(57)【要約】【課題】溶融流延製膜法による光学フィルムの製造方法に関し、押出されたフィルム状溶融物を均一な圧力で挟圧すると共に擦り傷の発生を防止し、リタデーションの均一性及び外観品質に優れた光学フィルムを製造することができる光学フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイからフィルム状に押出し、押出されたフィルム状溶融物を主ロールとタッチロールとで挟圧した後、冷却固化する。押出されたフィルム状溶融物を挟圧せずに冷却して非挟圧フィルムを得た場合に、挟圧工程で挟圧される挟圧領域に相当する領域における該非挟圧フィルムの厚みが、幅方向中央部で最大となり、該挟圧領域に相当する領域の端部で最小となるようにフィルム状溶融物を押出す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイからフィルム状に押出す押出工程と、押出されたフィルム状溶融物を主ロールとタッチロールとで挟圧する挟圧工程とを有する光学フィルムの製造方法において、
前記押出工程は、押出された前記フィルム状溶融物を挟圧せずに冷却して非挟圧フィルムを得た場合に、前記挟圧工程で挟圧される挟圧領域に相当する領域における該非挟圧フィルムの厚みが、幅方向中央部で最大となり、該挟圧領域に相当する領域の端部で最小となるように前記フィルム状溶融物を押出す工程であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記挟圧領域の幅をＬ、前記非挟圧フィルムの幅方向中央部の厚みをｄＣ、前記非挟圧フィルムの前記挟圧領域に相当する領域の両端部の厚みをｄＥ、としたとき、
１×１０-6≦（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌ≦３×１０-6であ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】
前記非挟圧フィルムは、前記挟圧領域に相当する領域の幅方向１０ｍｍ毎の位置の厚みを測定したとき、隣り合う二つの位置における厚みの差の最大値が２μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記挟圧領域は、前記フィルム状溶融物のうち、幅方向の両端部からそれぞれ２００ｍｍ以上の端部領域を除去した領域であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記タッチロールは、金属外筒と内筒とを有する弾性タッチロールであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含む光学フィルムを溶融流延製膜法で製造する光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、従来のＣＲＴ表示装置に比べて、省スペース、省エネルギーであることからモニターとして広く使用されている。さらにＴＶ用としても普及が進んできている。このような液晶表示装置には、偏光板用の保護フィルムや位相差フィルムなどの種々の光学フィルムが使用されている。
【０００３】
偏光板用の保護フィルムは、延伸ポリビニルアルコールなどからなる偏光フィルムに貼り付けて偏光フィルムを保護するためのフィルムであり、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含むフィルムが用いられている。また、位相差フィルムは、視野角の拡大やコントラストの向上などの目的で用いられるものであり、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含むフィルムを延伸するなどしてリタデーションが付与されたものである。光学補償フィルムと呼ばれることもある。
【０００４】
このような光学フィルムの製造方法として、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイからフィルム状に押出し、押出されたフィルム状の溶融物を冷却固化し、さらに必要に応じて延伸等を行ってフィルムにする溶融流延製膜法が知られている。
【０００５】
一方、これらの光学フィルムでは、光学的な性能、特にリタデーションが均一であることが要求される。特に、モニターやＴＶの大型化や軽量化が進み、リタデーションの均一性がますます厳しく要求されるようになった。
【０００６】
溶融流延製膜法による光学フィルムの製造においては、フィルムの表面に数ｍｍピッチで生じるすじ状の欠陥を除去してフィルムの平面性を高める等のために、押出されたフィルム状溶融物を主ロールとタッチロールとで挟圧する方法が知られている。
【０００７】
この際、フィルムにかかる圧力が樹脂の配向状態に影響を与え、得られるフィルムのリタデーションが変化するため、リタデーションの均一性が高い光学フィルムを得るためには、十分に均一な圧力で挟圧を行うことが重要になる。
【０００８】
挟圧の際における、フィルムにかかる圧力の均一化を図るため、金属内筒の外側に薄肉金属外筒をかぶせた二重筒構造の弾性タッチロールを用いる方法が知られている。また、圧力の均一性を更に高めるために、このような弾性タッチロールの中央部の外径を両端部の外径より大きくする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３５７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されているような二重筒構造の弾性タッチロールを用いてフィルムの挟圧を行う場合、タッチロールの撓みによって、フィルムの幅方向中央部にかかる圧力が端部にかかる圧力よりも小さくなる傾向があり、フィルムの全体に均一な圧力をかけることは困難であった。
