JP2005218949A - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において良好な画像表示品位を得るのに好適な光学フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】走行するウェブ１６の上に、ワイヤバー塗布装置１０により塗布液を塗布して形成する光学フィルムの製造方法。塗布時におけるウェブ１６のテンションが１００〜４００Ｎ／ｍになるように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光学フィルムの製造方法に係り、特に、光学補償フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の光学フィルムや、液晶層のムラを改善するために有用な光学フィルム等の製造に好適な光学フィルムの製造方法に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、ＣＲＴ(cathode ray tube)と比較して、薄型、軽量、低消費電力等の大きな利点を有する。この液晶表示装置は、液晶セル及び液晶セルの上下に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板及び棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層等からなる。封入した棒状液晶性分子を配向させるため、二枚の基板には配向膜が設けられる。

この液晶セルに表示される画像の着色を除去するため、液晶セルと偏光板との間に光学補償フィルム（位相差板）を設けることが多い。この光学補償フィルムと偏光板との積層体は、楕円偏光板として機能する。また、光学補償フィルムに、液晶セルの視野角を拡大する機能を付与する場合もある。

このような光学補償フィルムとして、合成ポリマーのフィルムが使用されているが、これに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成した光学異方性層を有する構成も提案されている（たとえば、特許文献１〜４等）。具体的には、ディスコティック液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定することにより光学補償フィルムを形成する。一般に、ディスコティック液晶性分子は、大きな複屈折率を有する。また、ディスコティック液晶性分子には、多様な配向形態がある。したがって、ディスコティック液晶性分子を用いることにより、従来の合成ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。
特開平６−２１４１１６号公報 米国特許５５８３６７９号 米国特許５６４６７０３号 西独特許公報３９１１６２０Ａ１号

しかしながら、このような光学補償フィルムであっても、現状では十分な性能が得られているとは言えない。すなわち、近年、液晶表示装置に関する技術の進展に伴い、画像表示品位の向上が強く求められている。特に、画像表示におけるムラ等が問題となっており、画像表示品位を向上させるために一層の改善が求められている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液晶表示装置において良好な画像表示品位を得るのに好適な光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、走行する透明フィルムの上に、塗布手段により塗布液を塗布して形成する光学フィルムの製造方法において、塗布時における前記透明フィルムのテンションが１００〜４００Ｎ／ｍになるように制御することを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。

本発明によれば、塗布時における透明フィルムのテンションを最適化するので、塗布膜厚の不均一化を防止でき、画像表示におけるムラを改善することができる。

ここでテンションとは、透明フィルムの走行方向に加えられる張力（単位：Ｎ）を透明フィルムの幅（単位：ｍ）で除した値を指す。このテンションは、１５０〜３５０Ｎ／ｍがより好ましく、２００〜３００Ｎ／ｍが更に好ましい。

なお、光学フィルムとは、光学補償フィルム以外に、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムをも含むものである。

本発明において、前記塗布手段がワイヤーバーコーター、グラビアコーター又はロールコーターのいずれかであることが好ましい。このような塗布手段は、薄膜の均一な塗布に適しており、また、このような塗布手段を採用することにより、透明フィルムのテンションの最適化が好適に行える。

また、本発明において、前記塗布手段において、前記透明フィルムのローラ部材への巻き掛け角度が１〜３０度であることが好ましい。このような範囲の掛け角度とすることにより、塗布膜厚の不均一化を防止することができる。

ローラ部材とは、各コーター（塗布装置）の塗布液供給用のローラを指し、後述するワイヤバー塗布装置１０（図２参照）においては、塗工用ワイヤバー１２（図３参照）であり、３本リバースロールコーター（図４参照）においては、コーティングロール１０８であり、グラビアコーター（図５参照）においては、グラビアロール１１５である。

なお、巻き掛け角度とは、機構学の巻き掛け伝導における巻き掛け角を指す。この巻き掛け角度は、３〜２０度がより好ましく、５〜１５度が更に好ましい。

また、本発明において、前記透明フィルムの厚さが４０〜３００μｍであることが好ましい。このような厚さの透明フィルムが、本発明の光学フィルムとして好適に適用することができる。この透明フィルムの厚さは、５０〜２００μｍがより好ましく、６０〜１２０μｍが更に好ましい。

また、本発明において、前記塗布液の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。このような粘度の塗布液が、本発明の光学フィルムの製造に好適に適用することができる。塗布液の粘度は、１．５〜２０ｍＰａ・ｓがより好ましく、２〜１０ｍＰａ・ｓが更に好ましい。

また、本発明において、前記塗布液の固形分濃度が１５〜５０重量％であることが好ましい。このような固形分濃度の塗布液が、本発明の光学フィルムの製造に好適に適用することができる。

また、本発明において、前記塗布液の塗布時の膜厚が０．０１〜９０μｍであることが好ましい。このような膜厚のものが本発明の光学フィルムとして好適に適用することができる。この膜厚は、０．０３〜６０μｍがより好ましく、０．０５〜３０μｍが更に好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、塗布時における透明フィルムのテンションを最適化するので、塗布膜厚の不均一化を防止でき、光学フィルムとしてのムラを改善することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る光学フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明に係る光学フィルムの製造方法が適用される光学補償フィルムの製造ラインを説明する説明図である。図２は、この製造ラインのうち、塗布手段であるワイヤバー塗布装置１０の一例を示す断面図である。

