JP2005173072A

JP2005173072A - 光学用フィルム及びその製造方法

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Publication number: JP2005173072A
Application number: JP2003411357A
Authority: JP
Inventors: Isao Okajima; 功岡島
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: JP4492116B2

Abstract

【課題】表面欠陥に起因する明暗のスジが確認されず、光漏れのない輝度の高い光源を備えた表示装置を得るための、従来のものよりダイラインが少ない光学用フィルムおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、該光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの短手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下であることを特徴とする光学用フィルムを提供する。また、本発明の光学用フィルムの製造方法は、押出成型に用いるダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に、深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部が、リップ長１ｍ当たり２００個以下であるダイスリップを使用することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、偏光板保護フィルムなどの光学用フィルムに関し、さらに詳しくは従来よりも表面欠陥が少なく、面状の優れた光学用フィルムに関する。

液晶表示装置のように偏光を取り扱う装置に用いる熱可塑性樹脂からなるフィルムには、光学的に透明であり、かつ複屈折が小さい他に光学的な均質性が求められる。このため、高度に延伸したポリビニルアルコールからなる偏光子を保護するための偏光子保護フィルムや、ガラス基板を樹脂フィルムに代えたプラスチック液晶表示装置用のフィルム基板の場合、１）複屈折と厚みの積で表される位相差が小さいこと、２）外部の応力などによりフィルムの位相差が変化しにくいこと、３）平面方向および厚み方向の位相差のむらが小さいこと、４）フィルム表面の凹凸による、いわゆるレンズ効果による画像のゆがみ現象が生じにくいこと、が要求される。
すなわち、位相差が大きかったり、外部の応力などにより位相差が変化したり、面内における位相差のむらが大きかったり、フィルム表面の凹凸によるレンズ効果があると、液晶表示装置の画質品位を著しく低下させる。すなわち、色が部分的に薄くなるなどの色とび現象や、画像が歪むなどの弊害が出る。

そこで、液晶表示装置に用いられる光学用フィルムとしては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、トリアセチルセルロース等のプラスチックからなるフィルムが知られている。これらプラスチックフィルムを製造する場合、プラスチックの溶融流動、溶剤乾燥収縮、熱収縮や搬送応力等により成形中のフィルムには各種応力が発生する。そのため、得られるフィルムにはこれらの応力により誘起される分子配向に起因する複屈折により位相差が残存しやすい。そのため必要に応じ熱アニール等のフィルムに対する特別な処理を施し残存する位相差を低減させなければならず製造工程が煩雑になるなどの問題がある。
また、位相差を低減させたフィルムを用いた場合でも、そのあとのフィルムの加工時に生じる応力や変形により新たな位相差を生じる。更に、プラスチックフィルムが偏光保護フィルムとして用いられる場合、偏光子の収縮応力により該フィルムに好ましくない位相差が生じ、偏光フィルムの偏光性能に悪影響を及ぼすことが知られている。

これらの問題を解決するため、より分極の小さい、すなわち、分子の配向による位相差が発現しにくいプラスチックフィルムを得ることが試みられている。例えば、環状オレフィン系フィルムや、マレイミド成分を有するオレフィン系フィルムが提案されている。

また、光学フィルム用途では光学的均質性を求められるため、フィルムの厚さの均一性が特に高度に要求される。このため、従来からこれらの用途に用いられるフィルムは、均一厚さのフィルムを得やすい溶液流延法で製造されてきた。しかし、近年、溶液流延法は溶剤による環境の汚染や生産性の低さが指摘され、溶液流延法から溶融押出法に転換されつつある。しかし、これまで、溶融押出法で成膜されたフィルムは厚さむらが大きく、ダイラインが生じやすいなどの欠点もあるため、厚みの均一性や光学特性を厳しく要請される偏光子保護フィルムや位相差フィルムなどの光学用途のフィルム製造法として、溶融押出法はほとんど実用化されていない。

ところで、ダイラインは、ダイスから押出される溶融樹脂がダイスの壁面に付着したその付着跡が線状痕となって現れるダイラインと、ダイスのリップ口に付着した樹脂跡を通過したダイラインなどがある。光学フィルムにおいては、このダイラインが光信号エラーの原因あるいはディスプレイにダイライン模様が映るなどの悪影響を与えるため、フィルムの押出成形時に溶融樹脂の温度の調整や溶融粘度の選定、冷却ロールとダイスのエアーギャップ、溶融樹脂フィルムが冷却ロールに接した溶融樹脂フィルムに電圧を付与するなどの試みがなされている。また、ダイスのリップ部に研磨処理やクロム鍍金などの鍍金処理を施したりしている。しかしながら、これらの方法では、ダイラインを防止するには十分ではなく、生産を続けていくうちに徐々にダイラインが増加してしまい、生産面や製品特性の安定性など種々の問題が生じている。そこで、種々の検討が行われている。

