フィルムの製造方法、フィルム及び位相差フィルム
【課題】 厚み精度及び光学特性の均一性に優れたフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】 押出機に取り付けられたダイ２ａから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押出し、冷却ロール５と、弾性表面を有するタッチロール４とで挟圧しながらフィルムを製造するに際し、タッチロール４として、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層１０を有し、ゴム層１０が、１枚以上のゴムシート１１，１２を端縁同士を突き合わせることにより円筒状として形成されており、突き合わせによる継ぎ目Ｘ，Ｙの延びる方向が、タッチロールのロール軸方向に対して１０〜４５度の範囲とされているタッチロールを用いる、フィルムの製造方法。
【解決手段】 押出機に取り付けられたダイ２ａから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押出し、冷却ロール５と、弾性表面を有するタッチロール４とで挟圧しながらフィルムを製造するに際し、タッチロール４として、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層１０を有し、ゴム層１０が、１枚以上のゴムシート１１，１２を端縁同士を突き合わせることにより円筒状として形成されており、突き合わせによる継ぎ目Ｘ，Ｙの延びる方向が、タッチロールのロール軸方向に対して１０〜４５度の範囲とされているタッチロールを用いる、フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムに好適に用いられるフィルムの製造方法に関し、より詳細には、光学的品質の均一性に優れたフィルムを得ることを可能とするフィルムの製造方法、並びに該製造方法により得られたフィルム及び位相差フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などに用いられる位相差フィルムにおいては、位相差むらが存在すると、表示面に筋状の色むらが生じ、表示品質を大きく低下させるという問題があった。他方、位相差フィルムにおける位相差は、熱可塑性樹脂フィルムを一軸または二軸に延伸配向させることによって得られ、その位相差値は延伸後のフィルムの複屈折率と厚みとの積により表わされる。従って、上記位相差むらを低減するには、延伸前のフィルムの厚み精度を高める必要があった。
【０００３】
そこで、従来、下記の特許文献１または特許文献２に記載のように、非晶性の熱可塑性樹脂を溶融押出法により製膜するに際し、弾性タッチロールを用いる方法が提案されている。これらの先行技術に記載の製造方法では、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂がフィルム状に押し出され、金属からなる冷却ロールと、弾性表面を有するタッチロールとの間に供給される。そして、双方のロールによりフィルム状の熱可塑性樹脂が挟圧されて、フィルムが製造される。
【０００４】
上記タッチロールを図４に略図的斜視図で示す。タッチロール５１では、ロール軸５２と一体に芯金ロール５３が設けられている。芯金ロール５３は円筒状の外周面を有し、該外周面上に円筒状のゴム層５４が設けられている。ゴム層５４の周囲には、金属スリーブ５５が設けられている。金属スリーブ５５は、比較的薄い金属膜からなり、従って、タッチロール５１の表面は、ゴム層５４による弾性により弾性表面とされている。このような弾性表面を有するタッチロール５１を用いることにより、フィルムの厚みばらつきが低減されるとされている。
【０００５】
タッチロール５１を用いた製造方法では、タッチロール５１と熱可塑性樹脂との接触により、タッチロールの温度が上昇し、ゴム層５４に熱が蓄えられる。そのため、タッチロール５１からのフィルムの剥離不良が生じたり、ゴム層５４が劣化するおそれがあった。従って、タッチロール５１の内部に冷却水を循環したり、放熱性に優れた放熱性シリコーンゴムを用いてゴム層５４が形成されていた。
【０００６】
ところで、上記ゴム層５４の形成に際しては、ゴム層５４を構成するゴムと、芯金５３との接着性を高めるため、並びに製造に際しての作業性を高めるために、１本の芯金５３に対して、２分割されたゴムシート５４ａ，５４ｂを端縁同士を突き合わせて芯金５２の周囲に巻き付ける方法が用いられていた。
【０００７】
すなわち、図５に金属スリーブ５５が装着される前の状態を略図的に示すように、第１のゴムシート５４ａと、第２のゴムシート５４ｂとを、端縁同士を突き合わせて継ぎ合わせることによりゴム層５４が形成される。この場合、矩形のゴムシート５４ａ，５４ｂが端縁同士を突き合わされた状態で継ぎ合わされている。従って、突き合わせにより形成された継ぎ目Ａ，Ｂは、タッチロール５１のロール軸方向と平行とされている。
【特許文献１】特開２００４−１４９６３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３３０６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、ゴム層５４を有するタッチロール５１を用いてフィルムを製造した場合、フィルムの厚み精度を高めることは一応可能であった。しかしながら、近年、位相差フィルムにおいては、厚み精度がより高いことが求められており、かつ位相差フィルムの薄膜化も進んでおり、その厚みは４０μｍ以下になってきている。このため、延伸前のフィルム厚みが１００μｍを下回るものも要求され、より薄い樹脂フィルムを弾性タッチロールを用いて製造し、延伸して位相差フィルムを得た場合、厚み精度が十分でないため、位相差のばらつきが一般に表示むら出現の下限とされる０．７ｎｍ／５ｍｍ以上となりがちであった。
【０００９】
従って、フィルムがより薄い場合であっても、厚み精度がより一層高められ、光学特性のより一層の均一化を果たし得る製造方法が強く求められている。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、弾性タッチロールを用いた熱可塑性樹脂からなるフィルムの製造方法であって、厚み精度がより一層高められており、従って光学的特性の均質性がより一層高められたフィルムを得ることを可能とするフィルムの製造方法、並びに該製造方法により得られたフィルム及び該フィルムを用いて構成された位相差フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は、従来のタッチロールを用いたフィルムの製造方法について、鋭意検討した結果、フィルムの厚みむらが大きな部分が、フィルムの流れ方向において、タッチロールの回転周期と同じ周期で発生していることに気づいた。そして、この原因を調査した結果、タッチロールのゴム層における継ぎ目の数と、上記フィルムの厚みむらが大きい部分の数が対応しており、かつフィルム流れ方向における両者の間隔も一致していることが確かめられた。従って、上記フィルムの厚みむらが大きな部分が、ゴム層を製造する際に生じたゴムシートの端縁同士間の継ぎ目と、それ以外の部分とにおける硬度差によるタッチロールの押圧変動により生じているのではないかと考えた。
【００１２】
そこで、液状ゴムの成形によりゴムロールを作製し、継ぎ目の存在しないゴム層を有するタッチロールを作製した。この場合、タッチロールの外周面において、周方向における押圧変動を防止することが可能となった。しかしながら、液状ゴムを用いた場合、放熱性が従来の放熱性シリコーンゴムを用いたタッチロールに比べて、約１／３に低下し、タッチロールの表面温度が使用しているうちに高くなり、フィルムのタッチロールからの剥離性が低下しがちであった。また、熱によるゴムの劣化も進みがちであった。
【００１３】
そのため、本願発明者は、上記液状ゴムの成形によるゴムロールでは上記課題を達成できないことに鑑み、さらに、検討した結果、上記ゴムシートの端縁同士を突き合わせることにより構成された継ぎ目の形成方向を変化させればよいのではないかと考え、本発明をなすに至った。
【００１４】
