JP2006306028A

JP2006306028A - 溶液製膜方法及び設備

Info

Publication number: JP2006306028A
Application number: JP2006018069A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Narukawa; 義亮成川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】厚みと光学特性との幅方向における不均一性を改善し、長期連続製造する。
【解決手段】連続走行する流延バンドから剥がされたフィルム６６を渡り部で乾燥した後、テンタで延伸しながら乾燥する。乾燥は送風ダクト１１２，１１３からの送風による。送風ダクトは、フィルム６６の幅方向で３つの第１〜第３ダクト部１５２〜１５５に区画され、送風条件が送風コントローラ１５９により独立制御される。テンタの直前のフィルム６６の厚みを幅方向に沿って第１厚み測定機１１５により測定するとともに、乾燥後のフィルム６６の厚みを幅方向に沿って第２厚み測定機１３３により測定する。送風コントローラ１５９がこれら厚み測定機１１５，１３３の各データに基づいて溶媒残留量を算出し、送風条件が制御される。
【選択図】図３

Description

本発明は溶液製膜方法及び設備に関するものであり、特に、偏光板や液種表示装置等の光学用途のフィルムを製造する溶液製膜方法及び設備に関する。

オプトエレクトロニクス分野に使用されるポリマーフィルムには、溶液製膜方法によって製造されているものが多くある。溶液製膜方法で製造されたポリマーフィルムは、溶融押出法で得られるフィルムに比べ、光学的等方性、厚み均一性に優れ、また、異物の含有率も低く、例えば、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、透明導電性フィルム等として利用される。そして、溶液製膜方法によって製造されるポリマーフィルムの中でも、セルロースアシレートフィルムは、透明性と適度な透湿性とを有し、機械的強度が大きく、かつ、寸法安定性については湿度及び温度に対する依存性が低いことから、様々なオプトエレクトロニクス製品に広く用いられている。

また近年では、上記のようなオプトエレクトロニクス分野の発達がめざましく、その素材としてのポリマーフィルムに対しては、高機能化及び多機能化の要望が強くなっている。特に、光学的性質に対する要求特性が厳しい。ここで、光学特性とは、例えば、面内リタデーションＲｅ、厚み方向リタデーションＲｔｈ、分子配向の方向（分子配向度）の均一性等である。なお、分子配向の方向は、延伸線により確認することができる。図４は、セルロースアシレートフィルム２０１の延伸線の説明図である。図４では、符号Ａ１で示される領域を延伸前のフィルム部分、符号Ａ２で示される領域を延伸中のフィルム部分、符号Ａ３で示される領域を延伸後のフィルム部分とし、セルロースフィルムの搬送方向を矢線（ｘ）で示す。延伸前のセルロースアシレートフィルム２０１の幅方向に沿って図４に示されるように線状のマーキング２０２をしておくと、前記延伸線は、例えばテンタ等の延伸手段により横方向へ延伸した後の前記マーキング２０２として視認できる。セルロースアシレートフィルムでは、延伸線がフィルムの搬送方向に対して凸型の弓状となることが多い。このように延伸線が曲線となる現象はボーイング現象と呼ばれ、ボーイング現象が確認されたフィルムは分子配向の方向が不均一となっている。なお、搬送方向に対する分子配向の角度を測定することにより、分子配向度を定量化してその不均一性を確認することができる。

ところで、溶液製膜方法は、周知のように、セルロースアシレート等のポリマー及び各種添加剤を溶媒と混合してドープとした後、このドープをダイから流延支持体へ流延し、自己支持性をもったところで流延膜をフィルムとして剥ぎ取って、これを乾燥工程で乾燥させるフィルム製造方法である。そして、乾燥工程では、フィルムを縦方向あるいは横方向に延伸することにより、フィルムの光学特性を制御したり、厚みムラを低減したりする。

しかし、延伸工程におけるフィルムの状態は、揮発成分である溶媒の残留量により大きく左右される。例えば、フィルム中の溶媒残留量が少なすぎると延伸中にフィルムが破断したり、延伸状態が不均一になったりするということが有り、一方、フィルム中の溶媒残留量が多すぎると、厚みムラを生じたり、光学特性の制御がうまくなされずに所望の光学的性質を発現させることができないという問題が生じる。したがって、延伸に際しては、フィルムの溶媒残留量の制御が必要となる。

延伸工程でのフィルムをさらに厳密に分析してみると、フィルムの幅方向において、溶媒残留量のばらつき、つまり溶媒残留量分布や、温度のばらつき、つまり温度分布があると、これらが均一な延伸の妨げの要因になっていることがわかる。具体的には、幅方向に溶媒残留量分布や温度分布等があると、局部的に延伸されてしまい、延伸された箇所とされない箇所との間に厚みや光学特性の相違が生じてしまう等の問題である。したがって、延伸に際しては、フィルムの幅方向における温度分布や溶媒残留量分布をできるだけなくすことが好ましい。

以上のような、溶媒残留量の制御のためや、フィルムの幅方向における溶媒残留量分布、温度分布等による厚み不均一性や光学特性のばらつきをなくすためにこれまで種々の提案がなされている。それらの提案とは具体的には、延伸前の厚みの均一化を図るもの、乾燥温度をフィルム幅方向において一定にするもの、再現性を高めるための性状条件等に関するもの等である。例えば、特許文献１は、溶媒残留量が５〜６０質量％のセルロースエステルフィルムを、６０〜１７０℃で幅方向に１．１５〜２．０倍に延伸し、このとき、端部と中央部との温度ならびに溶媒残留量を互いに異なる条件とすることを提案している。そして、これにより、幅方向に平行な遅相軸をセルロースアシレートフィルム全幅域に有し、面内及び厚み方向リタデーション、遅相軸方向が均一な位相差フィルムを製造することができる、としている。しかし、この方法では、完成したフィルムの光学的諸特性を実際に測定し、その測定結果を基に乾燥条件を設定する、という一連の操作を繰り返し行うことが必要であって、そのため、所定の特性をもつフィルムフィルムを得るまでには多大な時間を費やしてしまうという問題ある。

そこで、例えば特許文献２では、帯状体を均一乾燥するために、帯状体の温度を測定して、帯状体の幅方向における温度分布の測定結果をヒータにフィードバックする方法が提案されている。
特開２００２−２９６４２２号公報特開平１１−３７６４９号公報

