JP2009226824A - 溶液製膜方法及び溶液製膜設備 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送方向への伸びを抑制し、異方性の少ないポリマーフィルムを迅速に製造する。
【解決手段】ポリマーと溶媒とが含まれるドープを流延ダイから、走行する支持体の表面に流延して帯状の流延膜を形成する。その後に、支持体の表面から剥ぎ取りローラにより流延膜を剥ぎ取り、剥ぎ取った後の流延膜を、ゲル状の湿潤フィルム３１として複数のガイドローラ３６で搬送してテンターに案内する。ガイドローラ３６の周面は、湿潤フィルム３１の耳部３１ｅと接触する耳部接触領域６８ｅ、及び湿潤フィルム３１の製品部３１ｃと接触する製品部接触領域６８ｃを有する。耳部接触領域６８ｅには、断面半円形状の谷部及び山部がＸ方向に交互に並んでいる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ポリマーフィルムを製造する溶液製膜方法及び溶液製膜設備に関する。

ポリマーフィルム（以下、フィルムと称する）は、優れた光透過性や柔軟性および軽量薄膜化が可能であるなどの特長から光学機能性フィルムとして多岐に利用されている。中でも、セルロースアシレートなどを用いたセルロースエステル系フィルムは、光学的に透明性が高いことと、光学的に等方性が高いことから、液晶表示装置のように偏光を取り扱う装置用の光学材料として優れており、これまで偏光膜の保護フィルムや、斜め方向からの見た表示を良化（視野角補償）できる光学補償フィルムの支持体として用いられている。

液晶表示装置用の部材のひとつである偏光板は、偏光膜と、偏光膜に貼り付けられた保護フィルムとからなる。一般的な偏光膜は、延伸されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルムをヨウ素または二色性色素で染色することにより得られる。多くの場合、偏光膜の保護フィルムとしては、偏光膜に直接貼り合わせることができるセルロースアシレートフィルムが用いられている。そして、偏光板の特性は、保護フィルムの光学特性に大きく左右されるため、偏光膜の保護フィルム等には、高い光学的等方性等の光学特性が求められる。

最近の液晶表示装置においては、視野角特性等の改善がより強く要求されるようになっており、偏光膜の保護フィルムや光学補償フィルムの支持体などに用いられるフィルムには、より高い光学的等方性が求められている。

フィルムの主な製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法とがある。溶融押出方法とは、ポリマーをそのまま加熱溶解させた後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性が高く、設備コストも比較的低額であるなどの特徴を有する。しかし、膜厚精度を調整することが難しく、また、フィルム上に細かいスジ（ダイライン）ができるために、光学機能性フィルムへ使用することができるような高品質のフィルムを製造することが困難である。一方、溶液製膜方法は、溶融押出方法と比べて、光学等方性や厚み均一性に優れるとともに、含有異物の少ないフィルムを得ることができるため、表示装置などに用いられる光学フィルムは、主に溶液製膜方法で製造されている。

この溶液製膜方法の概要について説明する。まず、セルローストリアセテートなどのポリマーをメチレンクロライドや酢酸メチル等の溶媒に溶解し、ドープを調製する。次に、このドープに所定の添加剤を混合し、流延ドープを調製する。第３に、流延ドープを流延ダイの流出口から走行する支持体（キャスティングドラムやエンドレスバンドなど）上に流延する（以下、流延工程と称する）。このとき、流延ダイの流出口と支持体との間の流延ドープは、流延ビードを形成する。こうして、流延工程において、支持体上に流延膜が形成される。第４に、この支持体が所定の走行速度で流延膜を搬送する。第５に、流延膜に自己支持性を発現させた後、支持体から流延膜を湿潤フィルムとして剥ぎ取る。第６に、この湿潤フィルムを、支持体から乾燥手段まで搬送し、乾燥手段内にて、この湿潤フィルムに残留する溶媒を蒸発させる乾燥工程を行う。最後に、乾燥工程を経た湿潤フィルムを、フィルムとして巻き取る。

上記の溶液製膜方法において、複数のガイドローラを用いて湿潤フィルムを搬送する場合には、搬送時の湿潤フィルムのタルミやツレを防止するために、上流側に配される第１ドライブローラと、第１ドライブローラよりも下流側に設けられ、第１ドライブローラよりも周速度が早い第２ドライブローラとからなるドライブローラ対を用いて、湿潤フィルムの搬送方向のテンションを湿潤フィルムに付与しながら搬送する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−１７６９５０号公報

しかしながら、残留溶媒量が高い、すなわちゲル状の湿潤フィルムに所定の張力を付与すると、湿潤フィルム中のポリマー分子が張力の方向に配向しやすい。したがって、ドライブローラ対を用いて湿潤フィルムを搬送すると、湿潤フィルム中のポリマー分子が搬送方向に配向してしまい、最終的に得られるフィルムにおいて、光学特性に異方性を生じてしまう。

また、近年の光学フィルムの需要の著しい増大に応えるため、生産効率の高い溶液製膜方法の確立が求められている。しかしながら、溶液製膜方法における製膜速度が増大するに伴い、湿潤フィルムの搬送速度、すなわち、搬送ローラの周速度が増大する。そして、湿潤フィルムの搬送速度やガイドローラの周速度の増大により、ガイドローラと湿潤フィルムとの間に、空気が入り込みやすくなってしまう。このように、ガイドローラと湿潤フィルムとの間において、空気の入り込みが発生すると、ガイドローラとの間で湿潤フィルムがスリップしてしまうおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、光学的等方性に優れたポリマーフィルムを効率よく製造する溶液製膜方法及び溶液製膜設備を提供することを目的とする。

第１の発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体に流延して長尺状の流延膜を形成し、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取り、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムをガイドローラで支持して乾燥装置に送り、前記乾燥装置で前記湿潤フィルムを乾燥させる溶液製膜設備において、前記ガイドローラを、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である略円弧状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。

第２の発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体に流延して長尺状の流延膜を形成し、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取り、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムをガイドローラで支持して乾燥装置に送り、前記乾燥装置で前記湿潤フィルムを乾燥させる溶液製膜設備において、前記ガイドローラを、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の平坦状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。

