(57)【要約】【課題】切断端面における波状のうねり等の不具合が少ない光学フィルムの切断方法、及び切断が施された端面に波状のうねり等の不具合が少ない裁断光学フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】搬送される長尺状の光学フィルムを、前記光学フィルムの搬送方向に沿う方向に切断し、裁断光学フィルムを得る、裁断光学フィルムの製造方法及び切断方法であって、前記光学フィルムの搬送経路の上側に配置される皿型の上刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの上側の面に当接させ、且つ前記光学フィルムの搬送経路の下側に配置される椀型の下刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの下側の面に当接させ、前記光学フィルムを切断する、切断工程を含み、前記切断工程において、上刃及び下刃の位置及び張力を調整する、製造方法及び裁断方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される長尺状の光学フィルムを、前記光学フィルムの搬送方向に沿う方向に切断し、裁断光学フィルムを得る、裁断光学フィルムの製造方法であって、
前記光学フィルムの搬送経路の上側に配置される皿型の上刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの上側の面に当接させ、且つ前記光学フィルムの搬送経路の下側に配置される椀型の下刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの下側の面に当接させ、前記光学フィルムを切断する、切断工程を含み、
前記切断工程において、
前記上刃の最下部の、前記光学フィルムの搬送面に対する深さを０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下に設定し、
前記下刃の最上部の、前記光学フィルムの搬送面に対する深さを−０．１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下に設定し、
前記裁断光学フィルムに負荷する張力を５０Ｎ／ｍ以上２５０Ｎ／ｍ以下とすることを含む、製造方法。
【請求項２】
前記光学フィルムが、厚さ２０μｍ以下の第一のフィルム、及び前記第一のフィルムの一方の面上に設けられた保護フィルムを含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記切断工程は、前記光学フィルムを端部フィルム及び前記裁断光学フィルムに分離することを含み、
前記端部フィルムに、前記切断工程より下流において、前記裁断光学フィルムに負荷する張力より弱い張力を独立して負荷する工程をさらに含み、
前記裁断光学フィルムに負荷する張力と、前記端部フィルムに負荷する張力の差が１０Ｎ／ｍ以上５０Ｎ／ｍ以下である、
請求項１又は２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裁断光学フィルムの製造方法及び光学フィルムの切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送される長尺状の光学フィルムを、その搬送方向に沿う方向に切断し、長尺状の裁断光学フィルムを得ることが従来より行われている。例えば、幅方向の寸法の調整、端部の平坦でない形状となった部分の除去等の目的で、長尺状の光学フィルムの、幅方向の両端部を切断し、中央部分を裁断光学フィルムとして利用することが行われている。
【０００３】
光学フィルムの切断方法としては、皿型刃、椀型刃等の円形の刃を組み合わせて用い、これらによりフィルムをせん断する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来より行われていた光学フィルムの切断方法では、切断が施された端面に、波状のうねり等の不具合が生じることがある。これは特に、厚み２０μｍ以下といった薄い光学フィルムの切断において、特に顕著に発生しうる。このような不具合が生じると、長尺状の裁断光学フィルムから最終的な製品（矩形の枚葉状のフィルム等）を切り出す際にかかる不具合を有する部分の使用を避けて廃棄する必要が生じうる。または、そのような不具合を有する部分を最終的な製品として使用した場合、製品に不具合が発生しうる。例えば、裁断光学フィルムを保護フィルムとして偏光子と貼合して用いる場合には、かかる貼合の際にエア噛み、端部のカールの発生等の不具合を発生させ、製品としての歩留まりを悪化させる可能性がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、切断端面における波状のうねり等の不具合が少ない光学フィルムの切断方法、及び切断が施された端面に波状のうねり等の不具合が少ない裁断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】
【０００７】
本発明者は前記課題を解決するために検討した結果、皿型刃及び椀型刃を組み合わせた切断方法を、特定の態様において行うことにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明によれば、下記〔１〕〜〔３〕が提供される。
【０００８】
〔１〕  搬送される長尺状の光学フィルムを、前記光学フィルムの搬送方向に沿う方向に切断し、裁断光学フィルムを得る、裁断光学フィルムの製造方法であって、
前記光学フィルムの搬送経路の上側に配置される皿型の上刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの上側の面に当接させ、且つ前記光学フィルムの搬送経路の下側に配置される椀型の下刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を前記光学フィルムの下側の面に当接させ、前記光学フィルムを切断する、切断工程を含み、
