JP4250494B2 - フィルムの延伸装置及びこれを用いた溶液製膜方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムの延伸装置及びこれを用いた溶液製膜方法に関するものである。特に、光学用途、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス、偏光板等に用いられるポリマーフィルム及びその製造方法としての溶液製膜方法に関する。

光学用途に用いられる各種のポリマーフィルムは、一般には流延ダイを用いてドープを支持体上に流延させ、これを支持体から剥ぎ取った後、乾燥工程を経て巻き取ることにより製造されている。これは、溶液製膜方法と呼ばれている代表的なフィルムの製造方法である。

上記の溶液製膜方法では、ドープをポリマーフィルムとして支持体から剥ぎ取った後、ローラ乾燥に至る前に、このポリマーフィルムの平面性や機械的強度、光学特性等を改良するために、ポリマーフィルムの幅規制及び延伸を行うテンター装置を乾燥工程に設けている（例えば、特許文献１参照）。

テンター装置は、フィルムの両側縁部を把持するクリップを備え、このクリップは無端（エンドレス）チェーンに一定ピッチで取り付けられている。クリップは、コ字状のクリップ本体の上部にフラッパを揺動自在に取り付けて構成されている。フラッパは通常は自重によって閉じ位置とされており、この閉じ位置ではクリッパ本体の下部とフラッパ下端との間でフィルムを把持する。また、フィルム側縁部を把持するときには、フラッパの上端部をクリップオープナーに係合させることで、フラッパを斜め上方に回転させ、これによりフラッパが開放位置にされる。この状態でクリップ内にフィルム側縁部が進入する。フィルム搬送方向の把持位置になると、クリップオープナーとフラッパ上端部との係合が解除され、フラッパは自重によって回転し、開放位置から閉じ位置となって、フィルム側縁部が把持される。

特開昭６２−１１５０３５号公報（第５−８頁、第２図）

ところで、光学用ポリマーフィルムの需要の拡大とコストダウンへの強い要望から、溶液製膜方法におけるポリマーフィルムの生産性の向上、つまり製膜速度のアップや幅広化が図られている。また、光学用途においては、高機能化及び多機能化に対する要求が大きく、それに対応するために、ポリマーフィルムの薄膜化が図られている。このように高速化、幅広化、薄膜化に対応しようとすると、上記従来のテンター装置では対応が困難になる。例えば、高速化、幅広化、薄膜化によって、ポリマーフィルムの幅方向におけるカールが大きくなってしまう。このため、フィルム側縁部を前記クリップで把持しようとしても、カールによって把持が困難になり、把持不良が発生したり、フィルム側縁部が折れてしまったりする。しかも、高速化に伴いクリップで把持開始するポリマーフィルムの溶剤揮発分が高くなる。このため、より一層把持不良やフィルム軟膜化による切断などが発生してしまう。特に、クリップで乾燥前の軟膜状態のフィルム側縁部を把持すると、把持力に耐えきれずにフィルム側縁部が切断されてしまうことがあった。

この把持不良を解消するために、本発明者は、特開２００２−３３７２２４号公報で、クリップによる把持が困難な初期段階ではピンによりフィルム側縁部を把持し、乾燥が進んだ後はクリップによりフィルム側縁部を把持するようにしたフィルム横延伸方法及び装置を提案している。しかしながら、上記公報記載のものでは、ピンとクリップとを設ける必要があり、構成が複雑になるという問題がある。また、カールが大きい場合にはやはりピンであっても対応が困難になり、把持不良が発生してしまうという問題もある。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、乾燥前の軟膜状態のフィルムを切断させることなく搬送することができるとともに、把持具に搬送されたフィルムの側縁部がカールしている場合でも、噛み込み不良やフィルム切断が発生することがないようにしたフィルムの延伸装置及びこれを用いた溶液製膜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に、本発明は、エンドレス部材に取り付けた複数のクリップによりポリマーフィルムの両側縁部を把持して搬送し、前記ポリマーフィルムをフィルム搬送方向に交差する方向に延伸するフィルムの延伸装置において、前記クリップは、前記ポリマーフィルムの側縁部を押える第１把持部と、前記第１把持部で押えた前記ポリマーフィルムの側縁部よりも内側の前記ポリマーフィルムの内側縁部を押えて把持する第２把持部とを備え、前記第２把持部は、前記ポリマーフィルムの内側縁部の一方の面に接触するクリップ本体と、このクリップ本体に取り付けられ、前記ポリマーフィルムの内側縁部の進入時に退避する退避位置と、前記クリップ本体に設けられたフィルム接触面との間で前記ポリマーフィルムの内側縁部を把持する把持位置との間で変位するフラッパとを備え、
前記第１把持部は、前記クリップ本体に取り付けられ、前記クリップ本体への前記ポリマーフィルムの側縁部の進入時に退避する退避位置と、前記フラッパによる前記ポリマーフィルムの内側縁部の把持前に前記クリップ本体に設けられたフィルム接触面との間で前記ポリマーフィルムの側縁部のカールを押えるカール押え位置との間で変位するカール押え部材を備えることを特徴とする。

さらに、前記クリップは、前記フラッパを把持位置に付勢するフラッパ把持付勢手段を備えることが好ましい。また、前記フラッパ及びカール押え部材に係合してこのフラッパ及びカール押え部材を退避位置と把持位置との間で個別に変位させる開閉部材を備えることが好ましい。さらに、前記開閉部材は前記エンドレス部材の移動方向に位置調整が可能であることが好ましい。