しかしながら、特許文献２に提案される方法を適用しても、原料であるドープのロット毎の性状ばらつきや、ドープ粘度の日毎の変化、流延ダイから支持体上へ流出される際のドープの厚みムラ、乾燥工程における乾燥風の幅方向におけるばらつき、乾燥条件の季節間差あるいは日間差等には対応することができず、連続で長期間の稼働を実施できないという問題がある。これは、温度だけを指標にして製造条件を決定する方法では、厚み及び光学特性の均一化の向上に対して限界があることを意味している。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、幅方向における厚みと光学特性との幅方向における不均一性を改善するとともにドープの状態や製造環境に応じて製造条件を変化させて、長期のフィルム連続製造をすることができる溶液製膜設備及び方法を提案することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、連続走行する支持体上に流延ダイからドープを流出し、前記支持体からフィルムとして剥ぎ取る流延装置と、前記フィルムを乾燥する乾燥装置とを備える溶液製膜設備において、フィルムを幅方向に延伸しながら乾燥する第１の前記乾燥装置と、前記延伸の前にフィルムを乾燥するための第２の前記乾燥装置と、
を備え、第１及び第２乾燥装置は、フィルムの幅方向で少なくとも３つに区分されたエリア毎に、前記乾燥のための温度を独立制御する第１制御手段を有することを特徴として構成されている。

そして、第１及び第２乾燥装置の少なくともいずれか一方は、前記エリア毎に対応して送風するための少なくとも３つの送風手段を備える送風装置であり、送風手段毎の送風温度が前記第１制御手段により独立して制御されることが好ましく、前記送風装置は、送風手段毎に風速及び風量を独立制御する風速制御手段を有することがより好ましい。

さらに、前記第２乾燥装置の上流で、前記各エリアに対応するフィルム領域毎に前記フィルムの厚みを検知する第１厚み検知手段と、前記第１乾燥装置により乾燥した後に、前記フィルム領域毎に前記フィルムの厚みを検知する第２厚み検知手段とを備え、第１制御手段は、第１及び第２厚み検知手段による厚み検知結果に基づいて温度を独立制御することが好ましい。

上記溶液製膜設備は、乾燥後のフィルムの面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向度との少なくともいずれかひとつを前記フィルム領域毎に検知する光学特性検知手段を備え、第１制御手段と第２制御手段との少なくともいずれか一方が、光学特性検知手段の検知結果に基づき、温度、または風速と風量とを、前記エリア毎に独立制御することが好ましい。

また、本発明は、連続走行する支持体上にドープを流延してフィルムとして剥がし、このフィルムを乾燥装置により乾燥する溶液製膜方法において、フィルムを幅方向に延伸しながら乾燥する第１乾燥工程と、この第１乾燥工程前のフィルムを乾燥するための第２乾燥工程とを有し、第１及び第２乾燥工程では、フィルムの幅方向に少なくとも３つに区分されたエリア毎で前記乾燥のための温度を独立制御することを特徴として構成されている。

第１、第２乾燥工程の少なくともいずれか一方は、フィルムに風を吹き付けることによりフィルムを乾燥する送風工程であり、風の温度がエリア毎に独立制御されることが好ましく、風速及び風量を前記エリア毎に制御することがより好ましい。

また、第２乾燥工程の前に、前記各エリアに対応するフィルム領域毎にフィルムの厚みを測定して、これらの測定結果を第１データとし、第１乾燥装置により乾燥した後に、フィルム領域毎にフィルムの厚みを測定して、これらの測定結果を第２データとし、第１及び第２データに基づいてエリア毎の温度を独立制御することが好ましく、乾燥後のフィルムの面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向度との少なくともいずれかひとつをフィルム領域毎に測定してこれらの測定結果を第３データとし、この第３データに基づいて温度と風速及び風量との少なくともいずれか一方を前記エリア毎に独立制御することが好ましい。

本発明により、フィルムの幅方向における厚みと光学特性との不均一性を改善することができるとともに、ドープの状態や製造環境に応じて製造条件を変化させることができるので、これにより、長期のフィルム連続製造をすることができる。

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態様に限定されるものではない。

［原料］
本実施形態においては、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いており、セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、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が下記式（Ｉ）〜（III）の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（III）において、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、Ａはアセチル基の置換度、またＢは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。ＴＡＣを用いる場合には、その９０質量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。しかしながら、本発明において用いられるポリマーはセルロースアシレートに限定されない。
（Ｉ）２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（II）０≦Ａ≦３．０
（III）０≦Ｂ≦２．９

セルロースを構成するとともに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する。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル基置換度は、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（１００％のエステル化は置換度１である）を意味する。

全アシル化置換度、即ち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６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）は０．２８以上が好ましく、より好ましくは
０．３０以上、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２はグルコース単位の２位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「２位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ３は３位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「３位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ６は６位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「６位のアシル置換度」とも言う）である。

本発明の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、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、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位の水酸基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位，３位及び６位の水酸基のアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、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、ＤＳＢは０．３０以上であり、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＣＢは、その２０％以上が６位さらにＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であるが、より好ましくは２５％以上が６位水酸基の置換基であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位の置換度が０．７５以上であり、さらには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挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより、溶解性の好ましいセルロースアシレート溶液（ドープ）が作製できる。特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、ろ過性の良い溶液の作製が可能となる。

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よいが、リンター綿から得られたものが好ましい。

本発明のセルロースアシレートの炭素数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よく、特に限定されない。それらは、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あるいは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などであり、それぞれさらに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、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、ｉｓｏ−ブタノイル、ｔ−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、ｔ−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。

ドープの溶媒成分としては、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，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。

ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶媒組成についても検討が進み、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、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。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、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン，エステル及びアルコールの官能基（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］
上記原料を用いて、まずドープを製造する。図１にドープ製造設備１０を示す。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、溶媒とＴＡＣなどとを混合するための溶解タンク１３と、ＴＡＣを供給するためのホッパ１４と、添加剤を貯留するための添加剤タンク１５とが備えられている。さらに、後述する膨潤液１８を加熱するための加熱装置１９と、加熱装置で得られるドープ２１の温度を調整する温調機２２と、第１及び第２のろ過装置２３，２４と、ドープ２１の濃度を調整するためのフラッシュ装置２７と、溶媒を回収するための回収装置２８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、この再生装置３１は溶媒タンク１１に接続する。そして、このドープ製造設備１０は、ストックタンク４２を介して溶液製膜設備４０と接続する。

また、溶剤タンク１１から溶解タンク１３への送液路と、添加剤タンク１５からこの送液路に至る送液路と、第１ろ過装置２３の下流とに、それぞれバルブ３５〜３７が備えられ、溶解タンク１３及びフラッシュ装置２７の各下流にはポンプ４１，４２が備えられる。なお、溶解タンク１３には、図１に示すようにその外面を包み込むジャケット４５と、モータ４６により回転する第１攪拌機４７と、モータ５１により回転する第２攪拌機５２が取り付けられていることが好ましい。なお、第１攪拌機４７は、アンカー翼が備えられたものであることが好ましく、第２攪拌機５２は、ディゾルバータイプの偏芯型撹拌機であることが好ましい。