例えば、特許文献１には、環状オレフィン系熱可塑性樹脂よりなり、少なくとも一面に表面粗さが０．０１μｍ以下の平滑面が形成され、厚みが０．０５〜３ｍｍで、残留位相差が２０ｎｍ以下であることを特徴とする透明樹脂シートが開示されている。
また、このシートを製造する方法として、押出機に取り付けられたＴダイから溶融状態の環状オレフィン系熱可塑性樹脂を、金属製の冷却用ロールと金属製の冷却用ベルトによって挟圧することにより、当該環状オレフィン系熱可塑性樹脂を当該冷却用ロール又は冷却用ベルトに圧着させ、その後、前記環状オレフィン系熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下の温度で当該環状オレフィン系熱可塑性樹脂を前記冷却ロール又は前記冷却用ベルトから剥離することが記載されているが、ダイラインの数についての検討はされておらず、ダイラインの観察方法の記載もない。

また、特許文献２には、リップエッジのＲが０．００５〜０．０５ｍｍであり、且つ表面粗さＲａが０．００５μｍ以下であるＴダイを用いて溶融押出成形することを特徴とするポリカーボネート樹脂フィルムの製造方法が開示されている。これによれば、ダイラインが極めて少なく光学用途に使用されると記載されているが、ここでいうダイラインの凹凸は高さ又は深さ０.０７〜０．５μｍ程度、その幅は約５０〜５００μｍである。
従って、それ以下の大きさの微細なダイラインは、光学フィルムに光を当てて背後に形成される影の濃淡で検知しているため、形成される影が淡い場合でも無数の微細なダイラインが存在している。

当出願人は、特許文献３において、環状オレフィン樹脂を溶融し、溶融状態の環状オレフィン樹脂を剥離強度７５Ｎ以下のリップ部を有するダイを通して押出し、環状オレフィン樹脂を成形することを特徴とする環状オレフィン樹脂製押出成形物（シート又はフィルム形状）の製造方法を提案しているが、ここでいうダイラインとは表面凹凸の高さが約０.３μｍ〜１００μｍであり、目視観察出来ない無数の微細なダイラインについては検討されていない。
しかしながら、昨今の液晶表示装置の高輝度化・高品質化に伴い、押出成形で得られた光学用フィルムについても、従来見過ごされていた微細な凹凸からなるダイラインについても問題となって来ており、押出成形で得られた光学用フィルム上の微細なダイラインを制御する技術が求められていた。

特開２０００-２１９７５２号公報特開２０００-３５５０４０号公報特開２０００-２８０３１５号公報

本発明の目的は、表面欠陥に起因する明暗のスジが確認されず、光漏れのない輝度の高い光源を備えた表示装置を得るための、従来のものよりダイラインが少ない光学用フィルムおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面の特定の大きさ以上の凹部又は凸部の数が、光学用フィルムのダイラインに起因する明暗のスジと相関していることを見出し、特定形状のダイスを用いることにより、上記目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいてさらに研究を進め、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、
（１）非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、該光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの短手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下であることを特徴とする光学用フィルム、
（２）非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、該光学用フィルムの短手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの長手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下であることを特徴とする光学用フィルム、
（３）光学用フィルムの短手方向の長さが、２５ｃｍ以上である第１項ないし第２項記載の光学用フィルム、
（４）非晶性の熱可塑性樹脂が、脂環式構造を有する重合体樹脂である第１項ないし第３項記載の光学用フィルム、
（５）第１項ないし第４項記載の光学用フィルムからなる偏光板保護フィルム、
（６）第１項ないし第４項記載の光学用フィルムを延伸してなる位相差フィルム、
（７）非晶性の熱可塑性樹脂を押出機によって溶融させて当該押出機に取り付けられたダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程を有する光学用フィルム製造方法において、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に、深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部が、リップ長１ｍ当たり２００個以下であるダイスリップを使用することを特徴とする光学用フィルムの製造方法、
（８）ダイスリップの表面粗さＲａの平均値が０．０５μｍ以下で、かつダイスリップ全幅における表面粗さＲａの分布の範囲が前記平均値の±０．０２５μｍ以下であるダイスを使用することを特徴とする第７項記載の光学用フィルム製造方法、
（９）ダイスリップの剥離強度が７５Ｎ以下である第７項ないし第８項記載の光学用フィルム製造方法、
（１０）非晶性の熱可塑性樹脂が、脂環式構造を有する重合体樹脂である第７項ないし第９項記載の光学用フィルム製造方法、
を提供するものである。

本発明によれば、表面欠陥に起因する明暗のスジが確認されず、光漏れのない輝度の高い光源を備えた表示装置を得るための、従来のものよりダイラインが少ない光学用フィルムおよびその製造方法を提供することができる。

本発明の光学用フィルムは、非晶性の熱可塑性樹脂からなる。
本発明に使用する非晶性の熱可塑性樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、脂環式構造を有する重合体樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂などが挙げられる。中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂が好ましい。脂環式構造を有する重合体樹脂を使用すると、流動性が高く、製膜時の膜厚のレベリング性が良好で、厚み精度のよいフィルムが得られる。
本発明の光学用フィルムに使用される脂環式構造含有重合体樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有するものであり、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。

重合体の脂環式構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造や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最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個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の特性が高度にバランスされ、好適である。本発明に使用される脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、もっとも好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する重合体樹脂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。

脂環式構造を有する重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加型共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体水素添加物が最も好ましい。
上記の脂環式構造を有する重合体樹脂は、例えば特開２００２-３２１３０２号公報などに開示されている公知の重合体から選択される。

