(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する支持体上にダイスから樹脂溶液を流延させて流延膜を形成させる工程を有する光学フィルムの製造方法であって、
前記工程中は、ダイスよりも支持体の移動方向の上流側の支持体を、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って冷却し、
支持体を幅手方向に複数の部分に区画し、支持体の幅手方向の温度分布に応じた温度調整が可能となるように、各部分毎に独立して冷却することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
流延膜の幅手方向の端部に対応する支持体の部分を流延膜の幅手方向の中央部に対応する支持体の部分よりも低い温度に冷却することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
支持体の幅手方向の温度差が±２℃以内となるように支持体を冷却することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
移動する支持体上にダイスから樹脂溶液を流延させて流延膜を形成させる工程が行われる光学フィルムの製造装置であって、
ダイスよりも支持体の移動方向の上流側の支持体を冷却する冷却装置が備えられ、
この冷却装置は、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って支持体を冷却し、
支持体の幅手方向に複数の部分に区画され、支持体の幅手方向の温度分布に応じた温度調整が可能となるように、各部分毎に独立して冷却し、
前記工程中は前記冷却装置が作動されることを特徴とする光学フィルムの製造装置。
【請求項５】
流延膜の幅手方向の端部に対応する支持体の部分を流延膜の幅手方向の中央部に対応する支持体の部分よりも低い温度に冷却することを特徴とする請求項４に記載の光学フィルムの製造装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法、又は請求項４若しくは請求項５に記載の光学フィルムの製造装置により製造されたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載の光学フィルムを少なくとも一方の面に有することを特徴とする偏光板。
【請求項８】
請求項６に記載の光学フィルム又は請求項７に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法及び製造装置、この製造方法又は製造装置により製造された光学フィルム、この光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板、並びに、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学フィルムを製造する方法の１つとして、溶液流延法（溶液流延製膜法）が知られている。溶液流延法は、原料の樹脂を溶媒に溶解し、必要に応じて、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種の添加剤を加えて樹脂溶液（ドープ）を調製する。調製した樹脂溶液をダイスから吐出し、無端ベルトやドラム等の移動（走行や回動）する支持体の上に流延させる。形成された流延膜（ウェブ）を支持体上で所望の残留溶媒量となるまで乾燥させた後、支持体から剥離し、剥離した樹脂フィルムを各種の搬送装置で搬送しつつ、延伸装置や乾燥装置等を通過させることにより、光学フィルムを製造する方法である。
【０００３】
光学フィルムの用途の１つである液晶表示装置（ＬＣＤ）は、低電圧、低消費電力であり、ＩＣ回路への直結が可能であり、薄型化が可能であることから、液晶ＴＶ、パーソナルコンピュータ、携帯用端末、デジタルスチルカメラ、ムービーカメラ等の表示装置として広く採用されている。液晶表示装置は、基本的構成として、液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。偏光板は、一定方向の偏波面の光だけを通すので、液晶表示装置においては、電界による液晶の配向の変化を可視化させる重要な役割を担っており、偏光板の性能によって液晶表示装置の性能が大きく左右される。偏光板は、偏光子の両面に保護フィルムを積層した構成である。光学フィルムは、この偏光板の保護フィルムとして広く採用されている。
【０００４】
液晶表示装置の品質向上に伴い、偏光板の品質向上、ひいては保護フィルムの品質向上が要求されている。特に、近年では、液晶表示装置の大型化、薄型化が進むに伴い、光学フィルムにも、高品質を維持しつつ、光学フィルムの大型化（広幅化）、薄型化（薄膜化）が要求されている。そのため、広幅化、薄膜化され、かつ良好な平面性を有する光学フィルムが要求されている。
【０００５】
ところで、溶液流延法において、支持体の幅手方向に温度ムラが生じ、これが原因となってフィルムの光学品質が劣化するという問題がある。例えば、一般に、流延膜は支持体よりも狭い幅に流延される。そのため、支持体の幅手方向の端部（本明細書において「幅手方向の端部」のことを「側縁部」という）が流延膜で覆われずに露出し、流延膜を支持体上で乾燥させるための温風やヒータの熱が支持体の側縁部に直接当たり、支持体の側縁部が中央部よりも高温になる。このような支持体の幅手方向の温度ムラの結果、支持体上に樹脂溶液が流延されて形成される流延膜の温度が側縁部において中央部よりも高くなり、流延膜の幅手方向に温度ムラが発生する。そして、この流延膜の幅手方向の温度ムラに起因して、製造された光学フィルムの幅手方向に光学ムラが生じるのである。
【０００６】
この問題に対しては、例えば特許文献１に記載されるように、支持体上に形成された流延膜の側縁部ないし支持体の側縁部に冷風を送風することが考えられる。そうすれば、流延膜の側縁部の温度が下がり、流延膜の幅手方向の温度ムラが抑制される。しかし、高速生産によって支持体の移動速度が速くなると、流延膜の側縁部を冷却できる時間が短くなり、冷却期間が不足して、例えば冷却部と非冷却部とで温度勾配が大きくなり、結果的に流延膜の温度ムラが十分抑制されない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４７１４１号公報（段落００３７、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、溶液流延法において、流延膜の温度ムラを十分抑制し、たとえ高速生産されても、製造された光学フィルムの光学品質の劣化を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学フィルムの製造方法は、移動する支持体上にダイスから樹脂溶液を流延させて流延膜を形成させる工程（流延工程）を有する光学フィルムの製造方法であって、前記工程中は、ダイスよりも支持体の移動方向の上流側の支持体を、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って冷却することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、溶液流延法において、流延工程中は、ダイスよりも上流側（本明細書において、「上流」、「下流」とは、特に断りのない限り、支持体の移動方向に関していう。）にある支持体が、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って冷却される。そのため、支持体は、少なくとも流延膜が形成される幅手方向の部分が、流延膜が実際に形成される前に予め冷却され、幅手方向の温度ムラが抑制される。したがって、流延膜は、予め冷却されて温度ムラが抑制された支持体の上に樹脂溶液が流延されることにより形成される。その結果、流延膜の幅手方向に温度ムラが発生することが十分抑制され、製造された光学フィルムの幅手方向に光学ムラが生じる問題が回避される。しかも、流延膜が剥離された後、樹脂溶液が流延される前の、支持体が全面的に露出している期間中に支持体が冷却されるので、支持体のみが効率よく冷却される。その結果、たとえ高速生産によって支持体の移動速度が速くても、支持体は十分冷却され、支持体の幅手方向の温度分布が均一化される。よって、このような支持体上に形成された流延膜もまた幅手方向の温度分布が均一化され、たとえ高速生産されても、製造された光学フィルムの光学品質の劣化が回避される。
【００１１】
前記製造方法においては、支持体を幅手方向に複数の部分に区画し、各部分毎に独立して冷却することが好ましい。支持体の幅手方向の温度分布に応じたより精度のよい温度調節が可能となり、結果として、支持体の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜の幅手方向の温度分布の均一化、製造された光学フィルムの光学品質の劣化の回避が、より一層確実に達成されるからである。
【００１２】
前記製造方法においては、流延膜の幅手方向の端部（側縁部）に対応する支持体の部分を流延膜の幅手方向の中央部に対応する支持体の部分よりも低い温度に冷却することが好ましい。前述したように、支持体及び流延膜の側縁部が中央部よりも高温になるというパターンの幅手方向の温度ムラが発生した場合に、より一層効率よく、支持体の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜の幅手方向の温度分布の均一化、製造された光学フィルムの光学品質の劣化の回避が達成されるからである。
【００１３】
前記製造方法においては、支持体の幅手方向の温度差が±２℃以内となるように支持体を冷却することが好ましい。支持体の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜の幅手方向の温度分布の均一化が確実に図られ、その結果、実施例で説明されるように、製造された光学フィルムの光学品質の点で、優れた結果が確実に得られるからである。
【００１４】
本発明の光学フィルムの製造装置は、移動する支持体上にダイスから樹脂溶液を流延させて流延膜を形成させる工程（流延工程）が行われる光学フィルムの製造装置であって、ダイスよりも支持体の移動方向の上流側の支持体を冷却する冷却装置が備えられ、この冷却装置は、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って支持体を冷却し、前記工程中は前記冷却装置が作動されることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、前記光学フィルムの製造方法と同様、溶液流延法において、流延工程中は、ダイスよりも上流側にある支持体が、少なくとも流延膜が形成される幅に亘って冷却されるため、流延膜の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、たとえ高速生産されても、製造された光学フィルムの光学品質の劣化が回避される。
