JP2003071863A - セルロースエステルフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜厚が２０〜２００μｍのセルロースエ
ステルフィルムを製造するに際して、曇りの発生を抑え
る。 【解決手段】 ベルト及び冷却ドラムを有する製膜装置
の前記ベルト上にセルロースエステルを含むドープ組成
物が流延され、この流延されたドープ組成物によるフィ
ルムが前記冷却ドラム上の位置において前記ベルトから
剥離されることにより、膜厚が２０〜２００μｍのセル
ロースエステルフィルムが製造される方法において、前
記ベルト上のフィルムが前記冷却ドラムから離間する位
置での前記冷却ドラムの表面温度を６℃以上とし、か
つ、前記フィルムが前記冷却ドラムに接してから剥離さ
れるまでの時間を０．５〜２０秒とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば液晶表示
装置等に用いられる偏光板用保護フィルム、位相差フィ
ルム、視野角拡大フィルム、プラズマディスプレイに用
いられる反射防止フィルム等の各種機能フィルム、ある
いは有機ＥＬディスプレイ等で使用される各種機能フィ
ルム等にも利用することができるセルロースエステルフ
ィルムの製造方法に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）は、低電圧・低消費電力で、ＩＣ回路への直結が可
能であり、そして特に薄型化が可能であることから、ワ
ードプロセッサやパーソナルコンピュータ等の表示装置
として広く採用されている。そして、このＬＣＤの基本
的な構成は、たとえば液晶セルの両側に偏光板を設けた
ものである。

【０００３】この偏光板は、一定方向の偏波面の光だけ
を通す。したがってＬＣＤ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という重要な役割を担って
いる。すなわち、偏光板の性能によってＬＣＤの性能が
大きく左右される。偏光板は、一般に、偏光子の両側に
偏光板保護フィルムを積層した構造となっている。この
ような構造の偏光板を液晶セルに対して積層すること
で、ＬＣＤが構成されている。

【０００４】なお上記偏光子は、たとえばヨウ素などを
高分子フィルムに吸着・延伸したものである。すなわ
ち、二色性物質（ヨウ素）を含むＨインキと呼ばれる溶
液を、ポリビニルアルコールのフィルムに湿式吸着させ
た後、このフィルムを一軸延伸することにより、二色性
物質を一方向に配向させたものである。偏光板保護フィ
ルムとしては、セルロース樹脂、特にセルローストリア
セテートが用いられている。

【０００５】偏光板保護フィルムは、図２に示すベルト
流延方式の装置を用いて製造されている。なお同図にお
いて、１はフィルム、２は冷却ドラム、３は流延ベル
ト、４は流延ダイ、５は剥取りロール、６はロール乾燥
部、７は巻取りロールである。こうした装置を用いた場
合には、流延ダイ４からドープを流延ベルト３に流延し
た後、冷却ドラム２に対向して設けられた剥取りロール
５でフィルム１を剥ぎ取り、更にロール乾燥部６で完全
に乾燥させた後、フィルム１を巻取りロール７で巻き取
ることになる。

【０００６】さて、このようにして光学フィルムとして
用いられる、膜厚が２０〜２００μｍのセルロースエス
テルフィルムが製造されているのであるが、でき上がっ
たフィルムには曇りが認められる場合があった。

【０００７】したがって本発明が解決しようとする課題
は、膜厚が２０〜２００μｍのセルロースエステルフィ
ルムを製造するに際して、曇りの発生を抑える技術を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の検討が鋭意推し進められていった結果、曇りの発生
は、冷却ドラム部における冷却状態、特にフィルムが冷
却ドラムから離間する位置での冷却ドラムの表面温度
と、フィルムが冷却ドラムに接してから剥離されるまで
の時間とによって大きく左右されることが判ってきた。

【０００９】すなわち、フィルムが冷却ドラムから離間
する位置での冷却ドラムの表面温度を特定の温度に制御
すると共に、フィルムが冷却ドラムに接してから剥離さ
れるまでの時間を特定の時間に制御することによって、
曇りの発生を抑制できることが判った。

【００１０】このような知見を基にして本発明が達成さ
れたものであり、上記の課題は、ベルト及び冷却ドラム
を有する製膜装置の前記ベルト上にセルロースエステル
を含むドープ組成物が流延され、この流延されたドープ
組成物によるフィルムが前記冷却ドラム上の位置または
前記冷却ドラム通過後の位置において前記ベルトから剥
離されることにより、膜厚が２０〜２００μｍのセルロ
ースエステルフィルムが製造される方法であって、前記
ベルト上のフィルムが前記冷却ドラムから離間する位置
での前記冷却ドラムの表面温度は６℃以上であり、か
つ、前記フィルムが前記冷却ドラムに接してから剥離さ
れるまでの時間が０．５〜２０秒であることを特徴とす
るセルロースエステルフィルムの製造方法によって解決
される。

