延伸光学フィルムの製造方法
【課題】歩留まりが高く、配向角、フィルムの厚さ、及びその他の特性が均質な二軸延伸光学フィルムの製造を、高効率で行なうことができる、延伸光学フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】延伸前フィルムを、複数の把持子を備える延伸機で縦及び横方向に同時二軸延伸する延伸光学フィルムの製造方法であって、把持子のそれぞれは上子及び下子を有し、上子と下子との間の間隙を閉じることにより延伸前フィルムを把持するよう構成され、上子及び下子を、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する製造方法。
【解決手段】延伸前フィルムを、複数の把持子を備える延伸機で縦及び横方向に同時二軸延伸する延伸光学フィルムの製造方法であって、把持子のそれぞれは上子及び下子を有し、上子と下子との間の間隙を閉じることにより延伸前フィルムを把持するよう構成され、上子及び下子を、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延伸光学フィルムの製造方法に関し、特に、同時二軸延伸による延伸光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の材料からなる日用品等の雑貨用のフィルムを製造するために、前記材料のフィルムを二軸延伸し、延伸フィルムとする手法が広く用いられている。当該二軸延伸の方式としては、逐次二軸延伸及び同時二軸延伸が知られている。同時二軸延伸は、逐次二軸延伸より生産性が高い方式として採用されている。
【０００３】
同時二軸延伸機としては、リニアモーター方式、パンタグラフ方式及びモーター・チェーン駆動方式等の方式のものが知られている。この中でも、パンタグラフ方式の延伸機は、構造が簡易で且つ延伸機を含む製造ライン全体の立ち上げが迅速に行える等の利点がある。
【０００４】
パンタグラフ方式の同時二軸延伸機は、例えば、特許文献１（特公平４−６２５３０号公報）に開示されるように、複数のリンクプレートをジグザグに連結したエンドレスのリンク装置、リンクプレートの一端に設けられた把持子、及びリンク装置をガイドするガイドレールを備える。当該延伸機において、ダイス等から連続的に供給される、延伸前の樹脂フィルムは、把持子によりその両端を把持される。延伸前の樹脂フィルムを把持子により把持したリンク装置は、ガイドレールにより、収縮していたジグザグが伸展し且つ樹脂フィルムを横方向（樹脂フィルムの面上における、樹脂フィルムが進行する方向と直角の方向）に延伸するようにガイドされる。即ち、把持子は、樹脂フィルムの進行方向に対して斜めに進行し、それにより、延伸前樹脂フィルムは縦方向（樹脂フィルムが進行する方向）及びそれに直角な横方向の両方に同時に延伸され、樹脂フィルムの同時二軸延伸が達成される。
【０００５】
その他の方式の同時二軸延伸機においても、複数の把持子を移動させることにより、連続的に供給される延伸前フィルムを横方向及び縦方向の両方に同時に延伸する点においては共通する。
【０００６】
前述の雑貨等として用いる延伸フィルムを製造する際には、例えば、縦横それぞれ７倍以上の高い延伸倍率でフィルムの延伸が行われている。近年需要が増している、光学的な用途に用いる二軸延伸フィルムの製造においても、このような同時二軸延伸を適用すれば、高性能な延伸光学フィルムを効率的に生産できることが期待される。
【０００７】
また、従来の逐次二軸延伸により延伸光学フィルムを製造した場合、一方向に延伸してから他方向に延伸するまでの間に樹脂が一旦冷却され、熱緩和が起き、得られる二軸延伸フィルムの均一性が阻害されることがあったが、同時二軸延伸によれば、そのような樹脂が一旦冷却される不都合を回避できることが期待される。
【０００８】
しかしながら、同時二軸延伸においては、延伸後のフィルムが破断する障害が発生しやすく、そのため製品の歩留まりが低下する場合があるという問題点がある。
【０００９】
さらに、同時二軸延伸による延伸は、逐次二軸延伸に比べて、延伸のムラが発生しやすい。特に、延伸光学フィルムを製造する場合、精度の高い均一な延伸を、縦横それぞれ２倍程度以下の低い延伸倍率で行うことが求められるが、同時二軸延伸において、このような低い延伸倍率で延伸を行うと、配向角及び延伸倍率のムラが特に大きくなりやすい。そのため、同時二軸延伸で得られたフィルムを延伸光学フィルムとして用いるには、配向角、フィルムの厚さ、面内方向のリターデーション（Ｒｅ）及び厚さ方向のリターデーション（Ｒｔｈ）等の特性の均一さが不十分であった。
【００１０】
【特許文献１】特公平４−６２５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、歩留まりが高く、配向角、フィルムの厚さ、及びその他の特性が均質な二軸延伸光学フィルムの製造を、高効率で行なうことができる、延伸光学フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は上記課題を解決するため検討した結果、同時二軸延伸においてフィルムに張力を加えるためにフィルムを把持する把持子に着目した。そして本願発明者は、把持子がフィルムを延伸する際に、把持子の外側（即ち把持子に把持されている位置より、フィルム幅方向の端部に近い側）のフィルムが変形し、それが、把持子がフィルムをリリースする際の障害となり、フィルムの破断や、フィルムの特性の不均質をもたらすことを見出した。さらに本願発明者は、把持子の形状及び把持子と把持するフィルムとの位置関係を特定のものとすることにより、かかる障害を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明によれば、下記〔１〕〜〔５〕が提供される：
【００１３】
〔１〕 複数の把持子を備える延伸機に延伸前フィルムを連続的に供給する工程（Ａ）と、
前記延伸前フィルムの幅方向の両端部を前記把持子で把持する工程（Ｂ）と、
前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）とを含む、延伸光学フィルムの製造方法であって、
各把持子は、互いに近接離間可能に構成された上子及び下子を有し、前記上子と前記下子との間の間隙を閉じることにより前記延伸前フィルムを把持するよう構成され、
前記上子及び前記下子を、前記延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の前記上子と前記下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、前記工程（Ｂ）において前記延伸前フィルムを把持した際の前記延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する、延伸光学フィルムの製造方法。
〔２〕 各把持子における前記面積Ｓａが、７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下である、前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔３〕 前記上子および前記下子における各当接面の形状は、円形状、円の一部及び直線で形成された形状、又は楕円形状である前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔４〕 前記上子及び下子の少なくとも一方が、フィルムの主面に垂直な面内で揺動しうる前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔５〕 前記上子及び下子の少なくとも一方は、揺動した際に、前記上子と前記下子の当接面同士が互いに平行な状態に維持される前記延伸光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の延伸光学フィルムの製造方法によれば、歩留まりが高く、配向角、フィルムの厚さ、及びその他の特性が均質な二軸延伸光学フィルムの製造を、高効率で行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の延伸光学フィルムの製造方法は、延伸前フィルムを、複数の把持子を備える延伸機に連続的に供給する工程（Ａ）、前記延伸前フィルムの両端部を把持子で把持する工程（Ｂ）、前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）を含む。
本発明の製造方法に供する延伸前フィルムは、通常は未延伸の原反フィルムであるが、これに限られず、既に延伸されたフィルムを延伸前フィルムとして本発明の製造方法に供し、さらに延伸することもできる。
【００１６】
本発明の製造方法において、同時二軸延伸とは、縦方向の延伸（即ちフィルムの搬送方向に沿った、フィルムの長さの拡張）と、横方向の延伸（即ちフィルムの搬送方向と直角な方向に沿った、フィルムの幅の拡張）とが、少なくともその一部において同時に行われる延伸の態様をいい、好ましくは縦方向と横方向の延伸が、同時に開始され同時に終了する。
