JP2003285367A

JP2003285367A - 溶液製膜方法及びその製造物

Info

Publication number: JP2003285367A
Application number: JP2002089614A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Nakamura; 敏和中村; Hidekazu Yamazaki; 英数山崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】溶液製膜フィルムへのマット剤塗布時におけ
る塗布むらの発生を抑える。【解決手段】セルロースエステル溶液を流延ダイによ
り支持体に流延し、支持体上で冷却ゲル化したウェブを
支持体からはぎ取る。このウェブをテンタにより延伸し
てセルロースエステルフィルムを得る。流延ダイのリッ
プのクリアランスを幅方向の各部において調整する。こ
れにより、前記フィルムの両端部に設けられたナーリン
グの内側の幅方向厚み分布が、前記両端部を結んだ直線
を基線Ｌ１としたときに、この基線Ｌ１を超えない厚み
にする。また、最も厚い部分と薄い部分の差Δｔを乾燥
後で０．３μｍ以上４μｍ以下にする。フィルムをロー
ル状に巻き取った時にフィルム同士が接着してしまうこ
とがなくなる。接着部分の剥離に起因する帯電むらの発
生が抑えられ、塗布むらの発生が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶液製膜方法及び
その製膜方法により製造されるセルロースエステルフィ
ルム、偏光板用保護フィルム、偏光板などの製造物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】セルロースアシレート、特に５７．５な
いし６２．５％の平均酢化度を有するセルロースアセテ
ートは、その強靭性と難燃性から、フィルムの形状にし
て写真感光材料の支持体として利用されている。また、
セルロースアシレートフィルムは、光学的等方性に優れ
ていることから、近年市場の拡大している液晶表示装置
の偏光板の保護フィルムおよびカラーフィルタの用途に
適している。

【０００３】一般に、セルロースアシレートフィルムは
溶液製膜法により製造されている。溶液製膜法は、メル
トキャスト法などの他の製造方法と比較して、光学的性
質や物性が優れたフィルムを製造することができる。こ
の溶液製膜法では、以下のようにフィルムが形成され
る。始めに、セルロースアシレートを溶剤中に溶解した
溶液（以下、ドープと称する）を調製する。ドープには
製造されるフィルムの目的に応じて、様々な添加剤が付
与される。次に、ドープをドラムやスチールバンドなど
の支持体上に流延した後に乾燥して、フィルムが得られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにして製造さ
れたフィルムに対しては、表面のアンチグレア処理のた
め、マット剤を塗布することが一般に行われている。し
かしながら、上記マット剤の塗布時にハジキが発生して
濃淡むらとなることがあり、商品価値を損なうという問
題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、マット剤等の塗布時のハジキの発生を抑えて、濃
淡むらのないフィルムが得られるようにした溶液製膜方
法及びその製造物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記塗布時のハジキ発生
を解析したところ、フィルムそのものの厚みむらが大き
な要因になっていることを本発明者らは見いだした。す
なわち、フィルムの幅方向における厚み分布において、
部分的に突出した部分があると、その厚みむらに起因し
て、ロール状に巻き取ったときにこの突出部分で接着が
発生する。そして、マット剤の塗布時にフィルムが引き
出されると、この接着部分で剥離時に帯電ムラが発生
し、この帯電ムラによってハジキが発生して濃淡むらと
なることが判った。

【０００７】この知見に基づき、本発明では、セルロー
スエステルフィルムであって、このフィルムの両端部に
設けられたナーリングよりも内側の幅方向厚み分布にお
いて、前記両端部を結んだ直線を基線としたときに、こ
の基線を超えない厚みとし、かつ最も厚い部分と薄い部
分の差を０．３μｍ以上４μｍ以下にしている。なお、
前記厚み分布は、前記差の最大値がフィルム幅方向のほ
ぼ中央部にあり、前記中央部に向かうに従い次第に厚み
が減るようにすることが好ましい。また、前記フィルム
の厚みは３０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、幅は
５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下が好ましい。このよう
にして製造されたセルロースエステルフィルムは、光学
補償フィルムの素材として更に偏光板用保護フィルムと
して好ましく用いられ、これらを利用して液晶表示装置
が構成される。

