JP4879061B2 - 溶液製膜設備及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、テンタに入る前のウェブの両側端部を落ち込ませず、ウェブを搬送させる溶液製膜設備及び方法に関する。

ポリマフイルムは、優れた光透過性や柔軟性を有し、軽量薄膜化が可能であることから、光学機能性フイルムとして多岐に利用されている。この中でも、セルロースアシレート等を用いたセルロースエステル系フイルムは、前述の特性に加えて、さらに強靭性や低複屈折率を有している。このセルロースエステル系フイルムは、写真感光用フイルムをはじめとして、近年市場が拡大している液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成部材である偏光板の保護フイルムや光学補償フイルムとして利用されている。

ポリマーフイルムの製造方法の一つとして、溶液製膜方法が挙げられる。この溶液製膜方法によれば、まず、ポリマと溶媒とが含まれたドープを流延ダイから支持体上に流延して流延膜を形成する。そして、流延膜が自己支持性を有するものとなった後に、流延膜を湿潤フイルムとして支持体から剥ぎ取る。そして、テンタにより、湿潤フイルムの乾燥を行って、残留溶媒分を減少させる。これにより、フイルムが得られる。そして、フイルムの両側端部を切断した後に、乾燥装置により更に乾燥を行う。そして、乾燥装置を経たフイルムは、巻取装置によって巻き取られる。

テンタにはピンテンタとクリップテンタとがある。ピンテンタは、無端で循環走行する無端チェーンと、この無端チェーンに取り付けられたピンプレートと、ピンプレートの上に多数取り付けられたピンとを備えている。湿潤フイルムがピンテンタに入ると、ピンが湿潤フイルムの両側端部に差し込まれる。このピンの差し込みにより、湿潤フイルムの両側端部が保持される。また、ピンテンタには、ピンの差し込みを開始する位置に、ピンを湿潤フイルムの両側端部に確実に差し込むための差込ブラシが設けられている（特許文献１参照）。
特開２００３−１０３５４２号公報

しかしながら、湿潤フイルムは自己支持性は有するものの、極めて軟らかいため、その両側端部は、湿潤フイルムの搬送路から外れて、落ち込み易い。特に、ピンテンタに入る直前に、湿潤フイルムの両側端部が落ち込んでしまうと、その両側端部がピンテンタのピンに差し込まれず、湿潤フイルムが搬送されないことがある。この場合には、製造ラインの停止しなければならず、生産性を落としてしまっていた。

本発明は、湿潤フイルムなど極めて軟らかいウェブがテンタに入る際に、ウェブの両側端部を落ち込ませることなく、ウェブを搬送させる溶液製膜設備及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、ポリマ及び溶媒が含まれる流延膜を流延支持体から剥ぎ取ってウェブを得る流延部と、テンタ搬送路上にて前記ウェブの両側端部を保持した状態で前記ウェブを搬送するテンタと、渡り搬送路上にて前記流延部から送り出された前記ウェブを前記テンタ搬送路へ案内する渡り部とを備えた溶液製膜設備において、前記テンタは、前記テンタ搬送路の下方にて横たわる複数の回転ドラムと、前記回転ドラムに掛け渡され前記回転ドラムの回転によって循環走行する無端チェーンと、前記無端チェーンに取り付けられたピンプレートと、前記テンタ搬送路の幅方向両側端部を走行するように前記ピンプレートに設けられ前記ウェブの両側端部を貫通可能なピンと、前記テンタ搬送路の上流端に配され前記ウェブの両側端部を前記ピンに貫通させる差込部とを有し、前記渡り搬送路の下流部分は、前記ウェブの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って下方へ延設され、前記渡り搬送路の下流端の下方には、前記ウェブの両側端部の落ち込みを防止する落ち込み防止手段が設けられ、前記渡り部における前記ウェブの残留揮発分が２００質量％以上３００質量％以下であることを特徴とする。

前記落ち込み防止手段は、前記両側端部に対してエアを吹き付けるエア吹付部を備えることが好ましい。また、前記落ち込み防止手段は、前記ウェブの両側端部を保持する保持ローラを備えることが好ましい。