【００１７】
このような同時二軸延伸を行う延伸機は、複数の把持子を備える延伸機であり、その方式は、リニアモーター方式、パンタグラフ方式及びモーター・チェーン駆動方式等の方式とすることができる。特にパンタグラフ方式の延伸機であることが、構造が簡易で且つ延伸機を含む製造ライン全体の立ち上げが迅速に行える等の利点のため好ましい。
【００１８】
以下において、このような同時二軸延伸を行う延伸機の具体例を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の製造方法を実施するための延伸機の一例を概略的に示す上面図である。図２は、図１に示すリンク装置１０１の一部のより具体的な構造を示す上面図であり、図３は、図１に示すリンク装置１０１の一単位１０７を説明する縦断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、リンク装置１０１は、図２に示すように、ジグザグ状に連結された複数のリンクプレート１０２ａ〜１０２ｄから主に構成される。リンク装置１０１は、通常複数のリンクプレートを輪状に連結させ無端リンク装置とするが、図１においてはその一部を省略して図示している。また、リンク装置１０１は通常、フィルムの流れ方向の左右両脇に一対設けられるが、図１においてはその一端側を省略して図示している。リンク装置１０１は、軸受けローラー１０３ａ及び１０３ｂがガイドレール１０４ａ〜１０４ｃにより形成される溝内を通り、スプロケット１０６ａ及び１０６ｂにより駆動されることにより、矢印Ａ１に示される方向に回転する。ガイドレールの位置は、駆動軸１２０を操作して保持部１３０ａ及び１３０ｂを移動させることにより調整することができる。
【００２０】
図２に示す通り、リンク装置の一単位は、（ａ）外側（フィルム１０５から遠い側）の軸受けローラー１０３ａ及び内側（フィルム１０５に近い側）の軸受けローラー１０３ｂの両方の上に支点を持ち、さらに内側に延長し、その内側端に把持子１０８を有するリンクプレート１０２ａ、（ｂ）リンクプレート１０２ａと軸受けローラー１０３ｂ上において共通する支点を有し、別の軸受けローラー１０３ａ上のもう一点の支点に延長するリンクプレート１０２ｂ、（ｃ）リンクプレート１０２ｂの支点間の部分に支点を有し、そこから内側に延長し、内側端に把持子１０８を有するリンクプレート１０２ｃ、及び（ｄ）リンクプレート１０２ｃの内側端及び外側端との間に支点を有し、そこから外側に延長し、隣接する単位のリンクプレート１０２ａ上に支点を有するリンクプレート１０２ｄ、から主に構成される。
【００２１】
ガイドローラの溝の間隔Ｗ１がＷ２に縮まることにより、リンクピッチを収縮状態から伸展状態へと変化させることができる。収縮時リンクピッチＰ１及び伸展時リンクピッチＰ２は、それぞれ軸受けローラーの軸間距離２ｘＰ１及び２ｘＰ２の半分となるため、軸受けローラーの通常の大きさに比べて短い、短い収縮時リンクピッチを得ることができ、精密な延伸を行なう上で特に好ましい。
【００２２】
図３を参照し、把持子についてより詳細に説明する。リンクプレート１０２ａの端部には把持子１０８が設けられる。把持子１０８は、リンクプレート１０２ａから上側に延長する腕部１９１に固定された支点部材１９２により揺動可能に支持される梃部１０８Ｒと、梃部１０８Ｒの上部に取り付けられた頂部１１１と、梃部１０８Ｒの下部に固定された支点部材１１０Ａと、支点部材１１０Ａにより揺動可能に支持される上子支持部材１１０ＳＵと、上子支持部材１１０ＳＵにより支持される上子１１０Ｕと、下子支持部１１０ＳＬにより支持される下子１１０Ｌとを有する。
【００２３】
図３に示した状態では、把持子１０８はバネ１０９により、バネ１０９が収縮する方向に付勢され上子１１０Ｕが下子１１０Ｌに近接して、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌの間は閉じられているが、延伸前フィルムの把持に先立ち、バネ１０９の付勢に抗して頂部１１１を矢印Ａ３方向に押すことにより、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌの間に間隙を生じせしめることができる。即ち、頂部１１１を矢印Ａ３方向に押すことにより、図４に示すように、支点部材１９２を軸にして梃部１０８Ｒが揺動して傾く。さらに、梃部１０８Ｒが揺動すると同時に、重力により又は適切な任意の機構により上子支持部材１１０ＳＵを支点部材１１０Ａを軸に揺動させ、それにより上子１１０Ｕをフィルムの主面に垂直な面内で揺動させ、上子１１０Ｕの下面（当接面）が下子１１０Ｌの上面（当接面）との平行を維持したまま上昇（離間）するよう構成することができ、これにより、延伸前フィルムを挿入しやすい間隙を形成することができる。
【００２４】
かかる間隙に延伸前フィルムを挿入した後、矢印Ａ３方向への力を解除し、バネ１０９の付勢により上子と下子との間の間隙を閉じることにより、フィルムを把持することができる。
【００２５】
本発明においては、かかる上子及び下子の構造が、以下の所定の要件を満たすよう構成される。即ち、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓの面積Ｓａと、延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’ａとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有することが要件となる。
【００２６】
かかる要件について、図５及び図６を参照してより詳細に説明する。図５及び図６はそれぞれ、本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す縦断面図及び上面図である。上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌは、上述した上子支持部材１１０ＳＵ及び下子支持部１１０ＳＬへの固定などのために、さらに任意の構造を有することができるが、図５及び図６においてはそれらの構造は省略している。
【００２７】
図５及び図６において、下子１１０Ｌは円柱形の形状であり、その底面の直径は図６の矢印Ｗ１１０で示される長さとなる。一方、上子１１０Ｕは円柱形をその底面に垂直な２つの面で切断した形状であり、その底面の長さ即ち位置１１０Ｕｉから１１０Ｕｏまでの距離は、矢印Ｗ１１０の長さに等しい。
【００２８】
位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｕｏはそれぞれ、上子１１０Ｕの底面１１０Ｕａの最も内側（即ちフィルムの幅方向の中心の線に最も近い）の位置及び最も外側（即ちフィルムの幅方向の中心の線から最も遠い）の位置に対応する。一方、下子１１０Ｌの上面１１０Ｌａ上の位置１１０Ｌｉ及び１１０Ｌｏはそれぞれ、下子の上面１１０Ｌａの最も内側及び最も外側の位置に対応する。図５及び図６に示す例において、把持子は、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌを閉じた際に、位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｕｏが、それぞれ下子の位置１１０Ｌｉ及び１１０Ｌｏに合致するよう構成される。従って、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓは、上子１１０Ｕの底面１１０Ｕａと同じ形状となり、図５の矢印Ｓで示される幅を持つことになる。
【００２９】
本発明において、延伸前フィルム１０５の幅方向の端部１０５Ｅが、把持面より内側に位置するよう、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌが延伸前フィルム１０５を把持することにより、上で述べたＳ’ａ＜Ｓａの関係を充足することができる。このとき延伸前フィルムの一面と把持子との把持面Ｓ’は、矢印Ｓ’で示される幅を持つことになる。本発明において把持面とは、延伸前フィルムと上子又は下子が接触している面のうち、上子と下子とで把持されている部分の面をいう。図６に示される通り、この例においては下子の上面積は上子の底面積より大きいため、下子の上面と延伸前フィルムとが接触している面のうちには上子との把持に関与しない部分があるが、この把持に関与しない部分は、把持面には含まれない。
【００３０】
このようなＳ’ａ＜Ｓａとなる把持は、領域Ｄ１における把持子の軌道及び延伸前フィルムの供給の軌道を、かかる把持が行なわれるよう調整することにより容易に達成することができる。
【００３１】
