位相差フィルムの製造方法
【課題】従来品よりもＲｅが高くＲｔｈが低い位相差フィルムを高速で製造する。
【解決手段】ドープを流延ドラム３２に流延して、この流延ドラム３２により流延膜３３を冷却して固化する。流延膜３３を溶媒が含まれた状態のフィルム１２として剥ぎ取る。剥ぎ取ったフィルム１２を第１乾燥室１９で乾燥する。第１乾燥室１９では、フィルム１２をバンド４６に連続的に接触させて、このバンド４６を介してローラ４３により加熱して乾燥させる。そして溶媒残留率が１２０重量％に達したらテンタ１８で拡幅し位相差フィルム１７とする。
【解決手段】ドープを流延ドラム３２に流延して、この流延ドラム３２により流延膜３３を冷却して固化する。流延膜３３を溶媒が含まれた状態のフィルム１２として剥ぎ取る。剥ぎ取ったフィルム１２を第１乾燥室１９で乾燥する。第１乾燥室１９では、フィルム１２をバンド４６に連続的に接触させて、このバンド４６を介してローラ４３により加熱して乾燥させる。そして溶媒残留率が１２０重量％に達したらテンタ１８で拡幅し位相差フィルム１７とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差フィルムは、液晶ディスプレイにおける液晶層の位相差と合わせることにより、液晶層を通過した後の楕円偏光を直線偏光に近い状態へ変換するものである。そして、液晶層の位相差は一律ではなく、様々である。そのために、用いる液晶層に応じて、組み合わせるべき位相差フィルムを選択する必要がある。
【０００３】
位相差フィルムとして用いられるポリマーフィルムには、様々なものがあり、例えば、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム等がある。これらのポリマーフィルムは、所定の方向に引っ張るという延伸工程を経て、位相差フィルムとされる。長尺のポリマーフィルムを延伸する場合には、例えば、ポリマーフィルムの側端部をクリップ等の保持手段により保持して、幅方向に張力を付与する。
【０００４】
延伸工程は、フィルムの製造過程で、あるいは製造された後に、実施される。ポリマーフィルムの製造方法としては、周知のように、溶融製膜方法と溶液製膜方法とがあり、溶融製膜方法は、ペレットや粉末等のポリマーを、加熱して溶融し、これを薄膜状に成形し、押出機から押し出されたポリマーフィルムを搬送しながら冷却する方法である。一方、溶液製膜方法では、ポリマーを溶剤に溶解してつくったドープを、流延支持体に流延して流延膜を形成し、この流延膜を流延支持体から剥がす。流延膜は溶媒が蒸発しきらないうちに流延支持体から剥がされ、搬送されながら乾燥される。
【０００５】
溶融製膜における製造過程で延伸工程を実施する場合には、押出機から押し出されたポリマーフィルムにつき延伸工程を実施する。溶液製膜における製造過程で延伸工程を実施する場合には、溶媒残留率が極めて小さくなった後に延伸工程を実施することが多い。例えば、流延支持体の流延膜を溶媒残留率が７０〜１６０質量％の範囲になるまで乾燥してからフィルムとして剥がし、溶媒残留率が１０〜５０質量％の範囲になるまでこのフィルムを乾燥してから延伸する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、延伸工程を、製造されたポリマーフィルムに関して実施する場合には、ロール状に巻かれたポリマーフィルムを送出手段により繰り出して、加熱下で延伸する。製造過程と製造後とのいずれで延伸する場合であっても、位相差フィルムとしての光学特性の観点からは、溶融製膜よりも溶液製膜の方が優れる。
【０００６】
そして、位相差フィルムは、液晶ディスプレイの急激な需要の伸びにより、増産傾向にある。しかし、製造設備を増やすには多大なコストと稼働開始までの時間とがかかることから、既存設備を使用しての増産が望まれる。溶液製膜では、流延膜を支持体上で乾燥することにより固化して剥ぎ取るという方法（以下、乾燥流延法と称する）と、流延膜を支持体上で冷却することにより固化して剥ぎ取るという方法（以下、冷却流延法と称する）とがあり、生産効率、すなわち単位時間あたりの生産量を比べると冷却流延法の方が優れる。そこで、乾燥流延に比べて溶媒残留率が高いフィルムを搬送する冷却流延法については、より高速での搬送の安定性を図るために、流延支持体から剥ぎ取ったフィルムをローラで搬送方向にテンションを加えながら搬送するとともに、剥ぎ取ってから２０秒間は３０〜８０℃の乾燥風で乾燥し、この後で延伸工程を実施するという方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１１２４５号公報
【特許文献２】特開平５−１８５４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では様々な液晶層が提案されてきており、最近では、面方向におけるレタデーションＲｅが従来品並みあるいは従来品よりも高く、厚み方向におけるレタデーション値Ｒｔｈが従来品よりも低い、という高Ｒｅかつ低Ｒｔｈの位相差フィルムが望まれる場合がある。例えば、Ｒｅが５０ｎｍ以上、かつＲｔｈが１２０ｎｍ以下である位相差フィルムや、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来の位相差フィルムよりも１に近い値である１．５以上２．５以下である位相差フィルムが望まれる場合がある。なお、ここで面方向とはすなわち、フィルムの厚み方向とは垂直な面の方向であり、ＲｅとＲｔｈとは周知のように下記の式（１）、（２）で表される。
Ｒｅ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
ここで、Ｎｘは位相差フィルムの面での遅相軸方向であるＸ軸における屈折率、Ｎｙは進相軸方向であるＹ軸における屈折率、Ｎｚは厚み方向であるＺ軸における屈折率であり、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）である。
【０００８】
Ｒｅを大きくするには、延伸工程でフィルムを幅方向に拡幅するように延伸する必要がある。しかし、冷却流延法では、上記のように生産速度を上げるには適した方法ではあるものの、延伸工程で幅方向にフィルムを引っ張るとＲｅのみならずＲｔｈもが高くなりやすいという傾向がある。そして、生産速度を上げるにつれて、流延支持体からの剥ぎ取り時における溶媒残留率が高くなってしまうことになり、剥ぎ取り時に付与すべき剥ぎ取り力がより強くなる。剥ぎ取り力は、フィルムの搬送方向にかかる力であるので、フィルムは搬送方向、すなわち長手方向に伸びることになる。また、このときの伸び率が大きくなればなるほどフィルムは自重でよりたるみやすくなるので、引用文献２のように搬送方向での張力をかけて、さらにその張力をより強くしなければならなくなる。このように剥ぎ取り時や剥ぎ取り直後の搬送時における搬送方向での張力付与は、フィルムの搬送方向にポリマーの分子を配向させてしまう。ポリマー分子の搬送方向における配向が大きいほど、延伸工程でのＲｔｈの上昇度はさらに大きなものとなってしまう。
【０００９】
また、特許文献１でも、延伸工程での幅方向における張力付与でＲｅを上げるに伴いＲｔｈも上昇してしまうという問題は冷却流延の場合と同じである。また、特許文献１の方法は、乾燥流延である以上は冷却流延ほどの生産速度のアップは望めない。
【００１０】
そこで、本発明では、上記問題に鑑み、Ｒｔｈが低く抑えられてＲｅが高い位相差フィルムを、高速で製造することができる位相差フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを、支持体上に流延ダイから連続的に流出して流延膜とし、この流延膜を前記支持体からフィルムとして剥ぎ取り、乾燥して拡幅することにより位相差フィルムとする位相差フィルムの製造方法において、周方向に回転し周面が冷却されたドラムを前記支持体として用いることにより、流延膜を冷却して固化し、ドラムからフィルムとして剥ぎ取るフィルム形成工程と、前記溶媒が蒸発して溶媒残留率が１２０重量％に達した後のフィルムの両側端部を保持手段により保持してフィルムを拡幅して位相差フィルムとする拡幅工程と、前記保持手段を有する拡幅装置の上流に備えられ、フィルムと連続的に接するような接触面を有し、接触面との接触によりフィルムを加熱する加熱手段により、拡幅工程に至るまでのフィルムを乾燥する接触乾燥工程と、を有することを特徴として構成されている。
【００１２】
上記の製造方法では、拡幅工程の拡幅開始時における前記フィルムの幅をＬ１、拡幅終了時における前記フィルムの幅をＬ２とするときに、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める拡幅率（単位；％）が１５％以上６０％以下の範囲であることが好ましい。前記ポリマーをセルロースアシレートとし、前記加熱手段によりフィルムの温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、Ｒｔｈが低く抑えられてＲｅが高い位相差フィルムを、高速で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施様態について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施様態に限定されるものではない。
【００１５】
ポリマーとしては、溶液製膜方法により位相差フィルムとすることができる公知のポリマーを用いることができる。ポリマーの中でもセルロースアシレートが好ましく、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（Ｉ）〜（III）の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（Ｉ）
０≦Ａ≦３．０・・・（II）
０≦Ｂ≦２．９・・・（III）
【００１６】
セルロースを構成しβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換された重合体（ポリマー）である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位および６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００１７】
ここで、グルコース単位の２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６とする。ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００１８】
アシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位のＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶解性が好ましいドープや、粘度が低く、ろ過性がよいドープを製造することができる。特に非塩素系有機溶媒を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。
【００１９】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００２０】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。
【００２１】
ドープには、レタデーション上昇剤を含ませることができる。レタデーション上昇剤は、特に限定されず、例えば、特開２００６−２３５４８３号公報の段落［００３０］〜［０１４２］に記載されるものを用いることができる。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤，光学異方性コントロール剤，染料，マット剤，剥離剤等の添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号公報の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００２２】
ドープを製造するための溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが例示される。なお、ここで、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散媒に分散して得られるポリマー溶液または分散液である。
【００２３】
セルロースアシレートの溶媒としては、これらの溶媒の中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンが最も好ましい。そして、ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度、フィルムの光学特性等の特性の観点から、炭素原子数１〜５のアルコールを一種ないし数種類を、ジクロロメタンに混合して用いることが好ましい。このとき、アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％であることが好ましく、５重量％〜２０重量％であることがより好ましい。アルコールの好ましい具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノール等が挙げられるが、中でも、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００２４】
環境に対する影響を最小限に抑えることを目的にした場合には、ジクロロメタンを用いずにドープを製造してもよい。この場合の溶媒としては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いることがある。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−及び−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。また、溶媒は、例えばアルコール性水酸基のような他の官能基を化学構造中に有するものであってもよい。
【００２５】
流延すべきドープの製造方法は特に限定されない。しかし、後述のように、本発明では、流延されたドープからなる流延膜を冷却により固化させて剥ぎ取るために、流延膜を乾燥して剥ぎ取る場合のドープよりも、セルロースアシレート等の固形分の濃度が高くなるように、ドープを製造することが好ましい。この方法としては、いわゆるフラッシュ濃縮法を用いることが好ましい。フラッシュ濃縮法とは、目的とする濃度よりも低い濃度のドープを一旦つくり、このドープ１１を公知のフラッシュ装置で吹き出させることにより溶媒の一部を蒸発させる方法である。
【００２６】
流延すべきドープは、セルロースアシレートの濃度が５重量％〜４０重量％であることが好ましく、１５重量％以上３０重量％以下の範囲とすることがより好ましく、１７重量％以上２５重量％以下の範囲とすることがさらに好ましい。
【００２７】
なお、ＴＡＣフィルムを得る溶液製膜法における素材、原料、添加剤の溶解方法、ろ過方法、脱泡、添加方法については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］段落が詳しく、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００２８】
［フィルム製造設備及び方法］
図１は位相差フィルムを製造するための溶液製膜設備１０を示す概略図である。ただし、本発明は、この溶液製膜設備１０に限定されるものではない。以下の説明では、ドープのポリマー成分としてセルロースアシレートを用いる場合を例として記載するが、他のポリマーを用いてもよい。溶液製膜設備１０には、ドープ１１を流延してセルロースアシレートフィルム（以下、単にフィルムと称する）１２とする流延室１３と、フィルム１２の両側端部を保持してフィルム１２を拡幅して位相差フィルム１７するテンタ１８と、テンタ１８に導入する前のフィルム１２につき乾燥をすすめる第１乾燥室１９と、位相差フィルム１７の両側端部を切り離す耳切装置２１と、位相差フィルム１７を複数のローラ２２に掛け渡して搬送しながら乾燥する第２乾燥室２３と、位相差フィルム１７を冷却するための冷却室２５と、位相差フィルム１７の帯電量を減らすための除電装置２６と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対２７と、位相差フィルム１７を巻き取る巻取室２８とが備えられる。
【００２９】
流延室１３には、案内されてきたドープ１１を連続的に流出する流延ダイ３１と、周面にドープ１１が流延されるように流延ダイ３１のドープ流出口に対向して備えられ、周方向に回転する支持体としての流延ドラム３２とを備える。
【００３０】
流延ダイ３１には、流延ドラム３２に向けて流出するドープ１１の温度が所定温度に保持されるように、流延ダイ３１の温度を制御する温度コントローラ（図示なし）が取り付けられる。流延ドラム３２は、駆動手段（図示せず）により回転する。周方向に回転する流延ドラム３２の上に流延ダイ３１から連続的にドープ１１を流出することにより、流延ドラム３２の周面でドープ１１が流延されて流延膜３３が形成される。
【００３１】
流延ドラム３２には、流延ドラム３２に所定の温度の伝熱媒体を供給して、流延ドラム３２の周面温度を制御する伝熱媒体循環装置３６が備えられる。流延ドラム３２の内部には、伝熱媒体の流路（図示せず）が形成されており、その流路中を、伝熱媒体が通過することにより、流延ドラム３２の周面の温度が所定の値に保持されるものとなっている。流延ドラム３２の表面温度は、溶媒の種類、固形成分の種類、ドープ１１の濃度等に応じて適宜設定する。流延ドラム３２は、回転速度むらが所定の回転速度の０．２％以内となるように高精度で回転できるものであることが好ましい。
【００３２】
流延ドラム３２の回転方向における流延ダイ３１の上流側には、空気を吸引する減圧チャンバ３７が備えられる。減圧チャンバ３７による空気の吸引により、ビードとして流出されたドープ１１の上流側のエリアを減圧して下流側のエリアよりも低い圧力にする。
【００３３】
流延室１３には、その内部温度を所定の値に保つための温調装置３８と、ドープ１１及び流延膜３３から蒸発した溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）４１とが設けられる。そして、凝縮液化した溶媒を回収するための回収装置４２が流延室１３の外部には設けられてある。
【００３４】
第１乾燥室１９には、フィルム１６の搬送方向に複数並ぶように配される複数のローラ４３と、これらのローラ４３に支持されてフィルム１６に連続的に接する無端のバンド４６と、ローラ４３の周面温度を制御することによりバンド４６を介してフィルム１６の温度を調節する温度コントローラ４７とが備えられる。複数のローラ４３のうち最も上流のひとつと最も下流のひとつとの少なくともいずれか一方は駆動ローラとされ、この駆動ローラの回転によりバンド４６が走行する。複数のローラ４３で決定されるバンド４６の走行路は、フィルム１２と連続的に接する接触区間と、接触終了からふたたび接触を開始するまでの非接触区間とからなり、バンド４６はこれらの接触区間と非接触区間とを循環走行する。すなわち、バンド４６の一方の面は接触区間でフィルム１２と連続的に接するようにフィルム１２の搬送方向に長く形成された接触面であり、バンド４６はこの接触面上にフィルム１２を載せて搬送するようにローラ４３で支持される。そして、この接触面との接触によりフィルム１２の温度が調整される。
【００３５】
テンタ１８には、フィルム１２の搬送方向に延び、温度調整された空気をフィルム１２に対して吹き出す送風ダクト５１が備えられる。この送風ダクト５１には、フィルム１２の幅方向に延びるスリットが形成されており、このスリットから空気が流出する。
【００３６】
耳切装置２１には、切り取られた位相差フィルム１７の側端部屑を細かく切断処理するためのクラッシャ５２が備えられる。
【００３７】
第２乾燥室２３には、位相差フィルム１７から蒸発して発生した溶媒、すなわち溶媒ガスを吸着して回収する吸着回収装置５３が取り付けられてある。第２乾燥室２３の下流には冷却室２５が設けられており、第２乾燥室２３と冷却室２５との間に位相差フィルム１７の含水量を調整するための調湿室（図示しない）がさらに設けられてもよい。除電装置２６は、除電バー等のいわゆる強制除電装置であり、位相差フィルム１７の帯電圧を所定の範囲となるように調整する。除電装置２６の位置は、冷却室２５の下流側に限定されない。ナーリング付与ローラ対２７は、位相差フィルム１７の両側端部にエンボス加工でナーリングを付与する。巻取室２８の内部には、位相差フィルム１７を巻き取るための巻取ロール５６と、その巻き取り時のテンションを制御するためのプレスローラ５７とが備えられている。
【００３８】
次に、溶液製膜設備１０により位相差フィルム１７を製造する方法の一例を説明する。ドープ１１は、伝熱媒体により冷却された流延ドラム３２に流延ダイ３１から流延される。流延時におけるドープ１１の温度は３０〜３５℃の範囲で一定、流延ドラム３２の表面温度は−１０〜１０℃の範囲で一定とされることが好ましい。流延室１３の温度は、温調装置３８により１０℃〜３０℃とされることが好ましい。なお、流延室１３の内部で蒸発した溶媒は回収装置４２により回収された後、再生させてドープ製造用の溶媒として再利用される。
