JP2010082986A

JP2010082986A - フィルム延伸設備及び延伸方法

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Publication number: JP2010082986A
Application number: JP2008254602A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yamaki; 孝介八牧
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】ＴＡＣフィルムを加熱延伸する際に、その両側縁部の黄変を防止する。
【解決手段】オフライン延伸装置１７のテンタ部５０に、第１チェーン６３及び第２チェーン６４の走行を案内する第１及び第２レール６１，６２を設ける。両チェーン６３，６４に複数のクリップ６５を設ける。第１及び第２レール６１，６２の周りに、各レール６１，６２に沿ってクリップ６５を覆う第１及び第２クリップカバー６７，６８を設ける。両クリップカバー６７，６８内に冷却ガスＣをガスパージする。両クリップカバー６７，６８内への加熱風Ｈの進入を防ぐことができるので、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低くすることができる。これにより、ＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａの黄変が防止される。
【選択図】図４

Description

本発明は、フィルムをその幅方向に加熱延伸した後、フィルムの耳部を切断してリサイクル用のポリマー原料として再利用するフィルム延伸設備及び延伸方法に関するものである。

近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイに用いられる偏向膜の保護フィルム等に用いられるセルロースアシレートフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルム（以下、ＴＡＣフィルムと称する）の需要が増大している。この需要の増大に伴い、ＴＡＣフィルムの生産性の向上が望まれている。ＴＡＣフィルムは、連続走行する支持体に、ＴＡＣと溶媒とを含むドープを流延する流延工程、支持体に形成された流延膜を乾燥や冷却等により自己支持性を持たせた後に支持体から剥がす剥ぎ取り工程、剥ぎ取られた流延膜（軟膜）を乾燥させて巻き取る乾燥工程・巻取工程を経て製造される。このような溶液製膜方法（工程）では、溶融押出による製膜方法に比べて、異物が無く、透過性や光学等方性などの光学特性に優れたフィルムが得られる。

特許文献１及び２には、ＴＡＣフィルムの光学特性、特にレターデーションを調節する方法として、ポリマー分子を所定の方向に配向させるために、延伸装置を用いて、ＴＡＣフィルムの両側縁部をクリップ等で把持しながらＴＡＣフィルムをフィルム幅方向に延伸する方法が記載されている。特許文献１では、上述の剥ぎ取り工程で生成された軟膜を乾燥（加熱）しながら延伸装置によりフィルム幅方向に延伸している。また、特許文献２では、溶液製膜方法で製膜されたＴＡＣフィルムをオフライン延伸装置により再度加熱しながらフィルム幅方向に延伸している。

このように延伸装置で延伸されたＴＡＣフィルムの両側縁部（耳部）は、クリップ等で把持（噛みこみ）されることにより光学特性が乱れているため、製品にはならない。このため、ＴＡＣフィルムの耳部は、耳切装置により製品部から切断される。
特開２００２−１８７９６０号公報特開２００２−３１１２４５号公報

ところで、溶液製膜工程で製品部から切り離された耳部は、ドープの原料として再利用が図られている。しかしながら、この再利用品を用いて製造したフィルムが黄色く変色してしまうことがあり、問題となっていた。本発明者は、鋭意検討した結果、この黄変現象は、オフライン延伸装置で加熱され、耳切装置で分離された耳部をドープの原料として用いたときに発生していることを突き止めた。なお、加熱延伸されたフィルムの幅方向中央部（製品部）も黄変するが、１次品としては問題なく、黄変した耳部をドープの原料として製膜したときの２次加工品で黄変が顕著に出て問題となっている。

本発明は上記知見に基づきなされたものであり、フィルムを加熱延伸する際に、その両側縁部（耳部）の黄変を防止することができるフィルム延伸設備及び延伸方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のフィルム延伸設備は、フィルムの両側縁部を把持しながら前記フィルムの走行方向に移動し、該フィルムを幅方向に延伸する複数のクリップを有するテンタ本体、前記クリップで把持されたフィルムに対し加熱風を吹き付ける送風部、前記テンタ本体及び送風部が配置されるテンタ室、前記テンタ室内で前記フィルムを把持した複数のクリップの移動経路を覆うように配置され、前記クリップにより把持された前記フィルムの両側縁部の温度を前記フィルムの幅方向中央部よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低く保つクリップカバーを有するテンタ装置と、前記テンタ室を出たフィルムの耳部をフィルム走行方向で切断し、リサイクル用のポリマー原料として回収する耳部回収装置とを備えることを特徴とする。