また、前記クリップは、前記フラッパが把持位置に位置したときに前記フラッパを把持位置に付勢し、前記フラッパが退避位置に位置したときに前記フラッパを退避位置に付勢するフラッパ付勢手段を備え、前記カール押え部材に係合してこのカール押え部材を退避位置と把持位置との間で変位させる係合部材と、前記フラッパに係合してこのフラッパを退避位置から把持位置へと変位させるフラッパ把持部材とを設けることが好ましい。さらに、前記フラッパ把持部材は前記エンドレス部材の移動方向に位置調整が可能であることが好ましい。

また、本発明は、高分子溶液を支持体上に流延してポリマーフィルムとして剥ぎ取り、このポリマーフィルムの両側縁部を把持して搬送し、前記ポリマーフィルムをフィルム搬送方向に交差する方向に延伸する溶液製膜方法において、前記延伸の際に、上記フィルムの延伸装置を用いることが好ましい。なお、前記フィルム搬送方向に交差する方向はフィルム幅方向であって、前記支持体の搬送速度に対して前記エンドレス部材の搬送速度を１倍を超えて１．５倍以下の範囲にして、前記支持体から剥ぎ取った前記ポリマーフィルムを延伸装置の上流側で前記フィルム搬送方向に延伸することが好ましい。

前記延伸では、ポリマーフィルムの溶液揮発分を３Ｗｔ％以上３００Ｗｔ％以下とし、延伸後のポリマーフィルムの幅を１０００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下とすることが好ましい。また、前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムであることが好ましい。また、前記高分子溶液の各種添加剤が、Ｒｔｈ制御剤、ＵＶ剤、可塑剤、疎水化剤、マット剤等の微粒子のいずれか一つを含むことが好ましい。また、前記高分子溶液として２種類以上を用い、共流延または逐次流延することが好ましい。前記共流延または逐次流延による多層フィルムを、その溶液揮発分を３Ｗｔ％以上３００Ｗｔ％以下の範囲で、少なくとも送り方向または幅方向に１倍を超えて３倍以下の範囲で延伸することが好ましい。また、前記多層フィルムを４０℃以上１４０℃以下の温度履歴を与えながら延伸することが好ましい。

また、延伸後のポリマーフィルムの幅を１２００ｍｍ以上１８００ｍｍ以下とすることが好ましく、乾燥されたポリマーフィルムの厚みを１５μｍ以上１００μｍ以下とすることがより好ましい。前記セルロースアシレートフィルムを用い、このセルロースアシレートフィルムを偏光膜の少なくとも片面に有する偏光板や、この偏光板やセルロースアシレートフィルムを有する液晶表示装置を構成することが好ましい。

以上説明したように、本発明のフィルムの延伸装置によれば、クリップは、ポリマーフィルムの側縁部を押える第１把持部と、第１把持部で押えたポリマーフィルムの側縁部よりも内側のポリマーフィルムの内側縁部を押えて把持する第２把持部を備えたから、噛み込み不良やフィルム切断が発生することを防止することができる。さらに、第１把持部は第２把持部の把持前にポリマーフィルムの側縁部を押えるから、乾燥前の軟膜状態のポリマーフィルムを切断させることなく搬送することができる。

また、第２把持部は、ポリマーフィルムの内側縁部の一方の面に接触するクリップ本体と、このクリップ本体に取り付けられ、ポリマーフィルムの内側縁部の進入時に退避する退避位置と、クリップ本体に設けられたフィルム接触面との間でポリマーフィルムの内側縁部を把持する把持位置との間で変位するフラッパとを備え、第１把持部は、クリップ本体に取り付けられ、クリップ本体へのポリマーフィルムの側縁部の進入時に退避する退避位置と、フラッパによるポリマーフィルムの内側縁部の把持前にクリップ本体に設けられたフィルム接触面との間でポリマーフィルムの側縁部のカールを押えるカール押え位置との間で変位するカール押え部材を備えたから、安定してフィルム把持を行うことができる。

［溶媒］
本発明に用いられるドープを調製するための溶媒は、公知のいずれの溶媒をも用いることができる。特には、メチレンクロライド（ジクロロメタン）などのハロゲン化炭化水素類、酢酸メチルなどのエステル類、エーテル類、アルコール類（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノールなど）、ケトン類（例えば、アセトンなど）などが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。また、これら溶媒を複数混合させた溶媒からドープを調製し、そのドープから形成されたフィルムを搬送することもできる。

［ポリマー］
本発明に用いられるポリマーは特に限定されるものではない。しかしながら、セルロースアシレートを用いることが好ましく、特に酢化度５９．０％〜６２．５％のセルローストリアセテート（ＴＡＣ）を用いることがより好ましい。製膜されたＴＡＣフィルムを用いて構成された光学用フィルム、偏光板、液晶表示板は、光学特性の機能、寸法の安定性に特に優れている。

［添加剤］
ドープには、公知の添加剤のいずれをも添加させることが可能である。添加剤としては、可塑剤（トリフェニルホスフェート（以下、ＴＰＰと称する），ビフェニルジフェニルホスフェート（以下、ＢＤＰと称する）など）、紫外線吸収剤（例えば、オキシベンゾフェノン系化合物，ベンゾトリアゾール系化合物など）、マット剤、増粘剤、オイルゲル化剤（例えば、シクロヘキサンジアミン誘導体など）、フッ素系界面活性剤、剥離促進剤、劣化防止剤（例えば、酸化防止剤, 過酸化物分解剤, ラジカル禁止剤，金属不活性化剤，酸捕獲剤，アミンなど）、Ｒｔｈ制御剤などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。Ｒｔｈ制御剤は、上昇させるためのＲｔｈ上昇剤と下降させるためのＲｔｈ下降剤とを含めたものである。これらの添加剤は、ドープを調製する際にポリマーと共に混合しても良い。また、ドープを調製した後、移送する際に静止型混合器などを用いてインライン混合することも可能である。なお、本発明において前記ポリマーと添加剤とを併せて固形分と称する。また、本発明に用いられる添加剤については、特願２００３−３１９６７３号のセルロースアシレートフイルム及び溶液製膜方法や、特願２００３−３１９８１１号のセルロースアシレートフイルム及びその溶液製膜方法並びにフイルム製品に詳しく記載されており、これらの明細書に記載された添加剤を本発明に用いてもよい。