本発明は、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと、円筒状の弾性層を有するタッチロールとで挟圧しつつフィルムを製造する方法であって、前記タッチロールは、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層を有し、該ゴム層は、少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぐことにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目が、タッチロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るフィルムの製造方法のある特定の局面では、上記タッチロールとして、ゴ
ム層のＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲とされている。
【００１６】
本発明に係るフィルムの製造方法の他の特定の局面では、上記タッチロールとして、上記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のゴム層を有するものが用いられる。
【００１７】
本発明に係る製造方法のさらに他の特定の局面では、上記タッチロールとして、最外周に厚さ５０〜５００μｍの金属スリーブが装着されているタッチロールが用いられる。
【００１８】
本発明に係るフィルムは、本発明のフィルムの製造方法により得られるフィルムであって、平均厚み（ｄμｍ）が２００μｍ以下であり、かつフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るフィルムのある特定の局面では、上記熱可塑性樹脂としてノルボルネン系樹脂が用いられている。
【００２０】
本発明に係る位相差フィルムは、本発明のフィルムが少なくとも横一軸方向に延伸されてなる位相差フィルムであって、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差をＲｎｍとしたときに、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の製造方法は、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと弾性表面を有するタッチロールとで挟圧しながらフィルムを製造する、いわゆる弾性タッチロールを用いた溶融押出法によるフィルムの製造方法である。
【００２２】
そして、本発明では、上記タッチロールが、円筒状の弾性層として少なくともゴム層を有し、ゴム層が少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぐことにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目の延びる方向が、タッチロールのロール軸方向に対して１０〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする。
【００２３】
上記のように、突き合わせによる継ぎ目がロール軸方向に対して傾斜されているため、本発明によれば、フィルムの厚み精度を高めることができる。継ぎ目とそれ以外の部分とでは、ゴムの硬度差によるタッチロールの押圧変動が生じるが、この押圧変動が生じる部分が、上記継ぎ目が傾斜されていることにより、フィルムの長さ方向及び軸方向において分散されることになる。従って、厚みばらつきの大きな部分がフィルムの流れ方向において周期的に生じる現象を緩和することができ、それによってフィルムの厚み精度を高め得ることによると考えられる。
【００２４】
よって、本発明によれば、厚み精度に優れたフィルムを得ることができ、本発明により得られるフィルムは、光学フィルムとして用いた場合、光学特性の均一性が高いので、位相差フィルムなどの光学フィルム用材料として、好適に用いることができる。
【００２５】
本発明の製造方法において、上記タッチロールのゴム層のデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲にある場合には、タッチロールの表面の弾性が適度な範囲となり、厚みばらつきをより効果的に低減することができる。ゴム層の硬度が５０Ａ未満の場合には、硬度が低くなり過ぎ、フィルムの厚みむらに追従してしまう結果、厚み均一化の機能が低下することがあり、８０Ａを超えると、ゴム層が硬くなり過ぎ、タッチロールの回転振れ変位
が吸収できず厚みばらつきの大きな部分が生じがちとなる。
【００２６】
また、本発明において、上記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である場合には、ゴム層の放熱性が優れているため、フィルム側から与えられる熱を容易に放散することができ、ゴム層の劣化が生じ難いだけでなく、フィルムがタッチロール表面からより一層円滑に剥離され得る。
【００２７】
本発明に係る製造方法において、厚み５０〜５００μｍの金属スリーブが最外周に設けられている場合には、フィルムのタッチロールからの剥離をより円滑にすることができ、剥離不良を低減することができる。なお、金属スリーブの厚みが５０μｍ未満の場合には、弾性変形時に折れジワが生じやすく、またタッチロール製作時においても金属スリーブが折れやすく製作の歩留りが悪化することがあり、５００μｍを超えると、弾性変形しにくくなり厚みばらつきが大きくなることがある。
【００２８】
本発明により得られるフィルムは、フィルムの流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍｎｍ／５ｍｍ以下であるため、例えば該フィルムを延伸し、位相差フィルムを作製した場合、位相差むらが３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下の非常に位相差むらが少ない本発明により得られる位相差フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態並びに本発明の実施例及び比較例を挙げることにより、本発明をより詳細に説明する。
【００３０】
本発明のフィルムの製造方法では、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと弾性表面を有するタッチロールとで挟圧しながらフィルムが製造される。この製造方法に用いられる製造装置を、図３に概略構成図で示す。なお、本発明に用いられる製造装置は、図３に略図的に示す装置に限定されるものではない。
【００３１】
図３に示すように、製造装置１では、押出機２のＴダイ２ａから溶融状態の熱可塑性樹脂がフィルム３の形状となるように押し出される。そして、弾性表面を有するタッチロール４と、冷却ロール５との間にフィルム３が供給され、両者の間で挟圧されつつ送り出され、冷却ロール５の表面で冷却され、フィルム３が製造されている。
【００３２】
なお、図３では、冷却ロール５の後段に、さらに第２，第３の冷却ロール６，７が配置されている。冷却ロールの数は、フィルム３の材料及び温度、厚み等に応じて適宜選択すればよい。
【００３３】
ところで、このようなタッチロール４及び冷却ロール５を用いたフィルムの製造方法自体は従来から用いられていたが、前述したように、この種の方法では、フィルム３の流れ方向において、一定間隔で厚みむらの大きな部分が生じがちであるという問題があった。本実施形態では、タッチロール４として、図１に示す内部構造を有するタッチロールを用いることにより、上記問題が解決される。
【００３４】
すなわち、図１に示すように、タッチロール４は、ロール軸８と、ロール軸８と一体に設けられた芯金ロール９とを有する。ロール軸８及び芯金ロール９は別材料で構成されていてもよく、同一材料で一体に構成されていてもよい。
【００３５】
本実施形態では、ロール軸８及び芯金ロール９は、Ｓ４５Ｃなどの鋼材により構成されている。もっとも、金属以外のセラミックスなどの耐熱性に優れた剛性材料によりロール
軸８及び芯金ロール９が構成されてもよい。
【００３６】
