WO2010106901A1 - 光学フィルムの製造方法、光学フィルム及び光学フィルムの製造装置 - Google Patents

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optical film
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康敏 伊藤
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Definitions

  • the present invention relates to an optical film manufacturing method, a manufacturing apparatus, and an optical film for manufacturing an optical film containing a thermoplastic resin such as a cellulose resin by a melt casting film forming method.
  • Liquid crystal display devices are widely used as monitors because they save space and energy compared to conventional CRT display devices. Furthermore, it is also spreading for TV.
  • various optical films such as a protective film for a polarizing plate and a retardation film are used.
  • the protective film for the polarizing plate is a film for protecting the polarizing film by being attached to a polarizing film made of stretched polyvinyl alcohol or the like, and a film containing a thermoplastic resin such as a cellulose resin is used.
  • the retardation film is used for the purpose of, for example, widening the viewing angle and improving the contrast, and is provided with retardation by stretching a film containing a thermoplastic resin such as a cellulose resin. Sometimes called an optical compensation film.
  • Such optical film production methods are roughly classified into a melt casting film forming method and a solution casting film forming method.
  • the former is a method in which a melt obtained by heating and melting a thermoplastic resin is cast on a support, solidified by cooling, and further stretched as necessary to form a film.
  • the latter is a method in which a polymer is dissolved in a solvent. Then, the solution is cast on a support, the solvent is evaporated, and the film is stretched as necessary to form a film.
  • the production by the solution casting film forming method has been mainly used because the film thickness can be easily uniformed.
  • the solution casting film forming method has problems such as requiring huge production facilities for the recovery of the solvent, the production of an optical film by the melt casting film forming method free from these problems has attracted attention. It came to be.
  • optical films are required to have uniform optical performance, particularly retardation.
  • retardation uniformity has become increasingly demanding, and optical films have become increasingly demanding for wider widths, thinner films, and smooth surfaces.
  • a melt containing a thermoplastic resin such as a cellulose resin is extruded from a casting die onto the surface of a rotating support (hereinafter also referred to as a cast roll) and extruded.
  • a film is obtained by sandwiching a film-like melt (hereinafter also referred to as a film) with a rotating support and a pressure-rotating body (hereinafter also referred to as a touch roll).
  • the surface of the touch roll is mirror-finished to increase the surface smoothness of the film.
  • the width of the optical film increases, the width of the casting die also increases, making it difficult to sandwich the extruded film-like melt with a uniform pressure between the cast roll and the touch roll. .
  • Patent Document 1 As a method of coping with such problems, a method of making the pressure when pinching uniform using an elastic roll having a metal cylinder on the outer periphery of the touch roll (hereinafter also referred to as an elastic metal roll),
  • an elastic metal roll By setting the temperature of the melt flowing down from the casting die to the cast roll higher than before, even if the sandwiching pressure between the cast roll and the touch roll is somewhat uneven, the retardation unevenness is reduced. Methods of suppressing have been proposed.
  • an object of the present invention is to improve the releasability of a film from a touch roll and to produce an optical film, an optical film manufacturing apparatus, and an optical film manufactured by the manufacturing method, in which horizontal unevenness and retardation unevenness do not occur Is to provide.
  • the present invention has the following features.
  • the method for producing an optical film comprising: a film-like melt extruded in the casting process, and a pinching step of pinching the film-like melt with the rotary support and the pinching rotary body
  • a method for producing an optical film comprising applying a releasability adjusting agent for improving the releasability between the sandwiched rotating body and the film-like melt to the surface of the sandwiched rotating body.
  • the contact angle S1 between the surface of the rotary support and water and the contact angle S2 between the surface of the pinching rotary body after applying the mold release adjusting agent and water are 0.5 ° ⁇ S2-S1.
  • thermoplastic resin is a cellulose ester resin.
  • a casting die that extrudes a melt containing a thermoplastic resin in the form of a film on the surface of the rotary support, and a film-like melt that is extruded by the casting die is sandwiched between the rotary support and the clamping rotary body.
  • mold release property adjustment is performed on the surface of the pressing rotary body to improve the release characteristics of the pressing rotary body and the film-like melt.
  • An apparatus for producing an optical film comprising: a releasability adjusting agent coating device for coating the agent.
  • the film-like melt is sandwiched between the rotary support and the sandwiching rotary body after the release adjuster is applied to the surface of the sandwiching rotary body.
  • the releasability of is improved. Therefore, when the film is peeled from the sandwiching rotary body, it is possible to provide an optical film manufacturing method, an optical film manufacturing apparatus, and an optical film manufactured by the manufacturing method, in which horizontal unevenness and retardation unevenness do not occur.
  • a casting process in which a melt containing a thermoplastic resin is extruded from a casting die onto the surface of a rotary support (cast roll) as a film, and a film extruded in the casting process
  • a method for producing an optical film comprising a pressing step in which a molten melt is pinched by a rotary support and a pinching rotary member (touch roll), the pinching rotary member and the film are formed on the surface of the pinching rotary member. It is a manufacturing method of an optical film characterized by applying a releasability adjusting agent for improving releasability with a molten material.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a casting process and a pinching process of a manufacturing apparatus according to an embodiment using the method for manufacturing an optical film of the present invention.
  • the melt Y containing a thermoplastic resin is extruded from the casting die 4 as casting means to the position P1 on the cast roll 5.
  • the releasability adjusting agent 104 is applied to the surface of the touch roll 6 by the releasability adjusting agent application device 100 on the upstream side from the position of the pinching portion P2.
  • the melt Y extruded from the casting die 4 to the position P1 on the cast roll 5 is pinched by the touch roll 6 and the cast roll 5 which are the pinching means at the position P2 as a pinching process.
  • the sandwiched melt is formed into a film and conveyed on the cast roll 5 and peeled off at the position P3, and the process proceeds to the next step.
  • the releasability adjusting agent coating apparatus 100 pumps up the liquid releasability adjusting agent 104 in the storage tank 105 heated to a predetermined temperature by the pumping roller 102 and regulates it to a certain amount by the regulating blade 103.
  • the releasability adjusting agent 104 on the subsequent drawing roller 102 is transferred to the application roller 101 and applied onto the touch roll 6.
  • the mold release adjuster is applied to the surface of the touch roll 6, and then the film and the cast roll are pinched by the cast roll 5 and the touch roll 6 in the pinching step.
  • 5 becomes larger than the adhesive force between the film and the touch roll 6, and the occurrence of defective peeling when the touch roll 6 and the film peel can be suppressed.
  • the surface of the touch roll 6 is mirror-finished to increase the smoothness of the film surface, or when an elastic metal roll is used as the touch roll, and also eliminates uneven pressing in the pinching process and reduces the residual phase difference. Therefore, when the film temperature is increased and the film is sandwiched and the like, a peeling failure between the touch roll and the film is likely to occur.
  • the present invention can effectively eliminate the peeling failure.
  • the releasability adjusting agent is applied only to the touch roll 6, but the releasability adjusting agent may be applied to both surfaces of the touch roll 6 and the cast roll 5. It is sufficient that the adhesive force between the cast roll 5 and the cast roll 5 is adjusted so as to be larger than the adhesive force between the film and the touch roll 6, and generation of defective peeling when the touch roll 6 and the film peel can be suppressed.
  • the releasability adjusting agent according to the present invention is not particularly limited as long as it is a material that improves the releasability between the touch roll 6 and the film, and may be either liquid or solid, and is necessary as a product. It is preferable if it does not adversely affect the optical film characteristics. More preferably, the same material as the additive used for the optical film is preferably used as the releasability adjusting agent. By using a releasability adjusting agent of the same material as such an additive, even if the releasability adjusting agent applied to the touch roll 6 adheres to the surface of the optical film, it adversely affects the optical film characteristics. There is almost no and the peeling defect of the touch roll 6 and a film can be eliminated effectively.
  • the releasability adjusting agent examples include silicon oil, dimethylsiloxane, dichloromethane, a plasticizer used as an additive for an optical film, and an ultraviolet absorber. Further, a liquid in which organic or inorganic fine particles are dispersed may be used.
  • the boiling point of the releasability adjusting agent is preferably 150 to 250 ° C. If the boiling point is within this range, the surface temperature of the touch roll 6 is lower than 150 ° on the surface of the touch roll 6, so that the release property adjusting agent becomes liquid or solid, and functions as a release property adjusting agent,
  • the releasability adjusting agent transferred to the surface of the film released from the touch roll 6 can be volatilized by making it higher than the boiling point in a process that becomes a high temperature such as a subsequent stretching process, and the releasability on the film surface. It is preferable because the adjusting agent does not remain and the performance as an optical film can be maintained.
  • an ultraviolet absorber is particularly preferable.
  • the ultraviolet absorber is preferable because it has high releasability and exhibits releasability with such a thin layer, so that the smoothness of the film surface released from the touch roll 6 is also improved. Furthermore, since it is a constituent material of an optical film that is originally added to the optical film, it is preferable that even if it is mixed in the optical film in the manufacturing process, it does not affect the optical film characteristics.
  • the coating thickness of the releasability adjusting agent applied to the surface of the touch roll is preferably 0.05 to 1000 ⁇ m. By setting the coating film thickness within this range, the coating film thickness is too small, or the coating film is too thick and the releasability adjusting agent stays between the touch roller and the cooling roller. This is preferable because there is little risk of causing horizontal unevenness and retardation unevenness.
  • the contact angle S1 between the surface of the cast roll 5 and water and the contact angle S2 between the surface of the touch roll 6 and the water after applying the releasability adjusting agent are 0.5 ° ⁇ S2-S1 ⁇ .
  • a relationship of 100 ° is preferable.
  • the contact angle between the surface of the roll and water is measured at 23 ° C. and 50% RH using a fully automatic contact angle meter “CA-W type roll special model” (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Measure under the environment. In order to achieve both the change in the measured value due to the evaporation of pure water and the stability of the measurement, the measurement is completed within 5 to 30 seconds after the dropping of the pure water. The measurement is based on the ⁇ / 2 method for obtaining the contact angle from the angle of the straight line connecting the left and right end points and the vertex of the droplet to the solid surface. The measurement is from a direction perpendicular to the axial direction of the roller, and the dropping amount is set to 70 ⁇ l.
  • Measured locations are 3 locations at 5cm from the center and the left and right ends of the roll, measuring 4 locations at 90 ° in the circumferential direction, a total of 12 locations, and taking this average value as the contact angle.
  • the transport tension of the film-like melt when the touch roll 6 is pressed against the cast roll 5 is T1
  • the transport tension of the film-like melt when the touch roll 6 is not pressed against the cast roll 5 is T2.
  • the value of T1-T2 is preferably 1 to 250N.
  • the conveyance tension is measured with and without a load meter for applying a load in the vertical direction at both ends of the nearest roller shaft on the downstream side of the cast roll 5 and pressing the touch roll 6 against the cast roll 5. The difference between each load cell was calculated, and the total value was taken as T1-T2.
  • T1-T2 that is the difference in transport tension within the above range
  • the film peeled off from the touch roll 6 can be stably transported without the possibility of occurrence of film thickness unevenness due to fluttering or breakage due to excessive pulling.
  • the film when producing an optical film having a film thickness of 40 ⁇ m or less, the film can be more stably conveyed by making the peelability from the touch roll 6 good and the conveyance tension within the above range. A smooth film free from unevenness and retardation unevenness can be obtained, which is preferable.
  • the manufacturing method of the present invention improves the peeling failure between the touch roll and the film, and an optical film free from horizontal unevenness and retardation unevenness on the film surface can be obtained.
  • thermoplastic resin film is formed by a melt casting film forming method in which a molten resin is cast to form a film.
  • the main materials of the optical film according to the present invention include preferable requirements such as easy manufacture, good adhesion to the polarizing film, and optical transparency.
  • thermoplastic resin film having the above properties is not particularly limited.