［溶液製膜方法］
図１は、本発明を実施した溶液製膜設備１０の概略図である。ミキンシングタンク１１内には、前述した方法で調製されたドープ１２が仕込まれて、図示しないモータで回転する撹拌翼１３で撹拌されて均一になっている。ドープ１２は、ポンプ１４により濾過装置１５に送られて不純物が除去される。その後に、一定流量で流延ダイ２１に送られる。流延ダイ２１は、支持体である回転ドラム２２上に配置している。回転ドラム２２は、図示しない駆動装置により無端で回転駆動する。回転ドラム２２上に流延ダイ２１からドープ１２を流延して流延ビード２３が形成される。流延ビード２３は、回転ドラム２２上でゲル化が進行してゲル膜２４となる。ゲル膜２４が回転ドラム２２の走行に伴って移動すると、さらにゲル化が進行して自己支持性を有するものになる。このゲル膜２４が剥取位置に達すると、剥取ローラ２５により回転ドラム２２から剥ぎ取られ、フィルム２６となる。剥ぎ取られたフィルム２６は、渡り部３０を経て、テンター装置３１へ送られる。テンター装置３１においては、フィルム２６は、幅を規制され、かつ、延伸されながら乾燥される。

テンター装置３１から送り出されたフィルム２６は、多数のローラ３４が配置されている乾燥室３３に送り込まれる。フィルム２６は、ローラ３４に巻きかかって搬送されながら乾燥される。さらに、冷却室３５でフィルム２６は室温程度まで冷却された後に、製品として巻取機３６で巻き取られる。なお、冷却室３５での冷却温度は室温程度（約２５℃）にすることが好ましいが、本発明においてフィルム２６の冷却温度はそれに限定されるものではなく、例えば６０℃程度に冷却しても良い。

［テンター装置］
図２に示すように、テンター装置３１は、左レール４１と、右レール４２と、これらレール４１，４２に案内されるエンドレス部材としての無端チェーン４３，４４とから構成されている。無端チェーン４３，４４には、クリップ４５が所定ピッチで多数取り付けられている。このクリップ４５はフィルム２６の側縁部を把持しながら、各レール４１，４２に沿って移動することで、フィルム２６を延伸する。

無端チェーン４３，４４は原動スプロケット５１，５２及び従動スプロケット５３，５４との間に掛け渡されており、これらスプロケット５１〜５４の間では、無端チェーン４３は左レール４１によって、無端チェーン４４は右レール４２によって案内される。原動スプロケット５１，５２はテンター入口５６側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動される。また、従動スプロケット５３，５４はテンター出口５７側に設けられている。なお、本実施形態では、各レール４１，４２をフィルム搬送方向Ａ１に向かうに従い次第に拡開してフィルム幅方向での延伸を行うようにしているが、レール形状や拡開度合いは適宜変更してよく、例えば各レール４１，４２を単に平行に構成して、乾燥によるフィルム２６の収縮によってフィルム幅方向で延伸してもよい。

図３に示すように、クリップ４５は、略コ字形状のクリップ本体６１、第２把持部を構成するフラッパ６２、第１把持部を構成する押えスライダ６３、レール取付部６４から構成されている。押えスライダ６３は、フラッパ６２を挟むように両側に２個設けられている。フラッパ６２は、取付軸６１ａによりクリップ本体６１に回動自在に取り付けられている。レール取付部６４には、左チェーン４３または右チェーン４４が取り付けられる。押えスライダ６３は、スライド部６３ａと押え部６３ｂとからなり、スライド部６３ａは押え部６３ｂに上下方向にスライド自在に取り付けられている。スライド部６３ａと押え部６３ｂとの間にはコイルバネ６５が配設され、コイルバネ６５の上端部はスライド部６３ａに、コイルバネ６５の下端部は押え部６３ｂにそれぞれ取り付けられている。これにより、スライド部６３ａと押え部６３ｂとは一体的に連結された状態となる。スライド部６３ａには、取付開口６３ｃが形成されており、この取付開口６３ｃにはクリップ本体６１のガイド突起６１ｂが嵌合している。これにより、スライド部６３ａをクリップ本体６１に上下方向にスライド自在に取り付けている。また、取付開口６３ｃ内には、ガイド突起６１ｂとの間にコイルバネ６６が縮装して配置されており、このコイルバネ６６によって押えスライダ６３が上方に付勢されている。

図３は押えスライダ６３によるフィルム２６側縁部の押え開始直前の状態を、図４は押え直後の状態をそれぞれ示している。また、図３及び図４はフラッパ６２によるフィルム２６の把持開始直前の状態を、図５は把持直後の状態を、図６は押えスライダ６３によるフィルム２６側縁部の押えが開放された状態をそれぞれ示している。