芯金ロール９は、その外表面が円筒曲面を有し、この外表面を被覆するようにゴム層１０が設けられている。すなわち、ゴム層１０は円筒状の形状を有する。本実施形態では、ゴム層１０は、放熱性に優れた放熱性シリコーンゴムからなる。この放熱性シリコーンゴムの熱伝導率は高い方が好ましく、本実施形態では、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。熱伝導率が高い場合、フィルムの製造に際し、フィルム側から与えられる熱を速やかに放散することができ、それによってタッチロール４からのフィルムの剥離を良好とすることができるとともに、ゴム層１０の劣化を抑制することができる。従って、上記熱伝導率は０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
【００３７】
なお、ゴム層１０は、熱伝導率に優れ、かつ熱による劣化が生じ難い限り、放熱性シリコーンゴム、すなわち熱加硫型シリコーンゴム以外の他のゴム弾性を有する材料で構成されてもよい。
【００３８】
また、上記ゴム層１０は、図２に示す第１，第２のゴムシート１１，１２を用いて形成されている。ゴムシート１１，１２を芯金ロール９の外表面に巻き付け、ゴムシート１１，１２の端縁１１ａ，１１ｂと、ゴムシート１２の端縁１２ａ，１２ｂとを突き合わせて継ぐことにより、ゴム層１０が形成されている。
【００３９】
ここで、ゴムシート１１の端縁１１ａ，１１ｂと、ゴムシート１２の端縁１２ａ，１２ｂとが突き合わされて形成される継ぎ目Ｘ，Ｙは、タッチロール４のロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されている。この傾斜角度θが１０度未満の場合、後述する実施例で裏付けられるように、得られるフィルムの厚みばらつきの大きな部分が一定の周期で生じ、厚みばらつきを低減することができなくなる。上記傾斜角度が４５度を超えた場合にも、同様に、厚みばらつきを小さくすることができなくなる。
【００４０】
好ましくは、上記傾斜角度θは１２〜３０度の範囲とすることが望ましく、それによって、より一層厚み精度に優れたフィルムを得ることができる。
【００４１】
上記のように、継ぎ目Ｘ，Ｙの延びる方向を、タッチロール４のロール軸方向に対して傾斜するために、矩形ではなく、平行四辺形のゴムシート１１，１２が用いられている。より具体的には、ゴムシート１１では、ゴム層１０のロール軸方向両端に位置する辺１１ｃ，１１ｄに対し、上記継ぎ目を形成する端縁１１ａ，１１ｂが上記傾斜角度に対応した角度となるように配置されている。ゴムシート１２においても、端縁１２ａ，１２ｂは、ロール軸方向両端に位置する辺１２ｃ，１２ｄに対して上記傾斜に応じた角度をなすように配置されている。
【００４２】
なお、本実施形態では、第１，第２のゴムシート１１，１２を用いたが、ゴム層１０を構成するゴムシートの数は２枚に限定されない。すなわち、１枚の平行四辺形状のゴムシートを芯金ロール９の外周面に巻き付け、１つの継ぎ目のみが形成されるようにしてゴム層１０を形成してもよい。さらに、ゴム層１０は、３枚以上のゴムシートを芯金ロール９の外周面に巻き付け、多くの継ぎ目が形成されるようにしてゴム層１０を形成してもよい。すなわち、本発明においては、１枚以上のゴムシートを用いてゴム層１０が形成され得る。
【００４３】
また、本実施形態では、第１，第２のゴムシートは、いずれも平行四辺形の形状を有していたが、本発明では、ゴム層を構成するゴムシートが複数枚の場合、平行四辺形以外の形状のゴムシートを含んでいてもよい。例えば、第１のゴムシート１１を、さらに端縁１１ｂを１つの斜辺とし、端縁１１ｂに対応した他方の斜辺を有する等脚台形のゴムシート
と、ゴムシート１１から上記等脚台形のゴムシートを除いた残りの部分のゴムシートとに分割した形状としてもよい。
【００４４】
なお、上記実施形態では、弾性層がゴム層１０により構成されていたが、本発明において用いられるタッチロールでは、弾性層は少なくとも１つのゴム層を有しておればよく、ゴム層１０以外に、他のゴム層を含む他の弾性層などが積層されていてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ゴム層１０の外周面に金属スリーブ１３が装着される。金属スリーブ１３は、例えばニッケルなどの金属により構成することができる。このような金属スリーブの厚みは、５０〜５００μｍの範囲であることが望ましい。厚みが５０μｍ未満では、金属スリーブが破断し易くなり、５００μｍを超えると、金属スリーブの厚みが厚くなりすぎて、外表面の弾性が損なわれることがある。より好ましくは、金属スリーブの厚みは１００〜３００μｍの範囲とすることが望ましい。
【００４６】
本実施形態では、図３に示した製造装置１を用いて、厚み精度に優れたフィルム３が得られるが、この場合、上記熱可塑性樹脂としては特に限定されない。好ましくは、熱可塑性樹脂として、ノルボルネン系樹脂が用いられる。ノルボルネン系樹脂を用いた場合、厚み精度及び光学特性に優れたフィルムを得ることが容易となる。
【００４７】
本実施形態では、上記のように、継ぎ目Ｘ，Ｙが、タッチロール４の軸方向に対して１０〜４５度の範囲で傾斜されているため、フィルム流れ方向において所定の間隔で厚みむらの大きい部分が生じることを抑制することができ、厚みばらつきを低減することができる。従って、上記実施形態及び本発明によれば、フィルムの厚みをｄμｍとしたときフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下の厚みむらの非常に少ないフィルムを得ることができる。
【００４８】
なお、上記のような厚みむらの少ないフィルムを得るには、製造に際しての上記タッチロールの外周面の回転振れ精度が高いことが望ましく、好ましくはこの回転振れ精度は１００μｍ以下とすることが望ましい。また、タッチロールの外周面の１周区間における部分的な振れの変化量の最大値が１５μｍ／２０度以下とすることが好ましい。
【００４９】
また、上記のように厚み精度に優れたフィルムを得るには、Ｔダイのリップ出口から冷却ロール５に対するフィルムの接点までの空間、すなわちエアギャップにおいて、フィルムのゆれによる厚みむらの発生を緩和するために、エアギャップを７０ｍｍ以下とすることが望ましい。また、Ｔダイ３のリップクリアランスは狭い方が好ましく、フィルム引き取り速度は遅い方が好ましく、樹脂の温度は低い方がフィルムに加えられる張力が増加するため、好ましい。樹脂温度は、金型の温度で制御されるが、樹脂のＴｇ＋１００℃〜Ｔｇ＋１３０℃の範囲とすることが望ましい。
【００５０】
さらに、クリーンルーム内で厚み精度に優れたフィルムを得るには、室内の気流によるフィルムの揺れを防止するために、室内の気圧変動を１Ｐａ以下、室内空調設備による給気を０．２ｍ／秒以下とすることが望ましい。
【００５１】
また、本発明に係るフィルムは、本発明の製造方法により得られるが、厚み精度に優れたフィルムであるため、光学的品質の均一性に優れている。従って、本発明によって得られるフィルムは、光学フィルムとして好適に用いられる。このような光学フィルムとしては、液晶表示装置用の位相差フィルム、偏光子保護フィルムなどが挙げられ、特に限定されるものではない。
【００５２】
位相差フィルムの製造に際しては、通常、熱可塑性樹脂フィルムの原反を、加熱炉中で
連続的に通過させつつ、縦方向または横方向に所定の張力を作用させ、延伸し、配向させた後冷却する。すなわち、延伸することにより、延伸方向に分子配向が起こり、これを冷却固定することでフィルムに位相差が発現するので、位相差フィルムが得られる。この場合、原反フィルムの厚み精度が不十分な場合、位相差むらの少ない位相差フィルムを得ることができない。しかしながら、本発明により得られるフィルムは、上記のように、厚み精度に優れているため、本発明によれば、位相差むらの少ない位相差フィルムを提供することができる。
【００５３】
上記のようにして得られたフィルムを少なくとも横一軸方向に延伸することにより、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差Ｒｎｍとしたときに、本発明では、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下の位相差フィルムを得ることができる。これは、上記フィルムの流れ方向の厚みむらが、延伸後の位相差フィルムの位相差むらに正比例的に反映するためである。