前記ローラ本体の周面において、前記耳部を除く前記流延膜からなる製品部が接触する製品部接触領域に対し、前記突条の頂部が突出していることが好ましい。また、前記ローラ本体の一端部に形成される第１耳部接触領域と、前記ローラ本体の他端部に形成される第２耳部接触領域とに形成される前記突条を互いに巻き方向が異なる螺旋状に形成し、前記流延膜の走行時に、前記流延膜の走行方向に向かうに従い、前記１対の螺旋状突条が次第に離れるように前記ローラ本体の向きを規定することが好ましい。更に、前記乾燥装置は前記耳部を保持して前記湿潤フィルムを乾燥するピンテンタであることが好ましい。加えて、前記支持体の温度が−１５℃以上０℃以下であることが好ましい。

第３の発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体上に流延し、長尺状の流延膜を形成する流延膜形成工程、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取る剥取工程、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムを乾燥装置に送る渡り工程、渡り工程を経た前記湿潤フィルムを前記乾燥装置により乾燥させる乾燥工程とを備える溶液製膜方法において、前記湿潤フィルムを支持する前記ガイドローラを用いて前記渡り工程を行い、前記ガイドローラを、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である略円弧状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。

第４の発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体上に流延し、長尺状の流延膜を形成する流延膜形成工程、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取る剥取工程、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムを乾燥装置に送る渡り工程、渡り工程を経た前記湿潤フィルムを前記乾燥装置により乾燥させる乾燥工程とを備える溶液製膜方法において、前記湿潤フィルムを支持する前記ガイドローラを用いて前記渡り工程を行い、前記ガイドローラを、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の平坦状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、湿潤フィルムを支持搬送するガイドローラの周面のうち、湿潤フィルムの耳部と接触する耳部接触領域に、周方向に伸び、回転軸方向に離間して形成される突条を有するため、突条の頂部で湿潤フィルムを支持しつつ、湿潤フィルムと突条の間に形成された谷部との隙間からエアを逃がすことが可能となる。したがって、湿潤フィルムの搬送速度が高速になった場合でも、前記隙間からエアを確実に逃がすことができるので、湿潤フィルムを高速で確実に搬送することができる。更に、前記波状部を有するガイドローラにより湿潤フィルムの幅方向両側縁部を支持するため、搬送のためのグリップ力を保持しつつ、搬送によるポリマー分子の配向を抑えることができる。したがって、本発明によれば、光学的等方性に優れたポリマーフィルムを容易に効率よく製造することができる。また、突状や谷の寸法、形状は、ウェブとローラ本体の周面とが接触する接触面積、及びローラ本体の軸を含む断面における当該谷の断面積がそれぞれ一定以上となるように、適宜調節すればよい。これにより、ウェブに対する保持力を一定以上に保持すること、及び、ウェブとローラ本体の周面と間に流入したエアを谷に逃がし、スリップの発生を抑えることを同時に実現することができる。

以下に、本発明のガイドローラの実施形態について詳細に説明する。なお、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。

ポリマーフィルム製造設備１０は、図１に示すように、配管を介して接続されたドープ製造設備１１より供給されるドープ１２を、走行（回転）する流延ドラム（キャスティングドラム）１３の表面に流延して流延膜１４を形成し、この流延膜１４を流延ドラム２４から剥ぎ取って湿潤フィルムとし、湿潤フィルムを乾燥させることによりポリマーフィルム（以下、「フィルム」と称す）１５を得る。

ポリマーフィルム製造設備１０は、大別して、流延装置１６、渡り部１７、テンター装置１８、乾燥室２１、冷却室２２、及び、巻取室２３等で構成されている。

流延装置１６には、ケーシングの内部に、流延ドラム２４、流延ダイ（エクスクルージョンダイ）２５、減圧チャンバ２６、剥取ローラ２７、温調装置２８、伝熱媒体循環装置２９、及び、凝縮器３０等が配されている。

剥取ローラ２７は、流延ドラム２４の周面２４ａから流延膜１４を剥ぎ取り、剥ぎ取った流延膜１４を湿潤フィルム３１としてケーシングに設けた出口から渡り部１７に向けて帯状に案内する。温調装置２８は、ケーシング内の温度を調節する。凝縮器３０は、コンデンサ３２と、回収装置３３とからなる。コンデンサ３２は、流延室の内部に浮遊する蒸発した溶媒を凝縮液化させる。回収装置３３は、凝縮液化した溶媒を回収する。

流延ダイ２５は、先端にドープ１２を吐出する横長スリット状の吐出口が設けられており、流延ドラム２４は、吐出口の下方に配されている。ドープ１２は、吐出口から吐出されることで、流延ドラム２４の周面２４ａに薄厚シート状に流延される。流延ダイ２５は、電解質水溶液やメチレンクロライドやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性や低い熱膨張率などを有する素材（例えばＳＵＳ３１６などの鋼材）等の材料で形成される。

流延ドラム２４は、円柱形状になっており、図示しない駆動装置により回転軸２４ｂを中心に図１において反時計方向に向けて一定の速度で回転する。この回転により、周面２４ａは、１０〜３００ｍ／分の速度で走行する。流延ドラム２４の周面２４ａは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有している。なお、流延ドラム２４の寸法や材質等は特に限定されるものではないが、ドープ１２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く、さらに、耐腐食性や高強度性を有する材質が好ましい。なお、周面２４ａの走行速度は、５０ｍ／分以上２００ｍ／分以下であることが好ましい。

伝熱媒体循環装置２９は、流延ドラム２４に接続されており、伝熱媒体を循環させて流延ドラム２４の周面２４ａを所望の温度に保持する。これにより、流延ドラム２４の周面２４ａの温度は、例えば−１５℃以上０℃以下の所定の温度に保たれる。なお、平面性に優れる流延膜１４を形成するために、周面２４ａには、研磨処理が施されていることが好ましい。

流延ダイ２５から周面２４ａに吐出されたドープ１２は、流延膜１４になる。そして、流延膜１４は、流延ドラム２４の周面２４ａ上で冷却され、ゲル状になる。この流延膜１４は、流延ドラム２４の回転により回転方向に沿って帯状に延びていく。

ここで、ゲル状とは、コロイド溶液がジェリー状に固化した状態の他、溶液の流動性が失われた状態を含む。なお、「溶液の流動性が失われた」とは、溶質が高分子の場合は、溶媒が溶質の分子鎖の中で保持された状態で流動性を失い、結果的に溶液の流動性が失われた状態を意味し、一方、溶質が低分子の場合は、溶媒の分子と溶質の分子との相互作用により、結果的に溶液の流動性が失われた状態を含む。

