JP5145281B2 - 溶液製膜方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムに各種機能を付与するための添加剤を添加したドープを用いて、フィルムを製造する溶液製膜方法に関する。

ポリマーフィルムは、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、光学機能性フィルムとして様々な分野で利用されている。この中でも、セルロースエステル、特に５７．５％〜６２．５％の平均酢化度を有するセルローストリアセテート（以下「ＴＡＣ」という）から形成されるＴＡＣフィルムは、写真感光用フィ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ィルムや光学補償フィルムとして利用されている。

ＴＡＣフィルムの製造方法としては、例えば特許文献１に示されているように、溶液製膜方法が知られている。溶液製膜方法は、溶融製膜方法など他の製造方法と比較して、光学的性質などの物性に優れたフィルムを製造することができる。溶液製膜方法では、まずジクロロメタンや酢酸メチル等の溶媒にポリマーを溶解させたドープに対して、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、マット剤、レタデーション制御剤、及び可塑剤などの各種添加剤を混合して流延ドープを調製する。次いで、流延ドープを流延ダイにより支持体上に流延して流延膜を形成する。そして、流延膜が支持体上で自己支持性を有するものとなった後に、支持体から流延膜を湿潤フィルムとして剥ぎ取る。そして、剥ぎ取った湿潤フィルムを乾燥させて製品フィルムとし、この製品フィルムをロール形態に巻き取る。

ドープに対する添加剤の混合方法としては、ドープが流れるドープ流路に添加ノズルを設け、添加ノズルを介して、添加剤液をドープに送り込むインライン添加が知られている。添加剤液を添加した後は、特許文献１〜３に示すような静的混合器により、ドープと添加剤とを攪拌混合させている。なお、特許文献１には、スルーザーミキサとケニックスミキサとを組み合わせることにより効率よく攪拌混合することが記載されている。また、特許文献２には、ドープ中における異物が発生しないように、ドープの流延を停止させる方法が記載されている。また、特許文献３には、チャッキ弁を所定の構造にすることにより、添加剤供給ラインで発生するする凝集物を抑制することが記載されている。

特開２００６−０７６２８０号公報 特開２００６−８８５８３号公報 特開２００７−２１５５７４号公報

近年では、ポリマーフィルムの用途の多様化によって、様々な品種のフィルムを製造することが求められている。フィルムの品種は添加剤液の種類や添加量によって定められているため、一つのフィルム製造ラインにおいて多品種のフィルムを製造するためには、フィルムの品種に応じて、添加剤液の種類や添加量を適宜切り替える必要がある。

フィルムの品種変更により添加剤液の添加量を切り替えている間は、添加剤の添加量などが品種変更対象のフィルムの基準値に達していないため、その間に製造されたフィルムは廃棄処分とされる。したがって、廃棄処分となるフィルムを少なくして製造コストを抑えるためには、添加剤液の添加量等が品種変更対象のフィルムの基準値に達するまでの時間を最小限にする必要がある。かかる時間を最小限にするためには、添加剤がドープ内に均一に混合されるように、ドープに対する添加剤液の混合を確実且つ迅速に行う必要がある。

本発明は、ドープに対する添加剤液の混合を確実に且つ迅速に行うことができる溶液製膜方法を提供することを目的とする。

本発明の溶液製膜方法は、ポリマー及び溶媒を含むドープを調製するドープ調製工程と、前記ドープを送液する配管中に、添加剤液を送る添加剤液添加工程と、前記ドープの送液方向にステータ及びローターが複数段設けられた動的混合器により、前記ドープと前記添加剤液とを混合して流延ドープを得る添加剤液混合工程と、前記流延ドープを用いて、フィルムを製造する製膜工程とを有することを特徴とする。

前記添加剤液添加工程におけるドープの粘度は３０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。前記添加剤液と前記ドープとの粘度比（％）（１００×（添加剤液の粘度）／（ドープの粘度））は１０％以下であることが好ましい。前記動的混合器の外周速度は０．１ｍ／秒以上１．０ｍ／秒以下であることが好ましい。前記動的混合器内における静圧は０．１ＭＰａ以上となるように、前記ローターの駆動を制御することが好ましい。前記ステータは、前記ローターとの間に０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のクリアランスが形成されるように、前記ローターを回転可能に収納することが好ましい。前記ドープが各ステータ及びローターで滞留する時間は０．１秒以上であることが好ましい。

