JP2017009737A - フィルム加湿装置、フィルム加湿システム、並びに加湿フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿フィルムを製造するための新たなフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに加湿フィルムを製造するための新たな方法を提供する。【解決手段】長尺のフィルムを加湿するための装置であり、内部の相対湿度を調整可能なチャンバと、チャンバ内にフィルムを導入するための導入口と、チャンバから加湿フィルムを導出するための導出口と、チャンバ内に配置され、フィルムの搬送経路を規定する複数のガイドロールとを含み、複数のガイドロールの少なくとも１つは位置移動が可能な可動ガイドロールであり、可動ガイドロールの位置調整によってフィルムの水分率の調整を行うフィルム加湿装置及びこれを含むフィルム加湿システム、並びに長尺のフィルムを加湿装置に導入して加湿フィルムを製造する方法であり、加湿装置内でのフィルムの搬送経路長を変化させることによって加湿フィルムの水分率を調整する工程を含む加湿フィルムの製造方法が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、長尺のフィルムを加湿するためのフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに長尺のフィルムを加湿して加湿フィルムを製造する方法に関する。

画像表示装置に代表される各種の光学装置は、多くの光学部材を含んで構成されている。例えば画像表示装置の一例である液晶表示装置は、光学部材として、画像表示素子である液晶セル、バックライトユニット、光源を面発光化させる導光板のほか、液晶セルの両面に配置される偏光板を含み、光拡散フィルム、光偏向フィルム（プリズムフィルム）、輝度向上フィルムなどの光学フィルムをさらに含むこともある。偏光板自体、偏光フィルム、その片面又は両面に積層貼合される透明樹脂フィルム（保護フィルム、位相差フィルム等）などの複数の光学フィルムによって構成されている。

光学装置に適用される光学フィルム又はその原料フィルムは、熱可塑性樹脂を原料とし、溶融押出法や溶剤キャスト法などの方法によって製造されることが多いが、ある目的のために、フィルム成形後に加湿処理されることがある。

例えば特開２００４−１６０８４６号公報（特許文献１）には、残留応力を緩和させるために、ポリビニルアルコール系フィルムを流延製膜により製造し、次いで、調湿機内にてフィルムの両面から水蒸気を吹き付ける調湿（加湿）処理を行うことが記載されている（段落［００５７］）。

特開２００４−１６０８４６号公報

本発明の目的は、加湿フィルムを製造するための新たなフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに加湿フィルムを製造するための新たな方法を提供することにある。

本発明は、以下に示すフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに加湿フィルムの製造方法を提供する。

［１］ 長尺のフィルムを連続的に加湿するためのフィルム加湿装置であって、
内部の相対湿度を調整可能なチャンバと、
前記チャンバ内に前記フィルムを導入するための導入口と、
前記チャンバから加湿されたフィルムを導出するための導出口と、
前記チャンバ内に配置され、前記フィルムの搬送経路を規定する複数のガイドロールと、
を含み、
前記複数のガイドロールの少なくとも１つは、位置移動が可能な可動ガイドロールであり、
前記可動ガイドロールの位置調整によって前記フィルムの水分率の調整を行う、フィルム加湿装置。

［２］ 前記可動ガイドロールは、水平方向から傾いた方向へ平行移動可能である、［１］に記載のフィルム加湿装置。

［３］ 前記チャンバは、前記導入口側の第１室と、前記導出口側の第２室と、を含み、
前記第１室及び前記第２室は、それぞれ独立して室内の相対湿度を調整可能である、［１］又は［２］に記載のフィルム加湿装置。

［４］ 前記第１室及び前記第２室のそれぞれが前記可動ガイドロールを備える、［３］に記載のフィルム加湿装置。

［５］ ［１］〜［４］のいずれかに記載のフィルム加湿装置を備える加湿部と、
前記加湿装置から導出されるフィルムの水分率を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記可動ガイドロールの位置を制御する制御部と、
を含む、フィルム加湿システム。

［６］ 長尺のフィルムを連続的に加湿装置に導入して、加湿フィルムを製造する方法であって、
前記加湿装置内での前記フィルムの搬送経路長を変化させることによって前記加湿フィルムの水分率を調整する工程を含む、加湿フィルムの製造方法。

［７］ 前記加湿装置は、内部の相対湿度を調整可能なチャンバと、前記チャンバ内に配置され、前記フィルムの搬送経路を規定する複数のガイドロールと、を備えており、
前記複数のガイドロールの少なくとも１つは、位置移動が可能な可動ガイドロールであり、
前記水分率を調整する工程は、前記可動ガイドロールの位置を調整することを含む、［６］に記載の製造方法。

［８］ 前記加湿装置から導出された前記加湿フィルムの水分率を検出する工程と、
前記検出する工程で得られる検出結果に基づいて、前記可動ガイドロールの位置を制御する工程と、
をさらに含む、［７］に記載の製造方法。

［９］ 前記水分率を検出する工程において前記水分率は、前記加湿装置から導出された前記加湿フィルムを搬送しながらインラインで検出する、［８］に記載の製造方法。

［１０］ 前記可動ガイドロールは、水平方向から傾いた方向へ平行移動可能である、［７］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。