【００５４】
次に、具体的な実施例を挙げることにより本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
以下の実施例及び比較例では、熱可塑性ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製、商品名：ＺＥＯＮＯＲ１４２０、Ｔｇ＝１３５℃）を用意し、１１０℃の温度で３時間予備乾燥した。なお、このノルボルネン系樹脂の溶融粘度（流れ特性試験機（キャピログラフ）により測定）は、２５５℃においては２９９０Ｐａ・ｓ、２８０℃においては１５２０Ｐａ・ｓであった。次に、図３に概略構成を示した製造装置１を用い、上記ノルボルネン系樹脂からなるフィルムを押出成形により得た。なお、製造装置の具体的な仕様は以下の通りとした。
【００５６】
押出機２…単軸式押出機、口径＝１００ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２
Ｔダイ２ａ…有効幅１９００ｍｍ
冷却ロール５〜７…３本ロール方式となるように冷却ロール５〜７を用意した。各冷却ロールの外径＝３００ｍｍ、有効幅＝１８００ｍｍ
冷却ロール５〜７には、熱媒体循環加熱方式による温度調整機構が備えられたものを用い、熱媒体としてオイルを用いた。
【００５７】
タッチロール４…外径＝２００ｍｍ、有効幅＝１８００ｍｍ、ゴム層１０の材質＝放熱性シリコーンゴム(熱加硫型シリコーンゴム)、または常温加硫型シリコーンゴム、ゴム層１０の厚み＝５ｍｍ、ゴム硬度＝７０Ａまたは６０Ａ。
【００５８】
ゴム層１０における継ぎ目のタッチロール軸方向に対する傾斜角度＝０度、５度，１２度または２０度とされたものを用意した。なお、常温加硫型シリコーンゴムを用いたタッチロールでは、継ぎ目は設けなかった。これは、液状ゴムによる成形品によりゴム層が構成されていることによる。
【００５９】
金属スリーブ１３の材質＝ニッケル、金属スリーブ１３の厚み＝２５０μｍ
タッチロール４の回転振れ精度＝５０μｍ以下かつ５μｍ／２０度以下
なお、上記ゴム層１０の硬度は、タイプＡデュロメータ（テクロック社製、品番：ＧＳ−７１９Ｎ）により測定した値である。また、タッチロール回転振れ精度は、レーザー変位計システム、キーエンス社製、品番：ＬＫ０３５により測定した値である。
【００６０】
上記製造装置を用い、以下の押出成形条件でフィルムを製造した。
【００６１】
押出機からの押出速度＝１００ｋｇ／時間、Ｔダイの温度＝２８０℃、エアギャップ＝
６０ｍｍ、冷却ロール５〜７の温度＝１２０℃、タッチロール４の温度＝１００℃、フィルムの有効幅＝１６００ｍｍ。
【００６２】
（実施例１、２及び比較例１〜３）
タッチロールにおけるゴム層の継ぎ目のタッチロール軸方向に対する傾斜角度、タッチロールのゴム材質、熱伝導率、ゴム硬度及び金属スリーブの厚みを下記の表１に示すように設定し、下記の表１に示す押出成形条件及び空調条件により、実施例１，２及び比較例１〜３のフィルムの製造を試みた。しかしながら、比較例３では、タッチロールの温度が１２０℃以上となり、ロールからのフィルム剥離不良が生じたため、フィルムの製造を中止した。
【００６３】
（位相差フィルムの製造）
実施例１，２及び比較例１，２で得られたフィルムを横一軸で延伸し、位相差フィルムを得た。なお、延伸条件は、以下の通りである。
【００６４】
延伸方式＝テンタークリップ方式、延伸倍率＝２．０倍、延伸歪み速度（単位時間の延伸率）＝１４３％／分、フィルム予熱温度＝１５０℃、延伸に際してのフィルム温度＝１４５℃、延伸直後のフィルム温度＝１４０℃、フィルム冷却温度＝１００℃。
【００６５】
このようにして、実施例１，２及び比較例１，２で得られたフィルム並びに上記のようにして得られた位相差フィルムについて、以下の要領で評価した。結果を下記の表１に示した。
【００６６】
（延伸前フィルムの厚さの測定）
得られたフィルムについて、フィルム厚さ測定器（セイコーＥＭ社製、商品名：ミリトロン１２４０）により厚さを測定した。具体的には、フィルムの幅方向中央部について、流れ方向長さ１０００ｍｍ×幅５０ｍｍのサンプルを１０ｍｍおきに３点サンプリングし、流れ方向に１ｍｍ毎の測定を行い、平均値を求めた。
【００６７】
（厚みむらの測定）
上記の厚さ測定において、連続する６点間の厚さの最大値と最小値の差を各サンプルの全区間で求め、その平均値を厚みむらとした。
【００６８】
（延伸後の筋状のむらの評価）
上記のようにして得られた位相差フィルムを２００×３００ｍｍサイズの透明ガラスに貼り付け、白色蛍光ランプをバックライトとして偏光板を通して目視により筋状のむらの有無及びコントラストを評価した。筋状のむらが存在せず、ガラス面全体に均一な透過光が得られるものを合格、それ以外のものについては不合格とした。
【００６９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態の製造方法で用いられるタッチロールにおいて金属スリーブを除いた状態を示す斜視図、並びに該タッチロールの外観を示す斜視図。
【図２】図１に示したタッチロールのゴム層を形成するのに用いた第１，第２のゴムシートの平面図。
【図３】本発明の一実施形態でフィルムを製造するのに用意した製造装置の概略構成図。
【図４】従来の製造方法で用いられていたタッチロールを示す斜視図。
【図５】従来の製造方法で用いられていたタッチロールのゴム層の構造を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１…製造装置
２…押出機
２ａ…Ｔダイ
３…フィルム
４…タッチロール
５〜７…冷却ロール
８…ロール軸
９…芯金ロール
１０…ゴム層
１１，１２…ゴムシート
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…端縁
１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２ｄ…辺
１３…金属スリーブ
Ｘ，Ｙ…継ぎ目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムに好適に用いられるフィルムの製造方法に関し、より詳細には、光学的品質の均一性に優れたフィルムを得ることを可能とするフィルムの製造方法、並びに該製造方法により得られたフィルム及び位相差フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などに用いられる位相差フィルムにおいては、位相差むらが存在すると、表示面に筋状の色むらが生じ、表示品質を大きく低下させるという問題があった。他方、位相差フィルムにおける位相差は、熱可塑性樹脂フィルムを一軸または二軸に延伸配向させることによって得られ、その位相差値は延伸後のフィルムの複屈折率と厚みとの積により表わされる。従って、上記位相差むらを低減するには、延伸前のフィルムの厚み精度を高める必要があった。
【０００３】
そこで、従来、下記の特許文献１または特許文献２に記載のように、非晶性の熱可塑性樹脂を溶融押出法により製膜するに際し、弾性タッチロールを用いる方法が提案されている。これらの先行技術に記載の製造方法では、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂がフィルム状に押し出され、金属からなる冷却ロールと、弾性表面を有するタッチロールとの間に供給される。そして、双方のロールによりフィルム状の熱可塑性樹脂が挟圧されて、フィルムが製造される。
【０００４】
上記タッチロールを図４に略図的斜視図で示す。タッチロール５１では、ロール軸５２と一体に芯金ロール５３が設けられている。芯金ロール５３は円筒状の外周面を有し、該外周面上に円筒状のゴム層５４が設けられている。ゴム層５４の周囲には、金属スリーブ５５が設けられている。金属スリーブ５５は、比較的薄い金属膜からなり、従って、タッチロール５１の表面は、ゴム層５４による弾性により弾性表面とされている。このような弾性表面を有するタッチロール５１を用いることにより、フィルムの厚みばらつきが低減されるとされている。
