WO2020012732A1

WO2020012732A1 - 光学フィルムの製造方法

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Publication number: WO2020012732A1
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Abstract

溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する光学フィルムの製造方法は、溶解性パラメータとしてのＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）1/2以下である樹脂を溶解釜で溶媒に溶解させてドープを作製し、上記ドープを中間釜を介して流延ダイに移送するドープ移送工程と、上記ドープを流延ダイから支持体上に流延する流延工程とを含む。ドープ移送工程において、以下の条件式（１）～（３）を満足する。すなわち、（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３、（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃、（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃、ただし、Ｔ１：溶解釜から出た直後のドープの温度（℃）、Ｔ２：中間釜から出た直後のドープの温度（℃）、Ｔ３：流延ダイに入る直前のドープの温度（℃）、である。

Description

光学フィルムの製造方法

　本発明は、溶液流延製膜法による光学フィルムの製造方法に関する。

　溶液流延製膜法で用いるドープ中にゲル状物質が含まれると、このドープを用いて溶液流延製膜法による製膜（以下、溶液製膜とも称する）を行った場合に、ゲル状物質がフィルム中に存在してフィルムの製品品質を落とす原因となる。そこで、例えば特許文献１では、ドープからのゲル状物質の発生と、ドープ温度またはドープの温度履歴とが、非常に密接な関係があることに鑑み、セルロースアシレートと溶媒とを含むドープを流延ダイに移送する際に、ドープ温度をできるだけ一定に保つようにして、ゲル状物質の発生を抑制するようにしている。

特許第４７５３５５３号公報（請求項１、２、段落〔０００４〕、〔００１０〕～〔００１２〕、図１、図２等参照）

　近年、表示装置に用いられる光学フィルムには、薄膜であることや、遮水性（低透水性）が求められている。セルロースアシレートを含む従来の光学フィルムは、透水性が高いため、求められる要件を満足しない。

　そこで、透水性の低い樹脂（例えば溶解性パラメータであるＳＰ値が低い樹脂）を用いた溶液製膜が必要となってきている。しかし、低ＳＰ値の樹脂を用いた溶液製膜において、特許文献１のようにドープの温度を一定に保ってドープを移送すると、平滑で特性の良好な膜を作製することができないことがわかった。具体的には、作製された光学フィルムにおいて、幅手方向または長手方向において膜厚が不規則で不均一となる膜厚偏差が発生することや、延伸による位相差発現が不均一となる位相差偏差が発生することがわかった。この理由について、本願発明者は以下のように推測している。すなわち、低ＳＰ値の樹脂は、セルロースアシレートに比べて分子間の相互作用が弱いため、そのような樹脂を含むドープの粘度が低くなる。すると、上記ドープを用いた溶液製膜において、支持体上にドープを流延して搬送する際に、周囲の風（風圧、風速）や温度の影響を受けて、支持体上に形成される流延膜の表面が変形しやすくなる（表面凹凸が発生しやすくなる）。その結果、製膜されたフィルムの膜厚が不均一になる。また、流延膜の表面変形は、延伸時に分子の配向ムラを引き起こし、これが位相差偏差となって現れる。

　したがって、低ＳＰ値の樹脂を用いた溶液製膜では、膜厚偏差および位相差偏差を低減することが望まれるが、そのような溶液製膜は未だ実現されていない。

　本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、低ＳＰ値の樹脂を用いた溶液製膜において、膜厚偏差および位相差偏差を低減することができる光学フィルムの製造方法を提供することにある。

　本発明の上記目的は、以下の製造方法によって達成される。

　本発明の一側面に係る光学フィルムの製造方法は、溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する光学フィルムの製造方法であって、
　溶解性パラメータとしてのＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）^1/2以下である樹脂を溶解釜で溶媒に溶解させてドープを作製し、前記ドープを中間釜を介して流延ダイに移送するドープ移送工程と、
　前記ドープを、前記流延ダイから支持体上に流延する流延工程とを含み、
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（１）～（３）を満足することを特徴とする光学フィルムの製造方法；
　　（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３
　　（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃
　　（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃
　ただし、
　　Ｔ１：前記溶解釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ２：前記中間釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ３：前記流延ダイに入る直前の前記ドープの温度（℃）
である。

　上記の光学フィルムの製造方法によれば、低ＳＰ値の樹脂を用いた溶液製膜において、膜厚偏差および位相差偏差を低減することができる。

本発明の実施の形態に係る光学フィルムの製造装置の概略の構成を示す説明図である。上記光学フィルムの製造工程の流れを示すフローチャートである。上記製造装置の中間釜と流延ダイとの間を流れるドープの温度履歴を示す説明図である。