本発明の光学用フィルムに好適に用いられるノルボルネン系重合体の中でも、繰り返し単位として、Ｘ：ビシクロ［３．３．０］オクタン-２，４-ジイル-エチレン構造と、Ｙ：トリシクロ［４．３．０．１^２，５］デカン-７，９-ジイル-エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、熱可塑性ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して９０重量％以上であり、かつ、Ｘの含有割合とＹの含有割合との比が、Ｘ：Ｙの重量比で１００：０〜４０：６０であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れる光学用フィルムを得ることができる。

重合してＸの構造の繰り返し単位を与えるモノマーとしては、ノルボルネン環に五員環が結合した構造を有するノルボルネン系単量体が挙げられ、より具体的には、トリシクロ[４．３．０．１^２，５]デカ-３，７-ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）及びその誘導体（環に置換基を有するの）、７，８-ベンゾトリシクロ[４．３．０．１^０，５]デカ-３-エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、及びその誘導体が挙げられる。
また、重合してＹの構造を繰り返し単位を与えるモノマーとしては、テトラシクロ[４．４．０．１^２，５．１^７，１０]デカ-３，７-ジエン（慣用名：テトラシクロドデセン）及びその誘導体（環に置換基を有するもの）が挙げられる。
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、同一又は相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン系単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

このようなノルボルネン系重合体を得る手段としては、具体的にはａ）重合して前記Ｘの構造の繰り返し単位を与えるモノマーと、重合して前記Ｙの構造の繰り返し単位を与えるモノマーとの共重合比をコントロールして重合し、必要に応じてポリマー中の不飽和結合を水素添加する方法や、ｂ）前記Ｘの構造を繰り返し単位として有するポリマーと、前記Ｙの構造を繰り返し単位として有するポリマーとのブレンド比でコントロールする方法が挙げられる。

本発明に使用する非晶性の熱可塑性樹脂の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略す。）で測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常８，０００〜１００，０００、好ましくは１０，０００〜８０，０００、より好ましくは１５，０００〜５０，０００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及び成形加工性とが高度にバランスされ好適である。

本発明に用いる非晶性の熱可塑性樹脂の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．０〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。

本発明の光学用フィルムは、非晶性の熱可塑性樹脂からなるものであるが、他の配合剤を含んでいてもよい。配合剤としては、格別限定はないが、層状結晶化合物；無機微粒子；酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤；染料や顔料等の着色剤；帯電防止剤等が挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性、低吸水性等を低下させることなく、フィルム成形時の酸化劣化等によるフィルムの着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、非晶性の熱可塑性樹脂１００重量部に対して通常０．００１〜５重量部、好ましくは０．０１〜１重量部である。

無機微粒子としては、０．７〜２．５μｍの平均粒子径と、１．４５〜１．５５の屈折率を有するものが好ましい。具体的には、クレー、タルク、シリカ、ゼオライト、ハイドロタルサイトが挙げられ、中でもシリカ、ゼオライト及びハイドロタルサイトが好ましい。
無機微粒子の添加量は特に制限されないが、非晶性の熱可塑性樹脂１００重量部に対して、通常０．００１〜１０重量部、好ましくは０．００５〜５重量部である。

滑剤としては、炭化水素系滑剤；脂肪酸系滑剤；高級アルコール系滑剤；脂肪酸アマイド系滑剤；脂肪酸エステル系滑剤；金属石鹸系滑剤；が挙げられる。中でも、炭化水素系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤及び脂肪酸エステル系滑剤が好ましい。さらに、この中でも融点が８０℃〜１５０℃、及び酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｍｇ以下のものが特に好ましい。
融点が８０℃〜１５０℃をはずれ、さらに酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｍｇよりも大きくなるとヘイズ値が大きくなる恐れがある。

本発明の光学用フィルムの第一の態様は、該光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの短手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下、好ましくは５個以下、特に好ましくは０個である。

本発明の光学用フィルムの第二の態様は、該光学用フィルムの短手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの長手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下、好ましくは５個以下、特に好ましくは０個である。
なお、溶融押出によって得られる光学フィルムは、製造直後には、ダイラインの方向は、通常、該光学フィルムの長手方向（第一の態様に相当）であるが、その後の切断等の加工により、ダイラインの方向が、該光学フィルムの短手方向である前記第二の態様に相当するものも得られる。なお、本発明においては正方形状の光学フィルムも前記第一の態様又は第二の態様に含まれる。

前記第一の態様及び第二の態様において、光学用フィルムの短手方向の長さは、好ましくは２５ｃｍ以上、より好ましくは５０ｃｍ以上、さらに好ましくは８０ｃｍ以上、特に好ましくは１.２ｍ以上であり、長手方向の長さは、好ましくは３０ｃｍ以上、より好ましくは６０ｃｍ以上、さらに好ましくは１.０ｍ以上、特に好ましくは２.０ｍ以上である。短手方向および長手方向の長さが短いものは、溶融押出法以外のキャスト法等によっても比較的作り易く、大型の光学フィルムほど溶融押出で製造するメリットが大きいからである。

