JP4504650B2 - 溶液製膜方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶液製膜方法に関する。

フイルムを製造する方法としては、従来から溶融押出方法と溶液製膜方法とが知られている。例えば、セルローストリアセテートフイルムは、一般的に溶液製膜方法により製造されている。溶液製膜方法は、溶融押出方法などの他の製造方法と比較して、光学的性質（光学等方性）や物性、厚み均一性に優れ、また異物も少ないフイルムを製造することができる。ポリマーにセルロースアシレート、特にセルローストリアセテート（以下、ＴＡＣと称する）を用いて製膜されたフイルムは、写真フイルムのベースフイルム、偏光板保護フイルム、位相差フイルム、透明導電性フイルム、防眩性反射防止フイルムなどのオプト・エレクトロニクス製品の用途として利用されている。

図１３に従来の溶液製膜方法を実施するために用いられている製膜設備（以下、フイルム製膜ラインと称する）１５０を示して説明する。ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液（以下、ドープと称する）１５１をミキシングタンク１５２からポンプ１５３により濾過装置１５４に送液し、不純物を除去した後に、流延ダイ１５５より支持体（例えば、流延ベルトや回転ドラムなどが挙げられる）１５６上に流延して、流延膜（以下、ゲル膜とも称する）１５７を形成する。乾燥して自己支持性を有した後に剥取ローラ１５８で支持しながら支持体１５６より剥ぎ取って軟膜（以下、多量の溶媒を含んでいるフイルムを軟膜と称する場合もある）１５９を得る。

軟膜１５９には溶媒が多量に含まれており、軟膜１５９を乾燥して溶媒を揮発させる必要がある。そこで溶液製膜方法では、製膜されたフイルムの製品となるフイルム中央部に無接触で搬送乾燥が可能なテンタ乾燥機１６０で剥取後の軟膜１５９を乾燥することを通常行う。剥取ローラ１５８からテンタ乾燥機１６０までの間（渡り部と称する）１６１では、多数の渡りローラ１６２で軟膜１５９を搬送する。テンタ乾燥機１６０で乾燥された軟膜１５９はフイルム１６３として送り出され、乾燥室１６４、冷却室１６５を通り巻取機１６６で巻き取られる。しかしながら、溶媒が揮発する際に軟膜１５９の各部分からの揮発速度が異なるため、カールと呼ばれる軟膜の縁が湾曲する現象が生じる場合があった。また、テンタ乾燥機１６０は軟膜１５９の縁を挟持して搬送するために、軟膜１５９の縁にカール（以下、耳部カールとも称する）が発生していると、テンタ乾燥機入口側１６０ａでの噛み込み不良の原因となり、フイルムの連続製膜の際に問題が生じていた。特にフイルム厚みが薄くなるほど、カールが発生しやすくなり、この耳部カールが大きくなると、軟膜（フイルム）１５９の搬送不能に陥る場合があった。

そこで、支持体からの剥取位置からテンタ乾燥機に搬送されるまでの間（以下、渡り部と称する）にカール矯正装置を設置する方法（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）や、渡り部にカールの発生を抑制し、フイルムと無接触の搬送ゾーンを設けたりする方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１１−０９０９４４号公報 特開２００１−２７７２６７号公報

しかしながら、フイルム厚みが薄くなることにより、支持体から剥ぎ取った軟膜に大きなカールが発生し、搬送の不安定化が生じていた。

本発明は、フイルム厚みが薄くても、渡り部の搬送を安定化し、カールが発生することを抑制し、テンタ乾燥機に挿入される際の噛込不良を防止した溶液製膜方法を提供することを目的とする。

本発明者は、渡り部の軟膜（溶媒を多量に含んでいるフイルムを意味している。）両面に対し、ガイド板を設け、ガイド板と軟膜とが接触しないように浮上風を与えることで、装置の大型化を図ることなく、カールの発生を抑制できることを見出した。また、ガイド板の前記軟膜に対している面（表面）には、溝や凹凸の加工を施したり、フッ素を素材としてコーティングを施したりすることにより表面エネルギーを下げることにより、軟膜がガイド板表面に接触しても、付着することが抑制されて搬送不良の低減を図ることも可能であることも見出した。さらに、ガイド板をテンタ乾燥機のフイルム噛込部の直前まで配置することにより、渡り部における軟膜の搬送不良を更に低減できることをも見出した。

本発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを支持体に流延し、前記支持体と接触する支持体接触面及びこの支持体接触面の反対側にある支持体接触反対面を有する軟膜を前記支持体上に形成し、この軟膜を剥ぎ取り、テンタ乾燥機に搬送してフイルムを製膜する溶液製膜方法において、前記支持体から前記軟膜を剥ぎ取った後、前記軟膜の両縁の前記支持体接触面側及び前記支持体接触反対面側に設けられたガイド部を用いて、前記軟膜の前記支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、前記ガイド部と前記支持体接触反対面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送し、前記第１の風が吹き付けられる前記支持体接触反対面は下方を向いており、前記第１の風は、前記軟膜よりも下方から前記前記支持体接触反対面に向かって流れる浮上風であることを特徴とする。

また、本発明は、ポリマーと溶媒とを含むドープを支持体に流延し、前記支持体と接触する支持体接触面及びこの支持体接触面の反対側にある支持体接触反対面を有する軟膜を前記支持体上に形成し、この軟膜を剥ぎ取り、テンタ乾燥機に搬送してフイルムを製膜する溶液製膜方法において、前記支持体から前記軟膜を剥ぎ取った後、前記軟膜の両縁の前記支持体接触面側及び前記支持体接触反対面側に設けられ、先端が前記テンタ乾燥機の内部まで伸びるように形成されたガイド部を用いて、前記支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、前記ガイド部と前記支持体接触反対面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送し、前記第１の風が吹き付けられる前記支持体接触反対面は下方を向いており、前記第１の風は、前記軟膜よりも下方から前記前記支持体接触反対面に向かって流れる浮上風であることを特徴とする。

