JP5177750B2

JP5177750B2 - 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法

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Publication number: JP5177750B2
Application number: JP2008248031A
Authority: JP
Inventors: 雅彦則常
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-09-26
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Description

本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に係り、特に、製造される熱可塑性樹脂フィルムが液晶表示装置などの光学用途に使用されるフィルムの製造技術に関する。

セルロース系樹脂や環状オレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂は、光学用途のフィルムとして広く使用されている。特に、セルロース系樹脂や環状オレフィン系樹脂のフィルムは、その透明性、強靭性、および光学的等方性から、液晶表示装置用の光学フィルムとして利用されている。

熱可塑性樹脂フィルムの製造方法としては、溶融した熱可塑性樹脂をダイからフィルム状に吐出し、該吐出されたフィルムを複数の冷却ロールで冷却固化する方法がある（例えば、溶融製膜法）。このように製造された未延伸の熱可塑性樹脂フィルムは、例えば液晶表示装置の保護フィルムなどに使用される。また、未延伸の熱可塑性樹脂フィルムを延伸してレターデーションを発現させたフィルムは、液晶表示装置の位相差フィルムとして使用される。

ところで、上記溶融製膜法においては、ダイから吐出されたフィルムは、該ダイから冷却ロールに着地するまでの間（エアギャップ）に外乱の影響を受け易く、厚みむらを生じるという問題があった。

この対策として、例えば特許文献１では、ダイと冷却ロールの周囲全体を遮蔽部材で囲むことにより、エアギャップ部においてフィルムが外部の空気の流れの影響を受けないようにすることが提案されている。特許文献１では、流れ方向の厚みムラ低減以外にも、レターデーションおよびレターデーションムラが低減できることを述べている。

さらに、近年は、液晶ディスプレイ市場の隆盛に伴い、様々なフィルムが開発されている。例えば、下記の特許文献２、３には、周速度の異なる二つのロール間に溶融樹脂を通すことで、製造されるフィルムに剪断力を付与し、光軸が傾斜したフィルムを製造する方法が記載されている。
特開２００６−１５０８０６号公報特開２００３−２５４１４号公報特開２００７−３８６４６号公報

しかしながら、近年、光学用途のフィルムとして益々高品質なものが要求されており、特許文献１に記載の方法では、レターデーションの発現が充分ではなくなっており、更に面内方向および厚み方向のレターデーションの発現性を高めたフィルムが望まれている。

また、液晶ディスプレイに単に光軸が傾斜したフィルムを使用しただけでは、光学補償の効果は充分ではない。例えば、特許文献３では、光軸が傾斜した光学フィルムが開示されているが、光軸傾斜角度と液晶ディスプレイの光学補償との関係については記載されていない。実際に、透過型のＴＮやＥＣＢ液晶ディスプレイや、半透過型のＥＣＢ液晶ディスプレイの光学補償を行うには、液晶セルのレターデーションを補償できる位相差を有し、さらに傾斜構造の大きな光学フィルムが望まれていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、面内方向および厚み方向のレターデーションの発現性を高めることができるとともに、厚みムラ、および面内レターデーションムラを低減し、かつタッチ抜けを防止できる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、熱可塑性樹脂を含有する溶融樹脂を供給手段から供給する供給工程と、前記溶融樹脂を、挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧してフィルム状に成形する製膜工程と、を有し、前記溶融樹脂を、少なくとも前記供給手段の吐出口から前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の間のニップ部までを遮蔽する遮蔽部材を備え、前記挟圧装置によって前記溶融樹脂にかかる圧力が２０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の前記ニップ部の上側であるバンク部から上部２０ｍｍの樹脂温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとした時、（Ｔｇ＋５０）℃以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供する。

請求項１によれば、供給手段から第一挟圧面と第二挟圧面の間のニップ部までを遮蔽部材で遮蔽して、供給手段から供給された溶融樹脂の温度低下を極力抑制し、所望の粘性を確保した上で、ニップ圧が２０〜５００ＭＰａの高圧な第一挟圧面と第二強圧面との間を、溶融樹脂を通過させるようにした。

第一挟圧面と第二挟圧面のニップ部の上側（以下、「バンク部」という）に落流した溶融樹脂は、極めて狭隘で、高圧な第一挟圧面と第二挟圧面の間を通過する際に流速が急速に速くなり引っ張られることにより、伸長変形を起こし、溶融樹脂の流れ方向（面内方向）および厚み方向に高いレターデーションを発現させることができる。

さらに、本発明では遮蔽部材を設けることにより、供給手段から供給され、挟圧装置に着地するまでに溶融樹脂が外部の空気の流れの影響を受けることがないので、厚み変動を抑制することができ、レターデーションムラを防止することができる。また、溶融樹脂の温度が下がることを防止することができ、バンク部で溶融樹脂の所望の粘性を確保することができるので、さらにレターデーションの発現性を向上させることができる。

したがって、本発明によれば、面内方向および厚み方向のレターデーションの発現性を高めることができると共に、得られたフィルムの厚みムラ、レターデーションムラ、更にはタッチ抜けを防止することができる。特に本発明においては、面内方向の溶融樹脂を流した方向にレターデーションを発現させやすくすることができる。
また、バンク部から上部２０ｍｍの樹脂温度を上記温度以上とすることにより、所望の粘度を有する溶融樹脂を、圧力をかけてフィルム状に成形しているので、高いレターデーションを発現させることができる。

請求項２は請求項１において、下記式（１）で定義される前記挟圧装置の第一挟圧面と第二挟圧面の移動速度比が、０．６〜０．９９であることを特徴とする。
移動速度比＝第二挟圧面の速度／第一挟圧面の速度（１）

請求項２によれば、第一挟圧面と第二挟圧面の移動速度を異なる移動速度比とすることにより、製膜されたフィルムに剪断力を付与することができるので、傾斜構造の大きなフィルムを製造することができる。特に本発明においては、ニップ圧を高くして製造を行っているため、圧縮力が大きくなり、相対的に剪断力が低下することが予想されるにも関わらず、傾斜角度の大きなフィルムを製造することができる。

請求項３は請求項１または２において、前記挟圧装置の第一挟圧面と第二挟圧面が２つのロールであることを特徴とする。

請求項３によれば、第一挟圧面と第二挟圧面にロールを用いているため、挟圧装置により圧力をかけやすくすることができる。請求項４は請求項１から３いずれかにおいて、前記遮蔽部材内に、空気より熱伝導率が小さい気体を封入することを特徴とする。

請求項４によれば、遮蔽部材内に空気より熱伝導率が小さい気体が封入されているため、ダイから吐出された溶融樹脂の冷却を抑制することができるので、バンク部の溶融樹脂の粘性を確保することができる。

請求項５は請求項１から４いずれかにおいて、少なくとも前記供給手段の吐出口から前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の間のニップ部までの前記溶融樹脂の雰囲気温度をＴｇ以上に保つことを特徴とする。

請求項５によれば、供給手段の吐出口から第一挟圧面と第二挟圧面の間のニップ部までの溶融樹脂の雰囲気温度をＴｇ以上とすることにより、溶融樹脂と気体との熱移動速度を小さくでき、バンク部の樹脂温度を高くすることができると共に、溶融樹脂が受ける外乱の影響を小さくできる。これにより、面内方向のレターデーション発現性を高められると共に、得られたフィルムの厚みムラ、レターデーションムラ、更にはタッチ抜けを防止することができる。

請求項６は請求項１から５いずれかにおいて、前記供給手段の吐出口から前記ニップ部までの長さが２００ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項６によれば、供給手段の吐出口からニップ部までの長さを２００ｍｍ以下とすることにより、外部の空気の流れなどの外乱を受けるフィルムの面積を小さくすることができる。これにより、厚みむらが生じることを抑制することができる。

請求項７は請求項１から６いずれかにおいて、製造された前記フィルムの厚みが２０μｍ以上１００μｍ以内であり、かつ、面内レターデーションが２０ｎｍ以上２００ｎｍ以内であることを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、溶融樹脂を、キャスティングロールとタッチロールの間を高い圧力をかけて通過させ、さらに、バンク部から所望の粘度で狭いクリアランスに流し込むことができるので、厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下の薄いフィルムの製造においても面内方向にレターデーションを発現させることができる。

本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法によれば、面内方向のレターデーション発現性を顕著に高めることができると共に、幅方向および流れ方向の厚みむらおよびレターデーションむらの低減、タッチ抜けの発生を低減することができる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を実施するための製造装置の一例を示す構成図である。