本発明においてダイラインの数とは、光源（株式会社エルモ製、スライドプロジェクターオムニ３０１号）を用い、該光源から２.９ｍ離れた距離に光学用フィルムのみを垂直につるし、光源から出た光が該光学用フィルムを透過し、光学用フィルムから２０ｃｍ離れた距離にある白色板上に形成する輝線又は暗線を、目視観察でカウントした数をいう。

このようなダイラインの凹凸としては、高さ又は深さが０.０１μｍ〜１.０μｍ程度で、その幅は約５０〜１０００μｍ程度の山が該当するが、これらのうちでも高さ又は深さが０.０７μｍ〜０.２０μｍのものは、数が無数にあると前記白色板上に淡い影を形成し、一方、高さ又は深さが０.５μｍ〜１.０μｍのものは、数が無数にあると前記白色板上に濃い影を形成する傾向がある。

前記ダイラインが、上記範囲であることにより、高輝度のバックライトユニットを有する液晶表示ユニットに組み込む場合にも輝点がなく良好な表示状態とすることができる。
上記ダイラインの深さ及び高さ、並びにその幅は、三次元表面構造解析顕微鏡を用い、フィルム表面の凹凸のある面を下から上に一定速度で走査させて干渉縞を発生させて測定することができる。
ダイラインの隣接する山の頂点から谷の底点までの高さ及び幅を測定する場合、隣り合う谷の底点と山の頂点とでベースが異なっているときは、図１のようにベースライン１を引いて、山の頂点２又は谷の底点３からそのベースライン２へ垂直に引いた線とベースライン１との交点間の距離を山の頂点から谷の底点までの距離４とする。
図1においては、頂点２の左側にある谷３までの距離が４であり、頂点２の右側にある次の谷との距離も同様に測定し、前記距離４と頂点２の右側にある次の谷との距離の合計距離を、頂点２を有するダイラインの幅とする。
また高さは、山の頂点２又は谷の底点３を通ってベースラインに平行な線５、６を引き、線５から線６までの最短距離を高さ７とする。

本発明においては、フィルム面内の位相差Ｒｅが１０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましい。位相差が１０ｎｍ以下であることにより、液晶表示ユニットに組み込んだ場合の色むらを抑えることができる。特に大画面の液晶表示装置において色むらが顕著に目立つ傾向にあるが、このような大画面の表示装置にも好適である。
フィルム面内の位相差Ｒｅは、フィルム面内の主屈折率をＮｘ、Ｎｙとし、フィルムの厚さをｄとすると、Ｒｅ＝（Ｎｘ-Ｎｙ）×ｄで求めることができる。
フィルム面内の位相差Ｒｅは、市販の自動複屈折計（王子計測社製、「ＫＯＢＲＡ-２１ＡＤＨ」）を用いて測定することができる。

本発明の光学用フィルムの厚さは、通常２０〜３００μｍ、好ましくは３０〜２００μｍである。
本発明において、フィルムの厚さ変動は、上記厚さの３％以内であることが好ましく、２．５％以内であることがさらに好ましい。フィルムの厚さ変動を上記範囲とすることにより本発明の光学用フィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合の色むらを小さくすることができる。

本発明の光学用フィルムにおいて、フィルムの揮発性成分の含有量が、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下である。揮発成分の含有量が前記範囲にあることにより、使用環境による寸法変化が少なくすることができ、さらに液晶ディスプレイに使用した場合に長期間使用してもディスプレイの表示むらが発生しないなどの光学特性の安定性に優れる。
揮発性成分は、基材フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の比較的低沸点の物質であり、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、脂環式構造含有重合体樹脂に微量含まれる分子量２００以下の物質の合計であり、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。

本発明の光学用フィルムの製造方法は、非晶性の熱可塑性樹脂を押出機によって溶融させて当該押出機に取り付けられたダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程を有する光学用フィルム製造方法において、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に、深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部が、リップ長１ｍ当たり２００個以下であるダイスリップを使用することを特徴とする。

ここで、深さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部とは、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に存在する深さ０.３μｍ以上の凹部のうち、該凹部の上方へ投影した図形の外接円の直径が４０μｍ以上のものをいう。
また、高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凸部とは、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に存在する高さ０.３μｍ以上の凸部のうち、該凸部の上方へ投影した図形の外接円の直径が４０μｍ以上のものをいう。

なお、ダイスリップのエッジ部における凹部又は凸部の深さ又は高さおよび投影した図形の外接円の直径を測定するにあたっては、図２に示すようにエッジ部を構成する２つの面の中間方向への深さ又は高さ及び投影図形についてそれぞれ測定すれば良い。
また、ダイスリップの樹脂ランド面における凹部又は凸部の深さ又は高さおよび投影した図形の外接円の直径を測定するにあたっては、図３に示すように樹脂ランド面に直交する方向への深さ又は高さ、及び投影図形についてそれぞれ測定すれば良い。

ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面における、凹部又は凸部の深さ又は高さ、及び投影した図形の外接円の直径は、干渉顕微鏡（ｚｙｇｏ株式会社製、ＮｅｗＶｉｅｗ５０００）を改造してダイスの搭載が可能な送り台を設置することによって測定することが出来る。