【００３９】
流延ダイ３１から流延ドラム３２にかけては流延ビードが形成され、流延ドラム３２の上には流延膜３３が形成される。流延ビードの様態を安定させるために、このビードに関し上流側のエリアは、所定の圧力値となるように減圧チャンバ３７で制御される。ビードに関して上流側のエリアの圧力は、下流側のエリアよりも２０００Ｐａ〜１０Ｐａ低くすることが好ましい。なお、減圧チャンバ３７にジャケット（図示しない）を取り付けて、内部温度が所定の温度を保つようにすることが好ましい。この温度は、ドープの溶媒の凝縮点以上であることが好ましい。
【００４０】
流延膜３３を流延ドラム３２で冷却することによりゲル状にし、固化させる。そして、流延膜３３が自己支持性をもつようになったら、ドラム３２から剥ぎ取る。剥ぎ取りは、流延ドラム３２の下流側からフィルム１２を引っ張り、このフィルム１２が第１乾燥室１９のバンド４６に支持されることにより、なされる。剥ぎ取りは、流延膜３３の溶媒残留率の高低に関わらず、流延膜３３が搬送に十分な硬さとなっていれば行うことができる。このように、主に乾燥によるのではなく冷却により固化することにより、流延膜３３の剥ぎ取りのタイミングを早めることができるようになり、位相差フィルム１７の製造速度を６０ｍ／分以上１２０ｍ／分以下の範囲にまでアップさせることができる。
【００４１】
生産速度をアップさせるほど、剥ぎ取り時の溶媒残留率が高くなるので、冷却速度、すなわち単位時間あたりの温度下降度が大きくなるように冷却することが好ましい。溶媒残留率が３００％よりも高い場合には、流延膜３３を冷却しても搬送するに十分な硬さにするには難しいので、剥ぎ取り時における流延膜３３の溶媒の重量は、固形分の重量を１００％としたときに１８０％以上３２０％以下であることが好ましく、１９０％以上３１０％以下がより好ましく、２００％以上３００％以下がさらに好ましい。このように、本発明において溶媒残留率（単位；％）は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の重量をｘ、流延膜３３の重量をｙとするときに、｛ｘ／（ｙ−ｘ）｝×１００で求める値である。
【００４２】
溶媒を含んだ状態で流延ドラム３２から剥ぎ取られたフィルム１２は、第１乾燥室１９に案内されると、バンド４６と連続的に接触しながら下流へと搬送される。バンド４６は、複数のローラ４３に所定の温度となるように加熱される。そして、フィルム１２は加熱され、乾燥をすすめられる。剥ぎ取り時にはフィルム１２の長手方向、すなわち搬送方向に張力がかけられるものの、その後のフィルム１２はバンド４６に載せられて搬送されるので、バンド４６との接触の間は搬送方向における張力がほとんど付与されない。これにより、セルロースアシレートの分子が搬送方向に配向してしまうことが防止され、Ｒｔｈが高くならずに低く抑制される。そして、フィルム１２はバンド４６に接している間に乾燥が進められるので、テンタ１８での拡幅によるＲｔｈの上昇を抑えつつＲｅを高くすることができる。また、第１乾燥室１９で乾燥をすすめることにより、テンタ１８に導入した後のフィルム１２からの気化熱を小さく抑えることができるという効果もある。これにより、テンタ１８でフィルム１２を所定の温度に上げるために要する時間を短くすることができ、拡幅を迅速に開始することができるようになる。
【００４３】
ポリマーがセルロースアシレートである場合には、第１乾燥室１９におけるフィルム１２の乾燥は、フィルム１２の温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲となるようにバンド４６で加熱することにより実施することが好ましい。５０℃よりも低いと、ゲル状のフィルム１２が液状に変化した後に十分乾燥されず、フィルム１２がバンド４６から完全に剥ぎ取れない場合がある。また、１２０℃よりも高い場合には、フィルム１２からの溶媒の蒸発が急激に起きることがあり、場合によっては、フィルム１２が発泡してしまうことがある。第１乾燥室１９でフィルム１２を乾燥する場合の、フィルム１２のより好ましい温度範囲は５５℃以上１１５℃以下であり、さらに好ましくは６０℃以上１１０℃以下である。
【００４４】
そして、次工程であるテンタ１８での拡幅が１２０重量％になった後のフィルム１２に対して開始されるように、この第１乾燥室１９で乾燥を進める。したがって、テンタ１８での拡幅の開始時に溶媒残留率が１２０重量％に達することが確実であるならば、１２０重量％に達する前に第１乾燥室１９からテンタ１８へフィルム１２を案内してもよい。また、フィルム１２の溶媒残留率が１２０重量％に達してからもなお第１乾燥室１９で乾燥を続けてもよい。
【００４５】
なお、フィルム１２が下流に進むに従いフィルム１２の溶媒残留率は徐々に減る。そこで、下流に進むほどフィルム１２の温度が高くなるように、搬送路に並ぶローラ４３の設定温度を、徐々に高くすることが好ましい。これにより、フィルム１２の発泡を抑えながらもフィルム１２の乾燥がより効率的に進むことになる。
【００４６】
フィルム１２の両側部が、製品となる中央部よりも厚くて加熱により発泡の懸念がある場合には、両側部と中央部との温度を独立して制御することが好ましい。例えば、ローラ４３の長手方向において、バンド４６を介してフィルム１２の両側部に対向する両端部と、この各側部の間であってフィルム１２の製品部に対向する中央部とが、それぞれ温度コントローラ４７により独立に温度制御されるようにするとよい。そして、中央部よりも両側部を低い温度にすることにより、フィルム１２の両側部を中央部よりも低い温度にするとよい。
【００４７】
さらに、ローラ４３とローラ４３との各間であって、バンド４６の非接触面側のエリアには、バンド４６を加熱するための加熱板（図示無し）を、バンド４６と対向するように設けてもよい。加熱板は、フィルム１２の全幅域を加熱することができるように、バンド４６と対向する対向面が、フィルム１２と略同等の幅をもち、フィルム１２及びバンド４６の搬送方向に延びた矩形とされる。加熱板としては、バンド４６には非接触でバンド４６に向けて熱エネルギーを放出するものが好ましい。また、バンド４６の上方に、フィルム１２の露出面のエリアで乾燥空気を吹き出す送風ダクト（図示無し）を設けることにより、フィルム１２の乾燥をより促進させてもよい。この場合の乾燥空気の温度は５０℃以上１５０℃以下の範囲とすることが好ましい。
【００４８】
フィルム１２は、第１乾燥室１９から、搬送方向におけるポリマー分子の配向を抑えられた状態でテンタ１８に案内される。テンタ１８に送られたフィルム１２は、その両端部がピンにより保持されて、ピンの走行により搬送される。そしてフィルム１２は搬送されながらテンタ１８内に設けられた送風ダクト５１からの乾燥風により乾燥される。
【００４９】
テンタ１８では、フィルム１２の乾燥さらにすすめる。そして、乾燥をすすめる間に、フィルム１２を拡幅する。フィルム１２に対して幅方向に引っ張り、拡幅することにより、フィルム１２にＲｅを発現させて位相差フィルム１７とする。フィルム１２は第１乾燥室１９により搬送方向におけるポリマー分子の配向が抑制されているので、テンタ１８で拡幅されてもＲｔｈが従来の製造方法と比べて小さく抑えられている。したがって、得られる位相差フィルム１７は、Ｒｔｈが低く抑えられながらもＲｅが高いものとなる。さらに具体的には、以上のような第１乾燥室における搬送及び乾燥と、テンタ１８における拡幅とを実施することにより、Ｒｔｈが１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下に抑えられつつもＲｅが５０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である位相差フィルムや、Ｒｅが６０ｎｍ以上７０ｎｍ以下でありながらもＲｔｈが１０５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である位相差フィルム１７が得られる。あるいは、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来の位相差フィルムよりも１に近い１．５以上２．５以下であるような位相差フィルム１７が得られる。さらに、この方法は、フィルム１２及び位相差フィルム１７は従来よりも引き裂けにくくなる、という効果もある。
【００５０】
位相差フィルム１７は、テンタ１８での拡幅と所定の残留溶媒量までの乾燥とをされた後、その両側端部が耳切装置２１により切断除去される。切り離された両側端部はカッターブロワ（図示なし）によりクラッシャ５２に送られる。クラッシャ５２により、側端部は粉砕されてチップとなる。このチップはドープ製造用に再利用されるので、原料の有効利用を図ることができる。
【００５１】
一方、両側端部を切断除去された位相差フィルム１７は、第２乾燥室２３に送られて、さらに乾燥される。第２乾燥室２３では、位相差フィルム１７はローラ２２に巻き掛けられながら搬送される。第２乾燥室２３の内部温度は、特に限定されるものではないが、５０〜１６０℃とすることが好ましい。なお、第２乾燥室２３は、送風温度を変えるために、位相差フィルム１７の搬送方向で複数の区画に分割されていることがより好ましい。また、耳切装置２１と第２乾燥室２３との間に予備乾燥室（図示せず）を設けて位相差フィルム１７を予備乾燥すると、第２乾燥室２３で位相差フィルム１７の温度が急激に上昇することが防止されるので、第２乾燥室２３での位相差フィルム１７の形状変化を抑制することができる。
【００５２】
第２乾燥室２３で蒸発して発生した溶媒ガスは、吸着回収装置５３により吸着回収される。溶媒成分が除去された空気は、第２乾燥室２３の内部に乾燥風として再度送られる。
【００５３】
位相差フィルム１７は、冷却室２５で略室温にまで冷却される。そして、除電装置２６により、位相差フィルム１７の帯電圧が−３ｋＶ〜＋３ｋＶとされることが好ましい。さらに、位相差フィルム１７は、ナーリング付与ローラ対２７によりナーリングが両側端部に付与される。なお、ナーリングされた箇所の凹凸の高さは１μｍ〜２００μｍであることが好ましい。
【００５４】
位相差フィルム１７は、巻取室２８の巻取ロール５６で巻き取られる。プレスローラ５７で所望のテンションを位相差フィルム１７に付与しつつ巻き取ることが好ましい。なお、テンションは巻取開始時から終了時まで徐々に変化させることがより好ましく、これによりフィルムロールにおける過度な巻き締めを防止することができる。巻き取られる位相差フィルム１７の長さは１００ｍ以上とすることが好ましい。巻き取られる位相差フィルム１７の幅は６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることが好ましい。しかし、２５００ｍｍよりも幅が大きい場合でも本発明は適用される。また、本発明は、厚みが１５μｍ以上１００μｍ以下の薄い位相差フィルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００５５】