【０００５】
タッチロール５１を用いた製造方法では、タッチロール５１と熱可塑性樹脂との接触により、タッチロールの温度が上昇し、ゴム層５４に熱が蓄えられる。そのため、タッチロール５１からのフィルムの剥離不良が生じたり、ゴム層５４が劣化するおそれがあった。従って、タッチロール５１の内部に冷却水を循環したり、放熱性に優れた放熱性シリコーンゴムを用いてゴム層５４が形成されていた。
【０００６】
ところで、上記ゴム層５４の形成に際しては、ゴム層５４を構成するゴムと、芯金５３との接着性を高めるため、並びに製造に際しての作業性を高めるために、１本の芯金５３に対して、２分割されたゴムシート５４ａ，５４ｂを端縁同士を突き合わせて芯金５２の周囲に巻き付ける方法が用いられていた。
【０００７】
すなわち、図５に金属スリーブ５５が装着される前の状態を略図的に示すように、第１のゴムシート５４ａと、第２のゴムシート５４ｂとを、端縁同士を突き合わせて継ぎ合わせることによりゴム層５４が形成される。この場合、矩形のゴムシート５４ａ，５４ｂが端縁同士を突き合わされた状態で継ぎ合わされている。従って、突き合わせにより形成された継ぎ目Ａ，Ｂは、タッチロール５１のロール軸方向と平行とされている。
【特許文献１】特開２００４−１４９６３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３３０６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、ゴム層５４を有するタッチロール５１を用いてフィルムを製造した場合、フィルムの厚み精度を高めることは一応可能であった。しかしながら、近年、位相差フィルムにおいては、厚み精度がより高いことが求められており、かつ位相差フィルムの薄膜化も進んでおり、その厚みは４０μｍ以下になってきている。このため、延伸前のフィルム厚みが１００μｍを下回るものも要求され、より薄い樹脂フィルムを弾性タッチロールを用いて製造し、延伸して位相差フィルムを得た場合、厚み精度が十分でないため、位相差のばらつきが一般に表示むら出現の下限とされる０．７ｎｍ／５ｍｍ以上となりがちであった。
【０００９】
従って、フィルムがより薄い場合であっても、厚み精度がより一層高められ、光学特性のより一層の均一化を果たし得る製造方法が強く求められている。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、弾性タッチロールを用いた熱可塑性樹脂からなるフィルムの製造方法であって、厚み精度がより一層高められており、従って光学的特性の均質性がより一層高められたフィルムを得ることを可能とするフィルムの製造方法、並びに該製造方法により得られたフィルム及び該フィルムを用いて構成された位相差フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は、従来のタッチロールを用いたフィルムの製造方法について、鋭意検討した結果、フィルムの厚みむらが大きな部分が、フィルムの流れ方向において、タッチロールの回転周期と同じ周期で発生していることに気づいた。そして、この原因を調査した結果、タッチロールのゴム層における継ぎ目の数と、上記フィルムの厚みむらが大きい部分の数が対応しており、かつフィルム流れ方向における両者の間隔も一致していることが確かめられた。従って、上記フィルムの厚みむらが大きな部分が、ゴム層を製造する際に生じたゴムシートの端縁同士間の継ぎ目と、それ以外の部分とにおける硬度差によるタッチロールの押圧変動により生じているのではないかと考えた。
【００１２】
そこで、液状ゴムの成形によりゴムロールを作製し、継ぎ目の存在しないゴム層を有するタッチロールを作製した。この場合、タッチロールの外周面において、周方向における押圧変動を防止することが可能となった。しかしながら、液状ゴムを用いた場合、放熱性が従来の放熱性シリコーンゴムを用いたタッチロールに比べて、約１／３に低下し、タッチロールの表面温度が使用しているうちに高くなり、フィルムのタッチロールからの剥離性が低下しがちであった。また、熱によるゴムの劣化も進みがちであった。
【００１３】
そのため、本願発明者は、上記液状ゴムの成形によるゴムロールでは上記課題を達成できないことに鑑み、さらに、検討した結果、上記ゴムシートの端縁同士を突き合わせることにより構成された継ぎ目の形成方向を変化させればよいのではないかと考え、本発明をなすに至った。
【００１４】
本発明は、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと、円筒状の弾性層を有するタッチロールとで挟圧しつつフィルムを製造する方法であって、前記タッチロールは、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層を有し、該ゴム層は、少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぐことにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目が、タッチロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るフィルムの製造方法のある特定の局面では、上記タッチロールとして、ゴ
ム層のＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲とされている。
【００１６】
本発明に係るフィルムの製造方法の他の特定の局面では、上記タッチロールとして、上記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のゴム層を有するものが用いられる。
【００１７】
本発明に係る製造方法のさらに他の特定の局面では、上記タッチロールとして、最外周に厚さ５０〜５００μｍの金属スリーブが装着されているタッチロールが用いられる。
【００１８】
本発明に係るフィルムは、本発明のフィルムの製造方法により得られるフィルムであって、平均厚み（ｄμｍ）が２００μｍ以下であり、かつフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るフィルムのある特定の局面では、上記熱可塑性樹脂としてノルボルネン系樹脂が用いられている。
【００２０】
本発明に係る位相差フィルムは、本発明のフィルムが少なくとも横一軸方向に延伸されてなる位相差フィルムであって、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差をＲｎｍとしたときに、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の製造方法は、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと弾性表面を有するタッチロールとで挟圧しながらフィルムを製造する、いわゆる弾性タッチロールを用いた溶融押出法によるフィルムの製造方法である。
【００２２】
そして、本発明では、上記タッチロールが、円筒状の弾性層として少なくともゴム層を有し、ゴム層が少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぐことにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目の延びる方向が、タッチロールのロール軸方向に対して１０〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする。
【００２３】
上記のように、突き合わせによる継ぎ目がロール軸方向に対して傾斜されているため、本発明によれば、フィルムの厚み精度を高めることができる。継ぎ目とそれ以外の部分とでは、ゴムの硬度差によるタッチロールの押圧変動が生じるが、この押圧変動が生じる部分が、上記継ぎ目が傾斜されていることにより、フィルムの長さ方向及び軸方向において分散されることになる。従って、厚みばらつきの大きな部分がフィルムの流れ方向において周期的に生じる現象を緩和することができ、それによってフィルムの厚み精度を高め得ることによると考えられる。
【００２４】
