JP4759880B2 - セルロースエステルフィルムの製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶画像表示装置（ＬＣＤ）における偏光板の保護フィルムとして好適なセルロースエステルフィルムの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶画像表示装置は、低電圧かつ低消費電力でＩＣ回路への直結が可能であり、しかも薄型化が可能であるから、ワードプロセッサーやパーソナルコンピュータ等の表示装置として広く使用されている。そして、このような偏光板の保護フィルムとしては、トリアセチルセルロースのようなセルロースエステルフィルムが、その複屈折性が小さいことから適しており、よく用いられている。
【０００３】
ここで、従来のセルロースエステルフィルムは、例えば溶液流延製膜法により、つぎのようにして製造される。
【０００４】
まず、セルロースエステルフィルム原料の溶液（以下「ドープ」という）を調製し、ドープを、一般に支持体である鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルトまたは駆動回転ドラム上に、流延ダイから流延してドープ膜すなわちウェブを得、ウェブがエンドレスベルトの下面に至り、ほぼ一巡したところで、剥離ロールにより剥離し、さらに乾燥プロセスを経て製膜して、セルロースエステルフィルムとして巻取機のロールに巻き取っていた。
【０００５】
このようなセルロースエステルフィルムの製造において、セルロースエステルドープには、例えばセルロースエステルフィルムの用途である液晶画像表示装置の性能を向上させるために、紫外線吸収剤（ＵＶカット剤）、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤を添加することが行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そして従来は、セルロースエステルドープの主原料が同じで、紫外線吸収剤、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤の種類や配合量が異なる幾つかの種類のフィルム製品を効率的に生産するために、セルロースエステルフィルム主原料のドープ中に、フィルム製品の種類に応じた種々の添加剤を、フィルム製品の種別毎に添加することが行なわれており、このような機能性添加剤は、流延工程の直前に、インラインミキサーにより主原料ドープ中に添加されるが、主原料ドープとインライン添加剤との流量比が異なるため、インライン添加においては、広い範囲の流量比で、安定した混合が求められる。またインライン添加において、長時間の連続製膜作業を行うと、添加剤吐出ノズルの吐出口近辺に凝縮物が発生してしまうという問題があった。
【０００７】
また、例えばフィルム主原料のドープ中に、上記添加剤をいわゆるバッチ方式により添加して、主原料ドープと添加剤との混合物を長時間貯留すると、セルロースエステルフィルム製品の品質が低下するという問題があった。例えば滑剤として使用されるマット粒子の分散液は、主原料ドープ中にバッチ式で添加すると、混合後の貯留中に、ドープ中にマット粒子が凝集し、その後の送液工程でフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して、微小な異物故障を発生させたりするという問題があった。
【０００８】
本発明者は、上記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に備えられているインラインミキサーの始端部に、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルをできるだけ近づけることにより、上記の問題を解決し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、主原料ドープ流送管内において、インラインミキサーにより主原料ドープと主原料ドープと異なる組成の添加液とを、濃度ムラなく混合することができるとともに、例え滑剤としてのマット粒子の分散液であっても、凝縮物を生じることなく、主原料ドープ中に均一に混合することができて、送液工程のフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して微小な異物故障を発生させたりするようなことがなく、さらには、微小な異物によりセルロースエステルフィルムの品質を劣化させたりすることなく、性能の優れたＬＣＤ用保護フィルムとしてのセルロースエステルフィルムを、非常に効率良く製造することができる、セルロースエステルフィルムの製造装置を提供しようとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、溶液流延製膜法によりセルロースエステルフィルムを製造する装置であって、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、主原料ドープと異なる組成の添加液を混合するためのインラインミキサーが備えられ、主原料ドープ流送管に、添加液供給ノズルがインラインミキサーの上流側に位置するように接続され、かつ供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管の内径（Ｄ）の５倍以下となされていることを特徴としている。
【００１１】
上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、さらに、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、供給ノズル先端開口部の内径（ｄ）の５０倍以下、好ましくは１０倍以下となされている。
【００１２】
上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、インラインミキサーとしては、例えばスタチックミキサー（ノリタケ社製）、及びハイミキサー（東レエンジニアリング製）のような静的無攪拌型管内混合器、またはインペラを備えた動的攪拌型管内混合器を使用する。