前記切断工程において、
前記上刃の最下部の、前記光学フィルムの搬送面に対する深さを０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下に設定し、
前記下刃の最上部の、前記光学フィルムの搬送面に対する深さを−０．１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下に設定し、
前記裁断光学フィルムに負荷する張力を５０Ｎ／ｍ以上２５０Ｎ／ｍ以下とすることを含む、製造方法。
〔２〕  前記光学フィルムが、厚さ２０μｍ以下の第一のフィルム、及び前記第一のフィルムの一方の面上に設けられた保護フィルムを含む、〔１〕に記載の製造方法。
〔３〕  前記切断工程は、前記光学フィルムを端部フィルム及び前記裁断光学フィルムに分離することを含み、
前記端部フィルムに、前記切断工程より下流において、前記裁断光学フィルムに負荷する張力より弱い張力を独立して負荷する工程をさらに含み、
前記裁断光学フィルムに負荷する張力と、前記端部フィルムに負荷する張力の差が１０Ｎ／ｍ以上５０Ｎ／ｍ以下である、
〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学フィルムの切断方法によれば、切断端面における波状のうねり等の不具合が少ない光学フィルムの切断を行うことができる。本発明の裁断光学フィルムの製造方法によれば、切断が施された端面に波状のうねり等の不具合が少ない裁断光学フィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の切断工程の一例を概略的に示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示される構成要素の一部を下流側から見た背面図である。
【図３】図３は、図１に示される構成要素の一部の関係の例を概略的に示す側面図である。
【図４】図４は、図１に示される構成要素の一部の関係の別の例を概略的に示す側面図である。
【図５】図５は、図１及び図２に示す切断装置１２０を拡大して示す側面図である。
【図６】図６は、図５に示される上刃１２１及び下刃１２２の一対を下流側から見た背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものでは無く、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１２】
以下の説明において、「偏光板」とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
【００１３】
本願において、「水平」な方向とは、基準となる方向について別に断らない場合は、重力方向と垂直な関係を有する方向である。
【００１４】
本願において、製造装置又は切断装置におけるＭＤ方向とは、材料である光学フィルム及びそれが切断されて得られる裁断光学フィルムが搬送される方向であり、ＴＤ方向とは、ＭＤ方向に対して垂直で、フィルムの面に平行な方向である。ＭＤ方向は、製造装置又は切断装置において搬送される長尺状の光学フィルム及び裁断光学フィルムの長手方向と一致し、ＴＤ方向は、製造装置又は切断装置において搬送される長尺状の光学フィルム及び裁断光学フィルムの幅方向と一致する。
【００１５】
〔１．製造方法及び切断方法：切断工程〕
本発明の製造方法は、光学フィルムを切断し、裁断光学フィルムを得る、裁断光学フィルムの製造方法である。本発明の製造方法及び本発明の切断方法では、搬送される長尺状の光学フィルムを、前記光学フィルムの搬送方向に沿う方向に切断する。
【００１６】
本発明の製造方法及び本発明の切断方法は、特定の切断工程を含む。以下において、当該特定の切断工程を、単に「本発明の切断工程」という場合がある。
【００１７】
図１は、本発明の切断工程の一例を概略的に示す側面図であり、図２は、図１に示される構成要素の一部を下流側から見た背面図である。図示の便宜のため、図２における下刃１２２は、その回転軸１２２Ｃを通る面で切断した縦断面図により示される。図１において、裁断フィルム製造装置１００は、上流側対ロール１１１及び１１２、下流側対ロール１１３及び１１４、上流側対ロール及び下流側対ロールの間に設けられた切断装置１２０、切断装置１２０の下流に設けられた端部フィルム巻取ロール１３１、並びに下流側対ロールの下流に設けられた裁断光学フィルム巻取ロール１４１を備える。
【００１８】
本発明の切断工程において、切断を行う箇所は、搬送されるフィルムの幅方向の任意の１以上の箇所としうる。好ましい態様において、切断を行う箇所は、図２の例に示す通り、搬送されるフィルムの幅方向の両端部としうる。
図２に示す例では、製造装置１００は、ＴＤ方向に整列した一対の切断装置１２０を備える。これにより、長尺状の光学フィルム１０の幅方向の両端部を切断し、光学フィルム１０を、中央部の裁断光学フィルム１１と、両端部の端部フィルム１２とに切断することができる。製造装置１００において、一対の切断装置１２０のそれぞれは、ＴＤ方向に可動に設置し、必要に応じて、光学フィルム幅方向の切断位置を調整可能に構成しうる。それにより、様々な幅方向の寸法を有する裁断光学フィルムを容易に得ることができる。
【００１９】
本発明の切断工程では、長尺状の光学フィルムは、通常水平方向又はそれに近い方向に搬送される。具体的には、光学フィルムは、一方の面を上側、他方の面を下側とした状態で、長手方向に平行な方向に搬送される。切断工程において、光学フィルムの搬送面と水平面とがなす角は、０°〜４５°の範囲内としうる。図１の例では、光学フィルム１０は、水平方向である、矢印Ａ１の方向に搬送している。
【００２０】