【００１０】
一方、タッチロールの中央部の外径を両端部の外径より大きくすれば、フィルムの中央部にかかる圧力が増加するため、圧力の均一性をある程度高めることができる。しかし、中央部と両端部の外径差に基づく周速度の違いによって、挟圧後のフィルムの表面に擦り傷が発生する場合があった。特に、製造するフィルムの幅が広い場合、圧力を均一化するためには中央部と両端部の外径差を大きくする必要があり、周速度の違いによる擦り傷の発生を回避することは困難であった。
【００１１】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、押出されたフィルム状溶融物を均一な圧力で挟圧すると共に擦り傷の発生を防止し、リタデーションの均一性及び外観品質に優れた光学フィルムを製造することができる光学フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００１３】
１．  熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイからフィルム状に押出す押出工程と、押出されたフィルム状溶融物を主ロールとタッチロールとで挟圧する挟圧工程とを有する光学フィルムの製造方法において、前記押出工程は、押出された前記フィルム状溶融物を挟圧せずに冷却して非挟圧フィルムを得た場合に、前記挟圧工程で挟圧される挟圧領域に相当する領域における該非挟圧フィルムの厚みが、幅方向中央部で最大となり、該挟圧領域に相当する領域の端部で最小となるように前記フィルム状溶融物を押出す工程であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【００１４】
２．  前記挟圧領域の幅をＬ、前記非挟圧フィルムの幅方向中央部の厚みをｄＣ、前記非挟圧フィルムの前記挟圧領域に相当する領域の両端部の厚みをｄＥ、としたとき、１×１０-6≦（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌ≦３×１０-6であることを特徴とする前記１に記載の光学フィルムの製造方法。
【００１５】
３．  前記非挟圧フィルムは、前記挟圧領域に相当する領域の幅方向１０ｍｍ毎の位置の厚みを測定したとき、隣り合う二つの位置における厚みの差の最大値が２μｍ以下であることを特徴とする前記１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【００１６】
４．  前記挟圧領域は、前記フィルム状溶融物のうち、幅方向の両端部からそれぞれ２００ｍｍ以上の端部領域を除去した領域であることを特徴とする前記１乃至３の何れか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
【００１７】
５．  前記タッチロールは、金属外筒と内筒とを有する弾性タッチロールであることを特徴とする前記１乃至４の何れか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、押出されたフィルム状溶融物を挟圧せずに冷却して非挟圧フィルムを得た場合に、該非挟圧フィルムの厚みが幅方向中央部で最大となるように押出しを行う。このような条件で押出されたフィルム状溶融物は、挟圧時の厚みが幅方向中央部で最大となることから、タッチロールの撓みの影響を打ち消してフィルム状溶融物を均一な圧力で挟圧することができる。また、中央部と両端部の周速度に差が生じないことから、フィルム表面の擦り傷の発生も防止することができる。従って、リタデーションの均一性及び外観品質に優れた光学フィルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面（図１〜図４）を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本発明は、溶融流延製膜法によってセルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含む光学フィルムを製造するための製造方法に関するものである。ここで、溶融流延製膜法とは、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含む組成物を、流動性を示す温度まで加熱溶融し、その流動性を持った溶融物をフィルム状に流延して冷却固化することにより光学フィルムを得る方法である。
【００２１】
図１は本発明を実施するために用いる光学フィルムの製造装置の１例を示す図である。図１に示す光学フィルムの製造装置１０は、押出機１１、流延ダイ１２、主ロール１３、タッチロール１４、冷却ロール１５、１６、剥離ロール１７及び巻取り装置１８を備えている。
【００２２】
本実施形態においては、セルロースエステルなどの熱可塑性樹脂を含むフィルム材料を混合した後、押出機１１を用いて熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイ１２からフィルム状に押出し、押出されたフィルム状溶融物２１を主ロール１３とタッチロール１４とで挟圧する。その後、２本の冷却ロール１５、１６に順に外接させて冷却固化し、剥離ロール１７によって剥離する。剥離されたフィルム２２は巻取り装置１８により巻き取られる。