図１に示すように、製造装置１０は、主として、熱可塑性樹脂を含有する組成物（以下、「熱可塑性樹脂組成物」ともいう）１２を溶融する押出機１４と、溶融した熱可塑性樹脂塑性物１２をフィルム状に吐出するダイ１６と、ダイ１６から吐出された高温溶融状態のフィルム１２Ａを多段冷却する複数のキャスティングロール１８、２０、２２と、最後のキャスティングロール２２からフィルム１２Ａを剥離する剥離ロール２４と、冷却されたフィルム１２Ａを巻き取る巻取機２６と、より構成されている。

供給工程部は熱可塑性樹脂を含有する溶融樹脂をつくり、製膜工程に供給する工程である。図２は、その供給手段の一例として、押出機１４の構成を示す断面図である。同図に示すように、押出機１４のシリンダ３２内には、スクリュー軸３４にフライト３６を取り付けた単軸スクリュー３８が設けられている。この単軸スクリュー３８は、不図示のモータによって回転するようになっている。シリンダ３２の供給口４０には不図示のホッパーが取り付けられている。そして、このホッパーから熱可塑性樹脂組成物１２が供給口４０を介してシリンダ３２内に供給される。

シリンダ３２内は、供給口４０側から順に、供給口４０から供給された熱可塑性樹脂組成物を定量輸送する供給部（Ａで示す領域）と、熱可塑性樹脂組成物を混練・圧縮する圧縮部（Ｂで示す領域）と、混練・圧縮された熱可塑性樹脂組成物を計量する計量部（Ｃで示す領域）と、より構成される。押出機１４で溶融された熱可塑性樹脂組成物は、吐出口４２からダイ１６に連続的に送られる。

押出機１４のスクリュー圧縮比は、１．５〜４．５に設定されることが好ましく、シリンダ内径に対するシリンダ長さの比Ｌ／Ｄは２０〜７０に設定されることが好ましい。ここで、スクリュー圧縮比とは、供給部Ａと計量部Ｃとの容積比、即ち供給部Ａの単位長さ当たりの容積÷計量部Ｃの単位長さ当たりの容積で表され、供給部Ａのスクリュー軸３４の外径ｄ１、計量部Ｃのスクリュー軸３４の外径ｄ２、供給部Ａの溝部径ａ１、及び計量部Ｃの溝部径ａ２とを使用して算出される。押出温度は１９０〜３００℃が好ましい。さらに残存酸素による溶融樹脂の酸化を防止するため、押出機内を不活性（窒素等）気流中、あるいはベント付き押出し機を用い真空排気しながら実施するのも好ましい。

そして、押出機１４によって溶融された熱可塑性樹脂塑性物１２は配管４４（図１参照）を介してダイ１６に送られ、ダイ吐出口からフィルム状に吐出される。ダイ１６から吐出する吐出圧の変動は１０％以内の範囲にすることが好ましい。

なお、図１においては、供給手段として、熱可塑性樹脂塑性物を溶融、フィルム状に吐出する押出機およびダイを用いた実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、樹脂をフィルム状で供給し、加熱手段により溶融させ、溶融樹脂を形成し、下記の製膜工程を行うこともできる。

製膜工程部では、供給手段で形成された溶融樹脂を、挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧してフィルム１２Ａを成形する。図１においては、狭圧装置を構成する第一挟圧面、第二挟圧面として、タッチロール２８およびキャスティングロール１８を用いた例で説明する。また、本実施形態においては、挟圧装置によって溶融物にかかる圧力が２０〜５００ＭＰａである。このような大きな圧力をかけることにより、製膜工程においてフィルム１２Ａに面内方向にレターデーションを発現させることができる。

なお、狭圧装置のニップ圧は、富士フイルム社製の圧力測定フィルム「プレスケール」をニップ点で狭圧して発色させた後、発色度合いをプレスケール専用濃度計FPD-305およびプレスケール専用圧力換算機FPD-306を用いて圧力値に換算し求めることができる。

また、第一挟圧面の移動速度を第二狭圧面の移動速度よりも速くし、周速差を設けることが好ましい。周速差を設けることにより、製膜されたフィルムに剪断力を付与することができるので、厚み方向にレターデーションを発現させることができる。第一挟圧面と第二挟圧面とで速度の異なる挟圧装置としては、図１に示すような周速が異なる２つのロールの組み合わせ（タッチロール２８とキャスティングロール１８）の他に、特開２０００−２１９７５２号公報に記載の互いに速度の異なるロールとタッチベルトの組み合わせなどが挙げられる。この中でも、周速差を設けた際に、フィルムと狭圧面の滑りが生じ難くなる観点から、互いに周速が異なる２つのロールであることが好ましい。ロール圧力は、圧力測定フィルム（富士フイルム社製、中圧用プレスケールなど）を２つのロールに通すことで測定することができる。

ダイ１６の下流側には、図１に示すように、３本のキャスティングロール１８、２０、２２が多段配置されている。キャスティングロール１８は、隣設されたタッチロール２８と挟み込むことで冷却固化するように構成されている。

図３は、ダイ１６とキャスティングロール１８の間の構成を示す斜視図である。図４は、図３においてＸ方向からみた側面図であり、図５は、図３においてダイ１６の厚さ方向中心線からＸ方向に切断したときの断面図である。

図３に示すように、ダイ１６の吐出口からキャスティングロール１８の表面との間には、フィルム１２Ａの幅方向両端部および側面部の四方を囲う遮蔽部材４６が設けられている。

遮蔽部材４６は、キャスティングロール１８の両端部よりも内側で、且つダイ１６の幅方向側面と隙間を介して設けられている。遮蔽部材４６は、ダイ１６の側面に直接固定されていてもよいし、図示しない支持部材によって支持固定されてもよい。

また、ダイ１６の吐出口からキャスティングロール１８の表面との間のエアギャップＬは、外部の空気の流れの影響を受け難くする上で、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以内にすることが好ましい。

遮蔽部材４６の幅方向側面とフィルム１２Ａの幅方向端部との隙間Ｃ１は、図５に示すように、キャスティングロール１８の表面に沿って流れ込む上昇気流を効率よく遮断する上で狭く形成されることが好ましく、フィルム１２Ａの幅方向の端部から５０ｍｍ程度であることがより好ましい。なお、ダイ１６の側面と遮蔽部材４６との隙間Ｃ２は、必ずしも設ける必要はないが、遮蔽部材４６に囲まれた空間内の気流を排出できる程度、例えば１０ｍｍ以下に形成されることが好ましい。

このように構成することで、遮蔽部材４６に囲まれる空間内における風速の変動が０．５ｍ／秒以下、好ましくは０．３ｍ／秒以下、更に好ましくは０．１ｍ／秒以下に調整される。さらに、風速の絶対値が１ｍ／秒以下に調整されることが好ましい。

フィルム１２Ａ表面近傍の風速は、公知の風速計、例えば、日本カノマックス（株）製、アネモマスター風速計（本体：ＭＯＤＥＬ６１６２、プローブ：ＭＯＤＥＬ２０４）などを使用できる。なお、フィルム１２Ａ表面近傍の風速は、フィルム１２Ａの表面（膜面）から２０ｍｍ以内の位置における値とする。

遮蔽部材４６としては、遮風性や保温性に優れたものが好ましく、例えば、ステンレスなどの金属板が好ましく使用できる。

このように、ダイの吐出口からキャスティングロールとタッチロールの間のニップ部までを遮蔽部材を遮蔽することにより、ダイから吐出された樹脂の温度を維持することができる。したがって、樹脂の所望の粘度を維持することができる。そして、樹脂により形成されたバンク部から、キャスティングロール１８とタッチロール２８の間に樹脂を流すことにより、バンク部からキャスティングロール１８とタッチロール２８の間の狭い部分に流され、急激に狭くなることにより、フィルムの面内方向にレターデーションを発現させることができる。