前記添加剤液混合工程は、前記動的混合器に加えて、前記動的混合器の上流側又は下流側に設けられた静的混合器により、前記ドープと前記添加剤液とを混合することが好ましい。

本発明によれば、ドープに対する添加剤液の混合を確実に且つ迅速に行うことができる。

溶液製膜設備の概略図である。 インラインミキサの概略図である。 動的混合器の断面図である。 ローター及びステータの斜視図である。 製膜ユニットの概略図である。

図１に示すように、溶液製膜設備１０は、ドープ調製ユニット１１と、添加剤液添加混合ユニット１２と、製膜ユニット１３とを備える。

ドープ調製ユニット１１は、ポリマー２６と溶媒とを混合して粗溶解液を作る混合部１５、粗溶解液を溶解してドープ３１を調製する溶解部１６、ドープ３１の濃縮を行う濃縮部１７、ドープ３１を貯留する貯留部１８から構成されている。混合部１５は、第１及び第２タンク２１，２２、溶解タンク２３、貯留タンク２４、ポンプ２５を有する。第１タンク２１にはポリマー２６が入れられており、ポリマー２６は、付属の計量器（図示省略）により計量された所定量分だけ溶解タンク２３に投入される。第２タンク２２には溶媒２７が入れられており、溶媒２７は付属のポンプ（図示省略）によって計量された所定量分だけ溶解タンク２３に投入される。

ポリマー２６は特に限定されず、溶液製膜方法に適用可能であればよい。この中で、セルロースアシレートを用いれば、透明度が高く、光学特性に優れたフィルムを得ることができるので、偏光板用の保護フィルムや光学補償フィルム等の光学用途として好適である。中でも、セルロースアセテートを使用し、特にアセチル化度の平均値が５７．５％〜６２．５％のセルローストリアセテートを使用すれば、光学特性に優れたフィルムを得ることができる。上記のアセチル化度とは、セルロース単位重量当たりの結合酢酸量を意味し、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験方法）におけるアセチル化度の測定および計算に従って求めることができる。本実施形態では、粒状のＴＡＣを使用する。粒状のＴＡＣを使用する場合には、溶媒との相溶性の観点から、その９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒径であることが好ましく、より好ましくは粒径が１〜４ｍｍである。

なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。セルロースアシレートを用いた溶液製膜方法によるフィルムの製造方法についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０５１７］段落から［０９１３］段落に詳細に記載されている。これらの記載も本発明にも適用することができる。

溶媒２７は、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルコール類等が好適であるが特に限定されず、使用するポリマーとの溶解性等を考慮して適宜選択すれば良い。溶媒２７は１種類の化合物であっても良いし、複数の化合物を混合した混合溶媒でも良い。具体的には、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン等）、エステル類（例えば、酢酸メチル、メチルホルメート、エチルアセテート、アミルアセテート、ブチルアセテート等）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等）、エーテル類（例えば、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル等）、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール等）等が挙げられる。

溶解タンク２３は攪拌翼（図示省略）を備えており、この攪拌翼が回転することにより、溶解タンク２３内のポリマー及び溶媒が攪拌される。この攪拌により、ポリマーが溶媒に完全には溶けていない粗溶解液が得られる。

溶解タンク２３内の粗溶解液は、貯留タンク２４に一旦貯蔵される。これにより溶解タンク２３は空になるため、溶解タンク２３で粗溶解液の作製を開始することができる。したがって、溶解タンク２３と貯留タンク２４の二つのタンクを設けることで、バッチ式による粗溶解液の作製が可能となる。貯留タンク２４も攪拌翼を備えており、この攪拌翼が回転することにより、粗溶解液が攪拌され均一にされる。

貯留タンク２４内の粗溶解液は、ポンプ２５により溶解部１６の第１加熱器３０に送られる。第１加熱器３０は多管式熱交換器及び静止型混合器などを備えており、粗溶解液を攪拌しながら加熱する。加熱温度は５０〜１２０℃が好ましく、加熱時間は５〜３０分が好ましい。この加熱により、溶液製膜に必要なポリマーなどの溶質は変形することなく完全に溶解し、ドープ３１となる。