【０００８】また、本発明では、セルロースエステル溶
液を流延ダイにより支持体に流延し、支持体上で冷却ゲ
ル化したウェブを前記支持体からはぎ取った後に、テン
タにより延伸してセルロースエステルフィルムを製膜す
る溶液製膜方法において、前記セルロースエステルフィ
ルムの両端部に設けられたナーリングよりも内側の幅方
向厚み分布が、前記両端部を結んだ直線を基線としたと
きに、この基線を超えない厚みであり、かつ最も厚い部
分と薄い部分の差が乾燥後で０．３μｍ以上４μｍ以下
になるように、前記流延ダイのリップのクリアランスを
幅方向の各部において調整している。

【０００９】

【発明の実施の形態】［フィルム］本発明のフィルム
は、溶液製膜法によって形成されるものであれば特に限
定されない。特に好ましくは、偏光板保護フィルムなど
に用いられるセルロースアシレートフィルムである。セ
ルロースアシレートフィルムは、種々のエステルのセル
ロースアシレートを用いることが可能である。しかしな
がら、偏光板保護フィルムとしての機能から、寸法の安
定性に優れた５７．５から６２．５％の平均酢化度のセ
ルロースアセテートを用いることが好ましい。もっとも
好ましくは、平均酢化度が５８．０から６２．５％のセ
ルロースアセテートである。

【００１０】［溶剤］本発明の溶液製膜フィルムは、公
知の溶剤を使用したドープから製造することができる。
フィルムの原料にセルロースアシレートを用いた場合、
溶剤には、メチレンクロライド（ジクロルメタン）など
のハロゲン化炭化水素、エステル、エーテル、アルコー
ルなどを使用することができる。また、これら溶剤を複
数混合させた溶剤から製膜したフィルムも本発明には含
まれる。

【００１１】溶解したドープは濾過により異物を除去す
ることが一般的である。濾過には濾紙、濾布、不織布、
金属メッシュ、焼結金属、多孔板等、公知の各種濾材を
用いることが可能である。濾過することにより、ドープ
中の異物、未溶解物を除去することができ、製品フィル
ム中の異物による欠陥を軽減することができる。

【００１２】また、一度溶解したドープを加熱して、さ
らに溶解度の向上を図ることもできる。ドープは種々の
方法で加熱してよく、例えば、静置したタンク内で撹拌
しながら加熱する方法、多管式、静止型混合器付きジャ
ケット配管等の各種熱交換器を用いてドープを移送しな
がら加熱する方法などを用いてよい。また、加熱工程の
後に冷却工程を設け、装置の内部を加圧することによ
り、ドープの沸点以上の温度に加熱することも可能であ
る。これらの加熱処理を施すことにより、完全に溶解さ
れていなかった微小な未溶解物を溶解することができ、
製品フィルムの異物の減少、濾過の負荷軽減が図れる。

【００１３】［添加剤］さらに、公知の添加剤をドープ
に添加させることも可能である。添加剤としては、可塑
剤、紫外線吸収剤などが挙げられるがこれらに限定され
ない。また、ドープ中には、他の添加剤としてシリカ、
カオリン、タルクなどを添加することも可能である。こ
れらの添加剤は、ドープを調製する際に同時に混合して
もよく、また、ドープを調製した後に、移送する際に静
止型混合器などを用いてインラインで混合してもよい。

【００１４】図１はセルロースアシレートフィルムの製
膜ラインの一例を示している。セルロースアシレートと
溶媒とはミキシングタンク１０内に注入され、撹拌翼１
１で撹拌されてドープ１２が調製される。この時、ドー
プ１２には、疎水性可塑剤及び紫外線吸収剤などの添加
剤を混合してもよい。ドープ１２は、ポンプ１３により
濾過装置１４に送られて不純物が除去される。さらに、
ドープ１２は、一定の流量で流延ダイ１５に送られ、ベ
ルト１６上に流延される。そして、図示しない駆動装置
により回転駆動されるベルト１６上で徐々に溶剤が揮発
し、フィルム１７が形成される。なお、ベルトに代えて
ドラムに流延してもよい。