また、遮蔽部材を設けることにより、外部からの空気の影響を受けることなく、フィルムの形成をすることができるので、厚みムラを抑制することができる。

バンク部から上部２０ｍｍの樹脂温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとした時、（Ｔｇ＋５０）℃以上であることが好ましく、より好ましくは（Ｔｇ＋６０）℃以上であり、さらに好ましくは（Ｔｇ＋７０）℃以上である。また、樹脂温度の上限は、（Ｔｇ＋１６０）℃以下であることが好ましく、より好ましくは（Ｔｇ＋１５０）℃以下であり、さらに好ましくは（Ｔｇ＋１４０）℃以下である。バンク部の熱可塑性樹脂の温度を上記範囲とすることにより、バンク部で所望の粘度を得ることができるので、キャスティングロール１８とタッチロール２８とで圧力をかける際に、面内方向のレターデーションを発現させることができる。粘度が高すぎる場合は、樹脂をキャスティングロール１８とタッチロール２８の間を通過させる際、変形がみられず、面内方向にレターデーションを発現させることができない。逆に粘性が低い場合も、キャスティングロール１８とタッチロール２８の間を通過させる際に容易に押し切ることができ剪断力を樹脂にかけることができないので、変形がみられず、面内方向のレターデーションを発現させることができない。具体的にはバンク部での粘度は、１００Ｐａ・ｓ以上４００００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは６００Ｐａ・ｓ以上２００００Ｐａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下である。

また、遮蔽部材４６内部には、空気より熱伝導率が小さい気体を封入することが好ましい。遮蔽部材４６内に空気より熱伝導率の小さい気体を封入することにより、外気からの熱伝導を抑えることができ、バンク部の樹脂温度を高くすることができると共に、溶融樹脂が受ける外乱の影響を小さくできる。このような空気より熱伝導率が小さい気体としては、アルゴン、炭酸ガスなどを挙げることができる。

さらに、ダイの吐出口からキャスティングロール１８とタッチロール２８の間のニップ部までのフィルム１２Ａ（溶融樹脂）の雰囲気温度をＴｇ以上に保つことが好ましい。より好ましくは（Ｔｇ＋４０）℃以上であり、さらに好ましくは（Ｔｇ＋７０）℃以上である。雰囲気温度をＴｇ以上とすることにより、溶融樹脂と気体との熱移動速度を小さくできるため、バンク部の樹脂温度を高くすることができると共に、溶融樹脂が受ける外乱の影響を小さくできる。これにより、面内方向のレターデーションの発現性を高められると共に、得られたフィルムの厚みムラ、レターデーションムラ、更にはタッチ抜けを防止することができる。

次に、熱可塑性樹脂の溶融物をダイ１６からフィルム状に押し出し、キャスティングロール１８およびタッチロール２８の間を通過させ、冷却固化する方法について説明する。キャスティングロール１８やタッチロール２８の表面は、算術平均高さＲａが通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、２５ｎｍ以下である。

本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、キャスティングロール１８とタッチロール２８の間にフィルム状の溶融物を通過させる際のロール圧力を２０〜５００ＭＰａかけることでフィルムを作製している。好ましいロール圧力は、３０〜４００ＭＰａであり、さらに好ましくは、４０〜３００ＭＰａであり、特に好ましくは５０〜２００ＭＰａである。このように、ロール圧力を高くすることにより、形成されるフィルムの表面側と裏面側とにかかる剪断力を異ならせることができるので、面内方向にレターデーションを発現させることができる。

また、従来の技術、例えば、特開２００３−２５４１４号公報で記載されているような、金属ロールと硬度の低い弾性ロール（例えば、特開２００３−２５４１４号公報に記載されている、表面を金属でコートしたゴムロール）を用いていたので、２０ＭＰａ以上の大きな圧力をかけるとゴムロールが変形し、溶融物との接触面積が増加するため、この様な高い圧力をかけることが出来なかった。

そこで、この大きなロール圧力を達成するために、ロールのショア硬さが４５ＨＳ以上のロールを使用することが好ましい。より好ましいショア硬さは５０以上であり、さらに好ましくは６０以上である。

ショア硬さは、ＪＩＳＺ２２４６の方法を用いて、ロール幅方向に５点及び周方向に５点測定した値の平均値から求めることができる。

上記ショア硬さを達成するために、２つのロールの材質は金属であることが好ましく、より好ましくはステンレスであり、表面をメッキ処理されたロールも好ましい。一方、ゴムロールやゴムでライニングした金属ロールは、表面の凹凸が大きく、フィルムの表面に傷が付き易いので、使用を避けることが好ましい。

タッチロールについては、例えば特開平１１−３１４２６３号公報、特開２００２−３６３３２号公報、特開平１１−２３５７４７号公報、国際公開第９７／２８９５０号パンフレット、特開２００４−２１６７１７号公報、特開２００３−１４５６０９号公報記載のものを利用できる。

さらに、フィルム状の溶融物を通過させる２つのロールの周速比を調整することで、溶融樹脂が２つのロールを通過する際に剪断力を付与し、光学フィルムを製造する。周速比は、０．６〜０．９９とすることが好ましく、０．７５〜０．９８とすることがより好ましい。ここで、２つのロールの周速比とは、遅いロールの周速度／速いロールの周速度を意味する。

２つのロールの周速比が大きいほど、得られるフィルムのＲｅ（４０°）とＲｅ（−４０°）の差の絶対値は大きくなるが、一方、周速差が大きすぎると、得られるフィルムの表面に傷が付きやすくなる。２つのロールの周速比が前記範囲にすると、フィルム表面に傷が付き難く、平滑性が良好なフィルムを安定的に製造することができる。

また、図６に、樹脂温度が高温の場合と低温の場合における、２つのロールの周速比と屈折率楕円体が一様傾斜したことを仮定した場合の｜Ｒｅ（４０°）−Ｒｅ（−４０°）｜との関係を示す。図６に示すように、樹脂温度が低い場合に比べて、樹脂温度が高い方が、周速比の変化により｜Ｒｅ（４０°）−Ｒｅ（−４０°）｜の変化を抑えることができるので、樹脂温度を高くして製造することにより、｜Ｒｅ（４０°）−Ｒｅ（−４０°）｜を安定して製造することができる。

所望のフィルムを得るためには、２つのロールの速度はどちらが速くても構わないが、タッチロール２８が遅い場合、タッチロール２８側にバンクが形成される。タッチロール２８は、溶融物が接触している時間が短いため、タッチロール側に形成されたバンクは、十分に冷却することができず、面状故障の原因となり易い。よって、遅いロール＝キャスティングロール１８、速いロール＝タッチロール２８であることが好ましい。

さらに，直径の大きなロールを用いるのが好ましく、具体的には、直径が３５０〜６００ｎｍ、より好ましくは３５０〜５００ｎｍの２つのロールを使用するのが好ましい。直径の大きなロールを用いると、フィルム状の溶融物とロールの接触面積が広くなり、剪断がかかる時間がより長くなるため、Ｒｅ（４０°）とＲｅ（−４０°）の差が大きなフィルムを、しかもそのバラツキを抑制しつつ製造することができる。なお、２つのロールの直径は等しくても、異なっていてもよい。

２つのロールは、連れ周り駆動でも独立駆動でもよいが、バラツキを抑制するためには、独立駆動であることが好ましい。２つのロールが、互いに異なる周速で駆動されることは上記した通りであるが、さらにＲｅ［４０°］とＲｅ［−４０°］の差を大きくするために、２つのロールの表面温度に差をつけてもよい。好ましい温度差は５℃〜８０℃であり、より好ましくは２０℃〜８０℃、さらに好ましくは２０℃〜６０℃である。その際、２つのロールの温度は、樹脂のガラス転移温度Ｔｇを用いて、Ｔｇ−７０℃〜Ｔｇ＋２０℃、より好ましくはＴｇ−５０℃〜Ｔｇ＋１０℃、さらに好ましくはＴｇ−４０℃〜Ｔｇ＋５℃に設定する。このような温度制御は、タッチロール内部に温調した液体、気体を通すことで達成することができる。

なお、樹脂のガラス転移温度は、走査型示差熱量計（ＤＳＣ）を用いて、測定パンに樹脂をいれ、これを窒素気流中で、１０℃／分で３０℃から３００℃まで昇温した後（１ｓｔ−ｒｕｎ）、３０℃まで−１０℃／分で冷却し、再度１０℃／分で３０℃から３００℃まで昇温した（２ｎｄ−ｒｕｎ）。２ｎｄ−ｒｕｎでベースラインが低温側から偏奇し始める温度をガラス転移温度（Ｔｇ）として、求めることができる。