第１加熱器３０により加熱されたドープ３１は、冷却器３２に送られる。冷却器３２は、ドープ３１を冷却して、ドープ３１を構成する主要溶媒の沸点以下にまで冷却する。冷却されたドープ３１は、ポンプ３３により第１フィルタ３４に送られる。第１フィルタ３４はドープ３１を濾過して、ドープ３１内の不純物を除去する。第１フィルタ３４には、不純物が多く付着して濾過が困難となったフィルタ本体を新しいフィルタ本体に交換するフィルタ交換器（図示省略）が設けられている。濾過後のドープ３１はポンプ３５により濃縮部１７に送られる。

濃縮部１７では、濾過後のドープ３１を第２加熱器４０で加熱し、加熱したドープ３１をフラッシュタンク４１に送る。フラッシュタンク４１では、フラッシュ濃縮法によりドープ３１が濃縮される。濃縮されたドープ３１はポンプ４２により貯留部１８に送液される。貯留部１８の貯留タンク４３はフラッシュタンク４１からのドープ３１を貯留し、必要に応じてポンプ４５により貯留タンク４３内のドープ３１を添加剤液添加混合ユニット１２に送液する。なお、濃縮部は必要に応じて設けられるものであり、省略してもよい。

添加剤液添加混合ユニット１２は、ドープ３１に対して添加剤を供給する第１〜第４添加剤液供給部４７〜５０、添加剤が供給されたドープ３１の攪拌混合を行うインラインミキサ５１、ドープ３１から異物を除去する第２フィルタ５３、コントローラ５８を備えている。

第１添加剤液供給部４７は、可塑剤供給部７４と、溶媒供給部７５と、ミキシングタンク７６と、添加剤液タンク７７を備えている。可塑剤供給部７４は可塑剤を貯留する可塑剤タンクを、溶媒供給部７５は溶媒２７を貯留した溶媒タンクを備えている（いずれも図示省略）。各タンクには計量器が取り付けられている。付属の計量器（図示省略）により計量された所定量分だけミキシングタンク７６に投入される。なお、可塑剤濃度は１０重量％以上６０重量％以下の範囲であることが好ましい。

ミキシングタンク７６は、各供給部７４，７５から供給された可塑剤及び溶媒を攪拌混合して、添加剤液７８ａを調合する。調合された添加剤液７８ａは、攪拌混合が可能な添加剤液タンク７７に一旦貯蔵される。これにより、ミキシングタンク７６内の添加剤液７８ａを空にすることができるため、ミキシングタンク７６において新たに添加剤液７８ａを調合することが可能となる。添加剤液タンク７７内の添加剤液７８ａは、ポンプ６４により添加ノズル６２ａに供給される。ポンプ６４の回転数はコントローラ５８により制御されており、ポンプ６４の回転数に応じて添加剤液７８ａの添加量が調整される。

添加剤液タンク７７と第１静的混合器８０内の添加ノズル６２ａ（図２参照）とを接続する配管６５には、チャッキ弁６１が設けられている。チャッキ弁６１は、添加ノズル６２ａに送った添加剤液７８ａが逆流することを防止する。なお、添加ノズルに対する添加剤液の供給は、後述する動的混合器におけるローター９１〜９４（図３参照）の回転を開始した後に、行うことが好ましい。

他の第２〜第４の添加剤液供給部４８〜５０も、第１添加剤液供給部４７と同様に構成されており、詳細な説明は省略する。第２添加剤液供給部４８は、マット剤と溶媒２７とを混合した添加剤液７８ｂを添加ノズル６２ｂから供給する。また、第３添加剤液供給部４９は、ＵＶ剤と溶媒２７とを混合した添加剤液７８ｃを添加ノズル６２ｃから供給する。また、第４添加剤液供給部５０は、レタデーション制御剤と溶媒２７とを混合した添加剤液７８ｄを添加ノズル６２ｄから供給する。なお、本実施形態では、４つの添加剤液供給部を設けているが、これらは必要に応じて増減させてもよい。