　本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をＡ～Ｂと表記した場合、その数値範囲に下限Ａおよび上限Ｂの値は含まれるものとする。なお、本発明は、以下の内容に限定されるわけではない。

　〔光学フィルムの製造方法〕
　図１は、本実施形態の光学フィルムの製造装置５０の概略の構成を示す説明図である。また、図２は、光学フィルムの製造工程の流れを示すフローチャートである。本実施形態の光学フィルムの製造方法は、溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する方法であり、図２に示すように、ドープ移送工程（Ｓ１）、流延工程（Ｓ２）、剥離工程（Ｓ３）、第１乾燥工程（Ｓ４）、延伸工程（Ｓ５）、第２乾燥工程（Ｓ６）、切断工程（Ｓ７）、エンボス加工工程（Ｓ８）、巻取工程（Ｓ９）を含む。以下、図１および図２を参照しながら、各工程について説明する。

　（Ｓ１；ドープ移送工程）
　ドープ移送工程では、ドープ移送部１において、支持体３上に流延する対象となるドープを作製（調製）し、流延ダイ２に移送する。なお、ドープ移送工程の詳細については後述する。

　（Ｓ２；流延工程）
　流延工程では、ドープ移送部１によって流延ダイ２に送液されたドープを、無限に移送する回転駆動ステンレス鋼製エンドレスベルトよりなる支持体３上の流延位置に流延ダイ２から流延する。そして、支持体３は、流延されたドープ（流延ドープ）を支持しながら搬送する。これにより、支持体３上に流延膜（ウェブ）５が形成される。

　支持体３は、一対のロール３ａ・３ｂおよびこれらの間に位置する複数のロール（不図示）によって保持されている。ロール３ａ・３ｂの一方または両方には、支持体３に張力を付与する駆動装置（不図示）が設けられており、これによって支持体３は張力が掛けられて張った状態で使用される。

　流延工程では、支持体３上に流延されたドープにより形成されたウェブ５を、支持体３上で加熱し、支持体３から剥離ロール４によってウェブ５が剥離可能になるまで溶媒を蒸発させる。溶媒を蒸発させるには、ウェブ側から風を吹かせる方法や、支持体３の裏面から液体により伝熱させる方法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等があり、適宜、単独であるいは組み合わせて用いればよい。

　（Ｓ３；剥離工程）
　上記の流延工程にて、支持体３上でウェブ５が剥離可能な膜強度となるまで乾燥固化あるいは冷却凝固させた後、剥離工程では、ウェブ５を、自己支持性を持たせたまま、支持体３から剥離ロール４によって剥離する。

　なお、剥離時点での支持体３上でのウェブ５の残留溶媒量は、乾燥の条件の強弱、支持体３の長さ等により、２５～１２０質量％の範囲であることが望ましい。残留溶媒量がより多い時点で剥離する場合、ウェブ５が柔らか過ぎると剥離時平面性を損ね、剥離張力によるシワや縦スジが発生しやすいため、経済速度と品質との兼ね合いで剥離時の残留溶媒量が決められる。なお、残留溶媒量は、下記式で定義される。

　残留溶媒量（質量％）＝（ウェブの加熱処理前質量－ウェブの加熱処理後質量）／（ウェブの加熱処理後質量）×１００
　ここで、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、１１５℃で１時間の加熱処理を行うことを表す。

　（Ｓ４；第１乾燥工程）
　支持体３から剥離ロール４によって剥離されたウェブ５は、乾燥装置６にて乾燥される。乾燥装置６内では、複数の搬送ロールによってウェブ５が搬送され、その間にウェブ５が乾燥される。乾燥装置６での乾燥方法は、特に制限はなく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等を用いてウェブ５を乾燥させる。簡便さの点から、熱風でウェブ５を乾燥させる方法が好ましい。なお、第１乾燥工程は、必要に応じて行われればよい。

　（Ｓ５延伸工程）
　延伸工程では、乾燥装置６にて乾燥されたウェブ５を、テンター７によって延伸する。このときの延伸方向としては、フィルム搬送方向（ＭＤ方向；Machine Direction）、フィルム面内で上記搬送方向に垂直な幅手方向（ＴＤ方向；Transverse Direction）、これらの両方向、のいずれかである。延伸工程では、ウェブ５の両側縁部をクリップ等で固定して延伸するテンター方式が、フィルムの平面性や寸法安定性を向上させるために好ましい。なお、テンター７内では、延伸に加えて乾燥を行ってもよい。

　なお、Ｓ５の延伸工程は、必要に応じて行われればよく、省略することが可能である。例えば、光学フィルムを巻き取った後に延伸を行う場合は、巻取前の上記延伸工程を省略することができる。