また、フィルム状の溶融物の温度分布は、接触式温度計や非接触式温度計によって測定することができる。

よりバラツキをなくす方法として、フィルム状の溶融物がキャスティングロールに接触する際の密着性を上げる方法がある。具体的には、静電印加法、エアナイフ法、エアーチャンバー法、バキュームノズル法などの方法を組み合わせて、密着性を向上させることができる。このような密着向上法は、フィルム状の溶融物の全面に実施してもよく、一部に実施してもよい。

また、図１に示すように、このようにして製膜した後、フィルム状の溶融物を通過させる２つのロールであるキャスティングロール１８、タッチロール２８以外に、２本のキャスティングロール２０、２２を使用してフィルムを冷却することが好ましい。キャスティングロールは、通常は最上流側（ダイに近い方）のキャスティングロール１８にタッチさせるように配置する。一般的には、図１に示すように３本のキャスティングロールを用いることが比較的よく行われているが、この限りではない。複数本あるキャスティングロールの間隔は、面間で０．３ｍｍ〜３００ｍｍが好ましく、より好ましくは、１ｍｍ〜１００ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍである。

さらに加工したフィルムの両端をトリミングすることが好ましい。トリミングで切り落とした部分は破砕し、再度原料として使用してもよい。また片端あるいは両端に厚みだし加工（ナーリング処理）を行うことも好ましい。厚みだし加工による凹凸の高さは１μｍ〜５０μｍが好ましく、より好ましくは３μｍ〜２０μｍである。厚みだし加工は両面に凸になるようにしても、片面に凸になるようにしても構わない。厚みだし加工の幅は１ｍｍ〜５０ｍｍが好ましく、より好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍである。押出し加工は室温〜３００℃で実施できる。巻き取る前に、片面もしくは両面に、ラミフィルムを付けることも好ましい。ラミフィルムの厚みは５μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。材質はポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等、特に限定されない。

上記のように製造したフィルム１２Ａは、図７に示すように、縦延伸、横延伸を行うのが好ましく、さらに収縮処理を組み合わせてもよい。中でも好ましいのが縦延伸後に横延伸を行うもの、あるいは横延伸と縦収縮処理を組み合せるものであり、前者は高Ｒｔｈを発現させるのに適し、後者は低Ｒｔｈを発現させるのに適する。

横延伸と縦収縮処理を組み合せて実施する場合、縦収縮は横延伸中に実施してもよく、横延伸後に実施してもよく、両方で実施してもよい。さらに、この横延伸の前又は後或いは両方に縦延伸を組み合せてもよい。また、溶融製膜工程でフィルム１２Ａを製造した後、一旦巻取機２６に巻き取らずに、連続して縦延伸工程と横延伸工程を行って、その後で巻き取ってもよい。巻き取る場合の巻き取り張力は、好ましくは２ｋｇ／ｍ幅〜５０ｋｇ／ｍ幅であり、より好ましくは５ｋｇ／ｍ幅〜３０ｋｇ／ｍ幅である。

本発明では縦延伸単独で行っても良く、横延伸と組合せて実施しても良い。縦延伸は横延伸の前、後どちらで実施しても良いが、横延伸前に行うのがより好ましい。また縦延伸は１段で実施しても良く、多段に分けて実施しても良い。

縦延伸は２対のニップロールを設置し、この間を加熱しながら出口側のニップロールの周速を入口側のニップロールの周速より速くすることで達成できる。この際、ニップロール間の間隔（Ｌ）と延伸前のフィルム幅（Ｗ）を変えることで厚み方向のレターデーションの発現性を変えることができる。Ｌ／Ｗが２を超え５０以下（長スパン延伸）ではＲｔｈを小さくでき、Ｌ／Ｗが０．０１以上０．３以下（短スパン延伸）ではＲｔｈを大きくできる。本発明では長スパン延伸、短スパン延伸、これらの間の領域（中間延伸＝Ｌ／Ｗが０．３を超え２以下）どれを使用しても良いが、配向角を小さくできる長スパン延伸、短スパン延伸が好ましい。さらに高Ｒｔｈを狙う場合は短スパン延伸、低Ｒｔｈを狙う場合は長スパン延伸と区別して使用することがより好ましい。

これらの縦延伸の好ましい延伸温度は（Ｔｇ−１０℃）〜（Ｔｇ＋５０）℃、より好ましくは（Ｔｇ−５℃）〜（Ｔｇ＋４０）℃、さらに好ましくは（Ｔｇ）〜（Ｔｇ+３０）℃である。好ましい延伸倍率は２％〜２００％であり、より好ましくは４％以上１５０％以下、さらに好ましくは６％〜１００％である。

横延伸はテンターを用いて実施できる。即ち、フィルムの幅方向の両端部をクリップで把持し、横方向に拡幅することで延伸する。この時、テンター内に所望の温度の風を送ることで延伸温度を制御できる。延伸温度は、Ｔｇ−１０℃以上Ｔｇ＋６０℃以下が好ましく、Ｔｇ−５℃以上Ｔｇ＋４５℃以下がより好ましく、Ｔｇ以上Ｔｇ＋３０℃以下がさらに好ましい。好ましい延伸倍率は１０％以上２５０％以下、より好ましくは２０％以上２００％以下、さらに好ましくは３０％以上１５０％以下である。ここでいう延伸倍率とは下記式で定義されるものである。

延伸倍率（％）＝１００×｛（延伸後の長さ）−(延伸前の長さ)｝／（延伸前の長さ）
≪フィルム≫
本発明のフィルムの製造方法により製造されたフィルムは、熱可塑性樹脂を含有し、フィルムの厚さ方向にレターデーションを有しているため、フィルム長手方向とフィルム法線を含む面内において、該法線から測定した波長５５０ｎｍにおけるレターデーションＲｅ［０°］と、＋４０°傾いた方向から測定したレターデーションＲｅ［＋４０°］と、該法線に対して−４０°傾いた方向から測定したレターデーションＲｅ［−４０°］が、以下の関係式（Ｉ）、（ＩＩ）を共に満たしている。

６０ｎｍ≦Ｒｅ［０°］≦３００ｎｍ（Ｉ）
４０ｎｍ≦｜Ｒｅ［＋４０°］−Ｒｅ［−４０°］｜≦３００ｎｍ（ＩＩ）
本明細書において、「該法線からθ°傾いた方向」とは、フィルム長手方向を傾斜方位として、法線方向からθ°だけフィルム面方向に傾斜させた方向と定義する。即ち、フィルム面の法線方向は、傾斜角度０°の方向であり、フィルム面内の任意の方向は、傾斜角度９０°の方向である。

フィルムの、｜Ｒｅ［＋４０°］−Ｒｅ［−４０°］｜は６０〜２５０ｎｍであり、６０〜２００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは、８０〜１８０ｎｍである。また、面内レターデーションＲｅ（０°）が２０〜２００ｎｍであり、より好ましくは、Ｒｅ（０°）が４０〜１８０ｎｍであり、さらに好ましくは、６０〜１６０ｎｍである。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈが４０〜５００ｎｍであることが好まく、より好ましくは４０〜３５０ｎｍ、さらに好ましくは４０〜３００ｎｍである。

上記範囲の光学フィルムを、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード等の液晶ディスプレイの光学補償に利用した場合に、視野角特性の改善に寄与し、広視野角化を達成することができる。

本発明の製造方法により製造された光学フィルムは、その厚みについては特に制限はないが、液晶ディスプレイ等に用いる場合は、２０μｍ以上１００μｍ以内とすることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以上８０μｍ以下であり、さらに好ましくは４０μｍ以上６０μｍ以下である。本発明の製造方法によれば、このような薄手のフィルムを作成することができ、さらに、ダイから樹脂を吐出後、冷却固化し、製膜する際に厚さ方向のレターデーションを発現させることができる。

Ｒｅ（０°），Ｒｅ（４０°），Ｒｅ（−４０°）のバラツキは、液晶ディスプレイに利用した場合に、表示ムラとなって現れるので、そのバラツキは小さいほど好ましく、具体的には、±３ｎｍであることが好ましく、±１ｎｍ以内であることがさらに好ましい。また、同様に遅相軸の角度のバラツキも、表示ムラの原因となるので、そのバラツキは小さいほど好ましく、具体的には±１°以内であることが好ましく、±０．５°以内であることがさらに好ましく、±０．２５°であることが特に好ましい。なお、フィルムの遅相軸の方向は、後述する本フィルムの製造方法に依存する。例えば、正の固有複屈折性を示す樹脂を、２つのロールに通過させると、遅相軸はフィルムの長手方向と同方向となる。

