JP3765765B2 - 溶液製膜方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流延支持体から剥ぎ取ったウェブをテンターで搬送しつつ乾燥させる際、良好に搬送できるようにした溶液製膜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、セルロースアセテート、ポリカーボネート、セロファン等のフィルムの一部は溶液製膜法で製造されている。この溶液製膜法は、流延ダイから高分子溶液であるドープをベルト式又はドラム式の流延支持体に流延し、流延支持体上で冷却ゲル化して剥ぎ取り、この剥ぎ取ったウェブをテンターにより両端を担持しつつ搬送しながら乾燥させるものであった（特開昭６２−４６６２５号公報、特開昭６２−４６６２６号公報等）。
【０００３】
テンターで担持しつつ搬送しながら乾燥させるには、ウェブの上下に乾燥ダクトを配置し、この乾燥ダクトから乾燥風を吹き付けて行うものであった。そして、このような乾燥ダクトの乾燥風の吹き出し構造としては、スリットを穿設したスリット板やスリットを形成した２次元ノズルが採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスリット板や２次元ノズルを用いた乾燥では、ウェブの自己支持性が小さい場合、スリットとスリットとの間でウェブが垂れ下がり、スリット板や２次元ノズルに接触し、その結果、流延が停止する場合があった。
【０００５】
特に、流延速度を早くすると自己支持性が小さくなるため、乾燥巾でのスリット板、２次元ノズルの接触が起こり速度上昇の大きな障害となっていた。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決し、テンターでウェブを乾燥させる際、ウェブが乾燥ダクトに接触せず、ウェブを安定して搬送できるようにした溶液製膜方法を提供することを目的とする。特に、高速流延において本発明の効果は顕著となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討し、多孔板を用いることにより安定して搬送できることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
本発明による溶液製膜方法は、セルロースエステル溶液を冷却した流延支持体に流延し、該セルロースエステル溶液を冷却ゲル化して流延支持体から剥ぎ取り、該剥ぎ取ったウェブをテンターで両端を担持して搬送しつつ上下から乾燥風を吹き付けて乾燥させる溶液製膜方法であって、該ウェブの残留揮発分が乾量基準で１８０質量％以上の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ下側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、吹き出し孔直径が０．５〜５ｍｍである多孔板を用い、吹き出し孔からの吹き出し風速が５〜１２ｍ／ｓであることを特徴として構成されている。
【０００９】
本発明による溶液製膜方法においては、多孔板の吹出し孔によりウェブの全面に亘って略均等に乾燥風を吹き付けるので、ウェブは常に上方に付勢された状態になり下方に垂れ下がることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、下からの乾燥風を多孔板により吹き出しており、多孔板で吹き出すことにより、自己支持性のない残留揮発分が１８０質量％のウェブであっても弛むことなく搬送できるようになっている。この多孔板の開口率は、０．３〜５％であることを要し、好ましくは０．５〜４％であり、より好ましくは１〜３％である。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１１】
多孔板に穿設された吹出し孔は、直径が０．５〜５ｍｍであることを要し、好ましくは１〜４ｍｍである。直径が０．５ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、直径が５ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１２】
多孔板における吹き出し孔の配置は、特に限定されるものでなく、全面に均一に配置されるものであれば良い。例えば、千鳥格子状等に配置することができる。また、吹き出し孔の形状は、円形の他、多角形状とすることもできる。
【００１３】
下側の吹出し孔から吹き出す乾燥風の風速は、５〜１２ｍ／ｓであることが好ましく、６〜１０ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が５ｍ／ｓ未満であるとウェブが弛んで多孔板に接触する恐れがあり、また、風速が１２ｍ／ｓを超えると、上方に膨らみ上側の乾燥ダクトに接触する恐れがある。
【００１４】
また、下からの乾燥風と同時に上からも乾燥風を吹き付けて乾燥させているが、この上側からの乾燥風の吹き出し風速は、２〜７ｍ／ｓであることが好ましく、３〜６ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が２ｍ／ｓ未満であると乾燥効率が悪化し、また、風速が７ｍ／ｓを超えると、乾燥のための原動費コストが高くなる。
【００１５】
以上のように、多孔板を用いることにより、自己支持性のないウェブであっても安定して搬送することができる。しかし、多孔板による乾燥は伝熱係数が小さく乾燥効率が悪化するため、全てを多孔板とするのは乾燥設備を巨大化させ、コストアップにつながるので好ましくない。