本発明の溶液製膜方法は、ポリマと溶媒とが含まれるドープを支持体上に流延して流延膜を形成する膜形成工程と、前記流延膜が自己支持性を有するものとなるまで前記流延膜を冷却する膜冷却工程と、前記膜冷却工程後の前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取ってウェブとする剥ぎ取り工程と、前記テンタ搬送路の下方にて横たわる複数の回転ドラム、前記回転ドラムに掛け渡され前記回転ドラムの回転によって循環走行する無端チェーン、前記無端チェーンに取り付けられたピンプレート、前記テンタ搬送路の幅方向両側端部を走行するように前記ピンプレートに設けられ前記ウェブの両側端部を貫通可能なピン、及び前記テンタ搬送路の上流端に配され前記ウェブの両側端部を前記ピンに貫通させる差込部を有するテンタを用いて、前記ウェブの両側端部を保持した状態で前記ウェブを搬送するテンタ工程と、前記剥ぎ取り工程及び前記テンタ工程の間に行われ、前記ウェブを前記テンタへ案内する渡り工程とを有し、前記渡り工程における前記ウェブの搬送路の下流部分は、前記ウェブの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って下方へ延設され、前記渡り搬送路の下流端の下方に設けられた落ち込み防止手段を用いて、前記ウェブの両側端部の落ち込みを防止することを特徴とする。

本発明によれば、湿潤フイルムのような極めて軟らかいウェブを搬送する際に、そのウェブの両側端部を浮上又は保持することにより、ウェブの両側端部を落ち込ませることなく、ウェブを搬送することができる。

本発明の第１実施形態を説明する。図１に示すように、フイルム製造設備１０には、流延室１１と、渡り部１２と、ピンテンタ１３と、クリップテンタ１４と、耳切装置１５ａ，１５ｂと、乾燥装置１６と、冷却装置１７と、巻取装置１８とが備えられている。

流延室１１には、ドープ製造設備２０からのドープが送り込まれるフィードブロック２１と、支持体としての流延ドラム２２と、ドープを流延ドラム２２に流延する流延ダイ２３と、流延ドラム２２上の流延膜２４を湿潤フイルム２５として剥ぎ取る剥取ローラ２６と、流延膜２４及び湿潤フイルム２５から蒸発した溶剤ガスを凝縮液化する凝縮器２７（コンデンサ）と、液化した溶剤を回収する回収装置２８とが備えられている。また、流延ドラム２２には伝熱媒体供給装置（図示省略）が接続されており、この伝熱媒体供給装置の内部に伝熱媒体を供給することで、流延ドラム２２の表面温度を所望の温度に調整している。また、流延室１１には、その内部温度を調整するための温調装置３０が取り付けられている。

フィードブロック２１の内部にはドープの流路が形成されている。この流路の配置を調整することにより、所望の構造の流延膜２４を形成することができる。流延ダイ２３には減圧チャンバ３２が取り付けられており、この減圧チャンバ３２は、流延ダイ２３の吐出口から流延ドラム２２に到達するまでのドープの流れ（以下「ビード」とする）の後方を減圧し、流延ドラム２２に対するドープの接触を安定させる。減圧チャンバ３２にはジャケット（図示省略）が取り付けられており、減圧チャンバ３２を所望の温度に調整している。

流延ドラム２２は連続回転が可能なステンレス製のドラムから構成される。また、流延ドラム２２の表面には研磨加工等が施されている。これにより、流延ドラム２２上には平面性に優れる流延膜２４が形成される。なお、支持体として流延ドラムを使用するが、支持体の形態は特に限定されるものではない。例えば、１対のローラに巻き掛けられ、無端で走行する流延バンドを支持体として用いてもよい。また、支持体の寸法は、ドープの流延幅に対して１．１〜２．０倍程度の幅を有するものが好ましい。また、支持体の材質は耐腐食性や高強度を有するもの、例えばステンレスであることが好ましい。

流延ダイ２３の形状、材質、大きさ等は特に限定されるものではないが、コートハンガー型のものを用いるとドープの流延幅を略均一に保持することができるので好ましい。また、ドープの流延幅に対して１．１〜２．０倍程度の吐出口を有するものが好ましい。材質は耐久性、耐熱性等の観点から、析出硬化型のステンレス鋼を用いることが好ましく、ジクロロメタン、メタノール、水の混合溶液に３ヶ月浸漬させても気液界面に孔開きを生じることがないような耐腐食性を有するものが好ましい。また、電解質水溶液での強制腐食試験でＳＵＳ３１６製と同等の耐腐食性を有するものも好適に用いることができる。なお、耐熱性の観点からは、熱膨張率が２×１０^−５（℃^−１）以下のものを用いることが好ましい。