【００２３】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、溶融流延製膜法により製膜可能であれば特に限定されない。例えば、ポリカーボネート、脂環式構造含有ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、セルロースエステルなどが挙げられる。中でも、光弾性係数が小さいことなどから、セルロースエステルや脂環式構造含有ポリマーが好ましい。
【００２４】
以下、熱可塑性樹脂としてセルロースエステルを用いる場合を例に挙げて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
（材料の調製）
先ず、混合機等を用いて材料の混合を行う。混合機は、Ｖ型混合機、円錐スクリュー型混合機、水平円筒型混合機等、一般的な混合機を用いることができる。
【００２６】
本発明においては、材料を混合した後に、その混合物を押出機１１を用いて直接溶融して製膜するようにしてもよいし、一旦、フィルム構成材料をペレット化した後、該ペレットを押出機１１で溶融して製膜するようにしてもよい。また、フィルム構成材料が、融点の異なる複数の材料を含む場合には、融点の低い材料のみが溶融する温度で一旦、いわゆるおこし状の半溶融物を作製し、半溶融物を押出機１１に投入して製膜することも可能である。フィルム構成材料に熱分解しやすい材料が含まれる場合には、溶融回数を減らす目的で、ペレットを作製せずに直接製膜する方法や、上記のようなおこし状の半溶融物を作ってから製膜する方法が好ましい。
【００２７】
なお、本発明の光学フィルムの製造方法で使用する材料の詳細については後述する。
【００２８】
（押出工程）
押出工程は、押出機１１を用いて、熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイ１２からフィルム状に押出す工程である。
【００２９】
使用する押出機１１は、市場で入手可能な種々の押出機を使用可能であるが、中でも溶融混練押出機が好ましい。単軸押出機でも２軸押出機でも良い。
【００３０】
押出機１１内におけるフィルム構成材料の溶融温度は、フィルム構成材料の粘度や吐出量、製造するフィルムの厚み等によって好ましい条件が異なるが、一般的には、フィルムのガラス転移温度Ｔｇに対して、Ｔｇ以上、Ｔｇ＋１００℃以下とすることが好ましい。押出時の溶融粘度は、１０〜１０００００ポイズ、好ましくは１００〜１００００ポイズである。また、押出機１１内でのフィルム構成材料の滞留時間は短い方が好ましく、例えば、５分以内とすることが好ましい。また、押出機１１の内部は、窒素ガスやアルゴン等の不活性ガスで置換するか、あるいは減圧することにより、酸素の濃度を下げることが好ましい。
【００３１】
押出機１１から吐出された溶融物は流延ダイ１２に供給され、流延ダイ１２からフィルム状に押出される。図２は、押出されたフィルム状溶融物２１を挟圧せずに冷却して得た非挟圧フィルム２０の長手方向（流延方向）に垂直な断面を模式的に示した図である。非挟圧フィルム２０は、図１に示した光学フィルムの製造装置１０からタッチロール１４を除いて、流延ダイ１２から押出されたフィルム状溶融物２１を挟圧せずに冷却ロール１５、１６によってそのまま冷却することで得られる。ただし、非挟圧フィルムを作製する際、冷却の後にフィルムの延伸を行うと得られたフィルムの厚み分布が変化してしまう。本発明において非挟圧フィルムという場合は、このような延伸を行っていない、非挟圧で未延伸のフィルムを意味する。なお、図２においては、厚みの分布を分かりやすくするため誇張して図示している。
【００３２】
非挟圧フィルム２０は、冷却固化に伴う収縮によって、挟圧時のフィルム状溶融物よりも厚みは薄くなる。しかし、厚みの収縮率はフィルムの幅方向においてほぼ均一であるため、冷却固化の前後における厚みの分布の違いは無視できるオーダーであると考えられる。従って、非挟圧フィルム２０の厚みの分布を調整することによって、実際の挟圧時のフィルム状溶融物の厚み分布をコントロールすることができるのである。
【００３３】
フィルム状溶融物２１は、光学フィルムとして使用するために後の挟圧工程で主ロール１３とタッチロール１４によって挟圧される挟圧領域と、挟圧領域の両端部にあり、タッチロール等によって挟圧されず、後に切断されて光学フィルムとして使用されない端部領域とを有している。
【００３４】
図２に示した非挟圧フィルム２０において、領域２３は、この挟圧領域に相当する領域であり、領域２３の両端部にある領域２４は、端部領域に相当する領域である。
【００３５】
本発明においては、押出されたフィルム状溶融物を挟圧せずに冷却して非挟圧フィルムを得た場合に、挟圧領域に相当する領域における該非挟圧フィルムの厚みが、幅方向中央部で最大となり、該挟圧領域に相当する領域の端部で最小となるようにフィルム状溶融物の押出しを行う。上述のように冷却固化の前後における厚みの分布の違いは無視できるオーダーであると考えられるため、このような条件で押出されたフィルム状溶融物は、挟圧時の厚みが幅方向中央部で最大となる。そのため、挟圧の際にタッチロールの撓みの影響を打ち消してフィルム状溶融物２１の挟圧領域２３を均一な圧力で挟圧することができる。
【００３６】