上記ドープ製造設備１０を用いて以下の方法でドープが製造される。まず始めに、バルブ３５を開き、溶媒が溶媒タンク１１から溶解タンク１３に送られる。次にホッパ１４に入れられているＴＡＣが、計量されながら溶解タンク１３に送り込まれる。また、添加剤溶液は、バルブ３６の開閉操作により必要量が添加剤タンク１５から溶解タンク１３に送り込まれる。

添加剤は、溶液として送り込む方法の他に、例えば添加剤が常温で液体の場合には、その液体の状態で溶解タンク１３に送り込むことが可能である。また、添加剤が固体の場合には、ホッパなどを用いて溶解タンク１３に送り込む方法も可能である。添加剤を複数種類添加する場合には、添加剤タンク１５の中に複数種類の添加剤を溶解させた溶液を入れておくこともできる。または、多数の添加剤タンクを用いてそれぞれに添加剤が溶解している溶液を入れて、それぞれ独立した配管により溶解タンク１３に送り込むこともできる。

前述した説明においては、溶解タンク１３に入れる順番が、溶媒（混合溶媒の場合も含めた意味で用いる）、ＴＡＣ、添加剤であったが、この順番に限定されるものではない。例えば、ＴＡＣを計量しながら溶解タンク１３に送り込んだ後に、好ましい量の溶媒を送液することもできる。また、添加剤は必ずしも溶解タンク１３に予め入れる必要はなく、後の工程でＴＡＣと溶媒との混合物に混合させることもできる。

溶解タンク１３は、ジャケット４５の内部に伝熱媒体を流すことにより温度調整されており、その好ましい温度範囲は−１０℃〜５５℃の範囲である。第１攪拌機４７，第２攪拌機５２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１８を得る。

次に、膨潤液１８は、ポンプ４１により加熱装置１９に送られる。加熱装置１９は、ジャケット付き配管であることが好ましく、さらに、膨潤液１８を加圧することができる構成のものが好ましい。このような加熱装置１９を用いることにより、加熱条件下または加圧加熱条件下で膨潤液１８中の固形分を溶解させてドープ２１を得る。以下、この方法を加熱溶解法と称する。なお、この場合に膨潤液１８の温度は、５０℃〜１２０℃であることが好ましい。また、膨潤液１８を−１００℃〜−３０℃の温度に冷却する冷却溶解法を行うこともできる。加熱溶解法及び冷却溶解法を適宜選択して行うことでＴＡＣを溶媒に充分溶解させることが可能となる。ドープ２１を温調機２２により略室温とした後に、第１ろ過装置２３によりろ過してドープ２１中に含まれる不純物を取り除く。第１ろ過装置２３に使用されるろ過フィルタは、その平均孔径が１００μｍ以下であることが好ましい。また、ろ過流量は、５０Ｌ／ｈｒ以上であることが好ましい。ろ過後のドープ２１は、バルブ３７を介して溶液製膜設備４０中のストックタンク３２に送られここに貯留される。

ところで、上記のように、一旦膨潤液１８を調製し、その後にこの膨潤液１８をドープ２１とする方法は、ＴＡＣの濃度を上昇させるほど製造に要する時間が長くなり、製造コストの点で問題となる場合がある。その場合には、目的とする濃度よりも低濃度のドープを一旦調製してから、その後に目的の濃度とするための濃縮工程を行うことが好ましい。このような方法を用いる際には、第１ろ過装置２３でろ過されたドープを、バルブ３７を介してフラッシュ装置２７に送り、このフラッシュ装置２７内でドープ中の溶媒の一部を蒸発させる。蒸発により発生した溶媒ガスは、凝縮器（図示しない）により凝縮されて液体となり回収装置２８により回収される。回収された溶媒は再生装置３１によりドープ製造用の溶媒として再生されて再利用される。この再利用はコストの点で効果がある。

また、濃縮されたドープ２１は、ポンプ４２によりフラッシュ装置２７から抜き出される。さらに、ドープ２１に発生した気泡を抜くために泡抜き処理が行われることが好ましい。この泡抜き方法としては、公知の種々の方法が適用され、例えば超音波照射法が挙げられる。ドープ２１は続いて第２ろ過装置２４に送られて、異物が除去される。なお、ろ過の際のドープ２１の温度は、０℃〜２００℃であることが好ましい。そしてドープ２１はストックタンク３２に送られ、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２１を製造することができる。より好ましくはＴＡＣ濃度が１５質量％以上３０質量％以下であり、最も好ましくは１７質量％以上２５質量％以下の範囲とすることである。また、添加剤（主には可塑剤である）の濃度は、ドープ中の固形分全体を１００質量％とした場合に１質量％以上２０質量％以下の範囲とすることが好ましい。なお、ＴＡＣフィルムを得る溶液製膜法における素材、原料、添加剤の溶解方法及び添加方法、ろ過方法、脱泡などのドープの製造方法については、特開２００５−１０４１４８号の［０５１７］段落から［０６１６］段落が詳しい。これらの記載も本発明に適用できる。

［溶液製膜方法］
次に、上記で得られたドープ２１を用いてフィルムを製造する方法を説明する。図２は溶液製造設備４０を示す概略図である。ただし、本発明は、図２に示すような溶液製造設備に限定されるものではない。溶液製造設備４０は、第３ろ過装置６１、流延ダイ６２、回転ローラ６３，６４に掛け渡された流延バンド６７と、テンタ６８と、耳切装置７１と、第１及び第２乾燥室７２，７３と、フィルム６６に塗布ダイ７６から所定濃度の塗布液７７を塗布する塗布装置７８と、冷却室８１と、巻取室８２を備える。

なお、溶液製膜設備４０の上流に備えられるストックタンク３２には、モータ８５で回転する攪拌機８６が取り付けられている。そして、ストックタンク３２は、ポンプ８７及び第３ろ過装置６１を介して流延ダイ６２と接続している。

流延ダイ６２の材質としては、析出硬化型のステンレス鋼が好ましく、その熱膨張率が２×１０^−５（℃^−１）以下であることが好ましい。そして、電解質水溶液での強制腐食試験でＳＵＳ３１６と略同等の耐腐食性を有するものも、この流延ダイ６２の材質として用いることができ、さらに、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）が生じないような耐腐食性を有するものが用いられる。さらに、流延ダイ６２は鋳造後１ヶ月以上経過したものを研削加工して作製されたものであることが好ましく、これにより流延ダイ６２の内部をドープ２１が一様に流れ、後述する流延膜９０にスジなどが生じることが防止される。流延ダイ６２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以下であることが好ましい。なお、流延ダイ６２のスリットのクリアランスは、自動調整により０．５ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で調整可能とされている。流延ダイ６２のリップ先端の接液部の角部分について、その面取り半径Ｒは全巾にわたりＲ≦５０μｍとされている。また、流延ダイ６２内部における流延時の剪断速度が１（１／ｓｅｃ）〜５０００（１／ｓｅｃ）となるように調整されていることが好ましい。