前記第１の風の第１吹き出し口を前記ガイド部に設け、前記第１吹き出し口での前記第１の風の温度を２０℃以下とすることが好ましい。また、前記第１の風の前記軟膜に対する吹き付け角度α１が５°以上８５°以下の範囲であることが好ましい。更に、前記第１の風の第１吹き出し口を前記ガイド部に設け、前記第１吹き出し口の上縁部と下縁部との鉛直方向での段差β１が、−１０ｍｍ≦β１≦１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

前記ガイド部を用いて前記支持体接触面に第２の風を吹き付け、前記ガイド部と前記支持体接触面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送することが好ましい。また、前記第２の風の前記軟膜に対する吹き付け角度α２が５°以上８５°以下の範囲であることが好ましい。更に、前記第２の風の第２吹き出し口を前記ガイド部に設け、前記第２吹き出し口の上縁部と下縁部との鉛直方向での段差β２が、−１０ｍｍ≦β２≦１０ｍｍの範囲であることが好ましい。加えて、前記第１の風及び前記第２の風は、前記軟膜の搬送方向上流側から下流側への方向と、前記軟膜の中央部から前記軟膜側縁部側への方向との間のいずれかの方向へ向けられていることが好ましい。

前記ガイド部の前記軟膜側の面の純水との接触角が、４５°以上のものを用いることが好ましい。また、前記ガイド部の前記軟膜面側の面に、フッ素を含む素材をコーティングしたものを用いることが好ましい。更に、前記ガイド部の前記軟膜面側の面に、前記軟膜搬送方向と前記軟膜の縁から前記軟膜が延伸される方向を正とした方向との成す角が０°〜４５°の溝を設けることが好ましい。

前記ガイド部の前記軟膜面側の面の表面粗さ（Ｒａ）が、５０μｍ≦Ｒａ≦５００μｍのものを用いることが好ましい。また、前記軟膜の両面側に設けられた前記ガイド部の間隔Ｌ１を１ｍｍ≦Ｌ１≦２０ｍｍの範囲のものを用いることが好ましい。更に、前記ポリマーにセルロースアシレートを用いることが好ましい。

本発明の第１の溶液製膜方法によれば、支持体から軟膜を剥ぎ取った後、軟膜の縁の支持体接触面側及び支持体接触反対面側に設けられたガイド部を用いて、軟膜の支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、ガイド部と支持体接触反対面とが非接触の状態で軟膜を搬送するから、渡り部における軟膜の搬送を安定して行うことができる。

本発明の第２の溶液製膜方法によれば、支持体から軟膜を剥ぎ取った後、軟膜の縁の支持体接触面側及び支持体接触反対面側に設けられ、先端がテンタ乾燥機の内部まで伸びるように形成されたガイド部を用いて、支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、ガイド部と支持体接触反対面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送するから、渡り部における軟膜の搬送を安定化でき、またテンタ乾燥機に軟膜を挿入する際の噛込不良を防止できる。また、前記ガイド部が、前記テンタ乾燥機の噛み込み部の拡縮と連動して拡縮し、前記テンタ乾燥機の挟持手段と干渉しないものを用いるから、製膜するフイルムの幅の変更に容易に対応できる。

本発明の第１及び第２の溶液製膜方法を行う際に、前記ガイド部で前記軟膜の前記支持体接触面に第２の風を吹き付け、前記ガイド部と前記軟膜とを非接触で搬送すると、軟膜の搬送高さが一定になり、より搬送の安定化を図ることができる。また、軟膜の耳端部のカールの発生を抑制することができ、またカールが発生した際に、カールの矯正を渡り部を搬送している間に行うことができる。

本発明の溶液製膜方法を行う際に、前記ガイド部の前記軟膜側の面に
１）純水との接触角が、４５°以上のものを用いる。
２）フッ素を含む素材をコーティングしたものを用いる。
３）前記軟膜搬送方向と前記軟膜の縁から前記軟膜が延伸される方向を正とした方向との成す角が０°〜４５°の溝を設ける。
４）前記ガイド部の前記軟膜面側の面の表面粗さ（Ｒａ）が、５０μｍ≦Ｒａ≦５００μｍのものを用いる。
少なくとも上記１）〜４）の処理を行ったガイド板を用いることで、軟膜の付着を抑制することができる。

本発明の溶液製膜方法を行う際に、前記ガイド部の軟膜挿入部に前記軟膜を浮上させる浮上風や、前記軟膜の上面から風を吹き付けて搬送高さを所望の位置にする調整風を送風することで、前記軟膜が前記ガイド部に挿入される際に、ガイド部の縁に接触する事故を防止できる。

本発明の溶液製膜方法を行う際に、前記ポリマーにセルロースアシレートを用いると、偏光板保護フイルムや光学フイルムに適したフイルムを製膜することが可能となる。また、渡り部における軟膜の搬送が安定するので、乾燥後のフイルムの厚みが薄い、いわゆる薄手のフイルム製膜に用いることが可能となる。特に１５μｍ〜１２５μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは２５μｍ〜１０５μｍの範囲であり、最も好ましくは３５μｍ〜８５μｍのフイルムの製膜に適用することである。