【００１５】図２に示すように、流延ダイ１５のリップ
１５ａには、そのクリアランスＣを調整するための調整
ボルト２５が設けられており、これを回動することによ
り、クリアランスＣの調整が可能になる。この調整ボル
ト２５は、流延ダイ１５の幅方向に適宜間隔で設けられ
ており、本実施形態ではピッチｐは３０ｍｍピッチにし
てある。この調整ボルト２５の回動によって、クリアラ
ンスＣは３００〜３０００μｍの範囲で調整可能にされ
る。このクリアランスＣを変更することにより、後に説
明するように、フィルム１７の厚みむらの発生を抑える
ことができる。なお、調整ボルト２５のピッチは、好ま
しくは１０〜１００ｍｍである。また、調整ボルト２５
は等間隔で配置する必要はなく、各調整ボルト２５の間
隔を適宜変更してよい。また、調整ボルト２５は、流延
ダイ１５の流延方向に配置し、調整ボルトの回動により
ダイリップを僅かに回転変位させることで、クリアラン
スＣを変更するようにしているが、このクリアランスの
変更は上記の方法に限定されるものではなく、他の種々
の方法で行ってよい。

【００１６】フィルム１７がテンタ１８に導入される時
の、フィルム１７中の揮発分Ｘは、１０〜２５０重量％
であることが好まく、１５〜１２０重量％が特に好まし
い。２５０重量％を超えるとフィルムの自己支持性がな
くなり、テンタ１８による延伸が困難になる。また、反
対に１０重量％より小さい時には、フィルム１７の乾燥
が進んでいるためフィルム１７の延伸が困難になる。な
お、フィルムの乾量を基準とした揮発分Ｘは、揮発分Ｘ（％）＝｛（フィルムサンプルの重量（ｇ）−
Ｂ）／Ｂ｝×１００から求めている。フィルムサンプルの重量は、テンタに
導入する前のフィルムの一部をフィルムサンプルとして
取り出して測定した値である。また、Ｂは、そのサンプ
ルフィルムを１１５℃で空気恒温槽にて１時間乾燥した
後に測定した重量（ｇ）である。

【００１７】テンタ１８では、図示しないクリップによ
りフィルム１７の両側縁部が挟持され、引っ張り装置に
よりフィルム１７の幅方向で引っ張られることでフィル
ム１７が延伸される。なお、テンタ１８はクリップを用
いているが、これに代えてピンを用いたテンタであって
もよい。

【００１８】なお、延伸時の幅方向におけるフィルム１
７の張力は、フィルム１７の組成や延伸率によって異な
るが２５０〜５０００Ｎ／ｃｍ²が好ましい。また、フ
ィルムの延伸率は２〜４０％が好ましい。延伸率が２％
未満であるとフィルム１７を平面にする延伸が困難にな
り、逆に４０％を超えるとピン孔などから裂けてしまう
ため、好ましくない。

【００１９】図１に示すように、テンタ１８を出たフィ
ルム１７はローラ２３、２４により乾燥ゾーン２０に送
られて複数のローラ１９で搬送されながら乾燥されたの
ち、冷却ゾーン２１を通過して常温まで冷却されて巻き
取り機２２で巻き取られる。この巻取りの前に刻印ロー
ラ２６によりナーリング処理が行われる。このナーリン
グ処理により、フィルム１７の両端部に微細なエンボス
によるナーリングが付与される。このようにして巻き取
られたフィルム１７を用いて、光学補償フィルムや偏光
板が製造される。

【００２０】図３は、前記フィルム１７の幅方向におけ
る厚み分布を示しており、乾燥後のものである。フィル
ム１７の両端部の微細な凹凸部分２７は前記ナーリング
によるものであり、このナーリングの内側の端部同士を
結んだ直線からなる基線Ｌ１に対して、厚み分布はこの
基線Ｌ１から突出することがないようにされている。ま
た、最も厚い部分と薄い部分の差Δｔを０．３μｍ以上
４μｍ以下にしている。なお、この差Δｔは好ましくは
０．４μｍ以上３．５μｍ以下であり、より好ましくは
０．５μｍ以上３．０μｍ以下である。また、フィルム
１７の厚みは３０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、
幅は５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下が好ましく、より
好ましくは１５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である。

【００２１】図４に示すように、この差Δｔが０．３μ
ｍ未満の場合には、ロール状にフィルムを巻き取った時
にフィルム同士で弱い接着が発生してしまう。また、図
５に示すように、差Δｔが４μｍを超えると、ロール状
にフィルムを巻き取ったときにロール状フィルムの上面
が経時により陥没し、フィルム１７が変形してしまう。