流延ダイ６２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１．０１倍〜１．３倍であることが好ましい。また、製膜中の温度が所定温度に保持されるように、この流延ダイ６２に温度コントローラを取り付けることが好ましい。また、流延ダイ６２にはコートハンガー型のものを用いることが好ましい。さらに、厚み調整ボルト（ヒートボルト）を流延ダイ６２の幅方向において所定の間隔で設け、ヒートボルトによる自動厚み調整機構が流延ダイ６２に備えられ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）８７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、溶液製膜設備４０中に備える第１厚み測定機１１５と第３厚み測定機１３３との少なくともいずれか一方のプロファイルに基づく調整プログラムを予め作成しておいて、上記厚み測定機１１５，１３３による測定データに基づいたフィードバック制御を行っても良い。製品フィルムの幅方向の任意の２点の厚み差は流延エッジ部を除いて１μｍ以内となるようにし、幅方向における厚みの最小値と最大値との差が３μｍ以下となるようにすることが好ましく、２μｍ以下にすることがより好ましい。また、厚み精度は±１．５μｍ以下にすることが好ましい。

流延ダイ６２のリップ先端には、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。硬化膜をセラミックスとする場合には、そのセラミックスが、研削可能で気孔率が低く、脆くなく、耐腐食性がよく、かつ流延ダイ６２と密着性が良く、ドープとの密着性がないものであることが好ましい。具体的には、タングステン・カーバイド（ＷＣ），Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＮ，Ｃｒ₂Ｏ₃などが挙げられ、なかでも特に好ましくはＷＣである。ＷＣコーティングは、溶射法で行うことができる。

流延ダイ６２のスリット端から流出した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。この場合には、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）を流延ビードの両側端部、ダイスリット端部及び外気が形成する三相境界線及びその周辺部に供給することが好ましく、例えば、端部の片側それぞれに０．１ｍＬ／ｍｉｎ〜１．０ｍＬ／ｍｉｎで供給することが、流延膜９０中への異物混合を防止するために好ましい。なお、この液を供給するポンプとしては、脈動率が５％以下のものを用いることが好ましい。

流延ダイ６２の下方には、回転ローラ６３，６４に掛け渡された流延バンド６７が設けられている。回転ローラ６３，６４は図示しない駆動装置により回転し、この回転に伴い流延バンド６７は無端で走行する。流延バンド６７は、１０ｍ／分〜２００ｍ／分で走行できるものであることが好ましい。また、流延バンド６７の表面温度を所定の値にするために回転ローラ６３，６４に伝熱媒体循環装置９１が取り付けられていることが好ましく、本実施形態において用いられている回転ローラ６３，６４内には伝熱媒体流路（図示しない）が形成されており、その中を所定の温度に保持されている伝熱媒体が通過することにより、回転ローラ６３，６４の温度を所定の値に保持されるものとなっている。流延バンド６７は、その表面温度が−２０℃〜４０℃に調整可能なものであることが好ましい。

流延バンド６７は特に限定されるものではないが、ドープ２１の流延幅の１．０５〜１．５倍の幅であることが好ましく、また、表面粗さが０．０５μｍ以下となるように研磨されていることが好ましい。流延バンド６７は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。また、流延バンド６７の全体の厚みムラは０．５％以下であることが好ましい。

なお、回転ローラ６３，６４を直接支持体として用いることも可能である。この場合には、回転ムラが０．２ｍｍ以下となるように高精度で回転できるものであることが好ましい。この場合には、回転ローラ６３，６４の表面の平均粗さを０．０１μｍ以下とすることが好ましい。そこで、回転ローラ６３，６４の表面にクロムメッキ処理などを行い、十分な硬度と耐久性をもたせる。なお、支持体（流延バンド６７や回転ローラ６３，６４）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以上のピンホールが無く、１０μｍ以上３０μｍ未満のピンホールは１個／ｍ^２以下であり、１０μｍ未満のピンホールは２個／ｍ^２以下であることが好ましい。

流延ダイ６２、流延バンド６７などは流延室９２に収められている。流延室９２には、その内部温度を所定の値に保つための温度コントローラ９３と、揮発している有機溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）９６とが設けられている。そして、凝縮液化した有機溶媒を回収するための回収装置９７が流延室９２の外部に設けられている。また、流延ダイ６２から流延バンド６７にかけて形成される流延ビードの背面部を圧力制御するための減圧チャンバ９８が配されていることが好ましく、本実施形態においてもこれを使用している。

流延膜９０中の溶媒を蒸発させるため送風ダクト１０１，１０２，１０３が流延バンド６７の周面近くに設けられている。また、流延直後の流延膜９０に乾燥風が吹き付けられることによる流延膜９０の面状変動を抑制するため流延ダイ６２近傍の送風ダクト１０１には遮風板１０５が設けられていることが好ましい。

流延バンド６７から流延膜９０を剥ぎ取るための剥取りローラ１０７が、回転ローラ６３の下流に備えられる。しかし、流延膜９０の剥取り手段は剥取りローラ１０７に限定されず、他の周知の剥取り手段を用いることができる。

流延室９２からテンタ６８に至るまでの渡り部には、フィルム６６をテンタ６８に案内するためのローラ１１１と、各ローラ１１１上のフィルム６６を乾燥するための第１及び第２送風ダクト１１２，１１３とがそれぞれ複数備えられる。これらの第１，第２送風ダクト１１２，１１３は、フィルム６６の両面側にそれぞれ設けられており、詳細については別の図を用いて後述する。そして、剥ぎ取り直後のフィルム６６の厚みを測定するための第１厚み測定機１１４と、テンタ６８に入る直前のフィルム６６の厚みを測定するための第２厚み測定機１１５とが、流延室９２の下流とテンタ６８の上流とにそれぞれ備えられる。第１，第２厚み測定機１１４，１１５はともに、フィルム６６の幅方向沿った複数位置における厚みを同時に測定することができるようなレーザ変位計とされている。これにより、フィルム６６の搬送を停止することなく、フィルム６６の幅方向における厚みプロファイルを得ることができる。