減圧チャンバ２６は、吐出口に対して流延ドラム２４の回転方向に沿う上流側に配されており、吐出口から流延ドラム２４に達するまでのドープ１２の流れを規定する流延ビードの後方を減圧する。これにより、流延ビードの背面側が負圧になり、流延ドラム２４の周面への流延ビードの着地位置がふらつくことなく一定にすることができる。減圧チャンバ２６は、本実施形態では−２０００Ｐａ〜−５０Ｐａの範囲で減圧する。

剥取ローラ２７は、流延ドラム２４の回転方向に沿う下流側に配されており、流延膜１４を流延ドラム２４から剥ぎ取って、帯状の湿潤フィルム３１としてケーシングの出口からＹ方向に向けて搬送し、渡り部１７に向けて案内する。

なお、剥ぎ取り後の湿潤フィルム３１、つまり、ゲル状のウェブの残留溶媒量は、乾量基準で１００重量％以上２５０重量％以下である。ここで、本文中での残留溶媒量は、乾量基準による残留溶媒量であり、サンプリング時におけるフィルム重量を「ｘ」、そのサンプリングフィルムを乾燥した後の重量を「ｙ」とするとき｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００の式から算出される値である。

図１及び図２のように、渡り部１７には、ガイドローラ３６、及び、ダクト３７、３８が配されている。ガイドローラ３６は、駆動ローラ３６ａ、３６ｂとフリーローラ３６ｃとで構成されており、これら駆動ローラ３６ａとフリーローラ３６ｂで湿潤フィルム３１をテンター装置１８に向けて搬送する。

駆動ローラ３６ａ、３６ｂは、Ｙ方向の上流側から下流側に向かって順次設けられ、モータの駆動を利用して駆動する。

ダクト３７、３８には、冷風を吹き出す開口部３７ａ、３８ａが設けられる。開口部３７ａ、３８ａの形状は、矩形状、スリット状、円形状や楕円形状など、いずれの形状でもよい。ダクト３７は、開口部３７ａが湿潤フィルム３１の上面３１ａと対向するように配され、ダクト３８は、開口部３８ａが湿潤フィルム３１の下面３１ｂと対向するように配される。ダクト３７、３８は、図示しない制御部の制御の下、温度、湿度、溶媒の凝縮点などが所定の範囲内で略一定になるように調節された冷風を、開口部３７ａ、３８ａを介して、湿潤フィルム３１の両面３１ａ、３１ｂへあてる。この冷風の吹きつけにより、渡り部１７において、湿潤フィルム３１のゲル化を進行させることができる。なお、冷風の温度は、湿潤フィルム３１のゲル状を維持するために、−２０〜５０℃の範囲で略一定で保持することが好ましい。

なお、湿潤フィルム３１の両面３１ａ、３１ｂ側にダクト３７、３８を設けたが、いずれか一方の面側のみに、ダクトを設けても良い。また、冷風を吹き付ける範囲は、湿潤フィルム３１の幅方向の全域、中央部のみ、両端部のみ、または片端部のみでもよい。特に、湿潤フィルム３１に冷風を吹き付ける方向は、湿潤フィルム３１の表面に対して略垂直の方向、Ｙ方向、または、湿潤フィルム３１の両サイドから、冷風を吹き付けてもよい。更に、湿潤フィルム３１の上面３１ａを流延ドラム２４の周面２４ａと接触していた支持面とし、下面３１ｂをその反対側のエア面としても良いし、その逆でも良い。

なお、図示しない制御部の制御の下、湿潤フィルム３１のゲル状を維持するために、湿潤フィルム３１と接触するガイドローラ３６ａ〜３６ｃの周面の温度を、−２０〜５０℃の範囲で略一定で保持してもよい。

（テンター装置）
テンター装置１８は、把持開始部１８ａと、把持解除部と、チェーン１８ｂと、プーリ１８ｃと、噛み込みブラシ１８ｄとを有する。無数のピンが設けられたチェーン１８ｂは、把持開始部１８ａ及び把持解除部に設けられるプーリ１８ｃに掛け渡される。噛み込みブラシ１８ｄは、把持開始部１８ａの上流側、湿潤フィルム３１の搬送路の幅方向両端部近傍に設けられる。図示しない制御部の制御の下、プーリ１８ｃは、軸を中心に回転する。プーリ１８ｃの回転により、チェーン１８ｂは、把持開始部１８ａ及び把持解除部をエンドレスで順次巡回する。そして、把持開始部１８ａに送られた湿潤フィルム３１は、噛み込みブラシ１８ｄにより、チェーン１８ｂに設けられたピンに押し付けられ、ピンが湿潤フィルム３１を貫通する。こうして、把持開始部１８ａでは、チェーン１８ｂに設けられたピンによる湿潤フィルム３１の両側端部の把持が開始される。また、把持解除部では、このピンによる湿潤フィルム３１の両側端部の把持が解除される。こうして、流延装置１６から送られた湿潤フィルム３１は、把持開始部１８ａ及び把持解除部を順次通過した後、フィルム２０となって耳切装置４０へ送られる。

テンター装置１８には、図示しないダクトが設けられる。所定の条件に調節された乾燥風は、このダクトから湿潤フィルム３１に向けて、送り出される。乾燥風が湿潤フィルム３１にあたることにより、湿潤フィルム３１に含まれる溶媒が蒸発し、湿潤フィルム３１が乾燥する。湿潤フィルム３１から溶媒を効率よく蒸発させるためには、温度が１３０℃以上１９０℃以下の乾燥風を湿潤フィルム３１にあてることが好ましい。

なお、テンター装置１８と耳切装置４０との間に、延伸装置を設けてもよい。延伸装置としては、把持手段を入口から出口まで拡幅するように設けられた一対のレールとによる拡幅延伸を行うもの、又は収縮機で幅方向を延伸させるものでも良い。また、把持手段としてピンを有するピン型のテンター装置１８として説明しているが、特に限定されるものではなく、例えば、把持手段として湿潤フィルム３１の両側端部を把持するクリップを複数備えたクリップ型のテンター装置を用いても良い。また、ピン型とクリップ型との２つのテンター装置を設けてもよい。