図１の例では、光学フィルム１０を上流側対ロール１１１及び１１２で把持し、且つ切断後の裁断光学フィルム１１を下流側対ロール１１３及び１１４により把持し、これらの対ロールを矢印Ａ２及びＡ３方向に駆動することにより、光学フィルム１０を水平方向に搬送している。さらに、これらのロールの周速度を調整し、且つ、その間の経路において、必要に応じてテンショナー（不図示）を作用させることにより、光学フィルム１０から裁断光学フィルム１１にわたって負荷する張力を調整しうる。本発明の切断工程では、そのように裁断光学フィルムに負荷する張力は、所定の範囲に調整される。具体的には、張力は、５０Ｎ／ｍ以上、好ましくは１００Ｎ／ｍ以上であり、一方２５０Ｎ／ｍ以下、好ましくは２００Ｎ／ｍ以下である。張力をかかる範囲内とすることにより、切断端面の波状のうねり等の不具合を低減することができる。
【００２１】
一方、端部フィルム１２には、切断工程より下流において、裁断光学フィルム１１に負荷する張力より弱い張力を独立して負荷することが好ましい。裁断光学フィルム１１に負荷する張力と、端部フィルム１２に負荷する張力の差は、１０Ｎ／ｍ以上５０Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。かかる張力の差異を設けることにより、切断工程の実施を円滑に行うことができる。
【００２２】
本発明の切断工程においては、光学フィルムの搬送経路の上側に配置される皿型の上刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を光学フィルムの上側の面に当接させ、且つ光学フィルムの搬送経路の下側に配置される椀型の下刃を、回転軸を中心に回転させて、その外周の一部を光学フィルムの下側の面に当接させ、光学フィルムを切断する。
【００２３】
図１及び図２に示す例では、切断装置１２０における上刃１２１が皿型の刃であり、下刃１２２が椀型の刃である。上刃１２１の回転軸１２１Ｃ、及び下刃１２２の回転軸１２２Ｃは、いずれも、ＴＤ方向と平行又は平行に近い方向に配置される。この例に示される通り、本発明の切断工程においては、上刃と下刃は、光学フィルムをせん断するよう重なった状態で、椀型の下刃は、そのエッジが上刃の側面側に突出する向きに配置される。そのため、上刃と下刃の一対のうちいずれか一方がＴＤ方向の外側に位置し、他方が内側に位置する。どちらが外側に位置するかは特に限定されないが、図２に示す例の通り、上刃が外側に位置し、下刃が内側に位置する配置とすることが好ましい。この場合、椀型の下刃は、そのエッジが外側に突出する向きに配置される。このような配置とすることにより、光学フィルムに発生させるＴＤ方向の弛みを低減しうる。
【００２４】
皿型の刃は、周縁部に設けられたエッジ及び回転軸を有する刃の一種である。皿型の刃は、概略円盤状の形状の刃体を有し、その中心部に回転軸を有する。刃体の周縁部は、回転軸に対して垂直又はそれに近い方向に延長する。皿型の刃を、回転軸を中心に回転することにより周縁部に設けられたエッジを用いた連続的な切断を行うことができる。
【００２５】
椀型の刃も、周縁部に設けられたエッジ及び回転軸を有する刃の一種である。椀型の刃は、概略椀状の形状の刃体を有し、その中心部に回転軸を有する。刃体の周縁部は、回転軸に対して水平又はそれに近い方向に延長する。椀型の刃を、回転軸を中心に回転することにより周縁部に設けられたエッジを用いた連続的な切断を行うことができる。
【００２６】
本発明の切断工程においては、上刃の最下部の、光学フィルムの搬送面に対する深さ、及び下刃の最上部の、光学フィルムの搬送面に対する深さが、所定の範囲内に設定される。
【００２７】
本願において、切断工程における光学フィルムの搬送面とは、切断工程において光学フィルムを搬送する位置として設定されている位置におけるフィルムの上側の面及び下側の面をいう。上刃の最下部とは、光学フィルムの搬送面に対して垂直な方向が上下方向の基準であるとした場合における、上刃の最も低い位置である。下刃の最上部とは、光学フィルムの搬送面に垂直な方向が上下方向の基準であるとした場合における、下刃の最も高い位置である。深さは、光学フィルムの搬送面に垂直な方向が上下方向の基準であるとした場合における深さである。光学フィルムの搬送面に対する深さとは、光学フィルムの下側の搬送面に対する深さであり、光学フィルムの下側の搬送面よりも下側である場合正の値を採る。例えば、図３に示す通り下刃１２２が光学フィルム１０の下側に離隔しているとき、矢印Ａ８ｐで示される下刃の深さは正の値を採り、一方、図４に示す通り下刃１２２が光学フィルム１０の搬送面の上側に突出しているとき、矢印Ａ８ｎで示される下刃の深さは負の値を採る。
【００２８】
図５は、図１及び図２に示す切断装置１２０を拡大して示す側面図であり、図６は、図５に示される上刃１２１及び下刃１２２の一対を下流側から見た背面図である。図２と同様図６でも、図示の便宜のため、下刃１２２は、その回転軸１２２Ｃを通る面で切断した縦断面図により示される。
【００２９】
上刃１２１は、円盤状の形状であり、その中心部に回転軸１２１Ｃを有し、軸又は軸受等の任意の構成要素（不図示）により、回転軸１２１Ｃを中心に回転しうるよう構成される。上刃１２１は円盤状の形状であるため、その周縁部１２１Ｒは、回転軸１２１Ｃに対して垂直に延長する。上刃１２１の周縁部１２１Ｒの端部には鋭利なエッジ１２１Ｅが設けられる。
【００３０】
下刃１２２は、椀状の形状であり、その中心部に回転軸１２２Ｃを有し、軸又は軸受等の任意の構成要素（不図示）により、回転軸１２２Ｃを中心に回転しうるよう構成される。下刃１２２は椀状の形状であるため、その周縁部１２２Ｒは、回転軸１２２Ｃに対して平行に延長する。下刃１２２の周縁部１２２Ｒの端部には鋭利なエッジ１２２Ｅが設けられる。
【００３１】
図５において、光学フィルム１０の搬送経路の上側に配置される皿型の上刃１２１は、回転軸１２１Ｃを中心に回転され、その外周の一部が光学フィルム１０の上側の面に当接される。光学フィルム１０の搬送経路の下側に配置される椀型の下刃１２２は、回転軸１２２Ｃを中心に回転され、その外周の一部が光学フィルム１０の下側の面に当接される。