【００１１】更に、フィルムをベルトから剥離する時の
雰囲気の露点が７℃以下であるようにコントロールする
ことによって、上記課題は一層効果的に解決される。

【００１２】また、フィルムの剥離されたベルト（正確
にはその一部）がドープ組成物の流延個所に到達するま
での時間が０．５〜３０秒であるようにコントロールす
ることによっても、上記課題は一層効果的に解決され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明になるセルロースエステル
フィルムの製造方法は、ベルト及び冷却ドラムを有する
製膜装置の前記ベルト上にセルロースエステルを含むド
ープ組成物が流延され、この流延されたドープ組成物に
よるフィルムが前記冷却ドラム上の位置において前記ベ
ルトから剥離されることにより、膜厚が２０〜２００μ
ｍ（特に４０μｍ以上、１００μｍ以下）のセルロース
エステルフィルムが製造される方法であって、前記ベル
ト上のフィルムが前記冷却ドラムから離間する位置での
前記冷却ドラムの表面温度は６℃以上（特に７℃以上、
１５℃以下）であり、かつ、前記フィルムが前記冷却ド
ラムに接してから剥離されるまでの時間が０．５〜２０
秒（特に１．５秒以上、１２秒以下）である。そして、
フィルムをベルトから剥離する時の雰囲気の露点が７℃
以下（特に５℃以下。下限値は規定されない）である。
また、フィルムの剥離されたベルト（の一部）がドープ
組成物の流延個所に到達するまでの時間は０．５〜３０
秒（特に１秒以上、１０秒以下）である。以下、更に詳
しく説明する。

【００１４】本発明になるセルロースエステルフィルム
の製造方法は、図２に示す従来のベルト流延方式の装置
を用いても実施できる。したがって、装置自体について
の詳細な説明は省略する。なお、「ベルト上のフィルム
が冷却ドラムから離間する位置での前記冷却ドラムの表
面温度」、「フィルムが冷却ドラムに接してから剥離さ
れるまでの時間」、「フィルムの剥離されたベルトがド
ープ組成物の流延個所に到達するまでの時間」につい
て、それらが意味するものは、次のとおりである（図１
参照）。

【００１５】まずフィルム１は、ベルト３が冷却ドラム
２に接した時点において、冷却ドラム２に接することに
なるから、フィルム１が冷却ドラム２に接する時点（位
置）は、図１中、Ａ点である。そして、フィルム１は冷
却ドラム２上の位置においてベルト３から剥離されるこ
とから、ベルト３上のフィルム１が冷却ドラム２から離
間する時点（位置）は、図１中、Ｂ点である。更に、流
延個所はＣ点である。

【００１６】したがって、上記「ベルト上のフィルムが
冷却ドラムから離間する位置での前記冷却ドラムの表面
温度」とは、前記Ｂ点における冷却ドラム２の表面温度
である。また、上記「フィルムが冷却ドラムに接してか
ら剥離されるまでの時間」とは、Ａ点からＢ点までの移
動に要する時間である。更に、上記「フィルムの剥離さ
れたベルトがドープ組成物の流延個所に到達するまでの
時間」とは、Ｂ点からＣ点までの移動に要する時間であ
る。なおＣ点は、冷却ドラム２の上にあってもよく、あ
るいは、フィルム（ウェブ）１がこの冷却ドラム２を通
過した後にたどる経路上にあってもよい。

【００１７】本発明のセルロースエステルフィルムの製
造方法に採用される製膜工程は、以下に詳述する溶解工
程、流延工程、溶媒蒸発工程、剥離工程、乾燥工程、そ
して巻き取り工程を有する。

【００１８】［溶解工程］本明細書においては、セルロ
ースエステル溶液を、セルロースエステルドープまたは
単にドープという。本工程は、セルロースエステルのフ
レークに、後述の良溶媒を主とする有機溶媒に溶解釜中
で該フレークを攪拌しながら溶解し、ドープを形成する
工程である。本発明では、ドープ中の固形分濃度を１５
質量％以上に調整することが好ましく、１８〜３５質量
％がその特に好ましい範囲である。

【００１９】但し、ドープ中の固形分濃度が高すぎると
ドープの粘度が高くなりすぎ、流延時にシャークスキン
等が生じてフィルム平面性が劣化する場合があるので、
これは３５質量％以下であることが望ましい。また、ド
ープ粘度は１０〜５０Ｐａ・ｓの範囲に調整されること
が好ましい。

【００２０】溶解には、常圧で行う方法、好ましい有機
溶媒（すなわち良溶媒）の沸点以下で行う方法、この良
溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、冷却溶解法で行う
方法、高圧で行う方法等種々の溶解方法等がある。良溶
媒の沸点以上の温度で、かつ沸騰しない圧力をかけて溶
解する方法を用いる場合、４０．４〜１２０℃で、０．
１１〜１．５０ＭＰａに加圧することで、発泡を抑え、
かつ短時間に溶解させることができる。