［溶媒］
本発明の溶液製膜方法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、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，メタノール，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、これらの溶媒を複数混合させた溶媒（以下、混合溶媒を称する）からドープを調製し、そのドープからフイルムを製膜することもできる。なお、本発明においてジクロロメタンを主溶媒とした混合溶媒をジクロロメタン系溶媒と称し、酢酸メチルを主溶媒とした混合溶媒を酢酸メチル系溶媒と称する。

［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。例えば、セルロースアシレート，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−ナフタレートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、ポリマーとして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）を用いることが好ましい。また、ＴＡＣを用いる場合には、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、それらを単独で用いたＴＡＣであっても良いし、それらを混合したＴＡＣを用いても良い。

［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、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾールなど），二酸化ケイ素などのマット剤，増粘剤，オイルゲル化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。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することも可能である。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。

［ドープの調製］
前述した固形分（ポリマー及び添加剤）を前述した溶媒（混合溶媒であっても良い）に仕込んだ後に、公知のいずれかの溶解方法により溶解させドープを調製する。このドープは濾過により異物を除去する事が一般的である。濾過には濾紙，濾布，不織布，金属メッシュ，焼結金属，多孔板などの公知の各種濾材を用いることが可能である。濾過することにより、ドープ中の異物，未溶解物を除去することができ、製品フイルム中の異物による欠陥を軽減することができる。

また、一度調製したドープを加熱して、さらに溶解度の向上を図ることもできる。加熱には静置したタンク内で撹拌しながら加熱する方法、多管式、静止型混合器付きジャケット配管等の各種熱交換器を用いてドープを移送しながら加熱する方法などもある。また、加熱工程の後に冷却工程を実施することもできる。また、装置の内部を加圧することにより、ドープの沸点以上の温度に加熱することも可能である。これらの処理を行うことにより、微小の未溶解物を完全に溶解することができ、濾過の負荷軽減、フイルム中の異物の減少をはかることができる。

本発明において、ドープの固形分の重量百分率（ドープ固形分濃度）は、１５重量％〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１８重量％〜２５重量％である。１５重量％未満であると、ドープの固形分濃度が低すぎるため、ドープから形成されるゲル膜が好ましいフイルム応力を有するまでに時間がかかる場合があり、コストの点から問題が生じる場合がある。また、固形分濃度が低すぎるとドープを流延した際に、ゲル膜が形成されない場合もある。また、３０重量％を超えると、ドープの粘度が高くなりすぎてビードのレベリング効果（平滑化）が発現しにくくなり、均一なフイルムの形成が困難な場合もある。

［溶液製膜方法］
図１は本発明に係る溶液製膜方法を実施するために用いられるフイルム製膜ライン１０の概略図を示している。ミキシングタンク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、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、一定の流量で流延ダイ１６に送られる。流延ダイ１６は、流延ベルト２０上に配置されている。流延ベルト２０は回転ローラ２１，２２が図示しない回転駆動装置により回転することに伴い無端走行する。流延ダイ１６からドープ１２を流延ベルト２０上に流延する。ドープ１２は、流延ベルト２０上でゲル膜２３となる。ゲル膜２３が自己支持性を有するようになった後に、剥取ローラ２４により支持されながらゲル膜２３を剥ぎ取って軟膜２５を得る。なお、支持体に流延ベルトを用いた形態について説明するが、本発明に用いられる支持体はそれに限定されるものでなく、例えば流延ドラム（回転ドラム）などを用いても良い。

剥ぎ取られた軟膜２５が、テンタ乾燥機３０に搬送するまでの間を本発明において渡り部３１と称し、その渡り部３１に設置されているガイド装置（以下、第１タイプガイド装置と称する場合もある）３２を図２に示して説明する。ガイド装置３２には、ガイド板３３，３４が軟膜の両縁２５ａ，２５ｂに備えられ、さらに送風機３５，３６が接続している。なお、図２では、ガイド装置３２とテンタ乾燥機３０とに備えられているそれぞれの上蓋を外した状態のものを図示している。

図３に図２のIII-III 線の断面図を示す。ガイド板３３は、軟膜２５の支持体接触面２５ｃに対向して配置している上部ガイド板本体３７と支持体接触反対面２５ｄと対向して配置している下部ガイド板本体３８とが備えられている。軟膜２５は、ガイド板本体３７，３８との間を搬送される。そして、軟膜２５と下部ガイド板本体３８の軟膜面側の面（以下、軟膜面と対向している面を表面と称する）３８ａとが接触しないように、配管３９が下部ガイド板本体３８に取り付けられ、送風機３５から送風された浮上風（第１の風）４０を配管３９から下部ガイド板本体表面３８ａと軟膜の面２５ｄとの間に流すことにより、軟膜２５を無接触で搬送することが可能となる。また、浮上風４０の特性は特に限定されるものではないが、浮上風出口３９ａでの温度を２０℃以下にすると、軟膜２５からの急激な溶媒の揮発が抑制され、カール２５ｅの発生を抑制でき好ましい。なお、本発明において下部ガイド板本体表面３８ａと上部ガイド板本体表面３７ａとの間隔Ｌ１は特に限定されないが、１ｍｍ≦Ｌ１≦２０ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、軟膜２５は、搬送中の溶媒の揮発によりその縁２５ａ側にカール２５ｅが生じている場合がある。このとき、下部ガイド板本体表面３８ａと軟膜の面２５ｄとの間のみ浮上風４０を吹き付け、軟膜２５を浮上させるとカール２５ｅが上部ガイド板本体表面３７ａと接触するおそれがある。そこで、上部ガイド板本体３７にも配管４１を取り付け、軟膜２５の位置決めを行う調整風（第２の風）４２を支持体接触面２５ｃと上部ガイド板本体表面３７ａとの間に流すことにより、カール２５ｅの発生を抑制でき、また発生したカール２５ｅの矯正を行うこともでき、軟膜２５の搬送高さを一定に保持することが可能となり、渡り部３１における軟膜２５の搬送を安定して行うことができる。なお、調整風４２の送風は、浮上風４０を送風する送風機３５を用いてもよいし、図示しない他の送風機を用いてもよい。なお、本発明において軟膜２５のもう一方の縁２５ｂに取り付けられているガイド板３４及び送風機３６も同様の構成であることが好ましく、また説明は省略する。