【００３２】
上刃１２１は、矢印Ａ４方向に回転することにより、矢印Ａ１方向に搬送される光学フィルム１０と、点１２１Ｍにおいて当接し、その後光学フィルム１０内に下向きに嵌入する。上刃１２１の最下部１２１Ｌの、光学フィルム１０の搬送面に対する深さは矢印Ａ６で示される深さとなる。一方、下刃１２２の最上部１２２Ｈの、光学フィルムの搬送面に対する深さは、この例では０ｍｍに設定されている。したがって、下刃１２２は、矢印Ａ５方向に回転することにより、矢印Ａ１方向に搬送される光学フィルム１０と、下刃１２２の最上部１２２Ｈにおいて当接する。このような操作により、光学フィルム１０を上刃１２１及び下刃１２２の間に挟み込み、光学フィルム１０を切断し、裁断光学フィルム１１及び端部フィルム１２に分離することができる。
【００３３】
本発明の切断工程において、上刃の最下部の、光学フィルム搬送面に対する深さは、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下に設定され、一方、下刃の最上部の、光学フィルム搬送面に対する深さは、−０．１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下に設定される。上刃の最下部の、光学フィルム搬送面に対する深さは、好ましくは０．１０ｍｍ以上、より好ましくは０．１５ｍｍ以上であり、一方好ましくは０．４０ｍｍ以下、より好ましくは０．３０ｍｍ以下である。下刃の最上部の、光学フィルム搬送面に対する深さは、好ましくは−０．０３ｍｍ以上、より好ましくは−０．０１ｍｍ以上であり、一方好ましくは０．０３ｍｍ以下、より好ましくは０．０１ｍｍ以下である。上刃及び下刃の深さをかかる範囲に設定することにより、切断端面の波状のうねり等の不具合を低減することができる。
【００３４】
上刃の深さが、下刃の深さより深いことにより、上刃と下刃の重なりが生じる。この重なり度合いは、ラップ量とも呼ばれる。ラップ量は、上刃の最下部の深さと、下刃の最上部の深さとの差として表現される。ラップ量は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．１５ｍｍ以上であり、一方好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３５ｍｍ以下である。ラップ量をかかる範囲に設定することにより、切断端面の波状のうねり等の不具合をさらに低減することができる。
【００３５】
上刃１２１の回転軸１２１Ｃは、下刃１２２の回転軸１２２Ｃより、下流側にオフセットされている。このオフセットの距離（図５において矢印Ａ７で示される距離）を調整することにより、上刃１２１が光学フィルム１０に当接する点１２１Ｍと、下刃１２２が光学フィルム１０に当接する点１２２Ｈとが、ＭＤ方向から観察した場合において一致した位置となるよう調整することができる。これにより、点１２１Ｍ及び点１２２Ｈに対応するＭＤ方向の位置から、光学フィルム１０の円滑な切断を行い、切断端面の波状のうねり等の不具合をさらに低減することができる。
【００３６】
本発明の切断工程においては、上刃及び下刃は通常、光学フィルムに対して所定の接触圧で付勢され、それにより所望の上刃の深さ及び下刃の深さを達成することができる。上刃及び下刃の、光学フィルムに対する接触圧は、所望の上刃の深さ及び下刃の深さを達成するよう適宜調節しうる。また、エッジの摩耗を防止する観点からは、接触圧は、所定以下の値とすることが好ましい。具体的には、接触圧は、３〜１２Ｎとしうる。
【００３７】
上刃１２１の直径は、好ましくは９０ｍｍ以上、より好ましくは９５ｍｍ以上であり、一方好ましくは１５０ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下である。上刃１２１の厚さは、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上であり、一方好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下である。一方、下刃１２２の直径は、好ましくは９０ｍｍ以上、より好ましくは９５ｍｍ以上であり、一方好ましくは１５０ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下である。下刃１２２の厚さは、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上であり、一方好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは９ｍｍ以下である。
【００３８】
上刃１２１のエッジの角度θ１２１は、好ましくは２５°以上であり、一方好ましくは９０°以下、より好ましくは７５°以下、さらにより好ましくは３５°以下である。下刃１２２のエッジの角度θ１２２は、好ましくは７０°以上であり、より好ましくは８０°以上であり、一方好ましくは９０°以下、より好ましくは８８°以下である。
【００３９】
本発明の切断工程に用いる上刃及び下刃の素材の例としては、金属及びセラミック等の既知の材料が挙げられる。特に、超硬合金及びハイス鋼が好ましい。切粉の発生量及び切断面の滑らかさの観点からは、超硬合金からなる超硬刃を用いることが好ましい。本発明においては、上刃の素材として超硬合金を採用し、下刃の材料としてハイス鋼を採用することが好ましい。
【００４０】
上刃及び下刃の形状及び材料を、上に述べたものとすることにより、光学フィルム１０の円滑な切断を行い、切断端面の波状のうねり等の不具合をさらに低減することができる。
【００４１】