【００１６】
本発明の光学フィルムは、前記製造方法又は前記製造装置により製造されたことを特徴とする。この光学フィルムは、流延膜の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この光学フィルムは、高速生産されても、また広幅であっても、高品質なものである。
【００１７】
本発明の偏光板は、前記光学フィルムを少なくとも一方の面に有することを特徴とする。この偏光板は、保護フィルムとして用いている光学フィルムが、流延膜の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この偏光板は、大型であっても高品質なものである。
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いたことを特徴とする。この液晶表示装置は、偏光板の保護フィルムとして用いている光学フィルムが、流延膜の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この液晶表示装置は、大型であっても高品質なものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、溶液流延法において、流延膜の温度ムラを十分抑制し、たとえ高速生産されても、製造された光学フィルムの光学品質の劣化を回避する対策が提供される。その結果、幅手方向の光学ムラが抑制された高品質な光学フィルムが得られ、この光学フィルムを用いた偏光板、液晶表示装置が得られる。本発明は、高速生産されても、また広幅であっても、高品質を維持した光学フィルムの製造、ひいては液晶表示装置の大型化に寄与し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光学フィルムの製造装置の概略構成図である。
【図２】図１の光学フィルムの製造装置の要部拡大側面図であり、（ａ）は冷却装置が冷風ブロアであるもの、（ｂ）は冷却装置が冷却ロールであるものである。
【図３】図１の光学フィルムの製造装置の要部拡大平面図であり、（ａ）は冷却装置を１列備えたもの、（ｂ）は冷却装置を２列備えたものである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光学フィルムの製造装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
＜光学フィルムの製造装置＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学フィルムの製造装置１の概略構成図である。この光学フィルムの製造装置１は、溶液流延法により光学フィルムを製造するものであって、流延装置１０、延伸装置２０、乾燥装置３０、及び巻取装置４０を有する。
【００２３】
流延装置１０は、ダイス１１、支持体である無端ベルト１２、剥離ロール１３、及び冷却装置１４を備える。ダイス１１は、原料の樹脂を溶媒に溶解し、必要に応じて、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種の添加剤を加えて調製された樹脂溶液（ドープ）５１を吐出し、移動（走行）する無端ベルト１２上に流延させて流延膜（ウェブ）５２を形成させる（流延工程）。無端ベルト１２は、一対のロール１２ａ，１２ａ間に巻き掛けられ、図中の矢印方向に走行することにより、形成された流延膜５２を搬送する。流延膜５２は、この搬送中に、温風が吹き付けられる等して、無端ベルト１２上で所望の残留溶媒量となるまで乾燥される。剥離ロール１３は、搬送されてきた流延膜５２を無端ベルト１２から剥離し、剥離した流延膜５２（樹脂フィルム５３）を延伸装置２０に送る。冷却装置１４は、後述するように、流延膜５２が剥離された後、樹脂溶液５１が流延される前の、無端ベルト１２が全面的に露出している期間中に、無端ベルト１２を少なくとも流延膜５２が形成される幅に亘って冷却する。なお、図１では、冷却装置１４として冷風ブロアが示されているが、これは本実施形態において例示に過ぎず、後述するように、例えば冷却ロール等であっても構わない。
【００２４】
なお、ダイス１１の上流側であって冷却装置１４の下流側（本実施形態において、「上流」、「下流」とは、無端ベルト１２の移動方向（図１の矢印参照）に関していう。以下同じ。）に減圧チャンバを備えてもよい。減圧チャンバは、流延リボンＲ（ダイス１１から吐出された樹脂溶液５１が無端ベルト１２の上に接地するまでの部分：図２参照）の上流側の空間を減圧することにより、無端ベルト１２の移動に伴い発生する同伴風（無端ベルト１２に引き摺られて移動する無端ベルト１２上の空気の層）を吸引排除し、流延リボンＲのバタツキを抑えるものである。
【００２５】
延伸装置２０は、剥離された流延膜５２である樹脂フィルム５３を、例えば搬送ロール等の各種の搬送手段で搬送しつつ、クリップテンターやピンテンター等を用いて、長手方向（搬送方向（Machine Direction：ＭＤ方向））及び／又は幅手方向（搬送方向と直交する方向（Transverse Direction：ＴＤ方向））に延伸する。
【００２６】
乾燥装置３０は、延伸された樹脂フィルム５３を搬送しつつ所定温度に加温して溶媒を蒸発させる。
【００２７】
巻取装置４０は、乾燥された樹脂フィルム５３を光学フィルムとしてロール状に巻き取る。
【００２８】
なお、本実施形態では、光学フィルムとして、セルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂（以下、単に、セルロースエステルという場合がある）を含む光学フィルム（すなわちセルローストリアセテートフィルム又はセルロースエステルフィルム）が製造される。もっとも、これに限らず、例えば、アクリル樹脂とセルロースエステル樹脂とを含む光学フィルムが製造されてもよい。
【００２９】
［ダイス］
ダイス１１から吐出される樹脂溶液は、例えば、セルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂を、該セルロースエステル樹脂の良溶媒を含む溶媒に、溶解釜を用いて溶解することにより調製される。樹脂溶液中のセルロースエステル樹脂の含有量は、例えば１５〜３０質量％であることが好ましい。
【００３０】
セルロースエステル樹脂の溶解には、常圧で行う方法、溶媒の沸点以下で行う方法、溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、特開平９−９５５４４号公報、特開平９−９５５５７号公報又は特開平９−９５５３８号公報に記載されるように、冷却溶解法で行う方法、特開平１１−２１３７９号公報に記載されるように高圧で行う方法等、種々の溶解方法を用いることができる。これらのうちでは、溶媒の沸点以上で加圧して行う方法が好ましい。
【００３１】
樹脂が溶媒に溶解された後、樹脂溶液は、濾材で濾過され、かつ脱泡される。濾過は、捕集粒子径が０．５〜５μｍで、濾水時間が１０〜２５ｓｅｃ／１００ｍｌの濾材を用いることが好ましい。
【００３２】
樹脂溶液は、例えば加圧型定量ギヤポンプ等の送液ポンプによりダイス１１に送られる。ダイス１１は、吐出口の形状が調整可能なものが好ましい。また、流延膜５２の膜厚を均一にし易い加圧ダイスが好ましい。加圧ダイスとしては、コートハンガーダイスやＴダイス等があり、いずれも好ましく用いられる。製膜速度を上げるために、加圧ダイスを２基以上並べて配設し、樹脂溶液を分割して吐出してもよい。
【００３３】
ダイス１１から樹脂溶液を吐出する吐出速度は、無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度との兼ね合いや生産性等を考慮して、例えば、５０ｍ／分〜２００ｍ／分程度であることが好ましい。
【００３４】
［無端ベルト］
無端ベルト１２は、表面（キャスト面）が鏡面仕上げされた金属製のベルトである。無端ベルト１２は、流延膜５２の剥離性の観点から、例えばステンレス鋼製が好ましい。無端ベルト１２の幅（全幅）は、光学フィルムの広幅化に寄与し、保護フィルムや偏光板ひいては液晶表示装置の大型化に寄与し得る観点から、例えば、２４００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度が好ましい。ダイス１１によって流延される流延膜５２の幅（流延幅）は、無端ベルト１２の幅を有効活用する観点から、無端ベルト１２の幅（全幅）に対して８０〜９９％の幅が好ましく、例えば、２０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度である。
【００３５】
このように、本実施形態では、流延膜５２は無端ベルト１２よりも狭い幅に流延される。そのため、無端ベルト１２の幅手方向の端部（側縁部）が流延膜５２で覆われずに露出し、流延膜５２を無端ベルト１２上で乾燥させるための温風やヒータの熱が無端ベルト１２の側縁部に直接当たり、無端ベルト１２の側縁部が中央部よりも高温になる。このような無端ベルト１２の幅手方向の温度ムラの結果、無端ベルト１２上に樹脂溶液５１が流延されて形成される流延膜５２の温度が側縁部において中央部よりも高くなり、流延膜５２の幅手方向に温度ムラが発生する。そして、この流延膜５２の幅手方向の温度ムラに起因して、製造された光学フィルム５３の幅手方向に光学ムラが生じる可能性がある。
【００３６】
無端ベルト１２は、ロール１２ａ，１２ａの回動により上側走行部及び下側走行部がそれぞれ反対方向に水平移動し、上側走行部の始端部にダイス１１から流延された流延膜５２を下側走行部から上側走行部への湾曲移行部の途中まで搬送する。流延膜５２は、この搬送中に、無端ベルト１２上である程度まで乾燥される。この乾燥は、一般には、例えば、無端ベルト１２の上方から温風を吹き付けて加温する方法、無端ベルト１２の裏面に温風を吹き付けて加温する方法、無端ベルト１２の上方にヒータを配置して加温する方法、無端ベルト１２の裏面にヒータを配置して加温する方法等によって行われ、必要に応じて適宜選択し、組み合わせることが可能である。
【００３７】
乾燥の際の流延膜５２の温度は、溶媒の蒸発に要する時間や搬送速度や生産性等を考慮して、−５〜７０℃が好ましく、０〜６０℃がより好ましい。流延膜５２の温度が高すぎると、流延膜５２が発泡したり、流延膜５２の平面性が劣化する傾向がある。
【００３８】
温風を吹き付ける場合、その風圧は、溶媒蒸発の均一性等を考慮して、５〜５０００Ｐａであることが好ましい。温風の温度は、一定の温度で乾燥してもよいし、無端ベルト１２の走行方向に数段階の温度に分けて吹き付けてもよい。温風の温度は、例えば３０〜６５℃程度が好ましい。
【００３９】