非挟圧フィルム２０の、幅方向中央部２３Ｃの厚みと挟圧領域に相当する領域の端部２３Ｅの厚みの差は、わずかな量であっても効果が得られるが、挟圧の際の圧力を十分に均一化するためには、挟圧領域の幅をＬ、非挟圧フィルム２０の幅方向中央部２３Ｃの厚みをｄＣ、非挟圧フィルム２０の挟圧領域に相当する領域の両端部２３Ｅの厚みをｄＥ、としたとき、（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌが１×１０-6以上であることが好ましい。
【００３７】
一方、幅方向中央部２３Ｃの厚みと挟圧領域に相当する領域の端部２３Ｅの厚みの差が大きすぎると、逆にフィルム状溶融物の中央部にかかる圧力の方が大きくなってしまう。そのため、（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌが３×１０-6以下であることが好ましい。
【００３８】
従って、例えば、挟圧領域の幅Ｌが１５００ｍｍの場合は、（ｄＣ−ｄＥ）が１．５μｍ以上、４．５μｍ以下であることが好ましく、挟圧領域の幅Ｌが３０００ｍｍの場合は、（ｄＣ−ｄＥ）が３μｍ以上、９μｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
また、幅方向中央部２３Ｃから挟圧領域に相当する領域の端部２３Ｅに向かって、厚みが一様に減少していくことが好ましいが、多少の凹凸は許容される。例えば、周期が数ｍｍ程度の凹凸であれば、挟圧の際のタッチロール等との接触によって矯正される。また、周期が１０ｍｍ以上の比較的長い凹凸であれば、挟圧の際にタッチロールが弾性的に変形することによって矯正され得る。
【００４０】
しかし、数ｍｍ〜１０ｍｍ程度の周期で振幅の大きな凹凸が存在すると、タッチロール等と十分に接触しなかったり、あるいは接触しても凹凸が十分に矯正されない場合がある。そうすると、矯正されずに残った凹凸によって挟圧の際の圧力に分布が生じ、得られる光学フィルムのリタデーションに分布が残ってしまう。そのため、非挟圧フィルム２０は、挟圧領域に相当する領域２３の幅方向１０ｍｍ毎の位置の厚みを測定したとき、隣り合う二つの位置における厚みの差の最大値が２μｍ以下であることが好ましい。そうすることで、製造される光学フィルムのリタデーションの均一性を更に高めることができる。
【００４１】
流延ダイ１２から押出されるフィルム状溶融物の厚みの分布は、流延ダイ１２のリップ間隔（スリットギャップ）に依存する。従って、流延ダイ１２のリップ間隔を、流延ダイ１２の幅方向の各位置において適切に調整することによって、上述のような厚み分布を有する非挟圧フィルム２０を得ることができる。
【００４２】
図３は、リップ間隔の調整機構を有する流延ダイ１２の１例を示す図である。図３（ｂ）は流延ダイ１２を幅方向に垂直に切断した断面図であり、図３（ａ）は流延ダイ１２を図３（ｂ）のＡ方向から見た図である。
【００４３】
流延ダイ１２のスリット３２を形成する一対のリップのうち、一方は剛性がひくく変形しやすいフレキシブルリップ３３であり、他方は剛性が高い固定リップ３４である。そして、多数のヒートボルト３５が流延ダイ１２の幅方向（図３（ｂ）の紙面に垂直な方向）に一定ピッチで配列されている。それぞれのヒートボルト３５には、埋め込み電気ヒータ３７と冷却媒体通路とを備えたブロック３６が設けられ、各ヒートボルト３５はブロック３６を縦に貫通している。ヒートボルト３５の基部はダイ本体３１に固定され、先端はフレキシブルリップ３３の外面に当接している。埋め込み電気ヒータ３７への入力を増減してブロック３６の温度を変化させることによりヒートボルト３５の長さが変化し、それによってフレキシブルリップ３３を変位させてリップ間隔を調整することができる。
【００４４】
ヒートボルト３５は、非挟圧フィルム２０に上述のような厚み分布を形成することができるようなピッチで設置されていればよく、例えば、２０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の範囲で適切なピッチを選択すればよい。リップ間隔は、通常、５００〜１５００μｍであり、７００〜１２００μｍとすることが好ましい。
【００４５】
また、ヒートボルト３５の代わりに、手動でボルトを締め付けることによってフレキシブルリップ３３を変位させるようなリップ間隔の調整機構を有する流延ダイを用いることもできる。
【００４６】
（挟圧工程）
挟圧工程は、フィルムの表面に生じるすじ状の欠陥を除去してフィルムの平面性を高めること等を目的として、押出されたフィルム状溶融物２１を主ロール１３とタッチロール１４とで挟圧する工程である。
【００４７】
上述のように、本発明においては、この挟圧工程で挟圧される挟圧領域２３におけるフィルム状溶融物２１の厚みが、幅方向中央部２３Ｃで最大となり、挟圧領域の端部２３Ｅで最小となるように押出されている。そのため、挟圧の際のタッチロールの撓みの影響を打ち消してフィルム状溶融物２１の挟圧領域２３を均一な圧力で挟圧することができる。
【００４８】
主ロール１３は、キャストロールとも呼ばれ、流延ダイ１２から押出されたフィルム状溶融物２１を表面で支持し、タッチロール１４との間でそのフィルム状溶融物２１を挟圧して光学フィルムを製造するためのロールである。
【００４９】
