JP2006306025A - 溶液製膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剥ぎ取りが安定する流延膜を形成し、光学特性に優れるフィルムを得る。
【解決手段】ＴＡＣを、酢酸メチルを主溶媒とする混合溶媒に溶解して原料ドープ２２を得る。回転ドラム１１１を支持体として用いる。回転ドラム１１１は耐低温性に優れる素材から形成する。回転ドラム１１１の表面温度が−２０℃となるように温度調整する。原料ドープ２２に所望の添加剤を添加して流延用ドープとする。流延ダイ１０１から回転ドラム１１１上に流延ドープを流延して流延膜１１７を形成する。流延膜は−１０℃となるため剥取ローラ１１６で湿潤フィルム１１８として剥ぎ取る際に、剥取安定性に優れる。回転ドラム１１１表面には剥ぎ残りが生じない。湿潤フィルム１１８を乾燥して得られるフィルム１４３は光学特性に優れる。
【選択図】図２

Description

本発明は、溶液製膜方法に関するものである。

セルロースアシレート、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（ＴＡＣ）から形成されるＴＡＣフィルムは、その強靭性と難燃性とから写真感光材料のフィルム用支持体として利用されている。また、ＴＡＣフィルムは光学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、光学補償フィルム（例えば、視野角拡大フィルムなど）などに用いられている。

ＴＡＣフィルムは、通常溶液製膜方法により製造されている。溶液製膜方法は、溶融製膜方法などの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。溶液製膜方法は、ポリマーなどをジクロロメタンや酢酸メチルを主溶媒とする混合溶媒に溶解した高分子溶液（以下、ドープと称する）を調製する。そのドープを流延ダイより支持体上に流延して流延膜を形成する。その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、支持体から膜（以下、湿潤フィルムと称する）として剥ぎ取り、乾燥させた後にフィルムとして巻き取る（例えば、非特許文献１参照）。
発明協会公開技報公技番号２００１−１７４５号

ところで、近年、支持体を冷却して、その上にドープを流延してゲル化された流延膜からフィルムを製造する溶液製膜方法が行われている。ドープをゲル化するには、支持体の温度をより低温にすることが有効である。従来、支持体として用いられている回転ドラムの素材には、主にステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６など）が使用されている。ステンレス鋼は、平面性の点で支持体の素材として利用することが好ましく、また、５℃程度までの冷却では流延に問題が生じていない。

また、流延膜を回転ドラムから剥離する際に、剥離を安定化するために従来は、（１）ドープ中のポリマー濃度を上げる。（２）支持体上での乾燥風量を上げる。などの方法が取られてきた。しかしながら、（１）の方法では、フィルムの外観面状が悪化し、製品の品質レベルを維持することが困難であるという欠点を有している。また、（２）の方法は乾燥風量を上げることで外観面状が悪化するまた流延ビードの安定化が保てないという欠点を有している。

そこで、回転ドラムからの流延膜の剥離を安定化させる方法として、超冷却（例えば、−１０℃以下）とすることで流延膜のゲル化が進行するために有効な方法である。しかしながら、ステンレス鋼は、耐低温性の面で劣るため、支持体が−２０℃以下に冷却できない問題が生じている。このため、更なる速度上昇を実施した際に回転ドラムからの流延膜を安定して剥離できない欠点を有している。

流延膜が形成されている支持体を超冷却することで、製膜速度を上昇させても前記流延膜の前記支持体からの剥離を安定にす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、ポリマーと溶媒とを含む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し、前記流延膜が自己支持性を有する膜となった後に、前記支持体から前記流延膜を剥離してフィルムとし、前記フィルムを乾燥させる溶液製膜方法において、低温耐性を有するステンレス鋼から形成されている前記支持体上で前記流延膜を冷却する。

前記支持体の表面温度が５℃以下となるように冷却することが好ましく、より好ましくは−１０℃以下であり、最も好ましくは−２５℃以下である。前記支持体から前記流延膜を剥離するときの前記流延膜の温度が、１０℃以下であることが好ましく、より好ましくは−５℃以下であり、最も好ましくは−１５℃以下である。前記流延膜に３０℃以上１４０℃以下の風を送風し、前記流延膜を乾燥させることが好ましく、前記風の温度は３０℃以上１００℃以下であることがより好ましく、最も好ましくは３０℃以上５０℃以下である。前記流延膜に風速が２ｍ／分以上２５ｍ／分以下の風を送風し、前記流延膜を乾燥させることが好ましく、前記風の風速は１０ｍ／分以上２５ｍ／分以下であることがより好ましい。前記流延膜が前記支持体上に搬送されている時間が、３秒以上１８０秒以下であることが好ましい。

前記支持体が回転ドラムであることが好ましいが、流延バンドを用いることもできる。前記回転ドラムは、その内部に冷却媒体が通過する流路が形成されているものであって、前記流路に冷却媒体を通過させることで前記回転ドラムを冷却することが好ましい。前記冷却媒体がグリセリンと水の混合物であることが好ましい。

前記溶媒がジクロロメタンまたは酢酸メチルを主溶媒とすることが好ましい。前記ポリマーがセルロースアシレートであることが好ましく、より好ましくはセルロースアセテートであり最も好ましくはセルローストリアセテートである。

本発明には、前記溶液製膜方法で製造されるフィルムも含まれる。また、前記フィルムを用いて構成される偏光板、光学補償フィルム、写真感光材料も本発明に含まれる。さらに、前記偏光板、光学補償フィルムを用いて構成される液晶表示装置も本発明に含まれる。

前記溶媒がジクロロメタンを主溶媒とする場合には、前記ドープ中の溶質の濃度は、重量比率で１８重量％以上３５重量％以下であることが好ましい。また、前記ジクロロメタン以外の有機溶媒としてメタノール、ｎ−ブタノールなどが用いられ、全溶媒中重量比で１３重量％以上２５重量％以下混合されることが好ましい。

前記溶媒が酢酸メチルを主溶媒とする場合には、前記ドープ中の溶質の濃度は、重量比率で１８重量％以上３５重量％以下であることが好ましい。また、前記酢酸メチル以外の有機溶媒としてアセトン、メタノール、ｎ−ブタノールなどが用いられ、全溶媒中重量比で１５重量％以上３０重量％以下混合されることが好ましい。

本発明の溶液製膜方法によれば、ポリマーと溶媒とを含む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し、前記流延膜が自己支持性を有する膜となった後に、前記支持体から前記流延膜を剥離してフィルムとし、前記フィルムを乾燥させる溶液製膜方法において、低温耐性を有するステンレス鋼から形成されている前記支持体上で前記流延膜を冷却するから、前記支持体の表面温度をより低温にできるため前記流延膜を剥ぎ取る際の前記流延膜の剥取温度を低温にできるため、前記流延膜の剥離安定性が向上する。特に、流延速度を５０ｍ／分以上２００ｍ／分以下の高速製膜の際にも前記流延膜を安定して前記支持体から剥ぎ取ることが可能となる。

前記溶液製膜を行う際に、前記支持体の表面温度が５℃以下、より好ましくは−１０℃以下、最も好ましくは−２５℃以下となるように冷却するから、前記流延膜のゲル化が進行して、前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取る際の剥取安定性が極めて向上する。

前記溶液製膜方法を行う際に、前記支持体から前記流延膜を剥離するときの前記流延膜の温度が、１０℃以下、より好ましくは−１０℃以下、最も好ましくは−１５℃以下であるから、前記流延膜のゲル化による自己支持性が向上して剥取安定性が向上する。

前記溶液製膜方法を行う際に、前記流延膜に３０℃以上１４０℃以下、より好ましくは３０℃以上１００℃以下、最も好ましくは３０℃以上５０℃以下の風を送風し、前記流延膜を乾燥させるから、前記流延膜は乾燥に伴って自己支持性が向上して剥取安定性が向上する。

前記溶液製膜方法を行う際に、前記支持体に回転ドラムを用い、前記回転ドラムは、その内部に冷却媒体が通過する流路が形成されているものであって、前記流路に冷却媒体を通過させることで前記回転ドラムを冷却するから、前記回転ドラムの表面温度が略均一となり、前記流延膜の冷却も幅方向及び流延方向に渡り略均一に行えるため、前記流延膜の剥取安定性が向上する。

前記溶液製膜方法を行う際に、前記ポリマーがセルロースアシレート、より好ましくはセルロースアセテート、最も好ましくはセルローストリアセテートであるから、得られるフィルムは光学等方性に優れるフィルムであり、前記フィルムは偏光板や光学補償フィルムに好ましく用いることができる。