本発明の製造方法においては、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に存在する深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部は、リップ長１ｍ当たり２００個以下、好ましくは１００個以下、より好ましくは５０個以下、さらに好ましくは１０個以下、特に好ましくは６個以下であるダイスリップを使用することを特徴とする。
ここで、深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部の数が本発明の製造方法においては、重要な意味を持っている。最大径が４０μｍより小さい凹部又は凸部は、ダイスリップのエッジ部又は樹脂ランド面にたとえ存在していても、前述の光源からの透過光によるダイラインの数の測定において検知されるダイラインが発生しにくい傾向がある。

ダイスとしては、特に制限されず、例えば、Ｔダイ、コートハンガーダイ、インフレーション法に用いられるダイ、などの公知のダイスが挙げられるが、これらの中でもＴダイが好ましい。

ダイスが有するダイスリップの長さは、好ましくは２０ｃｍ以上、より好ましくは５０ｃｍ以上、さらに好ましくは８０ｃｍ以上、特に好ましくは１.３ｍ以上である。
また、ダイスリップの幅は、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは８ｍｍ以上、特に好ましくは１.０ｍｍ以上である。
ダイスリップのエッジ部のＲは、好ましくは０.０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０.０１ｍｍ以下、特に好ましくは０.００１５ｍｍ以下である。
エッジ部のＲは、エッジ部を面取りしたコーナー部分の半径を称する。従来から一般に使用されているＴダイ等のエッジ部のＲは０．２〜０．３ｍｍのものが用いられており、かかるＴダイでは長時間の連続成形で溶融樹脂等がリップ口に付着して、ダイラインがフィルム表面に観察されるという問題が生じ易くなる。ダイスリップのエッジ部のＲが小さいほど、得られる光学フィルムの表面平滑性が向上する。

ダイスの材質としては、ＳＣＭ系の鋼鉄、ＳＵＳなどのステンレス材などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
ダイスリップの材質としてハードクロム、炭化クロム、窒化クロム、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン、超鋼、セラミック（タングステンカーバイド、酸化アルミ、酸化クロム）類、などを溶射もしくはメッキしたものが挙げられるが、これらの中でもセラミック類が好ましく、タングステンカーバイドが特に好ましい。

そして、本発明において好適に用いられるダイスリップは、剥離強度が７５Ｎ以下、好ましくは５０Ｎ以下のものである。かかる剥離強度を有するダイスリップを用いた場合、これにより、溶融された環状オレフィン樹脂の熱分解物及び高温溶融物のダイスリップへの付着を防止することができ、成形物の表面にダイラインが発生しにくくなる。

本発明の製造方法に用いられるダイスの製造方法は特に限定されないが、例えば、（ア）図４に示すようにダイヤモンド砥石を用いた圧力切込加工を用いてダイスリップを研磨する方法、（イ）アイセル株式会社製のラッピングツール（型式：ＲＴ−５０）を用いてダイスリップを研磨する方法、などがある。
なお、従来は、上記（ア）、（イ）の研磨方法は行われず、表面加工としてバフ、＃１０００番手以上の砥石を用いるラッピング、＃１０００番手以上のダイヤモンド砥石を用いる平面切削（切削方向は、樹脂の流れ方向に垂直な方向。図４に模式図を示す。）、電解研磨、電解複合研磨などによって行われていたが、それでは本発明の製造方法に用いられるダイスは得られなかった。

ダイスリップには、防錆剤を塗布することが好ましい。ダイスリップの防錆剤として、例えばアミンの硝酸塩、カルボン酸塩、炭酸塩などの揮発性のものが挙げられる。具体的には、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、ジシクロヘキシルアンモニウムカプリレート、シクロヘキシルアンモニウムカルバメート、シクロヘキシルアミンカーボネイト等がある。

本発明の製造方法においては、その効果をより上げるために、（ａ）ダイスリップに付着している防錆剤を溶剤を用いてふき取る、（ｂ）ダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程までを５０ｋＰａ以下の気圧下で行う、などの方法を併用することも出来る。

また、本発明の光学用フィルムの揮発性成分の含有量を少なくするための手段としては、（１）非晶性の熱可塑性樹脂自体の揮発性成分量を少なくする、（２）フィルムを成形する前に用いる非晶性の熱可塑性樹脂を予備乾燥する、などの手段が挙げられる。予備乾燥は、例えば原料をペレットなどの形態にして、熱風乾燥機などで行われる。乾燥温度は１００℃以上が好ましく、乾燥時間は２時間以上が好ましい。予備乾燥を行うことにより、フィルム中の揮発成分量を低減させる事ができ、さらに押し出す非晶性の熱可塑性樹脂の発泡を防ぐことができる。

本発明において、Ｔダイを用いる溶融押出法を採用する場合、Ｔダイを有する押出機における非晶性の熱可塑性樹脂の溶融温度は、前記樹脂のガラス転移温度よりも８０〜１８０℃高い温度にすることが好ましく、ガラス転移温度よりも１００〜１５０℃高い温度にすることがより好ましい。押出機での溶融温度が過度に低いと樹脂の流動性が不足するおそれがあり、逆に溶融温度が過度に高いと樹脂が劣化する可能性がある。