押えスライダ６３は、コイルバネ６６により上方に付勢された開放位置（退避位置）と、入口部開放部材７１，７２に接触頭部６３ｄが接触して下方にスライドした状態となる押え位置との間で変位する。フラッパ６２は鉛直状態となる把持位置と、入口部開放部材７１，７２及び出口部開放部材７３，７４に係合頭部６２ａが接触して斜めに回転した状態となる開放位置（退避位置）との間で変位し、自重により把持位置となるように付勢されている。また、図示は省略したが、フラッパ把持付勢手段としてのねじりバネが設けられており、このねじりバネによりフラッパ６２が把持位置に向けて付勢されている。このバネ付勢によって、フラッパ６２を把持位置に確実且つ迅速にセットすることができる。しかも、低温度と高温度との繰り返しによる軸受などの熱による劣化に起因する回転不良が発生しても、確実に閉位置にセットすることができる。図２に示すフィルム把持位置ＰＡでは、フィルム把持面６１ｃとフラッパ下面６２ｂとによりフィルム２６が把持される。搬送ローラ６７は、図示しないモータにより回転駆動され、フィルム搬送方向Ａ１に沿ってフィルム２６をフィルム把持位置ＰＡに搬送する。

レール取付部６４は、取付フレーム７５と、ガイドローラ７６，７７，７８とから構成されている。取付フレーム７５には、左チェーン４３または右チェーン４４が取り付けられる。ガイドローラ７６〜７８は、図３に示すように原動スプロケット５１，５２の各支持面に接触するか、図４に示すように左レール４１または右レール４２の支持面に接触するかして、回転する。これにより、各スプロケット５１，５２や各レール４１，４２からクリップ４５が脱落することなく、各レール４１，４２に沿って案内される。

図２及び図３に示すように、テンター入口５６には、クリップ４５を開放位置（フラッパ６２及び押えスライダ６３が開放位置）に変位させる入口部開放部材７１が左レール４１に、入口部開放部材７２が右レール４２にそれぞれ取り付けられている。テンター出口５７には、クリップ４５を開放位置に変位させる出口部開放部材７３が左レール４１に、出口部開放部材７４が右レール４２にそれぞれ取り付けられている。

入口部開放部材７１と入口部開放部材７２とは同じ構造の部材であるため、入口部開放部材７１を例に説明する。図７及び図８に示すように、入口部開放部材７１は、フラッパ６２の係合頭部６２ａを案内するテーパ部７１ａと、フラッパ６２の把持を開放する開放部７１ｂと、押えスライダ６３のスライド部６３ａを案内する案内凹部７１ｃと、押えスライダ６３の接触頭部６３ｄに接触して下方にスライドさせるテーパ部７１ｄと、押え部６３ｂによりフィルム２６を押えさせる押え部７１ｅとから構成される。案内凹部７１ｃは、クリップ移動方向Ａ２の端部がテーパ状となっている。押え部７１ｅは、開放部７１ｂよりもクリップ移動方向Ａ２で長い形状となっており、これにより、フラッパ６２によりフィルム２６を把持してから、押えスライダ６３によるフィルム２６の押えが開放されることとなる。

出口部開放部材７３と出口部開放部材７４とは同じ構造の部材であるため、出口部開放部材７３を例に説明する。図９に示すように、出口部開放部材７３は、フラッパ６２の係合頭部６２ａを案内するテーパ部７３ａと、フラッパ６２の把持を開放する開放部７３ｂと、押えスライダ６３を通過させるための通過凹部７３ｃとから構成される。

開閉部材としての入口部開放部材７１，７２は、フィルム把持位置ＰＡの前で、フラッパ６２の係合頭部６２ａに接触してこれを開放状態にし、フィルム２６の側縁部の受け入れを可能にするとともに、押えスライダ６３の接触頭部６３ｄに接触して押えスライダ６３を下方にスライドさせ、押え部６３ｂによりフィルム２６を押えさせる。スライド部６３ａと押え部６３ｂとは、コイルバネ６５により連結されており、押え部６３ｂによりフィルム２６の側縁部を押える力は、コイルバネ６５のバネ荷重に応じて変更することができる。そして、フィルム把持位置ＰＡを通過するときに係合頭部６２ａが入口部開放部材７１，７２から離れ、フラッパ６２が開放位置から把持位置にセットされて、フィルム２６の側縁部が把持される。その後、押えスライダ６３の接触頭部６３ｄが入口部開放部材７１，７２から離れ、押えスライダ６３によるフィルム２６の把持が開放される。

出口部開放部材７３，７４は、フィルム把持解除位置ＰＢでフラッパ６２の係合頭部６２ａに接触してこれを開放状態にし、フラッパ６２によるフィルム２６の把持を開放する。各開放部材７１〜７４は、係合頭部６２ａ及び接触頭部６３ｄとの接触抵抗を小さく抑えるために、樹脂製のものが好ましく用いられる。樹脂としては、ナイロン、デルリン等が用いられる。

図２に示すように、入口部開放部材７１，７２は、それぞれ位置調整部８０に接続されている。位置調整部８０は、入口部開放部材７１，７２の配置位置を変更することができる。これにより、押えスライダ６３によりフィルム２６を押えるタイミングと、フラッパ６２によりフィルム２６を把持するタイミングとを調整することができる。

テンター装置３１から送り出されたフィルム２６は、乾燥室３３へ送られて、ローラ３４に巻きかかって搬送されながら乾燥される。さらに、冷却室３５でフィルム２６は室温程度まで冷却された後に、製品として巻取機３６で巻き取られる。なお、本発明のフィルムの延伸装置を実施するために用いられる溶液製膜設備は、図１に示したものに限定されるものではない。

次に、本実施形態の作用を説明する。ドープ１２は、ポンプ１４により濾過装置１５に送られて不純物が除去され、一定流量で流延ダイ２１に送られる。そして、回転ドラム２２上に流延ダイ２１からドープ１２を流延して流延ビード２３を形成する。流延ビード２３は、回転ドラム２２上でゲル化が進行してゲル膜２４となる。ゲル膜２４が回転ドラム２２の走行に伴って移動すると、さらにゲル化が進行して自己支持性を有するものになる。このゲル膜２４が剥取位置に達すると、剥取ローラ２５により回転ドラム２２から剥ぎ取られ、フィルム２６となる。剥ぎ取られたフィルム２６は、渡り部３０を経て、テンター装置３１へ送られる。