以下に、本発明の実施態様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形態に限定されるものではない。

［原料］
セルロースアシレートは、セルロースの水酸基への置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するセルロースアシレートを用いることが好ましい。以下、下記式を満たすセルロースアシレートをＴＡＣと称する。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
但し、式中Ａ及びＢは、セルロースの水酸基の水素原子に対するアシル基の置換度を表わしている。Ａはセルロースの水酸基の水素原子に対するアセチル基の置換度、またＢはセルロースの水酸基の水素原子に対する炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０質量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子を用いることが好ましい。また、本発明に用いられるポリマーはＴＡＣに限定されるものではない。

ドープを調製する溶媒としては、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）などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散して得られるポリマー溶液や分散液を意味している。

これら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用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。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など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２質量％〜２５質量％が好ましく、５質量％〜２０質量％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−ブタノールなどが挙げられるが、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。

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媒組成も提案されている。この目的に対しては、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、炭素原子数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。通常、これらを適宜混合して用いる。例えば、酢酸メチル、アセトン、エタノール、ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン、エステル及びアルコールは、環状構造を有していても良い。エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−及び−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も溶媒として用いることができる。

なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。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号公報の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。

［ドープ製造方法］
前記原料を用いてドープを製造する。図１はドープ製造設備１０の概略図である。ドープ製造設備１０には、溶媒を貯留するための溶媒タンク１１と、所定の添加剤を貯留するための添加剤タンク１２と、ＴＡＣを供給するためのホッパ１３と、溶媒とＴＡＣと所定の添加剤とを混合するための溶解タンク１４とが備えられている。さらに、各種原料を混合して得られる膨潤液１５に含まれる固形物等を溶解させる溶解装置２１と、膨潤液１５の温度を調整してドープ２２が得られる温調装置２３と、第１濾過装置２４と、第２濾過装置２５と、ドープ２２の濃度を調整するためのフラッシュ装置２６とが備えられている。その他にも、ドープ製造設備１０には、溶媒を回収するための回収装置３０と、回収された溶媒を再生するための再生装置３１とが備えられている。また、ドープ製造設備１０には、ドープ２２を貯留するためのストックタンク３２も備えられ、このストックタンク３２は、濾過装置３３を介してフィルム製造設備６０と接続している。

図１に示すように、溶解タンク１４には、その外面を包み込み、伝熱媒体を流すためのジャケット４０とモータ４１により回転する第１攪拌機４２とが備えられている。さらに溶解タンク１４には、モータ４３により回転する第２攪拌機４４が備えられていることがより好ましい。なお、第２攪拌機４４は、ディゾルバータイプの偏芯型攪拌機であることが好ましい。また、このドープ製造設備１０には、送液用の第１ポンプ５０及び第２ポンプ５１とバルブ５２〜５４とが備えられている。ただし、第１ポンプ５０、第２ポンプ５１及びバルブ５２〜５４を設ける位置や設置数などは、適宜変更することが可能である。

ドープ製造設備１０を用いてドープを製造する方法について説明する。始めに、バルブ５２を開いて溶媒タンク１１から適量の溶媒が溶解タンク１４に送られる。ホッパ１３からは、計量されながらＴＡＣが溶解タンク１４に送り込まれる。添加剤は、溶媒に溶解した溶液状態または分散された分散状態で、バルブ５３の開閉操作により必要量が添加剤タンク１２から溶解タンク１４に送り込まれる。なお、添加剤を溶解または分散させている溶媒は、通常は溶媒タンク１１内の溶媒と同一のものとされるが、添加剤の種類などに応じて適宜代えることができる。

なお、添加剤が固体の場合には、添加剤タンク１２に代えてホッパなどを用い、溶解タンク１４に送り込むことも可能である。複数種類の添加剤を添加する場合には、それら複数の添加剤を溶解させた溶液を予め作っておき、それを添加剤タンク１２から溶解タンク１４へ送液したり、あるいは、各添加剤の溶液を複数のタンクにそれぞれ入れて、それぞれ独立した送液管により溶解タンク１４に送り込んだりするなどの方法もある。また、添加剤が常温で液体の場合には、溶媒を使用せずに液体の状態で溶解タンク１４に送り込むことも可能である。

本実施形態においては、溶解タンク１４に入れる各原料の順番を、溶媒、ＴＡＣ、添加剤の順としたが、この順番に限定されるものではない。例えば、ＴＡＣ、溶媒、添加剤の順などでも良い。なお、所定の添加剤は、ここでのタイミングでＴＡＣ及び溶媒と混合されずとも良く、添加剤の種類及び性質とを考慮して、後の工程で混合しても良い。

溶解タンク１４の内部温度は、ジャケット４０内を流れる伝熱媒体により制御されており、その好ましい温度範囲は−１０℃〜５５℃である。第１攪拌機４２、第２攪拌機４４のタイプを適宜選択して使用することにより、ＴＡＣが溶媒中で膨潤した膨潤液１５として得られる。なお、溶媒組成などによりＴＡＣの溶媒に対する溶解性や親和性などが変わるので、必ずしも膨潤液となる訳でなく混合液のままである場合もある。本発明においては、膨潤液及び混合液に厳密な区分がある訳でなく、以下の説明において混合液の場合を併せて膨潤液と称する。

次に、膨潤液１５は、第１ポンプ５０により溶解装置２１に送られる。溶解装置２１は、ジャケット付き配管を備える加熱装置を用いることができ、膨潤液１５を加熱することにより、膨潤液１５における固形分（主にＴＡＣである）の溶媒への溶解を進行させることができる。なお、溶解装置２１での溶解温度は、０℃〜９７℃であることが好ましい。したがって、ここでの加熱とは、室温以上の温度に加熱するという意味でなく、溶解タンク１４から送られてくる膨潤液１５の温度を上昇させるという意味である。例えば、膨潤液１５の温度が−７℃であるときに、これを０℃にする場合なども含められる。さらに、溶解装置２１には、膨潤液１５を加圧する加圧装置（図示しない）が備えられていることがより好ましい。膨潤液１５を加熱する際に、加圧装置により加圧することで溶解を効率的に進行させることができる。

なお、加熱溶解法に代えて、膨潤液１５を冷却する冷却溶解法を適用することも可能である。この場合には溶解装置２１に冷却溶解装置を用いる。冷却温度は特に限定されるものではないが、−１００℃〜−１０℃の範囲とすることが好ましい。これら加熱溶解法、冷却溶解法を各原料の物性などに応じて適宜選択して実施することにより、溶解性の向上を図ることができる。また、溶解装置２１の下流側にスタティックミキサ２７を設けて、膨潤液１５を混合することで、均一なドープを得ることがより容易となる。

前記処理がなされている膨潤液１５を温調装置２３により略室温とすることによりドープ２２が得られる。なお、ここでは、温調装置２３を通過した後の液をドープと称しているが、ＴＡＣは膨潤液１５が加熱装置２１を通過したときに溶解が進行してドープとなっている場合がある。その後、ドープ２２は、第１濾過装置２４により濾過されて不純物が取り除かれる。第１濾過装置２４に使用されるフィルタは、その平均孔径が１００μｍ以下のものであることが好ましい。第１濾過装置２４での濾過流量は５０Ｌ／時以上であることが好ましい。濾過後のドープ２２はバルブ５４を介して、ストックタンク３２に送られて貯留される。

ところで、前記製造方法のように一旦膨潤液１５を製造してからドープ２２を得る方法は、ポリマー濃度が高濃度のドープ２２を製造する場合ほど要する時間が長くなる。そのため、製造コストの点で問題となる場合がある。そこで、目的とする濃度よりも低濃度のドープを製造した後に、目的の濃度とする濃縮工程を行うことが好ましい。濃縮工程は、図１に示すように、所望の濃度よりも低濃度に調製されているドープを第１濾過装置２４で濾過した後に、バルブ５４を介してフラッシュ装置２６に送る。フラッシュ装置２６でドープを構成する溶媒の一部を蒸発させてドープのポリマー濃度を高濃度とする。蒸発に
より発生する溶媒ガスは、凝縮器（図示しない）により凝縮して液体とする。その後に回収装置３０に送られ回収される。回収溶媒は、再生装置３１により再生されてドープ調製用の溶媒として再利用される。この方法により、高濃度ドープの製造効率の向上と溶媒の再利用によるコストダウン及び環境保護とが図られる。

上記の濃縮工程を経たドープは、第２ポンプ５１によりフラッシュ装置２６から抜き出される。このとき、ドープに発生している気泡を抜くための泡抜き処理が行われることが好ましい。泡抜き処理方法としては、公知の種々の方法が適用され、例えば超音波照射法などが挙げられる。ドープは続いて第２濾過装置２５に送られ、不純物がさらに除去される。なお、第２濾過装置２５におけるドープの温度は、０℃〜２００℃であることが好ましい。そして、ドープはストックタンク３２に送られて貯蔵される。