前記テンタ装置は、前記クリップカバー内に冷却ガスを導入してガスパージするフィルム耳部冷却部を有することが好ましい。

前記フィルムがセルロースアシレートと溶媒とからなるドープを走行する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した後に前記支持体から軟膜として剥ぎ取り、乾燥させてなるセルロースアシレートフィルムであり、前記送風部による前記フィルムの幅方向中央部の温度が１７５℃以上２１０℃以下であることが好ましい。

ポリマー及び溶媒を含むドープを走行する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した後に前記支持体から軟膜として剥ぎ取り乾燥し、ポリマーフィルムを製造する工程と、前記製造したポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持しながら該フィルムを加熱し、幅方向に延伸する延伸工程と、前記テンタ室内で前記フィルムを把持した複数のクリップの移動経路をクリップカバーにより覆い、前記クリップにより把持された前記フィルムの両側縁部の温度を前記フィルムの幅方向中央部よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低く保つフィルム耳部冷却部工程と、前記フィルムの耳部をフィルム走行方向で切断し、リサイクル用のポリマー原料として回収する耳部回収工程とを有することが好ましい。

フィルム耳部冷却部工程では、前記クリップカバー内に冷却ガスを導入してガスパージを行うことが好ましい。

前記ポリマーはセルロースアシレートであり、前記フィルムの幅方向中央部の温度が１７５℃以上２１０℃以下であることが好ましい。

本発明のフィルム延伸設備及び延伸方法は、フィルムを、その両側縁部を複数のクリップにより把持して搬送しながらフィルム幅方向に加熱延伸する際に、フィルムを把持したクリップの移動経路をクリップカバーで覆うことにより、フィルムの両側縁部の温度を幅方向中央部の温度よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低く保つようにしたので、両側縁部の黄変を防止することができる。これにより、フィルムの両側縁部のリサイクルが可能になり、更にリサイクル比率を上げることができる。また、両側縁部と幅方向中央部との温度差が大きくなることで、温度ムラによりフィルムの光学特性にムラが発生することが防止される。

図１に示すように、ＴＡＣフィルム３を製膜する溶液製膜設備１０は、ストックタンク１１と、流延室１２と、ピンテンタ１３と、乾燥室１４と、冷却室１５と、巻取室１６と、オフライン延伸装置（テンタ装置）１７とを有する。

ストックタンク１１は、攪拌翼１１ａとジャケット１１ｂとを備える。ストックタンク１１の内部には、ＴＡＣフィルム３の原料となるポリマーが溶媒に溶解したドープ２０が貯留されている。ストックタンク１１内のドープ２０は、ジャケット１１ｂにより温度が略一定となるように調整される。また、攪拌翼１１ａの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２０を均一な品質に保持している。ストックタンク１１内のドープ２０は、図示しないポンプにより、配管２１を介して流延室１２の流延ダイ２２へ送液される。

流延室１２には、流延ダイ２２、支持体としての流延ドラム２３、剥取ローラ２４、温調装置２５，２６、及び減圧チャンバ２７が設置されている。流延ドラム２３は、図示を省略した駆動装置により軸２３ａを中心としてＺ１方向に回転する。流延室１２内及び流延ドラム２３は、温調装置２５，２６によって、流延膜２８が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。

流延ダイ２２は、回転する流延ドラム２３の周面に向けてドープ２０（流延ビード）を吐出する。この流延ビードが流延ドラム２３の周面に流延されて流延膜２８が形成される。そして、流延ドラム２３が約３／４回転する間に、ゲル化による自己支持性が流延膜２８に発現し、流延膜２８は剥取ローラ２４によって流延ドラム２３から剥ぎ取られ、軟膜（湿潤フィルム）３０となる。

減圧チャンバ２７は、流延ダイ２２の近傍に配置されており、流延ビードの背面側を所望の圧力に減圧する。これにより、流延ドラム２３の回転により発生する同伴風の影響を少なくし、流延ダイ２２と流延ドラム２３との間に安定した流延ビードを形成し、膜厚ムラの少ない流延膜２８を形成することができる。

流延ダイ２２の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ２２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。

流延ドラム２３の周面は、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置２６は、流延ドラム２３の周面の温度を所望の温度に保つために、流延ドラム２３の内部に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム２３内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム２３の周面の温度が所望の温度に保持される。

流延ドラム２３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〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム２３の材質は、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。流延ドラム２３の周面に施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。

また、流延室１２内には、蒸発している溶媒を凝縮液化するための凝縮器（コンデンサ）３２と、凝縮液化した溶媒を回収する回収装置３３とが備えられている。回収装置３３で回収された溶媒は、再生装置で再生された後にドープ調製用溶媒として再利用される。

