２としたときに、延伸倍率Ｘ（％）をＸ＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１とし、
前記緩和エリアにおける緩和前フイルム幅をＬ２とし、緩和後フイルム幅をＬ３としたときに、緩和倍率Ｙ（％）をＹ＝（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２とし、
前記予熱エリアのフイルム温度をＴｐ（℃）とし、
前記延伸エリアのフイルム搬送方向中央部におけるフイルム温度をＴｓ（℃）とし、
前記緩和エリアのフイルム温度をＴｈ（℃）とし、
前記テンタの全エリアでのフイルム最高温度をＴｍａｘ（℃）とし、
前記セルロースエステルフイルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、下記の条件（１）〜（７）を満たすことを特徴とするフイルム延伸緩和方法。
（１）０＜Ｘ≦１００
（２）０≦Ｙ≦１０
（３）Ｔｇ≦Ｔｍａｘ≦１９０
（４）１００≦Ｔｐ≦１９０
（５）Ｔｇ≦Ｔｓ≦１９０
（６）５０≦Ｔｈ≦１９０
（７）６≦｛（−１／１２）×Ｔｐ｝＋｛（−１／５）×Ｔｓ｝＋｛（１／３）×Ｔｈ｝＋Ｙ≦１８
【請求項２】
前記セルロースエステルフイルムの幅方向の光軸ずれが、前記フイルムの搬送方向に対して垂直な方向から±５°の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のフイルム延伸緩和方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のフイルム延伸緩和方法を用いて、前記セルロースエステルフイルムを製造することを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項１】
残留溶媒量が０．０３重量％以上１０重量％以下の範囲まで乾燥させたセルロースエステルフイルムを予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアを順に有するテンタにより、幅方向に延伸した後に延伸緩和するフイルム延伸緩和方法において、
前記延伸エリアにおける延伸前フイルム幅をＬ１とし、延伸後フイルム幅をＬ２としたときに、延伸倍率Ｘ（％）をＸ＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１とし、
前記緩和エリアにおける緩和前フイルム幅をＬ２とし、緩和後フイルム幅をＬ３としたときに、緩和倍率Ｙ（％）をＹ＝（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２とし、
前記予熱エリアのフイルム温度をＴｐ（℃）とし、
前記延伸エリアのフイルム搬送方向中央部におけるフイルム温度をＴｓ（℃）とし、
前記緩和エリアのフイルム温度をＴｈ（℃）とし、
前記テンタの全エリアでのフイルム最高温度をＴｍａｘ（℃）とし、
前記セルロースエステルフイルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、下記の条件（１）〜（７）を満たすことを特徴とするフイルム延伸緩和方法。
（１）０＜Ｘ≦１００
（２）０≦Ｙ≦１０
（３）Ｔｇ≦Ｔｍａｘ≦１９０
（４）１００≦Ｔｐ≦１９０
（５）Ｔｇ≦Ｔｓ≦１９０
（６）５０≦Ｔｈ≦１９０
（７）６≦｛（−１／１２）×Ｔｐ｝＋｛（−１／５）×Ｔｓ｝＋｛（１／３）×Ｔｈ｝＋Ｙ≦１８
【請求項２】
前記セルロースエステルフイルムの幅方向の光軸ずれが、前記フイルムの搬送方向に対して垂直な方向から±５°の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のフイルム延伸緩和方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のフイルム延伸緩和方法を用いて、前記セルロースエステルフイルムを製造することを特徴とする溶液製膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１０７２７２（Ｐ２００９−１０７２７２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８３６７４（Ｐ２００７−２８３６７４）
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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