浮上風４０の軟膜２５に対する吹き付け角度αは、特に限定されるものではない。しかしながら、軟膜２５の形態の変形や、搬送位置の位置ズレなどが生じないように５°以上８５°以下の範囲であることが好ましい。また、調整風４０の軟膜に対する吹き付け角度αも同様に５°以上８５°以下であることが好ましい。また、配管３９，４０が下部ガイド板本体３８、上部ガイド板本体３７に取り付けられ、それぞれの風４０，４２の吹き出し口が形成されている。吹き出し口の上縁部と下縁部との段差βは、いずれも−１０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。段差βが、−１０ｍｍよりも小さかったり、１０ｍｍよりも大きかったりする場合には、配管３９，４０の縁が軟膜２５に接触するおそれがあるからである。なお、段差βは、図３に示されているように下部ガイド板本体３８から上部ガイド板本体３７に向けて方向を正とする。

流延ベルト２０から剥取ローラ２４により支持されながら剥ぎ取られた軟膜２５は、前述したように渡り部３１に設けられたガイド装置３２により無接触でテンタ乾燥機３０に搬送される（図２参照）。テンタ乾燥機３０には、無端のチェーン４３，４４で接続された多数のテンタクリップ４５，４６が備えられている。テンタ乾燥機３０の噛込部３０ａから軟膜２５は、テンタクリップ４５，４６により縁２５ａ，２５ｂが挟持され搬送され乾燥する。なお、図２中のＸは、軟膜が延伸される方向の正方向を意味し、Ｙは軟膜の搬送方向を意味している。本発明は、無接触搬送が可能となるため、乾燥後のフイルムの厚みが薄い、いわゆる薄手のフイルム製膜に用いることが好ましい。乾燥後のフイルムの厚みは、特に限定されないが１５μｍ〜１２５μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは２５μｍ〜１０５μｍの範囲であり、最も好ましくは３５μｍ〜８５μｍのフイルムの製膜に適用することである。

図３に示したように本発明では、軟膜２５は、上部ガイド板本体表面３７ａと下部ガイド板本体表面３８ａとの間を搬送される。そのため、軟膜２５に凹凸があったり、波打っていたりした場合に、それら表面３７ａ，３８ａと接触し安定した搬送が行えない場合も生ずる。そこで、接触した際に、軟膜２５がそれら表面３７ａ，３８ａに付着しないように、表面３７ａ，３８ａに付着し難い加工を施しておくとより好ましい。また、浮上風４０，調整風４２を送風する配管３９，４１の軟膜２５に隣接する箇所も同様に付着し難い処理が施されたものを用いることが好ましい。それらについて図面を参照して説明する。

図４にガイド板本体６０の断面図を示した。ガイド板本体６０は基材６０ａとその基材６０ａにコーティングされたコーティング層６０ｂとから作製されていることが好ましい。基材６０ａは、ガイド板本体６０が耐久性を備えるようなＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＳ材＋ＨＣｒメッキ（ハードクロムメッキ）などから作製されている。また、コーティング層６０ｂは、軟膜２５（図３参照）が接触したときに、付着しにくいように表面張力が大きなものを選択することが好ましい。そのような例として、ポリパーフルオロエチレンのようにフッ素を含有している素材をコーティングすることが好ましい。また、ガイド板本体表面６０ｃ上に純水６１を滴下したときに、その接触角Ｄ１が４５°以上となるように形成されていることが好ましい。接触角Ｄ１が前述した範囲とするためには、図４に示したようにコーティング層６０ｂを設けても良いし、基材６０ｂにそのような特性をもつものを用いて、コーティング層を省略しても良い。なお、図４に示したガイド板本体６０は、図３に示したように上部ガイド板本体３７，下部ガイド板本体３８のいずれにも用いることができ、好ましくは両本体３７，３８に用いることである。また、ガイド板３４に備えられているガイド板本体（図示しない）にも、前述したガイド板本体６０（後述する他の実施形態のガイド板本体を含む）と同じ形態のものを用いることが好ましい。

図５（ａ）にさらに他の実施形態のガイド板本体６５の平面図を示す。ガイド板６５の表面６５ａには、溝６５ｂが形成されている。図２で説明したＸ方向と、Ｙ方向とから規定される溝の角度Ｄ２は、０°≦Ｄ２≦４５°であることが好ましい。溝６５ｂは、浮上風，調整風の流路にもなり、ガイド板本体表面６５ａと軟膜との付着を抑制することができる。溝６５ｂの作製方法は公知のいずれの方法を用いても良い。なお、溝の角度Ｄ２が４５°を超えると、付着した軟膜を延伸する力が増大して軟膜のツレシワの発生の原因となり、激しい場合にはガイド装置内に詰まり、連続運転が困難になる場合もある。なお、溝の断面形状は特に限定されないが、図５（ｂ）に示すガイド板本体６６の溝６６ａのように加工しやすいようにその断面が凹型であっても良いし、図５（ｃ）に示すガイド板本体６７の溝６７ａのようにその断面が円弧状であっても良い。なお、図５では、溝などを誇張して図示している。また、溝の幅Ｌ２は、特に限定されないが０．１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲が好ましく、深さｄは、ガイド板本体の表面の平均値に対して３０μｍ〜８００μｍの範囲であることが好ましい。