主ロール１３は、一般的に溶融流延製膜法によるフィルムの製造に用いるものであれば特に制限はなく、適宜選択して用いることができる。通常は、高剛性の金属ロールであり、表面に支持したフィルム状溶融物２１を冷却する機能も有している。フィルム状溶融物２１を均一に、かつ効率よく冷却するため、内部に水やオイルなどの冷却媒体が流れるような構造を備えていることが好ましい。表面の材質として、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどを用いることができる。更に表面の硬度を上げたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。
【００５０】
また、タッチロール１４についても特に制限はなく、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの金属ロールや、表面をゴム、樹脂等で被覆したロール等、公知のものを適宜選択して用いることができる。
【００５１】
主ロール１３やタッチロール１４の表面が平滑であるほど、得られるフィルムの表面も平滑にできるため好ましい。これらの表面粗さは、最大高さＲｙ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４）が０．１μｍ以下とすることが好ましく、更にＲｙが０．０５μｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
図２に示すように、流延ダイ１２から押出されて主ロール１３の表面で支持されるフィルム状溶融物２１は、幅方向端部付近に、中心部よりも非常に厚みの大きい領域２５が存在する場合がある。この領域２５における厚みは、大きい場合は中心部の厚みの１．２倍〜５倍にもなる。この領域２５は、通常は後の工程で切断され、光学フィルムとしては使用されないが、フィルム状溶融物２１を挟圧する際に、この領域２５を含めたフィルム状溶融物２１の全体を挟圧してしまうと、領域２５以外の必要な領域に対して均一に圧力をかけることが困難となってしまう。
【００５３】
そのため、フィルム状溶融物２１に、かかる領域２５が存在する場合には、領域２５よりも内側の挟圧領域２３のみを挟圧し、領域２５を含んだ端部領域２４は挟圧しないことが好ましい。かかる領域２５は、通常、フィルム状溶融物２１の幅方向の両端部から内側に向かって、１０ｍｍから２００ｍｍの幅で存在している。従って、挟圧領域２３は、フィルム状溶融物２１のうち、幅方向の両端部からそれぞれ２００ｍｍ以上の端部領域２４を除いた領域とすることが特に好ましい。
【００５４】
挟圧の際にかかる圧力が、得られるフィルムのリタデーションに及ぼす影響は、挟圧されるフィルム状溶融物２１の厚みが薄くなるほど顕著に表れてくる。そのため、フィルム状溶融物２１の幅方向中央部２３Ｃの厚みが１２０μｍ以下の場合に、本発明の効果が大きく、１００μｍ以下の場合に特に効果が大きい。一方、あまりに薄すぎるフィルムは強度的に弱く実用的ではない。かかる観点より、本発明はフィルム状溶融物２１の幅方向中央部２３Ｃの厚みが１５μｍ〜１２０μｍの場合に特に適しており、２０μｍ〜１００μｍの場合に更に適している。
【００５５】
更に、フィルム状溶融物２１にかかる圧力をできるだけ均一化するという観点からは、金属外筒と内筒とを有する二重筒構造の弾性タッチロールを用いることが好ましい。図４は、このような二重筒構造の弾性タッチロールの１例であるタッチロール１４ａの断面図である。タッチロール１４ａは、金属外筒４１、内筒４２及び冷却媒体の流路４３を備えている。
【００５６】
金属外筒４１の材質は、平滑で、適度な弾性があり、耐久性があることが好ましい。炭素鋼、ステンレス、チタン、電鋳法で製造されたニッケルなどが好ましく用いることができる。更にその表面の硬度をあげたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。
【００５７】
内筒４２は、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの軽量で剛性のある金属製であることが好ましい。内筒４２に剛性をもたせることで、ロールの回転ぶれを抑えることができる。内筒４２の肉厚は、金属外筒４１の２〜１０倍とすることで十分な剛性が得られる。内筒４２には更にシリコーン、フッ素ゴムなどの樹脂製弾性材料が被覆されていてもよい。
【００５８】
金属外筒４１の表面の温度の均一化を図るため、冷却媒体の流路４３を備えていることが好ましい。この冷却媒体の流路４３に水、オイル等の冷却媒体を流すことで金属外筒４１の表面の温度の均一化を図ることができる。例えば、幅方向に行きと戻りが交互に流れるような構造にしたり、スパイラル状に流れるような構造にすることによって、金属外筒４１の表面の温度分布を更に小さくすることができる。冷却のための冷却媒体は、特に制限はなく、使用する温度域に合わせて水やオイルを使用できる。
【００５９】
本発明によれば、タッチロール１４の外径が均一であっても、挟圧時のフィルム状溶融物の厚みが幅方向中央部２３Ｃで最大であるため、フィルム状溶融物２１に対して均一な圧力を加えることができる。また、圧力を更に均一化するため、周速度の違いによってフィルムに擦り傷が発生しない程度に、タッチロール１４の中央部の外径を両端部の外径より大きくしてもよい。
【００６０】
タッチロール１４の表面温度は、製造するフィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）より低いことが好ましい。Ｔｇより高いと、フィルムとタッチロール１４との剥離性が劣る場合がある。低すぎるとフィルムからの揮発成分がタッチロール１４に析出する場合があるので、１０℃〜Ｔｇ−１０℃であることが更に好ましい。