以上の方法により、ＴＡＣ濃度が５質量％〜４０質量％であるドープを製造することができる。なお、ＴＡＣフィルムを得るためのドープ製造における素材、原料、添加剤の溶解方法、濾過方法、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できる。

［溶液製膜方法］
次に、ドープ２２を用いてフィルムを製造する方法を説明する。図２はフィルム製造設備６０を示す概略図である。ただし、本発明は、図２に示すようなフィルム製造設備に限定されるものではない。フィルム製造設備６０は、ドープを流延する流延部と、流延部から送られてくる湿潤フィルムを乾燥してフィルムとする乾燥部と、フィルムを巻き取る巻取部とからなるが、厳密に区分されているものではない。

ドープ製造設備１０とフィルム製造設備６０とを接続するストックタンク３２には、モータ６１とモータ６１に接続されている攪拌機６２とが備えられている。このモータ６１の回転に伴い攪拌機６２が回転することで、ドープ２２を攪拌し、均一な状態を保持している。また、ストックタンク３２にジャケット６３を取り付けることでストックタンク３２内の温度調整が容易となる。そして、ストックタンク３２には、濾過装置３３を介して中間層用ドープ流路７０、支持体面用ドープ流路７１、エアー面用ドープ流路７２が接続されている。なお、中間層、支持体面、エアー面とは、３層からなるフィルムを製膜する場合において、支持体上に直接流延される層を支持体面と称し、その上の層を中間層と称し、さらにその上の層であってその表面が露出している層をエアー面と称するものである。

各流路７０、７１、７２には、それぞれドープ送液用のポンプ７５、７６、７７が接続されている。さらに、各流路７０〜７２には、ドープ組成調整用の添加液が入れられている中間層用ストックタンク８０、支持体面用ストックタンク８１、エアー面用ストックタンク８２が、ポンプ８５、８６、８７を介して接続されている。また、各流路には、添加液を原料ドープ２２中に混合するための静止型混合器であるスタティックミキサ９０〜９２も接続されている。なお、スタティックミキサ９０〜９２よりも下流の各流路は、フィードブロック１００に接続されている。そして、このフィードブロック１００は、流延ダイ１０１に取り付けられており、共流延が可能となっている。

中間層用ストックタンク８０には、中間層用添加液９５が入れられている。中間層用添加液９５は、ポンプ８５により中間層用ドープ流路７０中の原料ドープ２２に送液された後、スタティックミキサ９０により攪拌混合されて均一となる。以下、このドープを中間層用ドープと称する。なお、中間層用添加液９５は、例えば、紫外線吸収剤やレターデーション制御剤などの添加剤が、予め溶液（または分散液）と混合されたものである。

支持体面用ストックタンク８１には、支持体面用添加液９６が入れられている。支持体面用添加液９６は、ポンプ８６により支持体面用ドープ流路７１中の原料ドープ２２に送液された後、スタティックミキサ９１により攪拌混合されて均一となる。以下、このドープを支持体面用ドープと称する。また、支持体面用添加液９６には、回転ドラムから流延膜の剥離を容易とする剥離促進剤（例えば、クエン酸エステルなど）やフィルムをロール状に巻き取った際にフィルム面間での密着を抑制するマット剤（例えば、二酸化ケイ素など）などの添加剤が予め含有している。なお、支持体面用添加液９６には、可塑剤や紫外線吸収剤などの添加剤が含まれていても良い。

エアー面用ストックタンク８２には、エアー面用添加液９７が入れられている。このエアー面用添加液９７は、ポンプ８７によりエアー面用ドープ流路７２中の原料ドープ２２に送液された後、スタティックミキサ９２により攪拌混合されて均一となる。以下、このドープをエアー面用ドープと称する。また、エアー面用添加液９７には、マット剤（例えば、二酸化ケイ素など）などの添加剤が予め含有されている。なお、エアー面用添加液９７には、剥離促進剤、可塑剤、紫外線吸収剤などの添加剤が含まれていても良い。

中間層用ドープ、支持体面用ドープ、エアー面用ドープは、フィードブロック１００にそれぞれ所望の流量で送液される。フィードブロック１００内で各ドープが合流した後に流延ダイ１０１から支持体上に流延される。

流延部である流延室１１０には、フィードブロック１００が取り付けられている流延ダイ１０１が備えられている。流延ダイ１０１には、流延ビードの形成を安定にするために減圧チャンバ１０２が取り付けられている。なお、減圧チャンバ１０２には、減圧チャンバ１０２の温度を所定の温度に保つためのジャケット（図示しない）を取り付けることが好ましい。

流延ダイ１０１の下方には回転ドラム（流延ドラムとも称される）１１１が設けられている。回転ドラム１１１の内部には、伝熱媒体循環装置１１２と接続される液流路が形成されている。そして、この液流路の中に、伝熱媒体循環装置１１２から伝熱媒体を供給し、通液または循環させることにより、回転ドラム１１１の表面温度が調整される。また、流延室１１０には、温調設備１１３が取り付けられており、さらには、流延室１１０の内部で揮発した有機溶媒を凝縮液化する凝縮板１１４が設けられている。なお、凝縮板１１５は凝縮した有機溶媒を回収する回収装置１１５と接続している。その他にも、流延室１１０の内部であり、回転ドラム１１１の近傍には、回転ドラム１１１上に形成された流延膜を剥ぎ取る際に支持する剥取ローラ１１６が設けられている。

流延ダイ１０１の材質は、析出硬化型のステンレス鋼を用いることが好ましい。また、その熱膨張率が２×１０^-5（℃^-1）以下の素材を用いることが好ましく、電解質水溶液での強制腐食試験において、ＳＵＳ３１６と略同等の耐腐食性を有するものを用いることが好ましい。そして、その素材は、ジクロロメタンとメタノールと水との混合液に３ヶ月浸漬しても気液界面にピッティング（孔開き）が生じない耐腐食性を有するものであることがより好ましい。さらに、鋳造後１ヶ月以上経過したものを研削加工して流延ダイ１０１を作製することが好ましい。これにより、流延ダイ１０１内を流れるドープの面状が一定に保たれる。フィードブロック１００及び流延ダイ１０１の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。

流延ダイ１０１のスリットのクリアランスは自動調整により０．５ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で調整可能なものを用いる。流延ダイ１０１のリップ先端の接液部の角部分について、Ｒはスリット全幅に亘り５０μｍ以下のものを用いる。また、流延ダイ１０１の内部でのドープの剪断速度が１（１／秒）〜５０００（１／秒）となるように調整されているものを用いることが好ましい。

流延ダイ１０１の幅は特に限定されるものではないが、最終製品となるフィルムの幅の１．０倍〜１．５倍程度のものを用いることが好ましい。また、製膜中は、所定の温度に保持されるように温調機を取り付けることが好ましい。なお、流延ダイ１０１には、コートハンガー型のものを用いることが好ましい。

厚み調整ボルト（ヒートボルト）を所定の間隔で設けてヒートボルトによる自動厚み調整機構を取り付けることがより好ましい。ヒートボルトは予め設定されるプログラムによりポンプ（高精度ギアポンプが好ましい）７５〜７７の送液量に応じてプロファイルを設定し製膜を行うことが好ましい。また、フィルム製造設備６０中に図示しない厚み計（例えば、赤外線厚み計）のプロファイルに基づく調整プログラムによってフィードバック制御を行っても良い。流延エッジ部を除いて任意の２点の厚み差は１μｍ以内に調整し、幅方向厚みの最小値で最も大きな差が３μｍ以下となるように調整することが好ましい。なお、厚み精度は、±１．５μｍ以下に調整されているものを用いることが好ましい。

リップ先端には、ドープを円滑に流延するために、硬化膜が形成されていることがより好ましい。硬化膜の形成方法は、特に限定されるものではないが、セラミックスコーティング、ハードクロムメッキ、窒化処理方法などが挙げられる。硬化膜としてセラミックスを用いる場合には、研削でき気孔率が低く脆くなく耐腐食性が良く、かつ流延ダイ１０１と密着性が良く且つドープと密着性がないものが好ましい。具体的には、タングステン・カーバイド（ＷＣ）、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＮ、Ｃｒ₂ Ｏ₃ などが挙げられるが特に好ましくはＷＣを用いることである。ＷＣコーティングは、溶射法で行うことができる。