無端ベルト１２の上に流延膜５２を形成した後、無端ベルト１２から流延膜５２を剥離するまでの時間は、作製する光学フィルムの膜厚、使用する溶媒によっても異なるが、無端ベルト１２からの剥離性を考慮して、０．１〜５分間の範囲であることが好ましい。
【００４０】
無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度Ｖ１は、光学フィルムの高速生産に寄与し得る観点から、例えば、５０ｍ／分〜２００ｍ／分程度であることが好ましい。また、ダイス１１からの樹脂溶液５１の吐出速度Ｖ２に対する、無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度Ｖ１の比（Ｖ１／Ｖ２：ドラフト比）は、０．８〜２．０程度であることが好ましい。ドラフト比がこの範囲内であると、安定して流延膜５２を形成させることができる。一方、ドラフト比が大き過ぎると、流延リボンＲが無端ベルト１２に引っ張られることにより、いわゆるネックインと呼称される現象が発生し易くなる。
【００４１】
［剥離ロール］
剥離ロール１３は、乾燥された流延膜５２を無端ベルト１２から剥離する。この剥離時の剥離張力は、５０〜１０００Ｎ／ｍの範囲が好ましい。また、剥離時の流延膜５２の残留溶媒量は、無端ベルト１２からの剥離性、剥離後の搬送性、製造される光学フィルムの物理特性等を考慮して、３０〜２００質量％であることが好ましい。
【００４２】
ここで、残留溶媒量は、次式で定義される。
残留溶媒量（％）＝｛（流延膜の加熱処理前の質量−流延膜の加熱処理後の質量）／流延膜の加熱処理後の質量｝×１００
なお、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、１１５℃で１時間の加熱処理である。
【００４３】
［延伸装置］
延伸装置２０は、無端ベルト１２から剥離された流延膜５２である樹脂フィルム５３の幅手方向の両端部をクリップテンターやピンテンター等で把持して樹脂フィルム５３を長手方向（ＭＤ方向）及び／又は幅手方向（ＴＤ方向）に延伸する。
【００４４】
ここでの樹脂フィルム５３のＴＤ方向の延伸率は、０〜５０％程度であることが好ましい。一般に、延伸率を高くすると、光学フィルムの光学値が不均一になり易い。しかし、ここでの樹脂フィルム５３のＴＤ方向の延伸率を０〜５０％とすると、光学フィルムの光学値が不均一になることを抑制できる。したがって、光学値が均一で、かつ広幅の光学フィルムを得ることができる。また、光学フィルムの幅が広いと、大型の液晶表示装置への使用、偏光板加工時のフィルムの使用効率、生産効率の点からも好ましい。
【００４５】
ここで、ＴＤ方向の延伸率は、次式で定義される。
ＴＤ方向の延伸率（％）＝｛（フィルムの所定位置における延伸後の幅手方向の長さ−フィルムの所定位置における延伸前の幅手方向の長さ）／フィルムの所定位置における延伸前の幅手方向の長さ｝×１００
なお、フィルムの幅手方向の長さは、Ｃ型ＪＩＳ１級の鋼製スケールで測定した値である。
【００４６】
また、ＭＤ方向の延伸率は、次式で定義される。
ＭＤ方向の延伸率（％）＝｛（延伸後のフィルムの搬送速度−延伸前のフィルムの搬送速度）／延伸前のフィルムの搬送速度｝×１００
【００４７】
［乾燥装置］
乾燥装置３０は、複数の搬送ロールを備え、そのロール間を樹脂フィルム５３を蛇行状に通過させる間に樹脂フィルム５３を乾燥させる。その際、加熱空気、赤外線等を単独で用いて乾燥してもよいし、加熱空気と赤外線とを併用して乾燥してもよい。簡便さの点から加熱空気を用いることが好ましい。乾燥温度としては、樹脂フィルム５３の残留溶媒量により、好適温度が異なるが、乾燥時間、収縮ムラ、伸縮量の安定性等を考慮し、５〜２００℃の範囲で残留溶媒量により適宜選択して決めればよい。また、一定の温度で乾燥してもよいし、例えば２〜４段階の温度に分けて、数段階の温度に分けて乾燥してもよい。
【００４８】
［巻取装置］
巻取装置４０は、延伸装置２０で延伸させ、乾燥装置３０で乾燥させた樹脂フィルム５３を必要量の長さに巻き芯に巻き取る。なお、巻き取る際の温度は、巻き取り後の収縮による擦り傷や巻き緩み等を防止するために、室温（例えば２０℃等）まで冷却することが好ましい。巻き取りに使用する機器は、特に限定なく使用でき、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等の巻き取り方法で巻き取ることができる。
【００４９】
ここで巻き取る光学フィルムの幅は、例えば、１０００ｍｍ〜３０００ｍｍであることが好ましい。このような広幅の光学フィルムは、大型の液晶表示装置への使用、偏光板加工時のフィルムの使用効率、生産効率の点から好ましい。また、光学フィルムの膜厚は、偏光板や液晶表示装置の薄型化（薄膜化）や、フィルムの生産安定化等に寄与し得る観点から、例えば、５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。ここで、膜厚とは、平均膜厚のことであり、例えば、東京精密社製の膜厚測定器ＤＨ−１５０や、ミツトヨ社製の接触式膜厚計等を用いて、光学フィルムの長手方向及び幅手方向に２０〜２００箇所、膜厚を測定し、その測定値の平均値を膜厚として示した値である。
【００５０】
また、光学フィルムの幅手方向及び長手方向の膜厚偏差は、光学フィルムの良好な平面性が確実に維持されて、光学フィルムの光学特性がより一層優れるという観点から、０．１μｍ〜１．５μｍであることが好ましい。
【００５１】
＜本実施形態の特徴＞
図２は、図１に示した光学フィルムの製造装置１の要部拡大側面図、図３は、要部拡大平面図である。図２、図３は、無端ベルト１２の上側走行部の始端部付近（ダイス１１周辺）を拡大して示している。なお、図２（ａ）は冷却装置１４が冷風ブロアである場合、図２（ｂ）は冷却装置１４が冷却ロールである場合を示し、図３（ａ）は冷却装置１４を無端ベルト１２の移動方向に１列備えた場合、図３（ｂ）は冷却装置１４を無端ベルト１２の移動方向に２列備えた場合を示している。
【００５２】
図２、図３に示すように、ダイス１１の上流側に冷却装置１４が備えられている。なお、前述したように、ダイス１１の上流側に減圧チャンバが備えられる場合は、冷却装置１４はさらに減圧チャンバの上流側に備えられる。冷却装置１４は、流延工程中は作動されて、ダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２を冷却する。冷却装置１４は、剥離ロール１３の下流側に備えられ、流延膜５２が剥離ロール１３で剥離された後、樹脂溶液５１が流延される前の、無端ベルト１２が全面的に露出している期間中に、無端ベルト１２を冷却する。冷却装置１４は、少なくとも流延膜５２が形成される幅に亘って無端ベルト１２を冷却する。
【００５３】
この構成によれば、溶液流延法において、流延工程中は、ダイス１１よりも上流側にある無端ベルト１２が、少なくとも流延膜５２が形成される幅に亘って冷却される。そのため、無端ベルト１２は、少なくとも流延膜５２が形成される幅手方向の部分が、流延膜５２が実際に形成される前に予め冷却され、幅手方向の温度ムラが抑制される。したがって、流延膜５２は、予め冷却されて温度ムラが抑制された無端ベルト１２の上に樹脂溶液５１が流延されることにより形成される。その結果、流延膜５２の幅手方向に温度ムラが発生することが十分抑制され、製造された光学フィルム５３の幅手方向に光学ムラが生じる問題が回避される。
【００５４】
しかも、流延膜５２が剥離された後、樹脂溶液５１が流延される前の、無端ベルト１２が全面的に露出している期間中に無端ベルト１２が冷却されるので、無端ベルト１２のみが効率よく冷却される。その結果、たとえ高速生産によって無端ベルト１２の移動速度が速くても、無端ベルト１２は十分冷却され、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布が均一化される。よって、このような無端ベルト１２上に形成された流延膜５２もまた幅手方向の温度分布が均一化され、たとえ高速生産されても、製造された光学フィルム５３の光学品質の劣化が回避される。
【００５５】
冷却装置１４による冷却温度は、冷却しようとする無端ベルト１２の温度（冷却前ベルト温度）にも依存するが、冷却しようとする無端ベルト１２の温度よりも１〜１０℃低い温度が好ましく、３〜７℃低い温度がより好ましい。冷却温度が低過ぎると、無端ベルト１２の温度が低くなり過ぎ、樹脂溶液５１が流延されるときに受ける温度（例えば３０℃等）や、無端ベルト１２上での温風やヒータによる流延膜５２の乾燥温度（例えば６０℃や７０℃等）との差が大きくなり過ぎて、高温・低温の繰り返しにより、無端ベルト１２の疲労破壊が促進される（例えば金属製の無端ベルト１２の溶接部が仮想金属ヒートショックに陥る）可能性がある。逆に、冷却温度が高過ぎると、無端ベルト１２の冷却ないし幅手方向の温度ムラの抑制が不十分となる可能性がある。また、その結果、無端ベルト１２の移動に伴い発生する同伴風の温度が高くなり、同伴風が流延リボンＲに衝突したときに、相対的に高温でエネルギーが高い同伴風が衝突することとなり、流延膜５２に同伴風の泡の巻き込みが発生する。そして、この泡の巻き込みに起因して、流延膜５２の剥離時に剥離張力が流延膜５２の幅手方向に均一に作用せず、流延膜５２の無端ベルト１２からの剥離性が低下する可能性もある。冷却装置１４による冷却温度の具体的数値としては、例えば、−５０℃〜２２℃や、−２０℃〜１８℃、−２０℃〜１６℃、−２０℃〜１２℃等が挙げられる。
【００５６】
図２（ａ）に示すように、冷却装置１４として冷風ブロアが無端ベルト１２の表面（キャスト面）側に配置されている場合は、無端ベルト１２のキャスト面に冷風が直接吹き付けられ、無端ベルト１２が効率よく冷却される。吹き付ける気体の種類は特に限定されない。毒性や危険性が低いもの、反応性に乏しいもの等が好ましい。例えば、空気、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素等が挙げられる。
【００５７】
図２（ｂ）に示すように、冷却装置１４として冷却ロールが無端ベルト１２の裏面（反キャスト面）側に配置されている場合は、無端ベルト１２の反キャスト面に冷却ロールの周面が直接当接され、無端ベルト１２が効率よく冷却される。冷却ロールは、冷却ロールの内部通路に冷媒が流されることにより、冷却ロールの周面が冷却される。
【００５８】
冷却方法は特にこれらに限定されない。例えば、冷風ブロアを無端ベルト１２の裏面側に配置して、無端ベルト１２の裏面に冷風を吹き付けてもよい。ただし、冷却ロールを無端ベルト１２のキャスト面側に配置して、無端ベルト１２のキャスト面に冷却ロールの周面を当接することは避けたほうが好ましい。無端ベルト１２のキャスト面に傷がついて、製品としての光学フィルムに問題が生じる（例えば傷の形状がフィルム表面に転写されてしまう）可能性があるからである。
【００５９】