【００１６】
したがって、自己支持性を有する場合は、多孔板以外の構造とすることが好ましく、自己支持性の程度に応じて適宜変更することがより好ましい。本発明者は、この点に関し鋭意検討し、好ましい態様を見出した。以下、自己支持性の程度（残留揮発分の量）により、好ましい態様を記載する。
【００１７】
ウェブの残留揮発分が８０〜１８０質量％の乾燥ゾーンにおいては、乾燥風下側の吹き出し構造としてスリット板を用いることが好ましい。このスリット板の開口率は０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１８】
また、スリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリット幅が２ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、スリット幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１９】
下側のスリットから吹き出す乾燥風の風速は、７〜１５ｍ／ｓであることが好ましく、８〜１２ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が７ｍ／ｓ未満であるとウェブが弛んでスリット板に接触する恐れがあり、また、風速が１５ｍ／ｓを超えると、上方に膨らみ上側の乾燥ダクトに接触する恐れがある。
【００２０】
また、上側からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓであることが好ましく、８〜１２ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が７ｍ／ｓ未満であると乾燥効率が悪化しまた、風速が１５ｍ／ｓを超えると、乾燥のための原動費コストが高くなる。
【００２１】
ウェブの残留揮発分が２〜８０質量％の乾燥ゾーンにおいては、下側の乾燥風吹き出し構造として２次元ノズルを用いることが好ましい。この２次元ノズルの開口率は０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２２】
また、スリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリット幅が２ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、スリット幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２３】
以上のように、ウェブの自己支持性に応じて吹き出し構造を変更することにより、安定搬送を行えるとともに、コストを最小限に抑えることができる。
【００２４】
本発明において、上側乾燥ダクトの吹き出し構造は、スリット板でも２次元ノズルを用いてもよいが、２次元ノズルを用いることがより好ましい。上側乾燥ダクトに用いる２次元ノズルとしては、開口率が０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開効率が０．３％未満であると、乾燥効率が悪化し、また開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２５】
また、２次元ノズルのスリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリットの幅が２ｍｍ未満であると、乾燥効率が悪化し、またスリットの幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２６】
テンターで搬送しつつ乾燥させる際、ウェブ幅の乾燥ダクト吹き出し部幅に対する比が８５〜１１５％であることが好ましく、９０〜１１０％であることがより好ましい。前記比が９３％未満であると、完成したフィルムが巾方向で均質な性能を出すことができない。また、前記比が１１５％を超えると、乾燥の原動費アップにつながる。
【００２７】
ウェブと下側乾燥ダクトの吹き出し部の距離が３０〜２００ｍｍであることが好ましく、６０〜１２０ｍｍであることがより好ましい。前記距離が３０ｍｍ未満であると、ウェブが吹き出し部に接触する場合があり、また、前記距離が２００ｍｍを超えると、乾燥効率が極端に悪化する。なお、下側乾燥ダクトの吹き出し部は、多孔板の場合は吹出し孔、スリット板の場合はスリット、２次元ノズルの場合は上端に形成されたスリットである。
【００２８】
乾燥風の溶剤ガス濃度が２〜３０％であることが好ましく、５〜２５％であることがより好ましい。溶剤ガス濃度が２％未満では、溶剤回収のコストが極端に増加する。また、溶剤ガス濃度が３０％を超えると、乾燥効率が極端に悪化する。
【００２９】
本発明の溶液製膜方法の高分子溶液としては、セルロースエステル、ポリカーボネート、アラミド系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー等の溶液を用いることができる。セルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
【００３０】
本発明の溶液製膜方法で製造されるフィルムは、偏光板用保護フィルム、光学機能性膜（光学補償シート、反射防止膜、輝度向上膜等）、等に利用することができる。
【００３１】