流延室１２の下流には、渡り部３５、ピンテンタ１３が順に設置されている。渡り部３５では、搬送ローラ３５ａが軟膜３０をピンテンタ１３へ搬送する。

ピンテンタ１３は、軟膜３０の両側縁部を貫通して保持する多数のピンプレートを有している。ピンプレートは所定の軌道上を走行する。ピンプレートにより走行する軟膜３０に対し乾燥風が送られ、軟膜３０は乾燥してＴＡＣフィルム３となる。ピンテンタ１３は、ＴＡＣフィルム３を、その残留揮発分が１０ｗｔ％以下となるまで乾燥させる。

ピンテンタ１３のフィルム搬送方向下流には耳部回収装置３７が設けられている。耳部回収装置３７はＴＡＣフィルム３の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャ３８に送られて小片に切断された後、ドープ２０等の原料として再利用される。

乾燥室１４には、多数のローラ１４ａが設けられており、これらにＴＡＣフィルム３が巻き掛けられて搬送される。乾燥室１４内の温度は、５０℃以上１５０℃以下の範囲で略一定になるように調節されている。乾燥室１４を通過することにより、ＴＡＣフィルム３に残留する溶媒が揮発する。また、乾燥室１４には、吸着回収装置４０が取り付けられている。揮発溶媒は、吸着回収装置４０により吸着回収される。溶媒成分が除去された大気は、乾燥室１４内に乾燥風として再度送風される。

乾燥室１４の出口側には冷却室１５が設けられており、この冷却室１５でＴＡＣフィルム３が室温となるまで冷却される。冷却室１５の下流には強制除電装置（除電バー）４１が設けられており、ＴＡＣフィルム３が除電される。さらに、強制除電装置４１の下流側には、ナーリング付与ローラ４２が設けられており、ＴＡＣフィルム３の両側縁部にナーリングが付与される。

巻取室１６には、プレスローラ４３を有する巻取機４４が設置されており、ＴＡＣフィルム３が巻き芯にロール状に巻き取られ、巻取機４４によりフィルムロール４５が得られる。フィルムロール４５は、オフライン延伸装置１７にセットされる。

図２に示すように、オフライン延伸装置１７は、上述の溶液製膜法で形成されたＴＡＣフィルム３をそのフィルム幅方向に加熱延伸する。このオフライン延伸装置１７は、大別して、供給室４９と、テンタ部５０と、熱緩和室５１と、冷却室５２と、巻取室５３とから構成されている。

供給室４９には、先に製造されたフィルムロール４５がセットされ、供給ローラ４９ａにより、フィルムロール４５からＴＡＣフィルム３を引き出してテンタ部５０へ供給する。なお、供給室４９とテンタ部５０と間に、ダンサローラ（リザーバ）やフィルム接合装置等を設けてもよい。

テンタ部５０は、本発明のテンタ本体に相当するものであり、ＴＡＣフィルム３を加熱するとともに、その両側縁部３ａ（図３参照）を複数のクリップにより把持して搬送しながらフィルム幅方向に延伸する。なお、図中の矢印Ａは、フィルム搬送方向を示す。

テンタ部５０で加熱延伸されたＴＡＣフィルム３は、耳部回収装置５６に送り出される。ＴＡＣフィルム３は、耳部回収装置５６により両側縁部３ａが切り離され、切り離されたスリット状の両側縁部３ａ（耳部）は、図示しない風送装置によりクラッシャ５７に送られ、そこでチップに切断される。このチップはドープ調製用に再利用される。

熱緩和室５１には、多数のローラ５１ａが備えられており、ＴＡＣフィルム３はローラ５１ａにより熱緩和室５１内を搬送されて熱緩和された後、冷却室５２に送られる。なお、熱緩和室５１では、送風機（図示せず）から所望の温度の風が送風される。このときの風の温度は、２０℃〜２５０℃であることが好ましい。

熱緩和後のＴＡＣフィルム３は、冷却室５２で３０℃以下に冷却された後、巻取室５３に送られる。巻取室５３の内部には、巻芯５３ａ、プレスローラ５３ｂが設けられている。巻取室５３に送られたＴＡＣフィルム３は、プレスローラ５３ｂにより押圧されながら、巻取ローラ５３ａに巻き取られる。

図３に示すように、テンタ部５０はテンタ室６０内に配置されている。このテンタ部５０は、大別して、第１及び第２レール６１，６２と、第１及び第２チェーン（エンドレスチェーン）６３，６４と、クリップ６５と、送風部６６（図４参照）と、第１及び第２クリップカバー６７，６８と、これら各部を覆う図示しないケーシングとから構成される。なお、図中の矢印Ｂはフィルム幅方向を示す。