また、本発明では、ガイド板本体３７，３８の表面３７ａ，３８ａ（図３参照）の表面粗さＲａを５０μｍ≦Ｒａ≦５００μｍの範囲とし、若干の凹凸を持たせることが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。５０μｍ未満であると軟膜の付着を抑制する効果が発現しない場合がある。また、５００μｍを超えると、軟膜と接触した際に、軟膜が付着して搬送が不安定になり、軟膜にツレシワが発生したり、さらに付着が激しくなるとチギレが生じたりしてフイルムの連続製膜が困難になる場合もある。

以上説明したように、本発明の溶液製膜方法を用いることで、剥取ローラ２４からテンタ乾燥機３０までの渡り部３１における軟膜２５の搬送を安定的に行うことが可能となる（図２参照）。本発明においてテンタ乾燥機３０で２０℃〜２００℃の範囲で、０．２ｍｉｎ〜５ｍｉｎ乾燥させることが好ましいが、これら範囲に限定されるものではない。以下、乾燥した軟膜２５をフイルム７０と称する（図１参照）。フイルム７０は、テンタ乾燥機３０から送り出され、さらに乾燥室７１に送られることが好ましい。乾燥室７１では、多数のローラ７２に巻き掛かりながら搬送され乾燥される。本発明においては、乾燥室７１の温度を２０℃〜２００℃の範囲に調整し、５ｍｉｎ〜２５ｍｉｎの間乾燥させることが好ましいが、これら範囲に限定されるものではない。さらに、フイルム７０を冷却室７３に送り出し、冷却（室温程度までが好ましいが特に限定されない）した後に巻取機７４により巻き取ることが好ましい。なお、フイルム７０を巻き取る前に、耳切処理を行ったり、ナーリング付与を行ったりしても良い。

図６に本発明の溶液製膜方法に用いられる他の実施形態のフイルム製膜ライン８０を示して説明する。図７に渡り部８２の要部概略図を示し説明する。ガイド装置（以下、第２タイプガイド装置と称する場合もある）８３には、軟膜２５の両縁２５ａ，２５ｂにガイド板８４，８５が設けられ、それぞれに送風機８６，８７が接続され、送風機８６，８７から風が送風される。

ガイド装置８３の下流側先端部８３ａがテンタ乾燥機８１内となるように配置されている。軟膜２５は、渡り部８２ではガイド板８４，８５にその縁２５ａ，２５ｂの搬送位置（高さ）が略一定となり、その搬送位置を保持したままテンタ乾燥機８１の噛込部８１ａの上流側の直前まで無接触で搬送される。これにより、渡り部８２における軟膜２５の搬送をより安定して行うことができる。その後、テンタクリップ８８，８９に両縁２５ａ，２５ｂが挟持されて搬送される。以下、その形態を図８及び図９を用いて説明する。

図８に、VIII−VIII線の断面図を示す。テンタクリップ８８のクリップ８８ａは、ガイド板８４の開放部材９０により上側に持ち上げられる。なお、開放部材９０は図７では図示を省略しているが、テンタクリップ８８の搬送路の曲率部に設けられている。クリップ８８ａの下部８８ｂとテンタクリップ下部８８ｃとの間にガイド板８４の先端部８４ａ（図７参照）を挿入でき、ガイド板８４とクリップ８８ａとを干渉させないことが可能となる。また、テンタクリップ８８が開放部材９０より下流側に移動すると、クリップ８８ａが上側に持ち上げられていた構造から開放されてIX−IX線の断面を図示した図９のように軟膜２５の縁２５ａ側を挟持して搬送される。また、軟膜２５の他の縁２５ｂに取り付けられているガイド板８５、送風機８７も同様の構成であることが好ましく、説明は省略する。なお、本発明において開放部材９０の形態は図示したものに限定されるものではない。

製品に合わせてフイルムの幅を変更することが可能なように、ガイド装置８３，テンタ乾燥機８１には、それぞれにシフト機構９１，９２が取り付けられている（図７参照）ことが好ましい。そして、シフト機構９２により噛込部８１ａの幅を拡縮させると、それと連動してシフト機構９１によりガイド板８５の幅も拡縮させると、ガイド板８４，８５がテンタクリップ８８，８９と干渉しなくなる。本発明では、シフト機構の取り付け形態は図示したものに限定されるものではない。また、シフト機構９１，９２を省略することも可能である。

図１０に示すようにガイド板８５の上流側にパイプ９３，９４を取り付けて送風機８７と接続することが、軟膜２５がガイド板８５に接触することなく、挿入されるために好ましい。軟膜２５を下部ガイド板本体８５ｃに接触させないために、送風機８７からパイプ９４を介して浮上風９５を送風する。また、軟膜２５の高さが所望の位置となると共に上部ガイド板本体８５ｂと接触させないために送風機８７からパイプ９３を介して調整風９６を送風することがより好ましい。なお、ガイド板８４も同様にその入口側にパイプ９７を介して送風機８６を接続して送風を行うことで、入口での軟膜の接触事故を防止できる。