流延ダイ、減圧チャンバ、支持体などの構造、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取り方法から、溶媒回収方法、フィルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号公報の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記述されている。これらの記載は本発明に適用することができる。
【００５６】
図２は、テンタ１８の内部の概略図である。テンタ１８の内部には、フィルム１２の搬送路に沿って、フィルム１２の両側端部の位置に、多数のピン７１を有するピンプレート７２と、この多数のピンプレート７２が取り付けられた無端で走行するチェーン７３とチェーンの軌道を決定するレール７６と、乾燥装置５１（図１参照）とが備えられる。そして、レール７６にはシフト機構７７が備えられる。テンタ１８に送り込まれたフィルム１２は、所定の位置に達すると、両側端部にピン７１が差し込まれて保持される。シフト機構７７は、レール７６をフィルム１２の幅方向に移動させ、これによりチェーン７３は変位する。チェーン７３上のピンプレート７２は、フィルム１２を保持した状態でフィルム１２の幅方向に移動し、フィルム１２は幅方向に張力が付与される。
【００５７】
流延バンド３１から剥ぎ取った直後のフィルム１２は、多量の溶媒を含んでおり非常に不安定であるために、ローラで搬送するのが困難である他、クリップによる把持にも耐えることができない。そこで、本実施形態のように、ピン７１でフィルム１２の両側端部を突き刺すと、フィルム１２を安定的に保持して搬送することができる。
【００５８】
図３は、テンタ１８におけるフィルム１２の説明図である。矢線Ｙは、フィルム１２の搬送方向である。テンタ１８において、ピン７１（図２参照）によるフィルム１２の保持を開始する位置を第１位置Ｐ１、保持を解除する位置を第２位置Ｐ２とする。なお、テンタ１８の入口は第１位置Ｐ１よりも上流側、出口は第２位置よりも下流側にあるが、図３においては図示を略す。
【００５９】
第１乾燥室１９から案内されたフィルム１２からは、徐々に溶媒が蒸発し、溶媒残留率は、第１乾燥室１９による乾燥終了後よりもさらに低くなる。溶媒残留率が１２０重量％となる位置を第３位置Ｐ３とし、溶媒残留率が２５％となる位置を第４位置Ｐ４とする。
【００６０】
テンタ１８では、フィルム１２を矢線Ｘ１，Ｘ２で示す幅方向に張力を加える。そして、フィルム１２をピンで幅方向に拡げる。フィルム１２は、テンタ１８において、矢線Ｘ１，Ｘ２で示す幅方向に張力を加えずにいると、自重で弛んだり、溶媒の蒸発に伴い幅方向Ｘ１，Ｘ２に収縮したりする。そこで、弛みを防ぐ目的の他、本発明ではＲｅをより高く発現させるために、フィルム１２を幅方向Ｘ１，Ｘ２に張力を加える。張力は、フィルム１２の幅方向における中心に関して対称に、フィルム１２に付与されることが好ましい。分子配向の制御を、フィルム１２の幅方向で均等に行うためである。
【００６１】
張力を加えることにより、テンタ１８に入った時に幅Ｌ１（以後、第１幅と称する）であったフィルム１２の幅をＬ２（以後、第２幅と称する）に大きくする。この幅Ｌ２は、図３に示すようにこの後変わらないように保持されてもよいし、さらに保持の後に小さくしてもよい。第２幅Ｌ２を保持する場合も、第２幅Ｌ２から幅を小さくする場合もフィルム１２には幅方向Ｘ１，Ｘ２に張力が付与される。小さくする場合には、ピンで保持しない場合に自然に収縮するというフィルム１２の収縮力を利用して、この収縮力とピンによる張力とのバランスを調整することにより幅を制御する。以後の説明においては、幅を大きくする場合を「拡幅」と称する。なお、図３において符号ＫＬは、ピンで保持されるフィルム１２の保持対象部のうち、フィルム１２の幅方向における最も中央部側の位置を表し、第１幅Ｌ１、第２幅Ｌ２はいずれも両側の保持対象ラインＫＬ間の距離である。
【００６２】
第１幅Ｌ１を第２幅Ｌ２に拡幅し始める位置を第５位置Ｐ５、拡幅を終える位置を第６位置とする。前述の通り、拡幅は、溶媒残留率が１２０重量％に達した後に実施するので、第５位置Ｐ５は第３位置Ｐ３と同じまたは第３よりも下流側となる。なお、拡幅の終了のタイミングは特に限定されない。
【００６３】
さらに、第５位置Ｐ５から第６位置Ｐ６までの拡幅率は、１５％以上６０％以下とすることが好ましい。ここで、拡幅率（単位；％）は、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める値である。溶媒残留率が１２０％に達した後に上記拡幅率での拡幅を行うことにより、Ｒｔｈが１２０ｎｍ以下と低いにも関わらずＲｅが５０ｎｍ以上と高い位相差フィルム１２を得ることができる効果が高まる。なお、この効果は、長尺に作られたフィルムをロール状に一旦巻取り、このフィルムを後で巻きだして幅方向に延伸するといういわゆるオフライン延伸する場合であっても得られる。すなわち、後に幅方向に延伸すべきフィルムを長尺につくる際には、上記のような第１乾燥工程を実施することにより、テンタ１８での拡幅を実施せずとも、オフライン延伸すると、得られるフィルムは上記の実施形態で得られる位相差フィルム１７と同様のレタデーション特性を有するようになる。
【実施例１】
【００６４】
下記の処方のドープ１１をドープ製造設備１０によりつくった。
セルロースアシレート １００重量部
（置換度２．９４のセルローストリアセテート、粘度平均重合度３０５．６％、ジクロロメタン溶液６質量％の粘度 ３５０ｍＰａ・ｓ）
ジクロロメタン（溶媒の第１成分） ３９０重量部
メタノール（溶媒の第２成分） ６０重量部
レタデーション上昇剤 ７重量部
クエン酸エステル混合物（クエン酸、モノエチルエステル、ジエチルエステル、トリエチルエステル混合物） ０．００６重量部
微粒子（二酸化ケイ素（平均粒径１５ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．０５重量部
なお、レタデーション上昇剤としては、Ｎ−Ｎ’−ジ−ｍ−トルイル−Ｎ”−ｐ−メトキシフェニル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミンを用いた。
【００６５】
上記ドープを用いて、溶液製膜設備１０により厚み６５μｍの複数の位相差フィルム１７を製造した。各製造条件は、表１に示す。本発明は「実験１」〜「実験６」である。さらに、本発明に対する比較実験として、第１乾燥室１９を用いずにフィルムをつくった。すなわちこの比較実験は、流延ドラム３２から剥ぎ取ったフィルムを、第１乾燥室１９を経ずにテンタ１８に案内するものである。この比較実験については「比較実験１」として表１に記載する。フィルムの製造速度はいずれも６０ｍ／分、流延ドラム３２からの剥ぎ取り時における流延膜３３の溶媒残留率はいずれも２５０重量％とした。また、テンタ１８での拡幅率は４０％とした。表１中、各項目は以下を表す。
【００６６】
「第１乾燥室でのフィルム温度」・・・第１乾燥室１９におけるフィルム１２の温度（単位；℃）である。なお、比較実験１では第１乾燥室による乾燥を実施しないため「−」と記載する。
「Ｒｅ」・・・得られたフィルムのＲｅであり、搬送の向きをプラス（＋）として表す。
「Ｒｔｈ」・・・得られたフィルムのＲｔｈである。
【００６７】
【表１】
【００６８】
実験４では、第１乾燥室１９での乾燥速度が遅すぎてフィルム１２がバンド４６に密着してしまい、フィルム１２の剥げ残りがバンド４６にわずかに生じることがあったものの、Ｒｅ及びＲｔｈ／Ｒｅについては良好な結果が得られたが。そこで、フィルムの厚みが小さい場合や蒸発しやすい溶媒を用いる場合には、フィルムの温度を５０℃よりも低くしてもよい場合がある。また、実験６では、第１乾燥室１９でフィルムが発泡した箇所がわずかに確認されたものの、ＲｅとＲｔｈ／Ｒｅとは良好な結果であった。
【００６９】
本発明によると、Ｒｅが５０ｎｍ以上６０ｎｍ以下と高い値であってもＲｔｈが１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下に低く抑えられた位相差フィルム、あるいは、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来品よりも１に近い１．５以上２．５以下であるような位相差フィルムを、６０ｍ／分以上１２０ｍ／分以下という高速で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の概略図である。
【図２】テンタにおけるフィルムの保持状態を示す概略図である。
【図３】テンタにおけるフィルムの拡幅及び縮幅を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 溶液製膜設備
１７ 位相差フィルム
１８ テンタ
１９ 第１乾燥室
３１ 流延ダイ
３２ 流延ドラム
４６ バンド
４７ 温度コントローラ
７１ ピン
７７ シフト機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差フィルムは、液晶ディスプレイにおける液晶層の位相差と合わせることにより、液晶層を通過した後の楕円偏光を直線偏光に近い状態へ変換するものである。そして、液晶層の位相差は一律ではなく、様々である。そのために、用いる液晶層に応じて、組み合わせるべき位相差フィルムを選択する必要がある。
【０００３】
位相差フィルムとして用いられるポリマーフィルムには、様々なものがあり、例えば、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム等がある。これらのポリマーフィルムは、所定の方向に引っ張るという延伸工程を経て、位相差フィルムとされる。長尺のポリマーフィルムを延伸する場合には、例えば、ポリマーフィルムの側端部をクリップ等の保持手段により保持して、幅方向に張力を付与する。
【０００４】
延伸工程は、フィルムの製造過程で、あるいは製造された後に、実施される。ポリマーフィルムの製造方法としては、周知のように、溶融製膜方法と溶液製膜方法とがあり、溶融製膜方法は、ペレットや粉末等のポリマーを、加熱して溶融し、これを薄膜状に成形し、押出機から押し出されたポリマーフィルムを搬送しながら冷却する方法である。一方、溶液製膜方法では、ポリマーを溶剤に溶解してつくったドープを、流延支持体に流延して流延膜を形成し、この流延膜を流延支持体から剥がす。流延膜は溶媒が蒸発しきらないうちに流延支持体から剥がされ、搬送されながら乾燥される。