　（Ｓ６；第２乾燥工程）
　必要に応じてテンター７にて延伸されたウェブ５は、乾燥装置８にて乾燥される。乾燥装置８内では、複数の搬送ロールによってウェブ５が搬送され、その間にウェブ５が乾燥される。乾燥装置８での乾燥方法は、特に制限はなく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等を用いてウェブ５を乾燥させる。簡便さの点から、熱風でウェブ５を乾燥させる方法が好ましい。なお、乾燥装置８に入る前に、ウェブ５の幅手両端部を大まかに切断する工程を行ってもよい。

　ウェブ５は、乾燥装置８にて乾燥された後、光学フィルムＦとして巻取装置１１に向かって搬送される。

　（Ｓ７；切断工程、Ｓ８；エンボス加工工程）
　乾燥装置８と巻取装置１１との間には、切断部９およびエンボス加工部１０がこの順で配置されている。切断部９では、製膜された光学フィルムＦを搬送しながら、その幅手方向の両端部を、スリッターによって切断する切断工程が行われる。光学フィルムＦにおいて、両端部の切断後に残った部分は、フィルム製品となる製品部を構成する。一方、光学フィルムＦから切断された部分は、シュータにて回収され、再び原材料の一部としてフィルムの製膜に再利用される。

　切断工程の後、光学フィルムＦの幅手方向の両端部には、エンボス加工部１０により、エンボス加工（ナーリング加工）が施される。エンボス加工は、加熱されたエンボスローラーを光学フィルムＦの両端部に押し当てることにより行われる。エンボスローラーの表面には細かな凹凸が形成されており、エンボスローラーを光学フィルムＦの両端部に押し当てることで、上記両端部に凹凸が形成される。このようなエンボス加工により、次の巻取工程での巻きズレやブロッキング（フィルム同士の貼り付き）を極力抑えることができる。

　（Ｓ９；巻取工程）
　最後に、エンボス加工が終了した光学フィルムＦを、巻取装置１１によって巻き取り、光学フィルムＦの元巻（フィルムロール）を得る。すなわち、巻取工程では、光学フィルムＦを搬送しながら巻芯に巻き取ることにより、フィルムロールが製造される。光学フィルムＦの巻き取り方法は、一般に使用されているワインダーを用いればよく、定トルク法、定テンション法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等の張力をコントロールする方法があり、それらを使い分ければよい。光学フィルムＦの巻長は、１０００～１５０００ｍであることが好ましい。また、その際の幅は１０００～３２００ｍｍ幅であることが望ましく、膜厚は１０～６０μｍであることが望ましい。

　〔ドープ移送工程の詳細について〕
　次に、上述したドープ移送工程の詳細について説明する。ドープ移送工程では、溶解性パラメータ（Solubility Parameter）としてのＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）^1/2以下である樹脂を溶解釜２１で溶媒に溶解させてドープを作製し、上記ドープを中間釜２２を介して流延ダイ２に移送する。中間釜２２では、ドープが一時的に保持され、これによって、ドープ中の空気や泡が抜かれる。溶解釜２１内のドープは、導管２３の中を通って中間釜２２に移送され、中間釜２２内のドープは、導管２４の中を通って流延ダイ２に移送される。また、中間釜２２と流延ダイ２との間には、少なくとも１つの熱交換器２５が設けられている。熱交換器２５では、導管２４が加熱媒体または冷却媒体によって加熱または冷却され、これによって、導管２４の中を通るドープ、つまり、中間釜２２から流延ダイ２に向かって流れるドープが加熱または冷却される。中間釜２２と流延ダイ２との間に熱交換器２５を複数設置した場合は、上記ドープを一旦加熱してから冷却したり、一旦冷却してから加熱することが可能となる。

　ここで、上記のＳＰ値について説明する。ＳＰ値とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｈａｎｄ　Ｂｏｏｋ　（Ｓｅｃｏｎｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）第IV章　Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　Ｖａｌｕｅｓに記載があり、その値を用いる。ただし、本願では、単位は（ＭＰａ）^1/2であり、２５℃における値を示す。なお、データの記載がないものについては、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，１４，ｐ１４７（１９７４）に記載の方法で計算することができる。すなわち、基本的には、下記式に従って計算できる。
　溶解度パラメータ値（ＳＰ値）＝（△Ｅ／Ｖ）^1/2
　ここで、△Ｅは凝集エネルギー密度を表す。Ｖは分子容（モル体積）を表す。

　上記の溶解度パラメータ値（ＳＰ値）は、上記Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓの考え方に基づいて、ＳｃｉｇｒｅｓｓＥｘｐｌｏｒｅｒＶｅｒ．２．４（富士通（株）製）を用いて算出することができる。

　ＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）^1/2以下の樹脂としては、例えば、シクロオレフィン系樹脂（ＳＰ値；９．６（ＭＰａ）^1/2）、ポリカーボネート系樹脂（ＳＰ値；１０．２（ＭＰａ）^1/2）、アクリル系樹脂（ＳＰ値；９．５（ＭＰａ）^1/2）を用いることができる。なお、低ＳＰ値の樹脂は、上記の樹脂に限定されるわけではなく、ＴＡＣ（ＳＰ値；１０．９（ＭＰａ）^1/2）以外の樹脂であればほぼ用いることができる。

　溶媒としては、良溶媒および貧溶媒の混合溶媒を用いることができる。なお、良溶媒とは、樹脂を溶解させる性質（溶解性）を有する有機溶媒を言い、１，３－ジオキソラン、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチル、塩化メチレン（ジクロロメタン、メチレンクロライド）、トルエンなどがこれに相当する。一方、貧溶媒とは、単独では樹脂を溶解させる性質を有していない溶媒を言い、メタノールやエタノールなどがこれに相当する。

　本実施形態では、ドープを溶解釜２１から中間釜２２を介して流延ダイ２に移送する工程において、以下の条件式（１）～（３）を満足する。すなわち、
　　（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３
　　（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃
　　（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃
　ただし、
　　Ｔ１：溶解釜２１から出た直後のドープの温度（℃）
　　Ｔ２：中間釜２２から出た直後のドープの温度（℃）
　　Ｔ３：流延ダイ２に入る直前のドープの温度（℃）
である。

　条件式（１）は、溶解釜２１から出た直後、中間釜２２から出た直後、流延ダイ２に入る直前の各ドープの温度の大小関係を規定している。条件式（２）は、溶解釜２１から出た直後のドープと、流延ダイ２に入る直前のドープとの間の温度差の適切な範囲を規定している。条件式（３）は、中間釜２２から出た直後のドープと、流延ダイ２に入る直前のドープとの間の温度差の適切な範囲を規定している。条件式（１）～（３）を満足することにより、低ＳＰ値を用いた溶液製膜において、光学フィルムＦの膜厚偏差および位相差偏差を低減することができる。その理由について、本願発明者は以下のように考えている。

　条件式（１）を満足することにより、流延ダイ２に入る直前のドープは、溶解釜２１から出た直後のドープ、および中間釜２２から出た直後のドープよりも冷却されることになる。このように、低ＳＰ値の樹脂を含む低粘度のドープが、溶解釜２１から流延ダイ２への移送過程で冷却されることにより、ドープの一部に高粘度の領域を発生させることができる。しかも、条件式（２）をさらに満足することにより、ドープの冷却の度合いが制限されるため（ドープが冷却されすぎないため）、ドープ中に高粘度の領域が発生しすぎるのを抑えることができる。

　また、Ｔ２－Ｔ３の値（温度差）が小さいほど、ドープの冷却による高粘度の領域の発生を抑えられ、Ｔ２－Ｔ３の値が大きいほど、ドープの冷却による高粘度の領域の発生が促進されるが、Ｔ２－Ｔ３の値が条件式（３）を満足する範囲では、ドープ中に高粘度の領域と低粘度の領域とが共存する。これにより、互いの領域の相互作用によって、膜厚偏差および位相差偏差の発生を低減することが可能となる。

　すなわち、低ＳＰ値の樹脂を含む低粘度のドープは、流延ダイ２からの流延時および支持体３上での搬送時に、周囲の風や温度の影響を受けやすく、支持体３上でウェブ５の表面が変形して膜厚偏差および位相差偏差が生じやすくなることは前述の通りである。本実施形態のように、ドープ中に高粘度の領域を発生させることにより、ドープの支持体３上への流延時および搬送時に、風等の影響でウェブ５の表面が変形するのを抑えることができる。これにより、上記流延時の風等の影響によって膜厚偏差および位相差偏差が発生するのを低減することができる。

　また、ドープを冷却しすぎて、ドープ中に高粘度の領域が発生しすぎると、ドープ中にゲル状物質が発生しやすくなる。さらに、支持体３上において、流延ダイ２から吐出された直後にドープの表面に凹凸が生じやすくなり、乾燥ムラによる応力の影響でドープの表面がレベリング（平坦化）されにくくなる。この場合、ドープの表面変形が乾燥後にウェブ５の表面変形として残存する。このため、ウェブ５の表面変形に起因して、最終的に得られる光学フィルムＦに膜厚偏差および位相差偏差が生じる。