  • cellulose ester films such as cellulose diacetate film, cellulose triacetate film, cellulose acetate butyrate film, and cellulose acetate propionate film
  • polyester Film polycarbonate film, polyarylate film, polysulfone (including polyethersulfone) film, polyester film such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethylene film, polypropylene film, cellophane, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film , Ethylene vinyl alcohol film, syndiotactic polystyrene film, poly -Bonate film, cycloolefin polymer film, ZEONEX (trade name, manufactured by ZEON CORPORATION), ZEONOR (trade name, manufactured by ZEON CORPORATION), polymethylpentene film, polyetherketone film, polyetherketoneimide film, polyamide film , Fluororesin film, nylon film, polymethyl
  • a cellulose ester film, a cycloolefin polymer film, a polycarbonate film, and a polysulfone (including polyethersulfone) film are preferable.
  • a cellulose ester resin film or a cyclic olefin addition polymer is used.
  • a resin film containing 80% or more is preferably used from the viewpoints of production, cost, transparency, adhesiveness, and the like.
  • the materials constituting the optical film of the present invention include these resins, and if necessary, stabilizers, plasticizers, ultraviolet absorbers, matting agents as slip agents, and retardation control agents. These materials are appropriately selected depending on the required characteristics of the target optical film.
  • the cellulose resin When a cellulose resin is used as the material of the optical film of the present invention, the cellulose resin has a cellulose ester structure, and includes at least one of a fatty acid acyl group and a substituted or unsubstituted aromatic acyl group.
  • a single or mixed acid ester of cellulose hereinafter, simply referred to as “cellulose resin”), which is amorphous.
  • cellulose resin A single or mixed acid ester of cellulose (hereinafter, simply referred to as “cellulose resin”), which is amorphous.
  • “Amorphous” means a substance that is not a crystal but has a solid state in an irregular molecular arrangement, and represents a crystalline state at the time of the raw material.
  • cellulose resin useful for the use of the present invention is exemplified in JP-A-2007-989817, it is not limited thereto.
  • the cellulose resin used in the present invention has few bright spot foreign substances when formed into a film.
  • Bright spot foreign matter means that two polarizing plates are arranged orthogonally (crossed Nicols), a cellulose ester film is arranged between them, and the slow axis of the polarizing plate protective film is placed on the transmission axis of the polarizing plate on one light source side.
  • the polarizing plate used for the evaluation is desirably composed of a protective film having no bright spot foreign matter, and a polarizing plate using a glass plate for protecting the polarizer is preferably used.
  • the bright spot foreign matter is considered to be one of the reasons that the esterification part of the hydroxyl group contained in the cellulose resin is unreacted, and using a cellulose resin with few bright spot foreign substances and filtering the heated and melted cellulose resin Can remove foreign matter and reduce bright spot foreign matter. Moreover, the number of bright spot foreign matter per unit area decreases as the film thickness decreases, and the bright spot foreign matter tends to decrease as the content of the cellulose resin contained in the film decreases.
  • the number of bright spots is preferably 300 or less and 0 bright spots with a size of 5 to 50 ⁇ m recognized in the polarization crossed Nicol state per area of 250 mm 2 and no more than 50 ⁇ m. More preferably, the number of bright spots of 5 to 50 ⁇ m is 200 or less.
  • the retardation film functions as a polarizing plate protective film, the presence of the bright spot is a factor of disturbance of birefringence, and the adverse effect on the image becomes large.
  • a melt casting film forming step can be continuously performed including a bright spot foreign matter removing step.
  • the melt casting film forming method including the filtration process of bright spot foreign matters by heat melting lowers the heat melting temperature when a plasticizer and a cellulose resin described later are used as a composition compared to a system in which no plasticizer is added. This is a preferable method from the viewpoint and from the viewpoint of improving the removal efficiency of bright spot foreign matter and avoiding thermal decomposition. Moreover, what mixed the ultraviolet absorber and the mat agent suitably as another additive mentioned later can also be filtered similarly.
  • the filter medium conventionally known materials such as glass fibers, cellulose fibers, filter paper, fluororesins such as tetrafluoroethylene resin are preferably used, and ceramics, metals and the like are particularly preferably used.
  • the absolute filtration accuracy is 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, and still more preferably 5 ⁇ m or less. These can be used in combination as appropriate.
  • Mixing a constituent material other than the cellulose resin of the film constituent material uniformly with the resin can contribute to providing a uniform meltability in the meltability at the time of heating.
  • Polymeric materials and oligomers other than cellulose resin may be appropriately selected and mixed with cellulose resin.
  • a polymer material or oligomer preferably has excellent compatibility with the cellulose resin, and the transmittance is 80% or more, preferably 90% or more, more preferably over the entire visible region (400 nm to 800 nm) when formed into a film. Is 92% or more.
  • the purpose of mixing at least one of polymer materials and oligomers other than the cellulose resin includes meanings for the purpose of improving viscosity control during heating and melting and improving film physical properties after film processing. This polymer material and oligomer may be regarded as other concepts as additives.
  • additives used for the optical film will be described. These additives can be used as a releasability adjusting agent.
  • plasticizer preferably used, in the phosphate ester type, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, etc.
  • phthalate ester type Diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, etc. It is preferable to use ruethyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate or the like.
  • the above plasticizers may be used in combination of two or more as required.
  • a phosphate ester plasticizer in an amount of 50% by mass or less because it hardly causes hydrolysis of the cellulose ester resin film and is excellent in durability. It is more preferable that the phosphate ester plasticizer ratio is small, and it is particularly preferable to use only a phthalate ester or glycolate ester plasticizer.
  • the amount of the plasticizer to be added in order to make the water absorption rate and moisture content within a specific range is 3 to 30% by mass, more preferably 10 to 25% by mass, based on the cellulose ester resin. More preferably, it is 15 to 25% by mass.
  • the addition amount of the plasticizer exceeds 30% by mass, the mechanical strength and dimensional stability of the cellulose ester-based resin film deteriorate, which is not preferable.
  • hindered phenol compounds are suitable. Specific examples thereof include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5- Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [ 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) 1,3,5-triazine, 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octade 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1,
  • 2,6-di-t-butyl-p-cresol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] is preferred.
  • hydrazine-based metal deactivators such as N, N′-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine and tris (2,4-di-t
  • a phosphorus processing stabilizer such as -butylphenyl phosphite may be used in combination.
  • the amount of these compounds added is preferably from 1 ppm to 1.0%, particularly preferably from 10 to 1000 ppm, by weight, based on the cellulose ester resin.
  • an ultraviolet absorber it is preferable to add an ultraviolet absorber to the cellulose ester resin film.
  • the ultraviolet absorber the absorption ability of ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less is excellent from the viewpoint of preventing deterioration of the liquid crystal, and the absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more is as little as possible from the viewpoint of good liquid crystal display properties. Those are preferably used.
  • the transmittance of ultraviolet rays at a wavelength of 370 nm is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 2% or less.
  • ultraviolet absorber examples include, but are not limited to, oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like.
  • ultraviolet absorbers which may contain two or more different ultraviolet absorbers.
  • Preferably used ultraviolet absorbers include benzotriazole ultraviolet absorbers and benzophenone ultraviolet absorbers.
  • An embodiment in which a benzotriazole-based ultraviolet absorber with less unnecessary coloring is added to the cellulose ester-based resin film is particularly preferable.
  • the addition method of the ultraviolet absorber may be added to the dope after dissolving the ultraviolet absorber in an organic solvent such as alcohol, methylene chloride, dioxolane, or may be added directly to the dope composition.
  • an organic solvent such as alcohol, methylene chloride, dioxolane
  • a dissolver or a sand mill is used in the organic solvent and the cellulose ester resin to disperse and then added to the dope.
  • the amount of the ultraviolet absorber used is 0.1 to 2.5% by mass, preferably 0.5 to 2.0% by mass, more preferably 0.8 to 2.0% by mass, based on the cellulose ester resin. % By mass.
  • the usage-amount of a ultraviolet absorber exceeds 2.5 mass%, there exists a tendency for the transparency of a cellulose-ester-type resin film to worsen, and it is unpreferable.
  • fine particles may be added to the cellulose ester resin film as a matting agent in order to prevent the films from sticking to each other or to impart slipperiness to facilitate handling.
  • the type of fine particles may be an inorganic compound or an organic compound.
  • the fine particles of the inorganic compound include fine particles of silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, tin oxide and the like. In this, it is preferable that it is a compound containing a silicon atom, and especially a silicon dioxide fine particle is preferable.
  • silicon dioxide fine particles for example, Aerosil manufactured by Aerosil Co., Ltd., 200V, 300, R972, R972V, R974, R976, R976S, R202, R812, R805, OX50, TT600, RY50, RX50, NY50, NAX50, NA50H, NA50Y, NX90, RY200S, RY200, RX200, R8200, RA200H, RA200HS, NA200Y, R816, R104, RY300, RX300, R106, and the like.
  • AEROSIL-200V and R972V are preferable in terms of controlling dispersibility and particle size.
  • the average particle size of the fine particles in the film is preferably 50 nm to 2 ⁇ m from the viewpoint of imparting slipperiness and ensuring transparency.
  • the thickness is preferably 100 nm to 1000 nm, more preferably 100 nm to 500 nm.
  • the average particle diameter in the film can be confirmed by taking and observing a cross-sectional photograph.
  • the primary particle size, the particle size after being dispersed in a solvent, and the particle size after being added to a film often change. And controlling the particle size formed by aggregation and aggregation.
  • the amount of fine particles added is 0.02 to 0.5% by mass, preferably 0.04 to 0.3% by mass, based on the cellulose ester resin film.
  • FIG. 2 is a schematic flow sheet of a first embodiment of an apparatus for carrying out the method for producing an optical film of the present invention using a melt casting film forming method.
  • a film material containing a resin such as a cellulose resin is mixed to obtain a resin mixture, which is then extruded from the casting die 4 onto the cast roll 5 using the extruder 1.
  • a predetermined amount of a UV absorber is applied as a release property adjusting agent 104 by a release property adjusting agent application device 100.
  • the extruded film-like melt circumscribes the cast roll 5 and is pressed against the surface of the cast roll 5 by the touch roll 6 with a predetermined pressure.
  • the cooling rolls 7 and 8 are circumscribed in order to be cooled and solidified, and are peeled off by the peeling roll 9.
  • the peeled film 17 is stretched in the longitudinal (conveying direction) and lateral (lateral direction) of the film by the longitudinal stretching apparatus 10 and the lateral stretching apparatus 20 and then wound by the winding apparatus 60.
  • the melt containing the film-like thermoplastic resin extruded from the casting die 4 is extruded onto the cast roll 5 having a cooling function, and is sandwiched between the touch rolls 6 and cooled and subjected to surface correction.
  • the cast roll 5 and the touch roll 6 are not limited to rolls, and may be drums or belts.
  • the temperature of the cast roll 5 is preferably set to be equal to or lower than the glass transition temperature (Tg) of the resin mixture and equal to or higher than the melting point of the additive.
  • the touch roll 6 is a rotating body intended to sandwich the film in the direction of the cast roll 5 from the opposite side of the cast roll 5 with respect to the film.
  • the surface of the touch roll 6 is preferably a metal, and the thickness is 1 mm to 10 mm. It is preferably 2 mm to 6 mm.
  • the surface of the sandwiching rotary body is subjected to a treatment such as chrome plating, and the surface roughness is preferably 0.1 ⁇ m or less, and more preferably 0.05 ⁇ m or less, at the maximum height Ry. The smoother the roll surface, the smoother the surface of the resulting film.
  • the touch roll 6 is preferably made of an elastic roll (elastic metal roll) having a metal cylinder on the outer periphery.
  • an elastic touch roll having a metal cylinder on the outer periphery as described above is preferable.