また、流延ダイ２３の吐出口の先端には、耐摩耗性向上等を目的として硬化膜が形成されていることが好ましい。硬化膜の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、セラミックスコーティング、ハードクロムめっき、窒化処理等が挙げられる。硬化膜としてセラミックスを用いる場合には、その硬化膜は、研削加工が可能であること、気孔率が高いこと、更には、脆弱性及び耐腐食性に優れること、流延ダイに対する密着度は高いが、ドープに対する密着度が低いこと等の条件を満たしていることが好ましい。具体的には、タングステン・カーバイド（ＷＣ）、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＮ、Ｃｒ_２Ｏ_３等が挙げられるが、その中でも、ＷＣを用いることが好ましい。なお、ＷＣのコーティングは公知の溶射法により行うことができる。

また、平面性に優れる流延膜２４を形成するために、流延ダイ２３におけるドープの接触面は、研磨される等して平滑化されていることが好ましい。また、流延ダイ２３のエッジ部に吸引装置（図示省略）を取り付けて、エッジ吸引風量を１〜１００Ｌ／分としながら吸引することが好ましい。これにより、ビードの表面に凹凸を形成する原因となる風の流れを低減することができる。

渡り部１２には多数のローラ３５が設置されている。これらローラ３５は、流延ドラム２２から剥ぎ取られた湿潤フイルム２５をピンテンタ１３まで搬送する。以下、この湿潤フイルム２５の搬送方向をＸ方向とする。また、湿潤フイルム２５の搬送路の上方には送風器４０が設けられており、この送風器４０は湿潤フイルム２５に対して乾燥風を吹き付けて、湿潤フイルム２５の乾燥を促進している。

ピンテンタ１３は、図２及び３に示すように、回転駆動する回転ドラム４０，４１と、この回転ドラム４０，４１ともう一方の回転ドラム（図示省略）に掛け渡され、回転ドラム４０，４１の回転に従って循環走行する無端チェーン４２，４３と、この無端チェーン４２，４３に取り付けられたピンプレート４５と、このピンプレートの上に多数取り付けられたピン４６と、これらピン４６を湿潤フイルム２５の両側端部（以下「耳部」とする）２５ａに差し込むピン差込部４７，４８とを備えている。なお、図が複雑になるのを避けるために、複数のピンプレートのうちの一つのみに符号４５を付してある。ピン４６についても同様である。

図３に示すように、ピン差込部４７は回転ドラム４０の上方に設けられており、差込ブラシ５０と、この差込ブラシ５０を収納するカバー５１とを備えている。差込ブラシ５０は、回転軸５０ａと、この回転軸５０ａの周囲に取り付けられたブラシ５０ｂとを備えている。回転軸５０ａは、ブラシ５０ｂとピンプレート４５とが接触するように、カバー５１に回転自在に取り付けられている。したがって、ピン４６がブラシ５０ｂとピンプレート４５との接触位置に接近すると、そのピン４６はブラシ５０ｂの中に入り込む。そして、ブラシ５０ｂの中に入り込んだピン４６の動きに従って、差込ブラシ５０は反時計回りの方向（図３「Ｒ方向」）に回転する。なお、もう一方のピン差込部４８についてもピン差込部４７と同様であるので、説明は省略する。

湿潤フイルム２５がピンテンタ１３に入ると、耳部２５ａがピン４６の先端部に差し込まれる。そして、差込ブラシ５０により、耳部２５ａがピン４６の根元部にまで差し込まれる。これにより、耳部２５ａはピン４６により確実に保持される。

図２及び４に示すように、耳部２５ａの下方であって、その耳部２５ａをピン４６に差し込む直前の位置には、耳部２５ａの落ち込みを防止する落ち込み防止装置５５，５６が設けられている。落ち込み防止装置５５は、ケース５７と、エア供給器５９と、保持ローラ６０とを備えている。なお、もう一方の落ち込み防止装置５６についても、落ち込み防止装置５５と同様であるので、説明を省略する。

ケース５７の上面６１には、所定の数のエア吹出孔６１ａが形成されている。また、ケース５７の下面６２には、エア取込孔６２ａが形成されている。エア供給器５９は、エア取込孔６２ａを介して、エア６３をケース５７内に供給する。ケース５７内に供給されたエア６３は、エア吹出孔６１ａを介して、耳部２５ａに吹き付けられる。これにより、耳部２５ａが浮上する。ここで、図４では、図が複雑になるのを避けるために、複数のエア吹出孔のうちの一つのみに符号６１ａを付してある。エア６３についても同様である。