［１１］ 前記チャンバは、前記フィルムが導入される側の第１室と、前記加湿フィルムを導出する側の第２室と、を含み、
前記第２室内の相対湿度は、前記第１室内の相対湿度よりも高い、［７］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法。

［１２］ 前記第１室及び前記第２室のそれぞれが前記可動ガイドロールを備える、［１１］に記載の製造方法。

［１３］ 前記フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムである、［６］〜［１２］のいずれかに記載の製造方法。

本発明によれば、加湿フィルムを製造するための新たなフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに加湿フィルムを製造するための新たな方法を提供することができる。

本発明に係るフィルム加湿装置及びフィルム加湿システムの一例を示す概略断面図である。 可動ガイドロールの位置移動方向の一例を示す概略断面図である。 本発明に係るフィルム加湿装置及びフィルム加湿システムの他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る加湿フィルムの製造方法の一例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態を示して、本発明に係るフィルム加湿装置及びフィルム加湿システム、並びに加湿フィルムの製造方法について詳細に説明する。

＜フィルム加湿装置及びフィルム加湿システム＞
図１に、本発明に係るフィルム加湿装置及びこれを含むフィルム加湿システムの一例を概略断面図で示している。図１に示されるフィルム加湿装置３は、長尺のフィルムを連続的に加湿する（水分率を上昇させる）ための装置であり、内部の相対湿度を調整可能なチャンバ４を含む。チャンバ４は、加湿される対象である長尺のフィルム１をチャンバ４内に導入するための導入口５と、加湿されたフィルム（加湿フィルム）２をチャンバ４から導出するための導出口６とを有する。

チャンバ４内には複数のガイドロール７，８が配置されている。これらのガイドロール７，８は、チャンバ４内のフィルム１を案内するロールであり、チャンバ４内でのフィルム１の搬送経路を規定する。加湿環境下にあるチャンバ４内に導入口５から連続的に導入されたフィルム１は、当該搬送経路に沿って（各ガイドロール７，８の外周に巻き掛けられた状態で）連続的に搬送される。この搬送過程でフィルム１は、ある滞留時間、加湿環境下にあるチャンバ４内に置かれることによって加湿される。加湿されたフィルム２は、連続的に導出口６から導出され、必要に応じて巻き取りロール９に巻き取られてフィルムロールとされる。得られた加湿ロール２を巻き取ることなく、次の工程（加湿フィルム２を使用する工程）に供してもよい。

本発明に係るフィルム加湿装置３において、チャンバ４内に設置されるガイドロール群は、位置移動が可能である可動ガイドロール８（図１の例において２個）と、位置移動が可能でない非可動ガイドロール７（図１の例において３個）で構成されている。「位置移動が可能である可動ガイドロール」とは、ガイドロールの回転軸のチャンバ４内における配置位置を移動させることができるガイドロールをいう。非可動ガイドロール７及び可動ガイドロール８は、それぞれ独立して、駆動ロールであってもよいし、フリーロールであってもよい。駆動ロールとは、それに接触するフィルムに対してフィルム搬送のための駆動力を与えることができるロールをいい、モータ等のロール駆動源が直接又は間接的に接続されたロールや、サクションロール（吸引ロール）等が挙げられる。フリーロールとは、単に走行するフィルムを支持する役割を担い、フィルム搬送のための駆動力を与えることができないロールをいう。

可動ガイドロール８を有するフィルム加湿装置３によれば、可動ガイドロール８の位置調整によってフィルム加湿装置３（チャンバ４）内でのフィルム１の搬送経路長を自在に変化させることができる。フィルム１の搬送経路長の変化は、フィルム加湿装置３（チャンバ４）内での滞留時間の変化を意味している。従って、可動ガイドロール８の位置調整によって、得られる加湿フィルム２の加湿状態（水分率）を制御することができる。

従来のフィルム加湿装置においては一般的に、上記特許文献１のように、加湿装置内の加湿環境を制御することによって、得られる加湿フィルムの加湿状態（水分率）の調整していた。しかし、加湿装置内の加湿環境の制御によって加湿フィルムの加湿状態を精密に調整することは容易ではないし、加湿装置内の加湿環境を所望の環境へ調整するにはある程度の時間を要するため、所望の加湿状態（水分率）を有する加湿フィルムを得るまでに多くのフィルムロスが生じるという問題もあった。本発明に係るフィルム加湿装置３によれば、チャンバ４内におけるフィルム１の搬送経路長、従って滞留時間を短時間で変化させることができるため、仮に加湿フィルム２の加湿状態（水分率）が所望の状態になっていない場合や、所望の加湿状態（水分率）を変化させる場合などにおいても、短時間で所望の加湿状態（水分率）を有する加湿フィルム２を提供することができる。また、可動ガイドロール８の位置移動によって搬送経路長を変化させる本発明に係るフィルム加湿装置３によれば、搬送経路長、従って滞留時間を緻密に制御することができるため、加湿フィルム２の加湿状態（水分率）を精密に調整することができる。