【００６１】
（冷却工程）
本実施形態においては、挟圧工程の後、フィルム状溶融物２１を２本の冷却ロール１５、１６に順に外接させて冷却固化させてフィルム２２を得る。
【００６２】
冷却ロール１５、１６は高剛性の金属ロールであり、主ロール１３と同様に、表面に支持したフィルムの冷却の均一化と冷却効率の向上のため、内部に水やオイルなどの冷却媒体が流れるような構造を備えていることが好ましい。冷却ロール１５、１６の直径は、表面に支持したフィルムを冷却するのに十分な大きさであればよく、通常は１００ｍｍから１ｍ程度である。表面の材質として、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどを用いることができる。更に表面の硬度を上げたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。
【００６３】
本実施形態における光学フィルムの製造装置１０は、２本の冷却ロールを備えているが、冷却ロールの本数はこれに限定される物ではなく、更に多数の冷却ロールを備えた製造装置とすることもできる。
【００６４】
（巻取り工程等）
巻取り工程は、冷却ロール１５、１６で冷却固化した後、剥離ロール１７によって冷却ロール１６から剥離されたフィルム２２を、巻取り装置１８によって巻取る工程である。この工程によって本実施形態における光学フィルムの製造が完了する。
【００６５】
なお、本発明の光学フィルムの製造方法においては、光学フィルムの用途等に応じて適宜他の工程を備えていても良い。例えば、光学フィルムの用途に応じて所望のリタデーション特性を得るための延伸工程や、熱固定のための熱処理工程を備えていてもよい。また、巻取り工程の前に、フィルムの端部の張り付き傷を防止するためのナーリング加工工程（エンボッシング加工装置）や、不要な端部領域２４を切断するための切断工程等を備えていても良い。
【００６６】
（光学フィルムの材料）
上述の通り、材料に用いる熱可塑性樹脂は特に限定されるものではないが、ここでは、熱可塑性樹脂としてセルロースエステルを用いる場合を例にとって詳細に説明する。
【００６７】
本発明の光学フィルムの製造方法で使用する材料は、セルロースエステル、必要により安定化剤、可塑剤、さらに必要に応じて紫外線吸収剤、滑り剤としてのマット剤等が含まれる。これらの材料は、目的とする光学フィルムの要求特性により適宜選択される。
【００６８】
（セルロースエステル）
本発明の光学フィルムの製造方法で使用する材料としてのセルロースエステルに特に制限はない。例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、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フタレート、セルロースフタレートなどを好ましく用いることができる。
【００６９】
また、セルロースエステル以外の高分子材料やオリゴマーを、適宜選択してセルロースエステルと混合してもよい。このような高分子材料やオリゴマーはセルロースエステルと相溶性に優れ、フィルムにしたときの全可視域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）に渡り高い透過率が得られるものが好ましい。
【００７０】
（安定化剤）
酸化や、光または熱による分解反応等による材料の変質を防止するため、安定化剤を含んでいることが好ましい。
【００７１】
安定化剤に特に制限はなく、例えば、ヒンダードフェノール酸化防止剤、酸捕捉剤、ヒンダードアミン光安定剤、過酸化物分解剤、ラジカル捕捉剤、金属不活性化剤、アミン類などが挙げられる。
【００７２】
安定化剤は、樹脂を溶融する前に混合しておくことが好ましい。混合は、公知の混合機等により行うことができる。セルロースエステル調製過程において混合してもよい。混合を樹脂の融点以下、安定化剤の融点以上の温度で混合することにより、安定化剤のみを溶融して樹脂の表面に安定化剤を吸着させるようにしてもよい。
【００７３】
（可塑剤）
光学フィルムの機械的性質向上、柔軟性付与、耐吸水性付与、水分透過率の低減等の観点から、可塑剤を含んでいることが好ましい。また、セルロースエステル単独の場合よりも溶融温度を低下させることができ、または同じ加熱温度においてセルロースエステル単独の場合よりも溶融粘度を低下させることができるという観点からも可塑剤を含んでいることが好ましい。
【００７４】
可塑剤としては、例えばリン酸エステル誘導体、カルボン酸エステル誘導体が好ましく用いられる。また、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバチン酸ジブチル、トリアセチン、トリメチロールプロパントリベンゾエート、トリメチロールプロパントリス（３，４，５−トリメトキシベンゾエート）、アルキルフタリルアルキルグリコレート等を可塑剤として用いてもよい。
【００７５】
（紫外線吸収剤）
製造される光学フィルムの用途によっては、偏光子や表示装置等の紫外線による劣化を防止するため、紫外線吸収剤を含んでいることも好ましい。
【００７６】
紫外線吸収剤に特に制限はなく、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。
【００７７】
（マット剤）