図１１に示すように他の実施形態のガイド板１００，１０１を用いることで、ガイド板本体と軟膜２５との間の浮上風，調整風が吹き付ける方向を調整することができる。浮上風，調整風の方向は、軟膜２５の搬送方向の風向き１０３ａから軟膜２５の中心部から軟膜側縁部への方向の風向き１０３ｂの間の方向であることが軟膜２５の搬送を安定化するために好ましい。なお、前述の説明においては、風（浮上風，調整風）の供給配管を所望の吹き出し方向に向けて風向きを調節しているが、本発明はそれらの形態に限定されるものではない。例えば、フィンなどのガイド板を設けて、これにより風向きを調節しても良い。

図１２に本発明の溶液製膜方法に用いられる更に他の実施形態のフイルム製膜ライン１３０の渡り部１３１及びその前後に設けられている装置の概略図を示して説明する。なお、図６のフイルム製膜ライン８０と同じ箇所については、同一の符号を付し、説明は省略する。ゲル膜２３が流延ベルト２０上で自己支持性を有するようになると、剥取ローラ２４により支持されながら軟膜２５として剥ぎ取られる。軟膜２５は、渡り部１３１に設けられた第１タイプガイド装置１３２、渡りローラ１３３，第１タイプガイド装置１３４，渡りローラ１３５により第２タイプガイド装置１３６まで搬送される。第２ガイド搬送装置１３６は、図７に示したようにテンタ乾燥機８１の噛込部８１ａの直前までガイド板が設けられており、搬送を安定にしている。図１２に示したようにテンタ乾燥機８１，乾燥室７１を支持体（図１２では流延ベルト２０を図示したが流延ドラムの場合も同様である）近傍に設置できず渡り部１３１が長くなる場合でも、ガイド板装置を用いることで、軟膜の搬送を安定して行うことが可能となる。すなわち、本発明では、軟膜２５の搬送を安定にするためガイド装置を用いているが、ガイド装置は軟膜を搬送すると共に前述したようにカールの発生を抑制でき、また発生したカールを矯正することも可能である。そのため、渡り部に渡りローラを用いても搬送を安定に行うことが可能である。なお、図１２では、第１タイプガイド装置１３２，１３４と渡りローラ１３３，１３５をそれぞれ２つ用いて、交互に配置したが本発明は、図示した形態に限定されず、渡り部１３１に渡りローラを用いないことも可能である。また、テンタ乾燥機８１の上流側には第２タイプガイド装置１３６を設けた例を図示したが、第１タイプガイド装置（図１及び図２参照）を用いることも可能である。

本発明の溶液製膜方法により製膜されたフイルム７０は偏光板保護膜などの光学用フイルム（光学フイルム）として用いることができる。この偏光板保護膜（偏光板保護フイルム）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、上記フイルムに光学補償シートを貼付した光学補償フイルム、防眩層をフイルム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、液晶表示装置の一部である液晶表示板を構成することも可能である。

以下、実施例１及び実施例２を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。始めに、実施例１として実験１ないし実験７について説明し、後に表１にまとめて示す。なお、説明は実験１で詳細に説明し、その他の実験については、条件が実験１と同じ箇所の説明は省略する。そして、実施例２として実験８ないし実験１４について説明し、後に表２にまとめて示す。なお、実施例２の説明で実験１と同じ箇所については説明を省略する。また、実験８で詳細に説明し、その他の実験については、実験８と同じ条件については、説明を省略する。

本発明に係る実施例１の実験１に用いられるドープＡは、ジクロロメタン（６４重量部）、メタノール（１６重量部）、ｎ−ブタノール（０．４重量部）からなるジクロロメタン系の混合溶媒を用いた。ポリマーには、木材パルプから合成された酢化度６２％のセルロースアセテート（２０重量部）を用いた。添加剤として可塑剤（ＴＰＰ：ＢＤＰ＝２：１）を２．２重量部用いて、さらに紫外線吸収剤である（２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン（０．４重量部）とマット剤であるシリカ（０．０５重量部）とを用いた。ドープ調製には、ジクロロメタンを主溶媒としたときの公知の方法により行った。得られたドープＡの固形分濃度は、２２重量％であった。

図６に示したフイルム製膜ライン８０を用いてフイルムの製膜を行った。流延ダイ１６にはコートハンガー型ダイを用いた。流延ベルト２０の温度が２０℃になるように温度調整を行った。また、製膜速度が６０ｍ／ｍｉｎとなるように回転ローラ２１，２２の回転駆動を制御した。流延ベルト２０上に３４℃のドープＡを製膜速度６０ｍ／ｍｉｎで流延し、ゲル膜２３を形成させた。流延は、乾燥後のフイルムの製品内平均膜厚Ｔ０が８０μｍ，かつ製品外耳端部平均膜厚Ｔ１が１２３μｍとなるように行った（以下、製膜条件１とする）。ゲル膜２３が自己支持性を有するようになった後に、剥取ローラ２４に支持されながらゲル膜２３を剥ぎ取り、軟膜２５を得た。

ガイド装置８３のガイド板８４，８５表面は、接触角Ｄ１が５０°、溝角度Ｄ２が０°になるように表面処理されたもの用いた。また、上部及び下部のガイド板本体にそれぞれパイプを取り付けた。なお、取り付け角度αは、いずれも４５°とし、段差βは０．５ｍｍ（絶対値）とした。そして、２０℃の風をそれぞれ５ｍ／ｓで送風した、また、軟膜挿入側にも風を送風した（図１１参照）。これにより軟膜２５は無接触でテンタ乾燥機８１の噛込部８１ａまで搬送される。軟膜２５の両縁２５ａ，２５ｂをテンタクリップ８８，８９で挟持しながら搬送する。１００℃に保持されたテンタ乾燥機８１内を１分間搬送することによりフイルム７０が得られた。