フィルム加湿装置３が備える非可動ガイドロール７及び可動ガイドロール８の数は図１の例に限定されず、可動ガイドロール８を少なくとも１つ備えていればよい。フィルム加湿装置３が備えるガイドロールのすべてが可動ガイドロール８であってもよい。搬送経路長の変化（最大搬送経路長と最小搬送経路長との差）をより大きくできる点、及び搬送経路長をより緻密に制御できる点から、フィルム加湿装置３は可動ガイドロール８を２以上有していることが好ましい。

可動ガイドロール８の位置移動は、例えばボールネジ、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、水圧シリンダー、電動シリンダー、リニアアクチュエーター等のような機構を用いて行うことができる。

可動ガイドロール８の位置移動は、例えば図１に示されるように、フィルム１の搬送経路長を変化させることができるような位置移動であり、これは通常、可動ガイドロール８の平行移動を含む。平行移動とは、位置移動前後の可動ガイドロール８の回転軸が平行であることをいう。可動ガイドロール８の位置移動の方向は特に制限されず、例えば水平方向を基準とするとき、図２に示されるように水平方向と平行であってもよいし、図１に示されるように水平方向から傾いた方向であってもよい。フィルム加湿装置３が可動ガイドロール８を２以上有する場合において、これらの可動ガイドロール８は、同じ方向に移動可能であってもよいし、異なる方向に移動可能であってもよい。また、これらの可動ガイドロール８の可動距離も同じであってもよいし、異なっていてもよい。

可動ガイドロール８の位置移動方向が水平方向から傾いた方向であることは、フィルム加湿装置３の占有面積（設置床面積）を低減させるうえで有利である。水平方向から傾いた方向の好適な一例は、鉛直方向である。すなわちこの場合、可動ガイドロール８は、上下方向（縦方向）に昇降可能なロールである。例えば、加湿されるフィルム１のチャンバ４内への導入においてフィルム１の搬送方向は水平方向であることができ、加湿フィルム２のチャンバ４からの導出において加湿フィルム２の搬送方向も水平方向であることができるが（ただし、これに限定されるものではない。）、この場合、鉛直方向はフィルム１又は加湿フィルム２の搬送方向に対して垂直な方向である。

チャンバ４は、内部の水分調整によって内部の相対湿度を調整可能なものである。長尺のフィルム１を連続的にチャンバ４に通すことによりフィルム１の加湿（水分率の上昇）を連続的に行うことができる。チャンバ４内の相対湿度は、所望する加湿フィルム２の加湿状態（水分率）に応じて設定することができる。チャンバ４内の相対湿度は、例えば２０％以上であり、好ましくは３０％以上であり、さらには４０％以上であってもよい。

上記相対湿度は、通常９９％以下であり、好ましくは９５％以下である。相対湿度があまりに高いと、フィルム１の温度によってはフィルム１の表面に結露を生じる場合がある。フィルム１の表面に結露が発生すると、水の蒸発潜熱により、その結露部分においてフィルム１の温度が所望値まで上がらず、その結果、その結露部分において所望の加湿状態（水分率）とならないことがある。また、フィルム１の表面に結露が生じると、後で結露跡が生じて加湿フィルム２の外観品質に悪影響を及ぼすことがある。結露跡とは、結露が生じ、それが乾燥した後に残る乾燥跡をいう。

チャンバ４は、好ましくは、内部の相対湿度とともに内部温度を調整可能なものである。フィルム１の温度を適度に高めることにより、フィルム１の加湿を効率的に行うことができる。内部温度は、熱風の供給等により高めることができる。フィルム１の温度調整のために、熱風の代わりに、又はこれと組み合わせて、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を用いたり、ガイドロール７，８の少なくとも１つとして熱ロールを用いたりすることもできる。熱ロールとは、熱源（例えば、温水等の熱媒や赤外線ヒーター）を内部に備え、表面温度を高めることができるロールをいう。

フィルム１を加湿処理する際のチャンバ４の内部温度、及びフィルム１の温度は、通常３５℃以上であり、好ましくは４０℃以上であり、より好ましくは４５℃以上である。内部温度及びフィルム１の温度が３５℃以上であることにより、加湿処理の効率を高めることができる。一方、内部温度及びフィルム１の温度があまりに高いとフィルム１の熱劣化を招き得ることから、チャンバ４の内部温度及びフィルム１の温度は、１５０℃以下であることが好ましく、１３０℃以下であることがより好ましく、１００℃以下であることがさらに好ましく、９０℃以下であることが特に好ましい。

チャンバ４内でのフィルム１の滞留時間は、所望する加湿フィルム２の加湿状態（水分率）に応じて、可動ガイドロール８の位置調整によって制御することができる。フィルム１の滞留時間は、例えば５〜５００秒程度である。

図３は、本発明に係るフィルム加湿装置及びフィルム加湿システムの他の一例を示す概略断面図である。図３に示されるフィルム加湿装置３は、複数の室からなるチャンバを含むこと以外は図１に示されるフィルム加湿装置３と同様の構成を有する。具体的には、図３に示されるフィルム加湿装置３においてチャンバは、フィルム１の導入口５を含む第１室４ａと、加湿フィルム２の導出口６を含む第２室４ｂとで構成されている。第１室４ａと第２室４ｂとは、それぞれ独立して室内の相対湿度を調整可能なものであり、好ましくは室内の相対湿度とともに内部温度を調整可能なものである。

