(57)【要約】【課題】横方向の一軸延伸による熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造に際して、延伸されるフィルムにボーイングの発生がなく、横方向に均一な物性を有し、厚さむらとレターデーションむらの少ない延伸フィルムを得ることができる延伸フィルムの製造方法及び該方法により製造されてなる位相差フィルムを提供する。【解決手段】テンター延伸方法により、フィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を広げて横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに広げて横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にある延伸フィルムの製造方法。【選択図】図１
2005254812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法。
【請求項２】
テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、クリップ間隔一定で延伸されたフィルムを加熱する第三工程、及び、クリップ間隔をふたたび徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第四工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）、第四工程の温度をＴ4（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）とＴ4（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法。
【請求項３】
テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第二工程において、フィルム中央部の温度をＴc（℃）、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をＴe（℃）としたとき、Ｔe（℃）が、Ｔc＋１（℃）とＴc＋４０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３記載の方法により製造されてなることを特徴とする位相差フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法及び位相差フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、横方向の一軸延伸による熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造に際して、延伸されるフィルムにボーイングの発生がなく、横方向に均一な物性を有し、厚さむらとレターデーションむらの少ない延伸フィルムを得ることができる熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法及び該方法により製造されてなる位相差フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超ねじれネマティック（ＳＴＮ）方式による液晶表示装置は、液晶分子間のピッチが狭くなっているために、直線偏光は液晶のねじれに追従できず、さらに液晶の複屈折性によって楕円偏光状態に変換される。その結果、液晶表示装置の画面の背景色が黄色や青色になる。この着色化現象を解消して白黒表示に近づけるために、位相差フィルムにより光学補償を行い、楕円偏光を直線偏光に近い状態に変換することが行われる。位相差フィルムとして、これまでにポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリオレフィンなどのフィルムが開発されたが、現在はポリカーボネートフィルムが多く用いられている。位相差フィルムには、広い視野角、明瞭なコントラスト、高輝度、低コストなどが要求され、これらの要求を満たすためにさまざまな開発がなされている。
例えば、携帯情報機器などの反射型液晶表示装置に用いることのできる視野角特性を備え、二重に像が映る現象を解決し、多数の分取が可能でコスト的に有利な、幅の広い位相差フィルムとして、幅方向の平均厚みが４５μｍ以下、幅が７００ｍｍ以上、幅方向におけるレターデーションの最大値と最小値の差が１０ｎｍ以下、延伸軸方向に対する遅相軸のずれが±０.７度以下の位相差フィルムが提案され、溶液流延法により製膜されたポリカーボネートフィルムを縦一軸延伸した位相差フィルムが提案されている（特許文献１）。しかし、縦一軸延伸法により製造された位相差フィルムは、遅相軸が縦方向なので、偏光フィルムと長尺のロール状態で貼り合わせることができず、シート状に裁断し、位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの一軸延伸方向が直交する状態で貼り合わせる必要があり、生産性が著しく低い。