第１及び第２レール６１，６２は、それぞれ第１チェーン６３、第２チェーン６４の走行を案内する。両レール６１，６２の間隔は、フィルム入口ＩＮ側からフィルム出口ＯＵＴ側に向かって次第に拡がるように調節されている。なお、本実施形態における延伸倍率は１０３％に設定されているため、図３中のフィルム入口ＩＮ側とフィルム出口ＯＵＴ側とのレール間隔にあまり差が見られないが、延伸倍率が高く設定されている場合には、フィルム出口ＯＵＴ側のレール間隔が図３に示した状態よりも大きくなる。

第１及び第２チェーン６３，６４には、それぞれクリップ６５が一定間隔で複数取り付けられている。各クリップ６５がＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａを把持しながら、両レール６１，６２に沿って移動することで、ＴＡＣフィルム３がフィルム搬送方向Ａに搬送されるとともに、フィルム幅方向Ｂに延伸される。

第１及び第２チェーン６３，６４は、それぞれ原動スプロケット７０ａ及び従動スプロケット７０ｂの間、原動スプロケット７１ａ及び従動スプロケット７１ｂの間に掛け渡されている。これら各スプロケット７０ａ，７０ｂ，７１ａ，７１ｂの間では、第１チェーン６３は第１レール６１によって案内され、第２チェーン６４は第２レール６２によって案内される。原動スプロケット７０ａ，７１ａは、両レール６１，６２のフィルム出口ＯＵＴ側に設けられており、それぞれ図示しない駆動機構により回転駆動される。

また、フィルム入口ＩＮ及びフィルム出口ＯＵＴには、クリップ６５を開かせるための開放部材７３が各スプロケット７０ａ，７０ｂ，７１ａ，７１ｂに近接して配置されている。なお、符号ＰＡは、クリップ６５による把持開始位置を示し、符号ＰＢは、把持解除位置を示す。

図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を示す図４において、クリップ６５は、略コ字形状のフレーム７５と、フラッパ７６と、レール取付部７７とから構成されている。フラッパ７６は、取付軸７５ａによりフレーム７５に回動自在に取り付けられている。フラッパ７６は、鉛直状態（図６参照）となるフィルム把持位置と、開放部材７３に係合頭部７６ａが接触して斜めに回転した状態となる開放位置との間で変位する。フラッパ７６は、通常は自重によりフィルム把持位置となるように付勢されている。

クリップ６５が把持開始位置ＰＡ（図３参照）を通過すると、開放部材７３と係合頭部７６ａとが非接触になり、フラッパ７６はフィルム把持位置に変位する。これにより、フラッパ７６の下面７６ｂとフレーム７５とによってＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａが把持される。そして、クリップ６５が把持解除位置ＰＢ（図３参照）に到達すると、開放部材７３と係合頭部７６ａとの接触によりフラッパ７６が開放位置に変位して、両側縁部３ａの把持が解除される。

レール取付部７７は、取付フレーム７９と、ガイドローラ８０，８１，８２とから構成されている。取付フレーム７９には、第１チェーン６３または第２チェーン６４が取り付けられる。ガイドローラ８０〜８２は、原動スプロケット７０ａ，７１ａの各支持面や、第１及び第２レール６１，６２の支持面に接触して、回転する。これにより、フレーム７５及びフラッパ７６が、原動スプロケット７０ａ，７１ａや両レール６１，６２から脱落することなく、両レール６１，６２に沿って案内される。

送風部６６は、ＴＡＣフィルム３に加熱風Ｈを吹き付ける、すなわち、ＴＡＣフィルム３を加熱するためのものであり、送風ダクト８５ａ，８５ｂと、加熱風供給装置８６とから構成される。送風ダクト８５ａ、８６ｂは、ＴＡＣフィルム３の搬送路の上方及び下方にそれぞれ配置され、且つフィルム搬送方向Ａに所定ピッチで複数並べられている。各送風ダクト８５ａ，８５ｂは、フィルム幅方向Ｂに長く延びた形状を有しており、そのＴＡＣフィルム３に対向する面側には複数の吹き出し口（図示せず）が設けられている。

熱風供給装置８６は、各送風ダクト８５ａ，８５ｂに熱風を供給する。これにより、各送風ダクト８５ａ，８５ｂの吹き出し口からＴＡＣフィルム３へ熱風が吹き付けられる。熱風供給装置８６は、ＴＡＣフィルム３の幅方向中央部（以下、中央部という）３ｂの温度が１７５℃以上２１０℃以下の範囲となるように、各送風ダクト８５ａへ供給する熱風の温度・供給量を調節する。ここで、中央部３ｂとは、両側縁部３ａに挟まれている部分をいう。なお、テンタ部５０には、図示は省略するが排気ダクトも設けられている