図１のように、耳切装置４０は、湿潤フィルム３１のうちの、ガイドローラ３６に接触して付く接触キズや、テンター装置１８のピンによる突き刺しキズが付く両側端部（耳部）を切除する。耳部を切り取った湿潤フィルム３１は、乾燥室２１に送られる。なお、切り取られた耳切り屑（耳屑フィルム）は、クラッシャ４１により細かく切断処理されて再生チップとなる。この再生チップは、ドープ１２の原料として再利用される。

乾燥室２１には、多数のパスローラ４４が設けられている。これらパスローラ４４は、湿潤フィルム３１を掛け渡し、その湿潤フィルム３１の両面をまんべんなく乾燥させる。なお、乾燥中に湿潤フィルム３１から溶媒が蒸発する。この気化した溶媒は、乾燥室２１の外側に設けられた吸着回収装置４５により吸着回収される。乾燥した湿潤フィルム３１は、ポリマーフィルム１５となって、冷却室２２へと案内されて、略室温まで冷却される。

冷却室２２に対してポリマーフィルム１５のＹ方向に沿う下流側には、強制除電装置４７が配置されている。強制除電装置４７は、ポリマーフィルム１５に帯電した静電気を除電する。また、冷却室２２の隣には、ナーリング付与ローラ４８が配置されている。ナーリング付与ローラ４８は、除電後のポリマーフィルム１５の両縁にエンボス加工のナーリングを付与する。

ナーリング付与ローラ４８に対してポリマーフィルム１５のＹ方向に沿う下流側には、巻取室２３が配置されている。巻取室２３には、巻取ローラ５０やプレスローラ５１が配されている。巻取ローラ５０は、ナーリング付与ローラ４８から搬送されるポリマーフィルム１５を巻き取る。プレスローラ５１は、フィルム巻き取り時にポリマーフィルム１５を巻取ローラ５０に向けて押さえ付ける。

図３において、ガイドローラ３６は、ローラ本体６８ａと、ローラ本体６８ａの両端部に嵌着された軸部６８ｂとからなる。略円柱状に形成されたローラ本体６８ａは、湿潤フィルム３１をその周面で支持しながら、Ｙ方向へ搬送する。なお、ローラ本体６８ａ、軸部６８ｂの材質としては、耐蝕性に優れたもの、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などが材料として用いられる。

ローラ本体６８ａの周面には、耳部接触領域６８ｅと製品部接触領域６８ｃとが設けられる。耳部接触領域６８ｅとは、湿潤フィルム３１のＸ方向の両側端部（以下、耳部と称する）３１ｅを支持する周面の部分である。製品部接触領域６８ｃとは、１対の耳部３１ｅの間に挟まれた製品部３１ｃを支持する周面の部分である。耳部３１ｅの幅は、２００ｍｍ以下であることが好ましい。

図３及び図４のように、耳部接触領域６８ｅには、断面略円弧状の谷部７０および山部７１が、ローラ本体６８ａの周方向に沿って形成されている。谷部７０および山部７１は、Ｘ方向に関して交互に配置されている。谷部７０および山部７１は、例えば、バイトを用いた精密旋盤で精度良く加工成形される。

隣り合う山部７１の頂部７１ａ同士の距離、すなわち、山部７１のピッチＰｍは、０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下となっている。ピッチＰｍが０．０１ｍｍ未満であると、旋盤加工が困難となり、この旋盤加工を行った場合には製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。また、ピッチＰｍが２ｍｍよりも大きいと、スリップや面写りが発生する。なお、ピッチＰｖを、０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることが好ましい。更に、谷部７０及び山部７１のピッチＰｖおよびＰｍは、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。

底部７０ａから頂部７１ａまでの高さＨｖ−ｍは、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。高さＨｖ−ｍが０．０１ｍｍ未満であると、湿潤フィルム３１を支持した状態で、湿潤フィルム３１との間のエアを逃がす効果がなくなり、スリップしやすくなってしまう。高さＨｖ−ｍが１ｍｍよりも大きいと、旋盤加工が困難となり、この旋盤加工を行った場合には製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。このエアとは、湿潤フィルム３１の走行または、ローラ本体６８ａの回転によって、ローラ本体６８ａの周面と湿潤フィルム３１との間に入り込むエアを指す。なお、高さＨｖ−ｍは、０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。

山部７１の断面を形成する円の中心Ｏｍから頂部７１ａまでの距離、すなわち、山部７１の曲率半径Ｒｍは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。曲率半径Ｒｍが０．１ｍｍ未満であると、湿潤フィルム３１との接触面積が小さくなり、スリップが発生する。なお、谷部７０の断面を形成する円の中心Ｏｖから底部７０ａまでの距離、すなわち山部７１の曲率半径Ｒｖは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。更に、谷部７０及び山部７１の曲率半径ＲｖおよびＲｍは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。

次に本発明の作用について説明する。図１のように、軸１３ｂを中心とする流延ドラム２４の回転により周面１３ａが走行する。流延ダイ２５からドープ１２が流延ドラム２４の周面１３ａに流出する。周面１３ａの走行によりドープ１２が周面１３ａで流れ延ばされ流延膜１４となる。流延膜１４は、周面１３ａとの接触により、冷却され自己支持性を有する。図１及び図２のように、自己持性を有するものとなった流延膜１４は、剥取ローラ２７によって剥ぎ取られ湿潤フィルム３１となり、渡り部１７へ送られる。渡り部１７に送られた湿潤フィルム３１は、ガイドローラ３６ａ〜３６ｃの周面により支持され、Ｙ方向へ搬送され、テンター装置１８へ送られる。

図３及び図５のように、渡り部１７では、ガイドローラ３６が、ローラ本体６８ａの周面により湿潤フィルム３１を支持し、搬送させる。この搬送の際、ローラ本体６８ａの周面と湿潤フィルム３１との間にはエアが入りこむ。湿潤フィルム３１は、いわゆる軟膜であるため、山部７１の表面に沿って谷部７０の一部に入り込む。山部７１は、所定の形状、寸法に設けられているため、面写りの発生を抑えつつ、湿潤フィルム３１に対して、大きな摩擦力を生じさせる。一方、谷部７０は、山部７１から所定の高さＨｖ−ｍだけ窪むように設けられているため、ガイドローラ３６と湿潤フィルム３１との間に入り込んだエアを逃がすことができる。したがって、本発明のガイドローラ３６によれば、エアの入り込みに起因するスリップや面写りの発生を抑えることができるため、結果として、擦り傷や引きつれしわの発生を防止しながら、湿潤フィルム３１を支持して、走行させることができる。