いずれの場合も、冷却装置１４による冷却範囲は、流延膜５２が形成される幅と同じかそれ以上とする。例えば、冷風ブロアの場合は、無端ベルト１２の幅手方向に延びる長尺の冷風吹き出し口が冷風ブロアの下面に形成され、冷風吹き出し口は、無端ベルト１２の幅手方向における長さがダイス１１の樹脂溶液吐出口と同じかそれ以上である。冷却ロールの場合は、冷却ロールが無端ベルト１２の幅手方向に延びるように配置され、冷却ロールないし冷却ロールの周面は、無端ベルト１２の幅手方向における長さがダイス１１の樹脂溶液吐出口と同じかそれ以上である。
【００６０】
冷却装置１４は、ダイス１１の上流側に配置されていればよく（さらに剥離ロール１３の下流側に配置されていればよく）、剥離ロール１３の直下流からダイス１１の直上流までの間に、１つ又は２つ以上、部分的に又は連続的に配置することができる。
【００６１】
冷却装置１４で冷却しようとする無端ベルト１２の温度（冷却前ベルト温度）は、非接触的に測定することが好ましい。冷却前ベルト温度は、例えば、非接触温度計（赤外線サーモグラフィ「ＦＳＶ」シリーズ）等を用いて測定することができる。冷却しようとする無端ベルト１２の温度とは、冷却装置１４よりも上流側の無端ベルト１２の温度であり、例えば、流延膜５２が剥離ロール１３で剥離された直後の無端ベルト１２の温度である。
【００６２】
本実施形態においては、例えば、流延膜５２が剥離ロール１３で剥離された直後の無端ベルト１２の温度を測定し、測定された温度（冷却前ベルト温度）よりも低い温度を冷却温度に設定し、設定した冷却温度でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２を冷却装置１４で冷却する。具体的には、冷却装置１４が冷風ブロアである場合は、設定した冷却温度の冷風を無端ベルト１２に吹き付ける。冷却装置１４が冷却ロールである場合は、設定した冷却温度に周面を冷却した冷却ロールの周面を無端ベルト１２に当接する。冷却温度の設定は、例えば、一定時間が経過する毎に更新すればよい。例えば、無端ベルト１２の温度を５分間隔で１２回測定し、測定値の平均値に基いて冷却温度を設定することができる。この場合は、１時間毎に冷却温度を更新することになる。
【００６３】
本実施形態において留意すべきことの１つは、冷却装置１４による冷却方法が何であるかを問わず、たとえ高速生産によって無端ベルト１２の移動速度が速くても、ダイス１１から樹脂溶液５１が流延されて無端ベルト１２上に流延膜５２が形成されるまでに、無端ベルト１２の幅手方向の温度ムラが抑制され、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布が均一化されるように、無端ベルト１２を冷却することである。本実施形態においては、そのような観点から、冷却装置１４による冷却温度や、無端ベルト１２の移動方向における冷却装置１４とダイス１１との距離等が、冷却しようとする無端ベルト１２の温度（冷却前ベルト温度）等に基いて定められる。
【００６４】
本実施形態においては、無端ベルト１２を幅手方向に複数の部分に区画し、各部分毎に独立して冷却する。これにより、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布に応じたより精度のよい温度調節が可能となり、結果として、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜５２の幅手方向の温度分布の均一化、製造された光学フィルム５３の光学品質の劣化の回避が、より一層確実に達成される。
【００６５】
具体的には、図３（ａ）に示すように、冷却装置１４を幅手方向に複数の部分（図例では７つの部分）に区画し、各部分毎に独立して冷却温度が設定可能に構成する。冷却装置１４の各部分は無端ベルト１２の各部分と１対１に対応している。この場合、冷却装置１４の隣接する各部分の境界部分において冷却が不十分となる「冷却抜け」が生じる可能性がある。そのような場合は、図３（ｂ）に示すように、１列目の冷却装置１４ａに加えて、２列目の冷却装置１４ｂを無端ベルト１２の幅手方向にずらして配置し、１列目の冷却装置１４で「冷却抜け」が生じる可能性がある部分を２列目の冷却装置１４ｂで確実に冷却する。この場合、２列目の冷却装置１４ｂの冷却温度は、「冷却抜け」が生じる可能性がある部分を挟む両側の１列目の冷却装置１４ｂの冷却温度の中間の温度とする。なお、図３では、冷却装置１４として冷風ブロアが示されているが、これは単なる例示に過ぎず、例えば冷却ロール等であっても冷風ブロアの場合に準じて同様である。
【００６６】
無端ベルト１２を幅手方向に複数の部分に区画する場合の各部分の長さ（無端ベルト１２の幅手方向における長さ）は、無端ベルト１２の幅にも依存するが、例えば、無端ベルトの幅（全幅）が２４００ｍｍで、２０の部分に等しく区画する場合は、各部分の長さは１２０ｍｍとなる。無端ベルト１２ないし冷却装置１４の各部分の長さの具体的数値としては、例えば、３０〜１８００ｍｍや、３０〜１０００ｍｍ、３０〜８００ｍｍ、３０〜３００ｍｍ等が挙げられる。
【００６７】
本実施形態においては、流延膜５２の幅手方向の端部（側縁部）に対応する無端ベルト１２の部分を、流延膜５２の幅手方向の中央部に対応する無端ベルト１２の部分よりも低い温度に冷却する。これにより、無端ベルト１２及び流延膜５２の側縁部が中央部よりも高温になるというパターンの幅手方向の温度ムラが発生した場合に、より一層効率よく、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜５２の幅手方向の温度分布の均一化、製造された光学フィルム５３の光学品質の劣化の回避が達成される。
【００６８】
流延膜５２の幅手方向の端部（側縁部）としては、例えば、流延膜５２を幅手方向に２０の部分に等しく区画した場合における左右両端部の各１つの部分とすることができる。この場合は、流延膜５２の幅手方向における側縁部と中央部との割合が１：９となる。ただし、これに限られず、状況に応じて、流延膜５２の幅手方向における側縁部と中央部との割合を２：８や３：７等としても構わない。
【００６９】
なお、流延膜５２の側縁部に対応する無端ベルト１２の部分が流延膜５２の中央部に対応する無端ベルト１２の部分よりも低い温度となったか否かは、冷却装置１４よりも下流側でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２の温度（冷却後ベルト温度）を測定することにより知ることができる。冷却装置１４よりも下流側でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２の温度（冷却後ベルト温度）は、非接触的に測定することが好ましい。冷却後ベルト温度は、例えば、非接触温度計（赤外線サーモグラフィ「ＦＳＶ」シリーズ）等を用いて測定することができる。
【００７０】
本実施形態においては、無端ベルト１２の幅手方向の温度差が±２℃以内となるように無端ベルト１２を冷却する。これにより、無端ベルト１２の幅手方向の温度分布の均一化、流延膜５２の幅手方向の温度分布の均一化が確実に図られ、その結果、製造された光学フィルム５３の光学品質の点で、優れた結果が確実に得られる。
【００７１】
なお、無端ベルト１２の幅手方向の温度差が±２℃以内となったか否かは、冷却装置１４よりも下流側でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２の温度（冷却後ベルト温度）を測定することにより知ることができる。冷却装置１４よりも下流側でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２の温度（冷却後ベルト温度）は、非接触的に測定することが好ましい。冷却後ベルト温度は、例えば、非接触温度計（赤外線サーモグラフィ「ＦＳＶ」シリーズ）等を用いて測定することができる。
【００７２】
＜光学フィルムの製造方法＞
以上のような構成の光学フィルムの製造装置１を用いることにより、移動する無端ベルト１２上にダイス１１から樹脂溶液５１を流延させて流延膜５２を形成させる工程（流延工程）を有する光学フィルム５３の製造方法であって、流延工程中は、ダイス１１よりも無端ベルト１２の移動方向の上流側の無端ベルト１２を、少なくとも流延膜５２が形成される幅に亘って冷却する、光学フィルム５３の製造方法が実施され得る。
【００７３】
そして、そのような製造方法又は前記製造装置１によって製造された光学フィルム５３は、流延膜５２の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜５２の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この光学フィルム５３は、高速生産されても、また広幅であっても、高品質なものである。
【００７４】
＜他の実施形態＞
図４を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、特徴部分のみ説明する。
【００７５】
図１〜図３に示した光学フィルムの製造装置１は、支持体として無端ベルト１２を用いたものであったが、これに代えて、図４に示すように、支持体としてドラム１５を用いた光学フィルムの製造装置１であってもよい。ドラム１５は、移動（回動）することにより、その周面上に形成された流延膜５２を搬送しながら乾燥させる。ドラム１５は、表面（キャスト面）が鏡面仕上げされた金属製のドラムが好ましい。ドラムは、流延膜５２の剥離性の観点から、例えばステンレス鋼製が好ましい。図例は、ダイス１１と冷却装置１４との間に減圧チャンバを備えない場合であるが、備えてもよい。そして、このような構成の光学フィルムの製造装置１において、前記のような冷却装置１４をダイス１１の上流側に備えるのである。
【００７６】
＜光学フィルム＞
前述したように、本実施形態では、代表例として、セルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂を含む光学フィルムが製造される。
【００７７】
前述したように、例えば溶解釜を用いて、セルロースエステル樹脂等からなる熱可塑性樹脂を、良溶媒及び貧溶媒の混合溶媒に溶解し、これに可塑剤や紫外線吸収剤等の添加剤を添加して樹脂溶液（ドープ）を調製する。
【００７８】
ついで、溶解釜で調整されたドープを、例えば加圧型定量ギヤポンプを通して、導管によって流延ダイス１１に送液し、無限に移送する例えば回転駆動ステンレス鋼製エンドレスベルト１２よりなる支持体上の流延位置に、流延ダイス１１からドープを流延する。
【００７９】
熱可塑性樹脂溶液（ドープ）として、例えばセルロースエステルを用いる場合、セルロースエステル溶液の固形分濃度は、１５〜３０質量％であるのが、好ましい。セルロースエステル溶液（ドープ）の固形分濃度が、１５質量％未満であれば、支持体上で充分な乾燥ができず、剥離時にドープ膜の一部が支持体上に残り、ベルト汚染につながるため、好ましくない。また固形分濃度が３０質量％を超えると、ドープ粘度が高くなり、ドープ調整工程でフィルター詰まりが早くなったり、支持体上への流延時に圧力が高くなり、押し出せなくなるため、好ましくない。