本発明の溶液製膜方法の一実施態様を図面を参照して説明する。
図１は溶液製膜法を実施する溶液製膜装置の全体概略図で、図２は溶液製膜装置のテンター部分の一部省略した拡大斜視図、図３は溶液製膜装置のテンター部分の部分平面図である。
【００３２】
図１において、１０は高分子溶液を流延する流延部、２０は流延部１０から送られて来たウェブを乾燥させるテンター乾燥部、３０はテンター乾燥部２０で乾燥させられたウェブを巻き取る巻取り部である。前記流延部１０は、流延支持体としてのドラム１１が設けられるとともに、このドラム１１の上部に隣接して流延ダイ１２が設けられ、また、流延支持体１１からウェブ４０を剥ぎ取る剥ぎ取りローラ１３が設けられている。
【００３３】
テンター乾燥部２０は、ウェブ４０をテンター（図示せず）に担持させるための噛み込みブラシ５０が設けられ、噛み込みブラシ５０の下流側に、多孔板６０、スリット板７０及び複数の２次元ノズル８０が順次設けられている。また、これら多孔板６０、スリット板７０及び２次元ノズル８０は、それぞれ乾燥風ダクト（図示せず）に取り付けられている。
【００３４】
多孔板６０は、図２に示すように、平板に円形の吹出し孔６１が多数穿設されているもので、この吹出し孔６１の面積が多孔板６０の全面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、この吹出し孔６１の直径ｄは、０．５〜５ｍｍとなるように設定されている。
【００３５】
スリット板７０は、図２に示すように、平板にスリット７１が所定間隔で形成されているもので、このスリット７１の面積がスリット板７０の全面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、このスリット７１の幅ａが２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３６】
２次元ノズル８０は、図２に示すように、断面５角形状の本体８１の上部に２枚の板で構成されたスリットノズル８２が形成されているもので、このスリットノズル８２の開口部８３の面積が、２次元ノズル８０で浮上させようとするウェブ４０の面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、このスリットノズル８２の開口部８３スリット幅ｂが２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３７】
ウェブ４０の上面側には、２次元ノズル９０が所定間隔で配置されており、この２次元ノズル９０も、２次元ノズル８０と同様に、スリットノズル９２の開口部９３の面積が、２次元ノズル９０で受け持つウェブ４０の面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、スリットノズル９２の開口部９３のスリット幅が２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３８】
また、図３に示すように、スリット板７０のスリット７１の幅ｃは、ウェブ４０の幅ｅがスリット７１の幅の９３〜１１５％になるように設定されている。なお、２次元ノズルにおいても同様に設定されている。
【００３９】
以上のような溶液製膜装置において、流延ダイ１２よりドープ（高分子溶液）をドラム１１に流延する。流延されたドープはドラムにより冷却されてゲル化し、剥ぎ取りローラ１３で剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたウェブ４０は、噛み込みブラシ５０で両端部がテンターで担持され、この時、ウェブ４０の残留揮発分は乾量基準で１８０質量％以上あり自己支持性がないものである。ウェブ４０はテンターで担持された状態で搬送されるが、まず、多孔板７０上を搬送され、吹出し孔７１から吹き出された乾燥風及び上部の２次元ノズル９０から吹き出された乾燥風で乾燥させられる。この時、吹き出し孔７１はウェブ４０の下方において全面に均等に配置されているので、自己支持性がないウェブ４０であっても弛むことがない。また、吹き出し孔７１からの乾燥風の吹き出し風速は、５〜１２ｍ／ｓに設定されており、２次元ノズル９０からの吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４０】
多孔板６０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が１８０質量％以下となっており、やや自己支持性を有している。このウェブ４０は、スリット板７０による乾燥ゾーンに搬送され、スリット７１からの乾燥風及び上部の２次元ノズル９０からの乾燥風によって乾燥させられる。この時、スリット７１からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されており、また、２次元ノズル９０からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４１】
スリット板７０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が８０質量％以下となっており、かなりの自己支持性を有している。このウェブ４０は、２次元ノズル８０による乾燥ゾーンへ搬送され、上下の２次元ノズル８０、９０により乾燥させられる。この時、２次元ノズル８０のスリットノズル８１からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されており、また、２次元ノズル９０からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４２】