このような山部７１を耳部接触領域６８ｅ及び製品部接触領域６８ｃの全域、すなわち、ローラ本体６８ａの周面全域に設けることにより、スリップや面写りの発生の防止効果を発揮させることができるが、この山部７１の形成の際、要求される加工精度が高いため、製造コストが高くなってしまう。本発明によれば、耳部接触領域６８ｅにのみに山部７１を設けるため、スリップ、面写りの発生の防止効果を発揮し得るガイドローラを安価に製造することができる。

ガイドローラ３６による湿潤フィルム３１の搬送速度、すなわちローラ本体６８ａの周速度が、５０ｍ／分以上となるときには、エアの入り込みに起因するスリップが発生しやすくなるが、本発明によれば、高速の搬送速度で搬送しても、スリップや面写りの発生を防止しながら、湿潤フィルム３１を支持して、搬送させることができる。

また、湿潤フィルム３１の材料、性質によっては、ガイドローラ３６の周面との接触により、湿潤フィルム３１にＹ方向のテンションが付与され、または、このテンションに起因する伸びによって、最終的に得られるポリマーフィルム１５の特性、品質が所望のものにならない場合がある。本発明のガイドローラ３６は、耳部接触領域６８ｅに所定の山部７１を有するため、湿潤フィルム３１のうち、耳部３１ｅは、耳部接触領域６８ｅにより強く支持される一方、製品部３１ｃは、エアの入り込みにより、製品部接触領域６８ｃと接触しない、或いは、弱い接触にとどまる。したがって、ガイドローラ３６の周面との接触によって湿潤フィルム３１の特性、品質が低下してしまう場合であっても、その弊害は、耳部３１ｅ内にとどまり、製品部３１ｃの特性、品質が低下を抑えることが可能となる。たとえば、ポリマーフィルム１５が、偏光版保護フィルムや光学補償フィルムなどの光学フィルムである場合、最終的なポリマーフィルム１５のレターデーションが等方的に優れている、或いは所望の範囲内であること等が求められるが、このレターデーションは、製造工程において湿潤フィルム３１に付与されたテンション等により変動してしまう。したがって、本発明によれば、搬送の際の湿潤フィルム３１等に付与されるテンションや、湿潤フィルム３１に生じる伸びは、耳部３１ｅで生じても、製品部３１ｃではほとんど生じないため、結果として、所望のレターデーションのポリマーフィルム１５を製造することができる。

上記実施形態では、図４及び図５のように、製品部接触領域６８ｃと底部７０ａとにおける径方向の高さを略等しくし、頂部７１ａが製品部接触領域６８ｃよりも突出するように山部７１を設けたが、本発明はこれに限られず、図６及び図７に示す、ガイドローラ８０、８５であってもよい。以下、ガイドローラ８０、８５の詳細について説明するが、上記実施形態と同一の部品、部材については同一の符号を付し、その詳細の説明は省略する。

ガイドローラ８０は、図６のように、ローラ本体６８ａと同様のローラ本体８０ａを有する。ローラ本体８０ａは、耳部接触領域８０ｅと製品部接触領域８０ｃを有し、耳部接触領域８０ｅには、谷部７０や山部７１が設けられる。また、この谷部７０は、底部７０ａが製品部接触領域８０ｃよりも突出するように設けられる。このガイドローラ８０によれば、頂部７１ａが製品部接触領域８０ｃよりも突出しているため、ウェブに対してより大きな摩擦力を生じさせることができる。このようなローラ本体８０ａの加工方法として、ローラ本体８０ａの耳部接触領域８０ｅを加工して、所定の谷部７０や山部７１を設けた後、底部７０ａにおける径方向の高さよりも低くなるように、製品部接触領域８０ｃを研磨加工などで削っても良い。径方向において、底部７０ａよりも高さＨｖ−ｍの略半分だけ高い位置にある中腹部８１と製品部接触領域８０ｃとにおける高さの差Ｈは、ローラ本体８０ａの半径の０．０１％以上２％以下にすることが好ましい。

ガイドローラ８５は、図７のように、ローラ本体６８ａと同様のローラ本体８５ａを有する。ローラ本体８５ａは、耳部接触領域８５ｅと製品部接触領域８５ｃを有し、耳部接触領域８５ｅには、谷部７０や山部７１が設けられる。また、この山部７１は、頂部７１ａの径方向における高さが製品部接触領域８０ｃと略同じ高さになるように設けられる。

なお、上記に示したガイドローラ８０，８５において、底部７０ａや頂部７１ａが耳部接触領域と製品部接触領域との境界に位置するように、谷部７０や山部７１を設けたが、本発明はこれに限られず、底部、頂部との間の中腹にある部分が耳部接触領域と製品部接触領域の境界に位置するように、谷部７０や山部７１を設けてもよい。

上記実施形態では、谷部７０や山部７１を耳部接触領域６８ｅの全域に設けたが、本発明はこれに限られず、谷部７０や山部７１を、耳部接触領域６８ｅの一部に設けても良い。また、面写りなどの弊害が起こらない場合には、谷部７０や山部７１を、製品部接触領域６８ｃの全域または一部に設けても良い。

上記実施形態では、断面略円弧状の谷部７０を設けたが、本発明はこれに限られず、湿潤フィルム３１を山部７１で支持したときに、エアが通過できる隙間が確保できる形状、寸法であれば、Ｖ溝、Ｕ溝、角溝の他、矩形、三角形、その他の断面形状であってもよい。例えば、図８のように、山部７１の頂部７１ａに、Ｘ方向に略平行な平坦面７１ｆを形成してもよい。平坦面７１ｆは、谷部７０および山部７１を形成した後に、例えば、研磨機で山部７１の頂部の部分に研磨処理等を施すことにより加工成形される。平坦面７１ｆにより、スジ状の面写りの発生を抑えることができる。この平坦面７１ｆのＸ方向における幅Ｗｆは、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。これにより、湿潤フィルム３１に対する摩擦力を発揮しつつ、スジ状の面写りをより抑えることが可能となる。幅Ｗｆが０．０５ｍｍ未満であると、山部７１の加工精度によっては研磨することができない部分が生じる。幅Ｗｆが０．５ｍｍよりも大きいと、上記で規定されるピッチで谷部７０および山部７１を形成することができない。なお、幅Ｗｆは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることがより好ましい。