【００８０】
本実施形態の溶液流延製膜法による光学フィルムの製造方法においては、フィルム材料として、種々の樹脂を用いることができるが、中でもセルロースエステルが好ましい。
【００８１】
セルロースエステルは、セルロース由来の水酸基がアシル基などで置換されたセルロースエステルである。例えば、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレートなどのセルロースアシレートや、脂肪族ポリエステルグラフト側鎖を有するセルロースアセテートなどが挙げられる。中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、脂肪族ポリエステルグラフト側鎖を有するセルロースアセテートが好ましい。本発明の効果を阻害しない範囲であれば、その他の置換基が含まれていてもよい。
【００８２】
セルローストリアセテートの例としては、アセチル基の置換度が２．０以上、３．０以下であることが好ましい。置換度をこの範囲にすることで、良好な成形性が得られ、かつ所望の面内方向リタデーション（Ｒｏ）、及び厚み方向リタデーション（Ｒｔ）を得ることができるのである。アセチル基の置換度が、この範囲より低いと、位相差フィルムとしての耐湿熱性、特に湿熱下での寸法安定性に劣る場合があり、置換度が大きすぎると、必要なリタデーション特性が発現しなくなる場合がある。
【００８３】
ここで、面内方向リタデーション（Ｒｏ）は、次式で定義される。
面内方向リタデーション（Ｒｏ）＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ
なお、Ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、Ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｄは屈折率の測定点におけるフィルムの厚み（ｎｍ）である。
【００８４】
また、厚み方向リタデーション（Ｒｔ）は、次式で定義される。
厚み方向リタデーション（Ｒｔ）＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄ
なお、ｎｚはフィルムの厚み方向の屈折率である。
【００８５】
本実施形態において、面内方向リタデーション（Ｒｏ）は、例えば、自動複屈折率測定装置（王子計測機器社製の「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）を用いて、温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境下、波長５９０ｎｍで求めることができる。
【００８６】
本実施形態に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることができる。また、それらから得られたセルロースエステルは、それぞれ任意の割合で混合使用することができる。
【００８７】
本実施形態において、セルロースエステルの数平均分子量は、３００００〜３０００００の範囲が、得られるフィルムの機械的強度が強く好ましい。さらに５００００〜２０００００が好ましい。
【００８８】
本実施形態において、セルロースエステルには、種々の添加剤を配合することができる。
【００８９】
本実施形態による光学フィルムの製造方法において、上記セルロース誘導体に対して良好な溶解性を有する有機溶媒を良溶媒という。
【００９０】
良溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類の他、メチルセロソルブ、ジメチルイミダゾリノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルフォキシド、スルホラン、ニトロエタン、ジクロロメタン（塩化メチレン）、アセト酢酸メチルなどが挙げられるが、１，３−ジオキソラン、ＴＨＦ、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチル及びジクロロメタンが好ましい。
【００９１】
ドープには、上記有機溶媒の他に、１〜４０質量％の炭素原子数１〜４のアルコールを含有させることが好ましい。これらは、ドープを支持体に流延した後、溶媒が蒸発し始めてアルコールの比率が多くなることで、ウェブをゲル化させ、ウェブを丈夫にして、支持体から剥離することを容易にするゲル化溶媒として用いられたり、これらの割合が少ない時は非塩素系有機溶媒のセルロース誘導体の溶解を促進したりする役割もある。
【００９２】
炭素原子数１〜４の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、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルを挙げることができる。これらのうち、ドープの安定性に優れ、沸点も比較的低く、乾燥性も良く、かつ毒性がないことなどからエタノールが好ましい。これらの有機溶媒は、単独ではセルロース誘導体に対して溶解性を有しておらず、貧溶媒という。
【００９３】
このような条件を満たす好ましい高分子化合物であるセルロース誘導体を高濃度に溶解する溶媒として最も好ましい溶媒は塩化メチレン：エチルアルコールの比が９５：５〜８０：２０の混合溶媒である。あるいは、酢酸メチル：エチルアルコール６０：４０〜９５：５の混合溶媒も好ましく用いられる。
【００９４】
本実施形態におけるフィルムには、フィルムに加工性・柔軟性・防湿性を付与する可塑剤、フィルムに滑り性を付与する微粒子（マット剤）、紫外線吸収機能を付与する紫外線吸収剤、フィルムの劣化を防止する酸化防止剤等を含有させてもよい。
【００９５】
本実施形態において使用する可塑剤としては、特に限定はないが、フィルムにヘイズを発生させたり、フィルムからブリードアウトあるいは揮発しないように、セルロース誘導体や加水分解重縮合が可能な反応性金属化合物の重縮合物と、水素結合などによって相互作用可能である官能基を有していることが好ましい。
【００９６】
このような官能基としては、水酸基、エーテル基、カルボニル基、エステル基、カルボン酸残基、アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、スルホン酸残基、ホスホニル基、ホスホン酸残基等が挙げられるが、好ましくはカルボニル基、エステル基、ホスホニル基である。
【００９７】
このような可塑剤の例として、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、多価アルコールエステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤などを好ましく用いることができるが、特に好ましくは多価アルコールエステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤等の非リン酸エステル系可塑剤である。
【００９８】
多価アルコールエステルは、２価以上の脂肪族多価アルコールとモノカルボン酸のエステルよりなり、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有することが好ましい。
【００９９】
本実施形態に用いられる多価アルコールは、つぎの一般式（３）で表される。
【０１００】
一般式（３）：Ｒ１−（ＯＨ）ｎ
式中、Ｒ１はｎ価の有機基、ｎは２以上の正の整数を表わす。
【０１０１】
好ましい多価アルコールの例としては、例えば以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
好ましい多価アルコールの例としては、アドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ジブチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
【０１０３】
本実施形態の多価アルコールエステルに用いられるモノカルボン酸としては、特に制限はなく、公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いると透湿性、保留性を向上させる点で好ましい。
【０１０４】
好ましいモノカルボン酸の例としては、以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０５】
脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数１〜３２の直鎖または側鎖を有する脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数は１〜２０であることがさらに好ましく、１〜１０であることが特に好ましい。酢酸を含有させると、セルロース誘導体との相溶性が増すため好ましく、酢酸と他のモノカルボン酸を混合して用いることも好ましい。
【０１０６】
好ましい脂肪族モノカルボン酸の例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、２−エチル−ヘキサンカルボン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
【０１０７】
好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
【０１０８】
好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸等の安息香酸のベンゼン環にアルキル基を導入したもの、ビフェニルカルボン酸、ナフタリンカルボン酸、テトラリンカルボン酸等のベンゼン環を２個以上有する芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができるが、特に安息香酸が好ましい。
【０１０９】
多価アルコールエステルの分子量は、特に制限はないが、３００〜１５００であることが好ましく、３５０〜７５０であることが、さらに好ましい。分子量が大きい方が揮発し難くなるため好ましく、透湿性、セルロース誘導体との相溶性の点では、小さい方が好ましい。
【０１１０】
多価アルコールエステルに用いられるカルボン酸は１種類でもよいし、２種以上の混合であってもよい。また、多価アルコール中のＯＨ基は、全てエステル化してもよいし、一部をＯＨ基のままで残してもよい。
【０１１１】
グリコレート系可塑剤は、特に限定されないが、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有するグリコレート系可塑剤を、好ましく用いることができる。好ましいグリコレート系可塑剤としては、例えばブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート等を用いることができる。