上刃及び下刃はいずれも、回転軸を中心に回転する刃であり、そのエッジは、それぞれの回転軸と垂直に交わるある平面上に位置する。以下において、かかる平面を単に「エッジの平面」という。上刃のエッジの平面及び下刃のエッジの平面は、互いに平行であってもよいが、非平行な角度関係を有していてもよい。具体的には、上刃の上側が、椀型の下刃のエッジが突出する方向に傾いた角度関係を有することが好ましい。そのような非平行な角度関係を有することにより、円滑な切断を行うことができる。図６に示す例では、上刃のエッジの平面は、下刃のエッジの平面に対して、角度αをなす非平行な関係を有している。図６では図示の便宜のため、実際の好ましい角度よりも大きな角度に角度αを誇張して示している。角度αは、０°＜α＜１°の範囲であることが好ましい。角度αの調整は、下刃のエッジの平面の向きを光学フィルムの搬送面と垂直な方向に設定した上で、上刃の角度を変更することにより調整することが、円滑な調整及び切断端面の波状のうねり等の不具合の低減の観点から好ましい。
【００４２】
椀型の下刃において、刃体周縁部の外面と回転軸とがなす角度は、平行又はそれに近い角度であることが好ましい。具体的には、図６に示す下刃１２２の周辺部１２２Ｒの外面１２２Ｐと、回転軸１２２Ｃとがなす角度は、０°〜５°の範囲であることが好ましい。これにより、光学フィルムを支持した状態で切断を行うことができ、それにより、さらに円滑な切断が可能となる。
【００４３】
〔２．光学フィルム〕
本発明の製造方法に供される光学フィルム、及び本発明の切断方法で切断対象となる光学フィルムは、特に限定されず、波状のうねり等の不具合の無い切断端面を有することが求められる任意のフィルムとしうる。特に、従来の切断方法で切断することが困難であった、厚さの薄いフィルムを採用した場合、特に有用な本発明の効果を得ることができる。
【００４４】
光学フィルムは、長尺状のフィルムである。長尺状とは、幅に対して５倍以上の長さを有する形状をいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムの形状をいう。このような長尺状のフィルムでは、幅方向の寸法の調整、端部の平坦でない形状となった部分の除去等の目的で、幅方向の両端部を切断し、中央部分を利用することが行われるため、本発明の製造方法及び本発明の切断方法を特に有用に適用しうる。
【００４５】
光学フィルムの幅方向の寸法、および得られる裁断光学フィルムの幅方向の寸法は、裁断光学フィルムの用途に応じて適宜調整しうる。光学フィルムの幅方向の寸法は、例えば６００〜３０００ｍｍとしうる。このような寸法の光学フィルムを、本発明の切断工程に供して、その幅方向の両端部を切断して除き、例えば幅寸法５００〜２９００ｍｍの裁断光学フィルムを製造しうる。
【００４６】
光学フィルムの好ましい例としては、厚さが所定の値以下の第一のフィルム、及び第一のフィルムの一方の面上に設けられた保護フィルムを含む積層フィルムが挙げられる。このような積層フィルムを切断する場合、性質の異なる複数種類の層をまとめて切断するため、断面が変形しうねりを発生させやすいため、このようなフィルムの切断においては、本発明の製造方法及び本発明の切断方法を特に有用に適用しうる。
【００４７】
光学フィルムが、２つの層からなる場合、どちら側の面を上側にしても本発明の切断工程を実施しうる。但し、比較的弾性率の高い層を下側とし、弾性率の低い層を上側とすることにより、割れやケバの発生が少ない、より円滑な切断を行うことができる。例えば、光学フィルムが、１層の第一のフィルム、及び１層の保護フィルムからなる場合、これらのうち比較的弾性率の高い層を下側とし、弾性率の低い層を上側とすることが好ましい。通常は、保護フィルムの方が弾性率が低いため、第一のフィルムを下側とし、保護フィルムを上側とすることが好ましい。
【００４８】
〔２．１．第一のフィルム〕
積層フィルムにおける第一のフィルムの厚さは、所望の用途に適用した任意の厚さとしうる。特に、第一のフィルムが薄いものである場合、切断に際し断面が変形しうねりを発生させやすいため、このようなフィルムの切断においては、本発明の製造方法及び本発明の切断方法を特に有用に適用しうる。そのような観点から、第一のフィルムの厚さは、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以下としうる。第一のフィルムの厚さの下限は、例えば１０μｍ以上としうる。
【００４９】
第一のフィルムを構成する材料の例としては、各種の重合体を含む樹脂が挙げられる。かかる重合体としては、炭化水素重合体、（メタ）アクリル重合体およびポリエステル等が挙げられる。
【００５０】
炭化水素重合体とは、重合体の繰り返し単位の少なくとも一部が、炭化水素基である重合体をいう。炭化水素重合体中の、繰り返し単位である炭化水素基の割合は、使用目的に応じて適宜選択しうるが、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。
【００５１】
炭化水素重合体としては、脂環式構造含有重合体が好ましい。脂環式構造含有重合体とは、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を有する重合体であり、主鎖に脂環式構造を有する重合体、及び、側鎖に脂環式構造を有する重合体のいずれであってもよい。中でも、機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
【００５２】
脂環式構造としては、例えば、飽和脂環式炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環式炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などが挙げられる。中でも、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
【００５３】