このように、テンタ部５０では加熱延伸時にＴＡＣフィルム３（中央部３ｂ）を高温で加熱している。これは、オフライン延伸の場合には、溶媒がポリマフィルム（ＴＡＣフィルム）に含まれていないために、熱エネルギーだけでポリマ分子を動かし易くするためである。また、ポリマフィルム中に含まれていた添加剤は、このオフライン延伸でも蒸発するが、気化する添加剤のうち高沸点添加剤は高沸点を有しているため、テンタ部５０内の温度が沸点を超えた後、少しの温度低下によりテンタ部５０内にあるポリマフィルムに結露して結晶化する可能性があるためである。

そこで、本実施形態では、第１及び第２レール６１，６２の周りに、両レール６１，６２に沿ってクリップ６５を覆う第１及び第２クリップカバー６７，６８（図６参照）が設けられている。両クリップカバー６７，６８は、例えば断熱性の材料で形成されており、把持開始位置ＰＡと把持解除位置ＰＢとの間の全域［すなわち、両側縁部３ａを把持した状態のクリップ６５の移動経路（以下、単にクリップ６５の移動経路という）のほぼ全域に亘って設けられている。

また、両クリップカバー６７，６８には、ＴＡＣフィルム３の搬送の妨げとならないように、フィルム搬送方向Ａの全域に亘ってスリット状のフィルム通路６７ａ，６８ａがそれぞれ形成されている。各フィルム通路６７ａ，６８ａの幅は、カバー６７，６８内への熱風の進入を防ぐため可能な限り狭く形成されていることが好ましい。

このように、第１及び第２クリップカバー６７，６８により、クリップ６５により把持されるＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａを覆うことで、送風ダクト８５ａ，８５ｂからの熱風が両側縁部３ａに当たることが防止されるため、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも低くすることができる。そして、本実施形態では、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも１０℃以上〜４０℃以下の範囲で低くしている。これは、両者の温度差が１０℃を下回ると、特に中央部３ｂの温度が高く（例えば１９０℃〜２１０℃）設定されている場合に、両側縁部３ａに黄変が発生するためである。逆に両者の温度差が４０℃を上回ると中央部３ｂに温度ムラが生じて、ＴＡＣフィルム３（製品）の光学特性にムラが発生するためである。

従って、本実施形態では、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも上記範囲内で低くするため、両クリップカバー６７，６８の材質・厚み、フィルム通路６７ａ，６８ａの幅の大きさを適宜決定している。更に本実施形態では、両クリップカバー６７，６８内に窒素ガス等の冷却ガスＣ（図５、図６参照）を導入（ガスパージ）している。

図５に示すように、テンタ部５０には、本発明のフィルム耳部冷却部に相当し、両クリップカバー６７，６８内へそれぞれ冷却ガスＣを導入する第１冷却ユニット８８、第２冷却ユニット８９が設けられている。両冷却ユニット８８，８９は、複数に分岐したガス配管９０を介して、両クリップカバー６７，６８内の複数箇所に接続している。なお、両冷却ユニット８８，８９は、冷却ガスＣを供給する供給先が異なる以外は基本的に同じ構造であるので、以下の説明では第１冷却ユニット８８による第１クリップカバー６７内への冷却ガスＣの導入を例に挙げて説明を行う。

図６に示すように、ガス配管９０は、第１クリップカバー６７の上面及び下面に接続している。これにより、クリップ６５の上方及び下方からそれぞれクリップ６５に向けて冷却ガスＣが吹き付けられる。

第１クリップカバー６７の外側面には、搬送中のＴＡＣフィルム３の中央部３ｂの付近の温度を検出する第１温度センサ９５ａが設けられている。また、第１クリップカバー６７の内側面には、側縁部３ａの付近の温度を検出する第２温度センサ９５ｂが設けられている。各温度センサ９５ａ，９５ｂは、それぞれ温度検出結果を図示しない信号線を介して、第１冷却ユニット８８へ出力する。

第１冷却ユニット８８は、例えば、冷却ガス供給部９７とブロア９８とＣＰＵ９９とから構成される。冷却ガス供給部９７は、冷却ガスＣを貯留するガスタンク９７ａ（例えば、冷却ガスＣが窒素の場合には、液体窒素でも可）と、冷却ガスＣの温度を調整する温度調節部９７ｂとを備えている。冷却ガス供給部９７は、温度調節部９７ｂにより所定の温度に調節された冷却ガスをブロア９８へ供給する。ブロア９８は、冷却ガス供給部９７からの冷却ガスＣを、ガス配管９０を介して、第１クリップカバー６７内へ導入（ガスパージ）する。