【０１１２】
リン酸エステル系可塑剤では、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等を用いることができるが、本実施形態では、リン酸エステル系可塑剤を実質的に含有しないことが好ましい。
【０１１３】
ここで、「実質的に含有しない」とは、リン酸エステル系可塑剤の含有量が１質量％未満、好ましくは０．１質量％であり、特に好ましいのは添加していないことである。
【０１１４】
これらの可塑剤は、単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【０１１５】
可塑剤の使用量は、１〜２０質量％が好ましい。６〜１６質量％がさらに好ましく、特に好ましくは８〜１３質量％である。可塑剤の使用量が、セルロース誘導体に対して１質量％未満では、フィルムの透湿度を低減させる効果が少ないため、好ましくなく、２０質量％を越えると、フィルムから可塑剤がブリードアウトし、フィルムの物性が劣化するため、好ましくない。
【０１１６】
本実施形態におけるセルロース誘導体には、滑り性を付与するために、マット剤等の微粒子を添加するのが好ましい。微粒子としては、無機化合物の微粒子または有機化合物の微粒子が挙げられる。
【０１１７】
無機化合物の微粒子の例としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化錫等の微粒子が挙げられる。この中では、ケイ素原子を含有する化合物の微粒子であることが好ましく、特に二酸化ケイ素微粒子が好ましい。二酸化ケイ素微粒子としては、例えば日本アエロジル株式会社製のアエロジル２００、２００Ｖ、３００、９７２、９７２Ｖ、９７４、２０２、８１２，８０５、ＯＸ５０、ＴＴ６００などが挙げられる。
【０１１８】
有機化合物の微粒子の例としては、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素化合物樹脂、ウレタン樹脂等の微粒子が挙げられる。
【０１１９】
微粒子の１次粒径は、特に限定されないが、最終的にフィルム中での平均粒径は、０．０５〜５．０μｍ程度が好ましい。さらに好ましくは、０．１〜１．０μｍである。
【０１２０】
微粒子の平均粒径は、セルロースエステルフィルムを電子顕微鏡や光学顕微鏡で観察した際に、フィルムの観察場所における、粒子の長軸方向の長さの平均値を指す。フィルム中で観察される粒子であれば、１次粒子であっても、１次粒子が凝集した２次粒子であってもよいが、通常観察される多くは２次粒子である。
【０１２１】
測定方法の一例としては、１つのフィルムにつき、ランダムに１０箇所の垂直断面写真を撮影し、各断面写真について、長軸長さが、０．０５〜５μｍの範囲にある１００μｍ２中の粒子個数をカウントする。このときカウントした粒子の長軸長さの平均値を求め、１０箇所の平均値を平均した値を平均粒径とする。
【０１２２】
微粒子の場合は、１次粒径、溶媒に分散した後の粒径、フィルムに添加された粒径が変化する場合が多く、重要なのは、最終的にフィルム中で微粒子がセルロースエステルと複合し凝集して形成される粒径をコントロールすることである。
【０１２３】
ここで、微粒子の平均粒径が、５μｍを超えた場合は、ヘイズの劣化等が見られたり、異物として巻状態での故障を発生する原因にもなる。また、微粒子の平均粒径が、０．０５μｍ未満の場合は、フィルムに滑り性を付与するのが難しくなる。
【０１２４】
上記の微粒子は、セルロースエステルに対して、０．０４〜１．０質量％添加して使用される。好ましくは、０．０５〜０．８質量％、さらに好ましくは０．０５〜０．５質量％添加して使用される。微粒子の添加量が０．０４質量％未満では、フィルム表面粗さが平滑になりすぎて、摩擦係数の上昇によりブロッキングを発生する。微粒子の添加量が１．０質量％を超えると、フィルム表面の摩擦係数が下がりすぎて、巻き取り時に巻きズレが発生したり、フィルムの透明度が低く、ヘイズが高くなるため、液晶表示装置用フィルムとしての価値を持たなくなるので、上記の範囲が必須である。
【０１２５】
微粒子の分散は、微粒子と溶媒を混合した組成物を高圧分散装置で処理することが好ましい。高圧分散装置とは、微粒子と溶媒を混合した組成物を、細管中に高速通過させることで、高剪断や高圧状態など特殊な条件を作りだす装置である。
【０１２６】
高圧分散装置で処理することにより、例えば、管径１〜２０００μｍの細管中で装置内部の最大圧力条件が９８０Ｎ／ｃｍ２以上であることが好ましい。さらに好ましくは、装置内部の最大圧力条件が１９６０Ｎ／ｃｍ２以上である。またその際、最高到達速度が１００ｍ／ｓｅｃ以上に達するもの、伝熱速度が１００ｋｃａｌ／ｈｒ以上に達するものが、好ましい。
【０１２７】
上記のような高圧分散装置としては、例えばMicrofluidics Corporation社製の超高圧ホモジナイザー（商品名、マイクロフルイダイザー）あるいはナノマイザー社製ナノマイザーが挙げられ、他にもマントンゴーリン型高圧分散装置、例えばイズミフードマシナリ製ホモゲナイザーなどが挙げられる。
【０１２８】
本実施形態において、微粒子は、低級アルコール類を２５〜１００質量％含有する溶媒中で分散した後、セルロースエステル（セルロース誘導体）を溶媒に溶解したドープと混合し、該混合液を支持体上に流延し、乾燥して製膜することを特徴とするセルロースエステルフィルムを得る。
【０１２９】
ここで、低級アルコールの含有比率としては、好ましくは２５〜１００質量％、さらに好ましくは５０〜１００質量％である。
【０１３０】
また、低級アルコール類の例としては、好ましくはメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等が挙げられる。
【０１３１】
低級アルコール以外の溶媒としては、特に限定されないが、セルロースエステルの製膜時に用いられる溶媒を用いることが好ましい。
【０１３２】
微粒子は、溶媒中で１〜３０質量％の濃度で分散される。これ以上の濃度で分散すると、粘度が急激に上昇し、好ましくない。分散液中の微粒子の濃度としては、好ましく、５〜２５質量％、さらに好ましくは、１０〜２０質量％である。
【０１３３】
フィルムの紫外線吸収機能は、液晶の劣化防止の観点から、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルムなどの各種光学フィルムに付与されていることが好ましい。このような紫外線吸収機能は、紫外線を吸収する材料をセルロース誘導体中に含ませても良く、セルロース誘導体からなるフィルム上に紫外線吸収機能のある層を設けてもよい。
【０１３４】
本実施形態において、使用し得る紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平１０−１８２６２１号公報、特開平８−３３７５７４号公報に記載の紫外線吸収剤、特開平６−１４８４３０号公報に記載の高分子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。
【０１３５】
紫外線吸収剤としては、偏光子や液晶の劣化防止の観点から、波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れており、かつ液晶表示性の観点から、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。
【０１３６】
本実施形態において、有用な紫外線吸収剤の具体例としては、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔｅｒｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビス（４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔｅｒｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（直鎖及び側鎖ドデシル）−４−メチルフェノール、オクチル−３−〔３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル〕プロピオネートと２−エチルヘキシル−３−〔３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【０１３７】
また、紫外線吸収剤の市販品として、チヌビン１０９、チヌビン１７１、チヌビン３２６（いずれもＢＡＳＦジャパン社から商業的に入手し得る）を、好ましく使用できる。
【０１３８】
また、本実施形態において使用し得る紫外線吸収剤であるベンゾフェノン系化合物の具体例として、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニルメタン）等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【０１３９】
本実施形態において、これらの紫外線吸収剤の配合量は、セルロースエステル（セルロース誘導体）に対して、０．０１〜１０質量％の範囲が好ましく、さらに０．１〜５質量％が好ましい。紫外線吸収剤の使用量が少なすぎると、紫外線吸収効果が不充分の場合があり、紫外線吸収剤の多すぎると、フィルムの透明性が劣化する場合があるので、好ましくない。紫外線吸収剤は熱安定性の高いものが好ましい。
【０１４０】
また、本実施形態の光学フィルムに用いることのできる紫外線吸収剤は、特開平６−１４８４３０号公報及び特開２００２−４７３５７号公報に記載の高分子紫外線吸収剤（または紫外線吸収性ポリマー）を好ましく用いることができる。とりわけ特開平６−１４８４３０号公報に記載の一般式（１）、あるいは一般式（２）、あるいは特開２００２−４７３５７号公報に記載の一般式（３）（６）（７）で表される高分子紫外線吸収剤が、好ましく用いられる。
【０１４１】
酸化防止剤は、一般に、劣化防止剤ともいわれるが、光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルム中に含有させるのが好ましい。すなわち、液晶画像表示装置などが高湿高温の状態に置かれた場合には、光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルムの劣化が起こる場合がある。酸化防止剤は、例えばフィルム中の残留溶媒中のハロゲンやリン酸系可塑剤のリン酸などによりフィルムが分解するのを遅らせたり、防いだりする役割を有するので、フィルム中に含有させるのが好ましい。
【０１４２】