なお、エア吹出孔は図２に示す丸孔に限定する必要はない。例えば、矩形状の孔などであってもよい。また、エア吹出孔に代えて、エア吹き出し用のノズルを設けてもよい。

保持ローラ６０は、ローラ本体６４と、このローラ本体６４の両端部に取り付けられた回転軸６５とを備えている。ケースの上面６１には開口６１ｂが形成されており、回転軸６５は、ローラ本体６４の略上半分が開口６１ｂから露呈するように、ケース５７に回転自在に取り付けられている。ローラ本体６４は耳部２５ａと接触し、耳部２５ａを下方から保持する。なお、保持ローラ６０は、湿潤フイルム２５ａなどのフイルムが粘着しにくくなるためのテフロン（登録商標）コートなどを施してもよい。また、平滑性を必要とする場合には、流延ドラム２２の表面に施した処理と同様の処理を、保持ローラ６０に対して施す。

以上のように、落ち込み防止装置５５，５６を用いてピンテンタ１３に入る直前の湿潤フイルムの耳部２５ａを浮上又は保持することにより、耳部２５ａをピン４６の差し込み開始位置にまで確実に到達させることができる。これにより、湿潤フイルム２５の搬送を安定して行うことができる。ここで、流延ドラム２２から剥ぎ取られてピンテンタ１３に入るまでの湿潤フイルム２５の残留揮発分は、２００質量％以上３００質量％以下であることが好ましい。

図１に示すように、クリップテンタ１４はピンテンタ１３の下流に設けられ、ピンテンタ１３から出た湿潤フイルムの耳部２５ａを把持して搬送するとともに乾燥を行う。これにより、フイルム３７が得られる。耳切装置１５ａは、ピンテンタ１３を出た湿潤フイルム２５の両側端部を切断する。また、耳切装置１５ｂは、クリップテンタ１４を出たフイルム３７の両側端部を切断する。耳切装置１５ａ，１５ｂにはクラッシャ６６が接続されており、このクラッシャ６６により湿潤フイルム２５及びフイルム３７の両側端部は粉砕されてチップにされる。そして、耳切装置１５ｂを経たフイルム３７は乾燥装置１６に送られる。乾燥装置１６の内部には多数のローラ６７が備えられており、フイルム３７はローラ６７により搬送されながら乾燥される。この乾燥装置１６内でフイルム３７から発生した溶剤ガスは、乾燥装置１６の外側に設けられた吸着回収装置６９により吸着回収される。乾燥装置１６を出たフイルム３７は冷却装置１７に送られ、この冷却装置１７内で略室温まで冷却される。

巻取装置１８は巻取ローラ７０を備え、冷却装置１７を出たフイルム３７は巻取ローラ７０によりロール状に巻き取られる。また、巻取装置１８はプレスローラ７１を備え、このプレスローラ７１は巻取ローラ７０に巻き取られるフイルム３７の張力を制御する。

以上の工程を経て、平面性に優れるフイルム３７が高速かつ安定して製造される。上記実施形態で製造されるフイルム３７の幅は１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることが好ましい。なお、フイルム３７の幅が２５００ｍｍを超える場合であっても、本発明の効果を得ることができる。また、上記実施形態で製造されるフイルム３７の厚みは、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下であることが最も好ましい。

なお、本発明の落ち込み防止装置をフイルム製造設備に導入したが、これに限らず、ウェブを製造するウェブ製造設備にも本発明の落ち込み防止装置を導入が可能である。

また、上記実施形態では、１種類のドープを用いて単層のフイルムを製造する場合について説明したが、本発明は複層構造の流延膜を形成する場合にも効果を発揮する。この場合には、所望の数のドープを同時或いは逐次に流延する等の公知の方法を用いればよく、特に限定されない。また、流延ダイ、減圧室、支持体等の構造、共流延、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方法から、溶剤回収方法、フイルム回収方法まで、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おり、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。また、完成したフイルムの性能や、カールの度合い、厚み、及びこれらの測定法は、特開２００５−１０４１４８号公報の［１０７３］段落から［１０８７］段落に記載されており、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。