各室内でのフィルム１の搬送経路長を自在に変化させることができるよう、第１室４ａと第２室４ｂとはそれぞれ、上述の可動ガイドロール８を少なくとも１つ備えることが好ましい。第１室４ａが備えるガイドロールのすべてが可動ガイドロール８であってもよく、第２室４ｂが備えるガイドロールのすべてが可動ガイドロール８であってもよい。搬送経路長の変化をより大きくできる点、及び搬送経路長をより緻密に制御できる点から、第１室４ａと第２室４ｂとはそれぞれ、可動ガイドロール８を２以上有していることが好ましい。第１室４ａ及び第２室４ｂに含まれる複数の可動ガイドロール８は、同じ方向に移動可能であってもよいし、異なる方向に移動可能であってもよい。また、これらの可動ガイドロール８の可動距離も同じであってもよいし、異なっていてもよい。

導出口６側の第２室４ｂ内の相対湿度は、導入口５側の第１室４ａ内の相対湿度より大きいことが好ましい。相対湿度のより低い第１室４ａを通過させた後に相対湿度のより高い第２室４ｂを通過させることにより、フィルム１の加湿をより効率的に行うことができる。

本発明に係るフィルム加湿装置３は、図３に示される第１室４ａと第２室４ｂとの間に第３室を設けるなど、３以上の室（チャンバ）で構成されていてもよい。３以上の室は、好ましくはそれぞれ独立して室内の相対湿度を調整可能なものであり、より好ましくは室内の相対湿度とともに内部温度を調整可能なものである。また、各室内でのフィルム１の搬送経路長を自在に変化させることができるよう、各室はそれぞれ、上述の可動ガイドロール８を少なくとも１つ備えることが好ましい。搬送経路長の変化をより大きくできる点、及び搬送経路長をより緻密に制御できる点から、各室はそれぞれ、可動ガイドロール８を２以上有していることが好ましい。３以上の室に含まれる複数の可動ガイドロール８は、同じ方向に移動可能であってもよいし、異なる方向に移動可能であってもよい。また、これらの可動ガイドロール８の可動距離も同じであってもよいし、異なっていてもよい。

次に、本発明に係るフィルム加湿システムについて説明する。本発明に係るフィルム加湿システムは、図１及び図３に示されるように、上述の本発明に係るフィルム加湿装置３を備える加湿部と、フィルム加湿装置３から導出される加湿フィルム２の水分率を検出する検出部１０と、検出部１０とフィルム加湿装置３が備える可動ガイドロール８とに接続され、検出部１０による検出結果に基づいて可動ガイドロール８の位置を制御する制御部２０とを含む。

本発明に係るフィルム加湿システムは、所望の水分率を有する加湿フィルム２を連続的に、かつ安定的に製造するのに適している。すなわち、本発明に係るフィルム加湿システムによれば、検出部１０による検出結果に基づいて、加湿フィルム２の水分率が所望値（又は所望範囲内）となるように可動ガイドロール８の位置、従ってフィルム１の搬送経路長をフィードバック制御することができる。

具体的な制御フローは例えば次のとおりである。まず、導出口６から導出された加湿フィルム２の水分率を検出部１０によって検出し、水分率検出値が所望値又は所望範囲内であるか否かを判定する。この判定は、検出部１０が行うようにしてもよいし、制御部２０が行うようにしてもよい。水分率検出値が所望値又は所望範囲内である場合、制御部２０は、可動ガイドロール８の位置を変化させずに維持する。一方、水分率検出値が所望値又は所望範囲内でない場合、制御部２０は、可動ガイドロール８の位置を調整してチャンバ４内でのフィルム１の搬送経路長を変化させる。具体的には制御部２０は、水分率検出値が所望値又は所望範囲よりも大きい場合にはフィルム１の搬送経路長が短くなるように、水分率検出値が所望値又は所望範囲よりも小さい場合にはフィルム１の搬送経路長が長くなるように可動ガイドロール８の位置を調整する。そして、好ましくはフィルム１の搬送経路長を変化させた後に、再度、検出部１０によって加湿フィルム２の水分率を検出し、水分率検出値が所望値又は所望範囲内であるか否かを確認する。以上の制御を水分率検出値が所望値又は所望範囲内となるまで繰り返す。

好ましくは、検出部１０は、加湿フィルム２の水分率を連続的に、あるいは、ある時間間隔毎に継続的に検出し、これに応じて制御部２０は、可動ガイドロール８の位置に係るフィードバック制御を連続的に、あるいは、ある時間間隔毎に継続的に行う。

可動ガイドロール８の位置を調整してチャンバ４内でのフィルム１の搬送経路長を変化させるにあたっては、フィルム１の搬送経路長の変化量と加湿フィルム２の水分率の変化量との相関関係を予め調べておき、これに基づいて搬送経路長の変化量を決定してもよい。フィルム加湿装置３が複数の可動ガイドロール８を備える場合、位置移動させる可動ガイドロール８やその数、個々の可動ガイドロール８の移動距離などは、フィルム１の搬送経路長の変化量が所定値となるよう適宜選択される。