このような酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が好ましく用いられ、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、１，６−ヘキサンジオール−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレイト等を挙げることができる。特に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕が好ましい。また例えば、Ｎ，Ｎ′−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。
【０１４３】
これらの化合物の添加量は、セルロース誘導体に対して質量割合で１ｐｐｍ〜１．０質量％が好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがさらに好ましい。
【０１４４】
本実施形態において、最終的に製造された光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルムは、含水率としては０．１〜５％が好ましく、０．３〜４％がより好ましく、０．５〜２％であることがさらに好ましい。
【０１４５】
本実施形態において、最終的に製造された光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルムは、透過率が８８％以上であることが望ましく、さらに好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９２％以上である。
【０１４６】
本発明が対象とする光学フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の各種ディスプレイ、特に液晶ディスプレイに用いられる機能フィルムのことであり、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルムを含むものである。
【０１４７】
本実施形態に係る光学フィルムは、上記のような物性を満たしていれば、大型の液晶表示装置や屋外用途の液晶表示装置用の偏光板用保護フィルムとして特に好ましく用いることができる。
【０１４８】
＜偏光板＞
本実施形態に係る光学フィルムを偏光板用の透明保護フィルムとして用いる場合、偏光板は一般的な方法で作製することが出来る。本実施形態に係る光学フィルムの裏面側に粘着層を設け、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の少なくとも一方の面に貼り合わせることが好ましい。
【０１４９】
もう一方の面には本実施形態に係る光学フィルムを用いても、別の偏光板用保護フィルムを用いてもよい。例えば、市販のセルロースエステルフィルム（例えば、コニカミノルタタック  ＫＣ８ＵＸ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ８ＵＣＲ−３、ＫＣ８ＵＣＲ−４、ＫＣ８ＵＣＲ−５、ＫＣ８ＵＥ、ＫＣ４ＵＥ、ＫＣ４ＦＲ−３、ＫＣ４ＦＲ−４、ＫＣ４ＨＲ−１、ＫＣ８ＵＹ−ＨＡ、ＫＣ８ＵＸ−ＲＨＡ、以上コニカミノルタオプト（株）製）等が好ましく用いられる。
【０１５０】
偏光板の主たる構成要素である偏光子とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムで、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがある。
【０１５１】
偏光子は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。
【０１５２】
上記粘着層に用いられる粘着剤としては、粘着層の少なくとも一部分において２５℃での貯蔵弾性率が１．０×１０４Ｐａ〜１．０×１０９Ｐａの範囲である粘着剤が用いられていることが好ましく、粘着剤を塗布し、貼り合わせた後に種々の化学反応により高分子量体または架橋構造を形成する硬化型粘着剤が好適に用いられる。
【０１５３】
具体例としては、例えば、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、水性高分子−イソシアネート系粘着剤、熱硬化型アクリル粘着剤等の硬化型粘着剤、湿気硬化ウレタン粘着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤、シアノアクリレート系の瞬間粘着剤、アクリレートとペルオキシド系の２液型瞬間粘着剤等が挙げられる。
【０１５４】
上記粘着剤としては１液型であっても良いし、使用前に２液以上を混合して使用する型であっても良い。
【０１５５】
また上記粘着剤は有機溶媒を媒体とする溶媒系であってもよいし、水を主成分とする媒体であるエマルジョン型、コロイド分散液型、水溶液型等の水系であってもよいし、無溶媒型であってもよい。上記粘着剤液の濃度は、粘着後の膜厚、塗布方法、塗布条件等により適宜決定されれば良く、通常は０．１〜５０質量％である。
【０１５６】
本実施形態に係る偏光板は、偏光子と、前記偏光子の表面上に配置された透明保護フィルムとを備え、前記透明保護フィルムが、前記光学フィルムである。前記偏光子とは、入射光を偏光に変えて射出する光学素子である。
【０１５７】
前記偏光板としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素溶液中に浸漬して延伸することによって作製される偏光子の少なくとも一方の表面に、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて、前記光学フィルムを貼り合わせたものが好ましい。また、前記偏光子のもう一方の表面にも、前記光学フィルムを積層させてもよいし、別の偏光板用透明保護フィルムを積層させてもよい。この別の偏光板用透明保護フィルムとしては、例えば、市販のセルロースエステルフィルムとして、ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ８ＵＹ−ＨＡ、ＫＣ８ＵＸ−ＲＨＡ（以上、コニカミノルタオプト株式会社製）等が好ましく用いられる。あるいは、セルロースエステルフィルム以外の環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを用いてもよい。この場合は、ケン化適性が低いため、適当な接着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
【０１５８】
前記偏光板は、上述のように、偏光子の少なくとも一方の表面側に積層する保護フィルムとして、前記光学フィルムを使用したものである。その際、前記光学フィルムが位相差フィルムとして働く場合、光学フィルムの遅相軸が偏光子の吸収軸に実質的に平行または直交するように配置されていることが好ましい。
【０１５９】
また、前記偏光子の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが挙げられる。ポリビニルアルコール系偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものとがある。前記ポリビニルアルコール系フィルムとしては、エチレンで変性された変性ポリビニルアルコール系フィルムが好ましく用いられる。
【０１６０】
前記偏光子は、例えば、以下のようにして得られる。まず、ポリビニルアルコール水溶液を用いて製膜する。得られたポリビニルアルコール系フィルムを一軸延伸させた後染色するか、染色した後一軸延伸する。そして、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を施す。
【０１６１】
前記偏光子の膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、５〜３０μｍであることがより好ましく、５〜２０μｍであることがより好ましい。
【０１６２】
該偏光子の表面上に、セルロースエステル系樹脂フィルムを張り合わせる場合、完全ケン化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせることが好ましい。また、セルロースエステル系樹脂フィルム以外の樹脂フィルムの場合は、適当な粘着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
【０１６３】
上述のような偏光板は、透明保護フィルムとして、本実施形態に係る光学フィルムを用いることによって、この光学フィルムは、変形が充分に抑制されているので、例えば、液晶表示装置に適用した際に、コントラストの向上等の、液晶表示装置の高画質化を実現できる。また、偏光板の透明保護フィルムとして適用された光学フィルムは、湿度変化による寸法変化も抑制されているので、例えば、液晶表示装置に適用した際に、いわゆる、コーナーむらの発生も抑制できる。
【０１６４】
このように、本実施形態に係る偏光板は、偏光子と、前記偏光子を挟むように偏光子の両側に配置された２枚の透明保護フィルムとを備える偏光板であって、前記２枚の透明保護フィルムのうちの少なくとも一方が、前述の光学フィルムであることを特徴とする偏光板である。この偏光板は、保護フィルムとして用いている光学フィルムが、流延膜５２の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜５２の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この偏光板は、大型であっても高品質なものである。
【０１６５】
＜液晶表示装置＞
本実施形態に係る光学フィルムを液晶偏光板用保護フィルムとして貼合した偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた液晶表示装置を作製することが出来るが、特に大型の液晶表示装置やデジタルサイネージ等の屋外用途の液晶表示装置に好ましく用いられる。本実施形態に係る偏光板は、前記粘着層等を介して液晶セルに貼合する。
【０１６６】
本実施形態に係る偏光板は反射型、透過型、半透過型ＬＣＤまたはＴＮ型、ＳＴＮ型、ＯＣＢ型、ＨＡＮ型、ＶＡ型（ＰＶＡ型、ＭＶＡ型）、ＩＰＳ型（ＦＦＳ方式も含む）等の各種駆動方式のＬＣＤで好ましく用いられる。特に画面が３０型以上、特に３０型〜５４型の大画面の表示装置では、画面周辺部での白抜け等もなく、その効果が長期間維持される。
【０１６７】
また、色ムラ、ギラツキや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
【０１６８】
本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように配置された２枚の偏光板とを備え、前記２枚の偏光板のうち少なくとも一方が、前記偏光板である。なお、液晶セルとは、一対の電極間に液晶物質が充填されたものであり、この電極に電圧を印加することで、液晶の配向状態が変化され、透過光量が制御される。このような液晶表示装置は、本実施形態に係る偏光板を用いることによって、偏光板用の透明保護フィルムとして、変形が充分に抑制されている光学フィルムが用いられているので、コントラスト等が向上された、高画質な液晶表示装置となる。また、偏光板に、湿度変化による寸法変化が抑制された光学フィルムを透明保護フィルムとして備えたものを用いているので、いわゆる、コーナーむらの発生も抑制できる。