完成したフイルムの少なくとも一方の面に表面処理を施すと、偏光板等の光学部材との接着度を高めることができるので好ましい。表面処理としては、例えば、真空グロー放電処理、大気圧プラズマ放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理等が挙げられ、これらの中から少なくとも１つの処理を行うことが好ましい。

完成したフイルムをベースとし、その両面あるいは一方の面に所望の機能層を設けると、各種機能性フイルムとして用いることができる。機能層としては、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層、反射防止層、易接着層、防眩層、光学補償層等が挙げられる。例えば、反射防止層を設けると、光の反射を防止して高画質を提供することができる反射防止フイルムが得られる。上記の機能層や形成方法等に関しては、特開２００５−１０４１４８号公報の［０８９０］段落から［１０７２］段落に詳細に記載されており、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。また、ポリマーフイルムの具体的用途に関しては、例えば、特開２００５−１０４１４８号公報の［１０８８］段落から［１２６５］段落に記載される、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＶＡ型、ＯＣＢ型、反射型等の液晶表示装置への利用等が挙げられる。

次に、ドープ製造設備２０で製造されるドープの原料を以下に示す。

ドープの原料としてセルロースエステルを用いると、透明度の高いフイルムを得ることができるので好ましい。セルロースエステルとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアシレートブチレート等のセルロースの低級脂肪酸エステルが挙げられる。中でも、透明度の高さから、セルロースアシレートを用いることが好ましく、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いることが好ましい。なお、上記実施形態で用いるドープは、ポリマとしてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を含むものとする。このようにＴＡＣを用いる場合には、ＴＡＣの９０質量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。

上記のセルロースアシレートとしては、より透明度の高いフイルムを得るためにも、セルロースの水酸基へのアシル基への置換度が下記式（ａ）〜（ｃ）の全てを満足するものが好ましい。下記式中のＡ、Ｂは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表しており、具体的には、Ａはアセチル基の置換度であり、Ｂは炭素数が３〜２２のアシル基の置換度である。
（ａ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ｂ） ０≦Ａ≦３．０
（ｃ） ０≦Ｂ≦２．９

セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位及び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又は全部を炭素数が２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマ）である。アシル置換度は、２位、３位、及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合を意味する。なお、１００％のエステル化の場合を置換度１とする。

全アシル化置換度、すなわち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６の値は、２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）の値は、０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上であり、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２は、グルコース単位における２位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合であり、ＤＳ３は、グルコース単位における３位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合であり、ＤＳ６は、グルコース単位において、６位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合である。

セルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、２種類以上のアシル基が用いられていても良い。なお、２種類以上のアシル基を用いるときには、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、２．２２〜２．９０であることが好ましく、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。

また、ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、特に好ましくは０．７以上である。更に、ＤＳＢは、その２０％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは２５％以上であり、３０％以上がさらに好ましく、３３％以上であることが特に好ましい。更に、セルロースアシレートの６位におけるＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であり、さらに好ましくは、０．８０以上であり、特には０．８５以上であるセルロースアシレートも好ましい。このようなセルロースアシレートを用いると、非常に溶解性に優れたドープを調製することができる。なお、上記のようなセルロースアシレートを用いる場合には、非塩素系溶剤を用いると、非常に優れた溶解性を有し、低粘度であり、かつ濾過性に優れるドープを調製することができる。

セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター綿、パルプ綿のどちらから得られたものでも良いが、リンター綿から得られたものが好ましい。

セルロースアシレートの炭素数が２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く、特に限定はされない。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、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等が挙げられる。更に、それぞれが置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、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、シンナモイル基等が挙げられる。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、シンナモイル基等がより好ましく、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。

なお、本発明で用いることができる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、これらの記載も本発明に適用することができる。

ドープ原料となる溶剤は、用いられるポリマを溶解することができる有機化合物を用いることが好ましい。ただし、本発明においてドープとは、ポリマを溶剤に溶解又は分散させることで得られる混合物を意味するため、ポリマとの溶解性が低いような溶剤も用いることができる。好適に用いることができる溶剤としては、例えば、ベンゼンやトルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタンやクロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メタノールやエタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジエチレングリコール等のアルコール、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル、テトラヒドロフランやメチルセロソルブ等のエーテル等が挙げられる。これらの溶剤の中から２種類以上の溶剤を選択し、混合した混合溶剤を用いても良い。中でもジクロロメタンを用いると溶解度に優れるドープを得ることが出来ると共に、短時間のうちに流延膜中の溶剤を揮発させてフィルムとすることができるので好ましい。