レーザ変位計は、周知の通り、フィルム６６にレーザを照射してフィルム６６の両表面での反射光をそれぞれ検知し、各反射光の波形を合成することで厚みを求める測定機である。しかし、第１，第２厚み測定機１１４，１１５は、レーザ変位計に限定されず、他の周知の厚み測定機であってもよく、中でも非接触式測定機であるとより好ましい。例としては、光干渉式や赤外線式等の厚み測定機が挙げられる。この第１，第２厚み測定機１１４，１１５は、第１，第２送風ダクト１１２，１１３の運転条件を制御する送風コントローラと後述の通り接続されている。なお、第２厚み測定機１１５は、テンタ６８の中の送風ダクトの運転条件を制御するための送風コントローラにも接続されている。

第１，第２送風ダクト１１２，１１３に代えて他の周知の乾燥手段を用いてもよい。他の乾燥手段としては、遠赤外線ヒータや電熱ヒータ等が挙げられ、さらに、これらのヒータに送風機能が備えられたものであってもよい。第１，第２送風ダクト１１２，１１３については別の図面を用いて後で詳細に説明する。

テンタ６８には、フィルム６６の側端部の把持手段としてのテンタクリップ（図示せず）が複数備えられ、このテンタクリップはテンタ軌道（図示せず）上を走行する。テンタクリップは、所定の位置でフィルム６６を把持し、テンタ６８の出口付近に達するとフィルム６６を開放する。なお、このテンタ６８にも、渡り部の各ローラ１１３近傍と同様に、第１，第２送風ダクト１１２，１１３が備えられるが図示は略す。

テンタ６８の下流の耳切装置７１には、切り取られたフィルム６６の側端部の屑を細かく切断処理するためのクラッシャ１１６が接続する。

第１乾燥室７２には、フィルム６６を下流方向へ案内するための多数のローラ１１７が備えられており、蒸発して発生した溶媒ガスを吸着回収するための吸着回収装置１２１が取り付けられている。なお、第１乾燥室７２の各ローラ１１７上のフィルム６６の両面側にも渡り部の各ローラ１１３近傍と同様に第１送風ダクト１１２と第２送風ダクト１１３とが備えられるが、図の煩雑さを避けるために図２における図示は略す。

塗布装置７８の塗布ダイ７６は特に限定されず、周知の各種塗布ダイが用いられる。塗布液７７は、ドープ２１と固形分の種類及び配合が同じであって、溶媒の固形分に対する体積比がドープ２１よりも大きなものである。なお、塗布装置７８の内部にはフィルム６６を支持するローラ１２２が適宜備えられる。

第２乾燥室７３は、多数のローラ１２３を備え、第１乾燥室７２と同様に、フィルム６６から蒸発した溶媒ガスを吸着回収するための吸着回収装置１２１に接続する。なお、この第２乾燥室７３の各ローラ１２３上のフィルム６６の両面側にも、渡り部の各ローラ１１３近傍と同様に第１送風ダクト１１２と第２送風ダクト１１３とが備えられるが、図の煩雑さを避けるために図２における図示は略す。

図２においては第２乾燥室７３の下流に冷却室８１が設けられているが、第２乾燥室７３と冷却室８１との間に、フィルムの長手方向における吸湿状態を均一化するための調湿室（図示しない）を設けてもよい。冷却室８１の下流には、フィルム６６の帯電圧を所定の範囲（例えば、−３ｋＶ〜＋３ｋＶ）となるように調整するための強制除電装置（除電バー）１２６が設けられている。図２においては、強制除電装置１２６は、冷却室８１の下流側とされている例を図示しているが、この設置位置に限定されるものではない。

さらに、本実施形態においては、フィルム６６の両縁にエンボス加工でナーリングを付与するためのナーリング付与ローラ１２７が強制除電装置１２６の下流に適宜設けられる。

巻取室８２には、フィルム６６を巻き取るための巻取装置１３１と、その巻き取り時のテンションを制御するためのプレスローラ１３２と、第３厚み測定機１３３と、光学特性測定装置１３６とが備えられている。第３厚み測定機１３３は、第１，第２厚み測定機１１４，１１５と同じものとしている。また、光学特性測定装置１３６は、フィルムの面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向の方向とをフィルムの幅方向に沿った方向の複数位置について測定するものであり、本実施形態では、１５００ｍｍ幅の測定に対応することができる自動複屈折計（型式；ＫＯＢＲＡ−Ｗ１、王子計測（株）製）を用いている。第３厚み測定機１３３と光学特性測定装置１３６とは、第１，第２厚み測定機１１４，１１５と同様に、第１，第２送風ダクト１１２，１１３の運転条件を制御する送風コントローラと後述の通り接続されている。

次に、以上のような溶液製膜設備４０によりフィルム６６を製造する方法の一例を以下に説明する。ドープ２１は、攪拌機８６の回転により常に均一化されている。ドープ２１には、この攪拌の際にも可塑剤，紫外線吸収剤などの添加剤を混合させることもできる。

ドープ２１は、ポンプ８７により第３ろ過装置６１に送られてここでろ過された後に、流延ダイ６２から流延バンド６７上に流延ビードを形成しながら流延されて流延膜９０を形成する。回転ローラ６３，６４は、流延バンド６７に付与されるテンションが１０^４Ｎ／ｍ〜１０^５Ｎ／ｍとなるように回転速度を調整されることが好ましい。また、流延バンド６７と回転ローラ６３，６４との相対速度差は、０．０１ｍ／ｍｉｎ以下となるようにする。流延バンド６７の速度変動を０．５％以下とし、流延バンド６７が一回転する際に生じる幅方向の蛇行は１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。この蛇行を制御するために流延バンド６７の側縁の位置を検出する位置検出器（図示せず）を設け、その測定値に基づいて流延バンドの位置を制御する位置制御機（図示しない）で流延バンド６７の位置をフィードバック制御することがより好ましい。さらに、流延ダイ６２直下における流延バンド６７について、回転ローラ６３の回転に伴う上下方向の位置変動が２００μｍ以下となるようにすることが好ましい。また、流延室９２の温度は、温度コントローラ９３により−１０℃〜５７℃とされていることが好ましい。なお、流延室９２の内部で蒸発した溶媒は回収装置９７により回収された後に、再生させてドープ製造用溶媒として再利用される。

流延時のドープ２１の温度は、−１０℃〜５７℃であることが好ましい。また、流延ビードを安定させるために、この流延ビードの背面が減圧チャンバ９８により所望の圧力値に制御されることが好ましい。ビード背面は、ビード前面よりも−２０００Ｐａ〜−１０Ｐａとなるように減圧されることが好ましい。さらに、減圧チャンバ９８にはジャケット（図示しない）を取り付けて、内部温度が所定の温度を保つように温度制御されることが好ましい。減圧チャンバ９８の温度は特に限定されるものではないが、用いられている有機溶媒の凝縮点以上にすることが好ましい。また、流延ビードの形状を所望のものに保つために流延ダイ６２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。このエッジ吸引風量は、１Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの範囲であることが好ましい。