【００２２】前記厚み分布は、図３に示すように、差Δ
ｔがフィルム幅方向のほぼ中央部にあり、中央部に向か
うに従い次第に厚みが減るような下方に湾曲した分布と
なることが好ましい。このように、下方に湾曲した厚み
分布とすることにより、図４に示す従来のフィルムの厚
み分布のように部分的に前記基線Ｌ１から突出した部分
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３がなくなり、ロール状に巻き取ったと
きに、この突出部分Ｄ１〜Ｄ３でフィルム１７同士が接
着してしまうことがなくなる。したがって、次のマット
剤などの塗布工程において、接着した部分が剥離される
ときの帯電ムラの発生がなくなり、帯電ムラに起因する
ハジキを無くして、マット剤を均一に塗布することがで
きる。

【００２３】このように差Δｔが中央部で最大となるよ
うに下方に湾曲した厚み分布とし、差Δｔの最大値が
０．３μｍ以上４μｍ以下とするフイルム厚み分布を得
るためには、流延ダイ１５のクリアランスＣをダイ１５
の幅方向適宜位置において変更し、乾燥後のフィルム厚
み分布を図３のようにする。クリアランスＣは、図２に
示すようにクリアランス調整ボルト２５を回動すること
により変更する。なお、調整ボルト２５に代えて、他の
押圧部材によりリップを押圧して変位または変形させク
リアランスＣを変更してもよい。

【００２４】なお、上記実施形態では、単層のフィルム
を製膜する際に用いる流延ダイ１５を用いたが、この他
に、マルチマニフォールド型の共流延ダイを用いて複層
構成のフィルムを製造する場合にも、本発明を適用する
ことができる。同様にして、フィードブロック型の共流
延ダイを用いてもよい。さらには、２個の流延口を用い
て、第１の流延ダイから支持体に成型したフィルム上に
第２の流延ダイから流延を行なう製造方法においても、
総厚みが本発明の範囲に入るように各流延ダイを調節し
て、本発明を適用してもよい。なお、各流延ダイはコー
トハンガーダイを使用しているが、これに限定されるも
のではなく、Ｔダイ等の他の形状であってもよい。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明の態様はこれに限定されない。

【００２６】［原料ドープの調製］まず、セルロースト
リアセテート（置換度２．８）８９．３重量％、トリフ
ェニルフォスフェート７．１重量％、ビフェニルジフェ
ニルフォスフェート３．６重量％からなる固形分１００
重量部に対して、シリカ微粒子分散液を適宜添加した。
さらに、ジクロルメタン９２重量％、メタノール８重量
％の混合溶媒を適宜添加し、撹拌して固形分を溶解し、
ドープを調製した。ドープの固形分濃度は１８．５重量
％であった。

【００２７】（実施例）上記ドープを図１の製膜ライン
で流延し、ドープが自己支持性を持つまでベルト１６上
で乾燥した後にフィルム１７としてはぎ取って、テンタ
１８に導入した。テンタ１８への導入時のフィルム１７
の揮発分Ｘは５５％であった。テンタ１８で延伸率を７
％として幅方向にフィルムを延伸した。テンタ離脱直後
から１００Ｎ／ｍのテンションでロール搬送を行ない、
さらに乾燥して巻き取った。この時のフィルムの乾燥厚
みは８０μｍであり、また、流延ダイ１５のリップ１５
ａのクリアランスＣを調整ボルト２５を回動して、幅方
向の各部において変更し、図３に示すような乾燥後の厚
み分布を得た。この実施例では、幅方向の厚み分布にお
いて部分的に突出したところがなく、ロール状に巻き取
ったときにこの突出部分で接着が発生することがなかっ
た。このため、次のマット剤塗布工程において、突出部
分に起因する接着による剥離時の帯電むらが発生するこ
とがなく、ほぼ均一にマット剤を塗布することができ
た。また、ロール状に巻き取った時に経時による陥没が
なく、フィルム１７の変形の発生が抑えられた。

【００２８】（比較例１）流延ダイ１５のリップ１５ａ
のクリアランス制御を図６に示す厚み分布となるように
行い、それ以外は実施例と同様にして製膜した。この場
合には、乾燥後のフイルム幅方向における厚み分布が図
６に示すようになり、部分的に突出した部分Ｄ４，Ｄ５
があり、しかもこの突出部分Ｄ４，Ｄ５が基線Ｌ１を超
えて突出していた。このため、ロール状に巻き取った時
にこの突出部分Ｄ４，Ｄ５で接着が発生し、次のマット
剤塗布工程で、フイルム１７を引き出す際に、接着部分
の剥離により帯電ムラが発生し、これに起因してマット
剤の塗布ムラが発生した。

