(57)【要約】【課題】本発明は、押出成形法による、残留位相差が小さく、フレアが小さい光学フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】シート状に溶融押出された熱可塑性樹脂フィルムを、ガラス転移温度＋２０℃〜−５０℃の金属製冷却ロールに密着して冷却すると共に、フィルムが金属製冷却ロールに接する地点でフィルムの端部付近のみに電荷を付与してエッジピニングを行った後、金属製冷却ロールの上方に設置され回転トルクが制御されたゴムロ−ルにより、フィルムを略鉛直上方に引っ張って冷却ロ−ルから剥離する光学フィルムの製造方法であって、張力がフィルムの１ｍ幅当り９８Ｎ以下であり、フィルムのゴムロールに接する直前の温度が室温〜室温＋５０℃であり、且つ、熱可塑性樹脂フィルムのゴムロールに対する抱き角が９０〜２４０度であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイの設置された押出機から、シート状に溶融押出された熱可塑性樹脂フィルムを、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋２０℃」〜「熱可塑性樹脂のガラス転移温度−５０℃」の温度である金属製冷却ロールに密着して冷却すると共に、熱可塑性樹脂フィルムが金属製冷却ロールに接する地点で熱可塑性樹脂フィルムの端部付近のみに電荷を付与してエッジピニングを行った後、金属製冷却ロールの上方に設置され、回転トルクが制御されたたゴムロールにより、熱可塑性樹脂フィルムを略鉛直方向に引っ張って冷却ロ−ルから剥離する光学フィルムの製造方法であって、張力が熱可塑性樹脂フィルムの１ｍ幅当り９８Ｎ以下であり、熱可塑性樹脂フィルムのゴムロールに接する直前の温度が「室温」〜「室温＋５０℃」であり、且つ、熱可塑性樹脂フィルムのゴムロールに対する抱き角が９０〜２４０度であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学用途やディスプレイ分野においては、透明性が優れ、残留位相差が小さい光学フィルムが求められているが、溶融押出成形で製造された光学フィルムは、成形時の変形により光学歪みが残留するという問題があった。
【０００３】
この光学歪みは位相差として残留するので、例えば、この光学フィルムを、偏光子を保護する偏光板保護フィルムとして使用する場合は、上記光学歪みが原因となって偏光性能が低下するという欠点があった。
【０００４】
そのため、光学歪みが残留しない光学フィルムの製造方法が種々検討されており、例えば、回転する第１ロールと第２ロールの周面により溶融した樹脂を挟み付けてその間を通過させ、第２ロールの周面に接触させたまま、回転する第３ロールの周面とにより挟み付けてその間を通過させる光記録媒体用基板の製造方法において、第１ロールの周面の周速が第２ロールの周面の周速より大きく、かつ、第３ロールの周面の周速が第２ロールの周面の周速より小さいことを特徴とする光記録媒体用基板の製造方法（特許文献１参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２２４９２４号公報
【０００６】
上記製造方法は、３本の冷却ロールを使用し、冷却ロールの周速を順々に低下させて、光学フィルムの光学歪みを低減しようとするものであるが、第１ロールから第２ロールへの樹脂フィルムの受け渡し及び第２ロールから第３ロールへの樹脂フィルムの受け渡しは非常に困難でありフレアが発生するという欠点があった。
【０００７】
即ち、第１ロールの温度は、樹脂とロール表面が密着するようにある程度高温に設定されるため、樹脂フィルムは引き剥がし難くなっている。そのため、剥離点が安定せず、樹脂フィルムに冷却むらができフレアが発生した。
【０００８】
又、強い力で引き剥がせば剥離点は安定しフレアの発生は抑止できるが、樹脂フィルムが延伸され残留位相差が大きくなるという欠点があった。
【０００９】
尚、フレアとは、フィルムのうねりを意味し、例えば、フィルムを床面に置いたときに、フィルム面に凹凸が観察されることをいう。フィルムにフレアがあると、フィルムを巻いた際に、フィルムの凹凸のためにフィルム同士が強く接触する部分や弱い部分が斑に発生し、巻外観が悪くなる。