光学補償シートの製造ラインにおいて、図１に示されるように、送り出し機６６からは予め配向膜形成用のポリマー層が形成されたウエブ１６が送り出されるようになっている。ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされてラビング処理装置７０に送りこまれようになっている。ラビングローラ７２は、ポリマー層にラビング処理を施すべく設けられている。ラビングローラ７２の下流には除塵機７４が設けられており、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除くことができるようになっている。除塵機７４の下流にはワイヤバー塗布装置１０が設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６に塗布できるようになっている。この下流には、乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８が順次設けられており、ウエブ１６上に液晶層が形成できるようになっている。更に、この下流には紫外線ランプ８０が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成できるようになっている。そして、この下流に設けられた巻取り機８２により、ポリマーが形成されたウエブ１６が巻き取られるようになっている。

ワイヤバー塗布装置１０の上下流には、それぞれ一対の駆動ローラ５２、ニップローラ５４、及び、駆動ローラ５６、ニップローラ５８が設けられており、これらでテンション調整機構５０を形成する。すなわち、ワイヤバー塗布装置１０の下流の駆動ローラ５６及びニップローラ５８の回転速度（周速度）を、ワイヤバー塗布装置１０の上流の駆動ローラ５２及びニップローラ５４の回転速度（周速度）より大きく設定することにより、ウエブ１６の走行方向に所定のテンションが生じた状態となる。なお、テンション調整機構５０は、この構成に限定されるものではなく、他の各種構成も採用できる。

図２に示されるように、ワイヤバー塗布装置１０は、一対のガイドローラ１８、１８でガイドされて走行するウエブ１６に対して、塗工用ワイヤバー１２を備えた塗布ヘッド１４で塗布液を塗布する装置である。一対のガイドローラ１８、１８は、ウエブ１６が塗工用ワイヤバー１２に近接走行するように配置されている。そして、ウエブ１６の塗工用ワイヤバー１２への巻き掛け角度がθとなっている。

塗布ヘッド１４は主として、塗工用ワイヤバー１２、バックアップ部材２０、コーターブロック２２、２４で構成され、塗工用ワイヤバー１２は、バックアップ部材２０に回動自在に支持されている。バックアップ部材２０と各コーターブロック２２、２４との間には、マニホールド２６、２８及びスロット３０、３２が形成され、各マニホールド２６、２８に塗布液が供給される。各マニホールド２６、２８に供給された塗布液は、狭隘なスロット３０、３２を介してウエブ幅方向で均一に押し出される。これにより、塗工用ワイヤバー１２に対してウエブ１６の送り方向の上流側（以下、「１次側」という）に１次側塗布ビード３４が形成され、下流側（以下「２次側」という）に２次側塗布ビード３６が形成される。これらの塗布ビード３４、３６を介して、走行するウエブ１６に塗布液が塗布される。

マニホールド２６、２８から過剰に供給された塗布液は各コーターブロック２２、２４とウエブ１６との間からオーバーフローし、図示しない側溝を介して回収される。なお、マニホールド２６、２８への塗布液の供給はマニホールド２６、２８の中央部から行なっても、または端部から行なってもよい。

塗工用ワイヤバー１２は、図３に示されるように、丸棒状のロッド３８にワイヤ４０を螺旋状に密着巻回して形成されたワイヤ列４２を備えており、このワイヤ列４２に塗布液を保持させることにより、走行するウエブ１６に塗布液を転移塗布する。

塗工用ワイヤバー１２を構成するロッド３８及びワイヤ４０の材質としては、ステンレスをはじめとする各種金属が使用可能であり、塗布液を汚染させず、強度的に満足するものであればよい。また、ロッド３８は、５〜１５ｍｍの径のものが好適に使用される。

一方、ワイヤ４０は、真円度が２μｍ以下のものが使用される。具体的には、ワイヤ４０の単位断面積（仮想真円）に対し、欠損や突起等の不整部分の面積の割合が小さいもの（たとえば０．５％以下のもの）を使用することが好ましい。上記のように構成された塗工用ワイヤバー１２は、図２に示されるように、ウエブ１６の搬送方向に対して順転される。

本実施の形態において、ワイヤバー塗布装置１０は、クリーンルーム等の清浄な雰囲気に設置するとよい。その際、清浄度はクラス１０００以下が好ましく、クラス１００以下がより好ましく、クラス１０以下が更に好ましい。

上述したワイヤバー塗布装置１０は、特に薄層塗布に有効であるので、光学補償シートの製造ラインに好適に適用することができる。

本発明に使用するウエブ１６としては、光透過率が８０％以上であるポリマーフィルムを用いることが好ましい。ポリマーフィルムとしては、外力により複屈折が発現しにくいものが好ましい。ポリマーの例には、セルロース系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー（たとえば、アートン（ＪＳＲ（株）製）、ゼオノア、ゼオネックス（いずれも、日本ゼオン（株）製））及びポリメチルメタクリレートが含まれる、セルロース系ポリマーが好ましく、セルロースエステルがより好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルが更に好ましい。

この低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースエステルとしてはセルロースアセテートが好ましく、その例としては、ジアセチルセルロース及びトリアセチルセルロースなどが挙げられる。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。

一般に、セルロースアセテートの２、３、６の水酸基は、全体の置換度の１／３づつに均等に分配されるわけではなく、６位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースアセテートの６位水酸基の置換度が、２、３位に比べて多いほうが好ましい。

全体の置換度に対して６位の水酸基が３０％以上４０％以下アシル基で置換されていることが好ましく、更には３１％以上、特に３２％以上であることが好ましい。更にセルロースアセテートの６位アシル基の置換度が０．８８以上であることが好ましい。