縦方向に延伸されている偏光フィルムと、長尺のロール状態で貼り合わせることができるために、フィルムを横方向に一軸延伸し、遅相軸が横方向である位相差フィルムが開発されている。例えば、フィルムの縦方向に対して直角な横方向に平行な遅相軸をフィルム幅ほとんどに有し、正の波長分布特性を有し、面内方向のレターデーション、厚み方向のレターデーション及び遅相軸方向がそれぞれ均一な位相差フィルムの製造方法として、溶液流延法によりセルロースエステルフィルムを製膜して得られるウェブを、ウェブの平均残留溶媒量が５〜６０質量％の間に、６０〜１７０℃の温度で、横方向に１.１５〜２.０倍に延伸する方法であって、ウェブの端部を中央部より１〜３０℃高い温度にし、ウェブの端部を中央部より０.１〜３０質量％多い残留溶媒量の状態で、横延伸を行う直前のウェブの温度を第１ゾーンでの横延伸時の温度より１〜１００℃低くし、第２ゾーンでの横延伸を第１ゾーンより１〜５０℃高い温度で行う位相差フィルムの製造方法が提案されている（特許文献２）。しかし、溶液流延法では、酢酸メチル、エタノールなどの溶媒を使用するので、コスト高になることは避けられず、しかもウェブに溶剤が残留した状態で加熱して延伸するので、環境汚染防止や防災のためにも、多大な設備と労力が必要である。
【特許文献１】特開２００２-１４８４４０号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２００２-２９６４２２号公報（第２-３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、横方向の一軸延伸による熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造に際して、延伸されるフィルムにボーイングの発生がなく、横方向に均一な物性を有し、厚さむらとレターデーションむらの少ない延伸フィルムを得ることができる熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法及び該方法により製造されてなる位相差フィルムを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、溶融押出法により製膜された熱可塑性ノルボルネン系樹脂フィルムを、予熱工程、延伸工程及び再延伸工程の３工程、又は、予熱工程、延伸工程、熱固定工程及び再延伸工程の４工程で横方向に一軸延伸するに際して、予熱工程の温度を延伸工程の温度の-２０〜＋５℃の温度範囲とし、延伸工程において、フィルム端部の温度をフィルム中央部の温度より１〜４０℃高くすることにより、一軸延伸時のボーイングの発生を抑制し、横方向に均一な物性を有する厚さむらとレターデーションむらの少ない位相差フィルムを製造し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法、
（２）テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、クリップ間隔一定で延伸されたフィルムを加熱する第三工程、及び、クリップ間隔をふたたび徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第四工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）、第四工程の温度をＴ4（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）とＴ4（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法、
（３）テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第二工程において、フィルム中央部の温度をＴc（℃）、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をＴe（℃）としたとき、Ｔe（℃）が、Ｔc＋１（℃）とＴc＋４０（℃）の範囲にあることを特徴とする熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法、及び、（４）(１)、(２)又は(３)記載の方法により製造されてなることを特徴とする位相差フィルム、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法によれば、ボーイングの発生を抑制することができ、さらに溶剤を使用することなく、横方向の一軸延伸フィルムを製造することができるので、環境汚染や災害のおそれがなく、コスト的にも有利である。本発明方法により製造された延伸フィルムは、ボーイングが低減されることにより横方向に均一な物性を有し、厚さむらとレターデーションむらが少ないので、超ねじれネマティック（ＳＴＮ）方式の液晶表示装置の光学補償用の位相差フィルムとして好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明方法に用いるフィルムは、熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体若しくは開環共重合体又はそれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体若しくは付加共重合体又はそれらの水素添加物などを挙げることができる。熱可塑性ノルボルネン系樹脂は、製膜性が良好であり、機械的強度と耐熱性と透明性に優れるので、光学フィルムの原料として好適に用いることができる。