コントローラ５８は、第１〜第４添加剤液供給部４７〜５０に設置されたポンプ６４の回転数等を制御する。コントローラ５８は、フィルムの品種と第１〜第４添加剤液供給部４７〜５０で使用する可塑剤、マット剤、ＵＶ剤、レタデーションを含む添加剤液７８ａ〜７８ｄの添加量とを対応付けて記憶したＬＵＴ５８ａを備えている。コントローラ５８は、ＬＵＴ５８ａから製造するフィルムの品種に応じて添加剤液７８ａ〜７８ｄの添加量を求める。そして、求めた添加量分の添加剤液７８ａ〜７８ｄが添加ノズル６２ａ〜６２ｄに供給されるように、上記ポンプ６４の回転数を制御する。なお、添加剤液の添加量は、単位時間当たりに添加ノズルから吐出する添加剤液の吐出量である。

図２に示すように、インラインミキサ５１は、ドープ３１の送液方向に対して上流側から順に、貯留部１８からのドープ３１と添加剤液７８ａ〜７８ｄとを混合する第１静的混合器８０、駆動力により回転するローター９１〜９４（図３参照）により第１静的混合器８０で混合されたドープ３１が送り込まれる動的混合器８１、動的混合器８１を経たドープ３１が送り込まれる第２静的混合器８２を備えている。各混合器８０〜８２は配管８４により接続されている。各混合器８０〜８２には、ドープ３１が流れるドープ流路８０ａ〜８２ａが形成されている。第１静的混合器８０のドープ流路８０ａ内には、添加剤液７８ａ〜７８ｄを吐出する添加ノズル６２ａ〜６２ｄが設けられている。

第１静的混合器８０は、矩形板を１８０度捩じって形成した多数のエレメント（図示省略）を備えている。これら多数のエレメントはドープ流路８０ａ内に直列に配置されており、添加剤液７８ａ〜７８ｄとドープ３１とを分散及び混合する。この第１静的混合器８０の時点では、添加剤液７８ａ〜７８ｄはドープ３１に完全に溶解していない。第１静的混合器８０を経たドープ３１は動的混合器８１に送られる。

動的混合器８１は、詳細は後述するが、モータ１０２の駆動力で回転するローター９１〜９４（図３及び図４参照）により、ドープ３１を攪拌混合する。この動的混合器８１において、添加剤液７８ａ〜７８ｄはドープ３１にほぼ完全に溶解する。動的混合器８１を経たドープ３１は、第２静的混合器８２に送られる。第２静的混合器８２では、第１静的混合器８０と同様の多数のエレメント（図示省略）により、添加剤液７８ａ〜７８ｄがドープ３１に完全に溶解する。第２静的混合器８１を経たドープ３１は第２フィルタ５３（図１参照）で異物が除去されて、流延ドープ５４となる。この流延ドープ５４は、製膜ユニット１３の流延ダイ１４７（図５参照）に送られる。

図３に示すように、動的混合器８１は、ケーシング９０、ローター９１〜９４、回転軸９５、ステータ９６〜９９、モータ１０２、電磁石部１０３を備えている。ケーシング９０にはドープ流路８１ａの他に、第１静的混合器８０からのドープ３１がドープ流路８１ａに入る供給管１０６と、ドープ流路８１ａからドープ３１が出る排出管１０７と、回転軸９５を軸支するための軸支持室１０８とが設けられている。ドープ流路８１ａと軸支持室１０８とを区切る仕切壁１１０には、回転軸９５が挿通される軸挿通孔１１０ａが形成されている。また、回転軸９５と仕切壁１１０との間はメカニカルシール１１２でシールされている。これにより、ドープ３１が軸支持室１０８側に漏れることを防止している。なお、本実施形態では、動的混合器を横向きに設置するが、これに限らず、ドープの送液方向が下から上になるように縦向きに設置してもよい。