  • the metal material on the surface of the touch roll 6 is required to be smooth, moderately elastic, and durable. Carbon steel, stainless steel, titanium, nickel produced by electroforming, etc. can be preferably used. Further, in order to increase the hardness of the surface or to improve the releasability with the resin, it is preferable to perform a surface treatment such as hard chrome plating, nickel plating, amorphous chrome plating, or ceramic spraying. It is preferable that the surface processed is further polished to have the above-described surface roughness.
  • the touch roll 6 has a double structure of a metal outer cylinder and an inner cylinder, and has a double cylinder configuration having a space so that a cooling fluid can flow between them.
  • the inner cylinder is preferably a lightweight and rigid metallic inner cylinder such as carbon steel, stainless steel, aluminum, titanium or the like. By giving rigidity to the inner cylinder, it is possible to suppress the rotational shake of the roll. A sufficient rigidity can be obtained by setting the thickness of the inner cylinder to 2 to 10 times that of the outer cylinder.
  • the inner cylinder may be further coated with a resin elastic material such as silicone or fluororubber.
  • the structure of the space through which the cooling fluid flows can be any structure as long as the temperature of the roll surface can be uniformly controlled.
  • the roll can be made to flow in a spiral direction by flowing alternately and back in the width direction. Temperature control with a small surface temperature distribution is possible.
  • the cooling fluid is not particularly limited, and water or oil can be used according to the temperature range to be used.
  • the touch roll 6 is set to a drum shape in which the outer diameter at the center is larger than the outer diameter at both ends.
  • the touch roll generally presses both ends of the touch roll against the film with a pressurizing unit, but in this case, the touch roll is bent, so that there is a phenomenon that the touch roll is pressed more strongly toward the end. Highly uniform pressing is possible by making the roll into a drum shape.
  • the diameter of the touch roll 6 is preferably in the range of 200 mm to 500 mm.
  • the effective width of the touch roll 6 needs to be wider than the film width to be pinched. Due to the difference between the radius of the center portion of the touch roll 6 and the radius of the end portion (hereinafter referred to as the crowning amount), unevenness such as streaks generated at the center portion of the film can be prevented.
  • the amount of crowning is preferably in the range of 50 to 300 ⁇ m.
  • the cast roll 5 and the touch roll 6 are installed at positions opposite to the plane of the film so as to sandwich the film.
  • the cast roll 5 and the touch roll 6 may be in contact with the film by a surface or by a line.
  • a predetermined amount of releasability adjusting agent 104 is applied to the surface of the touch roll 6 by the releasability adjusting agent application device 100 before the film on the cast roll 5 is pressed.
  • the application of the releasability adjusting agent 04 has been described in detail above, and therefore will not be described here.
  • the conditions for melt extrusion can be performed in the same manner as the conditions used for other thermoplastic resins such as polyester.
  • the material is preferably dried beforehand. It is desirable to dry the moisture to 1000 ppm or less, preferably 200 ppm or less, using a vacuum or reduced pressure dryer or a dehumidifying hot air dryer.
  • a cellulose ester resin dried under hot air, vacuum or reduced pressure is melted at an extrusion temperature of about 200 to 300 ° C. using an extruder 1 and filtered through a leaf disk type filter 2 to remove foreign matters.
  • additives such as plasticizer are not mixed in advance, they may be kneaded in the middle of the extruder. In order to add uniformly, it is preferable to use a mixing apparatus such as a static mixer 3.
  • a resin such as a cellulose resin and other additives such as a stabilizer added as necessary are mixed before melting.
  • Mixing may be performed by a mixer or the like, or as described above, mixing may be performed in a resin preparation process such as a cellulose resin.
  • a general mixer such as a V-type mixer, a conical screw type mixer, a horizontal cylindrical type mixer, or the like can be used.
  • the mixture may be melted directly using the extruder 1 to form a film.
  • the pellets are extruded.
  • the film may be melted by the machine 1 to form a film.
  • a so-called braided semi-melt is once produced at a temperature at which only the material having a low melting point is melted, and the semi-melt is supplied to the extruder 1. It is also possible to form a film by introducing it.
  • the film component contains a material that is easily pyrolyzed, in order to reduce the number of times of melting, a method of directly forming a film without producing pellets, or after making a paste-like semi-molten material as described above A method of forming a film is preferred.
  • the extruder 1 can use various types of extruders available on the market, but is preferably a melt-kneading extruder, and may be a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
  • a twin-screw extruder When forming a film directly without producing pellets from film constituent materials, it is preferable to use a twin-screw extruder because an appropriate degree of kneading is necessary, but even with a single-screw extruder, the screw shape is a Maddock type. By changing to a kneading type screw such as a unimelt type or a dull mage, moderate kneading can be obtained, so that it can be used.
  • a pellet or braided semi-melt When a pellet or braided semi-melt is once used as a film constituent material, it can be used in either a single screw extruder or a twin screw extruder.
  • the cooling step is preferably performed by substituting with an inert gas such as nitrogen gas or reducing the pressure to reduce the oxygen concentration.
  • the melting temperature of the film constituent material in the extruder 1 varies depending on the viscosity and discharge amount of the film constituent material, the thickness of the sheet to be produced, etc., but generally the glass transition temperature Tg of the film (resin mixture). On the other hand, it is Tg or more and Tg + 100 ° C. or less, preferably Tg + 10 ° C. or more and Tg + 90 ° C. or less.
  • the melt viscosity at the time of extrusion is 1 to 10000 Pa ⁇ s, preferably 10 to 1000 Pa ⁇ s.
  • the residence time of the film constituting material in the extruder 1 is preferably short, and is within 5 minutes, preferably within 3 minutes, more preferably within 2 minutes. The residence time depends on the type of the extruder 1 and the extrusion conditions, but can be shortened by adjusting the material supply amount, L / D, screw rotation speed, screw groove depth, and the like. is there.
  • the shape of the screw and the number of revolutions of the extruder 1 are appropriately selected depending on the viscosity and the discharge amount of the film constituent material.
  • the shear rate in the extruder 1 is 1 / second to 10,000 / second, preferably 5 / second to 1000 / second, more preferably 10 / second to 100 / second.
  • an extruder generally marketed as a plastic molding machine can be used as the extruder 1.
  • the film constituting material extruded from the extruder 1 is sent to the casting die 4 and extruded from the casting die 4 into a film shape.
  • the melt discharged from the extruder 1 is supplied to the casting die 4.
  • the casting die 4 is not particularly limited as long as it is used for producing a sheet or a film.
  • the material of the casting die 4 is sprayed or plated with hard chromium, chromium carbide, chromium nitride, titanium carbide, titanium carbonitride, titanium nitride, super steel, ceramic (tungsten carbide, aluminum oxide, chromium oxide), etc.
  • Processing includes buffing, lapping using a # 1000 or higher grinding wheel, plane cutting using a diamond grinding wheel of # 1000 or higher (the cutting direction is perpendicular to the resin flow direction), electrolytic polishing, and electrolytic composite polishing. And the like.
  • a preferable material of the lip portion of the casting die 4 is the same as that of the casting die 4.
  • the surface accuracy of the lip is preferably 0.5S or less, and more preferably 0.2S or less.
  • the molten resin mixture is extruded onto a film-like resin from a casting die 4 attached to an extruder, and the extruded film-like resin is brought into close contact with a cast roll 5 and a touch roll 6 and is pressed and taken out. Process.
  • the temperature decrease from when the melt in the form of film first contacts the surface of the cast roll 5 until it contacts the surface of the touch roll 6 is within 20 ° C. If the temperature drop from when the film first contacts the surface of the cast roll 5 until it touches the surface of the touch roll 6 is too large, the unevenness of the film thickness increases due to uneven shrinkage. On the other hand, if the temperature when the film contacts the touch roll 6 is too low, the flatness of the film and the film thickness unevenness cannot be sufficiently corrected even if the film is pressed by the touch roll 6 due to the high viscosity of the film.
  • Preferred materials for the cast roll 5 and the touch roll 6 include carbon steel and stainless steel. Further, the surface accuracy is preferably increased, and the surface roughness is preferably 0.1 ⁇ m or less in terms of the maximum height Ry, and more preferably 0.05 ⁇ m or less.
  • the touch roll 6 preferably presses the film against the cast roll 5 by pressing means.
  • the linear pressure with which the touch roll 6 presses the film at this time can be adjusted by a hydraulic piston or the like, and is preferably 0.1 to 100 N / mm, more preferably 1 to 50 N / mm.
  • the cast roll 5 or the touch roll 6 can be made to have a thin roll diameter or a flexible roll surface in order to improve the uniformity of adhesion with the film.
  • the reduced pressure is preferably 50 kPa or more and 70 kPa or less.
  • the suction device is preferably subjected to a treatment such as heating with a heater so that the device itself does not become a place where the sublimate is attached. If the suction pressure is too small, the sublimate cannot be sucked effectively, so it is necessary to set the suction pressure appropriately.
  • a film-like cellulose ester resin in a molten state from the casting die 4 is sequentially brought into close contact with the cast roll 5, the cooling roll 7 and the cooling roll 8 and is cooled and solidified while being conveyed to obtain a cellulose ester resin film 17.
  • the cooled and solidified film 17 peeled from the cooling roll 8 by the peeling roll 9 is introduced into the longitudinal stretching apparatus 10 and roll-stretched in the transport direction (MD direction).
  • the film after longitudinal stretching is guided to a lateral stretching apparatus (tenter) 20 where the film 17 is stretched in the lateral direction (width direction).
  • a lateral stretching apparatus (tenter) 20 where the film 17 is stretched in the lateral direction (width direction).
  • the molecules in the film are oriented.
  • the end of the film 17 is slit to a product width by the slitter 19 and cut off, and then knurled (embossing) is applied to both ends of the film by a knurling apparatus comprising an embossing ring 53 and a back roll 52.
  • a knurling apparatus comprising an embossing ring 53 and a back roll 52.
  • the knurling method can process a metal ring having an uneven pattern on its side surface by heating or pressing.
  • the grip part of the clip of the both ends of a film is deform
  • the winding machine to be used may be a commonly used winding machine, and can be wound by a winding method such as a constant tension method, a constant torque method, a taper tension method, or a program tension control method with a constant internal stress.
  • a winding method such as a constant tension method, a constant torque method, a taper tension method, or a program tension control method with a constant internal stress.
  • the thickness of the protective film is preferably 10 to 500 ⁇ m.
  • the lower limit is 20 ⁇ m or more, preferably 35 ⁇ m or more.
  • the upper limit is 150 ⁇ m or less, preferably 120 ⁇ m or less.
  • a particularly preferred range is 35 to 90 ⁇ m.
  • the retardation film is thick, the polarizing plate after polarizing plate processing becomes too thick, and is not suitable for the purpose of thin and light in liquid crystal displays used for notebook personal computers and mobile electronic devices.
  • the retardation film is thin, it is difficult to express retardation as a retardation film, and the moisture permeability of the film is increased, and the ability to protect the polarizer from humidity is reduced, which is not preferable.
  • the optical film targeted by the present invention is a functional film used for various displays such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display, particularly a liquid crystal display.
  • a polarizing plate protective film, a retardation film, and an antireflection film in addition, it includes a retardation film, such as a brightness enhancement film, an optical compensation film for expanding the viewing angle, and the like.
  • the polarizing plate including the retardation film constituted by the optical film of the present invention can exhibit high display quality as compared with a normal polarizing plate, particularly a multi-domain liquid crystal display device, more preferably birefringence. Suitable for use in multi-domain liquid crystal display devices by mode.
  • Multi-domainization is also suitable for improving the symmetry of image display, and various methods have been reported “Okita, Yamauchi: Liquid Crystal, 6 (3), 303 (2002)”.
  • the liquid crystal display cell is also shown in “Yamada, Yamabara: Liquid Crystal, 7 (2), 184 (2003)”, but is not limited thereto.