上記光学特性値は、以下の方法により測定することができる。

フィルムのＲｅ（０°），Ｒｅ（４０°），Ｒｅ（−４０°）は、ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）を用い、フィルムの長手方向とフィルム法線を含む面内において、長手方向を傾斜方位とし、傾斜角度４０度での位相差及び傾斜角度−４０度での位相差を測定する。なお、測定波長は５５０ｎｍとする。なお、一般的な熱可塑性樹脂を溶融製膜法で作成したフィルムは、｜Ｒｅ（４０°）−Ｒｅ（−４０°）｜≒０ｎｍとなる。すなわち、長手方向を傾斜方位として｜Ｒｅ（４０°）−Ｒｅ（−４０°）｜を測定した場合、０ｎｍ以上の位相差を発現することができる。

また、Ｒｅ（０°），Ｒｅ（４０°），Ｒｅ（−４０°）のバラツキは、以下の方法により測定することができる。フィルムの幅方向に１０点及び、搬送方向１０点に等間隔でサンプリングを行い、上記方法でＲｅ（０°），Ｒｅ（４０°），Ｒｅ（−４０°）を測定し、その最大値と最小値の差を、バラツキとすることができる。

さらに、遅相軸のバラツキは、そのバラツキも、フィルムの幅方向に１０点及び、搬送方向１０点に等間隔に測定を行った際の最大値と最小値の差で決定することができる。

Ｒｔｈは、屈折率楕円体がβ°一様傾斜したことを仮定し、屈折率楕円体の各方位の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを数値計算し、数式（Ａ）に代入して、求めることができる。

Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ数式（Ａ）
本発明のフィルムでは、ｎｙはフィルム幅方向の屈折率である。ｎｘはフィルムのｘ軸への射影成分がｚ軸への射影成分よりも大きい方位の、ｎｚはｚ軸への射影成分がｘ軸の射影成分よりも大きい方位の屈折率である。

ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの求め方については、王子計測機器株式会社の技術資料等（http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/kobra.html）に記載されているが、例えば、Ｒｅ（０°），Ｒｅ（４０°），Ｒｅ（−４０°）の値及び平均屈折率ｎ_ａｖｅの値及び膜厚値ｄから、以下の式（Ｂ）を用いて計算することが出来る。

なお、式中、Ｒｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。また、数式（Ｂ）中のβは、屈折率楕円体が一様傾斜したことを仮定した場合の傾斜角度を表し、傾斜型位相差フィルムの構造を単純に把握するときに使用される。

上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学補償フィルムのカタログの値を使用することができる。また、平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学補償フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。

≪フィルムの素材≫
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、上記光学特性を有する限り特に限定されないが、溶融押出し法を利用して作製する場合は、溶融押出し成形性が良好な材料を利用するのが好ましく、その観点では、環状オレフィン類、セルロースアシレート類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、透明ポリエチレン、透明ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアリレート類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、マレイミド系共重合体類、透明ナイロン類、透明フッ素樹脂類、透明フェノキシ類、ポリエーテルイミド類、ポリスチレン類、アクリル系共重合体類、スチレン系共重合体類を選択するのが好ましい。１種の当該樹脂を含有していてもよいし、互いに異なる２種以上の当該樹脂を含有していてもよい。中でも、セルロースアシレート類、及び付加重合によって得られた環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート類、スチレン系共重合体、アクリル系共重合体が好ましい。

特に、正の固有複屈折性を示す、セルロースアシレート類、及び付加重合によって得られた環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート類は、２つのロールで剪断変形を付加した場合、遅相軸がＭＤ方向を向き、長手方向を傾斜方位として、｜Ｒｅ（４０°）―Ｒｅ（−４０°）｜＞０のフィルムを作成することができる。

また、負の固有複屈折性を示す、アクリル、スチレン系共重合体は、上記加工を行った場合、遅相軸がＴＤ方向を向き、長手方向を傾斜方位として、｜Ｒｅ（４０°）―Ｒｅ（−４０°）｜＞０のフィルムを作成することができる。

本フィルムを、視野角補償フィルムとして液晶表示装置に応用する場合には、液晶表示装置の特性や偏光板加工の利便性を考慮にいれて、上記正又は負の固有複屈折樹脂を適宜選択して用いることが出来る。

本発明に使用可能な環状オレフィン共重合体類の例には、ノルボルネン系化合物の重合により得られた樹脂が含まれる。開環重合及び付加重合のいずれの重合方法によって得られる樹脂であってもよい。

付加重合及びそれにより得られる樹脂としては、例えば、特許３５１７４７１号公報、特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、特開２００６−１１３６１公報、国際公開ＷＯ第２００６−／００４３７６号公報、国際公開ＷＯ第２００６−／０３０７９７号公報パンフレットに記載されているものが挙げられる。中でも、特許３５１７４７１号公報に記載のものが特に好ましい。

開環重合及びそれにより得られる樹脂としては、国際公開ＷＯ９８第９８／−１４４９９号公報パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報に記載のものが挙げられる。中でも、国際公開ＷＯ第９８−／１４４９９号公報パンフレット、特許３０６０５３２号公報に記載のものが特に好ましい。

これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものが、複屈折の発現性、溶融粘度の観点から好ましく、例えば、「ＴＯＰＡＳ＃６０１３」（Polyplastics社製）を用いることができる。

本発明に使用可能なセルロースアシレート類の例には、セルロース単位中の３個の水酸基が、少なくとも一部がアシル基で置換されたいずれのセルロースアシレートも含まれる。当該アシル基（好ましくは炭素数３〜２２のアシル基）は、脂肪族アシル基及び芳香族アシル基のいずれであってもよい。中でも、脂肪族アシル基を有するセルロースアシレートが好ましく、炭素数３〜７の脂肪族アシル基を有するものがより好ましく、炭素数３〜６の脂肪族アシル基を有するものがさらに好ましく、炭素数は３〜５の脂肪族アシル基を有するものがよりさらに好ましい。これらのアシル基は複数種が１分子中に存在していてもよい。好ましいアシル基の例には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基などが含まれる。これらの中でも、さらに好ましいものは、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基から選択される１種又は２種以上を有するセルロースアシレートであり、よりさらに好ましいものは、アセチル基及びプロピオニル基の双方を有するセルロースアシレート（ＣＡＰ）である。ＣＡＰは、樹脂の合成が容易であること、押し出し成形の安定性が高いこと、の点で好ましい。

本発明の方法等、溶融押出し法により光学フィルムを作製する場合は、用いるセルロースアシレートは、以下の式（Ｓ−１）及び（Ｓ−２）を満足することが好ましい。以下の式を満足するセルロースアシレートは、融解温度が低く、融解性が改善されているので、溶融押出し製膜性に優れる
式（Ｓ−１）２．０≦Ｘ＋Ｙ≦３．０
式（Ｓ−２）０．２５≦Ｙ≦３．０
式中、Ｘはセルロースの水酸基に対するアセチル基の置換度を表し、Ｙはセルロースの水酸基に対するアシル基の置換度の総和を表す。本明細書でいう「置換度」とは、セルロースの２位、３位および６位のぞれぞれの水酸基の水素原子が置換されている割合の合計を意味する。２位、３位および６位全ての水酸基の水素がアシル基で置換された場合は置換度が３となる。

さらに、下記式を満足するセルロースアシレートを用いるのがより好ましく、
２．３≦Ｘ＋Ｙ≦２．９５
１．０≦Ｙ≦２．９５
下記式を満足するセルロースアシレートを用いるのがさらに好ましい。

２．７≦Ｘ＋Ｙ≦２．９５
２．０≦Ｙ≦２．９
セルロースアシレート類の質量平均重合度及び数平均分子量については特に制限はない。一般的には、質量平均重合度が３５０〜８００程度、及び数平均分子量が７００００〜２３００００程度である。前記セルロースアシレート類は、アシル化剤として酸無水物や酸塩化物を用いて合成できる。工業的に最も一般的な合成方法では、綿花リンタや木材パルプなどから得たセルロースをアセチル基及び他のアシル基に対応する有機酸（酢酸、プロピオン酸、酪酸）又はそれらの酸無水物（無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸）を含む混合有機酸成分でエステル化してセルロースエステルを合成する。前記式（Ｓ−１）及び（Ｓ−２）を満足するセルロースアシレートの合成方法としては、発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）７〜１２頁の記載や、特開２００６−４５５００号公報、特開２００６−２４１４３３号公報、特開２００７−１３８１４１号公報、特開２００１−１８８１２８号公報、特開２００６−１４２８００号公報、特開２００７−９８９１７号公報記載の方法を参照することができる。