【０００５】
溶融製膜における製造過程で延伸工程を実施する場合には、押出機から押し出されたポリマーフィルムにつき延伸工程を実施する。溶液製膜における製造過程で延伸工程を実施する場合には、溶媒残留率が極めて小さくなった後に延伸工程を実施することが多い。例えば、流延支持体の流延膜を溶媒残留率が７０〜１６０質量％の範囲になるまで乾燥してからフィルムとして剥がし、溶媒残留率が１０〜５０質量％の範囲になるまでこのフィルムを乾燥してから延伸する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、延伸工程を、製造されたポリマーフィルムに関して実施する場合には、ロール状に巻かれたポリマーフィルムを送出手段により繰り出して、加熱下で延伸する。製造過程と製造後とのいずれで延伸する場合であっても、位相差フィルムとしての光学特性の観点からは、溶融製膜よりも溶液製膜の方が優れる。
【０００６】
そして、位相差フィルムは、液晶ディスプレイの急激な需要の伸びにより、増産傾向にある。しかし、製造設備を増やすには多大なコストと稼働開始までの時間とがかかることから、既存設備を使用しての増産が望まれる。溶液製膜では、流延膜を支持体上で乾燥することにより固化して剥ぎ取るという方法（以下、乾燥流延法と称する）と、流延膜を支持体上で冷却することにより固化して剥ぎ取るという方法（以下、冷却流延法と称する）とがあり、生産効率、すなわち単位時間あたりの生産量を比べると冷却流延法の方が優れる。そこで、乾燥流延に比べて溶媒残留率が高いフィルムを搬送する冷却流延法については、より高速での搬送の安定性を図るために、流延支持体から剥ぎ取ったフィルムをローラで搬送方向にテンションを加えながら搬送するとともに、剥ぎ取ってから２０秒間は３０〜８０℃の乾燥風で乾燥し、この後で延伸工程を実施するという方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１１２４５号公報
【特許文献２】特開平５−１８５４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では様々な液晶層が提案されてきており、最近では、面方向におけるレタデーションＲｅが従来品並みあるいは従来品よりも高く、厚み方向におけるレタデーション値Ｒｔｈが従来品よりも低い、という高Ｒｅかつ低Ｒｔｈの位相差フィルムが望まれる場合がある。例えば、Ｒｅが５０ｎｍ以上、かつＲｔｈが１２０ｎｍ以下である位相差フィルムや、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来の位相差フィルムよりも１に近い値である１．５以上２．５以下である位相差フィルムが望まれる場合がある。なお、ここで面方向とはすなわち、フィルムの厚み方向とは垂直な面の方向であり、ＲｅとＲｔｈとは周知のように下記の式（１）、（２）で表される。
Ｒｅ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
ここで、Ｎｘは位相差フィルムの面での遅相軸方向であるＸ軸における屈折率、Ｎｙは進相軸方向であるＹ軸における屈折率、Ｎｚは厚み方向であるＺ軸における屈折率であり、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）である。
【０００８】
Ｒｅを大きくするには、延伸工程でフィルムを幅方向に拡幅するように延伸する必要がある。しかし、冷却流延法では、上記のように生産速度を上げるには適した方法ではあるものの、延伸工程で幅方向にフィルムを引っ張るとＲｅのみならずＲｔｈもが高くなりやすいという傾向がある。そして、生産速度を上げるにつれて、流延支持体からの剥ぎ取り時における溶媒残留率が高くなってしまうことになり、剥ぎ取り時に付与すべき剥ぎ取り力がより強くなる。剥ぎ取り力は、フィルムの搬送方向にかかる力であるので、フィルムは搬送方向、すなわち長手方向に伸びることになる。また、このときの伸び率が大きくなればなるほどフィルムは自重でよりたるみやすくなるので、引用文献２のように搬送方向での張力をかけて、さらにその張力をより強くしなければならなくなる。このように剥ぎ取り時や剥ぎ取り直後の搬送時における搬送方向での張力付与は、フィルムの搬送方向にポリマーの分子を配向させてしまう。ポリマー分子の搬送方向における配向が大きいほど、延伸工程でのＲｔｈの上昇度はさらに大きなものとなってしまう。
【０００９】
また、特許文献１でも、延伸工程での幅方向における張力付与でＲｅを上げるに伴いＲｔｈも上昇してしまうという問題は冷却流延の場合と同じである。また、特許文献１の方法は、乾燥流延である以上は冷却流延ほどの生産速度のアップは望めない。
【００１０】
そこで、本発明では、上記問題に鑑み、Ｒｔｈが低く抑えられてＲｅが高い位相差フィルムを、高速で製造することができる位相差フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを、支持体上に流延ダイから連続的に流出して流延膜とし、この流延膜を前記支持体からフィルムとして剥ぎ取り、乾燥して拡幅することにより位相差フィルムとする位相差フィルムの製造方法において、周方向に回転し周面が冷却されたドラムを前記支持体として用いることにより、流延膜を冷却して固化し、ドラムからフィルムとして剥ぎ取るフィルム形成工程と、前記溶媒が蒸発して溶媒残留率が１２０重量％に達した後のフィルムの両側端部を保持手段により保持してフィルムを拡幅して位相差フィルムとする拡幅工程と、前記保持手段を有する拡幅装置の上流に備えられ、フィルムと連続的に接するような接触面を有し、接触面との接触によりフィルムを加熱する加熱手段により、拡幅工程に至るまでのフィルムを乾燥する接触乾燥工程と、を有することを特徴として構成されている。
【００１２】
上記の製造方法では、拡幅工程の拡幅開始時における前記フィルムの幅をＬ１、拡幅終了時における前記フィルムの幅をＬ２とするときに、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める拡幅率（単位；％）が１５％以上６０％以下の範囲であることが好ましい。前記ポリマーをセルロースアシレートとし、前記加熱手段によりフィルムの温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、Ｒｔｈが低く抑えられてＲｅが高い位相差フィルムを、高速で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施様態について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施様態に限定されるものではない。
【００１５】
ポリマーとしては、溶液製膜方法により位相差フィルムとすることができる公知のポリマーを用いることができる。ポリマーの中でもセルロースアシレートが好ましく、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（Ｉ）〜（III）の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（Ｉ）
０≦Ａ≦３．０・・・（II）
０≦Ｂ≦２．９・・・（III）
【００１６】
セルロースを構成しβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換された重合体（ポリマー）である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位および６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００１７】
ここで、グルコース単位の２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６とする。ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００１８】
アシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位のＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶解性が好ましいドープや、粘度が低く、ろ過性がよいドープを製造することができる。特に非塩素系有機溶媒を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。
【００１９】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００２０】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。
【００２１】
ドープには、レタデーション上昇剤を含ませることができる。レタデーション上昇剤は、特に限定されず、例えば、特開２００６−２３５４８３号公報の段落［００３０］〜［０１４２］に記載されるものを用いることができる。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤，光学異方性コントロール剤，染料，マット剤，剥離剤等の添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号公報の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００２２】
ドープを製造するための溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが例示される。なお、ここで、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散媒に分散して得られるポリマー溶液または分散液である。
【００２３】
セルロースアシレートの溶媒としては、これらの溶媒の中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンが最も好ましい。そして、ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度、フィルムの光学特性等の特性の観点から、炭素原子数１〜５のアルコールを一種ないし数種類を、ジクロロメタンに混合して用いることが好ましい。このとき、アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％であることが好ましく、５重量％〜２０重量％であることがより好ましい。アルコールの好ましい具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノール等が挙げられるが、中でも、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００２４】