６位水酸基は、アセチル基以外に炭素数３以上のアシル基であるプロピオニル基、ブチロイル基、バレロイル基、ベンゾイル基、アクリロイル基などで置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、ＮＭＲによって求める事ができる。

本発明のセルロースアセテートとして、特開平１１−５８５１号公報の段落番号００４３〜００４４に記載されている合成例１、段落番号００４８〜００４９に記載されている合成例２、そして段落番号００５１〜００５２に記載されている合成例３の合成方法により得られたセルロースアセテートを用いることができる。

ポリマーフィルムのレターデーションを調整するため、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用する。

ポリマーフィルムとしてセルロースアセテートフィルムを用いる場合、芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲で使用する。芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０５〜１５質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１〜１０質量部の範囲で使用することが更に好ましい。二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。

芳香族炭化水素環は、６員環（すなわち、ベンゼン環）であることが特に好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、５員環、６員環または７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることが更に好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好ましい。

芳香族性ヘテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環及び１、３、５−トリアジン環が含まれる。芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環及び１、３、５−トリアジン環が好ましく、ベンゼン環及び１、３、５−トリアジン環が更に好ましい。芳香族化合物は、少なくとも一つの１、３、５−トリアジン環を有することが特に好ましい。

芳香族化合物が有する芳香族環の数は、２〜２０であることが好ましく、２〜１２であることがより好ましく、２〜８であることが更に好ましく、２〜６であることが最も好ましい。二つの芳香族環の結合関係は、（ａ）縮合環を形成する場合、（ｂ）単結合で直結する場合及び（ｃ）連結基を介して結合する場合に分類できる（芳香族環のため、スピロ結合は形成できない）。結合関係は、（ａ）〜（ｃ）のいずれでもよい。

（ａ）の縮合環（二つ以上の芳香族環の縮合環）の例には、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ナフタセン環、ピレン環、インドール環、イソインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドリジン環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、プリン環、インダゾール環、クロメン環、キノリン環、イソキノリン環、キノリジン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェナントリジン環、キサンテン環、フェナジン環、フェノチアジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環及びチアントレン環が含まれる。ナフタレン環、アズレン環、インドール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環及びキノリン環が好ましい。

（ｂ）の単結合は、二つの芳香族環の炭素原子間の結合であることが好ましい。二以上の単結合で二つの芳香族環を結合して、二つの芳香族環の間に脂肪族環または非芳香族性複素環を形成してもよい。

（ｃ）の連結基も、二つの芳香族環の炭素原子と結合することが好ましい。連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｓ−またはそれらの組み合わせであることが好ましい。組み合わせからなる連結基の例を以下に示す。なお、以下の連結基の例の左右の関係は、逆になってもよい。
ｃ１：−ＣＯ−Ｏ−
ｃ２：−ＣＯ−ＮＨ−
ｃ３：−アルキレン−Ｏ−
ｃ４：−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−
ｃ５：−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−
ｃ６：−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−
ｃ７：−Ｏ−アルキレン−Ｏ−
ｃ８：−ＣＯ−アルケニレン−
ｃ９：−ＣＯ−アルケニレン−ＮＨ−
ｃ10：−ＣＯ−アルケニレン−Ｏ−
ｃ11：−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−アルキレン−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−
ｃ12：−Ｏ−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−アルキレン−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−Ｏ−
ｃ13：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン−ＣＯ−Ｏ−
ｃ14：−ＮＨ−ＣＯ−アルケニレン−
ｃ15：−Ｏ−ＣＯ−アルケニレン−
芳香族環及び連結基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、ニトロ、スルホ、カルバモイル、スルファモイル、ウレイド、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、脂肪族アシル基、脂肪族アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、脂肪族アミド基、脂肪族スルホンアミド基、脂肪族置換アミノ基、脂肪族置換カルバモイル基、脂肪族置換スルファモイル基、脂肪族置換ウレイド基及び非芳香族性複素環基が含まれる。

アルキル基の炭素原子数は、１〜８であることが好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、直鎖状アルキル基が特に好ましい。アルキル基は、更に置換基（例、ヒドロキシ、カルボキシ、アルコキシ基、アルキル置換アミノ基）を有していてもよい。アルキル基の（置換アルキル基を含む）例には、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｎ−ヘキシル、２−ヒドロキシエチル、４−カルボキシブチル、２−メトキシエチル及び２−ジエチルアミノエチルが含まれる。アルケニル基の炭素原子数は、２〜８であることが好ましい。環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基の方が好ましく、直鎖状アルケニル基が特に好ましい。アルケニル基は、更に置換基を有していてもよい。

アルケニル基の例には、ビニル、アリル及び１−ヘキセニルが含まれる。アルキニル基の炭素原子数は、２〜８であることが好ましい。環状アルキケニル基よりも鎖状アルキニル基の方が好ましく、直鎖状アルキニル基が特に好ましい。アルキニル基は、更に置換基を有していてもよい。アルキニル基の例には、エチニル、１−ブチニル及び１−ヘキシニルが含まれる。

脂肪族アシル基の炭素原子数は、１〜１０であることが好ましい。脂肪族アシル基の例には、アセチル、プロパノイル及びブタノイルが含まれる。脂肪族アシルオキシ基の炭素原子数は、１〜１０であることが好ましい。脂肪族アシルオキシ基の例には、アセトキシが含まれる。アルコキシ基の炭素原子数は、１〜８であることが好ましい。アルコキシ基は、更に置換基（例、アルコキシ基）を有していてもよい。