ＣＰＵ９９は、冷却ガス供給部９７及びブロア９８の動作を制御する。ＣＰＵ９９は、第１及び第２温度センサ９５ａ，９５ｂから入力される温度検出結果に基づき、ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂ及び両側縁部３ａの温度をそれぞれ求めた後、両者の温度差を求める。

なお、各温度センサ９５ａ，９５ｂによる温度検出結果と、中央部３ｂ及び側縁部３ａの実際の温度との間には「ずれ」が生じるが、各ずれの大きさは、実験等で求めることができる。従って、ＣＰＵ９９は、各温度センサ９５ａ，９５ｂの温度検出結果に対して、実験結果等で得られた補正値に基づいて補正を行うことで、中央部３ｂ及び側縁部３ａの温度を正確に検出する。また、各温度センサ９５ａ，９５ｂがそれぞれ複数設けられている場合には、それぞれの温度検出結果の平均値を中央部３ｂ及び側縁部３ａの温度として決定する。

ＣＰＵ９９は、中央部３ｂ及び両側縁部３ａの温度差が１０℃を下回っていると判断した場合には、例えば、冷却ガス供給部９７及びブロア９８を制御して、第１クリップカバー６７内へ供給する冷却ガスＣのパージ量を増加させると共に、その温度を下げる。逆に、ＣＰＵ９９は、両者の温度差が４０℃を上回っていると判断した場合には、冷却ガス供給部９７及びブロア９８を制御して、第１クリップカバー６７内へ供給する冷却ガスＣのパージ量を減少またはゼロにする、或いはその温度を上げる。これにより、ＴＡＣフィルム３の第１レール６１側の側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも１０℃以上〜４０℃以下の範囲で低く保つことができる。

また、第２冷却ユニット８９も、第１冷却ユニット８８と同様にして、第２クリップカバー６８内に供給する冷却ガスＣのパージ量・温度を調整することで、ＴＡＣフィルム３の第２レール６２側の側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも１０℃以上〜４０℃以下の範囲で低く保つことができる。

以上のように本発明では、ＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａを把持したクリップ６５の移動経路を両クリップカバー６７，６８により覆い、更に両クリップカバー６７，６８内へ冷却ガスＣをガスパージすることで、両クリップカバー６７，６８内への加熱風Ｈの進入を防ぎつつ、カバー内の温度を下げることができる。その結果、残留揮発分が１０％以下のＴＡＣフィルム３を１７５℃以上２１０℃以下で加熱延伸する際に、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂの温度よりも１０℃以上４０℃以下で低くすることができる。これにより、加熱による両側縁部３ａの黄変が防止されるとともに、温度ムラによりＴＡＣフィルム３の光学特性にムラが発生することが防止される。

上記実施形態では、両冷却ユニット８８，８９により、両クリップカバー６７，６８内に冷却ガスＣを供給しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両クリップカバー６７，６８内の空気を吸引し、吸引した空気を冷却して両クリップカバー６７，６８内に戻すようにしてもよい。また、一つの冷却ユニットにより、両クリップカバー６７，６８内に冷却ガスＣや冷却風を供給してもよい。

なお、両クリップカバー６７，６８は、クリップ６５の移動経路を覆う形状であれば、図３〜図６で示した形状に特に限定はされない。

上記実施形態では、加熱延伸処理をオフライン延伸装置１７にて行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶液製膜設備１０のピンテンタ１３と乾燥室１４と間、或いは乾燥室１４と冷却室１５との間で、オフライン延伸装置１７で行った処理と同様の加熱延伸処理を行ってもよい。また、ピンテンタ１３で行う乾燥処理（残留揮発分が１０％以下になるまで行う乾燥処理）を、ピンテンタ１３とテンタ部５０との間の任意のポイントで行ってもよい。

上記実施形態では、支持体として流延ドラム２３を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ローラに架け渡され、ローラの回転によりエンドレスに走行する流延バンドを用いてもよい。

上記実施形態では、１種類のドープから流延膜を形成したが、本発明はこれに限られない。上記の溶液製膜方法において、ドープを流延する際に、２種類以上のドープを同時積層共流延又は逐次積層共流延させることもできる。さらに両共流延を組み合わせても良い。同時積層共流延を行う際には、フィードブロックを取り付けた流延ダイを用いても良いし、マルチマニホールド型流延ダイを用いても良い。共流延により多層からなるフィルムは、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、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープが低粘度ドープにより包み込ま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。