【００２１】本発明に用いられるセルロースエステルと
しては、セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましく用
いられる。セルロースエステルの低級脂肪酸エステルに
おける低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を
意味し、たと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等、また、特開平
１０−４５８０４号、同８−２３１７６１号、米国特許
第２，３１９，０５２号等に記載されているセルロース
アセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチ
レート等の混合脂肪酸エステルなどが、上記セルロース
の低級脂肪酸エステルの具体例として挙げられる。ちな
みに、セルロースエステルのアシル基の置換度測定は、
ＡＳＴＭ−Ｄ−８１７−９６に準じて実施することがで
きる。

【００２２】ところで上記脂肪酸のなかでも、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が
好ましいものとしてよく用いられるが、本発明にて得ら
れるセルロースエステルフィルムの場合には、フィルム
強度の観点から、特に重合度２５０〜４００のものが好
ましい。

【００２３】本発明にて得られるセルロースエステルフ
ィルムは総置換度が２．５〜３．０のセルロースエステ
ルが好ましいものとして用いられるが、特に総置換度が
２．５５〜２．８５のセルロースエステルが好ましい。
総置換度が２．５５以上になるとフィルムの機械強度が
増加し、一方、２．８５以下になるとセルロースエステ
ルの溶解性が向上したり、異物の発生が低減されるため
一層好ましい。

【００２４】セルロースアセテートプロピオネートとし
ては、アセチル基置換度をＸ、プロピオニル基置換度を
Ｙとすると、 ２．５５≦Ｘ＋Ｙ≦２．８５ １．５≦Ｘ≦２．４ の範囲にあるものが好ましく用いられる。

【００２５】セルロースエステルは、綿花リンターから
合成されたセルロースエステルと木材パルプから合成さ
れたセルロースエステル、あるいはそれ以外の原料から
合成されたセルロースエステルを単独あるいは混合して
用いることができる。

【００２６】ドープを作製する際に使用される溶媒は、
セルロースエステルを溶解できる溶媒であればよく、特
に限定されないが、単独でそれを溶解できない溶媒であ
っても、他の溶媒と混合することにより溶解できるもの
であれば使用することができる。一般には、良溶媒であ
るメチレンクロライドとセルロースエステルの貧溶媒か
らなる混合溶媒を用い、かつ、混合溶媒中には貧溶媒を
４〜３０質量％含有するものが好ましく用いられる。

【００２７】この他に使用できる良溶媒としては、たと
えばメチレンクロライド、酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸アミル、アセトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジ
オキサン、１，４−ジオキサン、シクロヘキサノン、ギ
酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，
２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，
３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，
３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノー
ル、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プ
ロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１
−プロパノール、ニトロエタン等を挙げることができ
る。だが、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合
物、ジオキサン誘導体、酢酸メチル、酢酸エチル、アセ
トン等も好ましい有機溶媒（すなわち良溶媒）として挙
げられる。酢酸メチルを用いると、得られるフィルムの
カールが少なくなるため特に好ましい。

【００２８】セルロースエステルの貧溶媒としては、た
とえばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ
ｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノ
ール、ｔｅｒｔ−ブタノール等の炭素原子数１〜８のア
ルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、酢酸エチル、酢酸プロピル、モノクロルベンゼン、
ベンゼン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、メチ
ルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル
等を挙げることができ、これらの貧溶媒は単独もしくは
二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。

【００２９】本発明のセルロースエステルフィルムの製
造方法においては、セルロースエステルを溶解する際に
冷却溶解法を用いることも好ましい。この冷却溶解方法
としては、たとえば特開平９−９５５３８号、同９−９
５５４４号、同９−９５５５７号公報に記載の技術を使
用することができる。また、特開平１１−２１３７９号
公報に記載の高圧溶解方法も好ましく使用できる。

【００３０】なお溶解後は、セルロースエステル溶液
（ドープ）を濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に
送ることが好ましく、また、その際、ドープ中には、可
塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、微粒子等が好
ましく添加される。これら添加物は、セルロースエステ
ル溶液の調製の際に、セルロースエステルや溶媒と共に
添加しても良く、溶液調製中や調製後に添加しても良
い。

【００３１】本発明の技術にて製造されるセルロースエ
ステルフィルム中には、可塑剤を添加することができ
る。これに用いることができる可塑剤としては、たとえ
ばリン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑
剤、クエン酸エステル系可塑剤などが挙げられるが、む
ろんこれらに限定されるものではない。このうちリン酸
エステル系は、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
ホスフェート等があり、またフタル酸エステル系は、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、ブチルベ
ンジルフタレート、ジベンジルフタレート、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があり、
更にクエン酸エステル系可塑剤としては、トリエチルシ
トレート、トリ−ｎ−ブチルシトレート、アセチルトリ
エチルシトレート、アセチルトリ−ｎ−ブチルシトレー
ト、アセチルトリ−ｎ−（２−エチルヘキシル）シトレ
ート等を好ましく用いることができる。