本発明に使用可能なポリカーボネート類として、ビスフェノールＡ骨格を有するポリカーボネート樹脂が挙げられ、ジヒドロキシ成分とカーボネート前駆体とを界面重合法または溶融重合法で反応させて得られるものであり、例えば、特開２００６−２７７９１４に記載のものや特開２００６−１０６３８６、特開２００６−２８４７０３記載のものが好ましく用いることができる。例えば、市販品として、「タフロンＭＤ１５００」（出光興産社製）を用いることができる。

本発明に使用可能なスチレン系共重合体とは、スチレン−アクリロニトリル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、あるいはこれらの多元（二元、三元等）共重合ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、スチレン無水マレイン酸樹脂がフィルム強度の観点から好ましい。

前記スチレン無水マレイン酸樹脂は、スチレンと無水マレイン酸との質量組成比が、スチレン：無水マレイン酸＝９５：５〜５０：５０であることが好ましく、スチレン：無水マレイン酸＝９０：１０〜７０：３０であることがより好ましい。また、固有複屈折を調整するため、スチレン系樹脂の水素添加を行うことも好ましく利用できる。

前記スチレン無水マレイン酸樹脂としては、例えば、ノバケミカル社製の「ＤａｙｌａｒｋＤ３３２」などが挙げられる。

本発明のアクリル系共重合体とは、スチレンと、アクリル酸、メタクリル酸およびその誘導体を重合して得られる樹脂およびその誘導体であり、本発明の効果を損なわない限り特に限定されない。該樹脂の中でも、樹脂を構成する全モノマー中、ＭＭＡ単位（モノマー）を３０モル％以上含むものが好ましく、ＭＭＡ以外に、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、グルタル酸無水物単位の少なくとも１種の単位を含むことがより好ましく、例えば下記のものを使用できる。

（１）ラクトン環単位を含むアクリル樹脂
特開２００７−２９７６１５、特開２００７−６３５４１、特開２００７−７０６０７、特開２００７−１０００４４、特開２００７−２５４７２６、特開２００７−２５４７２７、特開２００７−２６１２６５、特開２００７−２９３２７２、特開２００７−２９７６１９、特開２００７−３１６３６６、特開２００８−９３７８、特開２００８−７６７６４等に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが特開２００８−９３７８に記載の樹脂である。

（２）無水マレイン酸単位を含むアクリル樹脂
特開２００７−１１３１０９、特開２００３−２９２７１４、特開平６−２７９５４６、特開２００７−５１２３３（ここに記載の酸変性ビニル）、特開２００１−２７０９０５、特開２００２−１６７６９４、特開２０００−３０２９８８、特開２００７−１１３１１０、特開２００７−１１５６５に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが、特開２００７−１１３１０９に記載のものである。また市販のマレイン酸変性ＭＡＳ樹脂（例えば旭化成ケミカルズ（株）製デルペット９８０Ｎ）も好ましく使用できる。

（３）グルタル酸無水物単位を含むアクリル樹脂
特開２００６−２４１２６３、特開２００４−７０２９０、特開２００４−７０２９６、特開２００４−１２６５４６、特開２００４−１６３９２４、特開２００４−２９１３０２、特開２００４−２９２８１２、特開２００５−３１４５３４、特開２００５−３２６６１３、特開２００５−３３１７２８、特開２００６−１３１８９８、特開２００６−１３４８７２、特開２００６−２０６８８１、特開２００６−２４１１９７、特開２００６−２８３０１３、特開２００７−１１８２６６、特開２００７−１７６９８２、特開２００７−１７８５０４、特開２００７−１９７７０３、特開２００８−７４９１８、ＷＯ２００５／１０５９１８等に記載のものを使用できる。この中でより好ましいのが特開２００８−７４９１８に記載のものである。

これらの樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は１０６℃以上１７０℃以下が好ましく、より好ましくは１１０℃以上１６０℃以下、さらに好ましくは１１５℃以上１５０℃以下である。市販品として、「デルペット９８０Ｎ」（旭化成ケミカルズ社製）を用いることができる。

本発明の光学フィルムは、上記熱可塑性樹脂以外の材料を含有していてもよいが、上記熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を主成分（組成物中の全材料中、最も含有割合の高い材料を意味し、当該樹脂を２種以上含有する態様では、それらの合計の含有割合が、他の材料それぞれの含有割合より高いことを意味する）として含有しているのが好ましい。上記熱可塑性樹脂以外の材料としては、種々の添加剤が挙げられ、その例には、安定化剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、可塑剤、微粒子、及び光学調整剤が含まれる。

（ｉ）安定化剤
本発明の光学フィルムは、安定化剤の少なくとも一種を含有していてもよい。安定化剤は、前記熱可塑性樹脂を加熱溶融する前に又は加熱溶融時に添加することが好ましい。安定化剤は、フィルム構成材料の酸化防止、分解して発生した酸の捕捉、光または熱によるラジカル種基因の分解反応を抑制または禁止する等の作用がある。安定化剤は、解明されていない分解反応などを含む種々の分解反応によって、着色や分子量低下等の変質及び揮発成分の生成等が引き起こされるのを抑制するのに有用である。樹脂を製膜するための溶融温度においても安定化剤自身が分解せずに機能することが求められる。安定化剤の代表的な例には、フェノール系安定化剤、亜リン酸系安定化剤（フォスファイト系）、チオエーテル系安定化剤、アミン系安定化剤、エポキシ系安定化剤、ラクトン系安定化剤、アミン系安定化剤、金属不活性化剤（スズ系安定化剤）などが含まれる。これらは、特開平３−１９９２０１号公報、特開平５−１９０７０７３号公報、特開平５−１９４７８９号公報、特開平５−２７１４７１号公報、特開平６−１０７８５４号公報などに記載があり、本発明ではフェノール系や亜リン酸系安定化剤の少なくとも一方以上を用いることが好ましい。フェノール系安定化剤の中でも、特に分子量５００以上のフェノール系安定化剤を添加することが好ましい。好ましいフェノール系安定化剤としては、ヒンダードフェノール系安定化剤が挙げられる。

これらの素材は、市販品として容易に入手可能であり、下記のメーカーから販売されている。チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から、Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、Ｉｒｇａｎｏｘ３１１３、Ｉｒｇａｎｏｘ２４５、Ｉｒｇａｎｏｘ１１３５、Ｉｒｇａｎｏｘ１３３０、Ｉｒｇａｎｏｘ２５９、Ｉｒｇａｎｏｘ５６５、Ｉｒｇａｎｏｘ１０３５、Ｉｒｇａｎｏｘ１０９８、Ｉｒｇａｎｏｘ１４２５ＷＬ、として入手することができる。また、旭電化工業株式会社から、アデカスタブＡＯ−５０、アデカスタブＡＯ−６０、アデカスタブＡＯ−２０、アデカスタブＡＯ−７０、アデカスタブＡＯ−８０として入手できる。さらに、住友化学株式会社から、スミライザーＢＰ−７６、スミライザーＢＰ−１０１、スミライザーＧＡ−８０、として入手できる。また、シプロ化成株式会社からシーノックス３２６Ｍ、シーノックス３３６Ｂ、としても入手することが可能である。

また、上記の亜リン酸系安定化剤としては、特開２００４−１８２９７９号公報の［００２３］〜［００３９］に記載の化合物をより好ましく用いることができる。亜リン酸エステル系安定化剤の具体例としては、特開昭５１−７０３１６号公報、特開平１０−３０６１７５号公報、特開昭５７−７８４３１号公報、特開昭５４−１５７１５９号公報、特開昭５５−１３７６５号公報に記載の化合物を挙げることができる。さらに、その他の安定化剤としては、発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）１７頁〜２２頁に詳細に記載されている素材を好ましく用いることができる。