　しかし、本実施形態では、ドープ中に、冷却しすぎによる高粘度の領域の増大を抑えながら、高粘度の領域と低粘度の領域とを共存させることができるため、支持体３上への流延直後に、高粘度の領域の存在によってドープの表面に凹凸が生じても、ドープの粘度の低い領域が流動し、乾燥ムラによる応力が低粘度の領域によって周辺に伝達されるため、ドープ全体の表面がレベリングされる。これにより、ウェブ５の表面変形を抑えることができるため、上記表面変形に起因して、最終的に得られる光学フィルムＦに膜厚偏差および位相差偏差が生じるのを低減することができる。さらに、ドープ中に低粘度の領域が存在することにより、ゲル状物質の発生も抑えられる。

　このように、条件式（１）～（３）を満足することにより、ドープ中に低粘度の領域を残して流動性を維持しつつ、芯となる高粘度の領域を（過剰とはならないように）発生させることで、流延時の局所的な風による影響や、乾燥ムラによる応力を低減した上で、流動性の高い低粘度の領域の移動によってドープ（ウェブ５）の表面全体をレベリングすることができる。その結果、ゲル状物質の発生、膜厚偏差および位相差偏差の発生を低減することができる。

　上記したＳ１のドープ移送工程では、以下の条件式（４）をさらに満足することが望ましい。すなわち、
　　（４）５℃＜Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ＜３０℃
　ただし、
　　Ｔｍａｘ：中間釜２２と流延ダイ２との間でのドープの最大温度（℃）
　　Ｔｍｉｎ：中間釜２２と流延ダイ２との間でのドープの最小温度（℃）
である。なお、条件式（４）を満足するようなドープの温度変化は、上記したように少なくとも１個の熱交換器２５によって導管２４内を流れるドープを加熱または冷却することによって実現することができる。

　図３は、中間釜２２と流延ダイ２との間を流れるドープの温度履歴（ドープの通過位置ごとの温度）を示している。なお、横軸の通過点０の位置は、中間釜２２の位置に相当し、通過点６の位置は、流延ダイ２の位置に相当する。条件式（４）を満足することにより、中間釜２２と流延ダイ２との間で、様々な温度履歴を実現することができる。例えば、中間釜２２から出るドープの温度が一定（同じ）であり、流延ダイ２に入るドープの温度が一定（同じ）であった場合でも、ドープの温度履歴として、中間釜２２から流延ダイ２にドープが向かうにつれて、ドープの温度が一旦上昇して下降するケース（実線Ａ参照）、ドープの温度が一旦下降して上昇するケース（破線Ｂ参照）、ドープの温度が一旦下降して上昇し、再度下降するケース（一点鎖線Ｃ参照）などを実現することができる。なお、図中のＴａ、ＴｂおよびＴｃは、それぞれのケース（温度履歴）におけるドープの最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差に相当する。

　条件式（４）を満足するように、中間釜２２と流延ダイ２との間で、ドープ温度を上昇または下降させることにより、ドープ中で低粘度の領域と高粘度の領域とがバランスよく混ざり合う。これにより、流動性の高い低粘度の領域の移動によってドープ（ウェブ５）の表面全体をレベリングする効果を高めることができ、少なくとも膜厚偏差をさらに低減することが可能となる。

　特に、シクロオレフィン系樹脂を溶媒に溶解させたドープを用いた場合、以下の条件式（４ａ）を満足することが望ましい。すなわち、
　　（４ａ）１０℃≦Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ≦１５℃
である。シクロオレフィン系樹脂を用いた溶液製膜では、条件式（４ａ）をさらに満足することにより、低粘度の領域によるウェブ表面のレベリング効果により、膜厚偏差および位相差偏差の両方を確実に低減することが可能となる。

　〔実施例〕
　以下、本実施形態の光学フィルムの製造方法の具体例な実施例について、比較例も挙げながら説明する。なお、本発明は、以下の実施例には限定されない。

　＜実施例１＞
　シクロオレフィン系樹脂フィルム（ＣＯＰフィルム）からなる光学フィルム１を、以下の製造方法（溶液流延製膜法）によって作製した。

　（二酸化ケイ素分散希釈液の調製）
　１０質量部のアエロジルＲ８１２と、８０質量部のエタノールとをディゾルバーで３０分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行い、二酸化ケイ素分散液を調製した。調製した二酸化ケイ素分散液に、８０質量部のジクロロメタンを撹拌しながら投入し、ディゾルバーで３０分間撹拌混合した後、微粒子分散希釈液濾過器（アドバンテック東洋（株）：ポリプロピレンワインドカートリッジフィルターＴＣＷ－ＰＰＳ－１Ｎ）で濾過して二酸化ケイ素分散希釈液を調製した。