テンター装置３１に搬送されたフィルム２６は、搬送ローラ６７によりフィルム把持位置ＰＡに向けて搬送される。

クリップ４５は、テンター入口５６では入口部開放部材７１，７２により開放状態になっており、フィルム２６がクリップ４５内に入り込む。このとき、押えスライダ６３は、コイルバネ６６により上方に付勢され、開放位置に配置されている。そして、押えスライダ６３は、接触頭部６３ｄが入口部開放部材７１，７２のテーパ部７１ｄ，７２ｄに接触して、下方にスライドされる。押えスライダ６３が下方にスライドされ、接触頭部６３ｄが押え部７１ｅ，７２ｅに接触すると、フィルム２６の側縁部が、フィルム把持面６１ｃとフィルム押え面６３ｅとにより押えられる。

押えスライダ６３により側縁部が押えられたフィルム２６は、フィルム把持位置ＰＡに搬送される。フィルム把持位置ＰＡでは、フラッパ６２が開放位置から把持位置まで回転し、フラッパ６２によりフィルム２６が把持される。この際、図示しないねじりバネにより、フラッパ６２は閉位置になるように付勢される。押えスライダ６３は、フラッパ６２によりフィルム２６が把持された後に、入口部開放部材７１，７２から離れ、押え位置から開放位置に移動する。

クリップ４５は各無端チェーン４３，４４の回動により、レール４１，４２に沿って移動し、フィルム２６を延伸する。

延伸されたフィルム２６は、フィルム把持解除位置ＰＢで出口部開放部材７３，７４によりフラッパ６２の把持が開放され、テンター出口５７から乾燥室３３に搬送される。

乾燥室３３に搬送されたフィルム２６は、ローラ３４に巻きかかって搬送されながら乾燥される。さらに、冷却室３５でフィルム２６は室温程度まで冷却された後に、製品として巻取機３６で巻き取られる。

このように、先ず押えスライダ６３によりフィルム２６の側縁部を押え、このフィルム２６の側縁部を押えた状態でフラッパ６２によりフィルム２６を把持するから、フィルム２６の側縁部がカールしている場合でも、確実にフィルム２６を把持することができ、噛み込み不良やフィルム２６の破断が発生することがない。さらに、フラッパ把持付勢手段としてのねじりバネにより、フラッパ６２は把持位置になるように付勢されており、このバネ付勢によって、フラッパ６２を把持位置に確実且つ迅速にセットすることができる。

なお、上記実施形態では、第１把持部である押えスライダ６３でフィルム２６を押えてから、第２把持部であるフラッパ６２でフィルム２６を把持したが、押えスライダ６３による押えとフラッパ６２による把持とを同時に行ってもよい。

また、テンター装置３１におけるフィルム２６の搬送速度を、回転ドラム２２の回転速度を基準としたとき、１００％以上１５０％以下とすることが好ましい。これにより、フィルム２６を渡り部３０で搬送方向に適度に延伸することができる。

さらに、本発明は、フィルム２６として１２００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の幅を製造するときに特に有効であるが、２０００ｍｍより大きい場合でも効果がある。厚みは１５μｍ以上１００μｍ以下の薄いフィルム製造の場合に特に効果が大きい。

また、テンター装置３１での延伸時には、フィルム２６の溶液揮発分を３Ｗｔ％以上３００Ｗｔ％以下とすることが好ましく、テンター装置３１では、４０℃以上１４０℃以下の温度履歴を与えながらフィルム２６を延伸することが好ましい。

本発明において製造することができるフィルムとしては、セルロースアシレートフィルムが好ましく、中でも、セルローストリアセテートフィルムとするときがもっとも大きな効果が得られるが、これに限定されるものではない。つまり、フィルムの主成分となるポリマーあるいはその前駆体が溶媒を用いることによりドープとなることができるものであればよい。例えば、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、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等の各種ポリエステル、ポリエチレン等の各種ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等を挙げることができる。なお、ポリイミドの場合には、その前駆体であるポリアミック酸の溶液を流延して、これを加熱乾燥することにより溶媒を除去し、架橋させてポリイミドのフィルムとする。セルローストリアセテートの場合には、その原料が綿花リンタのものと木材パルプのものがあり、いずれか一方を単独で使用してもよいし、また、両者を混合したものでもよい。

以上説明した本発明の溶液製膜方法では、フィルム２６を単層構造とする場合のみならず、共流延方式や逐次流延方式を用いた積層構造とする場合に対しても有効である。図１０と図１１とにそれぞれ方式の異なる共流延方式の実施形態を示し、図１２に逐次流延方式の実施形態を示す。なお、図１に示す実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を簡略化する。また、図１０〜図１２においては、回転ドラム２２を簡略的に直線形状で図示している。

図１０に共流延方式を説明するための要部断面図を示す。複数のマニホールド８０，８１，８２を有するマルチマニホールド流延ダイ８３のそれぞれのマニホールド８０〜８２にドープ８４，８５，８６を供給する。なお、供給用配管の図示は省略している。その後に、合流部８７でドープ８４〜８６を合流させて、回転ドラム２２上にドープ８４〜８６を流延して流延膜８８を形成した後に乾燥してフィルム２６を得る。

図１１を用いて共流延方式の他の実施形態について説明する。流延ダイ９０の上流側にフィードブロック９１を取り付ける。フィードブロック９１に接続している配管９１ａ，９１ｂ，９１ｃに給液装置（図示せず）からドープ９２，９３，９４を送液してフィードブロック９１内で合流させた後に流延ダイ９０から回転ドラム２２上に流延する。回転ドラム２２上に形成された流延膜９５を乾燥してフィルム２６を得る。