【００３２】これらは単独あるいは併用して用いるのが
好ましく、これら可塑剤は必要に応じて二種類以上を併
用して用いても良い。また可塑剤の使用量は、セルロー
スエステルに対して１〜３０質量％含有されるようにす
ることが好ましく、２〜２５質量％が更に好ましく、な
かでも２〜１５質量％が特に好ましく、最も好ましいの
は３〜１２質量％である。

【００３３】本発明の技術を用いて製造されるセルロー
スエステルフィルムは、上記可塑剤の他にも、可塑剤と
同様の作用を示す添加剤が含有させられることがある。
こうした添加剤は、セルロースエステルフィルムを可塑
化することのできる低分子有機化合物であれば良い。

【００３４】本発明の技術を用いて製造されるセルロー
スエステルフィルムには、紫外線吸収剤が添加されるこ
とが好ましい。たとえば、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、かつ、良
好な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く用いられる。上記セル
ロースエステルフィルムは、波長３８０ｎｍでの透過率
が１０％以下であることが特に好ましく、より好ましく
は５％以下、更に好ましくは１％以下である。

【００３５】また、本発明を実施するにあたっては、フ
ィルムの色味を調整するため、たとえば青色染料等を添
加剤として用いても良い。好ましい染料としては、アン
トラキノン系染料が挙げられる。このアントラキノン系
染料は、アントラキノンの１位から８位までの位置に任
意の置換基を有することができる。好ましい置換基とし
ては、置換されても良いアニリノ基、ヒドロキシル基、
アミノ基、ニトロ基、または水素原子が挙げられる。こ
れら染料のフィルムへの添加量は、フィルムの透明性を
維持するため、０．１〜１０００μｇ／ｍ^２、好ましく
は１０〜１００μｇ／ｍ^２である。

【００３６】また、セルロースエステルフィルムには、
滑り性を付与するため、マット剤として微粒子を加える
ことが好ましい。これら微粒子は有機物で表面処理され
ていることが、フィルムのヘイズを低下できるために好
ましい。表面処理に好ましい有機物としては、ハロシラ
ン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサン等が
挙げられる。なお、微粒子の平均径が大きい方がマット
効果は大きく、一方、平均径の小さい方が透明性に優れ
る。このため微粒子の１次粒子の平均径は５〜５０ｎｍ
が好ましく、更に好ましくは７〜２０ｎｍである。

【００３７】微粒子の種類は特に限定されないが、たと
えば日本アエロジル社製のＡＥＲＯＳＩＬ２００、２０
０Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２
０２、Ｒ８１２、ＯＸ５０、ＴＴ６００などが挙げら
れ、特に好ましいものは、ＡＥＲＯＳＩＬ２００Ｖ、Ｒ
９７２Ｖなどである。これら微粒子は、通常、平均粒径
が０．０１〜１．０μｍの２次粒子を形成し、そしてフ
ィルム中では、１次粒子の凝集体として存在し、フィル
ム表面に０．０１〜１．０μｍの凹凸を生成させる。そ
こで、これら微粒子の含有量は、セルロースエステルに
対して０．００５〜０．３質量％が好ましい。特にセル
ロースエステルフィルムは、二酸化珪素の微粒子を含む
ことが好ましく、二酸化珪素の微粒子を含むセルロース
エステル溶液を用いてセルロースエステルフィルムを流
延製膜することによって、セルロースエステル溶液中の
微粒子の凝集に起因した異物故障が著しく低減される。

【００３８】微粒子の分散液を調製する方法としては、
たとえば以下に示すような３種類の方法が挙げられる。

【００３９】［調製方法Ａ］溶剤と微粒子を撹拌混合し
た後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とす
る。そしてこの微粒子分散液をドープ液に加えて撹拌す
る。

【００４０】［調製方法Ｂ］溶剤と微粒子を撹拌混合し
た後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とす
る。また、これとは別に溶剤に少量のセルロースエステ
ルを加え、撹拌溶解する。これにあらかじめ得ておいた
微粒子分散液を加えて撹拌する。これを微粒子添加液と
する。そしてこの微粒子添加液をインラインミキサーで
ドープ液と十分混合する。

【００４１】［調製方法Ｃ］溶剤に少量のセルロースエ
ステルを加え、撹拌溶解する。これに微粒子を加えて分
散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。そして
この微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十
分混合する。

【００４２】このうち調製方法Ａは二酸化珪素微粒子の
分散性に優れ、調製方法Ｃは二酸化珪素微粒子が再凝集
しにくい点で優れている。なかでも、上記調製方法Ｂは
二酸化珪素微粒子の分散性と、二酸化珪素微粒子が更に
再凝集し難い点の両方に優れている好ましい調製方法で
ある。

【００４３】［分散方法］二酸化珪素微粒子を溶剤など
と混合して分散するときの二酸化珪素の濃度は、５〜３
０質量％が好ましく、１０〜２５質量％が更に好まし
く、１５〜２０質量％が最も好ましい。分散濃度は高い
方が、添加量に対する液濁度は低くなる傾向があり、ヘ
イズ、凝集物が良化するため好ましい。