  • the polarizing plate using the optical film of the present invention is an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode typified by a vertical alignment mode, particularly a MVA mode divided into four, and a known PVA (Patterned) multi-domained by electrode arrangement. It can be effectively used for a Vertical Alignment (CPA) mode and a CPA (Continuous Pinsed Alignment Alignment) mode that combines electrode arrangement and chirality.
  • CPA Vertical Alignment
  • CPA Continuous Pinsed Alignment Alignment
  • a proposal of an optically biaxial film is also disclosed in conformity with the OCB (Optical Compensated Bend) mode, and “T. Miyashita, T. Uchida: J. SID, 3 (1), 29 ( 1995) ”, a display quality effect can be exhibited by the polarizing plate using the optical film of the present invention.
  • the arrangement of the liquid crystal mode and the polarizing plate is not limited.
  • the display quality of the display cell is preferably symmetrical in human observation. Therefore, when the display cell is a liquid crystal display cell, it is possible to multiplex domains by giving priority to the symmetry on the observation side.
  • a known method can be used to divide the domain, and can be determined in consideration of the properties of a known liquid crystal mode by a two-part dividing method, more preferably a four-part dividing method.
  • Liquid crystal display devices are also being applied as devices for colorization and moving image display, and the display quality is improved by the optical film of the present invention, and the improvement in contrast and the resistance of the polarizing plate are improved. A moving image can be displayed.
  • one polarizing plate including a retardation film constituted by the optical film of the present invention is arranged for the liquid crystal cell, or two polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal cell. At this time, by using the retardation film side included in the polarizing plate so as to face the liquid crystal cell of the liquid crystal display device, the display quality can be improved.
  • a polarizing plate protective film of a cellulose derivative is used on the surface opposite to the retardation film as viewed from the polarizer, and a general-purpose TAC film or the like can be used.
  • the polarizing plate protective film located on the side far from the liquid crystal cell can be provided with another functional layer in order to improve the quality of the display device.
  • the optical film according to the present invention may have functions such as antireflection, antiglare, abrasion resistance, dust adhesion prevention, and brightness enhancement. Although you may affix on the polarizing plate surface, it is not limited to these.
  • functional layers such as an antistatic layer, a hard coat layer, a slippery layer, an adhesive layer, an antiglare layer, and a barrier layer may be coated before and / or after stretching.
  • various surface treatments such as corona discharge treatment, plasma treatment, and chemical treatment can be performed as necessary.
  • the method for producing the polarizing plate is not particularly limited, and can be produced by a general method.
  • the obtained retardation film was alkali-treated, and a polarizer protective film was formed on both sides of the polarizer using a completely saponified polyvinyl alcohol aqueous solution on both sides of the polarizer prepared by immersing and stretching the polyvinyl alcohol film in an iodine solution.
  • polarizing plate processing may be performed by applying an easy adhesion process as described in JP-A-6-94915 and JP-A-6-118232.
  • the polarizing plate is composed of a polarizer and a protective film for protecting both surfaces of the polarizer, and further can be constructed by laminating a protective film on one surface of the polarizing plate and a separate film on the opposite surface.
  • the protective film and the separate film are used for the purpose of protecting the polarizing plate at the time of shipping the polarizing plate and at the time of product inspection.
  • the protect film is bonded for the purpose of protecting the surface of the polarizing plate, and is used on the side opposite to the surface where the polarizing plate is bonded to the liquid crystal plate.
  • a separate film is used in order to cover the contact bonding layer bonded to a liquid crystal board, and is used for the surface side which bonds a polarizing plate to a liquid crystal cell.
  • Example 1 to 8 (Resin mixture) Cellulose acetate propionate 89% by mass (Acetyl group substitution degree 1.4, propionyl group substitution degree 1.35, Number average molecular weight 60000) 9% by mass of trimethylolpropane tribenzoate (Plasticizer, melting point 85 ° C) Antioxidant (IRGANOX XP 420 / FD) 0.25% by mass (Ciba Japan) UV absorber 1.6% by mass (TINUVIN 928, manufactured by Ciba Japan, melting point 115 ° C.) Matting agent (silica fine particles) 0.15% by mass (Seahoster KEP-30: Nippon Shokubai Co., Ltd., average particle size 0.3 ⁇ m) The degree of substitution of acyl groups such as acetyl group and propionyl group of cellulose acetate propionate was measured according to the method prescribed in ASTM-
  • the above materials were mixed in a V-type mixer for 30 minutes, and then melted at 230 ° C. under a nitrogen atmosphere using a twin screw extruder equipped with a strand die to prepare cylindrical pellets having a length of 4 mm and a diameter of 3 mm. .
  • the obtained pellet had a glass transition point (Tg) of 135 ° C. (Manufacture of optical films)
  • Tg glass transition point
  • the pellets were dried at 100 ° C. for 5 hours to have a water content of 100 ppm, and the pellets were supplied to the single screw extruder 1 equipped with the T die 4 shown in FIG.
  • the melt contained 11% by mass of additives other than the resin.
  • Nitrogen gas was sealed from the vicinity of the material supply port, and the inside of the extruder 1 was kept in a nitrogen atmosphere.
  • the extruder 1 and the T die 4 were set to a temperature of 240 ° C.
  • the T die 4 is a coat hanger type, has a width of 1500 mm, has an inner wall plated with hard chrome, and is finished to a mirror surface with a surface roughness of 0.1S.
  • the lip gap of the T die 4 was set to 2 mm.
  • the film-like melt from the T-die 4 is dropped onto a cast roll 5 having a mirror-plated mirror surface with a roll width of 1600 mm whose surface temperature is adjusted to 120 ° C., and the temperature is simultaneously raised to 120 ° C.
  • the film was pressed by the adjusted touch roll (clamping rotary body) 6 having a roll width of 1600 mm.
  • a releasability adjusting agent is applied in advance by a releasability adjusting agent coating apparatus 100 as shown in FIG. 1 upstream of the position of P2 in contact with the melt Y on the cast roll 5. Yes.
  • the releasability adjusting agent coating apparatus 100 is heated to the same temperature 120 ° C. as the touch roll 6.
  • an ultraviolet absorber TINUVIN 928 (T-928), dimethylsiloxane, and a tetrafluoroethylene copolymer were used.
  • T-928 and dimethylsiloxane were applied in liquid form, and the tetrafluoroethylene copolymer was applied by dissolving 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent xylene.
  • the tetrafluoroethylene copolymer was applied to the surface of the touch roll in the state of being divided into liquids.
  • the coating thickness on the touch roll 6 was set as the manufacturing conditions of Examples 1 to 8 as shown in Table 1. Further, the contact angle between the surface of the cast roll 5 and water is 75 °, the contact angle between the surface of the touch roll 6 and the water after applying the releasability adjusting agent is 95 ° for T-928, and tetrafluoride.
  • the ethylene copolymer was 109 ° and dimethylsiloxane was 120 °.
  • the touch roll (clamping rotary body) 6 pressed the film with a linear pressure of 5 N / mm.
  • the cast roll 5 is made of stainless steel, and the surface roughness is 0.1 ⁇ m or less at the maximum height Ry.
  • the touch roll 6 is a double cylinder structure having a metal outer cylinder, an inner cylinder, and a gap.
  • the material of the metal outer cylinder was stainless steel, the surface roughness was 0.05 ⁇ m or less at the maximum height Ry, and the wall thickness was 3 mm.
  • the inner cylinder was aluminum and the wall thickness was 30 mm.
  • the gap between the metal outer cylinder and the inner cylinder was 5 mm. Oil was allowed to flow through the gap 47, and the temperature of the surface of the metal outer cylinder was set to 120 ° C.
  • the film pressed by the cast roll 5 and the touch roll (clamping rotating body) 6 is successively circumscribed on the cooling roll 7 and the roll of the cooling roll 8 in order to cool and solidify, and is peeled off by the peeling roll 9.
  • the conveyance speed of the film was 10 m / min.
  • the unstretched film 17 after the clamping was stretched 2.0 times in the longitudinal direction.
  • the stretching ratio at the time of transverse stretching was 2.0 times that was transversely stretched using a tenter apparatus as the transverse stretching apparatus 20.
  • the stretched film was slit with a slitter so as to have a width of 1300, and then wound with a winder 60 to produce optical films of Examples 1 to 8 having a width of 1300 mm, a film thickness of 100 ⁇ m, and a length of 1000 m.
  • the surface of the entire area of the optical film was visually observed for the presence or absence of stripe-like unevenness (lateral unevenness) in the film width direction. Those having no horizontal unevenness were ranked as rank 4, those having 1 or more and less than 3 were ranked 3, those having 3 or more and less than 6 were ranked 2, and those having 6 or more were ranked 1.
  • the films of Examples 1 to 8 were sandwiched between two polarizers arranged in a crossed Nicol state, that is, in an orthogonal state (crossed Nicol state) with a polarizing plate, and one polarizing plate Light was applied from the outside of the film and visually observed from the outside of the other polarizing plate to rank the retardation uniformity.
  • Rank A is a dark field with no light transmission over the entire area of the optical film
  • rank B is a part with a slight stripe-like light and darkness.
  • Rank C was rated for light and darkness
  • Rank D was rated for partially streaky light and darkness.
  • Example 2 In the manufacturing method of the optical film of Example 1, the release agent used in Example 1 was applied to the surface of the cast roll 5 before dropping the film-like melt without applying the release property adjusting agent to the surface of the touch roll 6. This was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the property modifier (T-928) was applied to a thickness of 0.04 ⁇ m.