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは４個以上、より好ましくは５個以上であり、好ましくは３０個以下、より好ましくは２０個以下、特に好ましくは１５個以下の範囲であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性が高度にバランスされ、好適である。
【００５４】
脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択しうるが、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、フィルムの透明性および耐熱性の観点から好ましい。
【００５５】
脂環式構造含有重合体としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系重合体は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
【００５６】
ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体、若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体、又はそれらの水素化物；ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体、若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体、又はそれらの水素化物；等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。「（共）重合体」とは、重合体、共重合体又はこれらの混合物である。
【００５７】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって、複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５８】
極性基の種類としては、例えば、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン酸基などが挙げられる。
【００５９】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体、およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、例えば、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより得ることができる。
【００６１】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエン；などが挙げられる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体、およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、例えば、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合又は共重合することにより得ることができる。
【００６３】
単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の単環を有する環状オレフィン系モノマーの付加重合体を挙げることができる。
【００６４】
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエン系モノマーの付加重合体を環化反応して得られる重合体；シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン等の環状共役ジエン系モノマーの１，２−または１，４−付加重合体；およびこれらの水素化物；などを挙げることができる。
【００６５】
ビニル脂環式炭化水素重合体としては、例えば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン等のビニル脂環式炭化水素系モノマーの重合体およびその水素化物；スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族炭化水素系モノマーを重合してなる重合体に含まれる芳香環部分を水素化してなる水素化物；ビニル脂環式炭化水素系モノマー、またはビニル芳香族炭化水素系モノマーとこれらビニル芳香族炭化水素系モノマーに対して共重合可能な他のモノマーとのランダム共重合体若しくはブロック共重合体等の共重合体の、芳香環の水素化物；等を挙げることができる。前記のブロック共重合体としては、例えば、ジブロック共重合体、トリブロック共重合体またはそれ以上のマルチブロック共重合体、並びに傾斜ブロック共重合体等を挙げることもできる。
【００６６】
炭化水素重合体の分子量は使用目的に応じて適宜選定されるが、溶媒としてシクロヘキサンを用いて（但し、試料がシクロヘキサンに溶解しない場合にはトルエンを用いてもよい）ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００以上、好ましくは１５，０００以上、より好ましくは２０，０００以上であり、通常１００，０００以下、好ましくは８０，０００以下、より好ましくは５０，０００以下である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度および成型加工性が高度にバランスされ好適である。
【００６７】
炭化水素重合体の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は通常１．２以上、好ましくは１．５以上、更に好ましくは１．８以上であり、通常３．５以下、好ましくは３．０以下、更に好ましくは２．７以下である。炭化水素重合体の分子量分布が３．５を超えると低分子成分が増すため緩和時間の短い成分が増加し、フィルムの安定性が低下するおそれがある。一方、分子量分布が１．２を下回るようなものは炭化水素重合体の生産性の低下とコスト増につながりうる。