図１２を用いて逐次流延方式について説明する。３基の流延ダイ１００，１０１，１０２が回転ドラム２２上に配置されている。各流延ダイ１００〜１０２には、それぞれドープ１０３，１０４，１０５が給液装置（図示せず）から送液される。それらドープ１０３〜１０５を逐次的に回転ドラム２２上に流延して流延膜１０６を形成した後に、乾燥してフィルム２６を得る。

製膜されたフィルム２６は、偏光板保護膜などの光学用フィルムとして用いることができる。この偏光板保護膜をポリビニルアルコールなどから形成された偏光膜の両面に貼付することで偏光板を形成することができる。さらに、フィルム２６上に光学補償シートを貼付した光学補償フィルム、防眩層をフィルム２６上に形成した反射防止膜などの光機能性膜として用いることもできる。これら製品からは、液晶表示装置の一部である液晶表示板を構成すると、フィルム２６の面状が優れているため、光学特性に優れた液晶表示装置を製造できる。

なお、本発明方法の上記特徴部分以外の製造方法については、特願２００３−３１９６７３号のセルロースアシレートフイルム及び溶液製膜方法、特願２００３−３１９８１１号のセルロースアシレートフイルム及びその溶液製膜方法並びにフイルム製品に詳しく記載されており、これらの明細書に記載された製法を本発明の特徴部分以外に適用してもよい。

図１３〜図１９に他の実施形態を示す。上記実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を簡略化する。テンター装置１１１は、延伸開始位置ＰＣでフィルム２６の横方向への延伸を開始し、この延伸開始位置ＰＣのフィルム搬送方向Ａ１の上流側であるフラッパ把持位置ＰＤには、左レール４１に近接する位置と右レール４２に近接する位置とにフラッパ把持部材としてのクリップクローザ１１２がそれぞれ配設されている。クリップクローザ１１２は、フラッパ６２の係合頭部６２ａを案内するテーパ部１１２ａと、フラッパ６２によるフィルム２６の把持を開始させる把持部１１２ｂとから構成され、クリップ移動方向Ａ２に移動可能に設けられている。入口部開放部材７１，７２は、原動スプロケット５１，５２の形状に沿って略円形状に形成されている。

クリップ１１５は、第１把持部としての押えレバー１１６を備える。押えレバー１１６は、フラッパ６２を挟むように両側に２個設けられている。押えレバー１１６は、取付軸６１ａによりクリップ本体６１に回動自在に取り付けられている。押えレバー１１６は、自重によりフィルム２６を押える押え位置と、接触頭部１１６ａが入口部開放部材７１，７２のテーパ部７１ａ，７２ａ及び開放部７１ｂ，７２ｂに接触して回転し、フィルム２６の押えを開放する開放位置との間で変位する。これにより、この実施形態では、入口部開放部材７１，７２は、係合部材として機能する。フラッパ６２には、バネ凸部６２ｃが形成されており、クリップ本体６１には、バネ当接部１１７が形成されている。フラッパ付勢手段としてのコイルバネ１１８を、バネ当接部１１７に形成されたバネ凸部１２７ａとフラッパ６２のバネ凸部６２ｃとの間に取り付けると、フラッパ６２はコイルバネ１１８の付勢力により、フラッパ下面６２ｂがフィルム把持面６１ｃから離れる方向（開放位置）に付勢される（図１４及び図１５参照）。

図１４は押えレバー１１６によるフィルム２６側縁部の押え開始直前の状態を、図１５は押え直後の状態をそれぞれ示している。また、図１４び図１５はフラッパ６２によるフィルム２６の把持開始直前の状態を、図１６は把持直後の状態をそれぞれ示している。なお、図１４〜図１６においては、無端チェーン４３に取り付けられたクリップ１１５（図中左側）では押えレバー１１６を図示し、無端チェーン４４に取り付けられたクリップ１１５（図中右側）ではフラッパ６２を図示している。

図１８は、入口部開放部材７１を簡略的に直線形状にした斜視図であり、テンター入口５６では、フラッパ６２は開放位置に位置されており、押えレバー１１６は、入口部開放部材７１，７２により開放位置に回転され、フィルム２６がクリップ１１５内に入り込む。押えレバー１１６は、フィルム押え位置ＰＥで入口部開放部材７１，７２から離れると、自重によりフィルム２６を押える押え位置に回転する。そして、フィルム２６の側縁部が、フィルム把持面６１ｃとフィルム押え面１１６ｂとにより押えられる。フラッパ６２は、入口部開放部材７１，７２から離れても、コイルバネ１１８の付勢力により開放位置に位置される。

図１９に示すように、押えレバー１１６により側縁部が押えられたフィルム２６は、フラッパ把持位置ＰＤに搬送される。フラッパ把持位置ＰＤでは、フラッパ６２の係合頭部６２ａがクリップクローザ１１２のテーパ部１１２ａに接触して案内され、係合頭部６２ａが把持部１１２ｂに接触して、フラッパ６２が把持位置まで回転する。フラッパ６２が把持位置まで回転すると、コイルバネ１１８の付勢力の向きがフラッパ６２を把持位置に付勢する方向に変わる（図１６参照）。これにより、フラッパ６２は、クリップクローザ１１２から離れても、コイルバネ１１８の付勢力により把持位置に付勢された状態となる。