上記のスリット端に流出するドープが、局所的に乾燥固化することを防止するために溶媒供給装置（図示しない）をスリット端に取り付けることが好ましい。ドープを可溶化する溶媒（例えば、ジクロロメタン８６．５質量部、アセトン１３質量部、ｎ−ブタノール０．５質量部の混合溶媒）を流延ビード端部とスリットとの気液界面に供給することが好ましい。端部の片側それぞれに５ｍＬ／分〜１０ｍＬ／分の範囲で供給することが流延膜中に異物が混合することを防止できるために好ましい。なお、この液を供給するポンプの脈動率は５％以下のものを用いることが好ましい。また、流延ビードの形状を所望のものに保つため流延ダイ１０１のエッジ部に吸引装置（図示しない）を取り付けることが好ましい。

回転ドラム１１１は、図示しない駆動装置により回転する。回転ドラム１１１の移動速度、すなわち流延速度は、１０ｍ／分〜２００ｍ／分であることが好ましい。また、回転ドラム１１１の表面温度を所定の値にするために、伝熱媒体循環装置１１２により伝熱媒体が回転ドラム１１１内に供給される。回転ドラム１１１の表面温度は、−２０℃〜４０℃であることが好ましい。

回転ドラム１１１の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜１．５倍の範囲のものを用いることが好ましい。また、その外径は、３ｍ〜５ｍであり、表面粗さは０．０５μｍ以下となるように研磨したものを用いることが好ましい。材質は、低温耐性を有するステンレス鋼を用いる。前記ステンレス鋼は、耐低温性に優れるため回転ドラム１１１を冷却した際にも後述する流延膜の剥取安定性に優れる。本発明の低温耐性を有するステンレス鋼とは、ＪＩＳ Ｇ ３２０５（１９８８）に記載されている低温圧力容器用鍛鋼品のことである。中でも、回転ドラム１１１として、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ等を比較的多く含むＳＦＬ２を材質として用いると、優れた耐低温耐性により流延膜の剥取安定性を向上させることができる。なお、回転ドラム１１１の速度変動を１％以下とし、回転ドラム１１１が一回転する際に生じる幅方向の蛇行は１ｍｍ以下とすることが好ましい。この蛇行を制御するために回転ドラム１１１の両端を検出する検出器（図示しない）を設け、その測定値に基づきフィードバック制御を行うことがより好ましい。

回転ドラム１１１には、温度調整装置が取り付けられている。温度調整装置は、特に限定されるものではないが、本実施形態のように回転ドラム１１１の内部に冷媒流路を設けて、この冷媒流路に伝熱媒体循環装置１１２を接続したものを用いると、回転ドラム１１１の表面温度を均一にできるために好ましい。ただし、冷却媒体は特に限定されるものではない。そして、上記の方法により支持体である回転ドラムの温度を５℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２５℃以下に調整する。回転ドラム１１１の表面温度が低いほど流延膜１１７のゲル化が進行するためにより好ましい。なお、冷却下限温度は特に限定されるものではないが、回転ドラム１１１の回転や冷媒の供給などを容易に行うために−４０℃以上であることが好ましい。

流延ダイ１０１の直下における回転ドラム１１１の回転に伴う上下方向の位置変動が５００μｍ以下となるように調整することが好ましい。また、回転ドラム１１１の表面欠陥は最小限に抑制する必要がある。具体的には、３０μｍ以上のピンホールは皆無であり、１０μｍ以上３０μｍ未満のピンホールは１個／ｍ² 以下であり、１０μｍ未満のピンホールは２個／ｍ² 下とすることが好ましい。

流延ダイ１０１からエアー面用ドープ、中間層用ドープ、支持体面用ドープから流延ビードを形成させながら回転ドラム１１１上に共流延して流延膜１１７を形成する。なお、このときのそれぞれドープの温度は、−１０℃〜５７℃であることが好ましい。減圧チャンバ１０２によりビード背面は、前面との圧力よりも−１００Ｐａ〜−２０００Ｐａの範囲で減圧することが好ましい。減圧チャンバ１０２の温度は特に限定されるものではないが、３５℃〜５０℃の範囲であることが好ましい。エッジ部吸引装置によりエッジ吸引風量を１Ｌ／分〜１００Ｌ／分の範囲とすることが好ましい。

流延室１１０内の温度は特に限定されるものではないが、−１０℃〜５７℃となるように、温調設備１１３で調整することが好ましい。凝縮器（コンデンサ）１１４により流延室１１０内の揮発有機溶媒は、凝縮液化する、凝縮器１１４の表面温度は特に限定されるものではないが、−４０℃〜−１０℃であることが好ましい。凝縮液化した有機溶媒は、回収装置１１５により回収され再生させた後に、所望の処理がなされてドープ調製用溶媒として再利用される。流延膜１１７が自己支持性を有するものとなった後に、剥取ローラ１１６で支持しながらフィルム（以下、湿潤フィルムと称する）１１８として回転ドラム１１１から剥ぎ取る。

回転ドラム１１１上の流延膜１１７に送風機１２０から乾燥風を供給することで流延膜１１７の乾燥を進行できる。乾燥風の温度は特に限定されるものではないが、３０℃以上１４０℃以下であることが好ましく、３０℃以上１００℃以下であることがより好ましく、最も好ましくは３０℃以上５０℃以下である。３０℃未満であると流延膜１１７中の溶媒の蒸発進行が促進されないおそれがある。１４０℃を超えると、流延膜１１７中から急激に溶媒が揮発してしまい、流延膜１１７の面状悪化を招くおそれがある。

乾燥風の風速も特に限定されるものではないが、２ｍ／分以上２５ｍ／分以下が好ましく、１０ｍ／分以上２５ｍ／分以下であることがより好ましい。風速が２ｍ／分未満であると、流延膜１１７の乾燥を進行させる効果が減じるおそれがある。２５ｍ／分を超えると流延膜１１７の表面への風圧が高くなり、流延膜１１７の面状悪化の原因となるおそれがある。

流延膜１１７が回転ドラム１１１上を搬送される時間は特に限定されるものではないが、３秒以上１８０秒以下であることが好ましい。ただし、上記の搬送時間が３秒未満であると、流延膜１１７を冷却してゲル化させる効果が減ずるおそれがあり、さらには、乾燥風の送風による流延膜１１７の乾燥の効果も減ずるおそれがある。一方で、上記の搬送時間が１８０秒を超えると、フィルムの生産性が低下する。

本発明では、回転ドラム１１１を冷却することで流延膜１１７の温度を低下させてゲル化を容易にしている。ゲル化が進行している状態の流延膜１１７を回転ドラム１１１から剥ぎ取ると、剥ぎ残りなどの不良が無く安定して流延膜１１７を剥ぎ取り、湿潤フィルム１１８を形成することができる。なお、剥取時の流延膜１１７の温度は特に限定されるものではないが、１０℃以下であることが好ましく、−５℃以下であることが好ましく、−１５℃以下であることが最も好ましい。

次に、乾燥部について説明する。乾燥部の上流側に多数にローラ１３０が配されている渡り部１３１と称される領域がある。渡り部１３１には送風機１３２が設けられている。また、渡り部１３１の下流側には、湿潤フィルム１１８を所定の方向に延伸しながら乾燥させるテンタ式乾燥機１４０と、テンタ式乾燥機１４０の下流側に備えられフィルムの両側端部を切断する耳切装置１４１とを備える。耳切装置１４１には、切断されたフィルム側端部の屑を細かく切断するためのクラッシャ１４２が接続されている。また、耳切装置１４１の下流側にはフィルムを多数のローラ１４５で搬送しながら乾燥する乾燥室１４６とフィルムを冷却する冷却室１４７とが備えられている。乾燥室１４６には、揮発した有機溶媒を含む溶媒ガスから前記有機溶媒を吸着回収する吸着回収装置１４８が取り付けられている。

巻取部には、フィルムの帯電圧値を所定の値となるように調整するための強制除電装置（除電バー）１５０と、フィルムの両側端部にエンボス加工をするためのナーリング付与ローラ１５１とが備えられている。また、巻取室１５５内には、フィルムを巻き取るための巻取ローラ１５６と、巻取時のフィルム張力を制御するためのプレスローラ１５７とが備えられている。

湿潤フィルム１１８の乾燥及び巻取方法について説明する。湿潤フィルム１１８は、多数のローラ１３０により支持しながら渡り部１３１を搬送させた後、テンタ式乾燥機１４０へと送り込む。渡り部１３１では、送風機１３２から所望の温度の乾燥風を送風することで、湿潤フィルム１１８の乾燥を進行させる。このとき乾燥風の温度は、２０℃〜２５０℃であることが好ましい。なお、渡り部１３１では、下流側のローラ１３０の回転速度を上流側のローラの回転速度より速くすることにより、湿潤フィルム１１８に流延方向（搬送方向）の延伸を付与させることも可能である。