　（ドープの調製）
　熱可塑性樹脂：シクロオレフィン系樹脂
　　　　　　　　（Ｇ７８１０、ＪＳＲ株式会社製）　　　　１４５質量部
　微粒子：二酸化ケイ素分散希釈液　　　　　　　　　　　　　２５質量部
　ジクロロメタン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３６０質量部
　エタノール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２質量部
　以上を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解し、安積濾紙（株）製の安積濾紙Ｎｏ．２４を使用して濾過し、ドープを調製した。

　次に、ベルト流延製膜装置を用い、上記で調整したドープを、溶解釜から中間釜を介して流延ダイに移送した。ここで、溶解釜から出た直後のドープの温度をＴ１（℃）とし、中間釜から出た直後のドープの温度をＴ２（℃）とし、流延ダイに入る直前のドープの温度をＴ３（℃）としたとき、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の各温度を、それぞれ表１に示す温度に調整した。このとき、Ｔ１は、溶媒（ここではジクロロメタン）の沸点（約３９．５℃）以上の温度に設定した。また、中間釜と流延ダイとの間でのドープの最大温度および最小温度をそれぞれＴｍａｘ（℃）およびＴｍｉｎ（℃）としたときに、中間釜と流延ダイとの間に少なくとも１個の熱交換器を設けて、ＴｍａｘおよびＴｍｉｎを、表１で示した値となるように調整した。

　なお、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の各温度の調整は、以下のようにして行った。Ｔ１については、溶解釜の外側に備えたジャケットに温水または冷水を流して温度調整を行った。Ｔ２については、中間釜の外側に備えたジャケットに温水または冷水を流して温度調整を行った。Ｔ３については、溶解釜と中間釜との間の熱交換器によって（配管外側に加熱媒体または冷却媒体を流すことによって）温度調整を行った。

　また、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔｍａｘ、Ｔｍｉｎの各温度の測定は、測温計（岡崎製作所製の測温抵抗体；Model No.RBN）を用いて以下のようにして行った。Ｔ１については、溶解釜内に上記の測温計を設置し、測温計がドープに全て浸かっている状態でドープ温度を測定し、得られた結果をＴ１とした。Ｔ２については、中間釜を出たドープが通る配管において、中間釜の出口と配管とのつなぎ目から、ドープ進行方向に１ｍの位置までの配管内に上記の測温計を設置してドープ温度を測定し、得られた結果をＴ２とした。Ｔ３については、流延ダイに入る直前の配管において、その配管と流延ダイとのつなぎ目からドープ進行方向とは逆方向に１ｍの位置までの配管内に上記の測温計を設置してドープ温度を測定し、得られた結果をＴ３とした。ＴｍａｘおよびＴｍｉｎについては、中間釜と流延ダイとの間の配管内で、Ｔ２測定用の測温計とＴ３測定用の測温計との間に５０ｃｍおきに測温計を設置してドープ温度を測定し、測定した複数箇所の温度のうちで最大の温度をＴｍａｘとし、最小の温度をＴｍｉｎとした。

　続いて、流延ダイからステンレスバンド支持体上にドープを均一に流延し、ステンレスバンド支持体で、残留溶媒量が８０質量％になるまで溶媒を蒸発させてウェブを形成し、ステンレスバンド支持体上からウェブを剥離した。得られたウェブを３５℃に保持して更に溶媒を蒸発させ、１．１５ｍ幅にスリットし、１６０℃の乾燥温度で乾燥させた。その後、１３０℃の乾燥装置内を多数のローラーで搬送させながら１５分間乾燥させた後、１．０ｍ幅にスリットし、巻芯に巻き取り、光学フィルム１を得た。光学フィルム１の厚さは４０μｍ、巻長は５０００ｍであった。

　＜実施例２～１６、比較例１～６＞
　溶媒に溶解する樹脂を、表１に記載の樹脂に変更し、ドープの移送工程におけるＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔｍａｘ、Ｔｍｉｎの各温度を、表１に記載の温度となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例２～１６の光学フィルム２～１６、および比較例１～６の光学フィルム２１～２６を作製した。このうち、実施例９～１４においては、Ｔｍａｘ＝Ｔ２、Ｔｍｉｎ＝Ｔ３の条件で、中間釜と流延ダイとの間でドープの加熱および冷却を熱交換器により少なくとも１回ずつ繰り返した。また、実施例１６では、Ｔ２からＴ３にリニアに温度を変化させた。