上記実施形態では、山部７１や谷部７０を１周分ずつ分断して設けたが、螺旋状になるように設けても良い。図９のように、ガイドローラ９０は、ガイドローラ９０の周面のうち耳部３１ｅと接触する耳部接触領域９０ｅに、１対の螺旋部９１を有する。螺旋部９１は、螺旋状に伸びる山部と、各山部の間に設けられる谷部とからなる。この螺旋部９１に設けられる谷部や山部は、上記谷部７０、山部７１と同様の構造を有する。更に、１対の螺旋部９１に設けられる山部は、その巻き方向が互いに異なるように、設けられる。そして、ガイドローラ９０は、湿潤フィルム３１のＹ方向に向かうに従い、１対の山部が離れるように設けられる。これにより、スリップ、面写りの発生を防止しつつ、湿潤フィルム３１のシワの発生を防止することができる。なお、螺旋部９１には、螺旋状の山部を複数設けても良い。

上記実施形態では、湿潤フィルム３１の走行をガイドするローラとして、ガイドローラ３６を用いたが、本発明はこれに限られず、コンケーブローラ９５やフラットローラを併用してもよい。コンケーブローラ９５は、図１０に示すような、Ｘ方向の中央部から両側端部にかけてなだらかに大きくなる径を有する。コンケーブローラ９５を用いることによって、Ｘ方向の中央部から両端部側へ向かう力が湿潤フィルム３１に加えられるので、湿潤フィルム３１のしわやカールの発生を防止しつつ、Ｙ方向に沿ったテンションに起因する複屈折率の変動を相殺することができる。一方、フラットローラは、Ｘ方向の中央部からＸ方向の両側端部にかけて略同一の径を有する。コンケーブローラ９５、フラットローラの並べ方は、製造条件に応じて適宜決定すればよい。例えば、コンケーブローラ９５やフラットローラを、連続して並べられたガイドローラ３６の上流側や下流側に、又は、連続して並べられたガイドローラ３６の間に、適宜並べても良い。

コンケーブローラ９５のＸ方向の中央部の径をＥ２、Ｘ方向の両側端部の径をＤ２、Ｘ方向の長さをＷ２としたときに、Ｄ２−（Ｗ２×０．００５）≦Ｅ２≦Ｄ２−（Ｗ２×０．０００１）を満たすことが好ましい。Ｘ方向の中央部の径Ｅ２が、Ｄ２−（Ｗ２×０．００５）未満の場合では、Ｘ方向の中央部から外側へ向かう力が強くなり過ぎ、湿潤フィルム３１の搬送位置がＸ方向の中央からずれ易くなってしまう。中央部の径Ｅ２がＤ２−（Ｗ２×０．０００１）より大きくなると、Ｘ方向の中央部から外側へ向かう力が弱くなるため、湿潤フィルム３１の複屈折率の変動を抑える効果が小さくなってしまう。

以上より、平面性に優れるポリマーフィルム１５を高速かつ安定して製造することができる。本発明によると、Ｙ方向に少なくとも１００ｍ以上であり、幅方向が１４００〜１８００ｍｍであるポリマーフィルム１５を製造することが可能である。ただし、本発明は、１８００ｍｍより大きい場合にも効果を発揮する。ポリマーフィルム１５の膜厚は、特に限定されるものではないが、２０〜５００μｍであることが好ましい。より好ましくは３０〜３００μｍであり、特に好ましくは３５〜２００μｍであるが、ポリマーフィルム１５の膜厚が１５〜１００μｍのように薄い場合でも、本発明の効果を得ることができる。

なお、湿潤フィルム３１の両側端部のグリップ力を増す場合には、耳部３１ｅを含む範囲、すなわち、耳部３１ｅよりも広い幅で谷部７０及び山部７１を設けてもよい。また、耳部３１ｅと同じ範囲に設けてもよい。この場合には、例えば谷部７０及び山部７１により縦筋等のキズが付いても耳切装置４０で除去するので、問題がない。さらに、湿潤フィルム３１の両側端部のグリップ力を低下させる場合には、耳部３１ｅよりも狭い幅で谷部７０及び山部７１を設けても良い。谷部７０及び山部７１が接触する湿潤フィルム３１の両側端部は、湿潤フィルム３１の幅の１％以上１０％以下までの範囲にするのが好適である。なお、谷部７０及び山部７１は、湿潤フィルム３１の幅方向で均等の幅にするのが望ましい。

上記実施形態では、支持体として流延ドラムを用いたが、本発明はこれに限られず、一対の回転体に巻き掛け、無端走行するエンドレスベルトを用いてもよい。

上記実施形態では、走行する支持体上で流延膜１４を冷却し、流延膜１４に自己支持性を発現させたが、本発明はこれに限られず、流延膜１４の乾燥により流延膜１４に自己支持性を発現させてもよい。この場合、剥ぎ取り後の湿潤フィルム３１の残留溶媒量は、乾量基準で７０重量％以上１００重量％以下とするのが望ましい。また、流延膜１４の乾燥により自己支持性を発現させた場合には、渡り部１７において、温度が２０℃以上２５０℃以下の乾燥風を湿潤フィルム３１にあててもよい。乾燥風を湿潤フィルム３１に当てる方法は、冷風と同様でもよい。

また、上記各実施形態では、ガイドローラ３６を渡り部１７に用いているが、本発明では、湿潤フィルム３１を搬送する搬送路であれば、例えばテンター装置１８、耳切装置４０、及び、乾燥室２１の内部に設けてもよく、また、これらの間を繋ぐ搬送路にも設けてもよい。さらに、ポリマーフィルム製造装置で用いることを前提に記載しているが、本発明ではこれに限らず、溶質及び溶媒を含むゲル状のウェブを搬送するガイドローラであれば、いずれにも適用することができる。溶質及び溶媒を含むゲル状のウェブとしては、製造途中の状態のウェブ以外、すなわち、製品の状態で溶質及び溶媒を含むゲル状になっているシートやフィルムなどの長尺状のものを含む。

また、上記各実施形態では、ガイドローラ３６を湿潤フィルム３１の搬送路に一列に並べているが、本発明はこれに限られず、千鳥状に配置させてもよい。

また、上記の各実施形態では、１種類のドープを用いて単層のフィルムを製造する形態を示したが、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。なお、複層構造の流延膜は所望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良く、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、完成したフィルムの性能や、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、これらの記載も本発明に適用することができる。