環境に対する影響を最小限に抑えることを目的にした場合には、ジクロロメタンを用いずにドープを製造してもよい。この場合の溶媒としては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いることがある。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−及び−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。また、溶媒は、例えばアルコール性水酸基のような他の官能基を化学構造中に有するものであってもよい。
【００２５】
流延すべきドープの製造方法は特に限定されない。しかし、後述のように、本発明では、流延されたドープからなる流延膜を冷却により固化させて剥ぎ取るために、流延膜を乾燥して剥ぎ取る場合のドープよりも、セルロースアシレート等の固形分の濃度が高くなるように、ドープを製造することが好ましい。この方法としては、いわゆるフラッシュ濃縮法を用いることが好ましい。フラッシュ濃縮法とは、目的とする濃度よりも低い濃度のドープを一旦つくり、このドープ１１を公知のフラッシュ装置で吹き出させることにより溶媒の一部を蒸発させる方法である。
【００２６】
流延すべきドープは、セルロースアシレートの濃度が５重量％〜４０重量％であることが好ましく、１５重量％以上３０重量％以下の範囲とすることがより好ましく、１７重量％以上２５重量％以下の範囲とすることがさらに好ましい。
【００２７】
なお、ＴＡＣフィルムを得る溶液製膜法における素材、原料、添加剤の溶解方法、ろ過方法、脱泡、添加方法については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］段落が詳しく、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００２８】
［フィルム製造設備及び方法］
図１は位相差フィルムを製造するための溶液製膜設備１０を示す概略図である。ただし、本発明は、この溶液製膜設備１０に限定されるものではない。以下の説明では、ドープのポリマー成分としてセルロースアシレートを用いる場合を例として記載するが、他のポリマーを用いてもよい。溶液製膜設備１０には、ドープ１１を流延してセルロースアシレートフィルム（以下、単にフィルムと称する）１２とする流延室１３と、フィルム１２の両側端部を保持してフィルム１２を拡幅して位相差フィルム１７するテンタ１８と、テンタ１８に導入する前のフィルム１２につき乾燥をすすめる第１乾燥室１９と、位相差フィルム１７の両側端部を切り離す耳切装置２１と、位相差フィルム１７を複数のローラ２２に掛け渡して搬送しながら乾燥する第２乾燥室２３と、位相差フィルム１７を冷却するための冷却室２５と、位相差フィルム１７の帯電量を減らすための除電装置２６と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対２７と、位相差フィルム１７を巻き取る巻取室２８とが備えられる。
【００２９】
流延室１３には、案内されてきたドープ１１を連続的に流出する流延ダイ３１と、周面にドープ１１が流延されるように流延ダイ３１のドープ流出口に対向して備えられ、周方向に回転する支持体としての流延ドラム３２とを備える。
【００３０】
流延ダイ３１には、流延ドラム３２に向けて流出するドープ１１の温度が所定温度に保持されるように、流延ダイ３１の温度を制御する温度コントローラ（図示なし）が取り付けられる。流延ドラム３２は、駆動手段（図示せず）により回転する。周方向に回転する流延ドラム３２の上に流延ダイ３１から連続的にドープ１１を流出することにより、流延ドラム３２の周面でドープ１１が流延されて流延膜３３が形成される。
【００３１】
流延ドラム３２には、流延ドラム３２に所定の温度の伝熱媒体を供給して、流延ドラム３２の周面温度を制御する伝熱媒体循環装置３６が備えられる。流延ドラム３２の内部には、伝熱媒体の流路（図示せず）が形成されており、その流路中を、伝熱媒体が通過することにより、流延ドラム３２の周面の温度が所定の値に保持されるものとなっている。流延ドラム３２の表面温度は、溶媒の種類、固形成分の種類、ドープ１１の濃度等に応じて適宜設定する。流延ドラム３２は、回転速度むらが所定の回転速度の０．２％以内となるように高精度で回転できるものであることが好ましい。
【００３２】
流延ドラム３２の回転方向における流延ダイ３１の上流側には、空気を吸引する減圧チャンバ３７が備えられる。減圧チャンバ３７による空気の吸引により、ビードとして流出されたドープ１１の上流側のエリアを減圧して下流側のエリアよりも低い圧力にする。
【００３３】
流延室１３には、その内部温度を所定の値に保つための温調装置３８と、ドープ１１及び流延膜３３から蒸発した溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）４１とが設けられる。そして、凝縮液化した溶媒を回収するための回収装置４２が流延室１３の外部には設けられてある。
【００３４】
第１乾燥室１９には、フィルム１６の搬送方向に複数並ぶように配される複数のローラ４３と、これらのローラ４３に支持されてフィルム１６に連続的に接する無端のバンド４６と、ローラ４３の周面温度を制御することによりバンド４６を介してフィルム１６の温度を調節する温度コントローラ４７とが備えられる。複数のローラ４３のうち最も上流のひとつと最も下流のひとつとの少なくともいずれか一方は駆動ローラとされ、この駆動ローラの回転によりバンド４６が走行する。複数のローラ４３で決定されるバンド４６の走行路は、フィルム１２と連続的に接する接触区間と、接触終了からふたたび接触を開始するまでの非接触区間とからなり、バンド４６はこれらの接触区間と非接触区間とを循環走行する。すなわち、バンド４６の一方の面は接触区間でフィルム１２と連続的に接するようにフィルム１２の搬送方向に長く形成された接触面であり、バンド４６はこの接触面上にフィルム１２を載せて搬送するようにローラ４３で支持される。そして、この接触面との接触によりフィルム１２の温度が調整される。
【００３５】
テンタ１８には、フィルム１２の搬送方向に延び、温度調整された空気をフィルム１２に対して吹き出す送風ダクト５１が備えられる。この送風ダクト５１には、フィルム１２の幅方向に延びるスリットが形成されており、このスリットから空気が流出する。
【００３６】
耳切装置２１には、切り取られた位相差フィルム１７の側端部屑を細かく切断処理するためのクラッシャ５２が備えられる。
【００３７】
第２乾燥室２３には、位相差フィルム１７から蒸発して発生した溶媒、すなわち溶媒ガスを吸着して回収する吸着回収装置５３が取り付けられてある。第２乾燥室２３の下流には冷却室２５が設けられており、第２乾燥室２３と冷却室２５との間に位相差フィルム１７の含水量を調整するための調湿室（図示しない）がさらに設けられてもよい。除電装置２６は、除電バー等のいわゆる強制除電装置であり、位相差フィルム１７の帯電圧を所定の範囲となるように調整する。除電装置２６の位置は、冷却室２５の下流側に限定されない。ナーリング付与ローラ対２７は、位相差フィルム１７の両側端部にエンボス加工でナーリングを付与する。巻取室２８の内部には、位相差フィルム１７を巻き取るための巻取ロール５６と、その巻き取り時のテンションを制御するためのプレスローラ５７とが備えられている。
【００３８】
次に、溶液製膜設備１０により位相差フィルム１７を製造する方法の一例を説明する。ドープ１１は、伝熱媒体により冷却された流延ドラム３２に流延ダイ３１から流延される。流延時におけるドープ１１の温度は３０〜３５℃の範囲で一定、流延ドラム３２の表面温度は−１０〜１０℃の範囲で一定とされることが好ましい。流延室１３の温度は、温調装置３８により１０℃〜３０℃とされることが好ましい。なお、流延室１３の内部で蒸発した溶媒は回収装置４２により回収された後、再生させてドープ製造用の溶媒として再利用される。
【００３９】
流延ダイ３１から流延ドラム３２にかけては流延ビードが形成され、流延ドラム３２の上には流延膜３３が形成される。流延ビードの様態を安定させるために、このビードに関し上流側のエリアは、所定の圧力値となるように減圧チャンバ３７で制御される。ビードに関して上流側のエリアの圧力は、下流側のエリアよりも２０００Ｐａ〜１０Ｐａ低くすることが好ましい。なお、減圧チャンバ３７にジャケット（図示しない）を取り付けて、内部温度が所定の温度を保つようにすることが好ましい。この温度は、ドープの溶媒の凝縮点以上であることが好ましい。
【００４０】
流延膜３３を流延ドラム３２で冷却することによりゲル状にし、固化させる。そして、流延膜３３が自己支持性をもつようになったら、ドラム３２から剥ぎ取る。剥ぎ取りは、流延ドラム３２の下流側からフィルム１２を引っ張り、このフィルム１２が第１乾燥室１９のバンド４６に支持されることにより、なされる。剥ぎ取りは、流延膜３３の溶媒残留率の高低に関わらず、流延膜３３が搬送に十分な硬さとなっていれば行うことができる。このように、主に乾燥によるのではなく冷却により固化することにより、流延膜３３の剥ぎ取りのタイミングを早めることができるようになり、位相差フィルム１７の製造速度を６０ｍ／分以上１２０ｍ／分以下の範囲にまでアップさせることができる。
【００４１】
生産速度をアップさせるほど、剥ぎ取り時の溶媒残留率が高くなるので、冷却速度、すなわち単位時間あたりの温度下降度が大きくなるように冷却することが好ましい。溶媒残留率が３００％よりも高い場合には、流延膜３３を冷却しても搬送するに十分な硬さにするには難しいので、剥ぎ取り時における流延膜３３の溶媒の重量は、固形分の重量を１００％としたときに１８０％以上３２０％以下であることが好ましく、１９０％以上３１０％以下がより好ましく、２００％以上３００％以下がさらに好ましい。このように、本発明において溶媒残留率（単位；％）は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の重量をｘ、流延膜３３の重量をｙとするときに、｛ｘ／（ｙ−ｘ）｝×１００で求める値である。
【００４２】