【００１０】
又、異なる光学フィルムの製造方法として、金型より押出されたフィルムを冷却ロールの下半分に巻回し、冷却ロールに近接して設けられたエアーチャンバより空気を吹き出してフィルムを冷却ロールに均一に押し付けながら冷却して連続的に引取機により引き取るようになされたフィルム成形装置において、冷却ロールの下方に冷却ロールに近接して防風フェンスがもうけられていることを特徴とするフィルム成形装置（特許文献２参照）が提案されている。
【００１１】
【特許文献２】
特開平８−２４４０９８号公報
【００１２】
しかしながら、上記製造装置で得られるフィルムのフレアは５０〜７０ｍｍであり、光学フィルムに要求されるフレアとは格段に大きく、好適な光学フィルムは得られなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、押出成形法による、残留位相差が小さく、フレアが小さい光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学フィルムの製造方法は、ダイの設置された押出機から、シート状に溶融押出された熱可塑性樹脂フィルムを、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋２０℃」〜「熱可塑性樹脂のガラス転移温度−５０℃」の温度である金属製冷却ロールに密着して冷却すると共に、熱可塑性樹脂フィルムが金属製冷却ロールに接する地点で熱可塑性樹脂フィルムの端部付近のみに電荷を付与してエッジピニングを行った後、金属製冷却ロールの上方に設置され、回転トルクが制御されたゴムロールにより、熱可塑性樹脂フィルムを略鉛直上方に引っ張って冷却ロールから剥離する光学フィルムの製造方法であって、張力が熱可塑性樹脂フィルムの１ｍ幅当り９８Ｎ以下であり、熱可塑性樹脂フィルムのゴムロールに接する直前の温度が「室温」〜「室温＋５０℃」であり、且つ、熱可塑性樹脂フィルムのゴムロールに対する抱き角が９０〜２４０度であることを特徴とする。
【００１５】
上記熱可塑性樹脂は、透明性の優れた熱可塑性樹脂であれば、特に限定されず、例えば熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
【００１６】
上記熱可塑性樹脂には、光学フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性等を向上させるために、フェノール系などの熱劣化防止剤、フェノール系、リン系などの老化防止剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールの部分エステルなどの滑剤、アミン系などの帯電防止剤等が添加されても良い。
【００１７】
次に、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の光学フィルムの製造方法の１例を示す模式図である。
【００１８】
図中１は金属製冷却ロールであり、「溶融押出する熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋２０℃」〜「溶融押出する熱可塑性樹脂のガラス転移温度−５０℃」の温度に設定されている。
【００１９】
金属製冷却ロール１の温度は、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋２０℃」より高くなると、熱可塑性樹脂フィルム１０と金属製冷却ロール１の密着が強くなりすぎて剥離が困難になるとともに熱可塑性樹脂フィルム１０が柔らかくなりすぎてフィルムが延伸されてしまい、結果、フィルムに配向歪みが発生してしまう。
【００２０】
又、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度−５０℃」より低くなると、熱可塑性樹脂フィルム１０が金属製冷却ロール１に密着しにくくなるので、熱可塑性樹脂フィルム１０の厚み精度が低下し、表面性が悪くなる。
【００２１】