２次元ノズル８０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が２質量％以下になっており、この状態で巻芯３１に巻き取られる。
【００４３】
【実施例】
［実施例１］
図１に示す溶液製膜装置を用い、セルローストリアセテートフィルムを製造した。
【００４４】
使用したドープ（高分子溶液）の処方を以下に記載する。
ＴＡＣ ２００質量部
可塑剤 ２４質量部
塩化メチレン ６５０質量部
メタノール １１２質量部
ブタノール １２質量部
紫外線吸収剤 ２質量部
【００４５】
なお、可塑剤としては、トリフェニルフォスフェート及びビフェニルジフェニルフォスフェートを用い、紫外線吸収剤としては、２（２'−ヒドロキシ−３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−ベンゾトリアゾール（１．３質量％）、２（２'−ヒドロキシ−３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール（０．７質量％）を用いた。
【００４６】
上記ドープを流延しドラムから剥ぎ取った後、図１に示す溶液製膜装置を用いて乾燥させた。すなわち、多孔板乾燥工程、スリット板乾燥工程及び２次元ノズル乾燥工程でウェブを順次乾燥させていったものである。なお、各実施例及び比較例においては、多孔板乾燥工程、スリット板乾燥工程及び２次元ノズル乾燥工程の一工程のみを示しており、実施例１、６、７、８、１５、１６、１７及び比較例３、４、５、１２、１３、１４は、第１番目の多孔板乾燥工程を示しており、実施例２、３、９、１０、１１、１８、１９、２０、２２及び比較例６、７、８、１５、１６、１７、１９）は、多孔板乾燥工程を経た第２番目のスリット板乾燥工程を示しており、実施例４、５、１２、１３、１４、２１及び比較例９、１０、１１、１８は、多孔板乾燥工程及びスリット板乾燥工程を経た第３の２次元ノズル乾燥工程を示している。また、比較例１及び２は、スリット板乾燥工程と２次元ノズル乾燥工程からなるもので、比較例１は、第１番目のスリット板乾燥工程を示し、比較例２は、スリット板乾燥工程を経た第２番目の２次元ノズル乾燥工程を示している。
【００４７】
結果を表１〜４に示す。
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
表中、『製品性能（Ｒｅ）幅方向のばらつき』は、エリプソメーターにより製品中央部と製品端部とを測定することにより求めた。評価は以下の通りである。
○：幅方向で３ｎｍ未満のばらつきであった。
×：幅方向で３ｎｍ以上のばらつきがあった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、流延支持体から剥ぎ取ったウェブをテンターで搬送しつつ乾燥させる際、残留揮発分が多く自己支持性のないウェブであっても、ウェブが弛むことなく安定して搬送することができる。したがって、品質の良好なフィルムを高速で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置の全体概略図である。
【図２】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置のテンター部分の一部省略した拡大斜視図である。
【図３】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置のテンター部分の部分平面図である。
【符号の説明】
１１…ドラム
１２…流延ダイ
４０…ウェブ
６０…多孔板
６１…吹出し孔
７０…スリット板
７１…スリット
８０…２次元ノズル
８２…スリットノズル
８３…開口部
９０…２次元ノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、流延支持体から剥ぎ取ったウェブをテンターで搬送しつつ乾燥させる際、良好に搬送できるようにした溶液製膜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、セルロースアセテート、ポリカーボネート、セロファン等のフィルムの一部は溶液製膜法で製造されている。この溶液製膜法は、流延ダイから高分子溶液であるドープをベルト式又はドラム式の流延支持体に流延し、流延支持体上で冷却ゲル化して剥ぎ取り、この剥ぎ取ったウェブをテンターにより両端を担持しつつ搬送しながら乾燥させるものであった（特開昭６２−４６６２５号公報、特開昭６２−４６６２６号公報等）。
【０００３】
テンターで担持しつつ搬送しながら乾燥させるには、ウェブの上下に乾燥ダクトを配置し、この乾燥ダクトから乾燥風を吹き付けて行うものであった。そして、このような乾燥ダクトの乾燥風の吹き出し構造としては、スリットを穿設したスリット板やスリットを形成した２次元ノズルが採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスリット板や２次元ノズルを用いた乾燥では、ウェブの自己支持性が小さい場合、スリットとスリットとの間でウェブが垂れ下がり、スリット板や２次元ノズルに接触し、その結果、流延が停止する場合があった。
【０００５】