本発明方法に用いる熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、繰り返し単位として、ビシクロ[３.３.０]オクタン-２,４-ジイルエチレン構造とトリシクロ[４.３.０.１2,5]デカン-７,９-ジイルエチレン構造を有し、これらの繰り返し単位が熱可塑性ノルボルネン系樹脂の６０重量％以上であり、かつ、ビシクロ[３.３.０]オクタン-２,４-ジイルエチレン構造とトリシクロ[４.３.０.１2,5]デカン-７,９-ジイルエチレン構造の重量比が１００：０〜４０：６０である樹脂を好適に用いることができる。このような構造を有する熱可塑性ノルボルネン系樹脂は、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れた延伸フィルムを与えることができる。
繰り返し単位としてビシクロ[３.３.０]オクタン-２,４-ジイルエチレン構造を形成するノルボルネン系単量体としては、例えば、トリシクロ[４.３.０.１2,5]デカ-３,７-ジエン（ジシクロペンタジエン）、７,８-ベンゾトリシクロ[４.３.０.１0,5]デカ-３-エン（メタノテトラヒドロフルオレン）などを挙げることができる。繰り返し単位としてトリシクロ[４.３.０.１2,5]デカン-７,９-ジイルエチレン構造を形成するノルボルネン系単量体としては、例えば、テトラシクロ[４.４.０.１2,5.１7,10]デカ-３,７-ジエン（テトラシクロドデセン）などを挙げることができる。
【０００７】
本発明方法に用いる熱可塑性ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量は、８,０００〜１００,０００であることが好ましく、１０,０００〜８０,０００であることがより好ましく、１５,０００〜５０,０００であることがさらに好ましい。重量平均分子量が８,０００〜１００,０００の熱可塑性ノルボルネン系樹脂を用いることにより、成形加工性と機械的強度のバランスのとれた延伸フィルムを得ることができる。本発明方法に用いる熱可塑性ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量（Ｍw）と数平均分子量（Ｍn）の比は、１〜１０であることが好ましく、１.１〜４であることがより好ましく、１.２〜３.５であることがさらに好ましい。
本発明方法に用いるフィルムは、揮発性成分の含有量は０.１重量％以下であることが好ましく、０.０５重量％以下であることがさらに好ましい。揮発性成分の含有量が前記範囲であるものを使用すると、フィルムを延伸する際の寸法安定性が向上し、光学補償フィルムを長時間使用時における前記フィルムの面内のレターデーション値Ｒeやフィルムの厚さ方向のレターデーション値Ｒthの変化を小さくすることができる。
揮発性成分は、フィルムに微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルムに含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【０００８】
本発明方法に用いるフィルムは、飽和吸水率は０.０５重量％以下であることが好ましく、０.０３重量％以下であることがさらに好ましく、０.０１重量％以下であることが特に好ましい。フィルムの飽和吸水率が上記範囲であると、フィルムを延伸する際の自由度が増す（例えば、延伸倍率を大きくできる）、延伸時にフィルムが割れにくい、長期安定性の優れるなどの利点がある。
飽和吸水率は、前記フィルムの試験片を一定温度の水中に一定時間、浸漬し、増加した質量の浸漬前の試験片質量に対する百分率で表される値である。通常は、２３℃の水中に２４時間、浸漬して測定される。
本発明方法に用いるフィルムを成形する方法としては、特に制限されず、例えば、溶液流延法や溶融押出法などの従来公知の方法が挙げられる。中でも、溶剤を使用しない溶融押出法の方が、効率よくフィルム中の揮発性成分の含有率を効率よく減らすことができる、地球環境上や作業環境上、及び製造コストの観点から好ましい。
溶融押出法としては、ダイスを用いる方法やインフレーション法などが挙げられるが、生産性や厚さ精度に優れる点でＴダイを用いる方法が好ましい。
フィルムの厚さは、通常１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。フィルムの厚さが１０μｍ未満であると、フィルムの取り扱い上支障が生ずるおそれがある。フィルムの厚さが５００μｍを超えると、特に液晶パネルに組み込む場合、装置全体の厚さが増し、携帯性を要求される用途に適さない不具合を生ずるおそれがある。
【０００９】
本発明の熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法の第一の態様は、テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にある延伸フィルムの製造方法である。本発明方法において、Ｔ1〜Ｔ4の温度は、各工程における加熱手段の設定温度を意味する。
図１は、本発明方法の第一の態様の説明図である。本態様においては、フィルムロール１から巻き出されたフィルムが、第１ゾーン、第２ゾーン及び第３ゾーンからなるテンター内で、横方向に１.５倍延伸されて、延伸フィルムロール２に巻き取られる。フィルムは、対向するクリップにより両端を把持し、クリップはクリップチェーンにより所定の速度で第１ゾーンから第３ゾーンの方向に移動するとともに、ガイドレールにより対向するクリップの間隔が調整される。各ゾーンにおいては、オーブン３の上下から吹き出す温風により、フィルム４が加熱される。オーブンには、隣接するゾーン間で温風が混流しないように、仕切り板５が設けられている。