次に、湿潤フィルム１１８をテンタ式乾燥機１４０へと送り込む。テンタ式乾燥機１４０では、湿潤フィルム１１８の両縁がクリップで把持された後、搬送されつつ乾燥される。また、テンタ式乾燥機１４０内は、異なった温度ゾーンに区画して乾燥条件を調整することが好ましい。なお、テンタ式乾燥機１４０を用いて湿潤フィルム１１８を流延幅方向に延伸及び緩和させることも可能である。渡り部１３１及び／またはテンタ式乾燥機１４０では、湿潤フィルム１４０の流延方向と流延幅方向との少なくとも１方向を、０．５％〜３００％延伸することが好ましい。

テンタ式乾燥機１４０で所定の残留溶媒量まで乾燥された湿潤フィルム１１８は、フィルム１４３として送り出された後、耳切装置１４１によりフィルム１４３の両端が切断される。このとき、切断されたフィルム１４３の両端は、図示しないカッターブロワによりクラッシャ１４２に送られた後、クラッシャ１４２により粉砕されてチップとなる。このチップをドープ調製用に再利用することがコストの点から有利である。なお、フィルム１４３の両端を切断する工程は、省略することもできるが、前記ドープを流延してからフィルムを巻き取るまでのいずれかで行うことが好ましい。

フィルム１４３は、乾燥室１４６に送られてさらに乾燥される。乾燥室１４６においては、フィルム１４３は、ローラ１４５に巻き掛けられながら搬送されている。乾燥室１４６の内部温度は特に限定されるものではないが、４０℃〜１６０℃の範囲であることが好ましい。乾燥室１４６によりフィルム１４３から蒸発して発生した溶媒ガスは、吸着回収装置１４８により吸着回収される。そして、吸着回収装置１４８で溶媒成分が除去された空気は乾燥風として乾燥室１４６で再利用される。なお、乾燥室１４６は乾燥温度を変えるために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１４１と乾燥室１４６との間に予備乾燥室（図示しない）を設け、フィルム１４３を予備乾燥すると、フィルム１４３の温度が乾燥室１４６で急激に上昇してしまうことを防止できるので、フィルム１４３の形状変化をより抑制できる。

フィルム１４３は、冷却室１４７に搬送されて略室温まで冷却される。なお、乾燥室１４６と冷却室１４７との間に調湿室（図示しない）などを設けても良い。調湿室でフィルム１４３に所望の湿度及び温度の風を吹き付けることにより、フィルム１４３のカールの発生やフィルム１４３を巻き取る際の巻取不良の発生を抑制できる。

続いて、フィルム１４３は、強制除電装置（除電バー）１５０により所定の帯電圧値（例えば、−３ｋＶ〜＋３ｋＶ）とされる。ただし、この除電の工程位置は、図示されている本実施形態に限定されるものではなく、例えば乾燥部の所定の位置やエンボスローラ１５１の下流位置などにあっても良い。そして、フィルム１４３は、その両側端部がエンボスローラ１５１によりエンボス加工されてナーリングが付与されることが好ましい。なお、ナーリングされた箇所の凹凸差が、１μｍ〜２００μｍであることが好ましい。

最後に、フィルム１４３を巻取ローラ１５６で巻き取る。巻取時のフィルム１４３は、プレスローラ１５７により所望のテンションを付与されながら巻き取られる。このテンションは、巻取開始時から終了時にかけて徐々に変化されることがより好ましい。本実施形態におけるフィルム１４３は、長手方向（流延方向）の長さが１００ｍ以上、幅が６００ｍｍ以上であることが好ましい。また、フィルム１４３の幅は、１４００ｍｍ以上１８００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、１８００ｍｍより大きい場合にも効果がある。フィルム１４３の厚みは、１５μｍ以上１００μｍ以下の薄いフィルムを製造する際にも適用できる。

複数層のフィルムを製造するために複数のドープを流延する方法としては、前述の同時積層共流延でも良いし、逐次流延でも良いし、双方を組み合わせても良い。同時積層共流延を行う際には、本実施形態のように流延ダイ１０１にフィードブロック１００を取り付けても良いし、マルチマニホールド型流延ダイ（図示しない）を用いても良い。複層構造のフィルムは、共流延により多層からなるフィルムは、空気面側の層（エアー面層）の厚さ及び／又は支持体側の層の厚さがそれぞれ全体のフィルム厚さ中で０．５％〜３０％であることが好ましい。さらに、同時積層共流延を行う場合に、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープを低粘度ドープで包み込まれることが好ましい。また、同時積層共流延を行う場合に、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に内部のドープは、そのドープよりもアルコールの組成比が大きなドープで包み込まれることが好ましい。

図２を示して説明したように、本実施形態では、３種類のドープを共流延してフィルム１４３を製造するので、目的とする特性を有するフィルム１４３を容易に得ることができる。すなわち、フィルム１４３をロールとして巻き取る際に、フィルム１４３面間での密着を防止する必要があるため、ドープ中にマット剤を添加することが好ましい。しかしながら、通常、マット剤は光学特性の悪化（例えば、ヘイズの上昇など）の原因となっている。ただし、本実施形態のように、フィルム１４３の表裏面となる支持体面用ドープとエアー面用ドープとにマット剤を含有させ、中間層用ドープには含有させないことにより、表面密着性を低下させると共に所望の光学特性を得ることが可能となる。

流延ダイ、減圧チャンバ、支持体などの構造、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いる。これらの記載も本発明に適用できる。

［性能・測定法］
（カール度・厚み）
巻き取られているＴＡＣフィルムの性能及びそれらの測定法は、特開２００５−１０４１４８号公報の［１０７３］段落から［１０８７］段落に記載されている。これらも本発明にも適用できる。

［表面処理］
ＴＡＣフィルムの少なくとも一方の面が表面処理されていることが好ましい。その表面処理が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、酸処理またはアルカリ処理の少なくとも一種であることが好ましい。

［機能層］
（帯電防止・硬化・反射防止・易接着・防眩）
ＴＡＣフィルムの少なくとも一方の面が下塗りされていても良い。さらに、ＴＡＣフィルムをベースフィルムとして、他の機能性層を付与した機能性材料として用いることが好ましい。機能性層が帯電防止層、硬化樹脂層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選択される少なくとも１層を設けることが好ましい。

機能性層が、少なくとも一種の界面活性剤を０．１ｍｇ／ｍ² 〜１０００ｍｇ／ｍ² 含有することが好ましい。また、機能性層が、少なくとも一種の滑り剤を０．１ｍｇ／ｍ² 〜１０００ｍｇ／ｍ² 含有することが好ましい。さらに、機能性層が、少なくとも一種のマット剤を０．１ｍｇ／ｍ² 〜１０００ｍｇ／ｍ² 含有することが好ましい。さらには、機能性層が、少なくとも一種の帯電防止剤を１ｍｇ／ｍ² 〜１０００ｍｇ／ｍ² 含有することが好ましい。ＴＡＣフィルムに、種々様々な機能、特性を実現するための表面処理機能性層の付与方法は、前記以外にも、特開２００５−１０４１４８号公報の［０８９０］段落から［１０７２］段落に詳細な条件、方法も含めて記載されている。これらも本発明に適用できる。

（用途）
ＴＡＣフィルムは、特に偏光板保護フィルムとして有用である。通常は、ＴＡＣフィルムを貼り合わせた偏光板を２枚用いて液晶表示装置を作製する。但し、この配置はどの位置でも良い。特開２００５−１０４１４８号公報には、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いる。この方法は、本発明にも適用できる。また、同出願には光学的異方性層を付与した、ＴＡＣフィルムや、反射防止、防眩機能を付与したＴＡＣフィルムについても記載されている。更には適度な光学性能を付与し二軸性セルロースアシレートフィルムとして光学補償フィルムとしての用途も記載されている。これは、偏光板保護フィルムとしての機能も有する。これらの記載は、本発明にも適用できる。特開２００５−１０４１４８号公報（例えば、［１０８８］段落から［１２６５］段落）に詳細が記載されている。

また、本発明の製造方法により光学特性に優れるセルローストリアセテートフィルム（ＴＡＣフィルム）を得ることができる。ＴＡＣフィルムは、偏光板保護フィルムや写真感光材料のベースフィルムとして用いることができる。

以下に、実施例１を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、説明において、実験１で詳細に説明し、実験２ないし実験７並びに比較例である実験８及び実験９については、実験１と同じ条件の箇所の説明は省略する。また、実験条件及び実験結果については後に表１にまとめて示す。