光学フィルムには、滑り性、搬送性や巻取り性を向上させるためにマット剤を添加してもよい。マット剤としては、例えば、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、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。
【００７８】
中でも、二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを低くできるので好ましい。二酸化ケイ素の微粒子としては、日本アエロジル株式会社製のアエロジル（ＡＥＲＯＳＩＬ）２００、２００Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１２、ＯＸ５０、ＴＴ６００等を挙げることができる。また、これらの微粒子を２種以上併用してもよい。
【００７９】
微粒子の平均粒径が大きい方が滑り性効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れる。通常は、微粒子の平均粒径として０．００５〜１．０μｍの範囲が好ましい。微粒子が凝集して二次粒子が形成されていても良い。微粒子の含有量は、セルロース樹脂に１００質量部に対して０．００５〜０．３質量部が好ましい。
【実施例】
【００８０】
（実施例１〜５）
図１に示した光学フィルムの製造装置１０を用いて、セルロースエステルフィルムを製造した。流延ダイ１２は、図３に示したヒートボルトによるリップ間隔の調整機構を有するものを用いた。また、タッチロール１４は、図４に示した弾性タッチロール１４ａを用いた。
【００８１】
下記材料をＶ型混合機で３０分混合した後、５０ｍｍφの２軸押出し機（ＰＣＭ３０、（株）池貝製）を用いて２２０℃で溶融させ、長さ４ｍｍ、直径３ｍｍの円筒形のペレットを作製した。
【００８２】
セルロースアセテートプロピオネート（セルロース樹脂）            １００質量部
（アセチル基の置換度１．９５、プロピオニル基の置換度０．７、
数平均分子量７５，０００、温度１４０℃で５時間乾燥、
ガラス転移点：Ｔｇ＝１７４℃）
トリメチロールプロパントリベンゾエート（可塑剤）                  １０質量部
ＩＲＧＡＮＯＸ−１０１０（チバスペシャルティケミカルズ社製）
（ヒンダードフェノール酸化防止剤、安定化剤）                      １質量部
流延ダイ（Ｔダイ）を取り付けた単軸押出し機（ＧＴ−５０、（株）プラスチック工学研究所製）に得られたペレットを供給すると共に、押出し機中間部のホッパー開口部から、下記の添加剤を添加した。
【００８３】
二酸化ケイ素の微粒子（日本アエロジル社製、マット剤）          ０．０５質量部
ＴＩＮＵＶＩＮ３６０（チバスペシャルティケミカルズ社製）
（紫外線吸収剤）                                              ０．５質量部
先ず、図１に示した光学フィルムの製造装置１０からタッチロール１４を除いて、流延ダイ１２からフィルム状溶融物１２を押出し、挟圧せずにそのまま冷却固化して非挟圧フィルム２０を得た。流延ダイ１２の温度は、流延ダイ出口から押出される溶融物の温度が２５０℃になるように設定した。主ロール１３は、直径３００ｍｍ、幅２２００ｍｍのクロムメッキ鏡面ロールであり、温度を１００℃に設定した。押出されたフィルム状溶融物２１の幅は２０００ｍｍであった。
【００８４】
非挟圧フィルム２０のうち、幅方向の両端部からそれぞれ２５０ｍｍの端部領域に相当する領域２４を除いた領域を挟圧領域に相当する領域２３とし、流延ダイ１２のリップ間隔を変化させて挟圧領域に相当する領域２３におけるフィルムの厚みを調整した。調整後の非挟圧フィルム２０の幅方向中心部２３Ｃの厚みｄＣと、挟圧領域に相当する領域の端部２３Ｅの厚みｄＥの差（ｄＣ−ｄＥ）は、１．２μｍ（実施例１）、１．５μｍ（実施例２）、４μｍ（実施例３）、４．５μｍ（実施例４）、５μｍ（実施例５）であった。幅方向中心部２３Ｃの厚みｄＣは、いずれも約１００μｍとなるように調整した。
【００８５】
このとき、挟圧領域の幅Ｌは１５００ｍｍであるため、（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌは、それぞれ０．８×１０-6（実施例１）、１×１０-6（実施例２）、２．７×１０-6（実施例３）、３×１０-6（実施例４）、３．３×１０-6（実施例５）となる。
【００８６】
また、挟圧領域に相当する領域２３の幅方向１０ｍｍ毎の位置（１５１カ所）で厚みを測定し、隣り合う二つの測定位置における厚みの差を計算した。隣り合う二つの測定位置における厚みの差の最大値は、いずれも２μｍ以下であった。
【００８７】
次に、光学フィルムの製造装置１０にタッチロール１４を設置し、上記５種類の押出条件で押出したフィルム状溶融物２１を、主ロール１３とタッチロール１４とで挟圧した後、冷却ロール１５、１６と接触させて冷却固化し、フィルム２２を得た。
【００８８】
タッチロール１４は、直径３００ｍｍ、幅１５００ｍｍとした。タッチロール１４の表面は、クロムメッキされ、更に面粗度０．１Ｓの鏡面仕上げが為されている。キャストロール１４による挟圧は、フィルム状溶融物２１が主ロール１３の表面で支持されて中心角５°の円周部分を搬送された時点で行った。このときの荷重は１５０００Ｎであり、荷重を挟圧領域２３の幅で除した線圧は１００Ｎ／ｃｍであった。
【００８９】
得られたフィルム２２のリタデーション（面内リタデーション：Ｒｏ）の測定を行った。測定は、フィルム２２の幅方向中央部から挟圧領域の両端部までを５０ｍｍ間隔で行い、最大値と最小値の差（ΔＲｏ）を求めた。