上記のハロゲン化炭化水素としては、炭素原子数１〜７のものが好ましく用いられる。更に、ポリマとの相溶性や、支持体から剥ぎ取る流延膜の剥ぎ取る易さの指標である剥ぎ取り性、フィルムの機械強度、光学特性等の観点から、ジクロロメタンに炭素数が１〜５のアルコールを１種ないしは、数種類混合させたものを用いることが好ましい。アルコールの含有量は、溶剤全体に対して２〜２５重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、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、中でも、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、或いはこれらの混合物を用いることが好ましい。

最近、環境に対する影響を最小限に抑えるため、ジクロロメタンを用いない溶剤組成も提案されている。この目的に対しては、炭素数が４〜１２のエーテル、炭素数が３〜１２のケトン、炭素数が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好ましい。これらの化合物は環状構造を有していても良いし、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２つ以上有する化合物も溶剤として用いることができる。その他にも、溶剤は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していても良い。なお、２種類以上の官能基を有する場合には、その炭素数がいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であれば良く、特に限定はされない。

ドープには、目的に応じて可塑剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤等の公知である各種添加剤を添加させても良い。例えば、可塑剤としては、トリフェニルフィスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等のリン酸エステル系可塑剤や、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、及びポリエステルポリウレタンエラストマー等の公知の各種可塑剤を用いることができる。

また、ドープには、フィルム同士の接着を防止したり、屈折率を調整したりする目的で微粒子を添加させることが好ましい。この微粒子としては、二酸化ケイ素誘導体を用いることが好ましい。本発明における二酸化ケイ素誘導体とは、二酸化ケイ素や、三次元の網状構造を有するシリコーン樹脂も含まれる。このような二酸化ケイ素誘導体は、その表面がアルキル化処理されたものを用いることが好ましい。アルキル化処理のような疎水化処理が施されている微粒子は、溶剤に対する分散性に優れるため、微粒子同士が凝集することなくドープを調製し、更には、フィルムを製造することができるので、面状欠陥が少なく、透明度の高いフィルムを製造することが可能となる。

上記の様に、表面にアルキル化処理された微粒子としては、例えば、表面にオクチル基が導入された二酸化ケイ素誘導体として市販されているアエロジルＲ８０５（日本アエロジル（株）製）等を用いることができる。なお、微粒子を添加させる効果を確保しつつ、透明度の高いフィルムを得るためにも、ドープの固形分に対する微粒子の含有量は０．２％以下となるようにすることが好ましい。更に、微粒子が光の通過を阻害させないように、その平均粒径は１．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．０μｍであり、特に好ましくは、０．４〜０．８μｍである。

先に説明した通り、本発明では、透明度の高いポリマーフィルムを得るためにもポリマとしてＴＡＣを利用してドープを調製することが好ましい。この場合、溶剤や添加剤等を混合した後のドープの全量に対して、ＴＡＣを含有する割合が５〜４０重量％であることが好ましい。より好ましくは、ＴＡＣを含有する割合が１５〜３０重量％であり、特に好ましくは１７〜２５重量％である。また、添加剤（主に可塑剤）を含有させる割合は、ドープ中に含まれるポリマやその他添加剤等を含めた固形分全体に対して、１〜２０重量％とすることが好ましい。

なお、溶剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤、光学異方性コントロール剤、レタデーション制御剤、染料、剥離剤等の各種添加剤及び微粒子については、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。また、ＴＡＣを利用したドープの製造方法であり、例えば、素材、原料、添加剤の溶解方法及び添加方法、濾過方法、脱泡等についても同様に、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］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。

図１に示すフイルム製造設備１０においてフイルム３７を製造した。適量のドープをドープ製造設備２０からフィードブロック２１を介して流延ダイ２３に送り、この流延ダイ２３から連続回転する流延ドラム２２上にドープを流延し、流延膜２４を形成した。流延ダイ２３の吐出口を、幅が１．８ｍのスリットとした。流延時のドープの温度を３６℃とした。フィードブロック２１の内部温度は３６℃とした。減圧チャンバ３２の圧力を６００Ｐａとしてビードの後方を減圧した。