噛込部８１ａにおける軟膜２５の噛み込み安定性を目視で確認し、フイルム耳部のテンター噛み込み失敗がない（○）、連続搬送可能だが失敗が散発（△）、搬送できない（×）の３段階で評価を行った。また、噛込部８１ａにおける噛み込みブツ（フイルム粉）の発生状況も目視で確認し、噛み込みブツの発生が皆無（◎）、わずかに噛み込みブツが発生したが、製品範囲には影響しない（○）、噛み込みブツが発生し、製膜されたフイルムを製品として用いることは不可能であった（×）の３段階で評価を行った。なお、噛込部８１ａで噛み込みブツ（フイルム粉）が発生すると、それがフイルム表面に付着し、欠陥の原因となる。なお、実験１では噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生も皆無（◎）であり、連続して製膜することが可能であった。

さらにフイルム７０を１２０℃に保持されている乾燥室７１に送り、１０分間乾燥し、２５℃の冷却室７３で冷却した後に巻取機７４により巻き取った。得られたフイルム７０の面状には異常が無く、また連続して製膜を行うことが可能であった。

本発明に係る実験２では、乾燥後のフイルムの製品内平均膜厚Ｔ０が４０μｍ、かつ製品外耳端部平均膜厚Ｔ１が９８μｍとなるように製膜（以下、製膜条件２とする）した以外は実験１と同じ条件で行った。結果は、噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生が若干見られた（○）が、製品として使用できるフイルム７０を得ることが可能であった。

本発明に係る実験３ないし実験５では、実験３では浮上風温度を０℃、実験４では接触角Ｄ１を７０°、実験５では溝角度Ｄ２を２０°とした以外は実験２と同じ条件（製膜条件２）で実験を行った。結果は、実験３ないし実験５のいずれにおいても、噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生も皆無（◎）であった。これら各実験から製膜されたフイルムは良好な品質のものであった。

比較実験である実験６では、渡り部８２にガイド装置８３を設けず、公知の溶液製膜方法に用いられる駆動されたローラ（渡りローラとも称される）を３本設け、軟膜を渡りローラを用いてテンタ乾燥機８１へ送った。それ以外の条件は実験１と同じ方法（製膜条件１）でフイルムを製膜した。テンタ乾燥機８１で噛み込みを行うことは可能であったが、噛み込みの失敗が散発（△）し、そのたびにフイルム製膜ライン８０の運転を止めて調整を行う必要が生じた。また、噛み込みブツの発生も顕著に見られ（×）、製品として用いることが可能なフイルムを得ることができなかった。

比較実験である実験７でも実験６と同様にガイド装置８３を設けず、渡りローラを３本設け、軟膜を渡りローラを用いてテンタ乾燥機８１へ送った。それ以外の条件は実験２と同じ方法（製膜条件２）でフイルムを製膜した。テンタ乾燥機８１の噛み込みの失敗が連続し搬送できなかった（×）。また、噛み込みブツの発生も顕著に見られた（×）。

本発明に係る実施例２の実験８で用いられるドープＢは、酢酸メチル（６４重量部）、エタノール（１２重量部）、アセトン（４重量部）、ｎ−ブタノール（０．４重量部）からなる酢酸メチル系の混合溶媒を用いた。ポリマーには、木材パルプから合成された酢化度５９．６％のセルロースアセテート（２０重量部）を用いた。添加剤には、ドープＡと同じものを同じ条件で用いた。ドープ調製には、酢酸メチルを主溶媒としたときの公知の方法により行った。得られたドープＢの固形分濃度は、２２重量％であった。

実験８は、ドープＢを用いた以外は、実験１と同じ条件（製膜条件１）で図６に示したフイルム製膜ライン８０を用いてフイルムの製膜を行った。噛込部８１ａにおける噛み込み安定性を目視で確認したところ、噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生も皆無（◎）であり、連続して製膜することが可能であった。

本発明に係る実験９では、ドープＢを用いた以外は、実験２と同じ条件（製膜条件２）で製膜を行った。結果は、噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生が若干見られた（○）が良好なフイルム７０を得ることが可能であった。

本発明に係る実験１０ないし実験１２では、実験１０では浮上風温度を０℃、実験１１では接触角Ｄ１を７０°、実験１２では溝角度Ｄ２を２０°とした以外は実験９と同じ条件（製膜条件２）で実験を行った。結果は、実験１０ないし実験１２のいずれにおいても、噛込安定性に優れ（○）、噛み込みブツの発生も皆無（◎）であった。これら各実験から製膜されたフイルムは良好な品質のものであった。

比較実験である実験１３では、ドープＢを用いた以外は、実験６と同じ条件（製膜条件１）で行った。テンタ乾燥機８１の噛み込みを行うことが可能であったが、噛み込みの失敗が散発（△）し、そのたびにフイルム製膜ライン８０の運転を止めて調整を行う必要が生じた。また、噛み込みブツの発生も顕著に見られ（×）、製品として用いることが可能なフイルムを得ることができなかった。

比較実験である実験１４は、ドープＢを用いた以外は、実験７と同じ条件（製膜条件２）で行った。テンタ乾燥機８１の噛み込みの失敗が連続し搬送できなかった（×）。また、噛み込みブツの発生も顕著に見られた（×）。