よって、本発明によれば、厚み精度に優れたフィルムを得ることができ、本発明により得られるフィルムは、光学フィルムとして用いた場合、光学特性の均一性が高いので、位相差フィルムなどの光学フィルム用材料として、好適に用いることができる。
【００２５】
本発明の製造方法において、上記タッチロールのゴム層のデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲にある場合には、タッチロールの表面の弾性が適度な範囲となり、厚みばらつきをより効果的に低減することができる。ゴム層の硬度が５０Ａ未満の場合には、硬度が低くなり過ぎ、フィルムの厚みむらに追従してしまう結果、厚み均一化の機能が低下することがあり、８０Ａを超えると、ゴム層が硬くなり過ぎ、タッチロールの回転振れ変位
が吸収できず厚みばらつきの大きな部分が生じがちとなる。
【００２６】
また、本発明において、上記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である場合には、ゴム層の放熱性が優れているため、フィルム側から与えられる熱を容易に放散することができ、ゴム層の劣化が生じ難いだけでなく、フィルムがタッチロール表面からより一層円滑に剥離され得る。
【００２７】
本発明に係る製造方法において、厚み５０〜５００μｍの金属スリーブが最外周に設けられている場合には、フィルムのタッチロールからの剥離をより円滑にすることができ、剥離不良を低減することができる。なお、金属スリーブの厚みが５０μｍ未満の場合には、弾性変形時に折れジワが生じやすく、またタッチロール製作時においても金属スリーブが折れやすく製作の歩留りが悪化することがあり、５００μｍを超えると、弾性変形しにくくなり厚みばらつきが大きくなることがある。
【００２８】
本発明により得られるフィルムは、フィルムの流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍｎｍ／５ｍｍ以下であるため、例えば該フィルムを延伸し、位相差フィルムを作製した場合、位相差むらが３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下の非常に位相差むらが少ない本発明により得られる位相差フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態並びに本発明の実施例及び比較例を挙げることにより、本発明をより詳細に説明する。
【００３０】
本発明のフィルムの製造方法では、押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと弾性表面を有するタッチロールとで挟圧しながらフィルムが製造される。この製造方法に用いられる製造装置を、図３に概略構成図で示す。なお、本発明に用いられる製造装置は、図３に略図的に示す装置に限定されるものではない。
【００３１】
図３に示すように、製造装置１では、押出機２のＴダイ２ａから溶融状態の熱可塑性樹脂がフィルム３の形状となるように押し出される。そして、弾性表面を有するタッチロール４と、冷却ロール５との間にフィルム３が供給され、両者の間で挟圧されつつ送り出され、冷却ロール５の表面で冷却され、フィルム３が製造されている。
【００３２】
なお、図３では、冷却ロール５の後段に、さらに第２，第３の冷却ロール６，７が配置されている。冷却ロールの数は、フィルム３の材料及び温度、厚み等に応じて適宜選択すればよい。
【００３３】
ところで、このようなタッチロール４及び冷却ロール５を用いたフィルムの製造方法自体は従来から用いられていたが、前述したように、この種の方法では、フィルム３の流れ方向において、一定間隔で厚みむらの大きな部分が生じがちであるという問題があった。本実施形態では、タッチロール４として、図１に示す内部構造を有するタッチロールを用いることにより、上記問題が解決される。
【００３４】
すなわち、図１に示すように、タッチロール４は、ロール軸８と、ロール軸８と一体に設けられた芯金ロール９とを有する。ロール軸８及び芯金ロール９は別材料で構成されていてもよく、同一材料で一体に構成されていてもよい。
【００３５】
本実施形態では、ロール軸８及び芯金ロール９は、Ｓ４５Ｃなどの鋼材により構成されている。もっとも、金属以外のセラミックスなどの耐熱性に優れた剛性材料によりロール
軸８及び芯金ロール９が構成されてもよい。
【００３６】
芯金ロール９は、その外表面が円筒曲面を有し、この外表面を被覆するようにゴム層１０が設けられている。すなわち、ゴム層１０は円筒状の形状を有する。本実施形態では、ゴム層１０は、放熱性に優れた放熱性シリコーンゴムからなる。この放熱性シリコーンゴムの熱伝導率は高い方が好ましく、本実施形態では、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。熱伝導率が高い場合、フィルムの製造に際し、フィルム側から与えられる熱を速やかに放散することができ、それによってタッチロール４からのフィルムの剥離を良好とすることができるとともに、ゴム層１０の劣化を抑制することができる。従って、上記熱伝導率は０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
【００３７】
なお、ゴム層１０は、熱伝導率に優れ、かつ熱による劣化が生じ難い限り、放熱性シリコーンゴム、すなわち熱加硫型シリコーンゴム以外の他のゴム弾性を有する材料で構成されてもよい。
【００３８】
また、上記ゴム層１０は、図２に示す第１，第２のゴムシート１１，１２を用いて形成されている。ゴムシート１１，１２を芯金ロール９の外表面に巻き付け、ゴムシート１１，１２の端縁１１ａ，１１ｂと、ゴムシート１２の端縁１２ａ，１２ｂとを突き合わせて継ぐことにより、ゴム層１０が形成されている。
【００３９】
ここで、ゴムシート１１の端縁１１ａ，１１ｂと、ゴムシート１２の端縁１２ａ，１２ｂとが突き合わされて形成される継ぎ目Ｘ，Ｙは、タッチロール４のロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されている。この傾斜角度θが１０度未満の場合、後述する実施例で裏付けられるように、得られるフィルムの厚みばらつきの大きな部分が一定の周期で生じ、厚みばらつきを低減することができなくなる。上記傾斜角度が４５度を超えた場合にも、同様に、厚みばらつきを小さくすることができなくなる。
【００４０】
好ましくは、上記傾斜角度θは１２〜３０度の範囲とすることが望ましく、それによって、より一層厚み精度に優れたフィルムを得ることができる。
【００４１】
上記のように、継ぎ目Ｘ，Ｙの延びる方向を、タッチロール４のロール軸方向に対して傾斜するために、矩形ではなく、平行四辺形のゴムシート１１，１２が用いられている。より具体的には、ゴムシート１１では、ゴム層１０のロール軸方向両端に位置する辺１１ｃ，１１ｄに対し、上記継ぎ目を形成する端縁１１ａ，１１ｂが上記傾斜角度に対応した角度となるように配置されている。ゴムシート１２においても、端縁１２ａ，１２ｂは、ロール軸方向両端に位置する辺１２ｃ，１２ｄに対して上記傾斜に応じた角度をなすように配置されている。
【００４２】
なお、本実施形態では、第１，第２のゴムシート１１，１２を用いたが、ゴム層１０を構成するゴムシートの数は２枚に限定されない。すなわち、１枚の平行四辺形状のゴムシートを芯金ロール９の外周面に巻き付け、１つの継ぎ目のみが形成されるようにしてゴム層１０を形成してもよい。さらに、ゴム層１０は、３枚以上のゴムシートを芯金ロール９の外周面に巻き付け、多くの継ぎ目が形成されるようにしてゴム層１０を形成してもよい。すなわち、本発明においては、１枚以上のゴムシートを用いてゴム層１０が形成され得る。
【００４３】
また、本実施形態では、第１，第２のゴムシートは、いずれも平行四辺形の形状を有していたが、本発明では、ゴム層を構成するゴムシートが複数枚の場合、平行四辺形以外の形状のゴムシートを含んでいてもよい。例えば、第１のゴムシート１１を、さらに端縁１１ｂを１つの斜辺とし、端縁１１ｂに対応した他方の斜辺を有する等脚台形のゴムシート
と、ゴムシート１１から上記等脚台形のゴムシートを除いた残りの部分のゴムシートとに分割した形状としてもよい。