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Abstract

 タッチロールからの熱可塑性樹脂フィルムの離型性を向上させ、横段ムラのない光学フィルムの製造方法及び該製造方法で製造した光学フィルム、光学フィルムの製造装置を提供する。熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、回転支持体と挟圧回転体とで挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法において、挟圧回転体とフィルム状の溶融物との離型性を良くするために、挟圧回転体の表面に離型性調整剤を塗布する。

Description

光学フィルムの製造方法、光学フィルム及び光学フィルムの製造装置
 本発明は、セルロース樹脂などの熱可塑性樹脂を含む光学フィルムを溶融流延成膜法で製造するための光学フィルムの製造方法、製造装置及び光学フィルムに関する。
 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。
 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、セルロース樹脂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、セルロース樹脂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。光学補償フィルム呼ばれることもある。
 このような光学フィルムの製造方法には、大別して、溶融流延成膜法と溶液流延成膜法とがある。前者は、熱可塑性樹脂を加熱溶融した溶融物を支持体上に流延し、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方法であり、後者は、ポリマーを溶媒に溶かして、その溶液を支持体上に流延し、溶媒を蒸発し、さらに必要に応じて延伸等を行ってフィルムにする方法である。
 従来、膜厚の均一化が容易なこと等の理由により溶液流延成膜法による製造が主流であった。しかし、溶液流延成膜法は、溶剤の回収のため巨大な生産設備が必要となること等の問題があることから、これらの問題の無い溶融流延成膜法による光学フィルムの製造が注目されるようになった。
 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と共に、光学フィルムの広幅化、薄膜化、表面平滑性も強く要求されるようになってきた。
 溶融流延成膜法による光学フィルムの製造は、セルロース樹脂などの熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体(以降、キャストロールとも呼ぶ。)の表面にフィルム状に押し出し、押し出されたフィルム状の溶融物(以降、フィルムとも呼ぶ。)を回転支持体と挟圧回転体(以降、タッチロールとも呼ぶ。)とによって挟圧することによってフィルムを得るのが一般的である。タッチロールの表面は、フィルムの表面平滑性を上げるために、鏡面加工が施されている。
 この挟圧を行う際、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。
 しかし、光学フィルムの広幅化に伴い、流延ダイの幅も広くなることで、押し出されたフィルム状の溶融物をキャストロールとタッチロールとによって均一な圧力で挟圧することが困難となっている。
 このような問題点に対処する方法として、タッチロールに外周に金属円筒を有する弾性ロール(以降、弾性金属ロールとも呼ぶ。)を用いて、挟圧するときの圧力を均一にする方法や、また、特許文献1においては、流延ダイからキャストロールに流下される溶融物の温度を従来より高く設定することで、キャストロールとタッチロールとの挟圧力が多少不均一であっても、リタデーションムラを抑制する方法が提案されている。
特開2005-172940号公報
 しかしながら、キャストロール上に押し出された熱可塑性樹脂を含む溶融物に、表面が鏡面加工されたタッチロールを接触加圧すると、タッチロールからのフィルムの剥離不良が発生しやすく、フィルム幅方向に筋状のムラ(横段ムラ)が生じることがあった。さらに、タッチロールに弾性金属ロールを用いたり、特許文献1のように溶融物の温度を高く設定すると、よりタッチロールへの付着力が大きくなり、剥離不良を起こし、横段ムラが更に発生しやすくなり、リタデーションムラも大きくなるという問題があった。
 従って、本発明の目的は、タッチロールからのフィルムの離型性を向上させ、横段ムラやリタデーションムラの発生しない光学フィルムの製造方法、光学フィルムの製造装置及び該製造方法で製造した光学フィルムを提供することである。
 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。
 1.熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、
 前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体とで挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法において、
 前記挟圧回転体の表面に、前記挟圧回転体と前記フィルム状の溶融物との離型性を良くするための離型性調整剤を塗布することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
 2.前記離型性調整剤が、前記溶融物に含まれる添加剤のうち少なくとも1つと同じ材料を含む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。
 3.前記離型性調整剤が、前記光学フィルムの内部で紫外線を吸収するために用いられる紫外線吸収剤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。
 4.前記離型性調整剤の沸点が、150~250℃であることを特徴とする前記1から3の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 5.前記離型性調整剤を塗布する厚みが、0.05~1000μmであることを特徴とする前記1から4の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 6.前記回転支持体の表面と水との接触角S1と、前記離型性調整剤を塗布した後の挟圧回転体の表面と水との接触角S2とが、0.5°<S2-S1<100°の関係にあることを特徴とする前記1から5の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 7.前記挟圧回転体が前記回転支持体に押圧した状態での前記フィルム状の溶融物の搬送張力T1と、前記挟圧回転体が前記回転支持体に押圧していない状態での前記フィルム状の溶融物の搬送張力T2との差T1-T2が、1~250Nであることを特徴とする前記1から6の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 8.前記熱可塑性樹脂が、セルロースエステル系樹脂であることを特徴とする前記1から7の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
 9.前記1から8の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法により製造したことを特徴とする光学フィルム。
 10.熱可塑性樹脂を含む溶融物を回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延ダイと、前記流延ダイで押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体とで挟圧する挟圧手段とを備えた光学フィルムの製造装置において、前記挟圧回転体の表面に、前記挟圧回転体と前記フィルム状の溶融物との離型性を良くするための離型性調整剤を塗布する離型性調整剤塗布装置を有することを特徴とする光学フィルムの製造装置。
 本発明によれば、挟圧回転体の表面に離型性調整剤を塗布した後に、フィルム状の溶融物を回転支持体と挟圧回転体とで挟圧するので、挟圧回転体からのフィルムの離型性が向上する。よって、挟圧回転体からフィルムが剥離する時に、横段ムラやリタデーションムラの発生しない光学フィルムの製造方法、光学フィルムの製造装置及び該製造方法で製造した光学フィルムを提供できる。
本発明の光学フィルムの製造方法を用いた流延工程と挟圧工程の概略図である。 本発明の光学フィルムの製造方法の実施形態を示す概略図である。
 以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 本発明の光学フィルムの製造方法においては、熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体(キャストロール)の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、回転支持体と挟圧回転体(タッチロール)とで挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法において、挟圧回転体の表面に、挟圧回転体とフィルム状の溶融物との離型性を良くするための離型性調整剤を塗布することを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
 図1に本発明の光学フィルムの製造方法を用いた一実施形態の製造装置の流延工程と挟圧工程の概略図を示す。流延工程としては、流延手段としての流延ダイ4から熱可塑性樹脂を含む溶融物Yをキャストロール5上のP1の位置に押し出す。この際タッチロール6の表面には、挟圧部P2の位置より上流側で離型性調整剤塗布装置100により離型性調整剤104が塗布されている。流延ダイ4からキャストロール5上のP1の位置に押し出された溶融物Yは、挟圧工程としてP2の位置で挟圧手段であるタッチロール6とキャストロール5とにより挟圧される。挟圧された溶融物はフィルム状となってキャストロール5上を搬送され、P3の位置で剥離され、次の工程に移る。
 離型性調整剤塗布装置100は、所定の温度に加温された貯留槽105内の液状の離型性調整剤104を汲み上げローラ102で汲み上げ、規制ブレード103により一定の量に規制し、規制後の汲み上げローラ102上の離型性調整剤104は塗布ローラ101に転移し、タッチロール6上に塗布される構成となっている。
 このように挟圧工程の前に、タッチロール6の表面に離型性調整剤を塗布し、その後挟圧工程でキャストロール5とタッチロール6とによりフィルムを挟圧することで、フィルムとキャストロール5との粘着力が、フィルムとタッチロール6との粘着力よりも大きくなり、タッチロール6とフィルムが剥離する際の剥離不良の発生を抑制することができる。特に、フィルム表面の平滑性を上げるためにタッチロール6の表面を鏡面加工した場合や、タッチロールに弾性金属ロールを用いた場合、また、挟圧工程における押圧ムラを無くし、残留位相差を低減するためにフィルム温度を高温にして挟圧する場合などには、タッチロールとフィルムとの剥離不良が発生しやすいが、本発明により、効果的に剥離不良を無くすことができる。
 また、上記の構成は、タッチロール6だけに離型性調整剤を塗布するものであるが、タッチロール6とキャストロール5の両方の表面に離型性調整剤を塗布しても良く、フィルムとキャストロール5との粘着力が、フィルムとタッチロール6との粘着力よりも大きくなるように調整し、タッチロール6とフィルムが剥離する際の剥離不良の発生を抑制することができれば良い。
 本発明に係る離型性調整剤としては、タッチロール6とフィルムとの離型性を上げる材料であれば、特に限定するものでは無く、液体状や固体状のどちらでも良く、製品として必要な光学フィルム特性に悪影響を与えないものであれば好ましい。より好ましくは、光学フィルムに用いられる添加剤と同じ材料を離型性調整剤として用いることが好ましい。このような添加剤と同じ材料の離型性調整剤を用いることにより、タッチロール6に塗布した離型性調整剤が、光学フィルムの表面に付着したとしても、光学フィルム特性に悪影響を与えることがほとんど無く、かつ効果的にタッチロール6とフィルムとの剥離不良を無くすことができる。
 離型性調整剤の具体例としては、シリコンオイルやジメチルシロキサン、ジクロロメタン、光学フィルムの添加剤として用いられる可塑剤、紫外線吸収剤などが上げられる。また、有機や無機の微粒子を分散させた液状のものを用いても良い。
 また、離型性調整剤の沸点としては、150~250℃であることが好ましい。沸点がこの範囲であると、タッチロール6表面では、タッチロールの表面温度が150°よりも低いので、離型性調整剤が液状又は固体状となって、離型性調整剤として機能し、タッチロール6から離型したフィルムの表面に転移した離型性調整剤は、その後の延伸工程などの高温となる工程で、沸点以上にすることで揮発させることができ、フィルム表面に離型性調整剤が残らず、光学フィルムとしての性能を維持できて、好ましい。
 また、離型性調整剤としては、特に紫外線吸収剤が好ましい。紫外線吸収剤は、剥離性が高く、それだけ薄い層で離型性を発揮し、よってタッチロール6から離型したフィルム表面の平滑性も高くなって、好ましい。更に、本来光学フィルムに添加して用いる光学フィルムの構成材料なので、製造工程において光学フィルム内に混入しても、光学フィルム特性に影響を及ぼすことが少なく、好ましい。
 また、タッチロールの表面に塗布する離型性調整剤の塗布膜厚は、0.05~1000μmが好ましい。この範囲の塗布膜厚にすることにより、少なすぎて塗布不良が発生したり、また、厚すぎて、離型性調整剤が、タッチローラと冷却ローラの間で滞留したりして、フィルムの横段ムラやリタデーションムラを発生させる危険性が少なく、好ましい。
 また、キャストロール5の表面と水との接触角S1と、離型性調整剤を塗布した後のタッチロール6の表面と水との接触角S2とが、0.5°<S2-S1<100°の関係にあることが好ましい。S2-S1をこの範囲にすることで、離型性調整剤の塗布不良が発生したり(0.5°以下)、離型性調整剤の塗布ムラがフィルム膜厚ムラになる(100°以上)危険性が少なく点で、好ましい。
 ロールの表面と水との接触角の測定は、純水に対する接触角を全自動接触角計「CA-W型ロール特型」(協和界面科学社製)を用いて23℃、50%RHの環境下で測定する。純水の蒸発による測定値の変化と測定の安定性を両立させる為、純水滴滴下後5秒から30秒以内に測定を終了させる。測定は、液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の、固体表面に対する角度から接触角を求めるθ/2法による。ローラの軸方向に対して直角の方向からの測定とし、滴下量は70μlに設定する。
 測定個所はロールの中央部、左右端部から5cmの位置の3カ所について、それぞれ円周方向90°ずつの4カ所、計12カ所を測定し、この平均値を接触角とする。