【００９０】
面内リタデーション（Ｒｏ）は、フィルムの遅相軸方向の屈折率をＮｘ、進相軸方向の屈折率をＮｙ、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄで表される。面内リタデーションの測定はＫｏｂｒａ−ＷＸ１５０Ｋ（王子計測機器株式会社製）を用いて行った。測定波長は５９０ｎｍとした。
【００９１】
面内リタデーション（Ｒｏ）の均一性の評価は、ΔＲｏが５ｎｍ以下の場合を非常に良好（◎）、５ｎｍより大きく１０ｎｍ以下の場合を良好（○）、１０ｎｍより大きい場合を問題有り（×）とした。
【００９２】
更に、外観検査によってフィルム表面の擦り傷の程度を評価した。
【００９３】
押出条件と評価結果を表１にまとめて示す。何れの場合もΔＲｏは１０ｎｍ以下であり、良好なリタデーションの均一性を有していることが確認された。特に、（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌが１×１０-6〜３×１０-6の条件（実施例２〜４）では、ΔＲｏは５ｎｍ以下であり非常に良好であった。また、何れのフィルムにも、挟圧によって発生したと思われる擦り傷は確認されなかった（外観評価：○）。
【００９４】
【表１】
2008296537.tif 000003
【００９５】
（比較例１、２）
先ず、実施例１〜５と同様に、図１に示した光学フィルムの製造装置１０からタッチロール１４を除いて、流延ダイ１２からフィルム状溶融物１２を押出し、挟圧せずにそのまま冷却固化して非挟圧フィルムを得た。
【００９６】
流延ダイ１２のリップ間隔を変化させて挟圧領域に相当する領域２３におけるフィルムの厚みを調整した。調整後の非挟圧フィルムの幅方向中心部２３Ｃの厚みｄＣと、挟圧領域に相当する領域の端部２３Ｅの厚みｄＥの差（ｄＣ−ｄＥ）は、０μｍ（比較例１）、−４μｍ（比較例２）とした。挟圧領域の幅Ｌは１５００ｍｍであるため、（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌは、０（比較例１）、−２．７×１０-6（比較例２）であった。また、隣り合う二つの測定位置における厚みの差の最大値は、いずれも２μｍ以下であった。
【００９７】
次に、光学フィルムの製造装置１０にタッチロール１４を設置し、上記２種類の押出条件で押出したフィルム状溶融物２１を、主ロール１３とタッチロール１４とで挟圧した後、冷却ロール１５、１６と接触させて冷却固化し、フィルム２２を得た。得られたフィルム２２のリタデーションの均一性と外観の評価を行った。挟圧等の条件や、評価方法は実施例１〜５と同じとした。
【００９８】
評価結果を表１に併せて示す。比較例１、２共に、ΔＲｏは１０ｎｍより大きくなり、リタデーションの均一性に優れた光学フィルムを製造することはできなかった。
【００９９】
（実施例６）
実施例３と同様の条件でフィルム２２を製造した。非挟圧フィルム２０の（ｄＣ−ｄＥ）／Ｌは、実施例３と同じく２．７×１０-6であった。
【０１００】
ただし、実施例３と異なり、挟圧領域に相当する領域２３の幅方向１０ｍｍ毎の位置（１５１カ所）で厚みを測定した際、隣り合う二つの測定位置における厚みの差の最大値が３μｍとなるように流延ダイ１２のリップ間隔の微調整を行った。
【０１０１】
得られたフィルムについて、厚みの測定と同じく、挟圧領域の幅方向１０ｍｍ毎の位置（１５１カ所）で面内リタデーションを測定し、隣り合う二つの測定位置における面内リタデーションの差の最大値を求めた。また、上記実施例３で得られたフィルムについても同様の測定を行った。
【０１０２】
結果を表２に示す。ΔＲｏについて実施例３と実施例６に差は見られず、いずれも良好なリタデーションの均一性を有していることが確認された。また、隣り合う二つの測定位置における面内リタデーションの差の最大値は、実施例６よりも実施例３の方が小さくなった。従って、非挟圧フィルム２０の挟圧領域に相当する領域２３の幅方向１０ｍｍ毎の位置の厚みを測定したとき、隣り合う二つの位置における厚みの差の最大値を２μｍ以下とすることで、得られるフィルムのリタデーションの均一性が更に向上されることが確認された。
【０１０３】
【表２】
2008296537.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明を実施するために用いる光学フィルムの製造装置の１例を示す図である。
【図２】非挟圧フィルム２０の長手方向（流延方向）に垂直な断面を模式的に示した図である。
【図３】リップ間隔の調整機構を有する流延ダイ１２の１例を示す図である。
【図４】二重筒構造の弾性タッチロールの１例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  光学フィルムの製造装置
１２  流延ダイ
１３  主ロール
１４、１４ａ  タッチロール
２０  非挟圧フィルム
２１  フィルム状溶融物
２３  挟圧領域に相当する領域
２３Ｃ  挟圧領域に相当する領域の幅方向中央部
２３Ｅ  挟圧領域に相当する領域の端部
４１  金属外筒
４２  内筒
【図１】
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【図２】
2008296537.tif 000006
【図３】
2008296537.tif 000007
【図４】
2008296537.tif 000008