面積Ｓａの具体的な範囲は、特に限定されないが、各把持子において７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下とすることが好ましい。また、面積Ｓ’ａの具体的な範囲は７０ｍｍ２≦Ｓａ≦９９５ｍｍ２とすることができる。かかる範囲の面積とすることにより、均質な延伸を実現でき、且つフィルムの破断などを防ぐことができる。また、０．１ ≦ Ｓ’ａ／Ｓａ ≦ ０．９９であることが好ましい。
【００３２】
このような把持を行うことによる本発明の効果を、従来技術との対比において説明する。図７は、従来技術における上子７１０Ｕを有する把持子と延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。図７に示す通り、従来技術においては、延伸前フィルムの幅方向の端部１０５Ｅは、上子７１０の底面の外側の端部７１０Ｕｏより外側に位置するよう把持が行なわれていた。かかる把持において延伸を行なう場合、図８に示すとおり、横延伸の応力が矢印Ａ８００方向にかかることにより、フィルム端部１０５Ｅが変形し、図８及び図９に示す耳１０５Ｆのような形状となりうる。端部がこのような形状となることにより、フィルムのリリースの円滑性を損ねることとなり、フィルムの破断や、又はフィルムの破断が起きなくても配向角、厚さ、リターデーション等の特性のムラをもたらしうる。これに対して、本発明においては、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を充足し、その結果常に、接触面Ｓ内の最も外側の点よりも内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することになる。これにより、フィルムのリリースの円滑性が保証され、その結果、フィルムの破断を防止し且つフィルムの特性の均一化を図ることが可能となる。
【００３３】
続いて、上に説明した装置を用いた、本発明の製造方法のより具体的な例を、再び図１を参照して説明する。幅Ｂ１の延伸前のフィルム１０５は、矢印Ａ５方向に沿って上流から供給される。（工程（Ａ））。一方、リンク装置１０１が矢印Ａ１で示される方向に周回し、領域Ｄ１においてフィルムの幅方向の両端を把持子により把持する（工程（Ｂ））。かかる把持は、把持子頂部１１１が領域Ｄ１に入る前に矢印Ａ３方向に押され、領域Ｄ１に入った後に戻されるように延伸機を構成する（図示せず）ことにより達成しうる。
【００３４】
ガイドレール１０４の幅の増減により、リンク装置１０１は領域Ｄ１で完全に収縮した状態となり、収縮時のリンクピッチ、即ち延伸前フィルムを把持する際のピッチは図１においてＰ１で示す長さとなる。
【００３５】
リンク装置１０１はその後、矢印Ａ１方向に周回して延伸開始部６５５に到達した後、伸展しながらオーブン内のフィルムの進行方向Ａ５に対し末広がりに進行し、延伸終了部６５２に到達した時点で伸展した状態となり、リンクピッチはＰ２で示す長さとなる。この末広がりの進行により、熱可塑性樹脂フィルムは横方向に、（Ｂ２／Ｂ１）倍の延伸倍率で延伸され、且つ縦方向には（Ｐ２／Ｐ１）倍の延伸倍率で延伸される。（Ｂ２／Ｂ１）の値及び（Ｐ２／Ｐ１）の値はいずれも好ましくは１．１倍〜２倍に調整され、この倍率は固定又は可変とすることができる。リンクプレート１０２が領域Ｄ２を出る前に把持子頂部１１１が再び矢印Ａ３方向に押されるよう構成することにより、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌが離れ、把持子１０８は延伸光学フィルム１０５をリリースし、その後リンクプレート１０２は領域Ｄ１に向かって戻される。
【００３６】
（把持子の変形例）
本発明の製造方法において、把持子を構成する上子及び下子の形状は、図５及び図６に示したものの他に、様々な変形例が考えられる。
【００３７】
図５に示す例においては、上子底面１１０Ｕａ及び下子上面１１０Ｌａの最も内側の位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｌｉが合致し、上子底面１１０Ｕａ及び下子上面１１０Ｌａの最も外側の位置１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏも合致し、従って１１０Ｕｉ〜１１０Ｕｏまでの距離が１１０Ｌｉ〜１１０Ｌｏまでの距離と一致するよう把持子を構成したが、必ずしもこのように構成する必要はなく、例えば、図１０に示すように、位置１１０Ｌｉが位置１１０Ｕｉより内側に、位置１１０Ｌｏが位置１１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもでき、逆に図１１に示すように、位置１１０Ｕｉが位置１１０Ｌｉより内側に、位置１１０Ｕｏが位置１１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。これらの場合において、１１０Ｕｉ〜１１０Ｕｏの距離と１１０Ｌｉ〜１１０Ｌｏの距離は、同一であってもよく、どちらか一方が他方より長くてもよい。いずれの場合も、１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００３８】
また、図１２〜図１４に示すように、上子底面１２１０Ｕａの幅（最も内側の点１２１０Ｕｉ〜最も外側の点１２１０Ｕｏの距離）が下子底面１２１０Ｌａの幅（最も内側の点１２１０Ｌｉ〜最も外側の点１２１０Ｌｏの距離）より短いよう構成し、図１２に示すように、位置１２１０Ｌｉが位置１２１０Ｕｉより内側に来て位置１２１０Ｌｏは位置１２１０Ｕｏと合致するよう把持子を構成することもでき、逆に図１４に示すように、位置１２１０Ｕｉは位置１２１０Ｌｉと合致し位置１２１０Ｕｏは位置１２１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。さらには図１３に示すように、位置１２１０Ｕｉが位置１２１０Ｌｉより外側に、位置１２１０Ｕｏが位置１２１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。いずれの場合も、１２１０Ｕｏ及び１２１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００３９】
また、図１２〜図１４の例とは逆に、上子底面１２１０Ｕａの幅が下子底面１２１０Ｌａの幅より長いよう構成し、位置１２１０Ｕｉが位置１２１０Ｌｉより内側に来て位置１２１０Ｕｏは位置１２１０Ｌｏと合致するよう把持子を構成することもでき、逆に位置１２１０Ｌｉは位置１２１０Ｕｉと合致し位置１２１０Ｌｏは位置１２１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。さらには、位置１２１０Ｌｉが位置１２１０Ｕｉより外側に、位置１２１０Ｌｏが位置１２１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。いずれの場合も、１２１０Ｕｏ及び１２１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００４０】
また、図１５に示す通り、上子１５１０Ｕの底面の内側に面取り１５１１を設けることができる。この場合、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓ及び延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’が、面取りの部分だけ小さくなり、それぞれ図１５の矢印Ｓ及びＳ’で示される領域となる。あるいは、図１６に示す通り、下子１６１０Ｌの上面に面取り１６１２を設けることもできる。これらの面取り１５１１又は１６１２を設けることにより、フィルムに対する損傷を低減することが可能となる。
【００４１】
また、上子及び下子は、把持子において支持部材等に固着されていてもよいが、フィルムに平行な面内で回動しうるよう、把持子を構成することができる。図１７は、そのような上子及び下子の例を概略的に図示する上面図であり、図１８は、図１７に示す部材を矢印Ａ１７２を通る垂直面で切断した縦断面図である。図１７及び図１８において、上子１７１０Ｕは支持部材１７１０ＳＵ（図１８のみに図示）に、芯１７１０ＣＵを中心として矢印Ａ１７１方向に回動可能に支持され、一方下子１７１０Ｌは支持部１７１０ＳＬに、芯１７１０ＣＬを中心として矢印Ａ１７１方向に回動可能に支持されている。かかる回動可能な支持は、好ましくは上子及び下子が滑らかに揺動しうるためのベアリング等の機構（不図示）を備えることができる。かかる回動可能な支持により、フィルムを把持した状態で、延伸に際して上子及び下子が回動し、パンタグラフの伸縮や延伸のための把持子の進行方向の変化により、把持子とフィルムの、フィルム面方向における角度関係が変化しても、均一な延伸を行なうことが可能となる。ここで、上子及び下子の回動可能な支持は、自由に回転するような支持としてもよく、適切な動力原により駆動しフィルム幅方向と上子及び下子の幅方向が常に平行になるよう制御することもできる。