検出部１０は、走行中の加湿フィルム２の水分率をインラインで検出できるものであることが好ましく、このようなものとして赤外線吸収式の水分率計を好適に用いることができる。上述の水分率検出値として、赤外線吸収式の水分率計による水分率を採用してもよいし、あるいは、赤外線吸収式の水分率計による水分率と乾燥重量法に従う水分率との相関を示す検量線を予め作成しておき、この検量線によって換算される乾燥重量法に従う水分率を水分率検出値として採用してもよい。

乾燥重量法に従う水分率は、１０５℃で２時間乾燥させたときのフィルムの重量をＷ１、乾燥前のフィルムの重量をＷ０とするとき、次式：
乾燥重量法による水分率（重量％）＝｛（Ｗ０−Ｗ１）÷Ｗ０｝×１００
に従って求められる。

制御部２０は、検出部１０からの信号を受信することができ、これに基づいて可動ガイドロール８の位置を制御するコンピュータなどであることができる。

図示されていないが、フィルム加湿システムは、フィルム加湿装置３の上流側に配置されるフィルム１を加熱するための加熱装置を含むことができる。フィルム１を加熱装置に通した後にフィルム加湿装置３に導入することにより、フィルム加湿装置３に導入したときに生じ得るフィルム１表面の結露をより効果的に抑制又は防止することができる。上記加熱装置は、内部温度を調整可能な加熱チャンバ（熱風の供給により内部温度を高めることができる熱風オーブン等）、１又は２以上の熱ロール、ヒーター（赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等）などであることができる。

加熱装置によるフィルム１の加熱温度は、例えば５０〜１５０℃であり、好ましくは６０〜１３０℃であり、より好ましくは７０〜１２０℃である。フィルム加湿装置３に導入したときのフィルム１表面の結露を効果的に抑制又は防止するために、加熱装置によるフィルム１の加熱温度は、フィルム１を加湿処理する際のチャンバ４の内部温度、及びチャンバ４内でのフィルム１の温度より、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上高い。

加熱装置によるフィルム１の加熱処理は通常、チャンバ４内の相対湿度よりも低い相対湿度環境下で実施される。

得られる加湿フィルム２に所望される水分率は加湿フィルム２の用途に依存し、また、加湿フィルム２に付与することができる水分率の上限値はそのフィルムの材質にも依存するが、通常、得られる加湿フィルム２の水分率は、それが製造後に保管される通常の環境下又は使用時における通常の環境下（例えば温度２３℃程度、相対湿度５５％程度）における平衡水分率よりも高い水分率とされる。得られる加湿フィルム２の水分率は、例えば０．５〜１５重量％であり、１〜１０重量％（例えば１〜５重量％）であってもよい。ここでいう加湿フィルム２の水分率は、上述の乾燥重量法に従う水分率である。

加湿される対象であるフィルム１は、加湿環境下に置くことによって水分率を高めることができる限り、加湿を要するあらゆるフィルムであることができる。フィルム１は通常、熱可塑性樹脂フィルムであり、その代表例は、画像表示装置等の光学装置に用いられる光学フィルム又はその中間体フィルム若しくは原料フィルムである。

フィルム１は、好ましくは透光性を有する熱可塑性樹脂、より好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂で構成されるフィルムである。かかる熱可塑性樹脂の具体例は、ポリビニルアルコール系樹脂；鎖状ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂等）、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂等）のようなポリオレフィン系樹脂；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；メタクリル酸メチル系樹脂のような（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル系樹脂；アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂；アクリロニトリル・スチレン系樹脂；ポリ酢酸ビニル系樹脂；ポリ塩化ビニリデン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリアセタール系樹脂；変性ポリフェニレンエーテル系樹脂；ポリスルホン系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；ポリアリレート系樹脂；ポリアミドイミド系樹脂；ポリイミド系樹脂等を含む。なお、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂及びメタクリル系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。その他の「（メタ）」を付した用語においても同様である。

ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有する（メタ）アクリルアミド類等が挙げられる。

鎖状ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のような鎖状オレフィンの単独重合体のほか、２種以上の鎖状オレフィンからなる共重合体を挙げることができる。より具体的な例は、ポリプロピレン系樹脂（プロピレンの単独重合体であるポリプロピレン樹脂や、プロピレンを主体とする共重合体）、ポリエチレン系樹脂（エチレンの単独重合体であるポリエチレン樹脂や、エチレンを主体とする共重合体）を含む。

環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称である。環状ポリオレフィン系樹脂の具体例を挙げれば、環状オレフィンの開環（共）重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレンのような鎖状オレフィンとの共重合体（代表的にはランダム共重合体）、及びこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、並びにそれらの水素化物等である。中でも、環状オレフィンとしてノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等のノルボルネン系モノマーを用いたノルボルネン系樹脂が好ましく用いられる。

セルロース系樹脂とは、綿花リンタや木材パルプ（広葉樹パルプ、針葉樹パルプ）等の原料セルロースから得られるセルロースの水酸基における水素原子の一部または全部がアセチル基、プロピオニル基及び／又はブチリル基で置換された、セルロース有機酸エステル又はセルロース混合有機酸エステルをいう。例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、及びそれらの混合エステル等からなるものが挙げられる。中でも、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートが好ましい。