アルコキシ基の（置換アルコキシ基を含む）例には、メトキシ、エトキシ、ブトキシ及びメトキシエトキシが含まれる。アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、２〜１０であることが好ましい。アルコキシカルボニル基の例には、メトキシカルボニル及びエトキシカルボニルが含まれる。アルコキシカルボニルアミノ基の炭素原子数は、２〜１０であることが好ましい。アルコキシカルボニルアミノ基の例には、メトキシカルボニルアミノ及びエトキシカルボニルアミノが含まれる。

アルキルチオ基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルキルチオ基の例には、メチルチオ、エチルチオ及びオクチルチオが含まれる。

アルキルスルホニル基の炭素原子数は、１〜８であることが好ましい。アルキルスルホニル基の例には、メタンスルホニル及びエタンスルホニルが含まれる。

脂肪族アミド基の炭素原子数は、１〜１０であることが好ましい。脂肪族アミド基の例には、アセトアミドが含まれる。脂肪族スルホンアミド基の炭素原子数は、１〜８であることが好ましい。脂肪族スルホンアミド基の例には、メタンスルホンアミド、ブタンスルホンアミド及びｎ−オクタンスルホンアミドが含まれる。脂肪族置換アミノ基の炭素原子数は、１〜１０であることが好ましい。脂肪族置換アミノ基の例には、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ及び２−カルボキシエチルアミノが含まれる。

脂肪族置換カルバモイル基の炭素原子数は、２〜１０であることが好ましい。脂肪族置換カルバモイル基の例には、メチルカルバモイル及びジエチルカルバモイルが含まれる。脂肪族置換スルファモイル基の炭素原子数は、１〜８であることが好ましい。脂肪族置換スルファモイル基の例には、メチルスルファモイル及びジエチルスルファモイルが含まれる。脂肪族置換ウレイド基の炭素原子数は、２〜１０であることが好ましい。脂肪族置換ウレイド基の例には、メチルウレイドが含まれる。非芳香族性複素環基の例には、ピペリジノ及びモルホリノが含まれる。レターデーション上昇剤の分子量は、３００〜８００であることが好ましい。

レターデーション上昇剤の具体例としては、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、ＰＣＴ／ＪＰ００／０２６１９号明細書等に記載されている。

以下、ポリマーフィルムとしてセルロースアセテートフィルムを用いる場合について具体的に説明する。ソルベントキャスト法によりセルロースアセテートフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、セルロースアセテートを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフィルムを製造する。

有機溶媒は、炭素原子数が３〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル及び炭素原子数が１〜６のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。

エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−及び−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。

炭素原子数が３〜１２のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソール及びフェネトールが含まれる。炭素原子数が３〜１２のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれる。炭素原子数が３〜１２のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート及びペンチルアセテートが含まれる。

二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、２−エトキシエチルアセテート、２−メトキシエタノール及び２−ブトキシエタノールが含まれる。ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、１または２であることが好ましく、１であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、２５〜７５モル％であることが好ましく、３０〜７０モル％であることがより好ましく、３５〜６５モル％であることが更に好ましく、４０〜６０モル％であることが最も好ましい。メチレンクロリドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。

なお、技術的には、メチレンクロリドのようなハロゲン化炭化水素は問題なく使用できるが、地球環境や作業環境の観点では、有機溶媒はハロゲン化炭化水素を実質的に含まないことが好ましい。「実質的に含まない」とは、有機溶媒中のハロゲン化炭化水素の割合が５質量％未満（好ましくは２質量％未満）であることを意味する。また、製造したセルロースアシレートフィルムから、メチレンクロリドのようなハロゲン化炭化水素が全く検出されないことが好ましい。二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。

一般的な方法でセルロースアセテート溶液を調製できる。一般的な方法とは、０°Ｃ以上の温度（常温または高温）で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法及び装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。セルロースアセテートの量は、得られる溶液中に１０〜４０質量％含まれるように調整する。セルロースアセテートの量は、１０〜３０質量％であることが更に好ましい。

有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。溶液は、常温（０〜４０°Ｃ）でセルロースアセテートと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧及び加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアセテートと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は４０°Ｃ以上であり、好ましくは６０〜２００°Ｃであり、更に好ましくは８０〜１１０°Ｃである。

各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。

加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。たとえば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。

本発明のセルロースアセート溶液（ドープ）の調製は、冷却溶解法に従い実施され、以下に説明する。まず室温近辺の温度（−１０〜４０°Ｃ）で有機溶媒中にセルロースアセートを撹拌しながら徐々に添加される。複数の溶媒を用いる場合は、その添加順は特に限定されない。

たとえば、主溶媒中にセルロースアセテートを添加した後に、他の溶媒（たとえばアルコールなどのゲル化溶媒など）を添加してもよいし、逆にゲル化溶媒を予めセルロースアセテートに湿らせた後の主溶媒を加えてもよく、不均一溶解の防止に有効である。セルロースアセテートの量は、この混合物中に１０〜４０質量％含まれるように調整することが好ましい。セルロースアセテートの量は、１０〜３０質量％であることが更に好ましい。更に、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。