【００４２】
また、上子及び下子を弾性体により付勢し、フィルムを支持していない状態においては把持子に対して一定の方向を向くよう支持し、フィルムによりフィルムに平行な面内で揺動するよう力を受けた際に方向が変化し、フィルムをリリースした後には元の向きに戻るような支持としてもよい。このような構成を有することにより、簡潔な機構で、図６に示す上子１１０Ｕのように非円形な上子または下子を用いた場合でも、フィルムと上子及び下子の角度関係を一定に保つことができる。
【００４３】
上子及び下子がフィルムに接する面、即ち上子の底面及び下子の上面の形状は、上に述べた例では（図６の下子１１０Ｌのような）円形状または（図６の上子１１０Ｕのような）円の一部及び直線で形成された形状とすることができるが、これに限られず、楕円状などの他の形状であってもよい。
【００４４】
上記の開示は、説明のため、本発明を、好ましい実施例を参照して記載したものであるが、本発明は、本願請求の範囲及びその均等の全範囲のみにより限定されるものであるため、上記実施の形態において、さらにさまざまな修正及び変更を行うことができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４６】
＜実施例１＞
（１−１：延伸機）
二軸延伸を実施するための延伸機として、図１〜３に概略的に示すパンタグラフ方式の延伸機を用意した。当該延伸機は、作業環境温度を一定に保つオーブン内に設置され、一対の対称なループ状のリンク装置を備えていた。
【００４７】
延伸機中のガイドレールを調整することにより、リンク収縮時（即ち延伸前フィルムを把持する際）のピッチＰ１を３５ｍｍとし、リンク伸展時のピッチＰ２を４３ｍｍとした。また、延伸前時の両端の把持子同士の距離は１４６２ｍｍ、延伸終了時の両端の把持子同士の距離は２１６４ｍｍとした。縦延伸と横延伸の開始点及び終了点は同時とした。
【００４８】
延伸機中の把持子の上子及び下子は、図５〜６に示す形状とした。下子１１０Ｌの上面１１０Ｌａの直径は２０ｍｍとし、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際に上子の底面１１０Ｕａの内側の端部１１０Ｕｉと下子の上面１１０Ｌａの内側の端部１１０Ｌｉとが合致し、上子の底面の外側の端部１１０Ｕｏと下子の上面の内側の端部１１０Ｌｏとが合致するよう把持子を調整した。さらに、フィルムが領域Ｄ１において把持される際、フィルム端部１０５Ｅが、端部１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏより１ｍｍ内側に位置するよう、ガイドレールの軌道を調整した。具体的には、０．５≦Ｓ’ａ／Ｓａ≦０．９９となるように把持子を調整した。
【００４９】
（１−２：延伸前フィルムの製造及び供給）
ノルボルネン系樹脂（商品名「ＺＥＯＮＯＲ１４２０」、ガラス転移点＝１３６℃、日本ゼオン株式会社製）のペレットを１００℃で５時間乾燥させた。該ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、Ｔダイから表面温度１２０℃のキャスティングドラム上にドラフト比（ダイ開度とフィルム厚みの比）５：１でシート状に押出して冷却し、厚み１１０μｍ、幅１５００ｍｍの延伸前フィルムを連続的に製造した。
【００５０】
（１−３：延伸機の駆動）
供給される延伸前フィルムを、これを延伸機に供給し、延伸機による同時二軸延伸を開始した。延伸前フィルム供給の入口速度は延伸開始時には低速とし、その後入口速度を１５ｍ／分まで徐々に上昇させた。フィルムの延伸に際して、フィルムの破断は生じなかった。延伸後のフィルム幅は１４９０ｍｍであった。
【００５１】
＜比較例１＞
上子及び下子として、図７及び図９に示す形状のものを用いた。下子１１０Ｌの寸法は実施例１と同様とした。上子７１０Ｕは、その底面７１０Ｕａを直径を１０ｍｍの円形状とし、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際に上子底面の円と下子上面の円の中心同士が合致するよう把持子を調整した。さらに、フィルムが領域Ｄ１において把持される際、フィルム端部１０５Ｅが、下子端部１１０Ｌｏより１ｍｍ内側で上子端部１１０Ｕｏより４ｍｍ外側に位置するよう、ガイドレールの軌道を調整した。
【００５２】
上記の点以外は、実施例１と同様に、延伸機を構成し、駆動させ、延伸光学フィルムの製造を行った。フィルムの延伸に際して、フィルムの破断が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の製造方法を実施するための延伸機の一例を概略的に示す上面図である。
【図２】図１に示すリンク装置１０１の一部のより具体的な構造を示す上面図である。
【図３】図１に示すリンク装置１０１の一単位１０７を説明する縦断面図である。
【図４】図３に示す把持子１０８の動作を説明する縦断面図である。
【図５】本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す縦断面図である。
【図６】本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。
【図７】従来技術における上子７１０Ｕを有する把持子と延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。
【図８】図７に示す把持子による延伸の態様の例を示す上面図である。
【図９】図７に示す把持子による延伸の態様の例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子の別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１１】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１２】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１３】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１４】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１５】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１６】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１７】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す上面図である。
【図１８】図１７に示す把持子を、線Ａ１７２に沿って切断した縦断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ リンク装置
１０２ａ〜１０２ｄ リンクプレート
１０３ａ、１０３ｂ 軸受けローラー
１０４ａ〜１０４ｃ ガイドレール
１０５ フィルム（延伸前フィルム又は延伸フィルム）
１０５Ｅ フィルム端部
１０６ａ、１０６ｂ スプロケット
１０８ 把持子
１０８Ｒ 梃部
１１０Ｕ 上子
１１０ＳＵ 上子支持部材
１１０Ｌ 下子
１１０ＳＬ 下子支持部
１１１ 頂部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延伸光学フィルムの製造方法に関し、特に、同時二軸延伸による延伸光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の材料からなる日用品等の雑貨用のフィルムを製造するために、前記材料のフィルムを二軸延伸し、延伸フィルムとする手法が広く用いられている。当該二軸延伸の方式としては、逐次二軸延伸及び同時二軸延伸が知られている。同時二軸延伸は、逐次二軸延伸より生産性が高い方式として採用されている。
【０００３】
同時二軸延伸機としては、リニアモーター方式、パンタグラフ方式及びモーター・チェーン駆動方式等の方式のものが知られている。この中でも、パンタグラフ方式の延伸機は、構造が簡易で且つ延伸機を含む製造ライン全体の立ち上げが迅速に行える等の利点がある。
【０００４】
パンタグラフ方式の同時二軸延伸機は、例えば、特許文献１（特公平４−６２５３０号公報）に開示されるように、複数のリンクプレートをジグザグに連結したエンドレスのリンク装置、リンクプレートの一端に設けられた把持子、及びリンク装置をガイドするガイドレールを備える。当該延伸機において、ダイス等から連続的に供給される、延伸前の樹脂フィルムは、把持子によりその両端を把持される。延伸前の樹脂フィルムを把持子により把持したリンク装置は、ガイドレールにより、収縮していたジグザグが伸展し且つ樹脂フィルムを横方向（樹脂フィルムの面上における、樹脂フィルムが進行する方向と直角の方向）に延伸するようにガイドされる。即ち、把持子は、樹脂フィルムの進行方向に対して斜めに進行し、それにより、延伸前樹脂フィルムは縦方向（樹脂フィルムが進行する方向）及びそれに直角な横方向の両方に同時に延伸され、樹脂フィルムの同時二軸延伸が達成される。