上記亜リン酸エステル系安定化剤は、高温での安定性を保つために高分子量であることが有用であり、分子量５００以上であり、より好ましくは分子量５５０以上であり、特には分子量６００以上が好ましい。さらに、少なくとも一置換基は芳香族性エステル基であることが好ましい。また、亜リン酸エステル系安定化剤は、トリエステルであることが好ましく、リン酸、モノエステルやジエステルの不純物の混入がないことが望ましい。これらの不純物が存在する場合は、その含有量が５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３質量％以下であり、特には２質量％以下である。これらは、特開２００４−１８２９７９号公報の［００２３］〜［００３９］に記載の化合物などを挙げることが、さらに特開昭５１−７０３１６号公報、特開平１０−３０６１７５号公報、特開昭５７−７８４３１号公報、特開昭５４−１５７１５９号公報、特開昭５５−１３７６５号公報に記載の化合物も挙げることができる。亜リン酸エステル系安定化剤の好ましい具体例として下記の化合物を挙げることができるが、本発明で用いることができる亜リン酸エステル系安定化剤はこれらに限定されるものではない。

これらは、旭電化工業株式会社からアデカスタブ１１７８、同２１１２、同ＰＥＰ−８、同ＰＥＰ−２４Ｇ、ＰＥＰ−３６Ｇ、同ＨＰ−１０として、またクラリアント社からＳａｎｄｏｓｔａｂＰ−ＥＰＱとして市販されており、入手可能である。更に、フェノールと亜リン酸エステルを同一分子内に有する安定化剤も好ましく用いられる。これらの化合物については、さらに特開平１０−２７３４９４号公報に詳細に記載されており、その化合物例は、前記安定化剤の例に含まれるが、これらに限定されるものではない。代表的な市販品として、住友化学株式会社から、スミライザーＧＰがある。これらは、住友化学株式会社から、スミライザーＴＰＬ、同ＴＰＭ、同ＴＰＳ、同ＴＤＰとして市販されている。旭電化工業株式会社から、アデカスタブＡＯ-４１２Ｓとしても入手可能である。

前記安定化剤は、それぞれ単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。好ましくは、熱可塑性樹脂の質量に対して、安定化剤の添加量は０．００１〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．００５〜３質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．８質量％である。

（ii）紫外線吸収剤
本発明の光学フィルムは、１種または２種以上の紫外線吸収剤を含有していてもよい。紫外線吸収剤は、劣化防止の観点から、波長３８０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ、透明性の観点から、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。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などが挙げられる。特に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。中でも、ベンゾトリアゾール系化合物は、セルロース混合エステルに対する不要な着色が少ないことから好ましい。これらは、特開昭６０−２３５８５２号、特開平３−１９９２０１号、同５−１９０７０７３号、同５−１９４７８９号、同５−２７１４７１号、同６−１０７８５４号、同６−１１８２３３号、同６−１４８４３０号、同７−１１０５６号、同７−１１０５５号、同７−１１０５６号、同８−２９６１９号、同８−２３９５０９号、特開２０００−２０４１７３号の各公報に記載がある。

紫外線吸収剤の添加量は、熱可塑性樹脂の０．０１〜２質量％であることが好ましく、０．０１〜１．５質量％であることがさらに好ましい。

（iii）光安定化剤
本発明の光学フィルムは、１種または２種以上の光安定化剤を含有していてもよい。光安定化剤としては、ヒンダードアミン光安定化剤（ＨＡＬＳ）化合物が挙げられ、より具体的には、米国特許第４，６１９，９５６号明細書の第５〜１１欄及び米国特許第４，８３９，４０５号明細書の第３〜５欄に記載されているように、２，２，６，６−テトラアルキルピペリジン化合物、またはそれらの酸付加塩もしくはそれらと金属化合物との錯体が含まれる。これらは、旭電化からアデカスタブＬＡ−５７、同ＬＡ−５２、同ＬＡ−６７、同ＬＡ−６２、同ＬＡ−７７として、またチバ・スペシャリティーケミカルズ社からＴＩＮＵＶＩＮ７６５、同１４４として市販されている。

これらのヒンダードアミン系光安定化剤は、それぞれ単独で、或いは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらヒンダードアミン系光安定化剤は、勿論、可塑剤、安定化剤、紫外線吸収剤等の添加剤と併用してもよいし、これら添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。その配合量は、本発明の効果を損なわない範囲で決定され、一般的には、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部程度であり、好ましくは０．０２〜１５質量部程度、特に好ましくは０．０５〜１０質量部程度である。光安定化剤は、熱可塑性樹脂組成物の溶融物を調製するいずれの段階で添加してもよく、例えば、溶融物調製工程の最後に添加してもよい。

（iv）可塑剤
本発明の光学フィルムは、可塑剤を含有していてもよい。可塑剤の添加は、機械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水分透過率低減等のフィルム改質の観点において好ましい。また、本発明の光学フィルムを溶融製膜法で製造する場合は、用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも、可塑剤の添加によりフィルム構成材料の溶融温度を低下させることを目的として、または無添加の熱可塑性樹脂よりも同じ加熱温度において粘度を低下させることを目的として、添加されるであろう。本発明の光学フィルムには、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から選択される可塑剤が好ましく用いられる。また、特開２００３−１２８５９号に記載の重量平均分子量が５００以上１００００以下であるエチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマーまたはシクロヘキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーなども好ましく用いられる。

（ｖ）微粒子
本発明の光学フィルムは、微粒子を含有していてもよい。微粒子としては、無機化合物の微粒子や有機化合物の微粒子が挙げられ、いずれでもよい。本発明における熱可塑性樹脂に含まれる微粒子の平均一次粒子サイズは、ヘイズを低く抑えるという観点から５ｎｍ〜３μｍであることが好ましく、５ｎｍ〜２．５μｍであることがより好ましく、１０ｎｍ〜２．０μｍであることが更に好ましい。ここで、微粒子の平均一次粒子サイズは、熱可塑性樹脂を透過型電子顕微鏡（倍率５０万〜１００万倍）で観察し、粒子１００個の一次粒子サイズの平均値を求めることにより決定する。微粒子の添加量は、熱可塑性樹脂に対して０．００５〜１．０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．８質量％であり、さらに好ましくは０．０２〜０．４質量％である。

（vi）光学調整剤
本発明の光学フィルムは、光学調整剤を含有していてもよい。光学調整剤としてはレターデーション調整剤を挙げることができ、例えば、特開２００１−１６６１４４号、特開２００３−３４４６５５号、特開２００３−２４８１１７号、特開２００３−６６２３０号各公報記載のものを使用することができる。光学調整剤を添加することによって、面内のレターデーション（Ｒｅ）、厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を制御することができる。好ましい添加量は０〜１０質量％であり、より好ましくは０〜８質量％、さらに好ましくは０〜６質量％である。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

［実施例１］
図３の溶融製膜工程において、ダイ１６から吐出した高温溶融状態のフィルム１２Ａをタッチロール方式のキャスティングロール１８とタッチロール２８とのニップ点中央に垂直に落下させるタッチロール法製膜において、キャスティングロール１８とタッチロール２８との間のエアギャップ（溶融樹脂膜）を遮蔽板により遮蔽することにより、製造されたフィルム１２Ａの面状がどのように改善されるかを試験した。

ここでタッチロール２８とは、タッチロール法製膜にてフィルム１２の接触長が短い方のロールを言い、キャスティングロール１８とは接触長が長い方のロールを言う。

フィルム１２Ａの最終形状としては、膜厚が６０μｍ、端部をスリットした後の幅が１５００ｍｍとし、原料としてはシクロオレフィンコポリマー（以下、「ＣＯＣ」ともいう）を使用した。シクロオレフィンコポリマーのガラス転移温度Ｔｇは１４０℃である。

ダイ１６の吐出口のクリアランスは８００μｍとし、吐出口からキャスティングロール１８表面までのエアギャップを１００ｍｍとした。ダイ１６からの吐出温度は２６４℃とし、ライン速度は１２ｍ／ｍｉｎとした。

タッチロール２８としては、径２００ｍｍ、材質Ｓ４５ＣにＨＣｒメッキ処理をした鏡面仕上げ０．１Ｓのロールを用いた。キャスティングロール１８、２０、２２の径はそれぞれ３００ｍｍとし、タッチロールと同様に材質Ｓ４５ＣにＨＣｒメッキ処理をした鏡面仕上げ０．１Ｓのロールを用いた。