ダイスの開口部から押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を冷却ドラムに密着させる方法としては、特に制限されず、例えば、エアナイフ方式、バキュームボックス方式、静電密着方式などが挙げられる。
冷却ドラムの数は特に制限されないが、通常は２本以上である。また、冷却ドラムの配置方法としては、例えば、直線型、Ｚ型、Ｌ型などが挙げられるが特に制限されない。またダイスの開口部から押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂の冷却ドラムへの通し方も特に制限されない。

本発明においては、冷却ドラムの温度により、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂の冷却ドラムへの密着具合が変化する。冷却ドラムの温度を上げると密着はよくなるが、温度を上げすぎるとシート状の非晶性の熱可塑性樹脂が冷却ドラムから剥がれずに、ドラムに巻きつく不具合が発生する恐れがある。そのため、冷却ドラム温度は、好ましくはダイスから押し出す非晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）とすると、（Ｔｇ＋３０）℃以下、さらに好ましくは（Ｔｇ−５）℃〜（Ｔｇ−４５）℃の範囲にする。
そうすることにより滑りやキズなどの不具合を防止することができる。

本発明においては、非晶性の熱可塑性樹脂を押出機内で溶融して、当該押出機に取り付けられたダイスから押出す前に、溶融状態の非晶性の熱可塑性樹脂をギヤーポンプやフィルターを通すことが好ましい。ギヤーポンプを使用することにより、樹脂の押出量の均一性を向上させ、厚さむらを低減させることができる。また、フィルターを使用することにより、樹脂中の異物を除去し欠陥の無い外観に優れた光学用フィルムを得ることができる。

本発明の光学用フィルムは、液晶表示装置などの表示装置に用いられる部材、例えば、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、透明導電フィルム、タッチパネル用基板、液晶基板、光拡散シート、プリズムシート、反射防止フィルム、ＥＬ用基盤、ＥＬ用反射防止フィルムなどにも用いることができる。中でも、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、タッチパネル用基板、反射防止フィルム、ＥＬ用基盤、ＥＬ用反射防止フィルムに好適であり、偏光板保護フィルム、位相差フィルムに特に好適に用いられる。
なお、本発明の光学用フィルムをＥＬ用基盤やＥＬ用反射防止フィルムに用いた場合は、微細なダイラインもほとんど存在しないためダイラインが見えず、見栄えの良いディスプレイとなる。
さらに、本発明の光学用フィルムをタッチパネル基盤に用いた場合は、微細なダイラインもほとんど存在しないため、見栄えが良く、またＩＴＯ膜が均一にのるため、抵抗が均一となり認識性を高めることができる。

本発明の光学用フィルムを偏光板保護フィルムとして用いる場合は、偏光板の片面又は両面に、必要に応じて適当な接着剤を介してこれを積層する。偏光板は、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素などをドープした後、延伸加工することにより得られる。接着層としては、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適当なポリマーをベースポリマーとする粘着剤などが用いられる。

本発明の位相差フィルムは、本発明の光学用フィルムを延伸処理して得られる。
延伸処理する方法としては、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンター延伸機を用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法；固定するクリップの間隔を開いての縦方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後、その両端部をクリップ把持してテンター延伸機を用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法；横又は縦方向に左右異なる速度の送り力若しくは引張り力又は引取り力を付加できるようにしたテンター延伸機を用いてフィルムの幅方向に対して任意の角度θの方向に連続的に斜め延伸する方法；などが挙げられる。

斜め延伸する方法により、フィルムの幅方向に対して角度θの遅相軸を有する長尺の延伸フィルムを得ることができる。すなわち、角度θを任意の値に設定することにより、面内の遅相軸方向の屈折率、面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率、及び厚み方向の屈折率を所望の値となるようにすることができ、所定の波長に対して１／２の位相差を与える１／２波長板、及び１／４の位相差を与える１／４波長板とすることができる。

斜め延伸する方法としては、その幅方向に対して角度１〜５０度の方向に連続的に延伸して、ポリマーの配向軸を所望の角度に傾斜させるものであれば特に制約されず、公知の方法を採用することができる。本発明に用いることができる斜め延伸の方法としては、例えば、特開昭５０-８３４８２号公報、特開平２-１１３９２０号公報、特開平３-１８２７０１号公報、特開２０００-９９１２号公報、特開２００２-８６５５４号公報、特開２００２-２２９４４号公報等に記載されたものが挙げられる。

延伸処理するときの温度は、前記非晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくは（Ｔｇ-３０℃）から（Ｔｇ＋６０℃）の間、より好ましくは（Ｔｇ-１０℃）から（Ｔｇ＋５０℃）の温度範囲である。また、延伸倍率は、通常１．０１〜３０倍、好ましくは１．０１〜１０倍、より好ましくは１．０１〜５倍である。

本発明の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、ポジティブリターダ（素子面に垂直な方向に正の位相差を有する位相差素子）、ネガティブレターダー（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。
本発明の位相差フィルムの厚さは、通常３０〜２００μｍである。

本発明の位相差フィルムにおいては、複数枚の位相差フィルムを、各々の遅相軸が所定の角度で交差するように積層させてもよい。積層させる場合は、公知の積層方法を用いればよい。また、積層の際に粘着剤等を用いても良い。