【００４４】使用される溶剤は、低級アルコール類とし
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。低級アルコール以外の
溶媒は特に限定されないが、セルロースエステルの製膜
時に用いられる溶剤を用いることが好ましい。

【００４５】このようにして得られたドープを用い、以
下に説明する流延工程を経て、セルロースエステルフィ
ルムを得ることができる。

【００４６】［流延工程］本工程は、ドープを加圧型定
量ギヤポンプを通して加圧ダイに送液し、流延位置にお
いて、無限に移送する無端の金属ベルト上に加圧ダイか
らドープを流延する工程である。ちなみに、流延用ベル
トの表面は鏡面となっている。

【００４７】その他の流延方法としては、流延されたド
ープ膜をブレードで膜厚を調節するドクターブレード
法、あるいは逆回転するロールで調節するリバースロー
ルコーターによる方法等があるが、口金部分のスリット
形状を調製でき、膜厚を均一にし易い加圧ダイが好まし
い。この加圧ダイには、コートハンガーダイやＴダイ等
があるが、いずれも好ましく用いられる。

【００４８】製膜速度を上げるため、加圧ダイを流延用
ベルト上に２基以上設け、ドープ量を分割して重層して
も良い。あるいは、ダイの内部をスリットで分割し、組
成の異なる複数のドープ液を同時に流延（共流延とも言
う）して、積層構造のセルロースエステルフィルムを得
ることもできる。

【００４９】このようにして得られたドープがベルト上
に流延され、製膜される。

【００５０】［溶媒蒸発工程］本工程は、ウェブ（本明
細書においては、流延用ベルト上にドープを流延して形
成されたドープ膜をウェブと言う）を流延用ベルト上で
加熱し溶媒を蒸発させる工程である。溶媒を蒸発させる
方法には、ウェブ側から風を吹き付ける方法及び／また
はベルトの裏面から液体により伝熱させる方法、輻射熱
により表裏から伝熱する方法等があるが、裏面液体伝熱
方法が乾燥効率の点から好ましい。またそれらを組み合
わせる方法も好ましい。更には、流延後のベルト上のウ
ェブを４０〜１００℃の雰囲気において、ベルト上で乾
燥させることが好ましい。４０〜１００℃の雰囲気を維
持するには、この温度の温風をウェブ上面に当てるか、
赤外線等の手段により加熱することが好ましい。

【００５１】本発明の技術にてセルロースエステルフィ
ルムを製造する場合、流延から３０〜９００秒以内にウ
ェブをベルトから剥離することが望ましい。もし３０秒
未満で剥離すると、フィルムの面品質が低下するだけで
なく、透湿性の点でも好ましくない。また９００秒を越
えて乾燥させると、剥離性が悪化することなどによる面
品質の低下や、フィルムに強いカールが発生するため好
ましくない。

【００５２】［剥離工程］本工程は、ベルト上で溶媒が
蒸発したウェブを、剥離位置でベルトから剥離する工程
である。剥離されたフィルム（ウェブ）は次工程に送ら
れる。但し、剥離する時点でのウェブの残留溶媒量があ
まり大きすぎると、剥離し難かったり、逆に、ベルト上
で充分に乾燥させてから剥離すると、途中でウェブの一
部が剥がれたりする。

【００５３】剥離位置における雰囲気の温度について、
好ましくは１５〜５０℃であり、更に好ましくは１８〜
３５℃である。そして、フィルムが冷却ドラムから離間
する位置での、この冷却ドラムの表面温度は６℃以上で
あることが大事である。好ましくは、７℃以上、１５℃
以下である。

【００５４】また、フィルムが冷却ドラムに接してから
剥離されるまでの時間は、０．５〜２０秒であるのが大
事である。好ましくは、１２秒以上、１５秒以下であ
る。加えて、フィルムをベルトから剥離する時の雰囲気
の露点は、７℃以下であることが好ましい。更に好まし
くは、５℃以下である（下限値は特に規定されない）。

【００５５】上記剥離位置におけるウェブの残留溶媒量
は、２５〜１２０質量％であることが好ましく、更に好
ましくは４０〜１００質量％である。この残留溶媒量は
次の式で定義される。

【００５６】残留溶媒量（％）＝〔（ウェブの加熱処理
前質量−ウェブの加熱処理後質量）／（ウェブの加熱処
理後質量）〕×１００ なお、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、１１５
℃で、１時間加熱処理を行うことを意味する。

【００５７】上記のように剥離時の残留溶媒量を調整す
るには、流延後のベルトの表面温度を制御し、ウェブか
らの有機溶媒の蒸発を効率的に行えるように、ベルト上
の剥離位置における温度を上記範囲に設定することが好
ましい。ベルト温度を制御するには、伝熱効率のよい方
法を使用するのが良く、たとえば液体による裏面伝熱方
法が好ましい。