従って、金属製冷却ロール１の温度は、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋２０℃」〜「熱可塑性樹脂のガラス転移温度−５０℃」の温度に限定されるのであり、好ましくは、「熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋１０℃」〜「熱可塑性樹脂のガラス転移温度−３０℃」の温度である。
【００２２】
図中２は押出機  （図示せず）に設置されたダイであり、押出機からシート状に溶融押出した熱可塑性樹脂フィルム１０を金属製冷却ロール１に供給できるように、金属製冷却ロール１の近傍上部に設置されている。
【００２３】
図中３は、高圧直流電源８に接続されたエッジピニング電極であり、押出機からシート状に溶融押出された熱可塑性樹脂フィルム１０が金属製冷却ロール１に接する地点で、熱可塑性樹脂フィルム１０の端部付近に電荷を付与してエッジピニングを行えるよう金属製冷却ロール１の熱可塑性樹脂フィルム１０が接する地点の近傍上方に設置されている。
【００２４】
図中４は、金属製冷却ロール１の上方に設置されたトルクモータ駆動のゴムロールである。トルクモータは、熱可塑性樹脂フィルム１０を１ｍ幅当り９８Ｎ以下の一定の張力で引っ張って、熱可塑性樹脂フィルム１０が金属製冷却ロール１から略鉛直上方に剥離するように設定されている。
【００２５】
ゴムロール４による張力は強すぎると、金属製冷却ロール１から熱可塑性樹脂フィルム１０が剥離する剥離力のバランスが崩れ熱可塑性樹脂フィルム１０が伸びるようになるので、１ｍ幅当り９８Ｎ以下に限定されるのであり、好ましくは５Ｋｇ以下である。尚、ここでトルクモータを使用して張力をかけることにより、後工程で張力変動が発生してもその変動を吸収することができる。
【００２６】
金属製冷却ロール１の上方に設置されたゴムロール４はその回転力をトルクモータにより制御されているので、金属製冷却ロール１から剥離された熱可塑性樹脂フィルム１０は、自重により弛むことなく引っ張られ、その結果、熱可塑性樹脂フィルム１０を金属製冷却ロール１から安定的に剥離することができる。
【００２７】
又、ゴムロール４は熱可塑性樹脂フィルム１０とのグリップ性が優れており、熱可塑性樹脂フィルム１０を金属製冷却ロール１から安定的に剥離することができる。
【００２８】
図中５，５’は搬送ロールであり、ゴムロール４から供給された熱可塑性樹脂フィルム１０は搬送ロール５，５’により搬送され、巻取りロール６により光学フィルムとして巻き取られる。
【００２９】
尚、金属製冷却ロール１、ゴムロール４及び搬送ロール５は、それぞれの相対位置を変更することにより、熱可塑性樹脂フィルム１０のゴムロール４に対する抱き角が９０〜２４０度になるように設置されている。
【００３０】
上記抱き角は、９０度を下回るとゴムロール４の熱可塑性樹脂フィルム１０に対するグリップ力が不充分になり、金属製冷却ロール１から熱可塑性樹脂フィルム１０を剥離しにくくなったり、後工程の張力変動による影響を受けて剥離が不安定になったりする。
【００３１】
又、抱き角が２４０度を超えると熱可塑性樹脂フィルム１０のパスラインがとりづらくなるので、上記範囲に限定されるのであり、好ましくは１５０〜２４０度である。
【００３２】
本発明の光学フィルムの製造方法においては、先ず最初に、ダイの設置された押出機で熱可塑性樹脂を溶融し、ダイからシート状に溶融押出して熱可塑性樹脂フィルム１０を形成する。
【００３３】
上記溶融押出の際の熱可塑性樹脂の温度は、低くなると押出できなくなるので、熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋８０℃以上の温度が好ましい。
【００３４】
溶融押出成形された熱可塑性樹脂フィルム１０は金属製冷却ロール１に密着して冷却するが、熱可塑性樹脂フィルム１０が金属製冷却ロール１に接する地点で熱可塑性樹脂フィルム１０の端部付近のみにエッジピニング電極３から電荷を付与してエッジピニングを行う。
【００３５】
エッジピニングをすることにより、熱可塑性樹脂フィルム１０の端部の金属製冷却ロール１に対する密着性が向上し、熱可塑性樹脂フィルム１０の厚み精度が向上する。
【００３６】
即ち、ダイ２から金属製冷却ロール１に接地するまでの熱可塑性樹脂フィルム１０の変形（ネックイン）を安定させることにより厚み精度を向上させるのであり、エッジピニングは熱可塑性樹脂フィルム１０の両端部に針状の電極を配置して４〜８ｋＶ印加するのが好ましい。