完成したフィ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。

完成したフィルムをベースとし、その両面或いは一方の面に所望の機能性層を設けると、各種機能性フィルムとして用いることができる。機能性層としては、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ィルムが得られる。なお、上記の機能性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、これらの記載も本発明に適用することができる。また、本発明のポリマーフィ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、本発明に係る各種ドープ原料について、具体的に説明する。

ドープ原料としてセルロースエステルを用いると、透明度の高いフィ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、特に、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、本実施形態で用いるドープは、ポリマー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重量％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ィルムを得るためにも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式(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わしており、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（ポリマー）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、非塩素系溶媒を用いると、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媒は、用いられるポリマー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、ポリマーを溶媒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、ポリマーとの溶解性が低いような溶媒も用いることができる。好適に用いることができる溶媒としては、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。これらの溶媒の中から２種類以上の溶媒を選択し、混合した混合溶媒を用いても良い。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媒を蒸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、ポリマーとの相溶性や、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、溶媒全体に対して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媒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媒として用いることができる。その他にも、溶媒は、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。

なお、溶媒、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、レターデーション制御剤、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。

［実験１］
本発明のガイドローラの効果をより明らかにするために、以下の条件で実験１を実施した。まず、ガイドローラ３６として、直径３００ｍｍ、面長１０００ｍｍのステンレス製（メッキなし）のローラ本体６８ａに軸部６８ｂを嵌着したものを用意した。ローラ本体６８ａには、ピッチＰｖ、Ｐｍが１ｍｍ、高さＨｖ−ｍが０．５ｍｍ、曲率半径Ｒｖ，Ｒｍが０．３ｍｍとなるように谷部７０および山部７１を形成した。

そして、図１に示すポリマーフィルム製造設備１０により、ドープ１２からポリマーフィルム１５を製造した。流延ダイ２５を用いて、ドープ１２を流延支持体上に流延し、流延膜１４を形成した。流延支持体として、軸を回転する流延ドラム２４の周面２４ａを用いた。流延ドラム２４の周面２４ａの温度を−１５℃以上０℃以下の範囲内で略一定になるように調節した。この流延ドラム２４の周面２４ａとの接触によって、流延膜１４は、冷却され、ゲル化により自己支持性が発現した。自己支持性を有するものとなった流延膜１４を流延ドラム２４の周面２４ａから剥ぎ取り、湿潤フィルム３１とした。剥ぎ取り直後の湿潤フィルム３１の残留溶媒量は１００重量％以上２５０重量％以下であった。ガイドローラ３６を用いて、湿潤フィルム３１をテンター装置１８へ搬送した。湿潤フィルム３１の搬送条件は、張力を５０Ｎ／ｍとし、ガイドローラ３６の周速度を２０〜６０ｍ／分とした。テンター装置１８では、湿潤フィルム３１を乾燥した。その後、耳切装置４０で湿潤フィルム３１の耳部を切断した後、乾燥室２１で湿潤フィルム３１を乾燥し、ポリマーフィルム１５とした。ポリマーフィルム１５は、冷却室２２などを経て、巻取室２３へ送られた。ポリマーフィルム１５は、幅が２０００ｍｍ、厚みが８０μｍであった。また、得られたポリマーフィルム１５の面内レターデーションＲｅは４ｍｍであり，厚さ方向レターデーションＲｔｈは４５ｎｍであった。

ポリマーフィルム１５の面内レターデーションＲｅの測定方法は次の通りである。ポリマーフィルム１５を７０ｍｍ×１００ｍｍに切断し、温度２５℃，湿度６０％ＲＨで２時間調湿し、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ２１ＤＨ 王子計測（株））にて６３２．８ｎｍにおける垂直方向から測定したレターデーション値の外挿値より次式に従い算出した。
Ｒｅ＝｜ｎＭＤ−ｎＴＤ｜×ｄ
ｎＭＤは、搬送方向の屈折率，ｎＴＤは幅方向の屈折率，ｄはフィルムの厚み（膜厚）を表す。

ポリマーフィルム１５の厚み方向レターデーションＲｔｈの測定方法は次の通りである。ポリマーフィルム１５を３０ｍｍ×４０ｍｍに切断し、温度２５℃，湿度６０％ＲＨで２時間調湿し、エリプソメータ（Ｍ１５０ 日本分光（株）製）で６３２．８ｎｍにより垂直方向から測定した値と、フィルム面を傾けながら同様に測定したレターデーション値の外挿値とから下記式に従い算出した。
Ｒｔｈ＝｛（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＴＨ｝×ｄ
ｎＴＤは、厚み方向の屈折率を表す。

ポリマーフィルムの製造に使用したポリマー溶液（ドープ）の調製に際しての配合を下記に示す。

［ドープの調製］
ドープ１２の調製に用いた化合物の処方を下記に示す。
セルローストリアセテート（置換度２．８） ８９．３重量％
可塑剤Ａ（トリフェニルフォスフェート） ７．１重量％
可塑剤Ｂ（ビフェニルジフェニルフォスフェート） ３．６重量％
の組成比からなる固形分（溶質）を
ジクロロメタン ８０重量％
メタノール １３．５重量％
ｎ−ブタノール ６．５重量％
からなる混合溶媒に適宜添加し、攪拌溶解してドープ１２を調製した。なお、ドープ１２のＴＡＣ濃度は略２３重量％になるように調整した。ドープ１２を濾紙（東洋濾紙（株）製，＃６３ＬＢ）にて濾過後さらに焼結金属フィルタ（日本精線（株）製０６Ｎ，公称孔径１０μｍ）で濾過し、さらにメッシュフイルタで濾過した後にストックタンクに入れた。

［セルローストリアセテート］
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重量％以下であり、Ｃａ含有率が５ｐｐｍ、Ｍｇ含有率が４２ｐｐｍ、Ｆｅ含有率が０．５ｐｐｍであり、遊離酢酸４０ｐｐｍ、さらに硫酸イオンを１５ｐｐｍ含むものであった。また６位水酸基の水素に対するアセチル基の置換度は０．９１であった。また、全アセチル基中の３２．５％が６位の水酸基の水素が置換されたアセチル基であった。また、このＴＡＣをアセトンで抽出したアセトン抽出分は８重量％であり、その重量平均分子量／数平均分子量比は２．５であった。また、得られたＴＡＣのイエローインデックスは１．７であり、ヘイズは０．０８、透明度は９３．５％であった。このＴＡＣは、パルプから採取したセルロースを原料として合成されたものである。以下の説明において、これをパルプ原料ＴＡＣと称する。