このように、フィルム押え位置ＰＥからフラッパ把持位置ＰＤまでは、押えレバー１１６によりフィルム２６の側縁部を押え、フラッパ把持位置ＰＤでフラッパ６２によりフィルム２６を把持するから、フィルム２６が乾燥されていない軟膜状態の場合にも、フィルム２６の切断が発生することがない。また、クリップクローザ１１２を、クリップ移動方向Ａ２に移動可能に設けたから、フィルム２６の種類や各種条件に応じて、フィルム２６を把持する位置を変更することができる。

図１に示すような溶液製膜設備１０にて、図１０に示す共流延方式でドープを流延し、図１３〜図１９に示すクリップ１１５を有するテンター装置１１１を使用して、セルローストリアセテートフィルムを作製した。ドープは表１に示す配合で両表面をＢタイプ、コア層をＡタイプとなるように調製し、これを、テンター装置１１１により延伸され、巻取機３６により巻き取られる製品（セルローストリアセテートフィルム）としてのフィルム２６の厚みが４０μｍとなるように流延した。製膜速度は７０ｍ／ｍｉｎとし、回転ドラム２２の走行速度、つまり、剥ぎ取り速度は５８ｍ／ｍｉｎとし、フィルム２６の搬送方向延伸量は１．２倍とし、横延伸量は１．５倍とした。

渡り部３０を経たフィルム２６をテンター装置１１１で幅規制しながら乾燥させ、さらに乾燥室３３で乾燥させた後、冷却室３５で室温程度まで冷却させ、製品として巻取機３６に巻きとった。クリップ１１５によるフィルム２６把持状態、延伸後のフィルム２６切断の有無、後工程でのフィルム２６耳安定性を目視で評価するとともに、巻き取ったフィルム２６を、目視及びカメラによる検出により、側縁部の折れと、シワ等の発生について評価した。これらの結果については、表２に示す。表２において、クリップ１１５によるフィルム２６把持状態が良好なものを○とし、噛み込み不良等が発生したものを×とし、延伸後のフィルム２６切断が発生しなかったものを○とし、延伸後のフィルム２６切断が発生したものを×とし、後工程でのフィルム２６側縁部安定性で良好なものを○とし、安定性が悪いものを×とする。

本実施例の結果、得られたフィルム２６は、側縁部の折れもツレ、シワ等の発生も確認されず、良好な面状であり、表２に示すように、クリップ１１５によるフィルム２６把持状態は良好であり、延伸後のフィルム２６切断の発生も確認されず、後工程でのフィルム２６側縁部安定性も良好であった。

（比較例１）
（製膜方法）
図１に示す溶液製膜設備１０にて、押えレバー１１６のないテンター装置１１１により、セルローストリアセテートフィルムを作製した。その他の条件は実施例１と同様とした。

本比較例の結果、押えレバー１１６がなく、乾燥が不充分な軟膜状態のフィルム２６をフラッパ６２で把持することになるため、得られたフィルム２６は側縁部の破断が発生しており、表２に示すように、クリップ１１５によるフィルム２６把持状態は噛み込み不良が発生し、延伸後のフィルム２６切断の発生が確認され、後工程でのフィルム２６側縁部安定性も悪かった。

（比較例２）
（製膜方法）
図１に示す溶液製膜設備１０にて、コイルバネ１１８のないテンター装置１１１により、セルローストリアセテートフィルムを作製した。その他の条件は実施例１と同様とした。

本比較例の結果、コイルバネ１１８がないため、フラッパ６２によるフィルム２６の把持力が低くなり、表２に示すように、クリップ１１５によるフィルム２６把持状態は噛み込み不良が発生し、延伸後のフィルム２６切断の発生が確認され、後工程でのフィルム２６側縁部安定性も悪かった。

（比較例３）
（製膜方法）
図１に示す溶液製膜設備１０にて、押えレバー１１６のないテンター装置１１１により、製膜速度を４０ｍ／ｍｉｎとして、セルローストリアセテートフィルムを作製した。その他の条件は実施例１と同様とした。

本比較例の結果、製膜速度が、実施例１、比較例１及び比較例２に比べて遅いため、表２に示すように、クリップ１１５によるフィルム２６把持状態は良好であり、延伸後のフィルム２６切断の発生も確認されなかったが、押えレバー１１６がなく、フィルム２６の側縁部を押えないため、フィルム２６の側縁部のカールが大きくなり、後工程でのフィルム２６側縁部安定性が悪かった。

このように、本発明を実施した実施例１のみ、搬送故障はなく、得られたフィルム２６は 側縁部の折れもツレ、シワ等の発生も確認されず、良好な面状であり、クリップ４５によるフィルム２６把持状態、延伸後のフィルム２６切断の有無、後工程でのフィルム２６側縁部安定性の全てで良好な評価を得ることができた。

図１に示すような溶液製膜設備１０にて、図２〜図９に示すクリップ４５を有するテンター装置３１を使用して、実施例１と同様の条件でセルローストリアセテートフィルムを作製した場合にも、実施例１と同様の効果が得られた。