【００２９】（比較例２）流延ダイ１５のリップ１５ａ
のクリアランス制御を図５に示す厚み分布となるように
行い、それ以外は実施例と同様にして製膜した。この場
合には、乾燥後のフイルム幅方向における厚み分布が図
５に示すようになり、差Δｔが５μｍとなった。この場
合には、ロール状にフィルムを巻き取ったときにロール
状フィルムの上面が経時により陥没し、フィルム１７が
変形してしまった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、セルロースエステルフ
ィルムであって、このフィルムの両端部に設けられたナ
ーリングよりも内側の幅方向厚み分布において、前記両
端部を結んだ直線を基線としたときに、この基線を超え
ない厚みとし、かつ最も厚い部分と薄い部分の差を０．
３μｍ以上４μｍ以下にしたから、ロール状に巻き取っ
たときにフィルム同士が接着してしまうことがなくな
り、次のマット剤等の塗布工程において、接着部分の剥
離による帯電むらが発生することがなく、マット剤等を
均一に塗布することができる。したがって、マット剤等
の塗布むらのないフィルムが得られ、光学補償フィル
ム、偏光板用保護フィルム等の光学部材として用いて好
適なものとなる。

【００３１】また、前記厚み分布は、前記差の最大値が
フィルム幅方向のほぼ中央部にあり、前記中央部に向か
うに従い次第に厚みが減るようにしたから、厚み分布に
おいて部分的な突出部分がより一層なくなり、塗布むら
の発生が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶液製膜方法を説明するための概
略図である。

【図２】フィルムの幅方向における厚み分布を変えるた
めの、流延ダイのリップ周りを示す概略図である。

【図３】本発明により得られたフィルムの幅方向におけ
る厚み分布を示す線図であり、横軸は幅方向位置を示
し、縦軸は厚みを示している。

【図４】従来のフィルムの幅方向における厚み分布を示
す線図である。

【図５】従来のフィルムの幅方向における厚み分布を示
す線図である。

【図６】比較例でのフィルム幅方向における厚み分布を
示す線図である。

【符号の説明】

１２ドープ１５流延ダイ１５ａリップ１６ベルト１７フィルム１８テンタ２５クリアランス調整ボルトＣクリアランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｃ０８Ｌ 1:08 Ｃ０８Ｌ 1:08 Ｆターム(参考） 2H049 BB33 BC09 4F071 AA09 AF35 AH16 BA02 BB02 BB07 BC01 BC12 4F205 AA01 AG01 AR12 GA07 GB02 GC07 GN10 GN11 GN24 4F210 AA01 AG01 AH73 QA02 QC03 QD01 QG01 QG18 QW17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースエステルフィルムであって、
このフィルムの両端部に設けられたナーリングよりも内
側の幅方向厚み分布において、前記両端部を結んだ直線
を基線としたときに、この基線を超えない厚みとし、か
つ最も厚い部分と薄い部分の差を０．３μｍ以上４μｍ
以下にしたことを特徴とするセルロースエステルフィル
ム。
【請求項２】前記厚み分布は、前記差の最大値がフィ
ルム幅方向のほぼ中央部にあり、前記中央部に向かうに
従い次第に厚みが減ることを特徴とする請求項１記載の
セルロースエステルフィルム。
【請求項３】前記フィルムの厚みは３０μｍ以上２０
０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記
載のセルロースエテスルフィルム。
【請求項４】セルロースエステル溶液を流延ダイによ
り支持体に流延し、支持体上で冷却ゲル化したウェブを
前記支持体からはぎ取った後に、テンタにより延伸して
セルロースエステルフィルムを製膜する溶液製膜方法に
おいて、前記セルロースエステルフィルムの両端部に設けられた
ナーリングよりも内側の幅方向厚み分布が、前記両端部
を結んだ直線を基線としたときに、この基線を超えない
厚みであり、かつ最も厚い部分と薄い部分の差が乾燥後
で０．３μｍ以上４μｍ以下になるように、前記流延ダ
イのリップのクリアランスを幅方向の各部で調整するこ
とを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項５】請求項１ないし３いずれか１つ記載のフ
ィルムを有することを特徴とする偏光板用保護フィル
ム。
【請求項６】請求項５記載の偏光板用保護フィルムを
有することを特徴とする偏光板。