次に、混合物は−１００〜−１０°Ｃ（好ましくは−８０〜−１０°Ｃ、更に好ましくは−５０〜−２０°Ｃ、最も好ましくは−５０〜−３０°Ｃ）に冷却される。冷却は、たとえば、ドライアイス・メタノール浴（−７５°Ｃ）や冷却したジエチレングリコール溶液（−３０〜−２０°Ｃ）中で実施できる。このように冷却すると、セルロースアセテートと有機溶媒の混合物は固化する。冷却速度は、特に限定されないがバッチ式での冷却の場合は、冷却に伴いセルロースアセテート溶液の粘度が上がり、冷却効率が劣るために所定の冷却温度に達するために効率よい溶解釜とすることが必要である。

また、本発明のセルロースアセテート溶液は膨潤させたあと、所定の冷却温度にした冷却装置を短時間移送することにより達成できる。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００°Ｃ／秒が理論的な上限であり、１０００°Ｃ／秒が技術的な上限であり、そして１００°Ｃ／秒が実用的な上限である。

なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。更に、これを０〜２００°Ｃ（好ましくは０〜１５０°Ｃ、更に好ましくは０〜１２０°Ｃ、最も好ましくは０〜５０°Ｃ）に加温すると、有機溶媒中にセルロースアセテートが流動する溶液となる。昇温は、室温中に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。

以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。

冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時に減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧及び減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。

なお、セルロースアセテート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によると、３３°Ｃ近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。

したがって、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０°Ｃ程度の温度で保存する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。

調製したセルロースアセテート溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりセルロースアセテートフィルムを製造する。またドープに、前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１０〜４０％、より好ましくは１８〜３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。

ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。

ドープは、表面温度が１０°Ｃ以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、更に１００から１６０°Ｃまで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。

本発明では得られたセルロースアセテート溶液を、支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に単層液として流延してもよいし、２層以上の複数のセルロースアセテート液を流延してもよい。複数のセルロースアセテート溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアセテートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製してもよく、たとえば特開昭６１−１５８４１４号、特開平１−１２２４１９号、特開平１１−１９８２８５号、などに記載の方法が適応できる。

また、２つの流延口からセルロースアセテート溶液を流延することによってもフィルム化することでもよく、たとえば特公昭６０−２７５６２号、特開昭６１−９４７２４号、特開昭６１−９４７２４５号、特開昭６１−１０４８１３号、特開昭６１−１５８４１３号、特開平６−１３４９３３号、に記載の方法で実施できる。また、特開昭５６−１６２６１７号に記載の高粘度セルロースアセテート溶液の流れを低粘度のセルロースアセテート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアセテート溶液を同時に押出すセルロースアセテートフィルム流延方法でもよい。

或いはまた２個の流延口を用いて、第一の流延口により支持体に成型したフィルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行なうことにより、フィルムを作製することでもよく、たとえば特公昭４４−２０２３５号に記載されている方法である。流延するセルロースアセテート溶液は同一の溶液でもよいし、異なるセルロースアセテート溶液でもよく特に限定されない。複数のセルロースアセテート層に機能を持たせるために、その機能に応じたセルロースアシレート溶液を、それぞれの流延口から押出せばよい。

更に本発明のセルロースアセテート溶液は、他の機能層（たとえば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、ＵＶ吸収層、偏光層など）を同時に流延することも実施しうる。従来の単層液では、必要なフィルム厚さにするためには高濃度で高粘度のセルロースアセテート溶液を押出すことが必要であり、その場合セルロースアセテート溶液の安定性が悪くて固形物が発生し、ブツ故障となったり、平面性が不良であったりして問題となることが多かった。この解決として、複数のセルロースアセテート溶液を流延口から流延することにより、高粘度の溶液を同時に支持体上に押出すことができ、平面性も良化し優れた面状のフィルムが作製できるばかりでなく、濃厚なセルロースアセテート溶液を用いることにより乾燥負荷の低減化が達成でき、フィルムの生産スピードを高めることができた。

セルロースアセテートフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）及びトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びクエン酸エステルが代表的である。

フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジフェニルフタレート（ＤＰＰ）及びジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）が含まれる。クエン酸エステルの例には、Ｏ−アセチルクエン酸トリエチル（ＯＡＣＴＥ）及びＯ−アセチルクエン酸トリブチル（ＯＡＣＴＢ）が含まれる。

その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）が好ましく用いられる。ＤＥＰ及びＤＰＰが特に好ましい。可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の０．１〜２５質量％であることが好ましく、１〜２０質量％であることが更に好ましく、３〜１５質量％であることが最も好ましい。

セルロースアセテートフィルムには、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平３−１９９２０１号、同５−１９０７０７３号、同５−１９４７８９号、同５−２７１４７１号、同６−１０７８５４号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液（ドープ）の０．０１〜１質量％であることが好ましく、０．０１〜０．２質量％であることが更に好ましい。添加量が０．０１質量％未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が１質量％を超えると、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト（滲み出し）が認められる場合がある。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、トリベンジルアミン（ＴＢＡ）を挙げることができる。

次に、ポリマーフィルムの延伸処理について説明する。作製されたセルロースアセテートフィルム（ポリマーフィルム）は、更に延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、３〜１００％であることが好ましい。ポリマーフィルムの厚さは、４０〜１４０μｍであることが好ましく、７０〜１２０μｍであることが更に好ましい。また、この延伸処理の条件を調整することにとり、光学補償シートの遅相軸の角度の標準偏差を小さくすることができる。

延伸処理の方法に特に限定はないが、その例としてテンターによる延伸方法が挙げられる。上記のソルベントキャスト法により作製したフィルムに、テンターを用いて横延伸を実施する際に、延伸後のフィルムの状態を制御することにより、フィルム遅相軸角度の標準偏差を小さくすることができる。具体的には、テンターを用いてレターデーション値を調整する延伸処理を行い、そして延伸直後のポリマーフィルムをその状態のまま、フィルムのガラス転移温度近傍で保持することにより、遅相軸角度の標準偏差を小さくすることができる。