ポリエステル系樹脂は、エステル結合を有する、上記セルロース系樹脂以外の樹脂であり、多価カルボン酸又はその誘導体と多価アルコールとの重縮合体からなるものが一般的である。多価カルボン酸又はその誘導体としては２価のジカルボン酸又はその誘導体を用いることができ、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジメチルテレフタレート、ナフタレンジカルボン酸ジメチル等が挙げられる。多価アルコールとしては２価のジオールを用いることができ、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。好適なポリエステル系樹脂の例は、ポリエチレンテレフタレートを含む。

ポリカーボネート系樹脂は、カルボナート基を介してモノマー単位が結合された重合体からなるエンジニアリングプラスチックであり、高い耐衝撃性、耐熱性、難燃性、透明性を有する樹脂である。ポリカーボネート系樹脂は、光弾性係数を下げるためにポリマー骨格を修飾したような変性ポリカーボネートと呼ばれる樹脂や、波長依存性を改良した共重合ポリカーボネート等であってもよい。

（メタ）アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル系モノマー由来の構成単位を含む重合体である。該重合体は、典型的にはメタクリル酸エステルを含む重合体である。好ましくはメタクリル酸エステルに由来する構造単位の割合が、全構造単位に対して、５０重量％以上含む重合体である。（メタ）アクリル系樹脂は、メタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、他の重合性モノマー由来の構成単位を含む共重合体であってもよい。この場合、他の重合性モノマー由来の構成単位の割合は、好ましくは全構造単位に対して、５０重量％以下である。

（メタ）アクリル系樹脂を構成し得るメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸アルキルエステルが好ましい。メタクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのようなアルキル基の炭素数が１〜８であるメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。メタクリル酸アルキルエステルに含まれるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜４である。（メタ）アクリル系樹脂において、メタクリル酸エステルは、１種のみを単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。

（メタ）アクリル系樹脂を構成し得る上記他の重合性モノマーとしては、アクリル酸エステル、及びその他の分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物を挙げることができる。他の重合性モノマーは、１種のみを単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。アクリル酸エステルとしては、アクリル酸アルキルエステルが好ましい。アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルのようなアルキル基の炭素数が１〜８であるアクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。アクリル酸アルキルエステルに含まれるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜４である。（メタ）アクリル系樹脂において、アクリル酸エステルは、１種のみを単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。

その他の分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、エチレン、プロピレン、スチレン等のビニル系化合物や、アクリロニトリルのようなビニルシアン化合物が挙げられる。その他の分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物は、１種のみを単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。

フィルム１は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造のフィルム１は、２種以上の熱可塑性樹脂フィルムの組み合わせや、熱可塑性樹脂フィルムとその上に形成される他の層との組み合わせなどであり得る。単層構造の光学フィルムであるフィルム１の具体例は、例えば、偏光フィルム；偏光フィルム用の保護フィルム；位相差フィルム、輝度フィルム等の光学補償フィルム；プリズムフィルム等の光偏向フィルムを含む。偏光フィルムは、例えばポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものである。二色性色素は、ヨウ素又は二色性有機染料であることができる。単層構造のフィルム１は、単層構造の光学フィルムの中間体フィルム又は原料フィルムであってもよく、例えば、偏光フィルムの中間体である延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムや、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムであることができる。

多層構造の光学フィルムであるフィルム１の具体例は、例えば、偏光フィルムの片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルム（保護フィルムや位相差フィルム等）を接着剤層を介して貼合してなる偏光板；当該偏光板に光学補償フィルムや、ハードコート層、防眩層、反射防止層、光拡散層、帯電防止層、防汚層のような表面処理層（コーティング層）を積層した複合偏光板（楕円偏光板を含む。）；偏光板や複合偏光板の表面を保護するために貼着されるプロテクトフィルム（熱可塑性樹脂フィルムと粘着剤層との積層体）；偏光板や複合偏光板の表面にプロテクトフィルムが貼着されたプロテクトフィルム付偏光板；熱可塑性樹脂フィルム上に防眩層を形成した防眩フィルム；熱可塑性樹脂フィルム上にハードコート層を形成したハードコートフィルム；熱可塑性樹脂フィルム上に反射防止層を形成した反射防止フィルム；熱可塑性樹脂フィルム上に光拡散層を形成した光拡散フィルム；粘着剤層の片面又は両面にセパレートフィルムを備えるノンキャリアフィルム；偏光板や複合偏光板の表面に粘着剤層が形成された粘着剤層付偏光板；熱可塑性樹脂フィルム上に光学補償層を形成した光学補償フィルムを含む。多層構造のフィルム１は、多層構造の光学フィルムの中間体フィルム又は原料フィルムであってもよい。

フィルム１の厚みは特に制限されず、例えば１〜５００μｍであり、５〜２００μｍであってもよい。

＜加湿フィルムの製造方法＞
本発明に係る加湿フィルムの製造方法は、長尺のフィルムを連続的に加湿装置に導入して、加湿フィルムを製造する方法であり、図４を参照して、当該加湿装置内でのフィルムの搬送経路長を変化させることによって加湿フィルムの水分率を調整する工程Ｓ１０１を含む。