上記実施形態では、ポリマーフィルムとしてセルロースアシレートフィルム（ＴＡＣフィルム３）を例に挙げて説明を行ったが、セルロースアシレートフィルムの他に溶液製膜方法によって製造されたポリマーフィルムに対し本発明を適用することができる。

（セルロースアシレート）
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をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち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はアシル基の置換度を表わし、置換度Ａはアセチル基の置換度、また置換度Ｂは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
（Ｉ）２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（II）０≦Ａ≦３．０
（III）０≦Ｂ≦２．９
また、本発明に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るものではない。

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、濾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，パルプのどちらから得られたものでも良い。

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良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。

なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。なお、加熱延伸されるフィルムに含まれる添加剤として使用される物質の中には、高い沸点をもつものがある。このような添加剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート（ＴＴＰ）やビフェニルジフェニルホスフェート（ＢＤＰ）等がある。また、セルロースアシレートを用いた溶液製膜方法によるフィルムの製造方法についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０５１７］段落から［０９１３］段落に詳細に記載されている。これらの記載も本発明にも適用することができる。

（環状オレフィン）
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許３５１７４７１号公報記載のものや特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、国際公開第２００６／００４３７６号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許３５１７４７１号公報に記載のものである。

開環重合としては国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報記載のものが挙げられる。なかでも好ましいのが国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報記載のものである。これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものの方がより好ましい。

（ラクトン環含有重合体）
下記（一般式１）で表されるラクトン環構造を有するものを指す。

（一般式１）中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。

（一般式１）のラクトン環構造の含有割合は、好ましくは５〜９０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。

（一般式１）で表されるラクトン環構造以外に、（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸、下記（一般式２）で表される単量体から選ばれる少なくとも１種を重合して構築される重合体構造単位（繰り返し構造単位）が好ましい。

（一般式２）中、Ｒ⁴は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、−ＯＡｃ基、−ＣＮ基、−ＣＯ−Ｒ⁵基、又は−Ｃ−Ｏ−Ｒ⁶基を表し、Ａｃ基はアセチル基を表し、Ｒ⁵及びＲ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。

例えば、国際公開第２００６／０２５４４５号パンフレット、特開２００７−７０６０７号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００５−１６２８３５号公報記載のものを用いることができる。

（溶融製膜方法で用いるポリマー）
溶融製膜方法に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。

以下、本発明について行なった実施例及び比較例を具体的に説明する。

実施例１では、図１に示す溶液製膜設備１０で製膜されたＴＡＣフィルム３を、図２に示すオフライン延伸装置１７にて加熱延伸した。下記表１に示すように、溶液製膜設備１０のピンテンタ１３でＴＡＣフィルム３を、その残留揮発分が９ｗｔ％になるまで乾燥した。

オフライン延伸装置１７では、両クリップカバー６７，６８を有するテンタ部５０（図２〜図６参照）にて、ＴＡＣフィルム３を加熱延伸した。この際に、ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂの膜面温度は１９０℃に調整し、両側縁部３ａの温度は中央部３ｂよりも２０℃低い１７０℃に調整した。次いで、耳部回収装置５６によりＴＡＣフィルム３の両側縁部３ａを切り離し、この両側縁部３ａ（耳部）をクラッシャ５７により粉砕してチップにした。そして、このチップを再度溶剤に溶解させたものをドープ２０の原料とした。

このようなリサイクル原料からなるドープ２０を用い、溶液製膜設備１０及びオフライン延伸装置１７にてＴＡＣフィルム３を製造した。そして、リサイクル原料を３０％以上使用してもＴＡＣフィルム３が黄変しない場合には「○」、リサイクル原料の使用が３０％未満であれば黄変しない場合には「△」、リサイクル原料の使用が３０％未満であってもＴＡＣフィルム３が黄変した場合には「×」と評価した。なお、ＴＡＣフィルム３が黄変しているか否かの判定は、リサイクル原料を使用していないドープ２０で製造されたＴＡＣフィルム３の色を基準として目視にて判定した。

実施例１では、リサイクル原料を３０％以上使用してもＴＡＣフィルム３が黄変しないことが確認された。

［実施例２］
加熱延伸処理時に、ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂの膜面温度を１７５℃に調整し、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂよりも１０℃低い１６５℃に調整した以外は、実施例１と同じ条件とした。リサイクル原料を３０％以上使用してもＴＡＣフィルム３が黄変しないことが確認された。