本発明を、実施例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお部及び％は特に断りのない限り重量基準である。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
（１）ダイラインの数
ダイラインの数は、光源（株式会社エルモ製、スライドプロジェクターオムニ３０１号）を用い、該光源から２.９ｍ離れた距離に光学用フィルムのみを垂直につるし、光源から出た光が該光学用フィルムを透過し、光学用フィルムから２０ｃｍ離れた距離にある白色板上に形成する輝線又は暗線を、目視観察でカウントした数とした。
次に上記で求めたダイラインの数を、光学用フィルムの短手方向の長さで割り、光学用フィルムの短手方向の長さ１ｍ当たりのダイラインの数とした。
（２）フィルムの厚さ（基準厚さ、厚さ変動）
フィルムを長さ方向に１００ｍｍ毎に切り出し、その切り出したフィルム１０枚について、接触式ウェブ厚さ計（明産社製、ＲＣ-１０１）を用いて、フィルムの幅方向に０．４８ｍｍ毎に測定し、その測定値の算術平均値を基準厚さＴ（μｍ）とする。厚さ変動は、前記測定したフィルムの厚さの内最大値をＴ_ＭＡＸ（μｍ）、最小値をＴ_ＭＩＮ（μｍ）として以下の式から算出する。
厚さ変動（％）＝（Ｔ_ＭＡＸ-Ｔ_ＭＩＮ）／Ｔ×１００
（３）輝点
原反フィルム２枚それぞれを、縦延伸（延伸温度は１３２℃、延伸倍率は２倍）し、これを互いの延伸軸が直交するように貼りあわせて積層体を作製する。この積層体を直交ニコルとなるように偏光板ではさみ、バックライトにより光を透過させてフィルム全面を観察する。そのときに表れる輝点の数を確認する。
（４）色むら
無延伸のフィルムを偏光板保護フィルムとして偏光板に貼り、この偏光板を液晶表示ユニットに組み込む。そしてこの液晶表示ユニットの液晶を表示させたときの表示面内の色むらを観察する。
（５）光漏れ
原反（未延伸）フィルム２枚それぞれを、縦延伸（延伸温度は１３２℃、延伸倍率は２倍）して延伸フィルムを得、これらを互いの延伸軸が直交するように貼りあわせて積層体を作製する。この積層体をそれぞれ延伸フィルムの延伸軸が偏光板の透過軸に対して４５度となるようにして偏光板ではさむ。次に、この偏光板を挟んだ積層体にバックライトにより光を透過させ、偏光板から法線方向の距離で３０ｍｍの所に照度計（横河Ｍ＆Ｃ社製、Ａ級照度計５１００１）を配置し、照度を測定する。照度が３００ルクス以上の場合を光漏れ有り、照度が３００ｌｘ未満の場合を光漏れなしとする。なお、バックライトは、照度５，０００ルクスのものと１０，０００ルクスのものを用いる。
（６）ダイスリップ凹部又は凸部の深さ又は高さ及び投影した図形の外接円の直径
干渉顕微鏡（ｚｙｇｏ株式会社製、ＮｅｗＶｉｅｗ５０００）を改造してダイスの搭載が可能な送り台を設置することによって測定した。
（７）ダイスリップエッジ部のＲの測定
光学顕微鏡ロールスコープ型式ＲＭＮ（ユニオン光学（株）製）を用いて計測した。
（８）ダイスリップの表面粗さＲａ及びその分布
非接触３次元表面形状・粗さ測定機（Ｚｙｇｏ株式会社製、ＮｅｗＶｉｅｗ５０００）を用いて測定する。測定は、ダイスリップ全幅において５０ｍｍ間隔で行う。そして、Ｒａの測定値の算術平均値を代表値とし、各測定値と算術平均値との差をＲａの分布とした。
（９）ダイスリップの剥離強度
樹脂ペレットをリップ部と同じ表面を持つテストピースにのせ、３００℃のギヤオーブン中に６０分間放置した後、室温まで冷却し、次に、測定装置（万能引張圧縮試験機；ＴＣＭ５００（新興通信工業社製））を用い、圧縮用ロードセル５００ｋｇｆ、圧縮速度１ｍｍ／ｍｉｎの条件で、テストピースの表面に対して２５°の角度から厚み０．５ｍｍのステンレス鋼板からなる圧子を押し当ててペレットをテストピースから剥がすことにより測定した。

［製造例１］
Ｔダイのダイスリップ（材質：タングステンカーバイド）を、アイセル（株）製のラッピングツール（型式：ＲＴ−５０、砥石：ＳＤ２０００−２０）を用いて研磨した。研磨の条件は、回転数：２０００ｒｐｍ、送り：６００ｍｍ／分、切込量：０.１μｍであった。
また、ダイスリップの長さは１７００ｍｍ、ダイスリップの幅は１０ｍｍ、ダイスリップエッジ部のＲは、０.００１ｍｍであった。
得られたＴダイのダイスリップの凹凸を測定したところ、深さ０.３μｍ以上かつ最大径４０μ以上の凹部が、エッジ部には０個、樹脂ランド面には５個存在していた。
製造例１で得られたダイスリップの特性を表１に示す。