本発明に係る加湿フィルムの製造方法に用いられる加湿装置は、当該加湿装置内でのフィルムの搬送経路長を変化させることができるものである限り制限されず、上記本発明に係る可動ガイドロール８を有するフィルム加湿装置３のほか、例えば、内部の相対湿度を調整可能なチャンバ内に移動させたり当該チャンバ外へ移動させたりすることが可能な、フィルムの搬送経路を規定する１又は２以上のガイドロールを備えており、このガイドロールの出し入れによってチャンバ内でのフィルムの搬送経路長を自在に変化させることができるものであってもよい。ただし、設備の簡便さの観点から、上記本発明に係る可動ガイドロール８を有するフィルム加湿装置３を用いることが好ましい。フィルム加湿装置３の詳細（具体的構成、その変形例、及びチャンバ内の温湿度条件など）については上の記述が引用される。

上記本発明に係るフィルム加湿装置３を用いる場合において、加湿フィルムの水分率を調整する工程Ｓ１０１は、フィルム加湿装置３が有する少なくとも１つの可動ガイドロール８の位置を調整することを含む。上述のように可動ガイドロール８の位置移動は通常、可動ガイドロール８の平行移動を含む。可動ガイドロール８の位置移動方向が水平方向から傾いた方向であることは、フィルム加湿装置３の占有面積（設置床面積）を低減させるうえで有利である。水平方向から傾いた方向の好適な一例は、鉛直方向である。

上述のようにフィルム加湿装置３は、複数の室からなるチャンバを含むことができる。これらの複数の室はそれぞれ、各室内でのフィルム１の搬送経路長を自在に変化させることができるよう、可動ガイドロール８を少なくとも１つ備えることが好ましい。また導出口６側の第２室４ｂ内の相対湿度は、導入口５側の第１室４ａ内の相対湿度より大きいことが好ましい。相対湿度のより低い第１室４ａを通過させた後に相対湿度のより高い第２室４ｂを通過させることにより、フィルム１の加湿をより効率的に行うことができる。フィルム加湿装置３は、３以上の室で構成されていてもよい。

上記本発明に係るフィルム加湿装置３を用いる場合において、本発明に係る加湿フィルムの製造方法は、図４を参照して、好ましくは、フィルム加湿装置３から導出された加湿フィルム２の水分率を検出する工程Ｓ１０２と、検出する工程Ｓ１０２で得られる検出結果に基づいて、可動ガイドロール８の位置を制御する工程Ｓ１０３とをさらに含む。工程Ｓ１０２は上述の検出部１０によって行うことができ、工程Ｓ１０３は上述の制御部２０によって行うことができる。

Ｓ１０１〜Ｓ１０３の一連の工程は、上述の本発明に係るフィルム加湿システムを用いて実施することができる。Ｓ１０１〜Ｓ１０３の一連の工程を含む加湿フィルムの製造方法によれば、所望の水分率を有する加湿フィルム２を連続的に、かつ安定的に製造することができる。すなわち、この製造方法によれば、検出する工程Ｓ１０２で得られる検出結果に基づいて、加湿フィルム２の水分率が所望値（又は所望範囲内）となるように可動ガイドロール８の位置、従ってフィルム１の搬送経路長をフィードバック制御することができる。

Ｓ１０１〜Ｓ１０３の一連の工程を含む加湿フィルムの製造方法の具体例は例えば次のとおりである。まず、フィルム加湿装置３内でのフィルム１の搬送経路長を調整することによって、水分率が調整された加湿フィルム２を製造する（工程Ｓ１０１）。次いで、導出口６から導出された加湿フィルム２の水分率を検出部１０によって検出し（工程Ｓ１０２）、水分率検出値が所望値又は所望範囲内であるか否かを判定する。この判定は、検出部１０が行うようにしてもよいし、制御部２０が行うようにしてもよい。水分率検出値が所望値又は所望範囲内である場合、工程Ｓ１０３において制御部２０は、可動ガイドロール８の位置を変化させずに維持する。一方、水分率検出値が所望値又は所望範囲内でない場合、工程Ｓ１０３において制御部２０は、可動ガイドロール８の位置を調整してチャンバ４内でのフィルム１の搬送経路長を変化させる。具体的には制御部２０は、水分率検出値が所望値又は所望範囲よりも大きい場合にはフィルム１の搬送経路長が短くなるように、水分率検出値が所望値又は所望範囲よりも小さい場合にはフィルム１の搬送経路長が長くなるように可動ガイドロール８の位置を調整する。そして、好ましくはフィルム１の搬送経路長を変化させた後に、再度、検出部１０によって加湿フィルム２の水分率を検出し、水分率検出値が所望値又は所望範囲内であるか否かを確認する。以上の制御を水分率検出値が所望値又は所望範囲内となるまで繰り返す。