【０００５】
その他の方式の同時二軸延伸機においても、複数の把持子を移動させることにより、連続的に供給される延伸前フィルムを横方向及び縦方向の両方に同時に延伸する点においては共通する。
【０００６】
前述の雑貨等として用いる延伸フィルムを製造する際には、例えば、縦横それぞれ７倍以上の高い延伸倍率でフィルムの延伸が行われている。近年需要が増している、光学的な用途に用いる二軸延伸フィルムの製造においても、このような同時二軸延伸を適用すれば、高性能な延伸光学フィルムを効率的に生産できることが期待される。
【０００７】
また、従来の逐次二軸延伸により延伸光学フィルムを製造した場合、一方向に延伸してから他方向に延伸するまでの間に樹脂が一旦冷却され、熱緩和が起き、得られる二軸延伸フィルムの均一性が阻害されることがあったが、同時二軸延伸によれば、そのような樹脂が一旦冷却される不都合を回避できることが期待される。
【０００８】
しかしながら、同時二軸延伸においては、延伸後のフィルムが破断する障害が発生しやすく、そのため製品の歩留まりが低下する場合があるという問題点がある。
【０００９】
さらに、同時二軸延伸による延伸は、逐次二軸延伸に比べて、延伸のムラが発生しやすい。特に、延伸光学フィルムを製造する場合、精度の高い均一な延伸を、縦横それぞれ２倍程度以下の低い延伸倍率で行うことが求められるが、同時二軸延伸において、このような低い延伸倍率で延伸を行うと、配向角及び延伸倍率のムラが特に大きくなりやすい。そのため、同時二軸延伸で得られたフィルムを延伸光学フィルムとして用いるには、配向角、フィルムの厚さ、面内方向のリターデーション（Ｒｅ）及び厚さ方向のリターデーション（Ｒｔｈ）等の特性の均一さが不十分であった。
【００１０】
【特許文献１】特公平４−６２５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、歩留まりが高く、配向角、フィルムの厚さ、及びその他の特性が均質な二軸延伸光学フィルムの製造を、高効率で行なうことができる、延伸光学フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は上記課題を解決するため検討した結果、同時二軸延伸においてフィルムに張力を加えるためにフィルムを把持する把持子に着目した。そして本願発明者は、把持子がフィルムを延伸する際に、把持子の外側（即ち把持子に把持されている位置より、フィルム幅方向の端部に近い側）のフィルムが変形し、それが、把持子がフィルムをリリースする際の障害となり、フィルムの破断や、フィルムの特性の不均質をもたらすことを見出した。さらに本願発明者は、把持子の形状及び把持子と把持するフィルムとの位置関係を特定のものとすることにより、かかる障害を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明によれば、下記〔１〕〜〔５〕が提供される：
【００１３】
〔１〕 複数の把持子を備える延伸機に延伸前フィルムを連続的に供給する工程（Ａ）と、
前記延伸前フィルムの幅方向の両端部を前記把持子で把持する工程（Ｂ）と、
前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）とを含む、延伸光学フィルムの製造方法であって、
各把持子は、互いに近接離間可能に構成された上子及び下子を有し、前記上子と前記下子との間の間隙を閉じることにより前記延伸前フィルムを把持するよう構成され、
前記上子及び前記下子を、前記延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の前記上子と前記下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、前記工程（Ｂ）において前記延伸前フィルムを把持した際の前記延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する、延伸光学フィルムの製造方法。
〔２〕 各把持子における前記面積Ｓａが、７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下である、前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔３〕 前記上子および前記下子における各当接面の形状は、円形状、円の一部及び直線で形成された形状、又は楕円形状である前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔４〕 前記上子及び下子の少なくとも一方が、フィルムの主面に垂直な面内で揺動しうる前記延伸光学フィルムの製造方法。
〔５〕 前記上子及び下子の少なくとも一方は、揺動した際に、前記上子と前記下子の当接面同士が互いに平行な状態に維持される前記延伸光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の延伸光学フィルムの製造方法によれば、歩留まりが高く、配向角、フィルムの厚さ、及びその他の特性が均質な二軸延伸光学フィルムの製造を、高効率で行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の延伸光学フィルムの製造方法は、延伸前フィルムを、複数の把持子を備える延伸機に連続的に供給する工程（Ａ）、前記延伸前フィルムの両端部を把持子で把持する工程（Ｂ）、前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）を含む。
本発明の製造方法に供する延伸前フィルムは、通常は未延伸の原反フィルムであるが、これに限られず、既に延伸されたフィルムを延伸前フィルムとして本発明の製造方法に供し、さらに延伸することもできる。
【００１６】
本発明の製造方法において、同時二軸延伸とは、縦方向の延伸（即ちフィルムの搬送方向に沿った、フィルムの長さの拡張）と、横方向の延伸（即ちフィルムの搬送方向と直角な方向に沿った、フィルムの幅の拡張）とが、少なくともその一部において同時に行われる延伸の態様をいい、好ましくは縦方向と横方向の延伸が、同時に開始され同時に終了する。
【００１７】
このような同時二軸延伸を行う延伸機は、複数の把持子を備える延伸機であり、その方式は、リニアモーター方式、パンタグラフ方式及びモーター・チェーン駆動方式等の方式とすることができる。特にパンタグラフ方式の延伸機であることが、構造が簡易で且つ延伸機を含む製造ライン全体の立ち上げが迅速に行える等の利点のため好ましい。
【００１８】
以下において、このような同時二軸延伸を行う延伸機の具体例を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の製造方法を実施するための延伸機の一例を概略的に示す上面図である。図２は、図１に示すリンク装置１０１の一部のより具体的な構造を示す上面図であり、図３は、図１に示すリンク装置１０１の一単位１０７を説明する縦断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、リンク装置１０１は、図２に示すように、ジグザグ状に連結された複数のリンクプレート１０２ａ〜１０２ｄから主に構成される。リンク装置１０１は、通常複数のリンクプレートを輪状に連結させ無端リンク装置とするが、図１においてはその一部を省略して図示している。また、リンク装置１０１は通常、フィルムの流れ方向の左右両脇に一対設けられるが、図１においてはその一端側を省略して図示している。リンク装置１０１は、軸受けローラー１０３ａ及び１０３ｂがガイドレール１０４ａ〜１０４ｃにより形成される溝内を通り、スプロケット１０６ａ及び１０６ｂにより駆動されることにより、矢印Ａ１に示される方向に回転する。ガイドレールの位置は、駆動軸１２０を操作して保持部１３０ａ及び１３０ｂを移動させることにより調整することができる。
【００２０】
図２に示す通り、リンク装置の一単位は、（ａ）外側（フィルム１０５から遠い側）の軸受けローラー１０３ａ及び内側（フィルム１０５に近い側）の軸受けローラー１０３ｂの両方の上に支点を持ち、さらに内側に延長し、その内側端に把持子１０８を有するリンクプレート１０２ａ、（ｂ）リンクプレート１０２ａと軸受けローラー１０３ｂ上において共通する支点を有し、別の軸受けローラー１０３ａ上のもう一点の支点に延長するリンクプレート１０２ｂ、（ｃ）リンクプレート１０２ｂの支点間の部分に支点を有し、そこから内側に延長し、内側端に把持子１０８を有するリンクプレート１０２ｃ、及び（ｄ）リンクプレート１０２ｃの内側端及び外側端との間に支点を有し、そこから外側に延長し、隣接する単位のリンクプレート１０２ａ上に支点を有するリンクプレート１０２ｄ、から主に構成される。