【００５８】輻射熱や熱風等による伝熱方法は、ベルト
温度のコントロールが難しく、好ましい方法とは言えな
いが、ベルトマシンにおいて、移送するベルトが下側に
来た所の温度制御には、緩やかな風でベルト温度を調節
することができる。ベルト温度は、加熱手段を分割する
ことによって部分的に変えることができ、流延用ベルト
の流延位置、乾燥部、剥離位置等をそれぞれ異なる温度
とすることができる。

【００５９】製膜速度を上げる方法（残留溶媒量ができ
るだけ多いうちに剥離するため製膜速度を上げることが
できる）としては、残留溶媒が多くとも剥離できるゲル
流延法（ゲルキャスティング）がある。そして、これに
は、ドープ中にセルロースエステルに対する貧溶媒を加
えて、ドープ流延後、ゲル化する方法や、ベルトの温度
を低めてゲル化する方法等を用いることができる。更に
は、ドープ中に金属塩を加える方法もある。

【００６０】本発明を実施する際、ベルト上でゲル化さ
せ、膜を強くすることによって剥離を早め、製膜速度を
上げることもできる。

【００６１】残留溶媒量がより多い時点で剥離する場
合、ウェブが柔らかすぎると、剥離時に平面性を損なっ
たり、剥離張力によるツレや縦スジが発生し易く、この
ため経済速度と品質との兼ね合いで剥離残留溶媒量が決
められる。ベルトとフィルムを剥離する際の剥離張力
は、通常、１９６〜２４５Ｎ／ｍであるが、剥離の際に
シワが入り易い場合、１９０Ｎ／ｍ以下で剥離すること
が好ましく、更には、剥離できる最低張力〜１６６．６
Ｎ／ｍ、次いで、最低張力〜１３７．２Ｎ／ｍで剥離す
ることが好ましいが、最も好ましいのは、最低張力〜１
００Ｎ／ｍで剥離することである。殊に、剥離張力が低
いほど面内リターデーションＲｏが低く保てるため良
い。面内リターデーションＲｏは２０ｎｍ未満であるこ
とが好ましく、更には１０ｎｍ未満、次いで５ｎｍ未満
であることが好ましいが、最も好ましくは０〜１ｎｍで
ある。

【００６２】本発明において、面内リターデーションＲ
ｏは自動複屈折率計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測
機器社製）を用いて、５９０ｎｍの波長において、三次
元屈折率測定を行い、得られた屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚ
から算出することができる。また、膜厚方向のリターデ
ーション値Ｒｔは０〜３００ｎｍのものが得られ、更に
好ましくは０〜１５０ｎｍ、より好ましくは０〜７０ｎ
ｍのものが用途に応じて好ましく得られる。ここで、 Ｒｏ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）・ｄ Ｒｔ＝〔（Ｎｘ−Ｎｙ）／２−Ｎｚ〕・ｄ である。

【００６３】セルロースエステルフィルムは、遅相軸方
向と製膜方向とのなす角度θと、面内方向のレターデー
ションＲｏが次式の関係にあり、特に偏光板用保護フィ
ルム等の光学フィルムとして好ましく用いられる。

【００６４】 Ｐ≦１−ｓｉｎ^２（２θ）・ｓｉｎ^２（πＲｏ／λ） Ｐ＝０．９９９９ ここで、Ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、Ｎ
ｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、Ｎｚはフィル
ムの厚み方向の屈折率、ｄはフィルムの膜厚（ｎｍ）で
ある。θはフィルム面内の遅相軸方向と製膜方向（フィ
ルムの直尺方向）とのなす角度（ラジアン）、λは上記
Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚ、θを求める三次元屈折率測定の際の
光の波長すなわち５９０ｎｍ、πは円周率である。

【００６５】［乾燥工程］本工程は、フィルムを千鳥状
に配置したロールに交互に通して搬送する乾燥装置及び
／またはクリップまたはピンでフィルムの両端を保持し
て搬送するテンター装置を用いて巾保持しながら、フィ
ルムを乾燥する工程である。この乾燥工程における搬送
張力も可能な範囲で低めに維持することが、Ｒｏを低く
維持できるため好ましく、１９０Ｎ／ｍ以下であること
が好ましい。更に言えば、これは１７０Ｎ／ｍ以下であ
ることが、特に１４０Ｎ／ｍ以下であることが好まし
い。最も好ましいのは、１００〜１３０Ｎ／ｍである。
また、フィルム中の残留溶媒量が、少なくとも５質量％
以下となるまで、上記搬送張力以下に維持することが効
果的である。

【００６６】乾燥の手段としては、フィルムの両面に熱
風を吹き付けるのが一般的であるが、空気流の代わりに
マイクロウェーブを当てて加熱する手段もある。だが、
あまり急激な乾燥はフィルムの平面性を損ね易い。ちな
みに、高温による乾燥は残留溶媒が８質量％以下くらい
から行うのがよい。全体を通して、乾燥は概ね４０〜２
５０℃で行われるが、特に４０〜１６０℃で乾燥させる
ことが好ましい。