図３及び図４に示すように、４個のローター９１〜９４は、回転軸の軸方向Ｘに対して、一定のピッチで回転軸９５に取り付けられている。ローター９１は、ドープ３１の入口側が大径とされ、出口側が小径とされている。ローター９１〜９４は、回転軸９５に対して、その長手方向に一定のピッチで直列に取り付けられている。各ローター９１〜９４の周面には、周方向に９０°間隔で攪拌羽根１１６が４個取り付けられている。各攪拌羽根１１６は、一端から他端にかけて回転軸９５を中心として９０°回転するように捩じられており、ローター９１〜９４の周面に対して螺旋状に取り付けられている。なお、ローターの数は４個に限る必要はなく、２〜３個又は５個以上あってもよい。また、攪拌羽根の数は４つに限る必要はない。

４個のステータ９６〜９９は、ドープ３１の送液方向に沿って、ドープ流路８１ａ内に設置されている。ステータ９６の一方の側面には、供給管からのドープが入る供給口１２０が形成されており、他方の側面には、ドープが出る吐出口１２１と、回転軸９５が挿通される軸孔１２２とが形成されている。また、ステータ９６には、供給口１２０と吐出口１２１との間に、ローター９１が収納される中空部１２４が形成されている。また、ステータ９６の内周面１２７は、軸方向Ｘに沿って傾いたテーパー面となっている。

モータ１０２は、回転軸９５に駆動力を与えることにより、ローター９１〜９４を回転させる。ドープ流路８１ａ内に入ったドープ３１は、まず攪拌羽根１１６の回転により攪拌される。これにより、添加剤液７８ａ〜７８ｄがドープ３１に混合される。そして、ドープ３１がステータ９６の吐出口１２１を出た後は、同様にして、ローター９２〜９４の攪拌羽根の回転によりドープ３１が攪拌され、添加剤液７８ａ〜７８ｄがドープ３１に混合される。このように、ドープ３１が供給管１０６に入って排出管１０７から出るまでの間に、４つの攪拌羽根でドープが攪拌されることにより、添加剤液７８ａ〜７８ｄはドープ３１にほぼ完全に溶解する。

以上のように動的混合器８１を用いることによって、粘度が３０Ｐａ・ｓ以上という高粘度のドープ３１に対してでも、添加剤液７８ａ〜７８ｄは十分混合し、ドープ３１に完全に溶解または均一に分散する。

また、動的混合器８１により、添加剤液７８ａ〜７８ｄの粘度とドープ３１の粘度との粘度比（％）（１００×（添加剤の粘度）／（ドープの粘度））を好ましくは１０％以下にすることによって、更にドープ３１に対する添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合性を高めることができる。これに対して、粘度比が１０％未満であると、添加剤液７８ａ〜７８ｄをドープ３１に十分に混合することができない。なお、本実施形態で言う「混合性」は添加剤液７８ａ〜７８ｄがドープ３１にどの程度の混合しているかをいう。また、粘度比は０％または０％に近い値としてもよい。

また、動的混合器８１の外周速度を好ましくは０．１ｍ／秒以上１．０ｍ／秒以下にすることによって、上述のような高粘度のドープ３１に対しても十分な混合性を有するだけでなく、動的混合器８１の性能を落とすことなく安定的に添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行うことができる。これに対して、外周速度が０．１ｍ／秒未満の場合には、添加剤液７８ａ〜７８ｄをドープ３１に十分に混合することができない。

一方、外周速度が１．０ｍ／秒を超える場合には、攪拌羽根１１６とドープ３１との間に摩擦熱が生じることにより、ドープ３１が発熱し発泡が生じることがある。ドープ３１内に発泡が生じると、動的混合器８１の性能が低くなるため、安定的に添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行うことができなくなる。加えて、攪拌羽根１１６とメカニカルシール１１２との間にも摩擦熱が生じるようになるため、メカニカルシール１１２の耐久性が低下し、ドープ３１が軸支持室１０８に漏れ出すことがある。

また、ドープ流路８１ａ内の静圧を好ましくは０．１ＭＰａ以上となるようにローター９１〜９４の駆動を制御することにより、動的混合器８１の性能を落とすことなく安定的に添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行うことができる。これに対して、静圧が０．１ＭＰａ未満であると、攪拌羽根１１６との接触による摩擦熱の発生によってドープ３１が発泡することがあるため、動的混合器８１の性能が低下し、安定的に添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行うことができなくなるおそれがある。