【０１６９】
このように、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように液晶セルの両側に配置された２枚の偏光板とを備える液晶表示装置であって、前記２枚の偏光板のうちの少なくとも一方が、前述の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置である。この液晶表示装置は、偏光板の保護フィルムとして用いている光学フィルムが、流延膜５２の幅手方向の温度ムラが十分抑制され、流延膜５２の幅手方向の温度分布が均一化されて製造されたものであり、良好な光学品質を有している。よって、この液晶表示装置は、大型であっても高品質なものである。
【実施例】
【０１７０】
以下、実施例を通して、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。
【０１７１】
＜試験１〜４＞
［セルロースエステル溶液（ドープ）の調製］
下記の原料を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解、濾過し、ドープを調製した。
【０１７２】
（ドープ組成）
・セルローストリアセテート（Ｍｎ＝１４８０００、Ｍｗ＝３１００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１）を１００質量部
・トリフェニルホスフェート（可塑剤）を８質量部
・エチルフタリルエチルグリコレート（可塑剤）を２質量部
・塩化メチレン（良溶媒）を４４０質量部
・エタノール（貧溶媒）を４０質量部
・チヌビン１０９（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・チヌビン１７１（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・アエロジル９７２Ｖ（マット剤、日本アエロジル社）を０．２質量部
【０１７３】
［セルロースエステルフィルムの製造］
図１に示した光学フィルムの製造装置１に類似の装置を用い、光学フィルムとしてのセルロースエステルフィルムを製造した。まず、下記の条件でドープをダイスから吐出し、支持体上に流延させた。その際、流延工程中は、冷風装置としての冷風ブロワから無端ベルトのキャスト面に冷風を直接吹き付けることによりダイスよりも上流側の無端ベルトを全幅に亘って冷却した。
【０１７４】
（流延条件）
・支持体：ステンレス鋼製無端ベルト
・支持体移動速度：１００ｍ／分
・ドープ温度：３０℃
・無端ベルトの幅：２４００ｍｍ
・流延膜の幅：２０００ｍｍ
・冷却装置：冷風ブロア
・冷風ブロアの冷風吹き出し口の長さ（無端ベルトの幅手方向における長さ）：２４００ｍｍ
・冷風種類：空気
【０１７５】
流延膜を幅手方向に２０の部分に等しく区画し、左右両端部の各１つの部分をそれぞれ流延膜の側縁部とした。流延膜の側縁部の長さ（流延膜の幅手方向における長さ）は１００ｍｍ、中央部の長さ（流延膜の幅手方向における長さ）は１８００ｍｍであった。
【０１７６】
また、無端ベルトを幅手方向に３つの部分に区画し、左右両端部の各１つの部分をそれぞれ無端ベルトの側縁部とした。無端ベルトの側縁部の長さ（無端ベルトの幅手方向における長さ）は３００ｍｍ、中央部の長さ（無端ベルトの幅手方向における長さ）は１８００ｍｍであった。そして、無端ベルトの側縁部を流延膜の側縁部に対応する無端ベルトの部分とし、無端ベルトの中央部を流延膜の中央部に対応する無端ベルトの部分とした。表１に、「左端」、「中央」、「右端」と記す。
【０１７７】
同様に、冷風ブロアを幅手方向に３つの部分に区画し、左右両端部の各１つの部分をそれぞれ冷風ブロアの側縁部とした。冷風ブロアの側縁部の長さ（無端ベルトの幅手方向における長さ）は３００ｍｍ、中央部の長さ（無端ベルトの幅手方向における長さ）は１８００ｍｍであった。そして、冷風ブロアの側縁部を無端ベルトの側縁部に対応する冷風ブロアの部分とし、冷風ブロアの中央部を無端ベルトの中央部に対応する冷風ブロアの部分とした。表１に、「左端」、「中央」、「右端」と記す。
【０１７８】
非接触温度計（赤外線サーモグラフィ「ＦＳＶ」シリーズ）を用いて、冷却前ベルト温度を、「左端」、「中央」、「右端」毎に、測定した。測定した冷却前ベルト温度よりも低い温度を、「左端」、「中央」、「右端」毎に、冷却温度に設定し、設定した冷却温度でダイス１１よりも上流側の無端ベルト１２を、「左端」、「中央」、「右端」毎に、冷風ブロアで冷却した。非接触温度計（赤外線サーモグラフィ「ＦＳＶ」シリーズ）を用いて、冷却後ベルト温度を、「左端」、「中央」、「右端」毎に、測定した。結果を表１に示す。
【０１７９】
支持体上に形成された流延膜（ウェブ）を、支持体の上方から４５℃の温風を１０ｍ／秒の風速で吹き付け、支持体の裏面に４０℃の温風を１０ｍ／秒の風速で吹き付けることにより、支持体上で乾燥させた後、剥離ロールで支持体から剥離した。剥離時のウェブの残留溶媒量は８０質量％であった。
【０１８０】
剥離した樹脂フィルムを搬送しつつ、第１乾燥装置を蛇行状に通過させて、８０℃で１分間乾燥させた。次に、延伸装置（２軸延伸テンター）を通過させて、１００℃の雰囲気下で、幅手方向（ＴＤ方向）に２５％の延伸率で延伸した。延伸時のウェブの残留溶媒量は３〜１０質量％であった。次に、第２乾燥装置を蛇行状に通過させて、１２５℃で乾燥させた。次に、２０℃に冷却し、巻取装置で巻き取ることにより、膜厚が５０μｍ、幅が２２００ｍｍの光学フィルム（セルロースエステルフィルム）を製造した。
【０１８１】
＜試験５＞
表１に示すように、冷風ブロアによる無端ベルトの冷却をしなかった他は、試験１〜４と同様にして光学フィルムを製造した。
【０１８２】
＜試験６〜１０＞
表２に示すように、ドープ温度を２０℃とした他は、試験１〜５と同様にして光学フィルムを製造した。
【０１８３】
＜評価方法＞
［剥離性］
支持体上から流延膜を剥離した後に支持体上に流延膜が残存しているか否かを目視で確認し、下記の基準で評価した。結果を表１、表２に示す。
【０１８４】
（評価基準）
◎：支持体表面を光源で照らしたときの反射光によっても流延膜の残存が確認されなかった。
○：支持体表面を目視観察したときは流延膜の残存が確認されなかったが、支持体表面を光源で照らしたときの反射光によって流延膜の残存が確認された。
×：支持体表面を目視観察したときに流延膜の残存が確認された。
【０１８５】
［幅手光学値］
製造した光学フィルムの遅相軸方向の屈折率（Ｎｘ）及び進相軸方向の屈折率（Ｎｙ）を、自動複屈折率測定装置（王子計測機器社製の「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）を用いて、温度２３℃、湿度５５％ＲＨの環境下、波長５９０ｎｍで、光学フィルムの幅手方向に１０ｍｍの間隔で測定した。また、各測定点における光学フィルムの厚み（ｄ）を、接触式膜厚計（ミツトヨ社製）を用いて測定した（ｎｍ）。得られた各測定値から、各測定点における面内方向レタデーション（Ｒｏ）を、式（Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ）に従い算出した。算出した面内方向レタデーション（Ｒｏ）の最大値と最小値との差を算出し、下記の基準で評価した。結果を表１、表２に示す。
【０１８６】
（評価基準）
◎：面内方向レタデーション（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が１．０以下であった。
○：面内方向レタデーション（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が１．０を超え、２．０以下であった。
△：面内方向レタデーション（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が２．０を超え、４．０以下であった。
×：面内方向レタデーション（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が４．０を超えていた（実用上（例えば偏光板の透明保護フィルムとして用いて）問題のあるレベル）。
【０１８７】
【表１】
0005609714.tif 000002
【０１８８】
【表２】
0005609714.tif 000003
【０１８９】
＜結果考察＞
［表１］
試験１〜４は、試験５に比べて、剥離性及び幅手光学値の結果に優れていた。これは、流延工程中、冷風ブロワを用いてダイスよりも上流側の無端ベルトを全幅に亘って冷却したためと考えられる。試験３、４は、試験１、２に比べて、剥離性の結果がさらに良好であった。これは、冷却ブロアによる「左端」及び「右端」の冷却温度が相対的に低かったため、流延膜の側縁部において同伴風の泡の巻き込みが抑制されたためと考えられる。試験２、３は、試験１、４に比べて、幅手光学値の結果がさらに良好であった。これは、無端ベルトの幅手方向の温度差が±２℃以内だったため、無端ベルトの幅手方向の温度分布の均一化、流延膜の幅手方向の温度分布の均一化が確実に達成されたためと考えられる。
【０１９０】
［表２］
試験６〜９は、試験１０に比べて、剥離性及び幅手光学値の結果に優れていた。これは、流延工程中、冷風ブロワを用いてダイスよりも上流側の無端ベルトを全幅に亘って冷却したためと考えられる。試験８、９は、試験６、７に比べて、剥離性の結果がさらに良好であった。これは、冷却ブロアによる「左端」及び「右端」の冷却温度が相対的に低かったため、流延膜の側縁部において同伴風の泡の巻き込みが抑制されたためと考えられる。試験７、８は、試験６、９に比べて、幅手光学値の結果がさらに良好であった。これは、無端ベルトの幅手方向の温度差が±２℃以内だったため、無端ベルトの幅手方向の温度分布の均一化、流延膜の幅手方向の温度分布の均一化が確実に達成されたためと考えられる。
【符号の説明】
【０１９１】
１      光学フィルムの製造装置
１０    流延装置
１１    ダイス
１２    支持体（無端ベルト）
１３    剥離ロール
１４    冷却装置（冷風ブロア、冷却ロール）
１５    支持体（ドラム）
２０    延伸装置
３０    乾燥装置
４０    巻取装置
５１    樹脂溶液（ドープ）
５２    流延膜（ウェブ）
５３    樹脂フィルム（光学フィルム）
Ｒ      流延リボン
【図１】
0005609714.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005609714.tif 000007