【００６７】ベルト面から剥離した後の乾燥工程では、
溶媒の蒸発によってフィルムは巾方向に収縮しようとす
る。むろん、高温度で急激に乾燥するほど収縮が大きく
なる。この収縮を可能な限り抑制しながら乾燥すること
が、でき上がったフィルムの平面性を良好にする上で好
ましい。

【００６８】この観点から、例えば特開昭６２−４６６
２５号公報に示されるような、乾燥全工程あるいは一部
の工程で、巾方向にクリップまたはピンでフィルムの巾
両端を巾保持しつつ乾燥させる方法（テンター方式と呼
ばれる）、なかでも、クリップを用いるテンター方式、
ピンを用いるピンテンター方式が好ましく用いられる。

【００６９】このとき、巾手方向の延伸倍率は０〜１０
０％であることが好ましく、偏光板保護フィルムとして
用いる場合は、５〜２０％が更に好ましく、８〜１５％
が最も好ましい。一方、位相差フィルムとして用いる場
合は、１０〜４０％が更に好ましく、２０〜３０％が最
も好ましい。延伸倍率によってＲｏをコントロールする
ことが可能で、延伸倍率が高い方が、でき上がったフィ
ルムの平面性に優れるため好ましい。

【００７０】テンターを行う場合のフィルムの残留溶媒
量は、テンター開始時に２０〜１００質量％であるのが
好ましく、かつ、フィルムの残留溶媒量が１０質量％以
下になるまでテンターをかけながら乾燥を行うことが好
ましく、更に好ましくは５質量％以下である。テンター
を行う場合の乾燥温度は、３０〜１５０℃が好ましく、
５０〜１２０℃が更に好ましく、７０〜１００℃が最も
好ましい。乾燥温度の低い方が紫外線吸収剤や可塑剤な
どの蒸散が少なく、工程汚染を低減できる。一方、乾燥
温度の高い方がフィルムの平面性に優れる。

【００７１】また、フィルムの乾燥工程においては、ベ
ルトより剥離したフィルムを更に乾燥し、残留溶媒量を
０．５質量％以下にすることが好ましく、更に好ましく
は０．１質量％以下であり、最も好ましいのは０〜０．
０１質量％以下である。

【００７２】フィルム乾燥工程では、一般にロール懸垂
方式か、上記のようなピンテンター方式でフィルムを搬
送しながら乾燥する方式が採られる。フィルムを乾燥さ
せる手段は特に制限がなく、通常、熱風、赤外線、加熱
ロール、マイクロ波等で行う。簡便さの点からは熱風で
行うのが好ましい。乾燥温度は、４０〜１５０℃の範囲
で３〜５段階に分け、段階的に高くしていくことが好ま
しく、８０〜１４０℃の範囲で行うことが寸法安定性を
良くするため更に好ましい。

【００７３】溶液流延製膜法を通しての流延直後から乾
燥までの工程において、乾燥装置内の雰囲気を空気とす
るのもよいが、窒素ガスや炭酸ガス、アルゴン等の不活
性ガス雰囲気で行っても良い。ただし、乾燥雰囲気中の
蒸発溶媒の爆発限界に関する危険性は常に考慮されなけ
ればならない。

【００７４】［巻き取り工程］本工程は、残留溶媒量が
２質量％以下となってからセルロースエステルフィルム
として巻き取る工程であり、残留溶媒量を０．４質量％
以下にすることにより寸法安定性の良好なフィルムを得
ることができる。巻き取り方法は、一般に使用されてい
るものを用いればよく、具体的には、定トルク法、定テ
ンション法、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があるので、それ
らを適宜使い分ければよい。

【００７５】説明の順序が前後するが、更に言えば、本
発明を実施するにあたっては、フィルムの膜厚が所望の
大きさとなるよう、ドープ濃度、ポンプの送液量、ダイ
の口金のスリット間隙、ダイの押し出し圧力、流延用ベ
ルトの速度等をコントロールするのがよい。また、膜厚
を均一にする手段としては、膜厚検出手段を用いて、プ
ログラムされたフィードバック情報を上記各装置にフィ
ードバックさせて調節する方法を用いるのが好ましい。

【００７６】セルロースエステルフィルムの膜厚は使途
によって異なるが、仕上がりフィルムのそれは、通常、
２０〜２００μｍの範囲にあり、更に４０〜１２０μｍ
の範囲が好ましく、特に液晶画像表示装置用フィルムと
しては４０〜８０μｍの範囲が用いられる。

【００７７】また偏光板は、一般的な方法で製造するこ
とができる。これには、例えば、セルロースエステルフ
ィルムをアルカリケン化処理し、ポリビニルアルコール
フィルムをヨウ素溶液中に浸漬、延伸して作製した偏光
膜の両面に、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液
を用いて貼り合わせる方法がある。なお、アルカリケン
化処理とは、水系接着剤の濡れを良くし、接着性を向上
させるため、セルロースエステルフィルムを高温の強ア
ルカリ液中に漬ける処理のことを言う。