本発明の溶液製膜方法に用いられるフイルム製膜ラインの概略図である。 図１に示したフイルム製膜ラインの要部概略平面図である。 図２の III−III 線の断面図である。 本発明の溶液製膜方法に用いられるガイド板の他の実施形態の断面図である。 本発明の溶液製膜方法に用いられるガイド板の他の実施形態の断面図である。 本発明の溶液製膜方法に用いられるフイルム製膜ラインの他の実施形態の概略図である。 図６に示したフイルム製膜ラインの要部概略平面図である。 図７のVIII−VIII線の断面図である。 図７のIX−IX線の断面図である。 図７のＸ−Ｘ線の断面図である。 本発明の溶液製膜方法に用いられるフイルム製膜ラインの更に他の実施形態の要部概略図である。 本発明の溶液製膜方法に用いられるフイルム製膜ラインの更に他の実施形態の要部概略図である。 従来の溶液製膜方法に用いられているフイルム製膜ラインの概略図である。

符号の説明

１０，８０，１３０ フイルム製膜ライン
２４ 剥取ローラ
２５ 軟膜
２５ａ，２５ｂ 縁
２５ｅ カール
３０，８１ テンタ乾燥機
３０ａ 噛込部
３１ 渡り部
３２，８３ ガイド装置
３３，３４ ガイド板
３５，３６ 送風機
４０ 浮上風
４２ 調整風
７０ フイルム
８８ テンタクリップ
９０ 開放部材
Ｌ１ 面間隔

Claims (16)

1. ポリマーと溶媒とを含むドープを支持体に流延し、前記支持体と接触する支持体接触面及びこの支持体接触面の反対側にある支持体接触反対面を有する軟膜を前記支持体上に形成し、この軟膜を剥ぎ取り、テンタ乾燥機に搬送してフイルムを製膜する溶液製膜方法において、
   前記支持体から前記軟膜を剥ぎ取った後、
   前記軟膜の両縁の前記支持体接触面側及び前記支持体接触反対面側に設けられたガイド部を用いて、前記軟膜の前記支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、前記ガイド部と前記支持体接触反対面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送し、
   前記第１の風が吹き付けられる前記支持体接触反対面は下方を向いており、前記第１の風は、前記軟膜よりも下方から前記前記支持体接触反対面に向かって流れる浮上風であることを特徴とする溶液製膜方法。
2. ポリマーと溶媒とを含むドープを支持体に流延し、前記支持体と接触する支持体接触面及びこの支持体接触面の反対側にある支持体接触反対面を有する軟膜を前記支持体上に形成し、この軟膜を剥ぎ取り、テンタ乾燥機に搬送してフイルムを製膜する溶液製膜方法において、
   前記支持体から前記軟膜を剥ぎ取った後、
   前記軟膜の両縁の前記支持体接触面側及び前記支持体接触反対面側に設けられ、先端が前記テンタ乾燥機の内部まで伸びるように形成されたガイド部を用いて、前記支持体接触反対面に第１の風を吹き付け、前記ガイド部と前記支持体接触反対面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送し、
   前記第１の風が吹き付けられる前記支持体接触反対面は下方を向いており、前記第１の風は、前記軟膜よりも下方から前記前記支持体接触反対面に向かって流れる浮上風であることを特徴とする溶液製膜方法。
3. 前記ガイド部が、前記テンタ乾燥機の噛み込み部の拡縮と連動して拡縮し、前記テンタ乾燥機の挟持手段と干渉しないものを用いることを特徴とする請求項２記載の溶液製膜方法。
4. 前記第１の風の第１吹き出し口を前記ガイド部に設け、
   前記第１吹き出し口での前記第１の風の温度を２０℃以下とすることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
5. 前記第１の風の前記軟膜に対する吹き付け角度α１が５°以上８５°以下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
6. 前記第１の風の第１吹き出し口を前記ガイド部に設け、
   前記第１吹き出し口の上縁部と下縁部との鉛直方向での段差β１が、−１０ｍｍ≦β１≦１０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
7. 前記ガイド部を用いて前記支持体接触面に第２の風を吹き付け、
   前記ガイド部と前記支持体接触面とが非接触の状態で前記軟膜を搬送することを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
8. 前記第２の風の前記軟膜に対する吹き付け角度α２が５°以上８５°以下の範囲であることを特徴とする請求項７記載の溶液製膜方法。
9. 前記第２の風の第２吹き出し口を前記ガイド部に設け、
   前記第２吹き出し口の上縁部と下縁部との鉛直方向での段差β２が、−１０ｍｍ≦β２≦１０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項７または８の溶液製膜方法。
10. 前記第１の風及び前記第２の風は、前記軟膜の搬送方向上流側から下流側への方向と、前記軟膜の中央部から前記軟膜側縁部側への方向との間のいずれかの方向へ向けられていることを特徴とする請求項７ないし９いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
11. 前記ガイド部の前記軟膜側の面の純水との接触角が、４５°以上のものを用いることを特徴とする請求項１ないし１０いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
12. 前記ガイド部の前記軟膜面側の面に、フッ素を含む素材をコーティングしたものを用いることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
13. 前記ガイド部の前記軟膜面側の面に、前記軟膜搬送方向と前記軟膜の縁から前記軟膜が延伸される方向を正とした方向との成す角が０°〜４５°の溝を設けることを特徴とする請求項１ないし１２いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
14. 前記ガイド部の前記軟膜面側の面の表面粗さ（Ｒａ）が、５０μｍ≦Ｒａ≦５００μｍのものを用いることを特徴とする請求項１ないし１３いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
15. 前記軟膜の両面側に設けられた前記ガイド部の間隔Ｌ１が１ｍｍ≦Ｌ１≦２０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし１４いずれか１つ記載の溶液製膜方法。
16. 前記ポリマーにセルロースアシレートを用いることを特徴とする請求項１ないし１５いずれか１つ記載の溶液製膜方法。

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