また、ステータの内周面１２７とローターの攪拌羽根１１６との間のクリアランスＣＬを好ましくは０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下にすることにより、ドープ３１は抵抗無く供給口１２０から吐出口１２１まで流れるとともに、上述のような高粘度のドープ３１に対しても十分な混合性を有する。これに対して、クリアランスＣＬが０．３ｍｍ未満であると、抵抗が大きくなりドープ３１の流れが悪くなるため、混合性が低下する。また、クリアランスＣＬが１．５ｍｍを超えると、攪拌羽根１１６によるせん断応力が不足するため、混合性が低下する。なお、図３で示すクリアランスＣＬは、軸方向Ｘに対して中央部付近に位置する攪拌羽根１１６と内周面１２７との距離を示しているが、これは一例であり、先端部に位置する攪拌羽根１１６と内周面１２７との距離などであってもよい。

また、ドープ３１が各ステータ及びローターで滞留する時間を好ましくは０．１秒以上にすることにより、上述のような高粘度のドープ３１に対しても十分な混合性を有する。滞留する時間が０．１秒未満の場合には、添加剤液７８ａ〜７８ｄをドープ３１に十分に混合することができない。なお、滞留時間とは、ドープが各ステータに入ってから出るまでの時間、即ちステータ９６の場合であれば、ドープ３１が供給口１２０に入り、吐出口１２１から出るまでの時間をいう。

電磁石部１０３は、回転軸９５に取り付けられた磁石部１３０と対向するように、軸支持室１０８に設けられている。電磁石部１０３と磁石部１３０との間で引き合う又は押し合う力によって、回転軸９５は電磁石部１０３に対して無接触で回転可能に支持される。

図５に示すように、製膜ユニット１３は、流延室１４０と、渡り部１４１と、テンタ１４２と、乾燥室１４３と、巻取機１４４とを備え、流延ドープ５４を用いてフィルム１４６を製造する。流延室１４０には、流延ドープ５４の吐出口が形成された流延ダイ１４７と、支持体として作用する流延ドラム１４８と、剥取ローラ１４９とが配置されている。

流延ドープ５４は、流延ダイ１４７を介してエンドレスに回転している流延ドラム１４８の上に流延される。これにより、流延ドラム１４８上に流延膜１５１が形成される。流延ドラム１４８の表面温度は−１０℃以上１０℃以下の範囲内で略一定とすることが好ましい。このような流延ドラム１４８に流延ドープ５４を流延すれば、流延ドープ５４は速やかに冷却されるため、短時間の内にゲル状の流延膜１５１が形成される。流延膜１５１が自己支持性を有するようになったときに、流延膜１５１は剥取ローラ１４９で支持されながら湿潤フィルム１５３として剥ぎ取られる。

渡り部１４１では、多数のローラで湿潤フィルム１５３を支持しながら搬送し、その間に乾燥を行う。テンタ１４２では、湿潤フィルム１５３の両側端部がピン等の保持手段で保持しながら搬送し、その間に乾燥を行う。また、テンタ１４２では、湿潤フィルム１５３の幅が拡がる又は縮まる方向に保持手段を移動させることにより、湿潤フィルム１５３を幅方向に延伸又は緩和する。テンタ１４２を出た湿潤フィルム１５３は、乾燥室１４３において乾燥風により乾燥される。これにより、製品としてのフィルム１４６が得られる。フィルム１４６は、巻取機１４４により巻芯１５５にロール状に巻き取られる。

流延室、流延ダイ、流延ドラム等の構造、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おり、これらの記載も本発明に適用することができる。なお、上記実施形態では、流延ドラム上で流延膜を冷却ゲル化させて自己支持性を持たせる冷却ゲル化方式としたが、バンドやドラム上で流延膜を乾燥させて自己支持性を持たせる乾燥方式でも、同様に本発明を実施することができる。