【００６８】
炭化水素重合体のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択しうるが、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１３５℃以上であり、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１４５℃以下である。ガラス転移温度が１３０℃を下回ると高温下における耐久性が悪化する可能性があり、１５０℃を上回るものは耐久性は向上するが通常の加工が困難となる可能性がある。
【００６９】
第一のフィルムを構成する樹脂は、脂環式構造含有重合体等の重合体に加えて、それ以外の任意成分を含んでいてもよい。任意成分の例としては、顔料、染料等の着色剤；蛍光増白剤；分散剤；熱安定剤；光安定剤；紫外線吸収剤；帯電防止剤；酸化防止剤；滑剤；などの添加剤が挙げられる。任意成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ただし、第一のフィルムを構成する樹脂は、脂環式構造含有重合体等の重合体を、一般的には約５０％〜１００％、または約７０％〜１００％含むことが好ましい。
【００７０】
第一のフィルムは、樹脂を既知のフィルム成形法で成形することによって得られる。フィルム成形法としては、例えば、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などが挙げられる。中でも、溶剤を使用しない溶融押出法の方が、残留揮発成分量を効率よく低減させることができ、地球環境や作業環境の観点、及び製造効率に優れる観点から好ましい。溶融押出法としては、ダイスを用いる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。得られたフィルムは、そのまま第一のフィルムとして用いることができ、または必要に応じて延伸等の処理を施し、光学異方性を有する第一のフィルムとしてから用いてもよい。さらに、得られたフィルムの表面上に、任意に易滑層、帯電防止層等の任意の層を形成し、これを用いてもよい。
【００７１】
〔２．２．保護フィルム〕
第一のフィルムと組み合わせて用いる保護フィルムとしては、第一のフィルムに着脱可能に貼り合わせうるフィルムを用いうる。このような保護フィルムとしては、通常、樹脂フィルムを用いる。特に、保護フィルムは、透明性、機械的強度、熱安定性及び水分遮蔽性に優れる樹脂により形成することが好ましい。このような樹脂の例としては、ポリエチレン樹脂；トリアセチルセルロース等の酢酸セルロース系樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；鎖状ポリオレフィン樹脂；ノルボルネン系の脂環式オレフィン樹脂；アクリル樹脂；メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７２】
保護フィルムの厚みは任意であるが、通常５μｍ以上であり、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。
【００７３】
保護フィルムとしては、市販品を用いてもよい。市販の保護フィルムの例としては、トレデガー社製の「ＦＦ１０２５」「ＦＦ１０３５」；サンエー化研社製の「ＳＡＴ１１６Ｔ」、「ＳＡＴ２０３８Ｔ−ＪＳＬ」及び「ＳＡＴ４５３８Ｔ−ＪＳＬ」；藤森工業社製の「ＮＢＯ−０４２４」、「ＴＦＢ−Ｋ００１」、「ＴＦＢ−Ｋ０４２１」及び「ＴＦＢ−Ｋ２０２」；日立化成社製の「ＤＴ−２２００−２５」及び「Ｋ−６０４０」；寺岡製作所社製の「６０１０＃７５」、「６０１０＃１００」、「６０１１＃７５」及び「６０９３＃７５」；などが挙げられる。
【００７４】
〔３．裁断光学フィルムの用途〕
本発明の製造方法により得られた裁断光学フィルムの用途は、特に限定されず、光学フィルムとしての各種の用途に用いうる。例えば、第一のフィルムと保護フィルムからなる裁断光学フィルムは、保護フィルムを剥離した後、第一のフィルムを、偏光板における偏光子を保護するためのフィルムとして用いうる。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
【００７６】
〔製造例１〕
ノルボルネン系重合体（「ＺＥＯＮＯＲ１４３０」、ガラス転移温度：約１３９℃）のペレットを溶融させ、スクリュー径φ４８ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４０のスクリューを用いて単層ダイスに圧送し、単層ダイスから溶融押し出しを行った。溶融押し出しに際し、ダイスヘッドの設定温度は２７０℃とし、ダイスのリップ幅は０．８ｍｍ、ダイス幅は８００ｍｍとした。これにより、厚み１９μｍ、幅５００ｍｍの長尺状のフィルムを得た。これを第一のフィルムとして用いた。
トレデガー社製のフィルム「ＦＦ１０３５」を長手方向に平行な方向に切断し、幅５００ｍｍの長尺状のフィルムとした。これを保護フィルムとして用いた。
第一のフィルムと保護フィルムとを、長手方向を揃えて重ね、２つのロールの間を通し、タッチ圧力１ＭＰa、引張張力１００Ｎを負荷することにより、これらを貼り合わせた。これにより、厚さ１９μｍの第一のフィルム及び厚さ３０μｍのポリエチレン保護フィルムからなる、厚さ４９μｍ、幅５００ｍｍの光学フィルムを得た。
【００７７】
〔実施例１〕
製造例１で得た光学フィルムを、図１〜図２及び図５〜図６に概略的に示す製造装置による切断方法に供し、裁断光学フィルムを製造した。
【００７８】