【００１０】
本発明方法の第一の態様においては、第１ゾーンでクリップ間隔を一定としてフィルムを予熱し、第２ゾーンでクリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸し、第３ゾーンでクリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に再延伸する。第３ゾーンにおいても延伸を行うことにより、ボーイング量の少ない、横方向に均一な物性を有する延伸フィルムを得ることができる。従来より行われていたように、第３ゾーンでクリップ間隔を一定にして熱固定のみを行うと、フィルム流れ方向に向かって凹のポジティブボーイングが発生するおそれがある。
図２は、ボーイングの説明図である。フィルム６に、長さ方向と垂直な直線７を油性マーキングペンなどで引き、延伸するとボーイングが起こって、延伸フィルム８では曲線として現れる場合がある。図中に→で示すフィルム流れ方向に対して凹のボーイングがポジティブボーイング９であり、フィルム流れ方向に対して凸のボーイングがネガティブボーイング１０である。ボーイング線の両端を結ぶ直線とボーイング線とが最も離れる間隔ｂが、ボーイング量である。延伸フィルムに大きいボーイングが発生すると、フィルムの横方向の物性の均一性が損なわれ、高品質の位相差フィルムとして使用することが困難になるおそれがある。ボーイング量が大きいほど、一般に延伸フィルムの品質が低下する。
本態様において、第１ゾーンの温度をＴ1（℃）、第２ゾーンの温度をＴ2（℃）、第三ゾーンの温度をＴ3（℃）としたとき、Ｔ1（℃）は、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、より好ましくはＴ2-１０（℃）とＴ2＋３（℃）の範囲にある。第１ゾーンの温度がＴ2-２０（℃）未満であると、フィルムの予熱が不足して、第２ゾーンにおける延伸が困難になるおそれがある。第１ゾーンの温度がＴ2＋５（℃）を超えると、フィルム流れ方向に向かって凸のネガティブボーイングが発生するおそれがある。Ｔ3（℃）は、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあり、より好ましくはＴ2-１０（℃）とＴ2＋１０（℃）の範囲にあり、さらに好ましくはＴ2-５（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にある。第３ゾーンの温度がＴ2-２０（℃）未満であると、第３ゾーンにおけるフィルムの収縮の影響が強くなり、ネガティブボーイングが発生するおそれがある。第３ゾーンの温度がＴ2＋２０（℃）を超えると、第３ゾーンにおけるフィルムの膨張の影響が強くなり、ポジティブボーイングが発生するおそれがある。
本発明方法の第一の態様において、熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔgとしたとき、前記Ｔ2は、Ｔg（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。また、第三工程の後、熱固定工程を有する場合、その温度はＴg-２０（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。
【００１１】
本発明の熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法の第二の態様は、テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、クリップ間隔一定で延伸されたフィルムを加熱する第三工程、及び、クリップ間隔をふたたび徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第四工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第一工程の温度をＴ1（℃）、第二工程の温度をＴ2（℃）、第三工程の温度をＴ3（℃）、第四工程の温度をＴ4（℃）としたとき、Ｔ1（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、Ｔ3（℃）とＴ4（℃）が、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にある延伸フィルムの製造方法である。
図３は、本発明方法の第二の態様の説明図である。本態様においては、フィルムロール１から巻き出されたフィルムが、第１ゾーン、第２ゾーン、第３ゾーン及び第４ゾーンからなるテンター内で、横方向に１.５倍延伸されて、延伸フィルムロール２に巻き取られる。フィルムは、対向するクリップにより両端を把持し、クリップはクリップチェーンにより所定の速度で第１ゾーンから第４ゾーンの方向に移動するとともに、ガイドレールにより対向するクリップの間隔が調整される。各ゾーンにおいては、オーブン３の上下から吹き出す温風により、フィルム４が加熱される。オーブンには、隣接するゾーン間で温風が混流しないように、仕切り板５が設けられている。
【００１２】