本発明により得られるフィルムは、透明度が高くや所望のレタデーション値を発現し、温度依存性が低い。そのため、特に、偏光板の位相差フィルムとして好適に用いることができるが、偏光板の表面を保護するための保護フィルムとしても利用することができる。本発明のセルロースエステルフィルムの具体的用途に関しては、特開２００５−１０４１４８号公報において、例えば、［１０８８］段落から［１２６５］段落に、液晶表示装置としてＴＮ型、ＳＴＮ型、ＶＡ型、ＯＣＢ型、反射型、その他の例が詳しく記載されており、これらの記載も本発明に適用させることができる。

上記実施形態では、４つの添加剤液供給部に対応して設けた４つの添加ノズルを用いて各種添加剤液をドープに添加するようにしたが、これに代えて、例えば１つの添加ノズルに４つの添加剤液供給部を接続し、その１個のノズルを用いて前記各種添加剤液を一緒に添加するようにしてもよい。

上記実施形態では、ドープに対して流延ダイの直前で添加剤液を添加するようにしたが、ドープをフラッシュタンクで濃縮する前またはドープを貯留タンクで貯留する前に、添加剤液をドープに添加してもよい。

上記実施形態では、ドープに添加剤液を添加した後、ドープの送液方向に順に設けられた第１静的混合器、動的混合器、第２静的混合器を用いて添加剤液をドープに混合させることにより、添加剤液をドープに完全に溶解させたが、これに限る必要はない。例えば、ドープと添加剤液との粘度比が低い場合などには、動的混合器のみで添加剤液の混合を行ってもよい。

上記実施形態では、単層流延を例にとって説明したが、この他に、基層に加えて、この基層の両面に外層を同時にまたは逐次に流延する共流延としてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様に、まず、ポリマーを溶媒に溶解させてドープを調製し、その後に各層に対応するドープに対してそれぞれ添加剤を添加することが好ましい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

図２に示すように、ドープ３１の送液方向に対して上流側から順に、第１静的混合器８０、動的混合器８１、及び第２静的混合器８２を設置した。各混合器８０〜８２にはそれぞれドープ流路８０ａ〜８２ａを設けた。第１静的混合器８０のドープ流路８０ａには、可塑剤を含む添加剤液７８ａ、マット剤を含む添加剤液７８ｂ、ＵＶ剤を含む添加剤液７８ｃ、及びレタデーション制御剤を含む添加剤液７８ｄをドープ３１に添加するための添加ノズル６２ａ〜６２ｄを設けた。第１静的混合器８０では、矩形板を１８０度捩じって形成したエレメントを２４個用いることによって、ドープ３１と添加剤液７８ａ〜７８ｄとを混合した。

ここで、添加剤液７８ａにおける可塑剤濃度を６０重量％とした。ドープ３１の粘度を３０Ｐａ・ｓとした。添加剤液７８ａの粘度を３Ｐａ・ｓとした。したがって、添加剤液７８ａとドープ３１の粘度との粘度比を１０％にした。また、添加剤液７８ａの添加量とドープ３１の添加量との添加比率を５％とした。

図３に示すように、動的混合器８１のドープ流路８１ａには、ドープ３１の送液方向に沿って４個のローター９１〜９４及びそれらローター９１〜９４を回転可能に収納するためのステータ９６〜９９を設けた。各ローターのローター本体１１５には、周方向に約９０°ピッチで４個の攪拌羽根１１６を取り付けた。モータ１０２から回転軸９５に対して駆動力を与えて攪拌羽根１１６を回転させた。攪拌羽根１１６の回転により、ドープ３１と添加剤液７８ａ〜７８ｄとを混合した。

ここで、動的混合器８１の外周速度を１．０ｍ／秒とした。ドープ流路８１ａ内の静圧を０．４ＭＰａとした。ステータ９６〜９９の内周面１２７とローター９１〜９４の攪拌羽根１１６との間のクリアランスＣＬを０．３ｍｍとした。ドープ３１が各ローター及びステータで滞留する時間（以下「滞留時間」という）を０．１秒とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ３個にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様した。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、クリアランスＣＬを１．５ｍｍにし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、動的混合器の外周速度を０．１ｍ／秒にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、ドープ流路８１ａ内の静圧を０．１ＭＰａにし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、ドープ流路８１ａ内の静圧を０．０９ＭＰａにし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、クリアランスＣＬを０．２９ｍｍにし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、クリアランスＣＬを１．５１ｍｍにし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、攪拌羽根１１６の回転数を１．１ｍ／秒にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、攪拌羽根１１６の回転数を０．０９ｍ／秒にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、滞留時間を０．０９秒にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ１個にし、動的混合器８１のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