【００３７】
熱可塑性樹脂フィルム１０は金属製冷却ロール１で冷却された後、ゴムロール４により１ｍ幅当り９８Ｎ以下の一定の張力で引っ張って、金属製冷却ロール１から剥離する。
【００３８】
金属製冷却ロール１から剥離された熱可塑性樹脂フィルム１０は、次にゴムロール４に接触するが、ゴムロール４に接触する際の熱可塑性樹脂フィルム１０の温度が高いと、ゴムロール４の表面形状が熱可塑性樹脂フィルム１０に転写され表面性が悪くなり、フレアが発生するよになるので、熱可塑性樹脂フィルム１０の温度をゴムロール４の表面形状が転写されない温度まで冷却しておく必要がある。
【００３９】
従って、熱可塑性樹脂フィルム１０のゴムロール４に接する直前の温度を「室温」〜「室温＋５０℃」以下にする。
【００４０】
ゴムロール４に接する直前の熱可塑性樹脂フィルム１０が、金属製冷却ロール１等で上記温度まで冷却されていない場合は、冷却する必要があるが、冷却方法は従来公知の任意の方法が採用されればよく、例えば、エアコンディショナで金属製冷却ロール１とゴムロール４の間の熱可塑性樹脂フィルム１０に温冷風を送って冷却する方法が挙げられる。
【００４１】
ゴムロール４で引き取った熱可塑性樹脂フィルム１０は、搬送ロール５，５’により搬送し、巻取りロール６により光学フィルムとして巻き取る。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明するが、下記の例に限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
図１に示した装置で光学フィルムを製造した。
【００４４】
ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製、商品名「パンライトＫ−１３００Ｙ」、ガラス転移温度１５０℃）をＴダイ付き押出機に供給し、樹脂温度２７０〜２８０℃、押出量１２０ｋｇ／時間の条件でフィルム状に溶融押出成形し、得られたフィルム１０を、直径３５０ｍｍ、１４０℃の金属製冷却ロール１に供給した。
【００４５】
フィルムが金属製冷却ロール１に接する地点で、エッジピニング電極３から＋６ｋＶ印加してエッジピニングを行った。次いで、直径１２０ｍｍのゴムロール４で、フィルム幅１ｍ当り４９Ｎの張力でフィルム１０を引っ張って、フィルム１０を金属製冷却ロール１から略鉛直方向に剥離して、ロールに巻いて、厚さ４０μｍ、幅１４００ｍｍの光学フィルムを得た。
【００４６】
フィルム１０のゴムロール４に対する抱き角は１８０度、室温は２５℃、フィルム１０がゴムロール４に接する直前の温度は５０℃であった。尚、フィルム１０がゴムロール４に接する直前の温度は、放射温度計（レイテックジャパン社製）を用いて、一定間隔にフィルムの中心部を５点測定し、平均値を示した。
【００４７】
得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。尚、各物性の測定方法は以下の通りである。
【００４８】
（１）位相差  複屈折計（王子計測機器社製、商品名「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）を用いて、波長５９０ｎｍで測定した。測定地点は光学フィルムの幅方向に２０ｍｍ間隔であり、その最大値を示した。
【００４９】
（２）ヘイズ  ヘイズメータ  （東京電色社製、商品名「ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−ＨＩＩＩＤＰ」）を用いて測定した。
【００５０】
（３）フレア  図２に示したように、平行に配置された２個のガイドロール１２，１２（ロール間距離１５００ｍｍ）上に、得られた幅１４００ｍｍの光学フィルム１１をかぶせ、その両端にロッド状重り（６ｋｇ）１３、１３をフィルム全体に均等に荷重がかかるようにセットした。セット後、５分後に２個のガイドロール１２，１２の上端（基準線１４）からフィルムが垂れ下がっている距離を測定し、その最大値を示した。
【００５１】