遮蔽部材４６としては、材質ＳＵＳ３０４、厚さ５ｍｍの金属板を使用した。遮蔽部材４６は、フィルム１２Ａの幅方向両端側（側面）および表面、裏面の４方向に設けた。ダイ１６の側面との隙間が５ｍｍ（フィルム１２Ａの幅方向端部との隙間が５０ｍｍ）、フィルム１２Ａの表面、裏面との隙間が１２０ｍｍ、キャスティングロール１８、タッチロール２８の表面との隙間が１２ｍｍとなるように設置した。また、温度制御機構により、フィルム１２Ａ表面から２０ｍｍ離れた地点での雰囲気温度が１４０℃になるように調整した。また、バンク部上方２ｃｍの樹脂温度を、放射温度計を用いて測定したところ２１１℃であった。

また、タッチロール２８およびキャスティングロール１８、２０、２２の表面温度をいずれも１３０℃とした。

製造したフィルムは、以下の方法によって厚みムラを測定した。

（厚みの測定方法）
オフラインの接触式連続厚み計（アンリツ（株）製、フィルムシックネステスタＫＧ６０１Ｂ）を用いて、測定ピッチを１ｍｍ間隔として測定した。厚みは、フィルム幅方向についてはトリミング後のフィルム１２Ａの全幅について測定し、フィルム搬送方向についてはフィルム１２Ａの３ｍ長について測定した。

また、キャスティングロール１８とタッチロール２８の周速比は１で行い、ニップ圧は２０ＭＰａで行った。なお、ニップ圧は、ロール温度２５℃において、溶融樹脂がニップ点にない状態で富士フイルム社製の圧力測定フィルム「プレスケール」をニップ点で狭圧して発色させた後、発色度合いをプレスケール専用濃度計ＦＰＤ−３０５およびプレスケール専用圧力換算機ＦＰＤ−３０６を用いて圧力値に換算し求めた。この値を、フィルム製造時のニップ圧（ロール圧力）とした。

上記条件によりフィルムの製造を行い、Ｒｅ（０°）、Ｒｅ（４０°）、Ｒｅ（-４０°）幅Ｒｅ（０°）ムラ、流れＲｅ（０°）ムラ、流れ厚みムラ、幅厚みムラを測定し、タッチ抜けを目視により確認した。タッチ抜けとは、タッチロールが接触している領域と接触していない領域の境界に沿ってライン状に現れる欠陥を言う。タッチ抜けは以下の基準で評価した。結果を図８に示す。

○・・・フィルム１ｍ^２当りのタッチ抜け面積０．０１％未満
△・・・フィルム１ｍ^２当りのタッチ抜け面積０．０１％以上０．１％未満
×・・・フィルム１ｍ^２当りのタッチ抜け面積０．１％以上
［実施例２］
ニップ圧を５０ＭＰａとした以外は実施例１と同様にした。

［実施例３］
ニップ圧を１２０ＭＰａとした以外は実施例１と同様にした。

［実施例４］
ニップ圧を３００ＭＰａとした以外は実施例１と同様にした。

［実施例５］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．９９とした以外は実施例２と同様にした。

［実施例６］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．６とした以外は実施例２と同様にした。

［実施例７］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．５５とした以外は実施例２と同様にした。

［実施例８］
遮蔽部材４６内にアルゴン（熱伝導率：１７．６３ｍＷ・ｍ^−１／Ｋ^−１）を封入した以外は実施例２と同様にした。

［実施例９］
遮蔽部材４６内に空気とアルゴンを１：１の比率で封入した以外は実施例２と同様にした。

［実施例１０］
気体の雰囲気温度を１８０℃とした以外は実施例２と同様にした。

［実施例１１］
気体の雰囲気温度を２１０℃とした以外は実施例２と同様にした。

［実施例１２］
ダイ１６の吐出口からキャスティングロール１８表面までのエアギャップを２００ｍｍとした以外は実施例２と同様にした。

［実施例１３］
製造されるフィルムの平均厚みを１００μｍとした以外は実施例２と同様にした。

［実施例１４］
製造されるフィルムの平均厚みを４０μｍとした以外は実施例２と同様にした。

［実施例１５］
原料としてはポリカーボネート（以下、「ＰＣ」ともいう）を使用した。ポリカーボネートのガラス転移温度Ｔｇは１５０℃である。製造されるフィルムの膜厚は１００μｍとした。ダイ１６からの吐出温度は２５０℃とし、ライン速度は５ｍ／ｍｉｎとした。それ以外は実施例２と同様にした。

［実施例１６］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．９９とした以外は実施例１５と同様にした。

［実施例１７］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．６とした以外は実施例１５と同様にした。

［実施例１８］
タッチロールの周速を速くし、キャスティングロールとタッチロールの周速比を０．５５とした以外は実施例１５と同様にした。

［比較例１］
遮蔽部材４６を設けなかった以外は実施例２と同様にした。

［比較例２］
ニップ圧を１０ＭＰａとした以外は実施例１と同様にした。

［比較例３］
製膜方法をタッチロール法ではなく、キャスティング法とした以外は実施例１と同様にした。

≪評価≫
実施例１〜１８の方法により製造されたフィルムは、ほとんどの実施例で面内レターデーションは２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内にあり、レターデーションが２１０ｎｍである実施例７、１３においても幅Ｒｅムラ、流れＲｅムラが抑制された良好なフィルムを製造することができた。また、厚み方向のレターデーションも比較例に比べ高めることができた。

特に、ニップ圧を高くした実施例３、４、ロールの周速に差をつけた実施例６、７においてレターデーションの発現が見られ、ロールの周速比に差をつけることにより、|Ｒｅ（４０°）-Ｒｅ（-４０°）|を大きくすることができた。

また、樹脂の種類をポリカーボネートとした実施例１５〜１８についても、シクロオレフィンコポリマーを用いた実施例１〜１４と同様に、レターデーションの発現が高く、レターデーションムラ、厚みムラの抑えられた良好なフィルムを製造することができた。

比較例１から比較例３の方法により製造されたフィルムは、レターデーションの発現が少なかった。遮蔽部材を設けなかった比較例１は厚みムラが大きく、ニップ圧の小さい比較例２は、レターデーションが発現しなかった。キャスティング法で行った比較例３では、レターデーションの発現が少なかった。

本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を実施するための製造装置の一例を示す全体構成図である。押出機の構成を示す断面図である。ダイとキャスティングロールのとの間の構成を示す拡大斜視図である。図３においてＹ方向からみた側面図である。図３においてＹ方向からみた断面図である。ロールの周速比と|Ｒｅ（４０°）-Ｒｅ（-４０°）|との関係を示すグラフである。製造したフィルムを縦延伸および横延伸する場合のブロック図である。実施例の試験条件・結果を示す表図である。

符号の説明

１０…熱可塑性樹脂フィルムの製造装置、１２…熱可塑性樹脂、１２Ａ…フィルム、１４…押出機、１６…ダイ、１８、２０、２２…キャスティングロール、２４…剥離ロール、２６…巻取機、２８…タッチロール、３４…スクリュー軸、３６…フライト、３８…単軸スクリュー、４０…供給口、４２…吐出口、４４…配管、４６…遮蔽部材

Claims

熱可塑性樹脂を含有する溶融樹脂を供給手段から供給する供給工程と、
前記溶融樹脂を、挟圧装置を構成する第一挟圧面と第二挟圧面の間に連続的に挟圧してフィルム状に成形する製膜工程と、を有し、
前記溶融樹脂を、少なくとも前記供給手段の吐出口から前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の間のニップ部までを遮蔽する遮蔽部材を備え、
前記挟圧装置によって前記溶融樹脂にかかる圧力が２０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、
前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の前記ニップ部の上側であるバンク部から上部２０ｍｍの樹脂温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとした時、（Ｔｇ＋５０）℃以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
下記式（１）で定義される前記挟圧装置の第一挟圧面と第二挟圧面の移動速度比が、０．６〜０．９９であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
移動速度比＝第二挟圧面の速度／第二挟圧面の速度（１）
前記挟圧装置の第一挟圧面と第二挟圧面が２つのロールであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
前記遮蔽部材内に、空気より熱伝導率が小さい気体を封入することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
少なくとも前記供給手段の吐出口から前記第一挟圧面と前記第二挟圧面の間のニップ部までの前記溶融樹脂の雰囲気温度をＴｇ以上に保つことを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
前記供給手段の吐出口から前記ニップ部までの長さが２００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
製造された前記フィルムの厚みが２０μｍ以上１００μｍ以内であり、かつ、面内レターデーションが２０ｎｍ以上２００ｎｍ以内であることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。