流延膜９０は、流延バンド６７の走行とともに移動し、このときに送風ダクト１０１，１０２，１０３から乾燥風があてられて溶媒の蒸発が促進される。そして、この乾燥風の吹き付けにより流延膜９０の面状が変動することがあるが、遮風板１０５がこの変動を抑制している。なお、流延バンド６７の表面温度は、−２０℃〜４０℃であることが好ましい。

流延膜９０は、自己支持性を有するものとなった後に、フィルム６６として剥取ローラ１０７で支持されながら流延バンド６７から剥ぎ取られる。剥ぎ取り時の残留溶媒量は、固形分基準で２０質量％〜２５０質量％であることが好ましい。その後に多数のローラ１１１が備えられる渡り部を経てテンタ６８にフィルム６６が送り込まれる。渡り部では、フィルム６６が各ローラ１１１上で第１及び第２送風ダクト１１２，１１３から送風されることにより、所定の乾燥速度で乾燥するように制御される。詳細については後述する。送風ダクト１１２，１１３からの送風条件は、後述するように、第１及び第３厚み測定機１１５，１３３による幅方向における厚み測定データに基づき制御される。第１厚み測定機１１５は、ローラ１１１上のフィルム６６の厚みを測定する。なお、渡り部では下流側のローラ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フィルム６６にドローテンションを付与させることも可能である。

テンタ６８では、周知のように、テンタ軌道を走行するクリップがフィルム６６の両側端部を把持してフィルム６６を幅方向に延伸しながら乾燥をすすめる。また、テンタ６８の内部を走行方向に区画分割して、その区画毎に温度条件等の乾燥条件を適宜調整することが好ましい。

フィルム６６は、テンタ６８で所定の残留溶媒量まで乾燥された後、両側端部を耳切装置７１により切断される。切断された側端部は、カッターブロワ（図示せず）によりクラッシャ１１６に送られる。このクラッシャ１１６により、フィルム側端部は粉砕されてチップとなる。このチップはドープ製造用に再利用されるので、この方法はコストの点において有効である。なお、このフィルム両側端部の切断工程については省略することもできるが、前記流延工程から前記フィルムを巻き取る工程までのいずれかで行うことが好ましい。

両側端部を切断除去されたフィルム６６は、第１乾燥室７２に送られ、さらに乾燥される。第１乾燥室７２の内部温度は、特に限定されるものではないが５０℃〜１６０℃の範囲であることが好ましい。第１乾燥室７２においては、フィルム６６は、ローラ１１７に巻き掛けられながら搬送されており、ここで蒸発して発生した溶媒ガスは、吸着回収装置１２１により吸着回収される。溶媒成分が除去された空気は、第１乾燥室７２の内部に乾燥風として再度送風される。なお、第１乾燥室７２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。さらに、耳切装置７１と第１乾燥室７２との間に予備乾燥室（図示しない）を設けてフィルム６６を予備乾燥すると、第１乾燥室７２においてフィルム温度が急激に上昇することが防止されるので、これによりフィルム６６の形状変化をより抑制することができる。

第１乾燥室７２で乾燥されたフィルム６６は、塗布ダイ７６により塗布液７７を塗布される。なお、第１乾燥室７２と塗布装置７８との間に温度調整ゾーンを設けて、フィルム６６を所定温度にまで冷却した後に塗布してもよい。

塗布液７７を塗布されたフィルム６６は、第２乾燥室７３により乾燥された後、冷却室８１で略室温にまで冷却される。なお第１乾燥室７２における溶媒ガスと同様に、第２乾燥室７３でフィルム６６から蒸発した溶媒ガスも溶媒回収装置１２１により回収される。なお、第２乾燥室７３と冷却室８１との間に前述のように調湿室（図示しない）を設けて、フィルム６６に対して所望の湿度及び温度に調整された空気を吹き付けると、フィルム６６のカールの発生や巻き取る際の巻き取り不良の発生を抑制することができるので好ましい。

また、強制除電装置１２６により、搬送されているフィルム６６の帯電圧が所定の範囲とされる。これにより、製造されたフィルム６６に対して塗布液を塗布するような次工程が必要とされる場合に、均一な塗布層を形成することができるという効果が得られる。続いてフィルム６６は、ナーリング付与ローラ１２７により両側端部に対してエンボス加工されてナーリングが付与される。なお、ナーリングされた箇所の凹凸が、１μｍ〜２００μｍであることが好ましい。

フィルム６６は巻取室８２内の巻取装置１３１で巻き取られ、このときプレスローラ１３２で所望のテンションを付与しつつ巻き取られることが好ましい。この巻取テンションは巻取開始時から終了時まで徐々に変化させることがより好ましい。巻き取られるフィルム６６は、長手方向の長さが少なくとも１００ｍであることが好ましい。このときのフィルム６６の幅については６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上１８００ｍｍ以下であることがより好ましいが、本発明は、１８００ｍｍより大きい場合にも効果があるとともに、厚みが１５μｍ以上１００μｍ以下であるような薄いフィルムを製造する際にも本発明は適用される。

本発明では、乾燥後のフィルム６６の厚みを幅方向に沿って測定する。本実施形態では、巻取装置１３１で巻き取られる直前に第３厚み測定機１３３により測定する。第１，第２厚み測定機１１４，１１５により測定された厚みデータが渡り部の第１，第２送風ダクト１１２，１１３の送風コントローラに送られるのと同様に、第３厚み測定機１３３により測定された幅方向における厚みデータはテンタ６８に備えられる送風ダクトの送風コントローラに送られる。

さらに、本実施形態では、光学特性測定装置１３６によりフィルム６６の光学特性、つまり、面内リタデーションＲｅ、厚み方向リタデーションＲｔｈ、分子配向の方向を、それぞれフィルム６６の厚み方向に沿った方向で測定する。この測定結果は、第１，第２送風ダクト１１２，１１３の送風条件を決定するための基データとなる。