【００４４】
なお、上記実施形態では、弾性層がゴム層１０により構成されていたが、本発明において用いられるタッチロールでは、弾性層は少なくとも１つのゴム層を有しておればよく、ゴム層１０以外に、他のゴム層を含む他の弾性層などが積層されていてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ゴム層１０の外周面に金属スリーブ１３が装着される。金属スリーブ１３は、例えばニッケルなどの金属により構成することができる。このような金属スリーブの厚みは、５０〜５００μｍの範囲であることが望ましい。厚みが５０μｍ未満では、金属スリーブが破断し易くなり、５００μｍを超えると、金属スリーブの厚みが厚くなりすぎて、外表面の弾性が損なわれることがある。より好ましくは、金属スリーブの厚みは１００〜３００μｍの範囲とすることが望ましい。
【００４６】
本実施形態では、図３に示した製造装置１を用いて、厚み精度に優れたフィルム３が得られるが、この場合、上記熱可塑性樹脂としては特に限定されない。好ましくは、熱可塑性樹脂として、ノルボルネン系樹脂が用いられる。ノルボルネン系樹脂を用いた場合、厚み精度及び光学特性に優れたフィルムを得ることが容易となる。
【００４７】
本実施形態では、上記のように、継ぎ目Ｘ，Ｙが、タッチロール４の軸方向に対して１０〜４５度の範囲で傾斜されているため、フィルム流れ方向において所定の間隔で厚みむらの大きい部分が生じることを抑制することができ、厚みばらつきを低減することができる。従って、上記実施形態及び本発明によれば、フィルムの厚みをｄμｍとしたときフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下の厚みむらの非常に少ないフィルムを得ることができる。
【００４８】
なお、上記のような厚みむらの少ないフィルムを得るには、製造に際しての上記タッチロールの外周面の回転振れ精度が高いことが望ましく、好ましくはこの回転振れ精度は１００μｍ以下とすることが望ましい。また、タッチロールの外周面の１周区間における部分的な振れの変化量の最大値が１５μｍ／２０度以下とすることが好ましい。
【００４９】
また、上記のように厚み精度に優れたフィルムを得るには、Ｔダイのリップ出口から冷却ロール５に対するフィルムの接点までの空間、すなわちエアギャップにおいて、フィルムのゆれによる厚みむらの発生を緩和するために、エアギャップを７０ｍｍ以下とすることが望ましい。また、Ｔダイ３のリップクリアランスは狭い方が好ましく、フィルム引き取り速度は遅い方が好ましく、樹脂の温度は低い方がフィルムに加えられる張力が増加するため、好ましい。樹脂温度は、金型の温度で制御されるが、樹脂のＴｇ＋１００℃〜Ｔｇ＋１３０℃の範囲とすることが望ましい。
【００５０】
さらに、クリーンルーム内で厚み精度に優れたフィルムを得るには、室内の気流によるフィルムの揺れを防止するために、室内の気圧変動を１Ｐａ以下、室内空調設備による給気を０．２ｍ／秒以下とすることが望ましい。
【００５１】
また、本発明に係るフィルムは、本発明の製造方法により得られるが、厚み精度に優れたフィルムであるため、光学的品質の均一性に優れている。従って、本発明によって得られるフィルムは、光学フィルムとして好適に用いられる。このような光学フィルムとしては、液晶表示装置用の位相差フィルム、偏光子保護フィルムなどが挙げられ、特に限定されるものではない。
【００５２】
位相差フィルムの製造に際しては、通常、熱可塑性樹脂フィルムの原反を、加熱炉中で
連続的に通過させつつ、縦方向または横方向に所定の張力を作用させ、延伸し、配向させた後冷却する。すなわち、延伸することにより、延伸方向に分子配向が起こり、これを冷却固定することでフィルムに位相差が発現するので、位相差フィルムが得られる。この場合、原反フィルムの厚み精度が不十分な場合、位相差むらの少ない位相差フィルムを得ることができない。しかしながら、本発明により得られるフィルムは、上記のように、厚み精度に優れているため、本発明によれば、位相差むらの少ない位相差フィルムを提供することができる。
【００５３】
上記のようにして得られたフィルムを少なくとも横一軸方向に延伸することにより、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差Ｒｎｍとしたときに、本発明では、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下の位相差フィルムを得ることができる。これは、上記フィルムの流れ方向の厚みむらが、延伸後の位相差フィルムの位相差むらに正比例的に反映するためである。
【００５４】
次に、具体的な実施例を挙げることにより本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
以下の実施例及び比較例では、熱可塑性ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製、商品名：ＺＥＯＮＯＲ１４２０、Ｔｇ＝１３５℃）を用意し、１１０℃の温度で３時間予備乾燥した。なお、このノルボルネン系樹脂の溶融粘度（流れ特性試験機（キャピログラフ）により測定）は、２５５℃においては２９９０Ｐａ・ｓ、２８０℃においては１５２０Ｐａ・ｓであった。次に、図３に概略構成を示した製造装置１を用い、上記ノルボルネン系樹脂からなるフィルムを押出成形により得た。なお、製造装置の具体的な仕様は以下の通りとした。
【００５６】
押出機２…単軸式押出機、口径＝１００ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２
Ｔダイ２ａ…有効幅１９００ｍｍ
冷却ロール５〜７…３本ロール方式となるように冷却ロール５〜７を用意した。各冷却ロールの外径＝３００ｍｍ、有効幅＝１８００ｍｍ
冷却ロール５〜７には、熱媒体循環加熱方式による温度調整機構が備えられたものを用い、熱媒体としてオイルを用いた。
【００５７】
タッチロール４…外径＝２００ｍｍ、有効幅＝１８００ｍｍ、ゴム層１０の材質＝放熱性シリコーンゴム(熱加硫型シリコーンゴム)、または常温加硫型シリコーンゴム、ゴム層１０の厚み＝５ｍｍ、ゴム硬度＝７０Ａまたは６０Ａ。
【００５８】
ゴム層１０における継ぎ目のタッチロール軸方向に対する傾斜角度＝０度、５度，１２度または２０度とされたものを用意した。なお、常温加硫型シリコーンゴムを用いたタッチロールでは、継ぎ目は設けなかった。これは、液状ゴムによる成形品によりゴム層が構成されていることによる。
【００５９】
金属スリーブ１３の材質＝ニッケル、金属スリーブ１３の厚み＝２５０μｍ
タッチロール４の回転振れ精度＝５０μｍ以下かつ５μｍ／２０度以下
なお、上記ゴム層１０の硬度は、タイプＡデュロメータ（テクロック社製、品番：ＧＳ−７１９Ｎ）により測定した値である。また、タッチロール回転振れ精度は、レーザー変位計システム、キーエンス社製、品番：ＬＫ０３５により測定した値である。
【００６０】
上記製造装置を用い、以下の押出成形条件でフィルムを製造した。
【００６１】
押出機からの押出速度＝１００ｋｇ／時間、Ｔダイの温度＝２８０℃、エアギャップ＝
６０ｍｍ、冷却ロール５〜７の温度＝１２０℃、タッチロール４の温度＝１００℃、フィルムの有効幅＝１６００ｍｍ。
【００６２】
（実施例１、２及び比較例１〜３）
タッチロールにおけるゴム層の継ぎ目のタッチロール軸方向に対する傾斜角度、タッチロールのゴム材質、熱伝導率、ゴム硬度及び金属スリーブの厚みを下記の表１に示すように設定し、下記の表１に示す押出成形条件及び空調条件により、実施例１，２及び比較例１〜３のフィルムの製造を試みた。しかしながら、比較例３では、タッチロールの温度が１２０℃以上となり、ロールからのフィルム剥離不良が生じたため、フィルムの製造を中止した。
【００６３】
（位相差フィルムの製造）
実施例１，２及び比較例１，２で得られたフィルムを横一軸で延伸し、位相差フィルムを得た。なお、延伸条件は、以下の通りである。
【００６４】
延伸方式＝テンタークリップ方式、延伸倍率＝２．０倍、延伸歪み速度（単位時間の延伸率）＝１４３％／分、フィルム予熱温度＝１５０℃、延伸に際してのフィルム温度＝１４５℃、延伸直後のフィルム温度＝１４０℃、フィルム冷却温度＝１００℃。