この保持の際のフィルムの温度をガラス転移温度よりも低い温度で行うと、標準偏差が大きくなってしまう。また、別の例としては、ロール間にて縦延伸を行う際に、ロール間距離を広くすると遅相軸の標準偏差を小さくできる。

次に、ポリマーフィルムの表面処理について説明する。ポリマーフィルムを偏光板の透明保護膜として使用する場合、ポリマーフィルムを表面処理することが好ましい。表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理を実施する。酸処理またはアルカリ処理、すなわちポリマーフィルムに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。

次に、配向膜について説明する。配向膜は、光学異方性層のディスコティック液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。

配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。ポリビニルアルコールが、好ましいポリマーである。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。疎水性基は光学異方性層のディスコティック液晶性分子と親和性があるため、疎水性基をポリビニルアルコールに導入することにより、ディスコティック液晶性分子を均一に配向させることができる。

疎水性基は、ポリビニルアルコールの主鎖末端または側鎖に結合させる。疎水性基は、炭素原子数が６以上の脂肪族基（好ましくはアルキル基またはアルケニル基）または芳香族基が好ましい。ポリビニルアルコールの主鎖末端に疎水性基を結合させる場合は、疎水性基と主鎖末端との間に連結基を導入することが好ましい。連結基の例には、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＮ）Ｒ₁ −、−ＮＲ₂ −、−ＣＳ−及びそれらの組み合わせが含まれる。上記Ｒ₁及びＲ₂ は、それぞれ、水素原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基（好ましくは、炭素原子数が１〜６のアルキル基）である。

ポリビニルアルコールの側鎖に疎水性基を導入する場合は、ポリビニルアルコールの酢酸ビニル単位のアセチル基（−ＣＯ−ＣＨ₃ ）の一部を、炭素原子数が７以上のアシル基（−ＣＯ−Ｒ₃ ）に置き換えればよい。Ｒ₃ は、炭素原子数が６以上の脂肪族基または芳香族基である。市販の変性ポリビニルアルコール（例、ＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０、クラレ（株）製）を用いてもよい。配向膜に用いる（変性）ポリビニルアルコールのケン化度は、８０％以上であることが好ましい。（変性）ポリビニルアルコールの重合度は、２００以上であることが好ましい。

ラビング処理は、配向膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。長さ及び太さが均一な繊維を均一に植毛した布を用いることが好ましい。なお、光学異方性層のディスコティック液晶性分子を配向膜を用いて配向後、配向膜を除去しても、ディスコティック液晶性分子の配向状態を保つことができる。すなわち、配向膜は、ディスコティック液晶性分子を配向するため楕円偏光板の製造において必須であるが、製造された光学補償シートにおいては必須ではない。

配向膜を透明支持体と光学異方性層との間に設ける場合は、更に下塗り層（接着層）を透明支持体と配向膜との間に設けることが好ましい。また面状安定化の為に、クエン酸エステルを必要に応じ添加してもよい。

次に、光学異方性層について説明する。光学異方性層はディスコティック液晶性分子から形成する。ディスコティック液晶性分子は、一般に、光学的に負の一軸性を有する。本発明の光学補償シートにおいては、ディスコティック液晶性分子は、図２に示したように、円盤面と透明支持体面とのなす角が、光学異方性層の深さ方向において変化している（ハイブリッド配向している）ことが好ましい。ディスコティック液晶性分子の光軸は、円盤面の法線方向に存在する。

ディスコティック液晶性分子は、光軸方向の屈折率よりも円盤面方向の屈折率が大きな複屈折性を有する。光学異方性層は、上記の配向膜によってディスコティック液晶性分子を配向させ、その配向状態のディスコティック液晶性分子を固定することによって形成することが好ましい。ディスコティック液晶性分子は、重合反応により固定することが好ましい。

なお、光学異方性層には、レターデーション値が０となる方向が存在しない。言い換えると、光学異方性層のレターデーションの最小値は、０を超える値である。具体的には、光学異方性層は、下記式（Ｉ）により定義されるＲｅレターデーション値が１０〜１００ｎｍの範囲にあり、下記式（II）により定義されるＲthレターデーション値が４０〜２５０ｎｍの範囲にあり、そして、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角が２０〜５０゜であることが好ましい。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
（II） Ｒth＝｛（ｎ２＋ｎ３）／２−ｎ１｝×ｄ
式（Ｉ）において、ｎｘは、光学異方性層面内の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは、光学異方性層面内の進相軸方向の屈折率であり、そして、ｄは、光学異方性層の厚さである。式（II）において、ｎ１は、光学異方性層を屈折率楕円体で近似した場合の屈折率主値の最小値であり、ｎ２及びｎ３は、光学異方性層の他の屈折率主値であり、そして、ｄは、光学異方性層の厚さである。

ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。

ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。したがって、重合性基を有するディスコティック液晶性分子は、下記式（III ）で表わされる化合物であることが好ましい。

（III ） Ｄ（−Ｌ−Ｑ）n
式（III ）において、Ｄは、円盤状コアであり、Ｌは、二価の連結基であり、Ｑは、重合性基であり、そして、ｎは、４〜１２の整数である。

円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。

式（Ｉ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが更に好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−及び−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好まし。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。