【００７８】また、セルロースエステルフィルムには、
ハードコート層、防眩層、反射防止層、防汚層、帯電防
止層、導電層、光学異方層、液晶層、配向層、粘着層、
接着層、下引き層等の各種機能層を付与することができ
る。そして、これら機能層は、塗布あるいは蒸着、スパ
ッタ、プラズマＣＶＤ、大気圧プラズマ処理等の方法で
設けることができる。このようにして得られた偏光板
が、液晶セルの片面または両面に設けられ、これを用い
て液晶表示装置が得られる。

【００７９】本発明の技術にて得たセルロースエステル
フィルムからなる偏光板用保護フィルムを用いることに
より、薄膜化と共に、耐久性及び寸法安定性、光学的等
方性に優れた偏光板を提供することができる。更に、こ
うした偏光板あるいは位相差フィルムを用いた液晶表示
装置は、長期間にわたって安定した表示性能を維持でき
る。また、本発明の技術にて得たセルロースエステルフ
ィルムは、反射防止用フィルムあるいは光学補償フィル
ムの基材としても使用できる。

【００８０】

【実施例】以下の条件で、本発明に係る技術を用いて実
際にセルロースエステルフィルムの試料を製造した（実
施例１〜３）。また、比較のために、温度条件や時間条
件を本発明で規定する範囲外の数値に設定して、同じく
セルロースエステルフィルムの試料を製造した（比較
例）。

【００８１】 フィルムの搬送張力：１００〜１２０Ｎ／ｍ ドープの成分：セルローストリアセテート：１００質量
部 メチレンクロライド：３５０質量部 エタノール：１２質量部 トリフェニルフォスフェート：１２質量部 チヌビン３２６（チバスペシャルティケミカルズ社
製）：０．５質量部 アロエジル２００Ｖ（日本アロエジル社製）：０．１質
量部 乾燥膜厚：４０μｍ ※以上は実施例１〜３および比較例ともに共通

【００８２】 温度条件および時間条件： 試料 Ｔ_１ Ｋ_１ Ｔ_２ Ｋ_２ 実施例１ ８℃ ２ｓｅｃ ４℃ １．６ｓｅｃ 実施例２ ８℃ ２ｓｅｃ ７．５℃ １．６ｓｅｃ 実施例３ ８℃ ０．５ｓｅｃ ４℃ ０．４ｓｅｃ 比較例 ５℃ ２ｓｅｃ ７．５℃ １．６ｓｅｃ ここで、Ｔ_１は冷却ドラムの表面温度、Ｋ_１はフィルム
剥離前にベルトが冷却ドラムに接する時間、Ｔ_２はフィ
ルム剥離時の雰囲気露点、Ｋ_２はフィルム剥離後にベル
トが流延位置に達するまでの時間である。

【００８３】さて、上記条件にて製造した試料全てにつ
いて表面を子細に観察し、そのコンデンス状態すなわち
曇り具合を評価した。結果は次のとおりである。 試料 コンデンス状態の評価 実施例１ 〇 実施例２ △ 実施例３ △ 比較例 × ここで、〇は曇りがなく極めて良好な状態、△は極めて
僅かながら曇りが認められるが許容できる状態、×は全
面が曇っており許容できない状態であることをそれぞれ
意味する。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、膜厚が２０〜２００μ
ｍのセルロースエステルフィルムを製造するに際して、
曇りの発生が効果的に抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための参考図

【図２】ベルト流延方式の装置の概略図

【符号の説明】 １ フィルム ２ 冷却ドラム ３ ベルト ４ 流延ダイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 正一 兵庫県神戸市西区高塚台１−５−３ コニ カ株式会社内 Ｆターム(参考） 4F205 AA01 AG01 AH73 AM25 AR06 AR11 GA07 GB02 GC07 GN18 GN19 GN28 GN29

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト及び冷却ドラムを有する製膜装置
   の前記ベルト上にセルロースエステルを含むドープ組成
   物が流延され、この流延されたドープ組成物によるフィ
   ルムが前記冷却ドラム上の位置において前記ベルトから
   剥離されることにより、膜厚が２０〜２００μｍのセル
   ロースエステルフィルムが製造される方法であって、 前記ベルト上のフィルムが前記冷却ドラムから離間する
   位置での前記冷却ドラムの表面温度は６℃以上であり、 かつ、前記フィルムが前記冷却ドラムに接してから剥離
   されるまでの時間が０．５〜２０秒であることを特徴と
   するセルロースエステルフィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 フィルムをベルトから剥離する時の雰囲
   気の露点が７℃以下であることを特徴とする請求項１に
   記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 フィルムの剥離されたベルトがドープ組
   成物の流延個所に到達するまでの時間は０．５〜３０秒
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   のセルロースエステルフィルムの製造方法。