 また、タッチロール6をキャストロール5に押圧した状態でのフィルム状の溶融物の搬送張力をT1、タッチロール6をキャストロール5に押圧しない状態でのフィルム状の溶融物の搬送張力をT2としたときのT1-T2の値が、1~250Nであることが好ましい。搬送張力の測定は、キャストロール5の下流側の最も近いローラの軸の両端に、鉛直方向の荷重を図る荷重計をそれぞれ取り付け、タッチロール6をキャストロール5に押圧した場合としない場合とのそれぞれの荷重計の差を算出し、その合計した値をT1-T2の値とした。
 搬送張力の差であるT1-T2の値を上記範囲とすることで、タッチロール6から離れる際のフィルム(ある程度固化したフィルム状の溶融物)のバタツキが無く、また、引っ張りすぎることもないので、バタツキから来る膜厚ムラや、引っ張りすぎによる破断などが起こる恐れがなく、タッチロール6から剥離したフィルムを安定して搬送することができる。特に、膜厚が40μm以下の光学フィルムを製造する場合は、タッチロール6からの剥離性を良好にすると共に、搬送張力を上記範囲内にすることで、より安定したフィルム搬送が行え、横段ムラやリタデーションムラのない、平滑なフィルムを得ることができて、好ましい。
 このように本発明の光学フィルムの製造方法を用いることにより、タッチロールとフィルムとの剥離不良がなくなり、フィルム表面に横段ムラ(フィルム幅方向の筋状のムラで表面に凹凸が発生し視認できるムラである。)やリタデーションムラの無い光学フィルムを得ることができる。
 特に、タッチロールの表面を鏡面にした場合や、タッチロールに弾性金属ロールを用いた場合や、流延ダイから押し出される溶融物の温度を上げた場合などには、タッチロールとフィルムとの粘着性が高くなるが、本発明の製造方法により、タッチロールとフィルムとの剥離不良を改善し、フィルム表面の横段ムラやリタデーションムラのない光学フィルムを得ることができる。
 以下、本発明による光学フィルムの製造方法について、詳しく説明する。
 本発明における光学フィルムの製造方法において、熱可塑性樹脂フィルムの製膜方法としては、溶融樹脂を流延して製膜する溶融流延製膜法を用いて製膜する。
 本発明による光学フィルムの主材料は、製造が容易であること、偏光膜との接着性がよいこと、光学的に透明であることなどが好ましい要件として挙げられる。
 上記の性質を有する熱可塑性樹脂フィルムであれば、特に限定はないが、例えば、セルロースジアセテートフィルム、セルローストリアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム等のセルロースエステル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む)系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィン系ポリマーフィルム、ゼオネックス(商品名、日本ゼオン社製)、ゼオノア(商品名、日本ゼオン社製)、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリルフィルムまたはガラス板等を挙げることができる。中でも、セルロースエステル系フィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンを含む)系フィルムが好ましく、本発明においては、特に、セルロースエステル系樹脂フィルム、または環状オレフィン系付加重合体を80%以上含有する樹脂フィルムであるのが、製造上、コスト面、透明性、接着性等の観点から好ましく用いられる。
 本発明の光学フィルムを構成する材料は、これらの樹脂、必要により安定化剤、可塑剤、紫外線吸収剤、滑り剤としてのマット剤、リタデーション制御剤が含まれる。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。
 本発明の光学フィルムの材料としてセルロース樹脂を用いる場合、そのセルロース樹脂は、セルロースエステルの構造を有し、脂肪酸アシル基、置換もしくは無置換の芳香族アシル基の中から少なくともいずれかの構造を含む、セルロースの単独または混合酸エステル(以下、単に「セルロース樹脂」という)であり、非晶性のものである。「非晶性」とは、不規則な分子配置で結晶とはならずに固体となっている物質を意味しており、原料時の結晶状態を表わしたものである。
 本発明の使用に有用なセルロース樹脂については、特開2007-98917号公報に例示されているが、これらに限定されるものではない。
 本発明で用いられるセルロース樹脂はフィルムにしたときの輝点異物が少ないものであることが好ましい。輝点異物とは、2枚の偏光板を直交に配置し(クロスニコル)、この間にセルロースエステルフィルムを配置して、一方の光源側の偏光板の透過軸に偏光板保護フィルムの遅相軸が平行に位置するとき他方の偏光板の外側の面に垂直な位置で観察したとき光が漏れてくる原因となる異物を意味する。このとき評価に用いる偏光板は輝点異物がない保護フィルムで構成されたものであることが望ましく、偏光子の保護にガラス板を使用したものが好ましく用いられる。輝点異物はセルロース樹脂に含まれる水酸基のエステル化部分が未反応であることがその原因の1つと考えられ、輝点異物の少ないセルロース樹脂を用いることと、加熱溶融したセルロース樹脂を濾過することによって異物を除去し、輝点異物を低減することができる。また、フィルム膜厚が薄くなるほど単位面積当たりの輝点異物数は少なくなり、フィルムに含まれるセルロース樹脂の含有量が少なくなるほど輝点異物は少なくなる傾向がある。
 輝点の個数としては、面積250mm当たり、偏光クロスニコル状態で認識される大きさが5~50μmの輝点が、300個以下、50μm以上の輝点が0個であることが好ましい。さらに好ましくは、5~50μmの輝点が200個以下である。
 輝点が多いと、液晶ディスプレイの画像に重大な悪影響を及ぼす。位相差フィルムを偏光板保護フィルムとして機能させた場合、この輝点の存在は複屈折の乱れの要因であり、画像に及ぼす悪影響は大きなものとなる。
 輝点異物を溶融濾過によって除去する場合、輝点異物の除去工程を含め、連続して溶融流延の製膜工程を実施できる。
 熱溶融による輝点異物の濾過工程を含む溶融流延製膜法は、後述の可塑剤とセルロース樹脂を組成物とした場合、可塑剤が添加しない系と比較して、熱溶融温度を低下させる観点から、そして輝点異物の除去効率の向上と熱分解の回避の観点から好ましい方法である。また、後述する他の添加剤として紫外線吸収剤、やマット剤も適宜混合したものを同様に濾過することもできる。
 濾材としては、ガラス繊維、セルロース繊維、濾紙、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂等の従来公知のものが好ましく用いられるが、特にセラミックス、金属等が好ましく用いられる。絶対濾過精度としては50μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは5μm以下のものが用いられる。これらは適宜組み合わせて使用することもできる。
 フィルム構成材料のセルロース樹脂以外の構成材料を該樹脂と均一に混合することは、加熱時の溶融性において均一な溶融性を与えることに寄与できる。
 セルロース樹脂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樹脂と混合してもよい。このような高分子材料やオリゴマーはセルロース樹脂と相溶性に優れるものが好ましく、フィルムにしたときの全可視域(400nm~800nm)に渡り透過率が80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは92%以上が得られるようにする。セルロース樹脂以外の高分子材料やオリゴマーの少なくとも1種以上を混合する目的は、加熱溶融時の粘度制御やフィルム加工後のフィルム物性を向上するために行う意味を含んでいる。この高分子材料やオリゴマーは、その他添加剤としての概念として捉えてもよい。
 次に光学フィルムに用いられる添加剤について説明する。これらの添加剤は、離型性調整剤に用いることができる。
 好ましく用いられる可塑剤としては、リン酸エステル系では、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、フタル酸エステル系では、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等、グリコール酸エステル系では、トリアセチン、トリブチリン、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、ブチルフタリルブチルグリコレート等を使用するのが好ましい。
 上記の可塑剤は、必要に応じて、2種類以上を併用しても良い。この場合、リン酸エステル系の可塑剤の使用比率を50質量%以下とすることが、結果として、セルロースエステル系樹脂フィルムの加水分解を引き起こしにくく、耐久性に優れるため、好ましい。リン酸エステル系の可塑剤比率は、少ない方がさらに好ましく、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤だけを使用することが、特に好ましい。
 さらに、吸水率ならびに水分率を特定の範囲内にするために好ましい可塑剤の添加量としては、セルロースエステル系樹脂に対する質量%で、3~30質量%であり、より好ましくは10~25質量%、さらに好ましくは15~25質量%である。ここで、可塑剤の添加量が30質量%を超えると、セルロースエステル系樹脂フィルムの機械強度・寸法安定性が劣化するので、好ましくない。
 酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が適当であり、その具体例としては、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン及びトリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト等を挙げることができる。特に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕及びトリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。また例えば、N,N′-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。これらの化合物の添加量は、その効果を得るために、セルロースエステル系樹脂に対し、質量割合で1ppm~1.0%が好ましく、10~1000ppmがとくに好ましい。
 セルロースエステル系樹脂フィルムには、紫外線吸収剤を添加することが好ましい。ここで、紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長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点より波長400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが、好ましく用いられる。
 特に、波長370nmでの紫外線の透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは該透過率が5%以下、更により好ましくは2%以下である。
 用いる紫外線吸収剤としては、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が、これらに限定されない。
 これら紫外線吸収剤の1種以上を用いていることが好ましく、異なる2種以上の紫外線吸収剤を含有してもよい。
 好ましく用いられる紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤等である。不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤をセルロースエステル系樹脂フィルムに添加するという態様が特に好ましい。
 紫外線吸収剤の添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に紫外線吸収剤を溶解してからドープに添加するか、または直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル系樹脂中にデゾルバーやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
 紫外線吸収剤の使用量は、セルロースエステル系樹脂に対する質量%で、0.1~2.5質量%、好ましくは、0.5~2.0質量%、より好ましくは0.8~2.0質量%である。紫外線吸収剤の使用量が2.5質量%を超えると、セルロースエステル系樹脂フィルムの透明性が悪くなる傾向があり、好ましくない。
 また、セルロースエステル系樹脂フィルムには、フィルム同士の張り付きを防止したり、滑り性を付与したりして、ハンドリングしやすくするために、マット剤として微粒子を添加してもよい。
 微粒子の種類としては、無機化合物でも有機化合物でもよい。無機化合物の微粒子の例としては、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、酸化錫等の微粒子が挙げられる。この中では、ケイ素原子を含有する化合物であることが好ましく、特に二酸化ケイ素微粒子が好ましい。二酸化ケイ素微粒子としては、例えばアエロジル株式会社製のAEROSIL-200、200V、300、R972、R972V、R974、R976、R976S、R202、R812、R805、OX50、TT600、RY50、RX50、NY50、NAX50、NA50H、NA50Y、NX90、RY200S、RY200、RX200、R8200、RA200H、RA200HS、NA200Y、R816、R104、RY300、RX300、R106などが挙げられる。これらのうち、分散性や粒径を制御する点では、AEROSIL-200V、R972Vが好ましい。
 フィルム中での微粒子の平均粒径は、滑り性付与と透明性確保の観点から50nm~2μmが良い。好ましくは、100nm~1000nm、さらに好ましくは、100nm~500nmである。フィルム中での平均粒径は、断面写真を撮影して観察することで確認できる。
 微粒子の場合は、1次粒径、溶媒に分散した後の粒径、フィルムに添加された後の粒径が変化する場合が多く、重要なのは、最終的にフィルム中で微粒子がセルロースエステル系樹脂と複合し凝集して形成される粒径をコントロールすることである。
 微粒子の添加量は、セルロースエステル系樹脂フィルム中に対して、0.02~0.5質量%、好ましくは、0.04~0.3質量%である。
 これらの光学フィルムに添加する添加剤をタッチロールの表面に塗布し、タッチロールとフィルムとの粘着性が、冷却ロールとフィルムの粘着性より小さくすることで、タッチロールとフィルムとの離型性を良くすることができる。
 図2は、本発明の光学フィルムの製造方法を溶融流延製膜法を用いて実施する装置の第一の実施形態の概略フローシートである。
 フィルム(溶融物)が最初にキャストロール5の表面に接触した点(P1)と、フィルムがタッチロール(挟圧回転体)6の表面に接触した点(P2)が異なっている実施形態を示しているが、場合によっては、フィルムが最初にキャストロール5の表面に接触した点(P1)と、フィルムがタッチロール(挟圧回転体)6の表面に接触した点(P2)が同一の場合もある。また、フィルムが先にタッチロール6に接触した後にP2に至る場合もある。