二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ10：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ11：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ12：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ13：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ14：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ15：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ16：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ17：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ18：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ19：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ20：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ21：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ22：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ23：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ24：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
式（Ｉ）の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。

重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ７）またはエポキシ基（Ｑ８）であることが好ましく、不飽和重合性基であることが更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ６）であることが最も好ましい。式（III ）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的な数字は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。

光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子及び必要に応じて重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することにより形成できる。光学異方性層の厚さは、０．５〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜３０μｍであることが更に好ましい。

配向させたディスコティック液晶性分子を、配向状態を維持して固定する。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることが更に好ましい。ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ² であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ² であることが更に好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。また面状安定化の為に、クエン酸エステルを必要に応じ添加してもよい。

次に、図１に示される光学補償フィルムの製造ラインを使用した光学フィルムの製造方法について説明する。先ず、送り出し機６６から、予め配向膜形成用のポリマー層が形成された、厚さが４０〜３００μｍのウエブ１６が送り出される。ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされてラビング処理装置７０に送りこまれ、ラビングローラ７２によってポリマー層がラビング処理される。次に、除塵機７４により、ウエブ１６の表面に付着した塵が取り除かれる。そして、ワイヤバー塗布装置１０によりディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６に塗布される。

この際、ワイヤバー塗布装置１０を挟んで前後に設けられたテンション調整機構５０により、ウエブ１６のテンションが１００〜４００Ｎ／ｍになるように制御される。また、ウエブ１６の塗工用ワイヤバー１２（図２参照）への巻き掛け角度θは、１〜３０度となるように調整される。

塗布液の粘度は１〜２０ｍＰａ・ｓに、塗布液の固形分濃度は１５〜５０重量％に調整され、塗布液の塗布時の膜厚が０．０１〜９０μｍとなるように調整される。

このような塗布条件とすることにより、塗布膜厚の不均一化を防止でき、光学フィルムとしてのムラを改善することができる。

この後に、乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８を経て、液晶層が形成される。更に紫外線ランプ８０により液晶層を照射し、液晶を架橋させることにより、所望のポリマーが形成される。そして、このポリマーが形成されたウエブ１６は巻取り機８２により巻き取られる。

以上、本発明に係る光学フィルムの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態では、塗布手段としてワイヤバー塗布装置１０が採用されているが、他の塗布手段、たとえばグラビアコーター又はロールコーターを塗布手段として採用することもできる。以下、図に従って説明する。

図４は、３本リバースロールコーターの主要部を示す概略図である。図４において、塗布液１１０が貯溜されている液槽１０９に、コーティングロール１０８が一部浸漬しながら矢印１０８ａ方向に回転しており、塗布液１１０を拾い上げることにより、塗布液１１０がコーティングロール１０８の表面に供給される。コーティングロール１０８の表面に供給された塗布液１１０は、矢印１１２ａ方向に回転しているメタリングロール１１２により適宜な量に調整される。そして、矢印１１１ａ方向に回転しているバックアップロール１１１に巻き掛けられたウエブ１１４は、矢印１１４ａ方向に移動されながら塗布液１１０が塗布され、ウエブ１１４上に所定膜圧の塗布層が形成される。

なお、図４の装置において、ウエブ１１４はバックアップロール１１１に巻き掛けられているので、ウエブ１１４のコーティングロール１０８に対する巻き掛け角度θは、幾何学的には０度に近いが、ウエブ１１４の厚さ、塗布液１１０の塗布厚さ、ロールの弾性変形等により、所定の巻き掛け角度θは確保される。

図５は、グラビアコーターの主要部を示す概略図である。図５において、塗布液１１７が貯溜されている液槽１１６に、グラビアロール１１５が一部浸漬しながら矢印１１５ａ方向に回転しており、塗布液１１７を拾い上げることにより、塗布液１１７がグラビアロール１１５の表面に供給される。グラビアロール１１５上に供給されたこの塗布液１１７は、ドクターブレード１１９により適宜な量に調整される。そして、矢印１１８ａ方向に回転しているバックアップロール１１８に巻き掛けられたウエブ１２０は、矢印１２０ａ方向に移動されながら塗布液１１７が塗布され、ウエブ１２０上に所定膜圧の塗布層が形成される。

なお、図５の装置においても、ウエブ１２０はバックアップロール１１８に巻き掛けられているので、ウエブ１２０のグラビアロール１１５に対する巻き掛け角度θは、幾何学的には０度に近いが、ウエブ１２０の厚さ、塗布液１１７の塗布厚さ、ロールの弾性変形等により、所定の巻き掛け角度θは確保される。

以上に説明されたグラビアコーター又はロールコーターにも、テンション調整手段が付加でき、これにより本発明に係る光学フィルムの製造方法が実施できる。

（セルロースアセテート溶液の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
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セルロースアセテート溶液組成
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酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
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（レターデーション上昇剤溶液の調製）
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤１６質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。

（セルロースアセテートフィルムの作製）
セルロースアセテート溶液４７７質量部にレターデーション上昇剤溶液５２質量部を混合し、攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、６．７質量部であった。得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が５０質量％のフィルムをバンドから剥離し、１３０°Ｃの条件で、残留錠剤量が４０質量％のフィルムをテンターを用いて１７％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま１３０°Ｃで３０秒間保持した。その後、クリップを外してセルロースアセテートフィルムを製造した。

（セルロースアセテートフィルムのケン化処理）
セルロースアセテートフィルムを、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に、５５°Ｃで２分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０°Ｃで０．１規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に１００°Ｃの温風で乾燥した。このようにして、セルロースアセテートフィルムの表面をケン化した。