溶媒を含んだ状態で流延ドラム３２から剥ぎ取られたフィルム１２は、第１乾燥室１９に案内されると、バンド４６と連続的に接触しながら下流へと搬送される。バンド４６は、複数のローラ４３に所定の温度となるように加熱される。そして、フィルム１２は加熱され、乾燥をすすめられる。剥ぎ取り時にはフィルム１２の長手方向、すなわち搬送方向に張力がかけられるものの、その後のフィルム１２はバンド４６に載せられて搬送されるので、バンド４６との接触の間は搬送方向における張力がほとんど付与されない。これにより、セルロースアシレートの分子が搬送方向に配向してしまうことが防止され、Ｒｔｈが高くならずに低く抑制される。そして、フィルム１２はバンド４６に接している間に乾燥が進められるので、テンタ１８での拡幅によるＲｔｈの上昇を抑えつつＲｅを高くすることができる。また、第１乾燥室１９で乾燥をすすめることにより、テンタ１８に導入した後のフィルム１２からの気化熱を小さく抑えることができるという効果もある。これにより、テンタ１８でフィルム１２を所定の温度に上げるために要する時間を短くすることができ、拡幅を迅速に開始することができるようになる。
【００４３】
ポリマーがセルロースアシレートである場合には、第１乾燥室１９におけるフィルム１２の乾燥は、フィルム１２の温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲となるようにバンド４６で加熱することにより実施することが好ましい。５０℃よりも低いと、ゲル状のフィルム１２が液状に変化した後に十分乾燥されず、フィルム１２がバンド４６から完全に剥ぎ取れない場合がある。また、１２０℃よりも高い場合には、フィルム１２からの溶媒の蒸発が急激に起きることがあり、場合によっては、フィルム１２が発泡してしまうことがある。第１乾燥室１９でフィルム１２を乾燥する場合の、フィルム１２のより好ましい温度範囲は５５℃以上１１５℃以下であり、さらに好ましくは６０℃以上１１０℃以下である。
【００４４】
そして、次工程であるテンタ１８での拡幅が１２０重量％になった後のフィルム１２に対して開始されるように、この第１乾燥室１９で乾燥を進める。したがって、テンタ１８での拡幅の開始時に溶媒残留率が１２０重量％に達することが確実であるならば、１２０重量％に達する前に第１乾燥室１９からテンタ１８へフィルム１２を案内してもよい。また、フィルム１２の溶媒残留率が１２０重量％に達してからもなお第１乾燥室１９で乾燥を続けてもよい。
【００４５】
なお、フィルム１２が下流に進むに従いフィルム１２の溶媒残留率は徐々に減る。そこで、下流に進むほどフィルム１２の温度が高くなるように、搬送路に並ぶローラ４３の設定温度を、徐々に高くすることが好ましい。これにより、フィルム１２の発泡を抑えながらもフィルム１２の乾燥がより効率的に進むことになる。
【００４６】
フィルム１２の両側部が、製品となる中央部よりも厚くて加熱により発泡の懸念がある場合には、両側部と中央部との温度を独立して制御することが好ましい。例えば、ローラ４３の長手方向において、バンド４６を介してフィルム１２の両側部に対向する両端部と、この各側部の間であってフィルム１２の製品部に対向する中央部とが、それぞれ温度コントローラ４７により独立に温度制御されるようにするとよい。そして、中央部よりも両側部を低い温度にすることにより、フィルム１２の両側部を中央部よりも低い温度にするとよい。
【００４７】
さらに、ローラ４３とローラ４３との各間であって、バンド４６の非接触面側のエリアには、バンド４６を加熱するための加熱板（図示無し）を、バンド４６と対向するように設けてもよい。加熱板は、フィルム１２の全幅域を加熱することができるように、バンド４６と対向する対向面が、フィルム１２と略同等の幅をもち、フィルム１２及びバンド４６の搬送方向に延びた矩形とされる。加熱板としては、バンド４６には非接触でバンド４６に向けて熱エネルギーを放出するものが好ましい。また、バンド４６の上方に、フィルム１２の露出面のエリアで乾燥空気を吹き出す送風ダクト（図示無し）を設けることにより、フィルム１２の乾燥をより促進させてもよい。この場合の乾燥空気の温度は５０℃以上１５０℃以下の範囲とすることが好ましい。
【００４８】
フィルム１２は、第１乾燥室１９から、搬送方向におけるポリマー分子の配向を抑えられた状態でテンタ１８に案内される。テンタ１８に送られたフィルム１２は、その両端部がピンにより保持されて、ピンの走行により搬送される。そしてフィルム１２は搬送されながらテンタ１８内に設けられた送風ダクト５１からの乾燥風により乾燥される。
【００４９】
テンタ１８では、フィルム１２の乾燥さらにすすめる。そして、乾燥をすすめる間に、フィルム１２を拡幅する。フィルム１２に対して幅方向に引っ張り、拡幅することにより、フィルム１２にＲｅを発現させて位相差フィルム１７とする。フィルム１２は第１乾燥室１９により搬送方向におけるポリマー分子の配向が抑制されているので、テンタ１８で拡幅されてもＲｔｈが従来の製造方法と比べて小さく抑えられている。したがって、得られる位相差フィルム１７は、Ｒｔｈが低く抑えられながらもＲｅが高いものとなる。さらに具体的には、以上のような第１乾燥室における搬送及び乾燥と、テンタ１８における拡幅とを実施することにより、Ｒｔｈが１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下に抑えられつつもＲｅが５０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である位相差フィルムや、Ｒｅが６０ｎｍ以上７０ｎｍ以下でありながらもＲｔｈが１０５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である位相差フィルム１７が得られる。あるいは、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来の位相差フィルムよりも１に近い１．５以上２．５以下であるような位相差フィルム１７が得られる。さらに、この方法は、フィルム１２及び位相差フィルム１７は従来よりも引き裂けにくくなる、という効果もある。
【００５０】
位相差フィルム１７は、テンタ１８での拡幅と所定の残留溶媒量までの乾燥とをされた後、その両側端部が耳切装置２１により切断除去される。切り離された両側端部はカッターブロワ（図示なし）によりクラッシャ５２に送られる。クラッシャ５２により、側端部は粉砕されてチップとなる。このチップはドープ製造用に再利用されるので、原料の有効利用を図ることができる。
【００５１】
一方、両側端部を切断除去された位相差フィルム１７は、第２乾燥室２３に送られて、さらに乾燥される。第２乾燥室２３では、位相差フィルム１７はローラ２２に巻き掛けられながら搬送される。第２乾燥室２３の内部温度は、特に限定されるものではないが、５０〜１６０℃とすることが好ましい。なお、第２乾燥室２３は、送風温度を変えるために、位相差フィルム１７の搬送方向で複数の区画に分割されていることがより好ましい。また、耳切装置２１と第２乾燥室２３との間に予備乾燥室（図示せず）を設けて位相差フィルム１７を予備乾燥すると、第２乾燥室２３で位相差フィルム１７の温度が急激に上昇することが防止されるので、第２乾燥室２３での位相差フィルム１７の形状変化を抑制することができる。
【００５２】
第２乾燥室２３で蒸発して発生した溶媒ガスは、吸着回収装置５３により吸着回収される。溶媒成分が除去された空気は、第２乾燥室２３の内部に乾燥風として再度送られる。
【００５３】
位相差フィルム１７は、冷却室２５で略室温にまで冷却される。そして、除電装置２６により、位相差フィルム１７の帯電圧が−３ｋＶ〜＋３ｋＶとされることが好ましい。さらに、位相差フィルム１７は、ナーリング付与ローラ対２７によりナーリングが両側端部に付与される。なお、ナーリングされた箇所の凹凸の高さは１μｍ〜２００μｍであることが好ましい。
【００５４】
位相差フィルム１７は、巻取室２８の巻取ロール５６で巻き取られる。プレスローラ５７で所望のテンションを位相差フィルム１７に付与しつつ巻き取ることが好ましい。なお、テンションは巻取開始時から終了時まで徐々に変化させることがより好ましく、これによりフィルムロールにおける過度な巻き締めを防止することができる。巻き取られる位相差フィルム１７の長さは１００ｍ以上とすることが好ましい。巻き取られる位相差フィルム１７の幅は６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることが好ましい。しかし、２５００ｍｍよりも幅が大きい場合でも本発明は適用される。また、本発明は、厚みが１５μｍ以上１００μｍ以下の薄い位相差フィルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００５５】
流延ダイ、減圧チャンバ、支持体などの構造、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取り方法から、溶媒回収方法、フィルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号公報の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記述されている。これらの記載は本発明に適用することができる。
【００５６】
図２は、テンタ１８の内部の概略図である。テンタ１８の内部には、フィルム１２の搬送路に沿って、フィルム１２の両側端部の位置に、多数のピン７１を有するピンプレート７２と、この多数のピンプレート７２が取り付けられた無端で走行するチェーン７３とチェーンの軌道を決定するレール７６と、乾燥装置５１（図１参照）とが備えられる。そして、レール７６にはシフト機構７７が備えられる。テンタ１８に送り込まれたフィルム１２は、所定の位置に達すると、両側端部にピン７１が差し込まれて保持される。シフト機構７７は、レール７６をフィルム１２の幅方向に移動させ、これによりチェーン７３は変位する。チェーン７３上のピンプレート７２は、フィルム１２を保持した状態でフィルム１２の幅方向に移動し、フィルム１２は幅方向に張力が付与される。
【００５７】
流延バンド３１から剥ぎ取った直後のフィルム１２は、多量の溶媒を含んでおり非常に不安定であるために、ローラで搬送するのが困難である他、クリップによる把持にも耐えることができない。そこで、本実施形態のように、ピン７１でフィルム１２の両側端部を突き刺すと、フィルム１２を安定的に保持して搬送することができる。
【００５８】
図３は、テンタ１８におけるフィルム１２の説明図である。矢線Ｙは、フィルム１２の搬送方向である。テンタ１８において、ピン７１（図２参照）によるフィルム１２の保持を開始する位置を第１位置Ｐ１、保持を解除する位置を第２位置Ｐ２とする。なお、テンタ１８の入口は第１位置Ｐ１よりも上流側、出口は第２位置よりも下流側にあるが、図３においては図示を略す。
【００５９】