特に、流延速度を早くすると自己支持性が小さくなるため、乾燥巾でのスリット板、２次元ノズルの接触が起こり速度上昇の大きな障害となっていた。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決し、テンターでウェブを乾燥させる際、ウェブが乾燥ダクトに接触せず、ウェブを安定して搬送できるようにした溶液製膜方法を提供することを目的とする。特に、高速流延において本発明の効果は顕著となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討し、多孔板を用いることにより安定して搬送できることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
本発明による溶液製膜方法は、セルロースエステル溶液を冷却した流延支持体に流延し、該セルロースエステル溶液を冷却ゲル化して流延支持体から剥ぎ取り、該剥ぎ取ったウェブをテンターで両端を担持して搬送しつつ上下から乾燥風を吹き付けて乾燥させる溶液製膜方法であって、該ウェブの残留揮発分が乾量基準で１８０質量％以上の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ下側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、吹き出し孔直径が０．５〜５ｍｍである多孔板を用い、吹き出し孔からの吹き出し風速が５〜１２ｍ／ｓであることを特徴として構成されている。
【０００９】
本発明による溶液製膜方法においては、多孔板の吹出し孔によりウェブの全面に亘って略均等に乾燥風を吹き付けるので、ウェブは常に上方に付勢された状態になり下方に垂れ下がることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、下からの乾燥風を多孔板により吹き出しており、多孔板で吹き出すことにより、自己支持性のない残留揮発分が１８０質量％のウェブであっても弛むことなく搬送できるようになっている。この多孔板の開口率は、０．３〜５％であることを要し、好ましくは０．５〜４％であり、より好ましくは１〜３％である。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１１】
多孔板に穿設された吹出し孔は、直径が０．５〜５ｍｍであることを要し、好ましくは１〜４ｍｍである。直径が０．５ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、直径が５ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１２】
多孔板における吹き出し孔の配置は、特に限定されるものでなく、全面に均一に配置されるものであれば良い。例えば、千鳥格子状等に配置することができる。また、吹き出し孔の形状は、円形の他、多角形状とすることもできる。
【００１３】
下側の吹出し孔から吹き出す乾燥風の風速は、５〜１２ｍ／ｓであることが好ましく、６〜１０ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が５ｍ／ｓ未満であるとウェブが弛んで多孔板に接触する恐れがあり、また、風速が１２ｍ／ｓを超えると、上方に膨らみ上側の乾燥ダクトに接触する恐れがある。
【００１４】
また、下からの乾燥風と同時に上からも乾燥風を吹き付けて乾燥させているが、この上側からの乾燥風の吹き出し風速は、２〜７ｍ／ｓであることが好ましく、３〜６ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が２ｍ／ｓ未満であると乾燥効率が悪化し、また、風速が７ｍ／ｓを超えると、乾燥のための原動費コストが高くなる。
【００１５】
以上のように、多孔板を用いることにより、自己支持性のないウェブであっても安定して搬送することができる。しかし、多孔板による乾燥は伝熱係数が小さく乾燥効率が悪化するため、全てを多孔板とするのは乾燥設備を巨大化させ、コストアップにつながるので好ましくない。
【００１６】
したがって、自己支持性を有する場合は、多孔板以外の構造とすることが好ましく、自己支持性の程度に応じて適宜変更することがより好ましい。本発明者は、この点に関し鋭意検討し、好ましい態様を見出した。以下、自己支持性の程度（残留揮発分の量）により、好ましい態様を記載する。
【００１７】
ウェブの残留揮発分が８０〜１８０質量％の乾燥ゾーンにおいては、乾燥風下側の吹き出し構造としてスリット板を用いることが好ましい。このスリット板の開口率は０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１８】
また、スリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリット幅が２ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、スリット幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００１９】
下側のスリットから吹き出す乾燥風の風速は、７〜１５ｍ／ｓであることが好ましく、８〜１２ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が７ｍ／ｓ未満であるとウェブが弛んでスリット板に接触する恐れがあり、また、風速が１５ｍ／ｓを超えると、上方に膨らみ上側の乾燥ダクトに接触する恐れがある。
【００２０】