【００２１】
ガイドローラの溝の間隔Ｗ１がＷ２に縮まることにより、リンクピッチを収縮状態から伸展状態へと変化させることができる。収縮時リンクピッチＰ１及び伸展時リンクピッチＰ２は、それぞれ軸受けローラーの軸間距離２ｘＰ１及び２ｘＰ２の半分となるため、軸受けローラーの通常の大きさに比べて短い、短い収縮時リンクピッチを得ることができ、精密な延伸を行なう上で特に好ましい。
【００２２】
図３を参照し、把持子についてより詳細に説明する。リンクプレート１０２ａの端部には把持子１０８が設けられる。把持子１０８は、リンクプレート１０２ａから上側に延長する腕部１９１に固定された支点部材１９２により揺動可能に支持される梃部１０８Ｒと、梃部１０８Ｒの上部に取り付けられた頂部１１１と、梃部１０８Ｒの下部に固定された支点部材１１０Ａと、支点部材１１０Ａにより揺動可能に支持される上子支持部材１１０ＳＵと、上子支持部材１１０ＳＵにより支持される上子１１０Ｕと、下子支持部１１０ＳＬにより支持される下子１１０Ｌとを有する。
【００２３】
図３に示した状態では、把持子１０８はバネ１０９により、バネ１０９が収縮する方向に付勢され上子１１０Ｕが下子１１０Ｌに近接して、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌの間は閉じられているが、延伸前フィルムの把持に先立ち、バネ１０９の付勢に抗して頂部１１１を矢印Ａ３方向に押すことにより、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌの間に間隙を生じせしめることができる。即ち、頂部１１１を矢印Ａ３方向に押すことにより、図４に示すように、支点部材１９２を軸にして梃部１０８Ｒが揺動して傾く。さらに、梃部１０８Ｒが揺動すると同時に、重力により又は適切な任意の機構により上子支持部材１１０ＳＵを支点部材１１０Ａを軸に揺動させ、それにより上子１１０Ｕをフィルムの主面に垂直な面内で揺動させ、上子１１０Ｕの下面（当接面）が下子１１０Ｌの上面（当接面）との平行を維持したまま上昇（離間）するよう構成することができ、これにより、延伸前フィルムを挿入しやすい間隙を形成することができる。
【００２４】
かかる間隙に延伸前フィルムを挿入した後、矢印Ａ３方向への力を解除し、バネ１０９の付勢により上子と下子との間の間隙を閉じることにより、フィルムを把持することができる。
【００２５】
本発明においては、かかる上子及び下子の構造が、以下の所定の要件を満たすよう構成される。即ち、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓの面積Ｓａと、延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’ａとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有することが要件となる。
【００２６】
かかる要件について、図５及び図６を参照してより詳細に説明する。図５及び図６はそれぞれ、本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す縦断面図及び上面図である。上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌは、上述した上子支持部材１１０ＳＵ及び下子支持部１１０ＳＬへの固定などのために、さらに任意の構造を有することができるが、図５及び図６においてはそれらの構造は省略している。
【００２７】
図５及び図６において、下子１１０Ｌは円柱形の形状であり、その底面の直径は図６の矢印Ｗ１１０で示される長さとなる。一方、上子１１０Ｕは円柱形をその底面に垂直な２つの面で切断した形状であり、その底面の長さ即ち位置１１０Ｕｉから１１０Ｕｏまでの距離は、矢印Ｗ１１０の長さに等しい。
【００２８】
位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｕｏはそれぞれ、上子１１０Ｕの底面１１０Ｕａの最も内側（即ちフィルムの幅方向の中心の線に最も近い）の位置及び最も外側（即ちフィルムの幅方向の中心の線から最も遠い）の位置に対応する。一方、下子１１０Ｌの上面１１０Ｌａ上の位置１１０Ｌｉ及び１１０Ｌｏはそれぞれ、下子の上面１１０Ｌａの最も内側及び最も外側の位置に対応する。図５及び図６に示す例において、把持子は、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌを閉じた際に、位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｕｏが、それぞれ下子の位置１１０Ｌｉ及び１１０Ｌｏに合致するよう構成される。従って、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓは、上子１１０Ｕの底面１１０Ｕａと同じ形状となり、図５の矢印Ｓで示される幅を持つことになる。
【００２９】
本発明において、延伸前フィルム１０５の幅方向の端部１０５Ｅが、把持面より内側に位置するよう、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌが延伸前フィルム１０５を把持することにより、上で述べたＳ’ａ＜Ｓａの関係を充足することができる。このとき延伸前フィルムの一面と把持子との把持面Ｓ’は、矢印Ｓ’で示される幅を持つことになる。本発明において把持面とは、延伸前フィルムと上子又は下子が接触している面のうち、上子と下子とで把持されている部分の面をいう。図６に示される通り、この例においては下子の上面積は上子の底面積より大きいため、下子の上面と延伸前フィルムとが接触している面のうちには上子との把持に関与しない部分があるが、この把持に関与しない部分は、把持面には含まれない。
【００３０】
このようなＳ’ａ＜Ｓａとなる把持は、領域Ｄ１における把持子の軌道及び延伸前フィルムの供給の軌道を、かかる把持が行なわれるよう調整することにより容易に達成することができる。
【００３１】
面積Ｓａの具体的な範囲は、特に限定されないが、各把持子において７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下とすることが好ましい。また、面積Ｓ’ａの具体的な範囲は７０ｍｍ２≦Ｓａ≦９９５ｍｍ２とすることができる。かかる範囲の面積とすることにより、均質な延伸を実現でき、且つフィルムの破断などを防ぐことができる。また、０．１ ≦ Ｓ’ａ／Ｓａ ≦ ０．９９であることが好ましい。
【００３２】
このような把持を行うことによる本発明の効果を、従来技術との対比において説明する。図７は、従来技術における上子７１０Ｕを有する把持子と延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。図７に示す通り、従来技術においては、延伸前フィルムの幅方向の端部１０５Ｅは、上子７１０の底面の外側の端部７１０Ｕｏより外側に位置するよう把持が行なわれていた。かかる把持において延伸を行なう場合、図８に示すとおり、横延伸の応力が矢印Ａ８００方向にかかることにより、フィルム端部１０５Ｅが変形し、図８及び図９に示す耳１０５Ｆのような形状となりうる。端部がこのような形状となることにより、フィルムのリリースの円滑性を損ねることとなり、フィルムの破断や、又はフィルムの破断が起きなくても配向角、厚さ、リターデーション等の特性のムラをもたらしうる。これに対して、本発明においては、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を充足し、その結果常に、接触面Ｓ内の最も外側の点よりも内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することになる。これにより、フィルムのリリースの円滑性が保証され、その結果、フィルムの破断を防止し且つフィルムの特性の均一化を図ることが可能となる。
【００３３】
続いて、上に説明した装置を用いた、本発明の製造方法のより具体的な例を、再び図１を参照して説明する。幅Ｂ１の延伸前のフィルム１０５は、矢印Ａ５方向に沿って上流から供給される。（工程（Ａ））。一方、リンク装置１０１が矢印Ａ１で示される方向に周回し、領域Ｄ１においてフィルムの幅方向の両端を把持子により把持する（工程（Ｂ））。かかる把持は、把持子頂部１１１が領域Ｄ１に入る前に矢印Ａ３方向に押され、領域Ｄ１に入った後に戻されるように延伸機を構成する（図示せず）ことにより達成しうる。
【００３４】
ガイドレール１０４の幅の増減により、リンク装置１０１は領域Ｄ１で完全に収縮した状態となり、収縮時のリンクピッチ、即ち延伸前フィルムを把持する際のピッチは図１においてＰ１で示す長さとなる。
【００３５】