本発明方法の第二の態様においては、第１ゾーンでクリップ間隔を一定としてフィルムを予熱し、第２ゾーンでクリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸し、第３ゾーンでクリップ間隔を一定にして延伸されたフィルムを熱固定し、第４ゾーンでクリップ間隔をふたたび徐々に広げてフィルムを横方向に再延伸する。第１ゾーンにおける延伸と、第４ゾーンにおける再延伸の間に、第３ゾーンにおける熱固定工程を設けることにより、レターデーションの制御性、ボーイング改善効果が向上する。なぜならば、延伸し続けるとレターデーションは上昇する傾向にある。レターデーション上昇を防ぐには延伸倍率を落とすことになり、その結果延伸のひずみ速度が遅くなり、ボーイング改善効果が薄れてしまう。
本態様において、第１ゾーンの温度をＴ1（℃）、第２ゾーンの温度をＴ2（℃）、第３ゾーンの温度をＴ3（℃）、第４ゾーンの温度をＴ4（℃）としたとき、Ｔ1（℃）は、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にあり、より好ましくはＴ2-１０（℃）とＴ2＋３（℃）の範囲にある。第１ゾーンの温度がＴ2-２０（℃）未満であると、未延伸フィルムの予熱が不足して、第２ゾーンにおける延伸が困難になるおそれがある。第１ゾーンの温度がＴ2＋５（℃）を超えると、フィルム流れ方向に向かって凸のネガティブボーイングが発生するおそれがある。Ｔ3（℃）とＴ4（℃）は、Ｔ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあり、より好ましくはＴ2-１０（℃）とＴ2＋１０（℃）の範囲にあり、さらに好ましくはＴ2-５（℃）とＴ2＋５（℃）の範囲にある。第３ゾーンと第４ゾーンの温度がＴ2-２０（℃）未満であると、第３ゾーンと第４ゾーンにおけるフィルムの収縮の影響が強くなり、ネガティブボーイングが発生するおそれがある。第３ゾーンと第４ゾーンの温度がＴ2＋２０（℃）を超えると、第３ゾーンと第４ゾーンにおけるフィルムの膨張の影響が強くなり、ポジティブボーイングが発生するおそれがある。
本発明方法の第二の態様において、熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔgとしたとき、前記Ｔ2は、Ｔg（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。また、前記Ｔ3は、Ｔg-２０（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。また、第四工程の後、熱固定工程を有する場合、その温度はＴg-２０（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
本発明の熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムの製造方法の第三の態様は、テンター延伸方法により、クリップ間隔一定でフィルムを予熱する第一工程、クリップ間隔を徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第二工程、及び、クリップ間隔をさらに徐々に広げてフィルムを横方向に延伸する第三工程を経て熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる延伸フィルムを製造する方法であって、第二工程において、フィルム中央部の温度をＴc（℃）、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をＴe（℃）としたとき、Ｔe（℃）が、Ｔc＋１（℃）とＴc＋４０（℃）の範囲にある延伸フィルムの製造方法である。
図４は、本発明方法の第三の態様の説明図である。本態様においては、フィルムロール１から巻き出されたフィルムが、第１ゾーン、第２ゾーン及び第３ゾーンからなるテンター内で、横方向に１.５倍延伸されて、延伸フィルムロール２に巻き取られる。フィルムは、対向するクリップにより両端を把持し、クリップはクリップチェーンにより所定の速度で第１ゾーンから第３ゾーンの方向に移動するとともに、ガイドレールにより対向するクリップの間隔が調整される。各ゾーンにおいては、オーブン３の上下から吹き出す温風により、フィルム４が加熱され、さらに第２ゾーンにおいて、フィルム端部に平行に設置された２本の赤外線ヒーター１１により、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域が加熱される。オーブンには、隣接するゾーン間で温風が混流しないように、仕切り板５が設けられている。本発明方法において、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域を加熱する方法に特に制限はなく、赤外線加熱以外に、例えば、温風加熱、レーザー加熱、誘電体加熱などを挙げることができる。さらに、本発明の好適な方法においては、第２ゾーンにおいて、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域以外の領域の温風の風量を落とすことにより、Ｔe（℃）を、Ｔc＋１（℃）とＴc＋４０（℃）の範囲にする。Ｔe及びＴcを測定する方法は特に制限されず、熱電対など公知の方法を用いればよい。
【００１４】
本態様において、第２ゾーンのフィルム中央部の温度をＴc（℃）、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をＴe（℃）としたとき、Ｔe（℃）は、Ｔc＋１（℃）とＴc＋４０（℃）の範囲にあり、より好ましくはＴc＋２（℃）とＴc＋１０（℃）の範囲にある。なお、本態様におけるフィルム中央部の温度Ｔc（℃）は、本発明の第一の態様及び第二の態様における第二工程の温度Ｔ2（℃）に相当する。したがって、本発明の第一の態様と第三の態様を併せて実施する場合は、第一工程の温度Ｔ1（℃）を、Ｔc-２０（℃）とＴc＋５（℃）の範囲とする。