ローター及びステータの数をそれぞれ２個にし、静的混合器（ノリタケ社製 ６−Ｎ１６−２２（６）−１）のみで添加剤液７８ａ〜７８ｄの混合を行う以外は実施例１と同様とした。

［結果］
実施例１〜１３の結果を表１に示す。

表１の「混合器パターン」において「静的／動的／静的」は上流側から順に静的混合器、動的混合器、静的混合器を設置したことを、「動的」は動的混合器を用いたことを、「静的」は静的混合器を用いたことを示している。また、評価の「◎」はドープと添加剤とが均一に混合していることを示している。「○」はドープと添加剤とが混合しているが、ごく一部だけ不均一になっていることを示している。「△」はドープと添加剤とが一部混ざり合っていないことを示している。「×」はドープと添加剤とがほとんど混ざり合っていないことを示している。「性能不良」は、混合器の性能が低下して、ドープと添加剤との混合ができなくなったことを示している。「生産停止」は、混合器の故障が連発し、生産ができなくなったことを示している

実施例１〜５では、ドープに対する添加剤液の混合性が高く、また混合器の故障等なく添加剤の混合を安定的に行うことができた。また、実施例１及び２では、ローターの数を増やすことで、混合性を更に向上することができた。

これに対して、実施例６では、各実施例と比較して静圧が低いため発泡が生じ、この発泡が原因で混合器の性能が低下した。また、実施例７では、各実施例と比較してクリアランスＣＬが小さすぎるため混合性が低下し、実施例８では、各実施例と比較してクリアランスＣＬが大きすぎるため混合性が極めて低下した。また、実施例９では、各実施例と比較して外周速度が速すぎるため、混合器の故障が連発し、生産ができなくなった。また、実施例１０では、各実施例と比較して外周速度が遅すぎるため、混合性が低下した。また、実施例１１では、各実施例と比較してドープの滞留時間が短すぎるため、混合性が極めて低下した。また、実施例１２では、１個のローターだけで添加剤の混合を行ったため、混合性が低下した。また、実施例１３では、静的混合器だけで混合を行ったため、混合性が極めて低下した。

１０ 溶液製膜設備
３１ ドープ
７８ａ〜７８ｄ 添加剤液
８１ 動的混合器
８１ａ ドープ流路
９１〜９４ ローター
９５ 回転軸
９６〜９９ ステータ
１１６ 攪拌羽根
１２４ 中空部
１２７ 内周面

Claims (8)

1. ポリマー及び溶媒を含むドープを調製するドープ調製工程と、
   前記ドープを送液する配管中に、添加剤液を送る添加剤液添加工程と、
   前記ドープの送液方向にステータ及びローターが複数段設けられた動的混合器により、前記ドープと前記添加剤液とを混合して流延ドープを得る添加剤液混合工程と、
   前記流延ドープを用いて、フィルムを製造する製膜工程とを有することを特徴とする溶液製膜方法。
2. 前記添加剤液添加工程におけるドープの粘度は３０Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
3. 前記添加剤液と前記ドープとの粘度比（％）（１００×（添加剤液の粘度）／（ドープの粘度））は１０％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜方法。
4. 前記動的混合器の外周速度は０．１ｍ／秒以上１．０ｍ／秒以下であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の溶液製膜方法。
5. 前記動的混合器内における静圧は０．１ＭＰａ以上となるように、前記ローターの駆動を制御することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の溶液製膜方法。
6. 前記ステータは、前記ローターとの間に０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のクリアランスが形成されるように、前記ローターを回転可能に収納することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の溶液製膜方法。
7. 前記ドープが各ステータ及びローターで滞留する時間は０．１秒以上であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の溶液製膜方法。
8. 前記添加剤液混合工程は、前記動的混合器に加えて、前記動的混合器の上流側又は下流側に設けられた静的混合器により、前記ドープと前記添加剤液とを混合することを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の溶液製膜方法。

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