［実験１］
実験１で使用した原料の質量部を下記に示す。
セルローストリアセテート（置換度２．８６、粘度平均重合度３０６、含水率０．２質量％、ジクロロメタン溶液中６質量％の粘度 ３１５ｍＰａ・ｓ、平均粒子径１．５ｍｍであって標準偏差０．５ｍｍである粉体） １００質量部
ジクロロメタン（第１溶媒） ４００質量部
メタノール（第２溶媒） ７７質量部
ｎ−ブタノール（第３溶媒） ５質量部
可塑剤Ａ：（トリフェニルフォスフェート） ７．６質量部
可塑剤Ｂ：（ジフェニルフォスフェート） ３．５質量部

なお、ここで使用したセルローストリアセテートは、残存酢酸量が０．１質量％以下であり、Ｃａ含有量が８０ｐｐｍ、Ｍｇ含有量が４２ｐｐｍ、Ｆｅ含有量が０．５ｐｐｍであり、遊離酢酸４０ｐｐｍ、さらに硫酸イオンが１５ｐｐｍ含むものであった。また、アセトン抽出分は８質量％、重量平均分子量／数平均分子量比は２．７であった。イエローインデックスは６．０であり、ヘイズは０．０８、透明度は９３．５％であり、Ｔｇ（ガラス転移温度；ＤＳＣにより測定）は１６０℃、結晶化発熱量は６．４Ｊ／ｇであった。このセルローストリアセテートは、パルプから採取したセルロースを原料としてセルローストリアセテートを合成した。

図１に示したドープ製造設備１０を用いた。第１攪拌機４２及び第２攪拌機４４を有する４０００Ｌのステンレス製溶解タンク１４に、前記複数の溶媒を混合して混合溶媒としてよく攪拌・分散しつつ、セルローストリアセテート粉体（フレーク）をホッパ１３から徐々に添加し、全体が２０００ｋｇになるように調製した。なお、溶媒は、すべてその含水率が０．５質量％以下のものを使用した。溶解タンク１４内を攪拌剪断速度が最初は５ｍ／秒（剪断応力５×１０⁴ ｋｇｆ／ｍ／秒² ）の周速で攪拌するディゾルバータイプの攪拌翼を備えた第２攪拌機４４及び中心軸にアンカー翼を備えた第１攪拌機４２により、周速１ｍ／秒（剪断応力１×１０⁴ ｋｇｆ／ｍ／秒² ）で攪拌する条件下で３０分間分散した。分散の開始温度は２５℃であり、最終到達温度は４８℃となった。分散終了後、高速攪拌は停止し、アンカー翼を有する第１攪拌機４２の周速を０．５ｍ／秒としてさらに１００分間攪拌し、セルローストリアセテートフレークを膨潤させて膨潤液１５を得た。膨潤終了までは窒素ガスでタンク内を０．１２ＭＰａになるように加圧した。この際の溶解タンク１４内の酸素濃度は２ｖｏｌ％未満であり防爆上で問題のない状態を保った。また、膨潤液１５中の水分量は０．３質量％であった。

膨潤液１５を溶解タンク１４から第１ポンプ５０を使ってスクリュー押出機を備えた溶解装置２１へ送液した。このときのスクリュー１次圧は０．５５ＭＰａであった。これにより、膨潤液１５を加熱して、膨潤液１５における固形分（主にＴＡＣである）の溶媒への溶解を進行させた。次に、膨潤液１５をスタティックミキサ２７に送り込み、攪拌した。続けて、温調装置２３として、ジャケット付き配管を使用して５０℃まで加熱した後、さらに、２ＭＰａの加圧下で９０℃まで加熱して、膨潤液１５の内部の固形分を完全に溶解させた。そして、公称孔径８μｍのフィルタを有する第１濾過装置２４を通過させることにより、固形分濃度が１９質量％のドープ（以下、濃縮前ドープと称する）を得た。この際、第１濾過装置２４による濾過１次圧は１．５ＭＰａ、２次圧は１．２ＭＰａとした。なお、高温に晒されるフィルタやハウジングおよび配管はハステロイ合金製で耐食性に優れるものを使用した。また、配管等には、保温加熱用の熱媒体を流通させるジャケットを有する形態を使用した。

濃縮前ドープを１２０℃で常圧に調整されているフラッシュ装置２６内でフラッシュさせて、蒸発した溶媒を凝縮器で液化して回収装置３０で回収分離した。フラッシュ後のドープの固形分濃度は、２２．８質量％となった。なお、回収された溶媒は、再生装置３１で再利用のために調整された。フラッシュ装置２６内のフラッシュタンクには中心軸にアンカー翼を有しており、周速０．５ｍ／秒で攪拌して脱泡を行った。フラッシュタンク内のドープの温度は２５℃であり、タンク内の平均滞留時間は５０分であった。このドープを採取して２５℃で測定した剪断粘度は剪断速度１０（秒^-1）で４５０（Ｐａ・ｓ）であった。

次に、このドープに弱い超音波照射することで泡抜きを実施した。その後、第２ポンプ５１を用いて１．５ＭＰａに加圧した状態で、第２濾過装置２５に送液した。第２濾過装置２５では、最初公称孔径１０μｍの焼結繊維金属フィルタを通過させ、ついて同じく１０μｍの焼結繊維フィルタを通過させた。それぞれの１次圧は１．５ＭＰａ、１．２ＭＰａであり、２次圧は１．０ＭＰａ、０．８ＭＰａであった。濾過後のドープの温度を３６℃に調整して２０００Ｌのステンレス製のストックタンク３２内に貯蔵した。以下、このドープを原料ドープ２２と称する。ストックタンク３２は、中心軸にアンカー翼を有する攪拌機６２を用いて周速０．３ｍ／秒で常時攪拌した。なお、濃縮前ドープからドープを調製する際に、ドープ接液部には、腐食などの問題は全く生じなかった。また、ジクロロメタンが８３質量部、メタノールが１６質量部、ｎ−ブタノールが１質量部からなる混合溶媒Ａを作製した。

図２に示したフィルム製造設備６０を用いてフィルムの製造を行った。ストックタンク３２内の原料ドープ２２を１次増圧用のギアポンプ７５、７６、７７で高精度ギアポンプの１次側圧力が０．８ＭＰａになるようにインバーターモータによりフィードバック制御を行い送液した。高精度ギアポンプ７５〜７７は容積効率９９．２％、吐出量の変動率０．５％以下の性能であった。また、吐出圧力は１．５ＭＰａであった。

流延ダイ１０１は、幅が１．８ｍであり共流延用に調整したフィードブロック１００を装備して、主流のほかに両面にそれぞれ積層して３層構造のフィルムを成形できるようにした装置を用いた。以下の説明において、主流から形成される層を中間層と称し、支持体面側の層を支持体面と称し、反対側の面をエアー面と称する。なお、ドープの送液流路は、中間層用ドープ流路７０、支持体面用ドープ流路７１、エアー面用ドープ流路７２の３流路を用いた。

ＵＶ剤ａ（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）、ＵＶ剤ｂ（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）と、混合溶媒Ａと、原料ドープ２２とを混合させた中間層用添加液９５を、ストックタンク８０に入れた。次に、中間層用添加液９５をポンプ８５により中間層ドープ流路７０中の原料ドープ２２に送液した。そして、スタティックミキサ（エレメント数４０個）９０を介して混合させて、中間層用ドープとした。なお、中間層用ドープ中では、全固形分濃度が２２．８質量％、紫外線吸収剤がフィルム形態で１．０質量％となるように混合量の調整を行った。

ストックタンク８１に貯留される支持体面用添加液９６を、ポンプ８６により所望の流量に調整しながら、支持体面用ドープ流路７１中に流れている原料ドープ２２に送液した。そして、これらをスタティックミキサ（エレメント数１２個）９１で混合させて、支持体面用ドープを調製した。なお、支持体面用添加液９６は、予めストックタンク８１の中にマット剤である二酸化ケイ素（粒径１５ｎｍ モース硬度 約７）と、剥離促進剤であるクエン酸エステル混合物（クエン酸、クエン酸モノエチルエステル、クエン酸ジエチルエステル、クエン酸トリエチルエステル）と原料ドープ２２と混合溶媒Ａとを混合し、これらを溶解または分散させることにより調製した。なお、支持体面用ドープ流路７１中に流れる原料ドープ２２に対する支持体面用添加液９６の添加量は、添加後に調製される支持体面用ドープ中の全固形分濃度が２０．５質量％、フィルム形態でマット剤濃度および剥離促進剤濃度が、順に０．０５質量％、０．０３質量％となるようにした。