リンク装置１０１はその後、矢印Ａ１方向に周回して延伸開始部６５５に到達した後、伸展しながらオーブン内のフィルムの進行方向Ａ５に対し末広がりに進行し、延伸終了部６５２に到達した時点で伸展した状態となり、リンクピッチはＰ２で示す長さとなる。この末広がりの進行により、熱可塑性樹脂フィルムは横方向に、（Ｂ２／Ｂ１）倍の延伸倍率で延伸され、且つ縦方向には（Ｐ２／Ｐ１）倍の延伸倍率で延伸される。（Ｂ２／Ｂ１）の値及び（Ｐ２／Ｐ１）の値はいずれも好ましくは１．１倍〜２倍に調整され、この倍率は固定又は可変とすることができる。リンクプレート１０２が領域Ｄ２を出る前に把持子頂部１１１が再び矢印Ａ３方向に押されるよう構成することにより、上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌが離れ、把持子１０８は延伸光学フィルム１０５をリリースし、その後リンクプレート１０２は領域Ｄ１に向かって戻される。
【００３６】
（把持子の変形例）
本発明の製造方法において、把持子を構成する上子及び下子の形状は、図５及び図６に示したものの他に、様々な変形例が考えられる。
【００３７】
図５に示す例においては、上子底面１１０Ｕａ及び下子上面１１０Ｌａの最も内側の位置１１０Ｕｉ及び１１０Ｌｉが合致し、上子底面１１０Ｕａ及び下子上面１１０Ｌａの最も外側の位置１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏも合致し、従って１１０Ｕｉ〜１１０Ｕｏまでの距離が１１０Ｌｉ〜１１０Ｌｏまでの距離と一致するよう把持子を構成したが、必ずしもこのように構成する必要はなく、例えば、図１０に示すように、位置１１０Ｌｉが位置１１０Ｕｉより内側に、位置１１０Ｌｏが位置１１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもでき、逆に図１１に示すように、位置１１０Ｕｉが位置１１０Ｌｉより内側に、位置１１０Ｕｏが位置１１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。これらの場合において、１１０Ｕｉ〜１１０Ｕｏの距離と１１０Ｌｉ〜１１０Ｌｏの距離は、同一であってもよく、どちらか一方が他方より長くてもよい。いずれの場合も、１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００３８】
また、図１２〜図１４に示すように、上子底面１２１０Ｕａの幅（最も内側の点１２１０Ｕｉ〜最も外側の点１２１０Ｕｏの距離）が下子底面１２１０Ｌａの幅（最も内側の点１２１０Ｌｉ〜最も外側の点１２１０Ｌｏの距離）より短いよう構成し、図１２に示すように、位置１２１０Ｌｉが位置１２１０Ｕｉより内側に来て位置１２１０Ｌｏは位置１２１０Ｕｏと合致するよう把持子を構成することもでき、逆に図１４に示すように、位置１２１０Ｕｉは位置１２１０Ｌｉと合致し位置１２１０Ｕｏは位置１２１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。さらには図１３に示すように、位置１２１０Ｕｉが位置１２１０Ｌｉより外側に、位置１２１０Ｕｏが位置１２１０Ｌｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。いずれの場合も、１２１０Ｕｏ及び１２１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００３９】
また、図１２〜図１４の例とは逆に、上子底面１２１０Ｕａの幅が下子底面１２１０Ｌａの幅より長いよう構成し、位置１２１０Ｕｉが位置１２１０Ｌｉより内側に来て位置１２１０Ｕｏは位置１２１０Ｌｏと合致するよう把持子を構成することもでき、逆に位置１２１０Ｌｉは位置１２１０Ｕｉと合致し位置１２１０Ｌｏは位置１２１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。さらには、位置１２１０Ｌｉが位置１２１０Ｕｉより外側に、位置１２１０Ｌｏが位置１２１０Ｕｏより内側に来るよう把持子を構成することもできる。いずれの場合も、１２１０Ｕｏ及び１２１０Ｌｏのうち内側のものよりさらに内側にフィルム端部１０５Ｅが位置することにより、本発明の要件であるＳ’ａ＜Ｓａの要件を満たすことができる。
【００４０】
また、図１５に示す通り、上子１５１０Ｕの底面の内側に面取り１５１１を設けることができる。この場合、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の上子と下子との接触面Ｓ及び延伸前フィルムを把持した際の延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’が、面取りの部分だけ小さくなり、それぞれ図１５の矢印Ｓ及びＳ’で示される領域となる。あるいは、図１６に示す通り、下子１６１０Ｌの上面に面取り１６１２を設けることもできる。これらの面取り１５１１又は１６１２を設けることにより、フィルムに対する損傷を低減することが可能となる。
【００４１】
また、上子及び下子は、把持子において支持部材等に固着されていてもよいが、フィルムに平行な面内で回動しうるよう、把持子を構成することができる。図１７は、そのような上子及び下子の例を概略的に図示する上面図であり、図１８は、図１７に示す部材を矢印Ａ１７２を通る垂直面で切断した縦断面図である。図１７及び図１８において、上子１７１０Ｕは支持部材１７１０ＳＵ（図１８のみに図示）に、芯１７１０ＣＵを中心として矢印Ａ１７１方向に回動可能に支持され、一方下子１７１０Ｌは支持部１７１０ＳＬに、芯１７１０ＣＬを中心として矢印Ａ１７１方向に回動可能に支持されている。かかる回動可能な支持は、好ましくは上子及び下子が滑らかに揺動しうるためのベアリング等の機構（不図示）を備えることができる。かかる回動可能な支持により、フィルムを把持した状態で、延伸に際して上子及び下子が回動し、パンタグラフの伸縮や延伸のための把持子の進行方向の変化により、把持子とフィルムの、フィルム面方向における角度関係が変化しても、均一な延伸を行なうことが可能となる。ここで、上子及び下子の回動可能な支持は、自由に回転するような支持としてもよく、適切な動力原により駆動しフィルム幅方向と上子及び下子の幅方向が常に平行になるよう制御することもできる。
【００４２】
また、上子及び下子を弾性体により付勢し、フィルムを支持していない状態においては把持子に対して一定の方向を向くよう支持し、フィルムによりフィルムに平行な面内で揺動するよう力を受けた際に方向が変化し、フィルムをリリースした後には元の向きに戻るような支持としてもよい。このような構成を有することにより、簡潔な機構で、図６に示す上子１１０Ｕのように非円形な上子または下子を用いた場合でも、フィルムと上子及び下子の角度関係を一定に保つことができる。
【００４３】
上子及び下子がフィルムに接する面、即ち上子の底面及び下子の上面の形状は、上に述べた例では（図６の下子１１０Ｌのような）円形状または（図６の上子１１０Ｕのような）円の一部及び直線で形成された形状とすることができるが、これに限られず、楕円状などの他の形状であってもよい。
【００４４】
上記の開示は、説明のため、本発明を、好ましい実施例を参照して記載したものであるが、本発明は、本願請求の範囲及びその均等の全範囲のみにより限定されるものであるため、上記実施の形態において、さらにさまざまな修正及び変更を行うことができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４６】
＜実施例１＞
（１−１：延伸機）
二軸延伸を実施するための延伸機として、図１〜３に概略的に示すパンタグラフ方式の延伸機を用意した。当該延伸機は、作業環境温度を一定に保つオーブン内に設置され、一対の対称なループ状のリンク装置を備えていた。
【００４７】
延伸機中のガイドレールを調整することにより、リンク収縮時（即ち延伸前フィルムを把持する際）のピッチＰ１を３５ｍｍとし、リンク伸展時のピッチＰ２を４３ｍｍとした。また、延伸前時の両端の把持子同士の距離は１４６２ｍｍ、延伸終了時の両端の把持子同士の距離は２１６４ｍｍとした。縦延伸と横延伸の開始点及び終了点は同時とした。
【００４８】
延伸機中の把持子の上子及び下子は、図５〜６に示す形状とした。下子１１０Ｌの上面１１０Ｌａの直径は２０ｍｍとし、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際に上子の底面１１０Ｕａの内側の端部１１０Ｕｉと下子の上面１１０Ｌａの内側の端部１１０Ｌｉとが合致し、上子の底面の外側の端部１１０Ｕｏと下子の上面の内側の端部１１０Ｌｏとが合致するよう把持子を調整した。さらに、フィルムが領域Ｄ１において把持される際、フィルム端部１０５Ｅが、端部１１０Ｕｏ及び１１０Ｌｏより１ｍｍ内側に位置するよう、ガイドレールの軌道を調整した。具体的には、０．５≦Ｓ’ａ／Ｓａ≦０．９９となるように把持子を調整した。
【００４９】
（１−２：延伸前フィルムの製造及び供給）