　＜評価＞
　（膜厚偏差）
　実施例１～１６の光学フィルム１～１６、および比較例１～６の光学フィルム２１～２６について、デジマチックシックネスゲージ（ミツトヨ製）を用いて、幅手方向の膜厚を測定した。膜厚の測定は、得られた１．０ｍ幅のフィルムに対して、左端部から右端部まで、幅手方向に沿って１００ｍｍ間隔で行って厚みのバラツキ（幅手方向におけるフィルム厚みの最大値と最小値との差）を求めた。そして、この測定を長手方向の５０ｍごとに３回行い、その平均値を求めた。そして、以下の評価基準に基づいて、厚みのバラツキ（膜厚偏差）について評価した。なお、厚みバラツキは、小さいほうが好ましい。
　《評価基準》
　５：厚みバラツキが１μｍ未満である（非常に良好である）。
　４：厚みバラツキが１μｍ以上２μｍ未満である（かなり良好である）。
　３：厚みバラツキが２μｍ以上３μｍ未満である（良好である）。
　２：厚みバラツキが３μｍ以上５μｍ未満である（不良である）。
　１：厚みバラツキが５μｍ以上である（かなり不良である）。

　（位相差偏差）
　実施例１～１６の光学フィルム１～１６、および比較例１～６の光学フィルム２１～２６について、Ｒｏ測定装置（Axometrics製　AXOSCAN-AFM-2000x500H）を用いて、幅手方向において面内位相差（リタデーション）Ｒｏを測定した。Ｒｏ測定は、上述の厚みバラツキの測定と同様にして行った。

　すなわち、Ｒｏの測定は、得られた１．０ｍ幅のフィルムに対して、左端部から右端部まで、幅手方向に沿って１００ｍｍ間隔で行ってＲｏのバラツキ（幅手方向におけるＲｏの最大値と最小値との差）を求めた。そして、この測定を長手方向の５０ｍごとに３回行い、その平均値を求めた。そして、以下の評価基準に基づいて、Ｒｏのバラツキ（位相差偏差）について評価した。なお、Ｒｏのバラツキは、小さいほうが好ましい。
　《評価基準》
　５：Ｒｏバラツキが１ｎｍ未満である（非常に良好である）。
　４：Ｒｏバラツキが１ｎｍ以上２ｎｍ未満である（かなり良好である）。
　３：Ｒｏバラツキが２ｎｍ以上３ｎｍ未満である（良好である）。
　２：Ｒｏバラツキが３ｎｍ以上５ｎｍ未満である（不良である）。
　１：Ｒｏバラツキが５ｎｍ以上である（かなり不良である）。

　表１は、実施例１～１６の光学フィルム１～１６、および比較例１～６の光学フィルム２１～２６についての評価の結果を示している。なお、表１において、ＰＣはポリカーボネート系樹脂を指し、Ａｃｒｙｌはアクリル系樹脂を指し、ＴＡＣはトリアセチルセルロースを指す。

　表１より、比較例１～６では、いずれも、膜厚バラツキ（膜厚偏差）およびＲｏバラツキ（位相差偏差）が不良となっている。比較例１では、ドープ移送工程において、Ｔ２＞Ｔ１であるため、中間釜の中で溶媒が蒸発し、液体であるドープの濃度が変動する。したがって、設計とはずれたドープを用いて製膜を行うことになるため、膜厚変動が大きくなり、これが膜厚偏差および位相差偏差を生じさせていると考えられる。比較例２では、ドープ移送工程において、Ｔ３＞Ｔ２であり、流延ダイに入るドープを十分に冷却することができないため、ドープ中に高粘度の領域を十分に発生させることができず、その結果、支持体への流延直後にドープの表面が周囲の風等の影響を受けて変動していることが原因と考えられる。比較例３では、Ｔ２－Ｔ３＝５℃であり、Ｔ２とＴ３との温度差が小さすぎて、流延ダイに入るドープを十分に冷却することができないため、比較例２と同様に、ドープ中に高粘度の領域を十分に発生させることができず、支持体への流延直後にドープの表面が周囲の風等の影響を受けて変動していることが原因と考えられる。

　比較例４および５では、Ｔ２－Ｔ３がいずれも１５℃であり、比較例５についてはさらに、Ｔ１－Ｔ３が２６℃であり、流延ダイに入るドープを冷却しすぎている。このため、ドープに高粘度の領域が発生しすぎて、支持体上への流延直後のドープの表面に凹凸が生じやすくなり、ドープの表面変形が乾燥後にウェブの表面変形として残存し、これが最終的なフィルムに膜厚偏差および位相差偏差を生じさせていると考えられる。

　比較例６では、ＴＡＣを用いて製膜を行っている。ＴＡＣのような高粘度の樹脂を用いる場合は、ゲル状物質の発生を抑える点で、ドープの移送時に温度をできるだけ一定にすることが望ましいが（特許文献１参照）、比較例６では、Ｔ２－Ｔ３を２０℃として移送中に温度を大きく変化させているため、ゲル状物質が発生し、これが膜厚偏差および位相差偏差を生じさせていると考えられる。