図１〜図２及び図５〜図６に示される裁断フィルム製造装置１００は、上流側対ロール１１１及び１１２、下流側対ロール１１３及び１１４、上流側対ロール及び下流側対ロールの間に設けられた切断装置１２０、切断装置１２０の下流に設けられた端部フィルム巻取ロール１３１、並びに下流側対ロールの下流に設けられた裁断光学フィルム巻取ロール１４１を備える。
【００７９】
製造例１で得た光学フィルム１０を、製造装置１００に供給し搬送した。光学フィルム１０の搬送速度は１０ｍ／ｓとした。光学フィルム１０の搬送は、図１及び図２に示す通り水平な搬送経路に沿って、矢印Ａ１の方向に行った。光学フィルム１０の搬送に際し、第一のフィルム側の面を下側とし、保護フィルム側の面を上側とした。光学フィルム１０を上流側対ロール１１１及び１１２並びに下流側対ロール１１３及び１１４により把持し、これらの対ロールを矢印Ａ２及びＡ３方向に駆動し、これらの周速度を調整した。さらにその間の経路において、テンショナー（不図示）により、裁断光学フィルム１１に負荷する張力を調整した。これらの調整により、切断工程において、裁断光学フィルム１１に負荷する張力を１５０Ｎ／ｍに調整した。
【００８０】
図１〜図２及び図５〜図６に示される通り、切断装置１２０において、上刃１２１は皿型の刃、下刃１２２は椀型の刃とした。上刃１２１の直径は９８ｍｍ、下刃１２２の直径は９８ｍｍであった。上刃の素材は超硬鋼、下刃の素材はハイス鋼であった。下刃１２２の回転軸１２２ＣはＴＤ方向と平行な方向とし、下刃のエッジの平面に対して上刃のエッジの平面がなす角度αは、０．２°とした。上刃１２１の回転軸１２１Ｃは、下刃１２２の回転軸１２２Ｃよりも下流にオフセットして配置し、そのオフセットの距離（図５中の矢印Ａ７で示される距離）は７．３ｍｍとした。
【００８１】
切断工程において、上刃１２１は、回転軸１２１Ｃを中心に矢印Ａ４の方向に駆動して回転させ、その外周の一部を光学フィルム１０の上側の面に当接させ、光学フィルム１０の下側へ嵌入させた。一方下刃１２２は、回転軸１２２Ｃを中心に矢印Ａ５の方向に駆動して回転させ、その外周の一部を光学フィルム１０の下側の面に当接させた。上刃１２１の最下部１２１Ｌの、光学フィルム１０の搬送面に対する深さは０．１５ｍｍに設定し、下刃１２２の最上部１２２Ｈの、光学フィルム１０の搬送面に対する深さは０ｍｍに設定した。
【００８２】
以上の通り設定した製造装置により、光学フィルム１０をＭＤ方向に沿う方向に切断し、光学フィルム１０を、幅３００ｍｍの１本の裁断光学フィルム１１及び幅１００ｍｍの２本の端部フィルム１２に分離した。裁断光学フィルム１１は裁断光学フィルム巻取ロール１４１で巻き取り、端部フィルム１２は端部フィルム巻取ロール１３１で巻き取った。端部フィルム巻取ロール１３１の駆動速度を調整することにより、端部フィルム１２には、１３０Ｎ／ｍの張力を負荷した。
【００８３】
得られた裁断光学フィルムの幅方向の端部を観察し、その性状を、下記の評価基準に従って評価した。
Ａ：うねり無し。
Ｂ：うねり無いが、裁断光学フィルムの幅方向の端部にケバ（細かい糸状のクズ）がある。
Ｃ：うねり有り。
【００８４】
〔実施例２〜３及び比較例３〜４〕
切断工程において、裁断光学フィルム１１及び端部フィルム１２に負荷する張力を、表１に示す通り変更した他は、実施例１と同様にして、裁断光学フィルムの製造及び評価を行った。
【００８５】
〔実施例４〜６〕
切断工程において、上刃１２１の最下部１２１Ｌの光学フィルム１０の搬送面に対する深さ、及び下刃１２２の最上部１２２Ｈの光学フィルム１０の搬送面に対する深さを、表１に示す通り変更した他は、実施例１と同様にして、裁断光学フィルムの製造及び評価を行った。
【００８６】
〔比較例１〜２〕
切断工程において、上刃と下刃を入れ替えた。即ち、実施例１で上刃１２１として用いていた皿型の刃を下刃として用い、下刃１２２として用いていた椀型の刃を上刃として用いた。さらに、上刃の最下部の光学フィルム１０の搬送面に対する深さ、及び下刃の最上部の光学フィルム１０の搬送面に対する深さを、表１に示す通り変更した。
これらの変更点以外は、実施例１と同様にして、裁断光学フィルムの製造及び評価を行った。
【００８７】
実施例及び比較例の条件及び評価結果を、表１に示す。
【００８８】
【表１】
2017127909.tif 000003
【００８９】
※１：フィルムがＴＤ方向に弛んでうねりが発生した。
※２：フィルム切断面にケバ（細かい糸状のくず）が発生した。
【００９０】
表１に示す評価結果から、本発明の製造方法及び切断方法の要件を満たす切断工程を行うことにより、端部のうねりを発生させない切断を行うことができ、良好な品質の裁断光学フィルムを得ることが可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  光学フィルム
１１  裁断光学フィルム
１２  端部フィルム
１００  裁断フィルム製造装置
１１１  上流側対ロール
１１２  上流側対ロール
１１３  下流側対ロール
１１４  下流側対ロール
１２０  切断装置
１２１  上刃
１２１Ｃ  上刃の回転軸
１２１Ｅ  上刃のエッジ
１２１Ｌ  上刃の最下部
１２１Ｍ  上刃とフィルムが当接する点
１２１Ｒ  上刃の周縁部
１２２  下刃
１２２Ｃ  下刃の回転軸
１２２Ｅ  下刃のエッジ
１２２Ｈ  下刃の最上部
１２２Ｐ  下刃の周辺部の外面
１２２Ｒ  下刃の周縁部
１３１  端部フィルム巻取ロール
１４１  裁断光学フィルム巻取ロール
α  上刃のエッジの平面が下刃のエッジの平面に対してなす角度
θ１２１  上刃のエッジの角度
θ１２２  下刃のエッジの角度
【図１】
2017127909.tif 000004
【図２】
2017127909.tif 000005
【図３】
2017127909.tif 000006
【図４】
2017127909.tif 000007
【図５】
2017127909.tif 000008
【図６】
2017127909.tif 000009