［比較製造例１］
製造例１と同じＴダイのダイスリップ（材質：タングステンカーバイド）を、住友重機械工業（株）製の平面切削装置（型式：ＫＳＨ−８２０Ｖ、砥石：#２０００ダイヤモンド砥石）を用いて研磨した。研磨の条件は、砥石周速度：１８００ｍ／分、送り：５ｍ／分、切込量：０.１μｍであった。
また、ダイスリップの長さは１７００ｍｍ、ダイスリップの幅は１０ｍｍ、ダイスリップエッジ部のＲは、０.０１ｍｍであった。
得られたＴダイのダイスリップの凹凸を測定したところ、深さ０.３μｍ以上かつ最大径４０μ以上の凹部が、エッジ部には１２０個、樹脂ランド面には５００個以上存在していた。
比較製造例１で得られたダイスリップの特性を表１に示す。

［実施例１］
ノルボルネン系重合体（ＺＥＯＮＯＲ１４２０、日本ゼオン社製；ガラス転移温度Ｔｇ１３６℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥機を用いて１００℃で、４時間乾燥した。そしてこのペレットを、リーフディスク形状のポリマーフィルター（濾過精度３０μｍ）を設置した５０ｍｍの単軸押出機と製造例１で得られたＴダイを用いて２６０℃で押出し、押出されたシート状のノルボルネン系重合体を３本の冷却ドラム（直径２５０ｍｍ、ドラム温度１２０℃、引取り速度０．３５ｍ／ｓ）に通して冷却し、１３５０ｍｍ幅の光学用フィルムを得た。得られた光学用フィルムの評価結果を表２に示す。

［比較例１］
製造例１で得られたＴダイに代えて、比較製造例１で得られたＴダイを用いる以外は、実施例１と同様に実験を行なった。得られた光学用フィルムの評価結果を表２に示す。

本発明の光学用フィルムは、実施例に示すように、ダイラインの数が非常に少ない。
従来、上記（１）の条件でダイラインの数を測定しようとしても、微細な凹凸からなるダイラインが無数形成する淡い影が見え、ダイラインの数を測定することすら出来なかった（比較例）。
従って、本発明の光学フィルムは、従来見過ごされていた微細な凹凸からなるダイラインすらほとんど存在しないことがわかる。
なお、ダイスリップの材質として、セラミック（タングステンカーバイド）のような硬くて欠け易いものをアイセル株式会社製のラッピングツール（圧力切込加工の一種）で研磨することは、通常は考えにくいが、本発明者らが試みたところ、欠けによる凹凸は発生しなかった。

図１は、本発明の光学フィルムにダイラインが存在する場合、その拡大図を示す。図２は、本発明の製造方法に用いるダイスリップエッジ部の拡大図を示す。図３は、本発明の製造方法に用いるダイスリップ樹脂ランド面の拡大図を示す。図４は、圧力切込加工および平面切削加工の模式図である。

符号の説明

１：ベースライン
２：山の頂点
３：谷の底点
４：山の頂点から谷の底点までの距離
５：線
６：線
７：山の頂点から谷の底点までの高さ
８：ダイスリップ
９：エッジ部を構成する面
１０：エッジ部を構成する面（樹脂ランド面）
１１：エッジ部に存在する凹部
１２：深さの測定方向
１３：外接円測定のための投影方向
１４：投影面
１５：ダイスリップ
１６：樹脂ランド面
１７：樹脂ランド面に存在する凹部
１８：エッジ部
１９：深さの測定方向
２０：外接円測定のための投影方向
２１：投影面
２２：ダイスリップ
２３：樹脂ランド面
２４：エッジ部
２５：ダイヤモンド砥石
２６：加圧手段
２７：ダイヤモンド砥石

Claims

非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、該光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの短手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下であることを特徴とする光学用フィルム。
非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、該光学用フィルムの短手方向に形成されるダイラインが、光学用フィルムの長手方向の長さ１ｍ当たり１０個以下であることを特徴とする光学用フィルム。
光学用フィルムの短手方向の長さが、２５ｃｍ以上である請求項１ないし２記載の光学用フィルム。
非晶性の熱可塑性樹脂が、脂環式構造を有する重合体樹脂である請求項１ないし３記載の光学用フィルム。
請求項１ないし４記載の光学用フィルムからなる偏光板保護フィルム。
請求項１ないし４記載の光学用フィルムを延伸してなる位相差フィルム。
非晶性の熱可塑性樹脂を押出機によって溶融させて当該押出機に取り付けられたダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程を有する光学用フィルム製造方法において、ダイスリップのエッジ部及び樹脂ランド面に、深さ又は高さ０.３μｍ以上、かつ最大径４０μｍ以上の凹部又は凸部が、リップ長１ｍ当たり２００個以下であるダイスリップを使用することを特徴とする光学用フィルムの製造方法。
ダイスリップの表面粗さＲａの平均値が０．０５μｍ以下で、かつダイスリップ全幅における表面粗さＲａの分布の範囲が前記平均値の±０．０２５μｍ以下であるダイスを使用することを特徴とする請求項７記載の光学用フィルム製造方法。
ダイスリップの剥離強度が７５Ｎ以下である請求項７ないし８記載の光学用フィルム製造方法。
非晶性の熱可塑性樹脂が、脂環式構造を有する重合体樹脂である請求項７ないし９記載の光学用フィルム製造方法。