また、上側からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓであることが好ましく、８〜１２ｍ／ｓであることがより好ましい。風速が７ｍ／ｓ未満であると乾燥効率が悪化しまた、風速が１５ｍ／ｓを超えると、乾燥のための原動費コストが高くなる。
【００２１】
ウェブの残留揮発分が２〜８０質量％の乾燥ゾーンにおいては、下側の乾燥風吹き出し構造として２次元ノズルを用いることが好ましい。この２次元ノズルの開口率は０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開口率が０．３％未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２２】
また、スリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリット幅が２ｍｍ未満であると、ウェブを確実に浮上させることができず弛む恐れがある。また、スリット幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２３】
以上のように、ウェブの自己支持性に応じて吹き出し構造を変更することにより、安定搬送を行えるとともに、コストを最小限に抑えることができる。
【００２４】
本発明において、上側乾燥ダクトの吹き出し構造は、スリット板でも２次元ノズルを用いてもよいが、２次元ノズルを用いることがより好ましい。上側乾燥ダクトに用いる２次元ノズルとしては、開口率が０．３〜５％であることが好ましく、０．５〜３％であることがより好ましい。開効率が０．３％未満であると、乾燥効率が悪化し、また開口率が５％を超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２５】
また、２次元ノズルのスリットの幅が２〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。スリットの幅が２ｍｍ未満であると、乾燥効率が悪化し、またスリットの幅が１０ｍｍを超えると、ウェブを浮上させるのに必要な静圧を保つために多量の吹き出し風が必要であるため、風送設備が大きくなりコストアップとなってしまう。
【００２６】
テンターで搬送しつつ乾燥させる際、ウェブ幅の乾燥ダクト吹き出し部幅に対する比が８５〜１１５％であることが好ましく、９０〜１１０％であることがより好ましい。前記比が９３％未満であると、完成したフィルムが巾方向で均質な性能を出すことができない。また、前記比が１１５％を超えると、乾燥の原動費アップにつながる。
【００２７】
ウェブと下側乾燥ダクトの吹き出し部の距離が３０〜２００ｍｍであることが好ましく、６０〜１２０ｍｍであることがより好ましい。前記距離が３０ｍｍ未満であると、ウェブが吹き出し部に接触する場合があり、また、前記距離が２００ｍｍを超えると、乾燥効率が極端に悪化する。なお、下側乾燥ダクトの吹き出し部は、多孔板の場合は吹出し孔、スリット板の場合はスリット、２次元ノズルの場合は上端に形成されたスリットである。
【００２８】
乾燥風の溶剤ガス濃度が２〜３０％であることが好ましく、５〜２５％であることがより好ましい。溶剤ガス濃度が２％未満では、溶剤回収のコストが極端に増加する。また、溶剤ガス濃度が３０％を超えると、乾燥効率が極端に悪化する。
【００２９】
本発明の溶液製膜方法の高分子溶液としては、セルロースエステル、ポリカーボネート、アラミド系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー等の溶液を用いることができる。セルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
【００３０】
本発明の溶液製膜方法で製造されるフィルムは、偏光板用保護フィルム、光学機能性膜（光学補償シート、反射防止膜、輝度向上膜等）、等に利用することができる。
【００３１】
本発明の溶液製膜方法の一実施態様を図面を参照して説明する。
図１は溶液製膜法を実施する溶液製膜装置の全体概略図で、図２は溶液製膜装置のテンター部分の一部省略した拡大斜視図、図３は溶液製膜装置のテンター部分の部分平面図である。
【００３２】
図１において、１０は高分子溶液を流延する流延部、２０は流延部１０から送られて来たウェブを乾燥させるテンター乾燥部、３０はテンター乾燥部２０で乾燥させられたウェブを巻き取る巻取り部である。前記流延部１０は、流延支持体としてのドラム１１が設けられるとともに、このドラム１１の上部に隣接して流延ダイ１２が設けられ、また、流延支持体１１からウェブ４０を剥ぎ取る剥ぎ取りローラ１３が設けられている。
【００３３】
テンター乾燥部２０は、ウェブ４０をテンター（図示せず）に担持させるための噛み込みブラシ５０が設けられ、噛み込みブラシ５０の下流側に、多孔板６０、スリット板７０及び複数の２次元ノズル８０が順次設けられている。また、これら多孔板６０、スリット板７０及び２次元ノズル８０は、それぞれ乾燥風ダクト（図示せず）に取り付けられている。
【００３４】
多孔板６０は、図２に示すように、平板に円形の吹出し孔６１が多数穿設されているもので、この吹出し孔６１の面積が多孔板６０の全面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、この吹出し孔６１の直径ｄは、０．５〜５ｍｍとなるように設定されている。
【００３５】