二酸化ケイ素（粒径１５ｎｍ モース硬度 約７）を原料ドープ２２と混合溶媒Ａとの混合液に分散させてエアー面用添加液９７を調製した後、これをストックタンク８２に入れた。そして、エアー面用添加液９７をポンプ８７によりエアー面用ドープ流路７２中の原料ドープ２２に送液した後、スタティックミキサ（エレメント数６０個）９２を介して混合させることにより、エアー面用ドープを作製した。なお、上記の混合液に対する二酸化ケイ素の添加量は、全固形分濃度が２０．５質量％、フィルム形態でマット剤濃度が０．１質量％となるように行った。

そして、製品厚みが８０μｍとなるように、流延幅を１７００ｍｍとして各ドープ（中間層用ドープ、支持体面用ドープ、エアー面用ドープ）の流量を調整しながら流延ダイ１０１より回転ドラム１１１の上に流延を行った。なお、各ドープの温度を３６℃に調整するため、流延ダイ１０１にジャケット（図示しない）を設けてジャケット内に供給する伝熱媒体の入口温度を３６℃とした。

製膜時において、流延ダイ１０１やフィードブロック１００及び配管は、すべて３６℃に保温した。流延ダイ１０１は、コートハンガータイプであり、厚み調整ボルト（ヒートボルト）が２０ｍｍピッチに設けられ、ヒートボルトによる自動厚み調整機構を具備しているものを使用した。なお、ヒートボルトは予め設定したプログラムにより高精度ギアポンプの送液量に応じたプロファイルを設定することもでき、フィルム製造設備６０内に設置した赤外線厚み計（図示しない）のプロファイルに基づいた調整プログラムによって制御も可能な性能を有するものを用いた。流延エッジ部２０ｍｍを除いたフィルムにおいて、５０ｍｍ離れた任意の２点の厚み差は１μｍ以内であり、幅方向厚みの最小値で最も大きな差が３μｍ／ｍ以下となるように調整した。また、各層の平均厚み精度は両外層（エアー面側層、支持体面側層）が±２％以下、中間層が±１％以下に制御され、全体厚みは±１．５％以下になるように調整した。

流延ダイ１０１の１次側（流延ビードの背面側）を減圧するために減圧チャンバ１０２を設置した。減圧チャンバ１０２の減圧度は流延ビードの前後で１Ｐａ〜５０００Ｐａの圧力差が生じるようになっていて、流延スピードに応じて調整が可能なものである。その際に、流延ビードの長さが１０ｍｍ±５ｍｍとなるように圧力差を設定した。また、減圧チャンバ１０２は、流延部周囲のガスの凝縮温度よりもその温度を高く設定できる機構を具備したものを用いた。流延ビード前部及び後部にラビリンスパッキン（図示しない）を設けた。また、両端には開口部を設けた。さらに、そこから流延ビードの両縁の乱れを調整するためにエッジ吸引装置（図示しない）が取り付けられているものを用いた。

流延ダイ１０１の材質は析出硬化型のステンレス鋼であり、熱膨張率が２×１０^-5（℃^-1）以下の素材であり、電解質水溶液での強制腐食試験でＳＵＳ３１６製と略同等の耐腐食性を有する素材を使用した。また、ジクロロメタン、メタノール、水の混合液に３ヵ月浸漬しても気液界面にピッティング（孔開き）が生じない耐腐食性を有する素材を使用した。流延ダイ１０１及びフィードブロック１００の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下であり、スリットのクリアランスは１．５ｍｍに調整した。ダイリップ先端の接液部の角部分について、Ｒはスリットの全幅に亘り５００μｍ以下になるように加工した。ダイ内部での剪断速度は１（１／秒）〜５０００（１／秒）の範囲であった。なお、流延ダイ１０１のリップ先端には、溶射法によりＷＣコーティングを行い、硬化膜を設けた。

さらに流延ダイ１０１のスリット端には流出するドープが、局所的に乾燥固化することを防止するために、ドープを可溶化する前記混合溶媒を流延ビード端部とスリット気液界面に片側で０．５ｍｌ／分で供給した。この液を供給するポンプの脈動率は５％以下のものを用いた。また、減圧チャンバ１０２により流延ビード背面の圧力を１５０Ｐａ低くした。減圧チャンバ１０２の温度を一定にするために、ジャケット（図示しない）を取り付けた。そのジャケット内に３５℃に調整された伝熱媒体を供給した。エッジ吸引風量は３０Ｌ／分〜４０Ｌ／分の範囲で適宜調整した。

支持体として幅２．１ｍのステンレス製の回転ドラム１１１を用いた。回転ドラム１１１の表面粗さは０．０５μｍ以下になるように研磨した。十分な耐低温性と耐腐食性と強度とを有するものとした。回転ドラム１１１の速度変動は０．５％以下とした。また、１回転の幅方向の蛇行は１．５ｍｍ以下に制限するように回転ドラム１１１の両端位置を検出して制御した。回転ドラム１１１に伝熱媒体循環装置１１２を用いて−３０℃の冷却媒体を循環送液して、表面温度を−２０℃とした。なお、流延ダイ１０１直下におけるダイリップ先端と回転ドラム１１１との上下方向の位置変動は２００μｍ以下とした。回転ドラム１１１は、風圧変動抑制装置（図示しない）を有した流延室１１０内に設置した。回転ドラム１１１上に流延ダイ１０１から３層のドープ（エアー面用ドープ、中間層用ドープ、支持体面用ドープ）を、流延速度を７０ｍ／分として共流延した。

回転ドラム１１１は、表面欠陥がないものが好ましく、３０μｍ以上のピンホールは皆無であり、１０μｍ〜３０μｍのピンホールは１個／ｍ² 以下、１０μｍ未満のピンホールは２個／ｍ² 以下であるものを用いた。流延室１１０の温度は、温調設備１１３を用いて３５℃に保った。回転ドラム１１１上に流延膜１１７を形成した。また、流延室１１０内の溶媒を凝縮回収するために、凝縮器（コンデンサ）１１４を設け、その出口温度は、−１０℃に設定した。送風機１２０から４０℃、１０％ＲＨの乾燥風を風速１０ｍ／分で流延膜１１７に送風した。

流延膜１１７中の溶媒比率が乾量基準で１５０質量％になった時点で回転ドラム１１１から剥取ローラ１１６で支持しながら湿潤フィルム１１８として剥ぎ取った。このときの流延膜１１７の温度は−１０℃であった。また、流延膜１１７が回転ドラム１１１上を搬送されていた時間は３秒であった。剥取テンションは１０ｋｇｆ／ｍであり、剥取不良を抑制するために回転ドラム１１１の速度に対して剥取速度（剥取ローラドロー）は、１００．１％〜１１０％の範囲で適切に調整した。回転ドラム１１１上での流延膜１１７の乾燥速度は、乾量基準で平均６０質量％／分であった。乾燥して発生した溶媒ガスは、−１０℃の凝縮器１１４で凝縮液化して回収装置１１５で回収した。回収された溶媒は調整がなされた後に、ドープ調製用溶媒として再利用した。その際に、溶媒に含まれる水分量を０．５％以下に調整した。溶媒が除去された乾燥風は再度加熱して乾燥風として再利用した。湿潤フィルム１１８を渡り部１３１のローラ１３０を介して搬送し、テンタ式乾燥機１４０に送った。このときに送風機１３２から４０℃の乾燥風を湿潤フィルム１１８に送風した。なお、渡り部１３１のローラ１３０で搬送している際に、湿潤フィルム１１８に約１００Ｎ／幅のテンションを付与した。

テンタ式乾燥機１４０に送られた湿潤フィルム１１８は、クリップでその両端を固定されながらテンタ式乾燥機１４０の乾燥ゾーン内を搬送され、乾燥風により乾燥した。クリップには、２０℃の伝熱媒体を供給して冷却した。クリップの駆動はチェーンで行い、スプロケットの速度変動は０．５％以下であった。また、乾燥ゾーンを３ゾーンに分け、それぞれのゾーンの乾燥風温度を上流側から９０℃、１００℃、１１０℃とした。乾燥風のガス組成は−１０℃の飽和ガス濃度とした。テンタ式乾燥機１４０内での平均乾燥速度は、乾量基準で１２０質量％／分であった。テンタ式乾燥機１４０の出口ではフィルム１４３中の残留溶媒量が７質量％となるように乾燥ゾーンの条件を調整した。