 本実施形態においては、セルロース樹脂等の樹脂を含むフィルム材料を混合して樹脂混合物を得た後、押出し機1を用いて、流延ダイ4からキャストロール5上に溶融押し出しする。タッチロール6の表面には、離型性調整剤塗布装置100により紫外線吸収剤が離型性調整剤104として所定量塗布されている。押し出されたフィルム状の溶融物は、キャストロール5に外接するとともに、タッチロール6によりキャストロール5表面に所定の圧力で押圧される。さらに、冷却ロール7、8のロールに順に外接して冷却固化し、剥離ロール9によって剥離される。剥離されたフィルム17は、縦延伸装置10と横延伸装置20によりフィルムの縦(搬送方向)及び横(幅手方向)に延伸した後、巻取り装置60により巻き取られる。
 以下に詳しく説明する。
 流延ダイ4から押し出されたフィルム状の熱可塑性樹脂を含む溶融物は冷却機能を有するキャストロール5上に押し出され、タッチロール6に挟圧されると共に冷却、面矯正される。キャストロール5及びタッチロール6はロールに限定されるものではなく、ドラムやベルトなどでもよい。
 キャストロール5の温度は、樹脂混合物のガラス転移温度(Tg)以下、添加剤の融点以上に設定するのが、好ましい。
 ここで、タッチロール6は、フィルムに対してキャストロール5の反対側よりキャストロール5の方向にフィルムを挟圧する目的の回転体である。
 タッチロール6の表面は金属であることが好ましく、厚みは1mmから10mmである。好ましくは2mm~6mmである。挟圧回転体の表面は、クロムメッキなどの処理が施されており、表面粗さは、最大高さRyで0.1μm以下とすることが好ましく、更に0.05μm以下とすることが好ましい。ロール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。
 挟圧工程において、タッチロール6が、外周に金属円筒を有する弾性ロール(弾性金属ロール)よりなるものであることが好ましい。
 すなわち、タッチロール6の圧力が不均一になると、フィルムに配向ムラが発生し、これがクロスニコル下では明暗のムラになってしまう。均一な圧力でフィルムを面矯正するためには、上記のような外周に金属円筒を有する弾性のタッチロールが好ましい。
 タッチロール6の表面の金属の材質は、平滑で、適度な弾性があり、耐久性があることが求められる。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。さらにその表面の硬度をあげたり、樹脂との離型性を改良するため、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。表面加工した表面はさらに研磨し、上述した表面粗さとすることが好ましい。
 タッチロール6は、金属製外筒と内筒との2重構造になっており、その間に冷却流体を流せるように空間を有する二重筒の構成である。
 内筒は、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内筒であることが好ましい。内筒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。内筒の肉厚は、外筒の2~10倍とすることで十分な剛性が得られる。内筒にはさらにシリコーン、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。
 冷却流体を流す空間の構造は、ロール表面の温度を均一に制御できるものであればよく、例えば幅手方向に行きと戻りが交互に流れるようにしたり、スパイラル状に流れるようにすることでロール表面の温度分布の小さい温度制御ができる。冷却流体は、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。
 タッチロール6は、中央部の外径が両端部の外径よりも大きい太鼓型に設定される。タッチロールは、その両端部を加圧手段でフィルムに押圧するのが一般的であるが、この場合、タッチロールが撓むため、端部にいくほど強く押圧されてしまう現象がある。ロールを太鼓型にすることで高度に均一な押圧が可能となる。
 タッチロール6の直径は、200mmから500mmの範囲であることが好ましい。タッチロール6の有効幅は、挟圧するフィルム幅よりも広い必要がある。タッチロール6の中央部の半径と端部の半径との差(以下、クラウニング量と呼ぶ)により、フィルムの中央部に発生するスジなどのむらを防止することができる。クラウニング量は、50~300μmの範囲が好ましい。
 キャストロール5とタッチロール6とは、フィルムを挟圧するように、フィルムの平面に対して反対側の位置に設置する。キャストロール5とタッチロール6とは、フィルムと面で接触しても、線で接触してもかまわない。
 タッチロール6の表面には、キャストロール5上のフィルムを挟圧する前に、離型性調整剤塗布装置100により離型性調整剤104が所定量塗布される。離型性調整剤04の塗布については、先に詳細に説明しているのでここでの説明は省く。
 本実施形態による光学フィルムの製造方法において、溶融押し出しの条件は、他のポリエステルなどの熱可塑性樹脂に用いられる条件と同様にして行うことができる。材料は予め乾燥させておくことが好ましい。真空または減圧乾燥機や除湿熱風乾燥機などで水分を1000ppm以下、好ましくは200ppm以下に乾燥させることが望ましい。
 例えば熱風や真空または減圧下で乾燥したセルロースエステル系樹脂を押出し機1を用いて、押し出し温度200~300℃程度で溶融し、リーフディスクタイプのフィルター2などで濾過し、異物を除去する。
 供給ホッパー(図示略)から押出し機1へ導入する際は、真空下または減圧下や不活性ガス雰囲気下にして、酸化分解等を防止することが好ましい。
 可塑剤などの添加剤を予め混合しない場合は、押出し機の途中で練り込んでもよい。均一に添加するために、スタチックミキサー3などの混合装置を用いることが好ましい。
 セルロース樹脂等の樹脂と、その他必要により添加される安定化剤等の添加剤は、溶融する前に混合しておくことが好ましい。混合は、混合機等により行ってもよく、また、前記したようにセルロース樹脂等の樹脂調製過程において混合してもよい。混合機を使用する場合は、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。
 上記のようにフィルム構成材料を混合した後に、その混合物を押出し機1を用いて直接溶融して製膜するようにしてもよいが、一旦、フィルム構成材料をペレット化した後、該ペレットを押出し機1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、半溶融物を押出し機1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。
 押出し機1は、市場で入手可能な種々の押出し機を使用可能であるが、溶融混練押出し機が好ましく、単軸押出し機でも2軸押出し機でも良い。フィルム構成材料からペレットを作製せずに、直接製膜を行う場合、適当な混練度が必要であるため2軸押出し機を用いることが好ましいが、単軸押出し機でも、スクリューの形状をマドック型、ユニメルト型、ダルメージ等の混練型のスクリューに変更することにより、適度の混練が得られるので、使用可能である。フィルム構成材料として、一旦、ペレットやおこし状の半溶融物を使用する場合は、単軸押出し機でも2軸押出し機でも使用可能である。
 押出し機1内および押し出した後の冷却工程は、窒素ガス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。
 押出し機1内の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、製造するシート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(樹脂混合物)のガラス転移温度Tgに対して、Tg以上、Tg+100℃以下、好ましくはTg+10℃以上、Tg+90℃以下である。押出し時の溶融粘度は、1~10000Pa・s、好ましくは10~1000Pa・sである。また、押出し機1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、5分以内、好ましくは3分以内、より好ましくは2分以内である。滞留時間は、押出し機1の種類、押し出す条件にも左右されるが、材料の供給量やL/D、スクリュー回転数、スクリューの溝の深さ等を調整することにより短縮することが可能である。
 押出し機1のスクリューの形状や回転数等は、フィルム構成材料の粘度や吐出量等により適宜選択される。本実施形態において押出し機1でのせん断速度は、1/秒~10000/秒、好ましくは5/秒~1000/秒、より好ましくは10/秒~100/秒である。押出し機1としては、一般的にプラスチック成形機として市販されている押出し機を使用することができる。
 押出し機1から押し出されたフィルム構成材料は、流延ダイ4に送られ、流延ダイ4からフィルム状に押し出される。
 押出し機1から吐出される溶融物は、流延ダイ4に供給される。流延ダイ4はシートやフィルムを製造するために用いられるものであれば特に限定はされない。流延ダイ4の材質としては、ハードクロム、炭化クロム、窒化クロム、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン、超鋼、セラミック(タングステンカーバイド、酸化アルミ、酸化クロム)などを溶射もしくはメッキし、表面加工としてバフ、#1000番手以降の砥石を用いるラッピング、#1000番手以上のダイヤモンド砥石を用いる平面切削(切削方向は樹脂の流れ方向に垂直な方向)、電解研磨、電解複合研磨などの加工を施したものなどがあげられる。
 流延ダイ4のリップ部の好ましい材質は、流延ダイ4と同様である。またリップ部の表面精度は0.5S以下が好ましく、0.2S以下がより好ましい。
 本実施形態においては、溶融させた樹脂混合物を押し出し機にとりつけた流延ダイ4からフィルム状樹脂に押し出し、押し出されたフィルム状樹脂をキャストロール5とタッチロール6で密着させ、加圧して引き取る工程を有する。
 フィルム状の溶融物が最初にキャストロール5表面に接触してからタッチロール6表面に接触するまでの温度低下は20℃以内が望ましい。フィルムが最初にキャストロール5表面に接触してからタッチロール6表面に接触するまでの温度低下が大きすぎると、不均一な収縮により膜厚のむらが大きくなってしまう。またフィルムがタッチロール6に接触した時点の温度が低すぎると、フィルムの粘度の高さのため、タッチロール6より挟圧してもフィルムの平面性や膜厚ムラの矯正が十分できなくなる。
 キャストロール5、タッチロール6に好ましい材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などが挙げられる。また、表面精度は高くすることが好ましく、表面粗さは、最大高さRyで0.1μm以下とすることが好ましく、更に0.05μm以下とすることが好ましい。
 タッチロール6は、押圧手段により、フィルムをキャストロール5に押し付けることが好ましい。このときのタッチロール6がフィルムを押し付ける線圧は、油圧ピストン等によって調整でき、好ましくは0.1~100N/mm、より好ましくは1~50N/mmである。
 またキャストロール5、もしくはタッチロール6はフィルムとの接着の均一性を高めるためにロールの両端の直径を細くしたり、フレキシブルなロール面を持たせることもできる。
 流延ダイ4の開口部(リップ)からキャストロール5までの部分を70kPa以下に減圧させると、上記のダイラインの矯正効果がより大きく発現する。好ましくは減圧は50kPa以上70kPa以下である。流延ダイ4のリップからキャストロール5までの部分の圧力を70kPa以下に保つ方法としては、特に制限はないが、流延ダイ4からロール周辺を耐圧部材で覆い、減圧するなどの方法がある。このとき、吸引装置は、装置自体が昇華物の付着場所にならないようヒーターで加熱するなどの処置を施すことが好ましい。吸引圧が小さすぎると昇華物を効果的に吸引できないため、適当な吸引圧とする必要がある。
 流延ダイ4から溶融状態のフィルム状のセルロースエステル系樹脂を、キャストロール5、冷却ロール7、及び冷却ロール8に順次密着させて搬送しながら冷却固化させ、セルロースエステル系樹脂フィルム17を得る。
 図2に示す本発明の実施形態では、冷却ロール8から剥離ロール9によって剥離した冷却固化されたフィルム17は、縦延伸装置10に導入されて、搬送方向(MD方向)にロール延伸される。
 ついで、縦延伸後のフィルムは、横延伸装置(テンター)20に導き、そこでフィルム17を横方向(幅手方向)に延伸する。この横延伸により、フィルム中の分子が配向される。
 横延伸後、フィルム17の端部をスリッター19により製品となる幅にスリットして裁ち落とした後、エンボスリング53及びバックロール52よりなるナール加工装置によりナール加工(エンボッシング加工)をフィルム両端部に施し、巻取り装置60によって巻き取ることにより、光学フィルム(元巻き)F中の貼り付きや、すり傷の発生を防止する。
 ナール加工の方法は、凸凹のパターンを側面に有する金属リングを加熱や加圧により加工することができる。なお、フィルム両端部のクリップの把持部分は通常、変形しており、フィルム製品として使用できないので、切除されて、原料として再利用される。
 使用する巻取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、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などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
 なお、横延伸後のナール加工を施す工程、及びフィルム端部の厚膜部を切除するスリッター加工工程を巻き取り工程の前に行っても良い。
 以上のように本実施形態で製造した光学フィルムを位相差フィルムとして用い、この位相差フィルムを偏光板保護フィルムとする場合、該保護フィルムの厚さは、10~500μmが好ましい。特に、下限は20μm以上、好ましくは35μm以上である。上限は150μm以下、好ましくは120μm以下である。特に好ましい範囲は35~90μmである。位相差フィルムが厚いと、偏光板加工後の偏光板が厚くなり過ぎ、ノート型パソコンやモバイル型電子機器に用いる液晶表示においては、特に薄型軽量の目的に適さない。一方、位相差フィルムが薄いと、位相差フィルムとしてのリタデーションの発現が困難となり、加えてフィルムの透湿性が高くなり、偏光子を湿度から保護する能力が低下してしまうために好ましくない。
 本発明が対象とする光学フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等の各種ディスプレイ、特に、液晶ディスプレイに用いられる機能フィルムのことであり、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルム等、特に位相差フィルムを含むものである。
(液晶表示装置)