スリット板７０は、図２に示すように、平板にスリット７１が所定間隔で形成されているもので、このスリット７１の面積がスリット板７０の全面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、このスリット７１の幅ａが２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３６】
２次元ノズル８０は、図２に示すように、断面５角形状の本体８１の上部に２枚の板で構成されたスリットノズル８２が形成されているもので、このスリットノズル８２の開口部８３の面積が、２次元ノズル８０で浮上させようとするウェブ４０の面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、このスリットノズル８２の開口部８３スリット幅ｂが２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３７】
ウェブ４０の上面側には、２次元ノズル９０が所定間隔で配置されており、この２次元ノズル９０も、２次元ノズル８０と同様に、スリットノズル９２の開口部９３の面積が、２次元ノズル９０で受け持つウェブ４０の面積の０．３〜５％となるように設定されている。また、スリットノズル９２の開口部９３のスリット幅が２〜１０ｍｍとなるように設定されている。
【００３８】
また、図３に示すように、スリット板７０のスリット７１の幅ｃは、ウェブ４０の幅ｅがスリット７１の幅の９３〜１１５％になるように設定されている。なお、２次元ノズルにおいても同様に設定されている。
【００３９】
以上のような溶液製膜装置において、流延ダイ１２よりドープ（高分子溶液）をドラム１１に流延する。流延されたドープはドラムにより冷却されてゲル化し、剥ぎ取りローラ１３で剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたウェブ４０は、噛み込みブラシ５０で両端部がテンターで担持され、この時、ウェブ４０の残留揮発分は乾量基準で１８０質量％以上あり自己支持性がないものである。ウェブ４０はテンターで担持された状態で搬送されるが、まず、多孔板７０上を搬送され、吹出し孔７１から吹き出された乾燥風及び上部の２次元ノズル９０から吹き出された乾燥風で乾燥させられる。この時、吹き出し孔７１はウェブ４０の下方において全面に均等に配置されているので、自己支持性がないウェブ４０であっても弛むことがない。また、吹き出し孔７１からの乾燥風の吹き出し風速は、５〜１２ｍ／ｓに設定されており、２次元ノズル９０からの吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４０】
多孔板６０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が１８０質量％以下となっており、やや自己支持性を有している。このウェブ４０は、スリット板７０による乾燥ゾーンに搬送され、スリット７１からの乾燥風及び上部の２次元ノズル９０からの乾燥風によって乾燥させられる。この時、スリット７１からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されており、また、２次元ノズル９０からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４１】
スリット板７０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が８０質量％以下となっており、かなりの自己支持性を有している。このウェブ４０は、２次元ノズル８０による乾燥ゾーンへ搬送され、上下の２次元ノズル８０、９０により乾燥させられる。この時、２次元ノズル８０のスリットノズル８１からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されており、また、２次元ノズル９０からの乾燥風の吹き出し風速は、７〜１５ｍ／ｓに設定されている。
【００４２】
２次元ノズル８０で乾燥されたウェブ４０は、残留揮発分が２質量％以下になっており、この状態で巻芯３１に巻き取られる。
【００４３】
【実施例】
［実施例１］
図１に示す溶液製膜装置を用い、セルローストリアセテートフィルムを製造した。
【００４４】
使用したドープ（高分子溶液）の処方を以下に記載する。
ＴＡＣ ２００質量部
可塑剤 ２４質量部
塩化メチレン ６５０質量部
メタノール １１２質量部
ブタノール １２質量部
紫外線吸収剤 ２質量部
【００４５】
なお、可塑剤としては、トリフェニルフォスフェート及びビフェニルジフェニルフォスフェートを用い、紫外線吸収剤としては、２（２'−ヒドロキシ−３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−ベンゾトリアゾール（１．３質量％）、２（２'−ヒドロキシ−３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール（０．７質量％）を用いた。
【００４６】