［実施例３］
加熱延伸処理時に、ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂの膜面温度を２１０℃に調整し、両側縁部３ａの温度を中央部３ｂよりも４０℃低い１７０℃に調整した以外は、実施例１と同じ条件とした。リサイクル原料を３０％以上使用してもＴＡＣフィルム３が黄変しないことが確認された。

［比較例１］
両クリップカバー６７，６８を取り外したテンタ部にて加熱延伸処理を行い、ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂ及び両側縁部３ａの温度を共に１９０℃に調整した以外は、実施例１と同じ条件とした。リサイクル原料の使用が３０％未満であってもＴＡＣフィルム３が黄変した。

［比較例２］
ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂ及び両側縁部３ａの温度を共に１７５℃に調整した以外は、比較例１と同じ条件とした。リサイクル原料の使用が３０％以上でＴＡＣフィルム３が黄変した。

［比較例３］
ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂ及び両側縁部３ａの温度を共に２１０℃に調整した以外は、比較例１と同じ条件とした。リサイクル原料の使用が３０％未満であってもＴＡＣフィルム３が黄変した。

［比較例４］
ＴＡＣフィルム３の中央部３ｂの膜面温度を２１０℃に調整し、両側縁部３ａの温度は中央部３ｂよりも４５℃低い１６５℃に調整した以外は、実施例１と同じ条件とした。リサイクル原料を３０％以上使用してもＴＡＣフィルム３の黄変は発生しなかったが、中央部３ｂと両側縁部３ａとの温度差が大きすぎるため、製品となる部分（中央部３ｂ）に温度分布が生じ、光学特性のムラが発生した。

溶液製膜設備の概略図である。オンライン延伸装置の概略図である。テンタ部を上方から見た概略図である。図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。第１及び第２冷却ユニットを説明するための説明図である。第１クリップカバーとガス配管及び吸引配管との接続箇所の断面図である。

符号の説明

３ＴＡＣフィルム
３ａ両側縁部
３ｂ中央部
１０溶液製膜設備
１３ピンテンタ
１７オフライン延伸装置
５０テンタ部
６５クリップ
６６送風部
６７第１クリップカバー
６８第２クリップカバー
８８第１冷却ユニット
８９第２冷却ユニット

Claims

フィルムの両側縁部を把持しながら前記フィルムの走行方向に移動し、該フィルムを幅方向に延伸する複数のクリップを有するテンタ本体、
前記クリップで把持されたフィルムに対し加熱風を吹き付ける送風部、
前記テンタ本体及び送風部が配置されるテンタ室、
前記テンタ室内で前記フィルムを把持した複数のクリップの移動経路を覆うように配置され、前記クリップにより把持された前記フィルムの両側縁部の温度を前記フィルムの幅方向中央部よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低く保つクリップカバーを有するテンタ装置と、
前記テンタ室を出たフィルムの耳部をフィルム走行方向で切断し、リサイクル用のポリマー原料として回収する耳部回収装置と
を備えることを特徴とするフィルム延伸設備。
前記テンタ装置は、前記クリップカバー内に冷却ガスを導入してガスパージするフィルム耳部冷却部を有することを特徴とする請求項１記載のフィルム延伸設備。
前記フィルムがセルロースアシレートと溶媒とからなるドープを走行する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した後に前記支持体から軟膜として剥ぎ取り、乾燥させてなるセルロースアシレートフィルムであり、前記送風部による前記フィルムの幅方向中央部の温度が１７５℃以上２１０℃以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム延伸設備。
ポリマー及び溶媒を含むドープを走行する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した後に前記支持体から軟膜として剥ぎ取り乾燥し、ポリマーフィルムを製造する工程と、
前記製造したポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持しながら該フィルムを加熱し、幅方向に延伸する延伸工程と、
前記テンタ室内で前記フィルムを把持した複数のクリップの移動経路をクリップカバーにより覆い、前記クリップにより把持された前記フィルムの両側縁部の温度を前記フィルムの幅方向中央部よりも１０℃以上４０℃以下の範囲で低く保つフィルム耳部冷却部工程と、
前記フィルムの耳部をフィルム走行方向で切断し、リサイクル用のポリマー原料として回収する耳部回収工程とを有することを特徴とするフィルム延伸方法。
フィルム耳部冷却部工程では、前記クリップカバー内に冷却ガスを導入してガスパージを行うことを特徴とする請求項４記載のフィルム延伸方法。
前記ポリマーはセルロースアシレートであり、前記フィルムの幅方向中央部の温度が１７５℃以上２１０℃以下であることを特徴とする請求項４または５記載のフィルム延伸方法。