本発明方法の第三の態様において、クリップから少なくとも１５０ｍｍの領域の温度をフィルム中央部の温度より１〜４０℃高くして横方向に延伸することにより、フィルム中央部の延伸とフィルム端部の延伸を均一化し、厚さむらと正面レターデーションむらの少ない延伸フィルムを得ることができる。Ｔe（℃）がＴc＋１（℃）未満であると、フィルムの延伸を均一化する効果が十分に発現しないおそれがある。Ｔe（℃）がＴc＋４０（℃）を超えると、フィルムの延伸が均一に行われないおそれがある。
【００１５】
本発明の第三の態様において、第二工程において、フィルム端部領域の温度をフィルム中央部の温度より高くすることに加えて、第三工程においても、クリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をフィルム中央部の温度よりも高くすることが好ましい。具体的には、第三工程におけるクリップから少なくとも１５０ｍｍまでの領域の温度をＴe3（℃）、フィルム中央部の温度をＴc3（℃）とすると、好ましくはＴc3＋１（℃）とＴc3＋４０（℃）の範囲、さらに好ましくはＴc3＋２（℃）とＴc3＋１０（℃）の範囲である。
本発明の第三の態様において、第一の態様又は第二の態様と併用しない場合は、熱可塑性ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔgとしたとき、第一工程の温度Ｔ1はＴg-２０（℃）とＴg＋２０（℃）の範囲、第二工程の温度Ｔ2はＴg（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲、第三工程の温度Ｔ3はＴ2-２０（℃）とＴ2＋２０（℃）の範囲にあることが好ましい。また、第三工程の後、熱固定工程を有する場合、その温度はＴg-２０（℃）とＴg＋４０（℃）の範囲にあることが好ましい。
【００１６】
本発明方法において、横方向の一軸延伸倍率は、１.１〜２.０倍であることが好ましく、１.２〜１.８倍であることがより好ましい。
【００１７】
本発明方法を縦方向に一軸延伸した延伸フィルムに適用して、逐次二軸延伸フィルムを製造することができる。また、本発明方法により製造された横方向延伸フィルムを、さらに縦方向に一軸延伸して、逐次二軸延伸フィルムを製造することができる。さらに、本発明方法において、クリップ間隔を横方向に徐々に広げてフィルムを横方向に延伸すると同時に、クリップ間隔を縦方向にも徐々に広げてフィルムを縦方向にも延伸し、同時二軸延伸フィルムを製造することもできる。
本発明の方法により得られるフィルムは、包装用フィルム、記録材料用テープの基材、光学用フィルムなどに用いることができる。中でも、光学用フィルムに好適であり、位相差フィルムに最も好適である。
位相差フィルムとしては、所定の波長に対して１／２波長の位相差を与える１／２波長板、所定の波長に対して１／４波長の位相差を与える１／４波長板、前記１／２波長板と１／４波長板とを特定の角度で貼りあわせた広帯域１／４波長板、ポジティブリターダー（素子面に垂直な方向に正の位相差を有する位相差素子）、ネガティブリターダー（素子面に垂直な方向に負の位相差を有する位相差素子）、などが挙げられる。
本発明の方法により、フィルムの幅が７００ｍｍ以上と大きいものでも、幅方向の平均厚みに対する変動（ムラ）が５％未満、幅方向におけるＲeの最大値と最小値の差が１０ｎｍ以下、延伸軸方向に対する遅相軸のずれが±０.７°以下である位相差フィルムを得ることができる。
【実施例】
【００１８】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例において、フィルムの特性は、下記の方法により測定した。
（１）正面レターデーション及び配向角
幅６００ｍｍの原反を１.５倍に延伸し、両端各５０ｍｍずつを裁断して８００ｍｍ幅の製品とし、フィルム流れ方向１ｍごとの５箇所においてフィルム端から１００、２５０、４００、５５０、７００ｍｍの位置に中心を有する４０ｍｍ角の試験片をフィルムの幅方向に平行に切り出す。切り出した２５枚の試験片中央部のレターデーション及び配向角を複屈折計測装置［王子計測機器(株)、ＫＯＢＲＡ-２１ＡＤＨ］を用いて測定し、平均値及び標準偏差を計算する。なお、配向角は、フィルムの配向軸とフィルムの幅方向に平行な方向とのなす角度とする。
（２）平均厚さ及び厚さむら
幅８００ｍｍの横一軸延伸フィルムの製品から、横方向に幅５０ｍｍの試験片をフィルム幅いっぱいに切り出す。この試験片の厚さを、卓上型厚さ計［明産(株)、ＲＣ-１-２００／１０００］を用いて０.４８ｍｍごとに測定し、その測定値の算術平均値を平均厚さＴ1とする。また、測定した厚さの最大値をＴMAX、最小値ＴMINから、次式により厚さむらを算出する。
厚さむら（％）＝ {(ＴMAX-ＴMIN)／Ｔ1}×１００
（３）ボーイング量
未延伸のフィルムに、フィルム長手方向（縦方向）に対して垂直に、黒色油性マーキングペンで線を引く。線を引いた未延伸フィルムを、テンター延伸装置を用いて延伸し、延伸後の線のひずみ量を測定する。線がフィルム流れ方向に向かって凸の場合をネガティブなボーイングとしてひずみ量に「-」を付して表し、凹の場合をポジティブなボーイングとしてひずみ量に「＋」を付して表す。
【００１９】
製造例１