本発明の横延伸装置を実施した溶液製膜設備の概略図である。 本発明を実施したテンター装置の概略を示す平面図である。 押えスライダによるフィルム側縁部の把持開始直前の状態を示す側面図である。 押えスライダによるフィルム側縁部の把持後の状態を示す側面図である。 フラッパによるフィルムの把持後の状態を示す側面図である。 押えスライダによるフィルム側縁部の把持が開放された状態を示す側面図である。 テンター入口での入口部開放部材により開閉されるクリップの状態を示す斜視図である。 入口部開放部材を示す断面図である。 テンター出口での出口部開放部材により開放されるクリップの状態を示す斜視図である。 共流延方式の実施形態を示す要部断面図である 図１０とは方式の異なる共流延方式の実施形態を示す正面図である。 逐次流延方式の実施形態を示す要部断面図である。 フラッパ、押えレバー、コイルバネを有するクリップとクリップクローザとを有するテンター装置の概略を示す平面図である。 押えレバーによるフィルム側縁部の押え開始直前の状態を示す側面図である。 押えレバーによるフィルム側縁部の押え後の状態を示す側面図である。 フラッパによるフィルムの把持後の状態を示す側面図である。 フラッパと押えレバーとを示す側面図である。 テンター入口での入口部開放部材により開閉される押えレバーの状態を示す斜視図である。 クリップクローザにより開放位置から把持位置に変位されるフラッパの状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 溶液製膜設備
１２ ドープ
２１ 流延ダイ
２２ 回転ドラム２２
２６ フィルム
３０、１１１ テンター装置
４５、１１５ クリップ
６１ クリップ本体
６１ｃ フィルム把持面
６２ フラッパ
６２ａ 係合頭部
６２ｂ フラッパ下面
６３ 押えスライダ
７１，７２ 入口部開放部材
７３，７４ 出口部開放部材
８０ 位置調整部
１１２ クリップクローザ
１１６ 押えレバー
１１８ コイルバネ

Claims (14)

1. エンドレス部材に取り付けた複数のクリップによりポリマーフィルムの両側縁部を把持して搬送し、前記ポリマーフィルムをフィルム搬送方向に交差する方向に延伸するフィルムの延伸装置において、
   前記クリップは、前記ポリマーフィルムの側縁部を押える第１把持部と、前記第１把持部で押えた前記ポリマーフィルムの側縁部よりも内側の前記ポリマーフィルムの内側縁部を押えて把持する第２把持部とを備え、
   前記第２把持部は、前記ポリマーフィルムの内側縁部の一方の面に接触するクリップ本体と、このクリップ本体に取り付けられ、前記ポリマーフィルムの内側縁部の進入時に退避する退避位置と、前記クリップ本体に設けられたフィルム接触面との間で前記ポリマーフィルムの内側縁部を把持する把持位置との間で変位するフラッパとを備え、
   前記第１把持部は、前記クリップ本体に取り付けられ、前記クリップ本体への前記ポリマーフィルムの側縁部の進入時に退避する退避位置と、前記フラッパによる前記ポリマーフィルムの内側縁部の把持前に前記クリップ本体に設けられたフィルム接触面との間で前記ポリマーフィルムの側縁部のカールを押えるカール押え位置との間で変位するカール押え部材を備えることを特徴とするフィルムの延伸装置。
2. 前記クリップは、前記フラッパを把持位置に付勢するフラッパ把持付勢手段を備えることを特徴とする請求項１記載のフィルムの延伸装置。
3. 前記フラッパ及びカール押え部材に係合してこのフラッパ及びカール押え部材を退避位置と把持位置との間で個別に変位させる開閉部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載のフィルムの延伸装置。
4. 前記開閉部材は前記エンドレス部材の移動方向に位置調整が可能であることを特徴とする請求項３記載のフィルムの延伸装置。
5. 前記クリップは、前記フラッパが把持位置に位置したときに前記フラッパを把持位置に付勢し、前記フラッパが退避位置に位置したときに前記フラッパを退避位置に付勢するフラッパ付勢手段を備え、前記カール押え部材に係合してこのカール押え部材を退避位置と把持位置との間で変位させる係合部材と、前記フラッパに係合してこのフラッパを退避位置から把持位置へと変位させるフラッパ把持部材とを設けたことを特徴とする請求項１記載のフィルムの延伸装置。
6. 前記フラッパ把持部材は前記エンドレス部材の移動方向に位置調整が可能であることを特徴とする請求項５記載のフィルムの延伸装置。
7. 高分子溶液を支持体上に流延してポリマーフィルムとして剥ぎ取り、このポリマーフィルムの両側縁部を把持して搬送し、前記ポリマーフィルムをフィルム搬送方向に交差する方向に延伸する溶液製膜方法において、
   前記延伸の際に、請求項１ないし６いずれか一つ記載のフィルムの延伸装置を用いることを特徴とする溶液製膜方法。
8. 前記フィルム搬送方向に交差する方向はフィルム幅方向であって、前記支持体の搬送速度に対して前記エンドレス部材の搬送速度を１倍を超えて１．５倍以下の範囲にして、前記支持体から剥ぎ取った前記ポリマーフィルムを延伸装置の上流側で前記フィルム搬送方向に延伸することを特徴とする請求項７記載の溶液製膜方法。
9. 前記延伸では、ポリマーフィルムの溶液揮発分を３Ｗｔ％以上３００Ｗｔ％以下とし、延伸後のポリマーフィルムの幅を１０００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項７または８記載の溶液製膜方法。
10. 前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムであることを特徴とする請求項７ないし９いずれか一つ記載の溶液製膜方法。
11. 前記高分子溶液の各種添加剤が、Ｒｔｈ制御剤、ＵＶ剤、可塑剤、疎水化剤、マット剤等の微粒子のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項７ないし１０いずれか一つ記載の溶液製膜方法。
12. 前記高分子溶液として２種類以上を用い、共流延または逐次流延することを特徴とする請求項７ないし１１いずれか一つ記載の溶液製膜方法。
13. 前記共流延または逐次流延による多層フィルムを、その溶液揮発分を３Ｗｔ％以上３００Ｗｔ％以下の範囲で、少なくとも送り方向または幅方向に１倍を超えて３倍以下の範囲で延伸することを特徴とする請求項１２記載の溶液製膜方法。
14. 前記多層フィルムを４０℃以上１４０℃以下の温度履歴を与えながら延伸することを特徴とする請求項１２記載の溶液製膜方法。

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