［実験２］〜［実験１０］
実験２〜１０では、実験１で用いたガイドローラ３６とＰｍ、Ｈｖ−ｍが異なるガイドローラ３６や、山部を有さないガイドローラを用いたこと以外は、実験１と同様にして行った。実験２〜１０で用いたガイドローラの各条件（山部の有無、Ｐｍ、Ｈｖ−ｍ）については、それぞれ表１に示す。

上記実験１〜実験１０について、以下のように評価を行い、その結果を表１に示す。なお、表１に示される評価結果の番号は、以下、各評価項目に付される番号を示す。

１．スリップの有無の評価
ガイドローラ３６による、湿潤フィルム３１のスリップの有無について、以下基準で評価した。
◎：湿潤フィルム３１のスリップの発生が無く、擦り傷や引きつれしわの発生がなかった。
○：湿潤フィルム３１のスリップは少し発生したが、擦り傷や引きつれしわはほとんど確認されなかった。
×：湿潤フィルム３１のスリップが発生して擦り傷や引きつれしわが発生した。

２．面写り故障の有無
ガイドローラ３６による、湿潤フィルム３１の面写りの有無について、以下基準で評価した。
◎：湿潤フィルム３１において面写りが発生しなかった。
○：湿潤フィルム３１において面写りが多少発生したが実用上問題ない程度であった。
×：湿潤フィルム３１において面写りが著しく発生した。

実験１〜３、６、７では、渡り部１７における湿潤フィルムのスリップや面写りが発生しなかった。実験１０は、山部を設けなかったため、渡り部１７における湿潤フィルムのスリップや面写りが発生した。また、実験４、８、９のように、Ｈｖ−ｍが所定範囲よりも小さい、或いは、Ｐｍが所定範囲から外れると、谷部の断面積が小さくなる結果、エアの除去効果が十分に発揮されずに、スリップ及び面写りが発生ししてしまった。また、実験５のように、Ｈｖ−ｍが所定範囲よりも大きい場合には、実験１〜３、６、７と同様に、スリップや面写りの発生は抑えられたものの、ローラ本体の加工のコスト、手間が増大した。

ポリマーフィルム製造設備の概略図である。 渡り部の概要を示す説明図である。 湿潤フィルムの片面を支持するガイドローラを、湿潤フィルムの当該片面側からみたときに平面図である。 軸を含む断面における、第１のガイドローラの拡大部分断面図である。 軸を含む断面における、湿潤フィルムを支持する第１のガイドローラの拡大部分断面図である。 軸を含む断面における、第２のガイドローラの拡大部分断面図である。 軸を含む断面における、第３のガイドローラの拡大部分断面図である。 軸を含む断面における、第４のガイドローラの拡大部分断面図である。 湿潤フィルムの片面を支持する第５のガイドローラを、湿潤フィルムの当該片面の反対側の面側からみたときの平面図である。 コンケーブローラの概要を示す平面図である。

符号の説明

１２ ドープ
１３ 流延ドラム
１４ 流延膜
１５ ポリマーフィルム
１７ 渡り部
２６ 減圧チャンバ
２７ 剥取ローラ
３１ 湿潤フィルム
３１ｃ 製品部
３１ｅ 耳部
３６ ガイドローラ
３６ａ 駆動ローラ
３６ｂ フリーローラ
３６ｃ 製品部接触領域
３６ｅ 耳部接触領域
７０ 谷部
７０ａ 底部
７１ 山部
７１ａ 頂部

Claims (8)

1. ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体に流延して長尺状の流延膜を形成し、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取り、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムをガイドローラで支持して乾燥装置に送り、前記乾燥装置で前記湿潤フィルムを乾燥させる溶液製膜設備において、
   前記ガイドローラを、
   円柱状のローラ本体と、
   前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、
   前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である略円弧状の頂部を有し、
   複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする溶液製膜設備。
2. ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体に流延して長尺状の流延膜を形成し、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取り、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムをガイドローラで支持して乾燥装置に送り、前記乾燥装置で前記湿潤フィルムを乾燥させる溶液製膜設備において、
   前記ガイドローラを、
   円柱状のローラ本体と、
   前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、
   前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の平坦状の頂部を有し、
   複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする溶液製膜設備。
3. 前記ローラ本体の周面において、前記耳部を除く前記流延膜からなる製品部が接触する製品部接触領域に対し、前記突条の頂部が突出してい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. 前記ローラ本体の一端部に形成される第１耳部接触領域と、前記ローラ本体の他端部に形成される第２耳部接触領域とに形成される前記突条を互いに巻き方向が異なる螺旋状に形成し、前記流延膜の走行時に、前記流延膜の走行方向に向かうに従い、前記１対の螺旋状突条が次第に離れるように前記ローラ本体の向きを規定することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の溶液製膜設備。
5. 前記乾燥装置は前記耳部を保持して前記湿潤フィルムを乾燥するピンテンタであることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の溶液製膜設備。
6. 前記支持体の温度が−１５℃以上０℃以下であることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の溶液製膜設備。
7. ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体上に流延し、長尺状の流延膜を形成する流延膜形成工程、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取る剥取工程、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムを乾燥装置に送る渡り工程、渡り工程を経た前記湿潤フィルムを前記乾燥装置により乾燥させる乾燥工程とを備える溶液製膜方法において、
   前記湿潤フィルムを支持する前記ガイドローラを用いて前記渡り工程を行い、
   前記ガイドローラを、
   円柱状のローラ本体と、
   前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、
   前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である略円弧状の頂部を有し、
   複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする溶液製膜方法。
8. ポリマーと溶媒とを含むドープを走行する支持体上に流延し、長尺状の流延膜を形成する流延膜形成工程、前記流延膜が前記支持体上で自己支持性を有した後に前記支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取る剥取工程、この剥ぎ取った前記湿潤フィルムを乾燥装置に送る渡り工程、渡り工程を経た前記湿潤フィルムを前記乾燥装置により乾燥させる乾燥工程とを備える溶液製膜方法において、
   前記湿潤フィルムを支持する前記ガイドローラを用いて前記渡り工程を行い、
   前記ガイドローラを、
   円柱状のローラ本体と、
   前記ローラ本体の周面で、前記流延膜の幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とから構成し、
   前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の平坦状の頂部を有し、
   複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする溶液製膜方法。

Images