図５に示すホッパー１２、スクリュー径５０ｍｍの単軸押出機１３、ギヤポンプ１４、ろ過精度３０μｍのリーフディスク形ポリマーフィルター１５、リップ部の材質がＳＣＭ４４０で、表面に炭化タングステンを溶射し、表面粗さＲa＝０.１５μｍとしたリップを有するＴ型ダイス１６、Ｔ型ダイスから押し出された溶融樹脂の近傍を加温するヒーターを備えたアルミ製の囲い部材からなり、囲い部材からシート状の溶融樹脂が最初に密着する冷却ドラムまでの距離を５０ｍｍとしたＴ型ダイス-冷却ロール間の雰囲気加熱装置１７、静電ピニング装置１８、直径２５０ｍｍの３本の冷却ロール１９、２０及び２１、巻取機２２を有する製膜設備を用いて、熱可塑性ノルボルネン系樹脂［日本ゼオン(株)、ゼオノア１４２０Ｒ、ガラス転移温度１３６℃］の幅６５０ｍｍ、厚さ１００μｍのフィルムを製膜し、両端２５ｍｍずつを裁断して幅６００ｍｍの未延伸フィルムとした。
熱可塑性ノルボルネン系樹脂のペレットは、熱風乾燥機を用いて１００℃で４時間乾燥したのち押出機に供給した。溶融樹脂温度２６０℃で押し出し、Ｔ型ダイスから第１冷却ロールまでの間のフィルムから１０ｍｍ以内の雰囲気温度が２６０℃になるように加熱し、フィルムの両端部に静電気を印加した。第１冷却ロールの温度１２０℃、引き取り速度１８.０ｍ／ｍｉｎ、第２冷却ロールの温度１２５℃、引き取り速度１８.１ｍ／ｍｉｎ、第３冷却ロールの温度１１０℃、引き取り速度１７.９ｍ／ｍｉｎとした。
得られた未延伸フィルムの平均厚さは１００μｍであり、厚さの最大値と最小値の差は２.２μｍであった。
【００２０】
実施例１
製造例１で得られた幅６００ｍｍの未延伸フィルムの両端をクリップに把持させて、第１ゾーン、第２ゾーン及び第３ゾーンからなるテンター延伸機内に導入し、横方向の一軸延伸を行った。仕切り板で仕切られた各ゾーンの長さは１,１５０ｍｍであり、フィルム送り速度は３.５ｍ／ｍｉｎとした。
第１ゾーンは温風温度Ｔ1を１４４℃とし、延伸を行わずに予熱した。第２ゾーンは温風温度Ｔ2を１４４℃とし、第２ゾーンでフィルムが１.２５倍に延伸されるクリップ設定とした。第３ゾーンは温風温度Ｔ3を１４０℃とし、第３ゾーン出口でフィルムが初期幅に対して１.５倍に延伸されるクリップ設定とした。
第３ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。ボーイング量は、＋２ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６４.６μｍであり、厚さむら１１.８％であった。正面レターデーションの平均値１９７ｎｍ、標準偏差４.３ｎｍであり、配向角の平均値０.７°、標準偏差０.１°であった。
実施例２
製造例１で得られた幅６００ｍｍの未延伸フィルムの両端をクリップに把持させて、第１ゾーン、第２ゾーン、第３ゾーン及び第４ゾーンからなるテンター延伸機内に導入し、横方向の一軸延伸を行った。仕切り板で仕切られた各ゾーンの長さは１,１５０ｍｍであり、フィルム送り速度は３.５ｍ／ｍｉｎとした。
第１ゾーンは温風温度Ｔ1を１４４℃とし、延伸を行わずに予熱した。第２ゾーンは温風温度Ｔ2を１４４℃とし、第２ゾーンでフィルムが１.２５倍に延伸されるクリップ設定とした。第３ゾーンは温風温度Ｔ3を１４０℃とし、延伸を行わず第２ゾーンで延伸されたフィルムを熱固定した。第４ゾーンは温風温度Ｔ4を１４４℃とし、第４ゾーン出口でフィルムが初期幅に対して１.５倍に延伸されるクリップ設定とした。
第４ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。ボーイング量は、０ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６５.６μｍであり、厚さむら８.９％であった。正面レターデーションの平均値１６６ｎｍ、標準偏差２.６ｎｍであり、配向角の平均値０.６°、標準偏差０.２°であった。
実施例３
第２ゾーン及び第３ゾーンにおいて、フィルム端部加熱用の長さ１,０００ｍｍの赤外線ヒーターをフィルム端部に平行に設置し、クリップから１５０ｍｍまでの領域の温度Ｔeが１５０℃になるように加熱した以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを製造した。このとき、第２ゾーンにおいてフィルム中央部の温度Ｔc2は１４４℃であり、第３ゾーンにおいてフィルム中央部の温度Ｔc3は１４０℃であった。
第３ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。ボーイング量は、０ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６５.２μｍであり、厚さむら５.０％であった。正面レターデーションの平均値１８９ｎｍ、標準偏差１.３ｎｍであり、配向角の平均値０.０°、標準偏差０.５°であった。
実施例４
第１ゾーンは温風温度Ｔ1を１４４℃とし、延伸を行わずに予熱した。第２ゾーンでは温風温度Ｔ2を１４４℃とし、フィルムが１.５倍に延伸されるクリップ設定とした。第２ゾーンにおいてフィルム端部加熱用の長さ１,０００ｍｍの赤外線ヒーターをフィルム端部に平行に設置し、クリップから１５０ｍｍまでの領域の温度Ｔeが１５０℃になるように加熱した。第３ゾーンは温風温度Ｔ3を１４０℃として延伸を行わず、第２ゾーンで延伸されたフィルムを熱固定した。このとき、第２ゾーンにおいてフィルム中央部の温度Ｔc2は１４４℃であり、第３ゾーンにおいてフィルム中央部の温度Ｔc3は１４０℃であった。