 本発明の光学フィルムによって構成される位相差フィルムを含む偏光板は、通常の偏光板と比較して高い表示品質を発現させることができ、特にマルチドメイン型の液晶表示装置、より好ましくは複屈折モードによるマルチドメイン型の液晶表示装置への使用に適している。
 マルチドメイン化は、画像表示の対称性の向上にも適しており、種々の方式が報告されている「置田、山内:液晶,6(3),303(2002)」。該液晶表示セルは、「山田、山原:液晶,7(2),184(2003)」にも示されており、これらに限定される訳ではない。
 本発明の光学フィルムを用いた偏光板は、垂直配向モードに代表されるMVA(Multi-domain Vertical Alignment)モード、特に4分割されたMVAモード、電極配置によってマルチドメイン化された公知のPVA(Patterned Vertical Alignment)モード、電極配置とカイラル能を融合したCPA(Continuous Pinpensated Alignment)モードに効果的に用いることができる。また、OCB(Optical Compensated Bend)モードへの適合においても光学的に二軸性を有するフィルムの提案が開示されており「T.Miyashita,T.Uchida:J.SID,3(1),29(1995)」、本発明の光学フィルムを用いた偏光板によって表示品質効果を発現することができる。
 本発明の光学フィルムを用いた偏光板によって表示品質効果を発現できれば、液晶モード、偏光板の配置は限定されるものではない。
 表示セルの表示品質は、人の観察において左右対称であることが好ましい。従って、表示セルが液晶表示セルである場合、実質的に観察側の対称性を優先してドメインをマルチ化することができる。ドメインの分割は、公知の方法を採用することができ、2分割法、より好ましくは4分割法によって、公知の液晶モードの性質を考慮して決定できる。
 液晶表示装置は、カラー化及び動画表示用の装置としても応用されつつあり、本発明の光学フィルムにより表示品質が改良され、コントラストの改善や偏光板の耐性が向上したことにより、疲れにくく忠実な動画像表示が可能となる。
 液晶表示装置は、本発明の光学フィルムによって構成される位相差フィルムを含む偏光板を、液晶セルに対して、一枚配置するか、あるいは液晶セルの両側に二枚配置する。このとき偏光板に含まれる位相差フィルム側が液晶表示装置の液晶セルに面するように用いることで、表示品質の向上に寄与できる。
 偏光板において、偏光子からみて位相差フィルムとは反対側の面には、セルロース誘導体の偏光板保護フィルムが用いられ、汎用のTACフィルムなどを用いることができる。液晶セルから遠い側に位置する偏光板保護フィルムは、表示装置の品質を向上する上で、他の機能性層を配置することも可能である。
 本発明による光学フィルムは、例えば反射防止、防眩、耐擦傷、ゴミ付着防止、輝度向上などの機能を府よしてもよい。偏光板表面に貼付してもよいが、これらに限定されるものではない。
 位相差フィルム製造に際し、延伸の前及び/又は後で帯電防止層、ハードコート層、易滑性層、接着層、防眩層、バリアー層等の機能性層を塗設してもよい。この際、コロナ放電処理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことができる。
 本発明の光学フィルムを位相差フィルムとして偏光板の保護フィルムに用いる場合、偏光板の作製方法は特に限定されず、一般的な方法で作製することができる。得られた位相差フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて、偏光子の両面に偏光板保護フィルムを貼り合わせる方法があり、少なくとも片面に本発明の偏光板保護フィルムである位相差フィルムが偏光子に直接貼合する。
 上記アルカリ処理の代わりに、特開平6-94915号公報、特開平6-118232号公報に記載されているような易接着加工を施して偏光板加工を行ってもよい。
 偏光板は偏光子及びその両面を保護する保護フィルムで構成されており、さらに該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを貼合して構成することができる。プロテクトフィルム及びセパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。また、セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶セルへ貼合する面側に用いられる。
 光学フィルムの製造方法としての実施例、比較例を以下に示す。
(実施例1~8)
(樹脂混合物)
 セルロースアセテートプロピオネート           89質量%
  (アセチル基置換度1.4、プロピオニル基置換度1.35、
   数平均分子量60000)
 トリメチロールプロパントリベンゾエート          9質量%
  (可塑剤、融点85℃)
 酸化防止剤(IRGANOX XP 420/FD)  0.25質量%
  (チバ・ジャパン社製)
 紫外線吸収剤                     1.6質量%
  (TINUVIN 928、チバ・ジャパン社製、融点115℃)
 マット剤(シリカ微粒子)              0.15質量%
  (シーホスターKEP-30:日本触媒株式会社製、平均粒径0.3μm)
 なお、セルロースアセテートプロピオネートのアセチル基、プロピオニル基等のアシル基の置換度の測定は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定した。
 上記材料をV型混合機で30分混合した後、ストランドダイを取り付けた2軸押出し機を用いて窒素雰囲気下で230℃で溶融させ、長さ4mm、直径3mmの円筒形のペレットを作成した。得られたペレットのガラス転位点(Tg)は、135℃であった。
(光学フィルムの製造)
 上記ペレットを100℃で5時間乾燥させ、含水率100ppmとし、図2に示すTダイ4を取り付けた単軸押出し機1に該ペレットを供給して製膜を行った。溶融物には、樹脂以外の添加剤が11質量%含まれていた。
 単軸押出し機1は、スクリュー径90mm、L/D=30、押出し量が140kg/hとなるようにスクリューの回転数を調整した。材料供給口付近より窒素ガスを封入して、押出し機1内を窒素雰囲気に保った。押出し機1およびTダイ4は、温度を240℃に設定した。Tダイ4はコートハンガータイプで、幅が1500mm、内壁にハードクロムメッキを施しており、面粗度0.1Sの鏡面に仕上げられている。Tダイ4のリップ間隙は2mmに設定した。
 図2に示すように、Tダイ4から出たフィルム状溶融物を、表面温度を120℃に温度調整されたロール幅1600mmのクロムメッキ鏡面のキャストロール5上に落下させ、同時に120℃に温度調整されたロール幅1600mmのタッチロール(挟圧回転体)6によりフィルムを押圧した。
 タッチロールの表面には、キャストロール5上の溶融物Yに接するP2の位置より上流側で、図1に示すように離型性調整剤塗布装置100により予め離型性調整剤が塗布されている。離型性調整剤塗布装置100は、タッチロール6と同じ温度120℃に加温されている。離型性調整剤としては、紫外線吸収剤TINUVIN928(T-928)とジメチルシロキサン、四フッ化エチレン共重合体を用いた。T-928とジメチルシロキサンは、液状で塗布し、四フッ化エチレン共重合体は、溶剤キシレン100質量部に対して、20質量部を溶かして塗布した。四フッ化エチレン共重合体は液に分指された状態でタッチロール表面に塗布された。タッチロール6への塗布厚みを表1のようにして、実施例1~8の製造条件とした。また、キャストロール5の表面と水との接触角は75°、離型性調整剤を塗布した後のタッチロール6の表面と水との接触角は、T-928が95°、四フッ化エチレン共重合体が109°、ジメチルシロキサンが120°であった。
 また、タッチロール(挟圧回転体)6は、5N/mmの線圧でフィルムを押圧した。
 キャストロール5には、ステンレス鋼を用いて、表面粗さは、最大高さRyで0.1μm以下とした。
 また、タッチロール6は、金属外筒、内筒、空隙部を備えている二重筒構造のものを用いた。金属外筒の材質は、ステンレスで、表面粗さは、最大高さRyで0.05μm以下とし、肉厚は、3mmとした。内筒は、アルミニウムで肉厚は、30mmとした。金属外筒と内筒との空隙部は5mmとした。この空隙部47にオイルを流し、金属外筒の表面の温度を120℃にした。
 キャストロール5とタッチロール(挟圧回転体)6に押圧されたフィルムは、引き続いて冷却ロール7、及び冷却ロール8のロールに順に外接させて冷却固化し、剥離ロール9によって剥離する。フィルムの搬送速度は、10m/minとした。
 その後、縦延伸装置10において、縦延伸を行った。
 この縦延伸装置10における延伸工程において、挟圧後の未延伸フィルム17を長手方向に、2.0倍に延伸した。
 縦延伸後、横延伸装置20としてテンター装置を用い横延伸した、横延伸時の延伸倍率は、2.0倍とした。
 延伸後のフィルムを幅1300になるようにスリッターでスリットした後、巻き取り装置60で巻き取り、幅1300mm、膜厚100μm、長さ1000mの実施例1~8の光学フィルムを製造した。
(光学フィルムの評価)
 つぎに、実施例1~8の光学フィルムについて、光学フィルムの全領域の表面を目視観察により、フィルム幅方向の筋状のムラ(横段ムラ)の有無を観察した。横段ムラの無いものをランク4、1本以上3本未満のものをランク3、3本以上6本未満のものをランク2、6本以上あるものをランク1とした。また、リタデーションの均一性の評価として、実施例1~8のフィルムを、偏光板によるクロスニコル下、すなわち、直交状態(クロスニコル状態)に配置した2枚の偏光子で挟み、一方の偏光板の外側から光を当て、他方の偏光板の外側から目視で観察し、リタデーションの均一性のランク付けをした。光学フィルムの全領域に渡って、光の透過がなく、全体に均一な暗視野のものをランクA、部分的にスジ状の明暗がわずかに認められるものをランクB、部分的にスジ状の明暗が認められるものをランクC、部分的に強いスジ状の明暗が認められるものをランクDとした。横段ムラが目視により6本以上観察され、リタデーションのムラがランクDでは、製品品質上問題となる。
(比較例1)
 実施例1の光学フィルムの製造方法において、タッチロール6の表面に離型性調整剤を塗布しなかった他は、実施例1と同様に作製し、評価した。
 評価結果を表1に示す。
(比較例2)
 実施例1の光学フィルムの製造方法において、タッチロール6の表面に離型性調整剤を塗布せず、フィルム状溶融物を落下させる前のキャストロール5の表面に実施例1で用いた離型性調整剤(T-928)を0.04μmの厚さに塗布した他は、実施例1と同様に作製し、評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果から、回転支持体の表面に離型性調整剤を塗布することにより、横段ムラやリタデーションムラの少ない平面性の高い光学フィルムを作製できることが分かる。また、実施例1~6の結果から、回転支持体の表面に塗布する離型性調整剤の厚みが、0.05~1000μmの範囲にあると横段ムラがより少なくなっていることが分かる。
 1 押出し機
 2 フィルター
 3 スタチックミキサー
 4 流延ダイ
 5 キャストロール、回転支持体
 6 タッチロール、挟圧回転体
 7、8 冷却ロール
 P1 フィルムが最初にキャストロール表面に接触した点
 P2 フィルムがタッチロール表面に接触した点
 P3 フィルムがキャストロールから離れる点
 9 剥離ロール
 10 縦延伸装置
 17 フィルム
 19 スリッター
 20 横延伸装置
 52 バックロール
 53 エンボスリング
 60 巻取り装置
 100 離型性調整剤塗布装置
 101 塗布ローラ
 102 汲み上げローラ
 103 規制ブレード
 104 離型性調整剤
 105 貯留槽
 Y 溶融物
 F 光学フィルム(元巻き)

Claims (10)

  1.  熱可塑性樹脂を含む溶融物を流延ダイから回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延工程と、
     前記流延工程で押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体とで挟圧する挟圧工程とを備えた光学フィルムの製造方法において、
     前記挟圧回転体の表面に、前記挟圧回転体と前記フィルム状の溶融物との離型性を良くするための離型性調整剤を塗布することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  2.  前記離型性調整剤が、前記溶融物に含まれる添加剤のうち少なくとも1つと同じ材料を含む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。
  3.  前記離型性調整剤が、前記光学フィルムの内部で紫外線を吸収するために用いられる紫外線吸収剤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。
  4.  前記離型性調整剤の沸点が、150~250℃であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  5.  前記離型性調整剤を塗布する厚みが、0.05~1000μmであることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  6.  前記回転支持体の表面と水との接触角S1と、前記離型性調整剤を塗布した後の挟圧回転体の表面と水との接触角S2とが、0.5°<S2-S1<100°の関係にあることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  7.  前記挟圧回転体が前記回転支持体に押圧した状態での前記フィルム状の溶融物の搬送張力T1と、前記挟圧回転体が前記回転支持体に押圧していない状態での前記フィルム状の溶融物の搬送張力T2との差T1-T2が、1~250Nであることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  8.  前記熱可塑性樹脂が、セルロースエステル系樹脂であることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  9.  請求項1から8の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法により製造したことを特徴とする光学フィルム。
  10.  熱可塑性樹脂を含む溶融物を回転支持体の表面にフィルム状に押し出す流延ダイと、前記流延ダイで押し出されたフィルム状の溶融物を、前記回転支持体と挟圧回転体とで挟圧する挟圧手段とを備えた光学フィルムの製造装置において、前記挟圧回転体の表面に、前記挟圧回転体と前記フィルム状の溶融物との離型性を良くするための離型性調整剤を塗布する離型性調整剤塗布装置を有することを特徴とする光学フィルムの製造装置。
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