流延ドラム２２は、回転数の制御が可能なステンレス製ドラムを用いた。伝熱媒体供給装置から冷媒を流延ドラム２２の内部に供給することにより、流延ドラム２２の表面温度を−１０℃とした。温調装置３０を用いて流延室１１の内部温度を常時３５℃とした。

流延膜２４を冷却ゲル化させ、自己支持性を有するようになったときに、剥取ローラ２６により流延膜２４を湿潤フイルム２５として剥ぎ取った。この剥ぎ取った湿潤フイルム２５を渡り部１２に送り、渡り部１２に設けられた複数のローラ３５で支持しながら搬送した。この搬送中に、送風器４０から４０℃に調整した乾燥風を供給してフイルム３７を乾燥した。

図２〜図４に示すように、湿潤フイルムの耳部２５ａの下方であって、ピン４６を耳部２５ａに差し込む直前の位置に、落ち込み防止装置５５，５６を設けた。落ち込み防止装置５５，５６のエア吹出孔からエアを耳部２５ａに吹きつけて、耳部２５ａを浮上させた。また、落ち込み防止装置５５，５６の保持ローラで耳部を保持した。ピンテンタ１３のピン差込部４８，４９により、湿潤フイルムの耳部２５ａをピン４３に確実に差し込んだ。

図１に示すように、ピンテンタ１３を経た湿潤フイルム２５はクリップテンタ１４に送られた。クリップテンタ１４において、湿潤フイルム２５の耳部２５ａを把持しながら搬送し、その搬送中に湿潤フイルム２５の乾燥を行った。これにより、フイルム３７が得られた。耳切装置１５ａ，１５ｂを用いて、湿潤フイルム２５及びフイルム３７の両側端部を切断した。切断した湿潤フイルム２５及びフイルム３７の両側端部を、カッターブロア（図示省略）を介して、クラッシャ６６に送り、平均８０ｍｍ^２程度のチップに粉砕した。

耳切装置１５ｂと乾燥装置１６との間に予備乾燥室（図示省略）を設けて１００℃の乾燥風を供給することによりフイルム３７を予備加熱した後、乾燥装置１６に送った。乾燥装置１６では、フイルム３７を複数のローラ６７に巻き掛けながら搬送し、その搬送中に乾燥を行った。乾燥装置１６の内部温度は、フイルム３７の膜面温度が１４０℃となるように調整された。乾燥装置１６におけるフイルム３７の乾燥時間を１０分とした。フイルム３７の膜面温度は、フイルム３７の搬送路の真上かつ表面近傍に設けた温度計（図示省略）を用いて測定した。乾燥装置１６では、活性炭からなる吸着剤と乾燥窒素からなる脱着剤とを有する吸着回収装置６９を用いて、フイルム３７から揮発した溶剤ガスを回収した後、水分量が０．３重量％以下になるまで溶剤ガスの水分を除去した。

乾燥装置１６と冷却装置１７との間に調湿室（図示省略）を設けて、フイルム３７に対して、温度５０℃、露点２０℃のエアを供給した後、直接的に９０℃、湿度７０％のエアを吹き付けて調湿し、フイルム３７に発生しているカールを矯正した。次に、フイルム３７を冷却装置１７に送り、３０℃以下になるまでフイルム３７を徐々に冷却させた。

フイルム３７を巻取装置１８に送り、プレスローラ７１によりフイルム３７に対して５０N／ｍの押し圧を付与しながらφ１６９ｍｍの巻取ローラ７０で巻き取った。巻取り時には、フイルム３７の巻き始めの張力を３００Ｎ／ｍとし、巻き終わりの張力を２００Ｎ／ｍとした。以上により、ロール状のフイルム３７を得た。

完成したフイルム３７の幅は１７００ｍｍで、膜厚は８０μｍであった。なお、全製膜工程を通じて、流延膜やフイルムの平均乾燥速度を２０重量％／分とした。

本実施例で用いたドープの原料を下記に示す。
セルローストリアセテート １００重量部
ジクロロメタン ３２０重量部
メタノール ８３重量部
１−ブタノール ３重量部
可塑剤Ａ ７．６重量部
可塑剤Ｂ ３．８重量部
ＵＶ剤ａ ０．７重量部
ＵＶ剤ｂ ０．３重量部
クエン酸エステル混合物 ０．００６重量部
微粒子 ０．０５重量部