（４）巻き姿  得られた光学フィルムのロールを目視で観察した。フィルム間に空気が巻き込まれて混入斑のできたものを不良とし、混入斑のできていないものを良好とした。
【００５２】
（実施例２）
図１に示した装置で光学フィルムを製造した。
【００５３】
ポリサルホン樹脂（テイジンアモコエンジニアリングプラスチック社製、商品名「ユーデルＰ−１７００」、ガラス転移温度１９０℃）をＴダイ付き押出機に供給し、樹脂温度３３０〜３３５℃、押出量１２０Ｋｇ／時間の条件でフィルム状に溶融押出成形し、得られたフィルム１０を、直径３５０ｍｍ、１８０℃の金属製冷却ロール１に供給した。
【００５４】
以下、実施例１で行ったと同様にして厚さ４０μｍ、幅１４００ｍｍの光学フィルムを得た。フィルム１０のゴムロール４に対する抱き角は１８０度、室温は２５℃、フィルム１０がゴムロール４に接する直前の温度は７０℃であった。
【００５５】
実施例１で行ったと同様にして、得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。
【００５６】
（実施例３）
図１に示した装置で光学フィルムを製造した。
【００５７】
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（ジェーエスアール社製、商品名「アートンＤ４５３２」、ガラス転移温度１４４℃）をＴダイ付き押出機に供給し、樹脂温度２７０〜２８０℃、押出量１２０Ｋｇ／時間の条件でフィルム状に溶融押出成形し、得られたフィルム１０を、直径３５０ｍｍ、１３５℃の金属製冷却ロール１に供給した。
【００５８】
以下、実施例１で行ったと同様にして厚さ４０μｍ、幅１４００ｍｍの光学フィルムを得た。フィルム１０のゴムロール４に対する抱き角は１８０度、室温は２５℃、フィルム１０がゴムロール４に接する直前の温度は４５℃であった。
【００５９】
実施例１で行ったと同様にして、得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。
【００６０】
（比較例１）
金属製冷却ロール１の温度を１８５℃、フィルム１０がゴムロール４に接する直前の温度を１５０℃にした以外は実施例３で行ったと同様にして光学フィルムを得た。実施例１で行ったと同様にして、得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。
【００６１】
（比較例２）
フィルム１０のゴムロール４に対する抱き角を５０度にした以外は実施例３で行ったと同様にして光学フィルムを得た。実施例１で行ったと同様にして、得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。
【００６２】
（比較例３）
ゴムロール４に代えて、３本ロールを用いた以外は実施例３で行ったと同様にして光学フィルムを得た。３本ロールの直径は全て３５０ｍｍ、温度は金属製冷却ロール１側から順に、１３５℃、１１０℃、６０℃であった。
実施例１で行ったと同様にして、得られた光学フィルムの位相差、ヘイズ及びフレアを測定し、巻き姿を観察し、結果を表１に示した。
【００６３】
【表１】
2004160819.tif 000003
【００６４】
【発明の効果】
本発明の光学フィルム製造方法の構成は上述の通りであるから、溶融押出成形法により、残留位相差が小さく、フレアが小さく、厚み精度がよく、表面平滑性が優れた光学フィルムが容易に製造できる。従って、得られた光学フィルムは、光学用途や液晶ディスプレイ分野で好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学フィルムの製造方法の１例を示す模式図である。
【図２】フレアの測定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  金属製冷却ロール
２  ダイ
３  エッジピニング電極
４  ゴムロール
５，５’  搬送ロール
６  巻取りロール
７，９  接地極
８  高圧直流電源
１０  熱可塑性樹脂フィルム
１１  光学フィルム
１２  ガイドロール
１３  重り
１４  基準線
【図１】
2004160819.tif 000004
【図２】
2004160819.tif 000005