【００６５】
このようにして、実施例１，２及び比較例１，２で得られたフィルム並びに上記のようにして得られた位相差フィルムについて、以下の要領で評価した。結果を下記の表１に示した。
【００６６】
（延伸前フィルムの厚さの測定）
得られたフィルムについて、フィルム厚さ測定器（セイコーＥＭ社製、商品名：ミリトロン１２４０）により厚さを測定した。具体的には、フィルムの幅方向中央部について、流れ方向長さ１０００ｍｍ×幅５０ｍｍのサンプルを１０ｍｍおきに３点サンプリングし、流れ方向に１ｍｍ毎の測定を行い、平均値を求めた。
【００６７】
（厚みむらの測定）
上記の厚さ測定において、連続する６点間の厚さの最大値と最小値の差を各サンプルの全区間で求め、その平均値を厚みむらとした。
【００６８】
（延伸後の筋状のむらの評価）
上記のようにして得られた位相差フィルムを２００×３００ｍｍサイズの透明ガラスに貼り付け、白色蛍光ランプをバックライトとして偏光板を通して目視により筋状のむらの有無及びコントラストを評価した。筋状のむらが存在せず、ガラス面全体に均一な透過光が得られるものを合格、それ以外のものについては不合格とした。
【００６９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態の製造方法で用いられるタッチロールにおいて金属スリーブを除いた状態を示す斜視図、並びに該タッチロールの外観を示す斜視図。
【図２】図１に示したタッチロールのゴム層を形成するのに用いた第１，第２のゴムシートの平面図。
【図３】本発明の一実施形態でフィルムを製造するのに用意した製造装置の概略構成図。
【図４】従来の製造方法で用いられていたタッチロールを示す斜視図。
【図５】従来の製造方法で用いられていたタッチロールのゴム層の構造を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１…製造装置
２…押出機
２ａ…Ｔダイ
３…フィルム
４…タッチロール
５〜７…冷却ロール
８…ロール軸
９…芯金ロール
１０…ゴム層
１１，１２…ゴムシート
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…端縁
１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２ｄ…辺
１３…金属スリーブ
Ｘ，Ｙ…継ぎ目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと、筒状の弾性層を有するタッチロールとで挟圧しつつフィルムを製造する方法であって、
前記タッチロールは、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層を有し、該ゴム層は、少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぎ合わせることにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目が、タッチロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする、フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記タッチロールの前記ゴム層のＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して求められたデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載のフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１または２に記載のフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記タッチロールが、最外周に厚さ５０〜５００μｍの金属スリーブを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法により得られたフィルムであって、平均厚み（ｄμｍ）が２００μｍ以下の範囲にあり、かつフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする、フィルム。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂がノルボルネン系樹脂である、請求項５に記載のフィルム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のフィルムが少なくとも横一軸方向に延伸されてなる位相差フィルムであって、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差をＲｎｍとしたときに、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする、位相差フィルム。
【請求項１】
押出機に取り付けられたダイから溶融状態の熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出し、冷却ロールと、筒状の弾性層を有するタッチロールとで挟圧しつつフィルムを製造する方法であって、
前記タッチロールは、円筒状の弾性層として、少なくともゴム層を有し、該ゴム層は、少なくとも１枚のゴムシートの端縁同士を突き合わせて継ぎ合わせることにより円筒状とされており、該突き合わせによる継ぎ目が、タッチロール軸方向に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜されていることを特徴とする、フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記タッチロールの前記ゴム層のＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して求められたデュロメータ硬度が５０Ａ〜８０Ａの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載のフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ゴム層が放熱性シリコーンゴムからなり、その熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１または２に記載のフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記タッチロールが、最外周に厚さ５０〜５００μｍの金属スリーブを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法により得られたフィルムであって、平均厚み（ｄμｍ）が２００μｍ以下の範囲にあり、かつフィルム流れ方向の厚みむらが３．３×１０-3ｄμｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする、フィルム。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂がノルボルネン系樹脂である、請求項５に記載のフィルム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のフィルムが少なくとも横一軸方向に延伸されてなる位相差フィルムであって、延伸後の位相差フィルムの流れ方向の位相差むらが、平均位相差をＲｎｍとしたときに、３．３×１０-3Ｒｎｍ／５ｍｍ以下であることを特徴とする、位相差フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２４００９６（Ｐ２００６−２４００９６Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５９５８１（Ｐ２００５−５９５８１）
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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