第３ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。ボーイング量は０ｍｍであった。得られた延伸フィルムは平均厚さ６５.６μｍであり、厚さむら０.７％であった。正面レターデーションの平均値１８０ｎｍ、標準偏差１.７ｎｍであり、配向角の平均値０.０°、標準偏差０.５°であった。
【００２１】
比較例１
製造例１で得られた幅６００ｍｍの未延伸フィルムの両端をクリップに把持させて、第１ゾーン、第２ゾーン及び第３ゾーンからなるテンター延伸機内に導入し、横方向の一軸延伸を行った。仕切り板で仕切られた各ゾーンの長さは１,１５０ｍｍであり、フィルム送り速度は３.５ｍ／ｍｉｎとした。
第１ゾーンは温風温度Ｔ1を１４８℃とし、延伸を行わずに予熱した。第２ゾーンは温風温度Ｔ2を１４４℃とし、第２ゾーンでフィルムが１.５倍に延伸されるクリップ設定とした。第３ゾーンは温風温度Ｔ3を１４０℃とし、延伸を行わずに熱固定した。
第３ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。ボーイング量は、-１０ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６７.５μｍであり、厚さむら１３.５％であった。正面レターデーションの平均値１７５ｎｍ、標準偏差６.０ｎｍであり、配向角の平均値２５.０°、標準偏差２４.４°であった。
比較例２
第１ゾーンにおける温風温度Ｔ1を１４４℃とした以外は、比較例１と同様にして延伸フィルム４を製造した。ボーイング量は、＋１３ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６６.４μｍであり、厚さむら１４.８％であった。正面レターデーションの平均値１８０ｎｍ、標準偏差６.８ｎｍであり、配向角の平均値２６.３°、標準偏差２４.６°であった。
比較例３
第１ゾーンの温風温度Ｔ1を１５４℃とした以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを製造した。第３ゾーンから出た延伸フィルムをクリップから脱離させ、両端を連続的に裁断して幅８００ｍｍの延伸フィルムとして巻き取った。
ボーイング量は-５ｍｍであった。得られた延伸フィルムは、平均厚さ６６.２μｍであり、厚さむら１２.７％であった。正面レターデーションの平均値１７０ｎｍ、標準偏差６.５ｎｍであり、配向角の平均値１２.０°、標準偏差１０.５°であった。
実施例１〜４及び比較例１〜３の延伸条件を第１表に、ボーイング量と延伸フィルムの特性を第２表に示す。
【００２２】
【表１】
2005254812.tif 000003
【００２３】
【表２】
2005254812.tif 000004
【００２４】
第２表に見られるように、本発明方法により製造された実施例１〜４においては、延伸時のボーイング量が小さく、得られた延伸フィルムは、厚さむらが小さく、正面レターデーションの標準偏差が小さく、配向角の平均値、標準偏差ともに小さく、横方向に均一な物性を有する。
これに対して、第２ゾーンのみで延伸を行い、第３ゾーンで熱固定した比較例１〜２及び第１ゾーンの温度が第２ゾーンの温度より１０℃高い条件で延伸した比較例３においては、延伸時のボーイング量が大きく、得られた延伸フィルムは、厚さ、正面レターデーション、配向角のすべてにおいて、ばらつきが大きい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明方法によれば、熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる横方向の一軸延伸フィルムの製造に際して、延伸されるフィルムにボーイングの発生がなく、横方向に均一な物性を有し、厚さむらとレターデーションむらの少ない延伸フィルムを得ることができる。本発明方法により製造される延伸フィルムは、位相差フィルムとして有用であり、横方向に配向しているので、縦方向の延伸により製造された偏光フィルムと、長尺のロール状で積層することができ、生産性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明方法の第一の態様の説明図である。
【図２】ボーイングの説明図である。
【図３】本発明方法の第二の態様の説明図である。
【図４】本発明方法の第三の態様の説明図である。
【図５】製造例で用いた製膜設備の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  未延伸フィルムロール
２  延伸フィルムロール
３  オーブン
４  フィルム
５  仕切り板
６  未延伸フィルム
７  長さ方向と垂直な直線
８  延伸フィルム
９  ポジティブボーイング
１０  ネガティブボーイング
１１  赤外線ヒーター
１２  ホッパー
１３  単軸押出機
１４  ギヤポンプ
１５  ポリマーフィルター
１６  Ｔダイ
１７  雰囲気加熱装置
１８  静電ピニング装置
１９  冷却ロール
２０  冷却ロール
２１  冷却ロール
２２  巻取機
【図１】
2005254812.tif 000005
【図２】
2005254812.tif 000006
【図３】
2005254812.tif 000007
【図４】
2005254812.tif 000008
【図５】
2005254812.tif 000009