好ましくは、検出部１０は、加湿フィルム２の水分率を連続的に、あるいは、ある時間間隔毎に継続的に検出し、これに応じて制御部２０は、可動ガイドロール８の位置に係るフィードバック制御を連続的に、あるいは、ある時間間隔毎に継続的に行う。

可動ガイドロール８の位置を調整してチャンバ４内でのフィルム１の搬送経路長を変化させるにあたっては、フィルム１の搬送経路長の変化量と加湿フィルム２の水分率の変化量との相関関係を予め調べておき、これに基づいて搬送経路長の変化量を決定してもよい。フィルム加湿装置３が複数の可動ガイドロール８を備える場合、位置移動させる可動ガイドロール８やその数、個々の可動ガイドロール８の移動距離などは、フィルム１の搬送経路長の変化量が所定値となるよう適宜選択される。

検出部１０は、フィルム加湿装置３から導出された加湿フィルム２を搬送しながらインラインで水分率を検出できるものであることが好ましく、このようなものとして赤外線吸収式の水分率計を好適に用いることができる。上述の水分率検出値として、赤外線吸収式の水分率計による水分率を採用してもよいし、あるいは、赤外線吸収式の水分率計による水分率と乾燥重量法に従う水分率との相関を示す検量線を予め作成しておき、この検量線によって換算される乾燥重量法に従う水分率を水分率検出値として採用してもよい。

上述のフィルム加湿システムを用いる加湿フィルムの製造方法において、フィルム加湿システムは、上述のようにフィルム加湿装置３の上流側に配置されるフィルム１を加熱するための加熱装置を含むことができる。加熱装置の詳細（具体的構成、その変形例、並びに加熱装置によるフィルム１の加熱温度及び加熱処理環境の相対湿度など）については上の記述が引用される。

本発明に係る加湿フィルムの製造方法に供されるフィルムについては、フィルム加湿装置３を用いて加湿されるフィルム１についての上の記述が引用される。

１ フィルム、２ 加湿されたフィルム（加湿フィルム）、３ フィルム加湿装置、４ チャンバ、４ａ チャンバの第１室、４ｂ チャンバの第２室、５ 導入口、６ 導出口、７ 非可動ガイドロール、８ 可動ガイドロール、９ 巻き取りロール、１０ 検出部、２０ 制御部。

Claims (13)

1. 長尺のフィルムを連続的に加湿するためのフィルム加湿装置であって、
   内部の相対湿度を調整可能なチャンバと、
   前記チャンバ内に前記フィルムを導入するための導入口と、
   前記チャンバから加湿されたフィルムを導出するための導出口と、
   前記チャンバ内に配置され、前記フィルムの搬送経路を規定する複数のガイドロールと、
   を含み、
   前記複数のガイドロールの少なくとも１つは、位置移動が可能な可動ガイドロールであり、
   前記可動ガイドロールの位置調整によって前記フィルムの水分率の調整を行う、フィルム加湿装置。
2. 前記可動ガイドロールは、水平方向から傾いた方向へ平行移動可能である、請求項１に記載のフィルム加湿装置。
3. 前記チャンバは、前記導入口側の第１室と、前記導出口側の第２室と、を含み、
   前記第１室及び前記第２室は、それぞれ独立して室内の相対湿度を調整可能である、請求項１又は２に記載のフィルム加湿装置。
4. 前記第１室及び前記第２室のそれぞれが前記可動ガイドロールを備える、請求項３に記載のフィルム加湿装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルム加湿装置を備える加湿部と、
   前記加湿装置から導出されるフィルムの水分率を検出する検出部と、
   前記検出部による検出結果に基づいて、前記可動ガイドロールの位置を制御する制御部と、
   を含む、フィルム加湿システム。
6. 長尺のフィルムを連続的に加湿装置に導入して、加湿フィルムを製造する方法であって、
   前記加湿装置内での前記フィルムの搬送経路長を変化させることによって前記加湿フィルムの水分率を調整する工程を含む、加湿フィルムの製造方法。
7. 前記加湿装置は、内部の相対湿度を調整可能なチャンバと、前記チャンバ内に配置され、前記フィルムの搬送経路を規定する複数のガイドロールと、を備えており、
   前記複数のガイドロールの少なくとも１つは、位置移動が可能な可動ガイドロールであり、
   前記水分率を調整する工程は、前記可動ガイドロールの位置を調整することを含む、請求項６に記載の製造方法。
8. 前記加湿装置から導出された前記加湿フィルムの水分率を検出する工程と、
   前記検出する工程で得られる検出結果に基づいて、前記可動ガイドロールの位置を制御する工程と、
   をさらに含む、請求項７に記載の製造方法。
9. 前記水分率を検出する工程において前記水分率は、前記加湿装置から導出された前記加湿フィルムを搬送しながらインラインで検出する、請求項８に記載の製造方法。
10. 前記可動ガイドロールは、水平方向から傾いた方向へ平行移動可能である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
11. 前記チャンバは、前記フィルムが導入される側の第１室と、前記加湿フィルムを導出する側の第２室と、を含み、
    前記第２室内の相対湿度は、前記第１室内の相対湿度よりも高い、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
12. 前記第１室及び前記第２室のそれぞれが前記可動ガイドロールを備える、請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムである、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の製造方法。

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