第１乾燥室１９から案内されたフィルム１２からは、徐々に溶媒が蒸発し、溶媒残留率は、第１乾燥室１９による乾燥終了後よりもさらに低くなる。溶媒残留率が１２０重量％となる位置を第３位置Ｐ３とし、溶媒残留率が２５％となる位置を第４位置Ｐ４とする。
【００６０】
テンタ１８では、フィルム１２を矢線Ｘ１，Ｘ２で示す幅方向に張力を加える。そして、フィルム１２をピンで幅方向に拡げる。フィルム１２は、テンタ１８において、矢線Ｘ１，Ｘ２で示す幅方向に張力を加えずにいると、自重で弛んだり、溶媒の蒸発に伴い幅方向Ｘ１，Ｘ２に収縮したりする。そこで、弛みを防ぐ目的の他、本発明ではＲｅをより高く発現させるために、フィルム１２を幅方向Ｘ１，Ｘ２に張力を加える。張力は、フィルム１２の幅方向における中心に関して対称に、フィルム１２に付与されることが好ましい。分子配向の制御を、フィルム１２の幅方向で均等に行うためである。
【００６１】
張力を加えることにより、テンタ１８に入った時に幅Ｌ１（以後、第１幅と称する）であったフィルム１２の幅をＬ２（以後、第２幅と称する）に大きくする。この幅Ｌ２は、図３に示すようにこの後変わらないように保持されてもよいし、さらに保持の後に小さくしてもよい。第２幅Ｌ２を保持する場合も、第２幅Ｌ２から幅を小さくする場合もフィルム１２には幅方向Ｘ１，Ｘ２に張力が付与される。小さくする場合には、ピンで保持しない場合に自然に収縮するというフィルム１２の収縮力を利用して、この収縮力とピンによる張力とのバランスを調整することにより幅を制御する。以後の説明においては、幅を大きくする場合を「拡幅」と称する。なお、図３において符号ＫＬは、ピンで保持されるフィルム１２の保持対象部のうち、フィルム１２の幅方向における最も中央部側の位置を表し、第１幅Ｌ１、第２幅Ｌ２はいずれも両側の保持対象ラインＫＬ間の距離である。
【００６２】
第１幅Ｌ１を第２幅Ｌ２に拡幅し始める位置を第５位置Ｐ５、拡幅を終える位置を第６位置とする。前述の通り、拡幅は、溶媒残留率が１２０重量％に達した後に実施するので、第５位置Ｐ５は第３位置Ｐ３と同じまたは第３よりも下流側となる。なお、拡幅の終了のタイミングは特に限定されない。
【００６３】
さらに、第５位置Ｐ５から第６位置Ｐ６までの拡幅率は、１５％以上６０％以下とすることが好ましい。ここで、拡幅率（単位；％）は、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める値である。溶媒残留率が１２０％に達した後に上記拡幅率での拡幅を行うことにより、Ｒｔｈが１２０ｎｍ以下と低いにも関わらずＲｅが５０ｎｍ以上と高い位相差フィルム１２を得ることができる効果が高まる。なお、この効果は、長尺に作られたフィルムをロール状に一旦巻取り、このフィルムを後で巻きだして幅方向に延伸するといういわゆるオフライン延伸する場合であっても得られる。すなわち、後に幅方向に延伸すべきフィルムを長尺につくる際には、上記のような第１乾燥工程を実施することにより、テンタ１８での拡幅を実施せずとも、オフライン延伸すると、得られるフィルムは上記の実施形態で得られる位相差フィルム１７と同様のレタデーション特性を有するようになる。
【実施例１】
【００６４】
下記の処方のドープ１１をドープ製造設備１０によりつくった。
セルロースアシレート １００重量部
（置換度２．９４のセルローストリアセテート、粘度平均重合度３０５．６％、ジクロロメタン溶液６質量％の粘度 ３５０ｍＰａ・ｓ）
ジクロロメタン（溶媒の第１成分） ３９０重量部
メタノール（溶媒の第２成分） ６０重量部
レタデーション上昇剤 ７重量部
クエン酸エステル混合物（クエン酸、モノエチルエステル、ジエチルエステル、トリエチルエステル混合物） ０．００６重量部
微粒子（二酸化ケイ素（平均粒径１５ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．０５重量部
なお、レタデーション上昇剤としては、Ｎ−Ｎ’−ジ−ｍ−トルイル−Ｎ”−ｐ−メトキシフェニル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミンを用いた。
【００６５】
上記ドープを用いて、溶液製膜設備１０により厚み６５μｍの複数の位相差フィルム１７を製造した。各製造条件は、表１に示す。本発明は「実験１」〜「実験６」である。さらに、本発明に対する比較実験として、第１乾燥室１９を用いずにフィルムをつくった。すなわちこの比較実験は、流延ドラム３２から剥ぎ取ったフィルムを、第１乾燥室１９を経ずにテンタ１８に案内するものである。この比較実験については「比較実験１」として表１に記載する。フィルムの製造速度はいずれも６０ｍ／分、流延ドラム３２からの剥ぎ取り時における流延膜３３の溶媒残留率はいずれも２５０重量％とした。また、テンタ１８での拡幅率は４０％とした。表１中、各項目は以下を表す。
【００６６】
「第１乾燥室でのフィルム温度」・・・第１乾燥室１９におけるフィルム１２の温度（単位；℃）である。なお、比較実験１では第１乾燥室による乾燥を実施しないため「−」と記載する。
「Ｒｅ」・・・得られたフィルムのＲｅであり、搬送の向きをプラス（＋）として表す。
「Ｒｔｈ」・・・得られたフィルムのＲｔｈである。
【００６７】
【表１】
【００６８】
実験４では、第１乾燥室１９での乾燥速度が遅すぎてフィルム１２がバンド４６に密着してしまい、フィルム１２の剥げ残りがバンド４６にわずかに生じることがあったものの、Ｒｅ及びＲｔｈ／Ｒｅについては良好な結果が得られたが。そこで、フィルムの厚みが小さい場合や蒸発しやすい溶媒を用いる場合には、フィルムの温度を５０℃よりも低くしてもよい場合がある。また、実験６では、第１乾燥室１９でフィルムが発泡した箇所がわずかに確認されたものの、ＲｅとＲｔｈ／Ｒｅとは良好な結果であった。
【００６９】
本発明によると、Ｒｅが５０ｎｍ以上６０ｎｍ以下と高い値であってもＲｔｈが１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下に低く抑えられた位相差フィルム、あるいは、Ｒｔｈ／Ｒｅが従来品よりも１に近い１．５以上２．５以下であるような位相差フィルムを、６０ｍ／分以上１２０ｍ／分以下という高速で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の概略図である。
【図２】テンタにおけるフィルムの保持状態を示す概略図である。
【図３】テンタにおけるフィルムの拡幅及び縮幅を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 溶液製膜設備
１７ 位相差フィルム
１８ テンタ
１９ 第１乾燥室
３１ 流延ダイ
３２ 流延ドラム
４６ バンド
４７ 温度コントローラ
７１ ピン
７７ シフト機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーと溶媒とを含むドープを、支持体上に流延ダイから連続的に流出して流延膜とし、この流延膜を前記支持体からフィルムとして剥ぎ取り、乾燥して拡幅することにより位相差フィルムとする位相差フィルムの製造方法において、
周方向に回転し周面が冷却されたドラムを前記支持体として用いることにより、前記流延膜を冷却して固化し、前記ドラムからフィルムとして剥ぎ取るフィルム形成工程と、
前記溶媒が蒸発して溶媒残留率が１２０重量％に達した後の前記フィルムの両側端部を保持手段により保持して前記フィルムを拡幅して位相差フィルムとする拡幅工程と、
前記保持手段を有する拡幅装置の上流に備えられ、前記フィルムと連続的に接するような接触面を有し、前記接触面との接触により前記フィルムを加熱する加熱手段により、前記拡幅工程に至るまでの前記フィルムを乾燥する接触乾燥工程と、
を有することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記拡幅工程の拡幅開始時における前記フィルムの幅をＬ１、拡幅終了時における前記フィルムの幅をＬ２とするときに、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める拡幅率（単位；％）が１５％以上６０％以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ポリマーをセルロースアシレートとし、
前記加熱手段により前記フィルムの温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲とすることを特徴とする請求項１または２記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項１】
ポリマーと溶媒とを含むドープを、支持体上に流延ダイから連続的に流出して流延膜とし、この流延膜を前記支持体からフィルムとして剥ぎ取り、乾燥して拡幅することにより位相差フィルムとする位相差フィルムの製造方法において、
周方向に回転し周面が冷却されたドラムを前記支持体として用いることにより、前記流延膜を冷却して固化し、前記ドラムからフィルムとして剥ぎ取るフィルム形成工程と、
前記溶媒が蒸発して溶媒残留率が１２０重量％に達した後の前記フィルムの両側端部を保持手段により保持して前記フィルムを拡幅して位相差フィルムとする拡幅工程と、
前記保持手段を有する拡幅装置の上流に備えられ、前記フィルムと連続的に接するような接触面を有し、前記接触面との接触により前記フィルムを加熱する加熱手段により、前記拡幅工程に至るまでの前記フィルムを乾燥する接触乾燥工程と、
を有することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記拡幅工程の拡幅開始時における前記フィルムの幅をＬ１、拡幅終了時における前記フィルムの幅をＬ２とするときに、１００×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１で求める拡幅率（単位；％）が１５％以上６０％以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ポリマーをセルロースアシレートとし、
前記加熱手段により前記フィルムの温度を５０℃以上１２０℃以下の範囲とすることを特徴とする請求項１または２記載の位相差フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３７４５２（Ｐ２００９−２３７４５２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８６１３１（Ｐ２００８−８６１３１）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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