また、テンタ式乾燥機１４０内では、湿潤フィルム１１８を搬送する間に、その幅方向に対して延伸も行った。なお、この延伸は、テンタ式乾燥機１４０に搬送された際の湿潤フィルム１１８の幅を１００％としたとき、その幅に対し拡幅量を１０３％とした。剥取ローラ１１６からテンタ式乾燥機１４０入口に至る延伸率（テンタ駆動ドロー）は、１０２％とした。テンタ式乾燥機１４０内の延伸率は、テンタ噛込部から１０ｍｍ以上離れた部分における実質延伸率の差異が１０％以下であり、且つ２０ｍｍ離れた任意の２点の延伸率の差異は５％以下であった。ベース端のうちテンタクリップで固定している長さの比率は９０％とした。テンタ式乾燥機１４０内で蒸発した溶媒は、−１０℃の温度で凝縮液化して回収した。凝縮回収用に凝縮器（図示しない）を設け、その出口温度は−８℃に設定した。溶媒に含まれる水分量を０．５質量％以下に調整して再利用した。そして、テンタ式乾燥機１４０からフィルム１４３として送り出した。

次に、テンタ式乾燥機１４０の出口から３０秒以内にフィルム１４３の両端の耳切りを耳切装置１４１で行った。ＮＴ型カッターにより両側５０ｍｍの耳をカットし、カットした耳はカッターブロワ（図示しない）によりクラッシャ１４２に風送して平均８０ｍｍ² 程度のチップに粉砕し、耳サイロ（図示しない）に収納した。耳サイロ内には、溶媒濃度計が設けられており、常に耳サイロ内の溶媒濃度をモニタリングしていた。耳サイロ内の溶媒濃度が爆発下限値（ＬＥＬ）である２５体積％を超えると爆発する場合がある。しかしながら、本実験においては、常に２５体積％未満であり爆発の可能性は全く無かった。このチップは再度ドープ調製用原料としてＴＡＣフレークと共にドープ製造の際に原料として利用した。テンタ式乾燥機１４０の乾燥雰囲気における酸素濃度は５ｖｏｌ％に保持した。なお、酸素濃度を５ｖｏｌ％に保持するため空気を窒素ガスで置換した。後述する乾燥室１４６で高温乾燥させる前に、１００℃の乾燥風が供給されている予備乾燥室（図示しない）でフィルム１４３を予備加熱した。

フィルム１４３を乾燥室１４６で高温乾燥した。なお、乾燥室１４６を４区画に分割して、上流側から１２０℃、１３０℃、１３０℃、１３０℃の乾燥風を送風機（図示しない）から給気した。このとき、ローラ１４５によるフィルム１４３の搬送テンションは１００Ｎ／幅として、最終的に残留溶媒量が０．３質量％になるまで約１０分間乾燥した。前記ローラ１４５のラップ角度は、９０度および１８０度とした。前記ローラ１４５の材質はアルミニウム製もしくは炭素鋼製であり、表面にはハードクロムメッキを施した。ローラ１４５の表面形状はフラットなものとブラストによりマット化加工したものとを用いた。ローラ１４５の回転による振れは全て５０μｍ以下であった。また、テンション１００Ｎ／幅でのローラ撓みは０．５ｍｍ以下となるように選定した。

乾燥風に含まれる溶媒ガスは、吸着回収装置１４８を用いて回収除去した。吸着回収は、吸着材は活性炭であり、脱着は乾燥窒素を用いて行った。回収した溶媒は、水分量０．３質量％以下に調整してドープ調製用溶媒として再利用した。乾燥風には溶媒ガスの他、可塑剤、ＵＶ吸収剤、その他の高沸点物が含まれるので冷却除去する冷却機及びプレアドソーバ（予備吸着材）でこれらを除去して再生循環使用した。そして、最終的に屋外排出ガス中のＶＯＣ（揮発性有機化合物）は１０ｐｐｍ以下となるように吸脱着条件を設定した。また、全蒸発溶媒のうち凝縮法で回収する溶媒量は９０質量％であり、残りの大部分は吸着回収により回収した。

乾燥されたフィルム１４３を第１調湿室（図示しない）に搬送した。乾燥室１４６と第１調湿室との間の渡り部には、１１０℃の乾燥風を給気した。第１調湿室には、温度５０℃、露点が２０℃の空気を給気した。さらに、フィルム１４３のカールの発生を抑制するため第２調湿室（図示しない）にフィルム１４３を搬送した。第２調湿室では、フィルム１４３に直接９０℃、湿度７０％の風をあてた。

調湿後のフィルム１４３は、冷却室１４７で３０℃以下に冷却した後、切断装置（図示しない）により両端の切断（耳切り）を行った。搬送中のフィルム１４３の帯電圧は、常時−３ｋＶ〜＋３ｋＶの範囲となるように強制除電装置（除電バー）１５０を設置した。さらにフィルム１４３の両端にナーリング付与ローラ１５１でナーリングを行った。ナーリングは片側からエンボス加工を行うことで付与し、ナーリングする幅は１０ｍｍであり、最大高さは平均厚みよりも平均１２μｍ高くなるように押し圧を設定した。

そして、フィルム１４３を巻取室１５５に搬送した。巻取室１５５は、室内温度２８℃、湿度７０％に保持した。さらに、フィルム帯電圧が−１．５ｋＶ〜＋１．５ｋＶになるようにイオン風除電装置（図示しない）も設置した。このようにして得られたフィルム（厚さ８０μｍ）１４３の製品幅は、１４７５ｍｍとなった。巻取ローラ１５６の径は１６９ｍｍのものを用いた。巻き始めテンションは３６０Ｎ／幅であり、巻き終わりが２５０Ｎ／幅になるようなテンションパターンとした。巻取全長は３９４０ｍであった。巻き取りの際の周期を４００ｍとし、オシレート幅を±５ｍｍとし、巻取ローラ１５６にプレスローラ１５７を押し圧５０Ｎ／幅に設定した。巻き取り時のフィルムの温度は２５℃、含水量は１．４質量％、残留溶媒量は０．３質量％であった。全工程を通しても平均乾燥速度は２０質量％（乾量基準溶媒）／分であった。なお、巻き緩み、シワもなく、１０Ｇでの衝撃テストにおいても巻きずれが生じなかった。加えて、ロール外観も良好であった。フィルム１４３の面状は良好（○）であった。

フィルム１４３のフィルムロールを２５℃、５５％ＲＨの貯蔵ラックに１ヶ月間保管した後、上記と同様に検査した結果、いずれも有意な変化は認められなかった。さらに、ロール内においても接着も認められなかった。また、フィルム１４３を製膜した後に、回転ドラム１１１上にはドープから形成された流延膜１１７の剥げ残りは全く見られなかった（○）。

実験で得られたフィルムの評価方法及びそれらの結果について表１に示す。なお、各実験において、支持体である回転ドラム１１１の材質を、実験１〜５では、低温圧力容器用鍛鋼品のうちＳＦＬ２とし、実験６，７では、ＳＦＬ１とした。一方で、実験８，９では、低温圧力容器用に分類されないステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ製）を用いた。

本発明の溶液製膜方法に用いられるドープを製造するドープ製造設備の概略図である。 本発明に係る溶液製膜方法を実施するためのフィルム製膜設備の概略図である。

符号の説明

２２ ドープ
６０ フィルム製造設備
１０１ 流延ダイ
１１１ 回転ドラム
１１２ 伝熱媒体循環装置
１１７ 流延膜
１１８ 湿潤フィルム
１４３ フィルム

Claims (10)

1. ポリマーと溶媒とを含む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し、前記流延膜が自己支持性を有する膜となった後に、前記支持体から前記流延膜を剥離してフィルムとし、前記フィルムを乾燥させる溶液製膜方法において、
   低温耐性を有するステンレス鋼から形成されている前記支持体上で前記流延膜を冷却することを特徴とする溶液製膜方法。
2. 前記支持体の表面温度が５℃以下となるように冷却することを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
3. 前記支持体から前記流延膜を剥離するときの前記流延膜の温度が、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. 前記流延膜に３０℃以上１４０℃以下の風を送風し、前記流延膜を乾燥させることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
5. 前記流延膜に風速が２ｍ／分以上２５ｍ／分以下の風を送風し、前記流延膜を乾燥させることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
6. 前記流延膜が前記支持体上に搬送されている時間が、３秒以上１８０秒以下であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
7. 前記支持体が回転ドラムであることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
8. 前記回転ドラムは、その内部に冷却媒体が通過する流路が形成されているものであって、
   前記流路に冷却媒体を通過させることで前記回転ドラムを冷却することを特徴とする請求項７記載の溶液製膜方法。
9. 前記溶媒がジクロロメタンまたは酢酸メチルを主溶媒とすることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
10. 前記ポリマーがセルロースアシレートであることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
    

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