　これに対して、実施例１～１６では、膜厚偏差および位相差偏差について、良好な結果が得られている。実施例１～１６では、いずれも、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３について、以下の条件式（１）～（３）を満足している。すなわち、
　　（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３
　　（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃
　　（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃
である。この場合、ＣＯＰ等の低ＳＰ値の樹脂を用いて溶液製膜を行う場合でも、ドープに高粘度の領域と低粘度の領域とを共存させることができるため、流延時の局所的な風による影響等を低減しながら、ドープにおける流動性の高い低粘度の領域の移動によってドープの表面全体をレベリングすることができる。これにより、膜厚偏差および位相差偏差の発生を低減できていると考えられる。

　また、実施例１～１５では、実施例１６に比べて、膜厚偏差および位相差偏差がさらに低減されている。実施例１～１５では、以下の条件式（４）、すなわち、
　　（４）５℃＜Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ＜３０℃
を満足するように、中間釜と流延ダイとの間でドープ温度を上昇または下降させているため、ドープ中で低粘度の領域と高粘度の領域とがバランスよく混ざり合い、これによって、低粘度の領域によるドープ（ウェブ）の表面のレベリング効果を高めることができているためと考えられる。

　中でも、実施例９～１１では、膜厚偏差および位相差偏差の低減効果が最も高くなっている。実施例９～１１では、シクロオレフィン系樹脂を用いた溶液製膜において、以下の条件式（４ａ）、すなわち、
　　（４ａ）１０℃≦Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ≦１５℃
をさらに満足していることにより、低粘度の領域によるウェブ表面のレベリング効果がさらに向上しているためと考えられる。

　〔その他〕
　以上で説明した本実施形態の光学フィルムの製造方法は、以下のように表現することができる。

　１．溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する光学フィルムの製造方法であって、
　溶解性パラメータとしてのＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）^1/2以下である樹脂を溶解釜で溶媒に溶解させてドープを作製し、前記ドープを中間釜を介して流延ダイに移送するドープ移送工程と、
　前記ドープを、前記流延ダイから支持体上に流延する流延工程とを含み、
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（１）～（３）を満足することを特徴とする光学フィルムの製造方法；
　　（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３
　　（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃
　　（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃
　ただし、
　　Ｔ１：前記溶解釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ２：前記中間釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ３：前記流延ダイに入る直前の前記ドープの温度（℃）
である。

　２．前記ドープ移送工程において、以下の条件式（４）をさらに満足する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；
　　（４）５℃＜Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ＜３０℃
　ただし、
　　Ｔｍａｘ：前記中間釜と前記流延ダイとの間での前記ドープの最大温度（℃）
　　Ｔｍｉｎ：前記中間釜と前記流延ダイとの間での前記ドープの最小温度（℃）
である。

　３．前記樹脂は、シクロオレフィン系樹脂であり、
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（４ａ）をさらに満足することを特徴とする前記２に記載の光学フィルムの製造方法；
　　（４ａ）１０℃≦Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ≦１５℃
である。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

　本発明の光学フィルムの製造方法は、低ＳＰ値の樹脂を用い、溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する場合に利用可能である。

　　　２　　　流延ダイ
　　　３　　　支持体
　　２１　　　溶解釜
　　２２　　　中間釜
　　　Ｆ　　　光学フィルム

Claims

　溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する光学フィルムの製造方法であって、
　溶解性パラメータとしてのＳＰ値が１０．５（ＭＰａ）^1/2以下である樹脂を溶解釜で溶媒に溶解させてドープを作製し、前記ドープを中間釜を介して流延ダイに移送するドープ移送工程と、
　前記ドープを、前記流延ダイから支持体上に流延する流延工程とを含み、
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（１）～（３）を満足する、光学フィルムの製造方法；
　　（１）Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３
　　（２）Ｔ１－Ｔ３≦２５℃
　　（３）５℃＜Ｔ２－Ｔ３＜１５℃
　ただし、
　　Ｔ１：前記溶解釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ２：前記中間釜から出た直後の前記ドープの温度（℃）
　　Ｔ３：前記流延ダイに入る直前の前記ドープの温度（℃）
である。
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（４）をさらに満足する、請求項１に記載の光学フィルムの製造方法；
　　（４）５℃＜Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ＜３０℃
　ただし、
　　Ｔｍａｘ：前記中間釜と前記流延ダイとの間での前記ドープの最大温度（℃）
　　Ｔｍｉｎ：前記中間釜と前記流延ダイとの間での前記ドープの最小温度（℃）
である。
　前記樹脂は、シクロオレフィン系樹脂であり、
　前記ドープ移送工程において、以下の条件式（４ａ）をさらに満足する、請求項２に記載の光学フィルムの製造方法；
　　（４ａ）１０℃≦Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ≦１５℃
である。