（配向膜の形成）
ケン化処理したセルロースアセテートフィルム（透明支持体）の一方の面に、下記の組成の塗布液を＃１４のワイヤーバーコーターで２４ｍｌ／ｍ² 塗布した。６０°Ｃの温風で６０秒、更に９０°Ｃの温風で１５０秒乾燥した。

次に、セルロースアセテートフィルム（透明支持体）の延伸方向（遅相軸とほぼ一致）と４５゜の方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
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配向膜塗布液組成
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下記の変性ポリビニルアルコール ２０質量部
水 ３６０質量部
メタノール １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） １．０質量部
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（塗布液の調製）
配向膜上に、下記のディスコティック液晶性分子９１．０質量部、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）９．０質量部、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）１．５質量部、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）３．０質量部、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１．０質量部、フッ素系界面活性剤メガファック Ｆ−７８０−Ｆ溶液 １．２５質量部を、１３５質量部のメチルエチルケトンに溶解した。その後、適宜メチルエチルケトンを添加し、比重０．９０９の塗布液１を調製した。また、上記にてセルロースアセテートブチレート以外の素材の添加量は変更せず、セルロースアセテートブチレート添加量をそれぞれ、１．２５、１．０質量部とし、比重０．９０９に調製した液をそれぞれ、塗布液２、３とした。

（実施例１）
上記にて作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後１３０°Ｃの乾燥ゾーン中で２分間加熱し、ディスコティック液晶性分子を配向させた。次に、８０°Ｃで１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射しディスコティック液晶性分子を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（実施例２）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液２を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（実施例３）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液３を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（実施例４）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション２５０Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（実施例５）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション１５０Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（実施例６）
実施例１で作製した、配向膜を塗設した厚さ１０８μｍのセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例１）
実施例１で作製した、配向膜を塗設した厚さ８０μｍのセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション５０Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例２）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション５００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例３）
実施例１で作製した、配向膜を塗設した厚さ８０μｍのセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎ、コーター部ラップ角（巻き掛け角）４０度にて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例４）
実施例１で作製した、配向膜を塗設したセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃２０のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例５）
実施例１で作製した、配向膜を塗設した厚さ８０μｍのセルロースアセテートフイルムに、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を用い、溶剤を揮発させて、粘度６０ｍＰａ・ｓに調製した。その液を用い、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎ、コーター部ラップ角（巻き掛け角）１５度にて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（比較例６）
実施例１で作製した、セルロースアセテートフイルムの厚みを２０μｍに調整し、上記にて調製したディスコティック液晶塗布液１を、＃３のワイヤーバーにて、コーター部テンション３００Ｎ／ｍ、ラインスピード２０ｍ／ｍｉｎにて塗布した。塗布後、実施例１と同様に光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。

（評価）
以上の条件で作製した光学補償シートについて、両側より偏光板を挟み、光源を用いて照明を施し、その面性状について目視観察による官能評価を実施した。評価項目は、黒スジ、塗布スジ、ワイヤーバー段ムラ、及び、総合評価である。評価グレードとしては、明らかに欠点と認められるものを×と、許容範囲のものを△と、合格とされるものを○と、非常に良好のものを◎とした。作製条件と評価結果を図６の表に纏めて示す。

実施例１〜３は、全ての評価項目において◎であった。実施例４〜６は、ワイヤーバー段ムラが◎であり、黒スジ、塗布スジ、及び、総合評価が○であった。

これに対し、比較例１〜６は、塗布スジに２例○が、ワイヤーバー段ムラに１例◎があるものの、他は△か×であり（一部には非常に悪い××もあり）、総合評価も×（比較例１のみ△〜×）であった。

本発明に係る塗布方法が適用される光学補償フィルムの製造ラインを説明する説明図 ワイヤバー塗布装置の全体構成を説明する断面図 塗工用ワイヤバーを説明する部分拡大断面図 ３本リバースロールコーターの主要部を示す概略図 グラビアコーターの主要部を示す概略図 実施例の結果を示す表

符号の説明

１０…ワイヤバー塗布装置、１２…塗工用ワイヤバー、１４…塗布ヘッド、１６…ウエブ、１８…ガイドローラ、２０…バックアップ部材、２２、２４…コーターブロック、２６、２８…マニホールド、３０、３２…スロット、３４…１次側塗布ビード、３６…２次側塗布ビード、３８…ロッド、４０…ワイヤ、４２…ワイヤ列、５０…テンション調整機構、５２、５６…駆動ローラ、５４、５８…ニップローラ、６６…送り出し機、６８…ガイドローラ、７０…ラビング処理装置、７２…ラビングローラ、７４…除塵機、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８２…巻取り機

Claims (8)

1. 走行する透明フィルムの上に、塗布手段により塗布液を塗布して形成する光学フィルムの製造方法において、
   塗布時における前記透明フィルムのテンションが１００〜４００Ｎ／ｍになるように制御することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
2. 前記光学フィルムが光学補償フィルムである請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
3. 前記塗布手段がワイヤーバーコーター、グラビアコーター又はロールコーターのいずれかである請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
4. 前記塗布手段において、前記透明フィルムのローラ部材への巻き掛け角度が１〜３０度である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
5. 前記透明フィルムの厚さが４０〜３００μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
6. 前記塗布液の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓである請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
7. 前記塗布液の固形分濃度が１５〜５０重量％である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
8. 前記塗布液の塗布時の膜厚が０．０１〜９０μｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
   
   
   

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