ノルボルネン系樹脂（商品名「ＺＥＯＮＯＲ１４２０」、ガラス転移点＝１３６℃、日本ゼオン株式会社製）のペレットを１００℃で５時間乾燥させた。該ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、Ｔダイから表面温度１２０℃のキャスティングドラム上にドラフト比（ダイ開度とフィルム厚みの比）５：１でシート状に押出して冷却し、厚み１１０μｍ、幅１５００ｍｍの延伸前フィルムを連続的に製造した。
【００５０】
（１−３：延伸機の駆動）
供給される延伸前フィルムを、これを延伸機に供給し、延伸機による同時二軸延伸を開始した。延伸前フィルム供給の入口速度は延伸開始時には低速とし、その後入口速度を１５ｍ／分まで徐々に上昇させた。フィルムの延伸に際して、フィルムの破断は生じなかった。延伸後のフィルム幅は１４９０ｍｍであった。
【００５１】
＜比較例１＞
上子及び下子として、図７及び図９に示す形状のものを用いた。下子１１０Ｌの寸法は実施例１と同様とした。上子７１０Ｕは、その底面７１０Ｕａを直径を１０ｍｍの円形状とし、延伸前フィルムを把持せずに閉じた際に上子底面の円と下子上面の円の中心同士が合致するよう把持子を調整した。さらに、フィルムが領域Ｄ１において把持される際、フィルム端部１０５Ｅが、下子端部１１０Ｌｏより１ｍｍ内側で上子端部１１０Ｕｏより４ｍｍ外側に位置するよう、ガイドレールの軌道を調整した。
【００５２】
上記の点以外は、実施例１と同様に、延伸機を構成し、駆動させ、延伸光学フィルムの製造を行った。フィルムの延伸に際して、フィルムの破断が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の製造方法を実施するための延伸機の一例を概略的に示す上面図である。
【図２】図１に示すリンク装置１０１の一部のより具体的な構造を示す上面図である。
【図３】図１に示すリンク装置１０１の一単位１０７を説明する縦断面図である。
【図４】図３に示す把持子１０８の動作を説明する縦断面図である。
【図５】本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す縦断面図である。
【図６】本発明における把持子の上子１１０Ｕ及び下子１１０Ｌと、把持される延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。
【図７】従来技術における上子７１０Ｕを有する把持子と延伸前フィルム１０５との関係の例を概略的に示す上面図である。
【図８】図７に示す把持子による延伸の態様の例を示す上面図である。
【図９】図７に示す把持子による延伸の態様の例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子の別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１１】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１２】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１３】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１４】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１５】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１６】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図１７】本発明の製造方法を実施するための延伸機における把持子のさらに別の一例を概略的に示す上面図である。
【図１８】図１７に示す把持子を、線Ａ１７２に沿って切断した縦断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ リンク装置
１０２ａ〜１０２ｄ リンクプレート
１０３ａ、１０３ｂ 軸受けローラー
１０４ａ〜１０４ｃ ガイドレール
１０５ フィルム（延伸前フィルム又は延伸フィルム）
１０５Ｅ フィルム端部
１０６ａ、１０６ｂ スプロケット
１０８ 把持子
１０８Ｒ 梃部
１１０Ｕ 上子
１１０ＳＵ 上子支持部材
１１０Ｌ 下子
１１０ＳＬ 下子支持部
１１１ 頂部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の把持子を備える延伸機に延伸前フィルムを連続的に供給する工程（Ａ）と、
前記延伸前フィルムの幅方向の両端部を前記把持子で把持する工程（Ｂ）と、
前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）とを含む、延伸光学フィルムの製造方法であって、
各把持子は、互いに近接離間可能に構成された上子及び下子を有し、前記上子と前記下子との間の間隙を閉じることにより前記延伸前フィルムを把持するよう構成され、
前記上子及び前記下子を、前記延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の前記上子と前記下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、前記工程（Ｂ）において前記延伸前フィルムを把持した際の前記延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する、延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
各把持子における前記面積Ｓａが、７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下である、請求項１に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記上子および前記下子における各当接面の形状は、円形状、円の一部及び直線で形成された形状、又は楕円形状である請求項１又は２に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記上子及び下子の少なくとも一方が、フィルムの主面に垂直な面内で揺動しうる請求項１〜３のいずれか１項に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記上子及び下子の少なくとも一方は、揺動した際に、前記上子と前記下子の当接面同士が互いに平行な状態に維持される請求項４に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
複数の把持子を備える延伸機に延伸前フィルムを連続的に供給する工程（Ａ）と、
前記延伸前フィルムの幅方向の両端部を前記把持子で把持する工程（Ｂ）と、
前記把持子を移動させることにより前記延伸前フィルムを縦及び横方向に同時二軸延伸する工程（Ｃ）とを含む、延伸光学フィルムの製造方法であって、
各把持子は、互いに近接離間可能に構成された上子及び下子を有し、前記上子と前記下子との間の間隙を閉じることにより前記延伸前フィルムを把持するよう構成され、
前記上子及び前記下子を、前記延伸前フィルムを把持せずに閉じた際の前記上子と前記下子との接触面Ｓの面積Ｓaと、前記工程（Ｂ）において前記延伸前フィルムを把持した際の前記延伸前フィルムの一面における把持面Ｓ’の面積Ｓ’aとが、Ｓ’ａ＜Ｓａの関係を有する、延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
各把持子における前記面積Ｓａが、７５ｍｍ２以上１０００ｍｍ２以下である、請求項１に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記上子および前記下子における各当接面の形状は、円形状、円の一部及び直線で形成された形状、又は楕円形状である請求項１又は２に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記上子及び下子の少なくとも一方が、フィルムの主面に垂直な面内で揺動しうる請求項１〜３のいずれか１項に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記上子及び下子の少なくとも一方は、揺動した際に、前記上子と前記下子の当接面同士が互いに平行な状態に維持される請求項４に記載の延伸光学フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−４６８７９（Ｐ２０１０−４６８７９Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１２４２３（Ｐ２００８−２１２４２３）
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]