図３は、渡り部におけるフィルム乾燥方法を示すための断面概略図である。本発明では、第１送風ダクト１１２と第２送風ダクト１１３とを、ともに、フィルム６６の幅方向で少なくとも３つに区画する。図３では３つに区画する場合を図示する。そして、第１送風ダクトの各区画のうち、両側の区画（以降、第１ダクト部と称する。）には符号１５２、中央の区画（以降、第２ダクト部）には符号１５３を付す。同様に、第２送風ダクト１１３の各区画のうち、第１ダクト部には符号１５４，第２ダクト部には符号１５５を付す。各ダクト部１５２〜１５５は、それぞれ、送風機１５８からの乾燥気体が供給される供給口１５２ａ〜１５５ａと、供給された乾燥気体をフィルム６６に吹き付けるための送風口１５２ｂ〜１５５ｂとを備える。

送風口１５２ｂ〜１５５ｂは、それぞれ幅方向に沿ったスリット状の開口がフィルム６６の走行方向に複数並んだものである。しかし、送風口１５２ｂ〜１５５ｂは、このようなスリット状開口に限定されず、例えば多孔状開口が多数設けられた板材であってもよい。また、送風口１５２ｂ〜１５５ｂは、風がフィルム６６に略９０°の角度で送られるような形態であってもよいし、フィルム６６の走行方向に風が流れ出るような形態であってもよい。

図３において、符号ＦＥは、ナーリング付与ローラ１２７によりナーリングが付与されるフィルム範囲とほぼ同じ範囲であり、符号ＦＣは符号ＦＥで示される範囲を除いた中央部の範囲である。各第１ダクト部１５２，１５４は符号ＦＥで示されるフィルム側端部に対応するように、また、第２ダクト部１５３，１５５は符号ＦＣで示されるフィルム中央部に対応するように、それぞれの送風対象領域を定めている。なお、図示は略すが、第１及び第２送風ダクト１１２，１１３に、シフト機構を有する仕切部材を設けて、この仕切部材をフィルム６６の幅方向に移動して固定する等により送風対象領域を適宜変更することができるように、第１ダクト部と第２ダクト部とを形成してもよい。

また、送風機１５８には送風コントローラ１５９が備えられ、この送風コントローラ１５９は第１厚み測定機１１４、第２厚み測定機１１５、光学特性測定装置１３６に接続する。そして、送風コントローラは、第１，第２送風ダクト１１２，１１３の各第１ダクト部１５２，１５４と各第２ダクト部１５３，１５５からの送風条件を独立して制御するものとされている。

上記のような送風ダクトを用いることにより、フィルム６６は以下のようにして所定の乾燥状態となるように送風される。第１，第２厚み測定機１１４，１１５により測定されたフィルム６６の幅方向における厚みデータが、それぞれ送風コントローラ１５９に送られる。このとき、第１厚み測定機１１４のデータ（以下、データＡと称する。）と、第２厚み測定機１１５のデータ（以下、データＢと称する。）とは、それぞれ、フィルム６６の両側端部ＦＥの測定結果とフィルム中央部ＦＣの測定結果とを区別して送風コントローラ１５９に送られる。そして、送風コントローラ１５９は、送られてきたデータＡとデータＢとに基づいて、フィルム６６の両側端部ＦＥとフィルム中央部ＦＣとに対する送風条件を別々に求めて各ダクト部１５２〜１５５からの送風をそれぞれ独立制御する。

送風コントローラ１５９では次のように送風条件を求める。フィルム中央部ＦＣとフィルム側端部ＦＥとの送風条件の求め方は基本的には同じであるので、ここではフィルム中央部ＦＣの送風条件の求め方のみを説明する。まず、フィルム中央部ＦＣのデータＡとデータＢとが送られてくると、次の式（１）により溶媒残留率（単位；重量％）を求める。なお、式（１）において、ＭＡはデータＡにおける厚み平均値（単位；μｍ）、ＭＢはデータＢにおける厚み平均値（単位；μｍ）、ＭＣはテンタによる延伸倍率である。この延伸倍率ＭＣ（％）は、延伸前の幅をＤ１、延伸後の幅をＤ２とするとき、（Ｄ２／Ｄ１）×１００で求められる値である。送風コントローラ１５９には、予め、溶媒残留量毎の好適な送風条件データが組み込まれており、厚みデータＡ及びＢを使用して式（１）で求められる溶媒残留率に応じて送風条件を決定する。
溶媒残留率（％）＝［｛ＭＡ−ＭＢ×（１＋ＭＣ／１００）｝×１００］／ＭＡ・・・（１）

そして、フィルム側端部ＦＥも、フィルム中央部ＦＣと同様に厚みデータＡと厚みデータＢとから溶媒残留率を求めた後、この溶媒残留率に応じた送風条件が決定されて、送風される。

前述のように、第１，第２送風ダクトの代わりに遠赤外線ヒータや電熱ヒータ等を用いる場合にも、上記のように、フィルム６６の幅方向に区分されたエリアが３つ以上であって、そのエリア毎に独立して加熱条件を設定できるものとする。さらに、これらのヒータが送風機能を有する場合には、その送風機能についても、前記エリア毎に送風条件を設定することができることが好ましい。

なお、本実施形態では、フィルム６６に対し、第１と第２との両送風ダクト１１２，１１３を用いて両面側より送風しているが、いずれか一方の送風ダクトのみを用いて片面側のみから送風してもよい。

上記のように、フィルムの中央部と側端部とは送風条件が独立制御されてそれぞれ乾燥されるため、幅方向における溶媒残留率分布を好適に制御することができる。また、上記方法によると、製膜条件である温度等から乾燥条件を求めて制御するのではなく、フィルム状態である厚みデータ及びこのデータから求められる溶媒残留率に基づいて乾燥条件を決定するので、より的確な制御が可能となる他、ドープのロット毎の性状変動や、環境変化等にも効率的に対応して乾燥条件を決定することができる。さらに、厚みデータに基づいて溶媒残留率を求めることにより、溶媒残留率測定のためのサンプリングが不要となるので製造条件を効率的に求めることができる。そして、テンタ導入直前で上記のように幅方向における溶媒残留率分布制御を実施すると、延伸が幅方向において均一に行われる。なお、渡り部における送風条件を制御するための厚み測定データは、第２厚み測定機１１５の代わりに第３厚み測定機１３３を用いて測定してもよい。

さらに、本実施形態ではテンタ６８（図２参照）にも送風ダクトを同様に設けており、例えば、第２厚み測定機１１５と第３厚み測定機１３３とにより求められる延伸前及び延伸後の各厚みデータを基にして溶媒残留率を求め、テンタにおける効果的な送風条件を効果的、効率的に制御することができる。そして、テンタでの幅方向における送風が効果的に制御されることにより、フィルムの幅方向における温度分布が好適に制御されるので、延伸がより均一になされる。なお、この場合には、第３厚み測定機の位置を巻取室８２に代えてテンタの直後としてもよいし、第２厚み測定機の代わりに第１厚み測定機を用いてもよい。同様に、第１乾燥室７２や第２乾燥室７３の各前後に厚み測定機を備えると、第１乾燥室７２や第２乾燥室７３における送風条件を効率的に制御することができる。