上記ドープを流延しドラムから剥ぎ取った後、図１に示す溶液製膜装置を用いて乾燥させた。すなわち、多孔板乾燥工程、スリット板乾燥工程及び２次元ノズル乾燥工程でウェブを順次乾燥させていったものである。なお、各実施例及び比較例においては、多孔板乾燥工程、スリット板乾燥工程及び２次元ノズル乾燥工程の一工程のみを示しており、実施例１、６、７、８、１５、１６、１７及び比較例３、４、５、１２、１３、１４は、第１番目の多孔板乾燥工程を示しており、実施例２、３、９、１０、１１、１８、１９、２０、２２及び比較例６、７、８、１５、１６、１７、１９）は、多孔板乾燥工程を経た第２番目のスリット板乾燥工程を示しており、実施例４、５、１２、１３、１４、２１及び比較例９、１０、１１、１８は、多孔板乾燥工程及びスリット板乾燥工程を経た第３の２次元ノズル乾燥工程を示している。また、比較例１及び２は、スリット板乾燥工程と２次元ノズル乾燥工程からなるもので、比較例１は、第１番目のスリット板乾燥工程を示し、比較例２は、スリット板乾燥工程を経た第２番目の２次元ノズル乾燥工程を示している。
【００４７】
結果を表１〜４に示す。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
表中、『製品性能（Ｒｅ）幅方向のばらつき』は、エリプソメーターにより製品中央部と製品端部とを測定することにより求めた。評価は以下の通りである。
○：幅方向で３ｎｍ未満のばらつきであった。
×：幅方向で３ｎｍ以上のばらつきがあった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、流延支持体から剥ぎ取ったウェブをテンターで搬送しつつ乾燥させる際、残留揮発分が多く自己支持性のないウェブであっても、ウェブが弛むことなく安定して搬送することができる。したがって、品質の良好なフィルムを高速で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置の全体概略図である。
【図２】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置のテンター部分の一部省略した拡大斜視図である。
【図３】 本発明による溶液製膜法の一実施形態を実施する溶液製膜装置のテンター部分の部分平面図である。
【符号の説明】
１１…ドラム
１２…流延ダイ
４０…ウェブ
６０…多孔板
６１…吹出し孔
７０…スリット板
７１…スリット
８０…２次元ノズル
８２…スリットノズル
８３…開口部
９０…２次元ノズル
Claims (10)
- セルロースエステル溶液を冷却した流延支持体に流延し、該セルロースエステル溶液を冷却ゲル化して流延支持体から剥ぎ取り、該剥ぎ取ったウェブをテンターで両端を担持して搬送しつつ上下から乾燥風を吹き付けて乾燥させる溶液製膜方法であって、該ウェブの残留揮発分が乾量基準で１８０質量％以上の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ下側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、吹き出し孔直径が０．５〜５ｍｍである多孔板を用い、吹き出し孔からの吹き出し風速が５〜１２ｍ／ｓであることを特徴とする溶液製膜方法。
- 前記ウェブの残留揮発分が８０〜１８０質量％の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ下側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、スリット幅が２〜１０ｍｍであるスリット板を用いることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
- 前記ウェブ残留揮発分が２〜８０質量％の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ下側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、スリット幅が２〜１０ｍｍである２次元ノズルを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の溶液製膜方法。
- 前記ウェブ残留揮発分が２質量％以上の乾燥ゾーンにおいて、ウェブ上側の乾燥ダクトの乾燥風吹き出し構造として、開口率が０．３〜５％、スリット幅が２〜１０ｍｍである２次元ノズルを用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載の溶液製膜方法。
- 前記上側からの乾燥風の吹き出し風速が２〜７ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
- 前記スリットからの吹き出し風速が７〜１５ｍ／ｓであり、上側からの乾燥風の吹き出し風速が７〜１５ｍ／ｓであることを特徴とする請求項２又は３記載の溶液製膜方法。
- 前記テンターで搬送しつつ乾燥させる際、ウェブ幅の、下側乾燥ダクトの吹き出し部幅に対する比が８５〜１１５％であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の溶液製膜方法。
- 前記ウェブと上下側それぞれの乾燥ダクトの吹き出し部の距離が３０〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の溶液製膜方法。
- 請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の溶液製膜方法で製膜したことを特徴とする偏光板用保護フィルム。
- 請求項９に記載の偏光板用保護フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
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