上記のセルローストリアセテートは、置換度２．８４、粘度平均重合度３０６、含水率０．２重量％、ジクロロメタン溶液中の６重量％の粘度 ３１５ｍＰａ・ｓ、平均粒子径１．５ｍｍ、標準偏差０．５ｍｍの粉体であり、可塑剤Ａは、トリフェニルフォスフェートであり、可塑剤Ｂは、ジフェニルフォスフェートであり、ＵＶ剤ａは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールであり、ＵＶ剤ｂは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾールであり、クエン酸エステル化合物はクエン酸とモノエチルエステルとジエチルエステルとトリエチルエステルとの混合物であり、微粒子は平均粒径が１５ｎｍ、モース硬度が約７の二酸化ケイ素である。また、ドープの調製時には、レタデーション制御剤（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）をフィルムとしたときの全重量に対して４．０重量％となるように添加した。

上記実施例において、落ち込み防止装置５５，５６により湿潤フイルム２５の耳部２５ａを浮上及び保持することで、耳部２５ａをピン４６の差し込み開始位置に確実に到達させることができた。これにより、湿潤フイルム２５を安定的に搬送することができた。

フイルム製造設備の概略図である。 本発明の落ち込み防止装置及びその周辺を示す上面図である。 本発明の落ち込み防止装置及びその周辺を示す正面図である。 本発明の落ち込み防止装置の断面図である。

符号の説明

１０ フイルム製造設備
１３ ピンテンタ
２２ 流延ドラム
５５，５６ 落ち込み防止装置
６０ 保持ローラ
６１ａ エア吹出孔
６３ エア

Claims (4)

1. ポリマ及び溶媒が含まれる流延膜を流延支持体から剥ぎ取ってウェブを得る流延部と、テンタ搬送路上にて前記ウェブの両側端部を保持した状態で前記ウェブを搬送するテンタと、渡り搬送路上にて前記流延部から送り出された前記ウェブを前記テンタ搬送路へ案内する渡り部とを備えた溶液製膜設備において、
   前記テンタは、
   前記テンタ搬送路の下方にて横たわる複数の回転ドラムと、
   前記回転ドラムに掛け渡され前記回転ドラムの回転によって循環走行する無端チェーンと、
   前記無端チェーンに取り付けられたピンプレートと、
   前記テンタ搬送路の幅方向両側端部を走行するように前記ピンプレートに設けられ前記ウェブの両側端部を貫通可能なピンと、
   前記テンタ搬送路の上流端に配され前記ウェブの両側端部を前記ピンに貫通させる差込部とを有し、
   前記渡り搬送路の下流部分は、前記ウェブの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って下方へ延設され、
   前記渡り搬送路の下流端の下方には、前記ウェブの両側端部の落ち込みを防止する落ち込み防止手段が設けられ、
   前記渡り部における前記ウェブの残留揮発分が２００質量％以上３００質量％以下であることを特徴とする溶液製膜設備。
2. 前記落ち込み防止手段は、前記両側端部に対してエアを吹き付けるエア吹付部を備えることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜設備。
3. 前記落ち込み防止手段は、前記ウェブの両側端部を保持する保持ローラを備えることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜設備。
4. ポリマと溶媒とが含まれるドープを支持体上に流延して流延膜を形成する膜形成工程と、
   前記流延膜が自己支持性を有するものとなるまで前記流延膜を冷却する膜冷却工程と、
   前記膜冷却工程後の前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取ってウェブとする剥ぎ取り工程と、
   前記テンタ搬送路の下方にて横たわる複数の回転ドラム、前記回転ドラムに掛け渡され前記回転ドラムの回転によって循環走行する無端チェーン、前記無端チェーンに取り付けられたピンプレート、前記テンタ搬送路の幅方向両側端部を走行するように前記ピンプレートに設けられ前記ウェブの両側端部を貫通可能なピン、及び前記テンタ搬送路の上流端に配され前記ウェブの両側端部を前記ピンに貫通させる差込部を有するテンタを用いて、前記ウェブの両側端部を保持した状態で前記ウェブを搬送するテンタ工程と、
   前記剥ぎ取り工程及び前記テンタ工程の間に行われ、前記ウェブを前記テンタへ案内する渡り工程とを有し、
   前記渡り工程における前記ウェブの搬送路の下流部分は、前記ウェブの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って下方へ延設され、
   前記渡り搬送路の下流端の下方に設けられた落ち込み防止手段を用いて、前記ウェブの両側端部の落ち込みを防止することを特徴とする溶液製膜方法。

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