また、光学特性測定機１３６は、フィルム６６の幅方向に沿った方向で、面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向の方向とを測定する。これらの各データも前述の厚みデータと同様に、フィルム側端部と中央部とに区別されて、送風コントローラ１５９に送られる。走行するフィルム６６を所定の延伸条件で幅方向に延伸した場合には、その溶媒残留率により分子配向状態が異なるので、予め溶媒残留率と延伸条件と走行速度との関係を求めておき、このデータを送風コントローラ１５９に組み込んでおく。そして、予め組み込まれているデータと、送られてきたデータとを対応させて、送風条件を定める。このように、送風コントローラ１５９は、厚みデータに代えて、または加えてこれらの光学特性データを基に溶媒残留率を求め、送風条件を求める。

なお、上記のように厚み測定データや、光学特性データを送風条件等にフィードバックして制御する方式としては、例えばＰＩＤ制御等が挙げられる。

以上のように、本発明では、送風条件をフィルムの幅方向に沿って３つ以上のエリアに分けて設定し、エリア毎にその送風を制御する。これにより、幅方向におけるフィルム状態の違いに応じてエリア毎に好適な乾燥状態となる。また、送風条件は、フィルム状態のひとつの指標である溶媒残留率を基に決定されるために、その条件の的確さが向上する。そして、溶媒残留率は、サンプリングによる実測値ではなく、幅方向において測定される厚みと光学特性との少なくともいずれか一方に基づいて算定されるためにフィルム製造を停止することなく検知され、製造の効率化を図ることができる。

図示は略すが、本発明は、２種類以上のドープを使用して同時積層共流延又は逐次積層共流延する場合にも適用することができる。さらに両共流延を組み合わせる場合にも適用することができる。同時積層共流延を行う際には、周知のフィードブロックを取り付けた流延ダイを用いてもよいし、マルチマニホールド型流延ダイを用いてもよい。共流延により製造される多層フィルムは、空気面側の層の厚さと支持体側の層の厚さとの少なくともいずれか一方が、フィルム全体の厚みの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は、粘度が高い方のドープが粘度が低い方のドープにより包み込まれる、あるいは挟み込まれるように流延ダイから流出されることが好ましい。また、同時積層共流延を行なう場合には、ダイスリットから支持体にかけて形成される流延ビードのうち、外界と接するドープが内部のドープよりもアルコールの組成比が大きいことが好ましい。

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することができる。

ドープ製造設備の概略図である。本発明の溶液製造設備の概略図である。セルロースアシレートフィルムへの送風方法を示す説明図である。セルロースアシレートフィルムの延伸線に関する説明図である。

符号の説明

６２流延ダイ
６７流延バンド
６８テンタ
１１２，１１３第１，第２送風ダクト
１１４，１１５，１３３第１，第２，第３厚み測定機
１３６光学特性測定装置
１５２，１５４第１ダクト部
１５３，１５５第２ダクト部

Claims

連続走行する支持体上に流延ダイからドープを流出し、前記支持体からフィルムとして剥ぎ取る流延装置と、前記フィルムを乾燥する乾燥装置とを備える溶液製膜設備において、
前記フィルムを幅方向に延伸しながら乾燥する第１の前記乾燥装置と、
前記延伸の前に前記フィルムを乾燥するための第２の前記乾燥装置と、
を備え、
前記第１及び第２乾燥装置は、前記フィルムの幅方向で少なくとも３つに区分されたエリア毎に、前記乾燥のための温度を独立制御する第１制御手段を有することを特徴とする溶液製膜設備。
前記第１及び第２乾燥装置の少なくともいずれか一方は、前記エリア毎に対応して送風するための少なくとも３つの送風手段を備える送風装置であり、
前記送風手段毎の送風温度が前記第１制御手段により独立して制御されることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜設備。
前記送風装置は、前記送風手段毎に風速及び風量を独立制御する第２制御手段を有することを特徴とする請求項２記載の溶液製膜設備。
前記第２乾燥装置の上流で、前記各エリアに対応するフィルム領域毎に前記フィルムの厚みを検知する第１厚み検知手段と、
前記第１乾燥装置により乾燥した後に、前記フィルム領域毎に前記フィルムの厚みを検知する第２厚み検知手段と、
を備え、
前記第１制御手段は、前記第１及び第２厚み検知手段による厚み検知結果に基づいて前記温度を独立制御することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の溶液製膜設備。
乾燥後の前記フィルムの面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向度との少なくともいずれかひとつを前記フィルム領域毎に検知する光学特性検知手段を備え、
前記第１制御手段と前記第２制御手段との少なくともいずれか一方は、前記光学特性検知手段の検知結果に基づき、前記温度、または前記風速と風量とを、前記エリア毎に独立制御することを特徴とする請求項２ないし４いずれか１項記載の溶液製膜設備。
連続走行する支持体上にドープを流延してフィルムとして剥がし、このフィルムを乾燥装置により乾燥する溶液製膜方法において、
前記フィルムを幅方向に延伸しながら乾燥する第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程前の前記フィルムを乾燥するための第２乾燥工程とを有し、
前記第１及び第２乾燥工程では、前記フィルムの幅方向に少なくとも３つに区分されたエリア毎で前記乾燥のための温度を独立制御することを特徴とする溶液製膜方法。
前記第１、第２乾燥工程の少なくともいずれか一方は、前記フィルムに風を吹き付けることにより前記フィルムを乾燥する送風工程であり、前記風の温度が前記エリア毎に独立制御されることを特徴とする請求項６記載の溶液製膜方法。
風速及び風量を前記エリア毎に制御することを特徴とする請求項７記載の溶液製膜方法。
前記第２乾燥工程の前に、前記エリアに対応するフィルム領域毎に前記フィルムの厚みを測定して、これらの測定結果を第１データとし、
前記第１乾燥工程により乾燥した後に、前記フィルム領域毎に前記フィルムの厚みを測定して、これらの測定結果を第２データとし、
前記第１及び第２データに基づいて前記エリア毎の前記温度を独立制御することを特徴とする請求項６ないし８いずれか１項記載の溶液製膜方法。
乾燥後の前記フィルムの面内リタデーションＲｅと厚み方向リタデーションＲｔｈと分子配向度との少なくともいずれかひとつを前記フィルム領域毎に測定してこれらの測定結果を第３データとし、
この第３データに基づき、前記温度と前記風速及び風量との少なくともいずれか一方を前記エリア毎に独立制御することを特徴とする請求項９記載の溶液製膜方法。