【００１３】
なお、上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、添加液供給ノズルの先端開口部は、インラインミキサーの上流側において主原料ドープ流送管の中心軸部に配置されているのが、好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態を示すセルロースエステルフィルムの製造装置の模式的断面図であり、図２は、図１の（イ）部分のセルロースエステル主原料ドープの流送管の要部拡大断面図である。
【００１６】
図１を参照すると、本発明のセルロールエステルフィルムの製造装置は、溶液流延製膜法により膜厚２０〜２００μｍ、好ましくは２０〜８５μｍ、さらに好ましくは２０〜６０μｍのセルロースエステルフィルムを製造するものである。
【００１７】
まず、セルロースエステルフィルム主原料の溶液すなわちドープ(1) が、図示しない溶解釜で調製され、このドープ(1) が、ドープ導入管(3) から貯留槽(2) 内に導入されて、貯留槽(2) で一旦貯蔵され、ドープ(1) に含まれている泡が脱泡されたりして、最終調製が行われる。そして、このドープ(1) が、貯留槽(2) の底部に接続されたドープ流送管(4) より取り出される。このとき、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプ(5) を通して、加圧型流延ダイ(10)に送られる。
【００１８】
ところで、セルロースエステルドープの主原料が同じで、紫外線吸収剤（ＵＶカット剤）、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤の種類や配合量が異なる幾つかの種類のフィルム製品を効率的に生産するために、セルロースエステルフィルム主原料のドープ(1) 中に、フィルム製品の種類に応じた種々の添加剤を、フィルム製品の種別毎に添加する。このような機能性添加剤は、流延工程の直前に、インラインミキサー(6) により主原料ドープ(1) 中に添加されるが、主原料ドープ(1) とインライン添加液との流量比が異なるため、インライン添加においては、広い範囲の流量比で、安定した混合が求められる。
【００１９】
本発明においては、図２に詳しく示すように、定量ギヤポンプ(5) と流延ダイ(10)との間のセルロースエステル主原料ドープ流送管部分(4a)の内部に、紫外線吸収剤、滑剤、色素等の機能性添加剤の溶液または分散液（添加液という）を、混合するためのインラインミキサー（管内混合器）(6) が備えられ、該主原料ドープ流送管部分(4a)には、添加液供給ノズル(7) がインラインミキサー(6) の上流側に位置するように接続されている。また、供給ノズル(7) の先端開口部(7a)は、インラインミキサー(6) の上流側において主原料ドープ流送管(4) の管軸の中心部に配置されている。
【００２０】
そして本発明においては、特に、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間、換言すれば、ノズル(7) 出口／インラインミキサー(6) 入口間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）の５倍以下、好ましくは１倍以下となされている。
【００２１】
ここで、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）の５倍を超えて長い場合、添加液流量が小さい場合には、添加液の濃度ムラが発生し、添加液流量が多い場合には、主流の脈動が発生するが、上記の距離（Ｌ）を短くすることで、主原料ドープ(1) と添加液との流量比が、広い範囲で安定な添加となる。
【００２２】
上記セルロースエステルフィルム主原料ドープ／インライン添加液の流量比は、１０／１〜５００／１、好ましくは５０／１〜２００／１である。この流量比が１０／１未満であると、脈動が発生して製品の膜厚ムラや長手方向の添加剤濃度ムラが発生し、また、５００／１を超えると、製品中の幅手方向の添加剤濃度ムラが発生するからである。
【００２３】
また、凝集性粒子を含む添加液のインラインミキサー添加の場合、上記の距離（Ｌ）が長いと、ノズル(7) 出口付近で凝集物が発生し、フィルム製品上で異物により故障が生じてしまうが、上記の距離（Ｌ）を短くすると、異物による故障が発生しにくくなる。
【００２４】
また、上記インラインミキサー(6) の上流側に位置するように主原料ドープ流送管部分(4a)に接続された添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間の距離（Ｌ）が、供給ノズル先端開口部(6a)の内径（ｄ）の５０倍以下、好ましくは１０倍以下となされている。
【００２５】
なお、インラインミキサー(6) が設けられている主原料ドープ流送管部分(4a)の内径（Ｄ）は、製造するセルロースエステルフィルム(F) の最終的な幅や長さにも関連するが、通常、５０〜３００ｍｍ程度である。また、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(6a)の内径（ｄ）は、添加液の流量にも関連するが、通常、１０〜５０ｍｍ程度である。
【００２６】
上記のインラインミキサー(6) としては、例えばスタチックミキサー（ノリタケ社製）、及びハイミキサー（東レエンジニアリング製）のような静的無攪拌型管内混合器、またはインペラを備えた動的攪拌型管内混合器を使用するのが、好ましい。
【００２７】
つぎに、セルロースエステルフィルムの主原料としてのセルロースエステルは、リンターパルプ、ウッドパルプ及びケナフパルプの群から選ばれたセルロースを用い、セルロースに無水酢酸、無水プロピオン酸または無水酪酸を常法により反応して得られるものであり、なかでもセルロースの水酸基に対する全アシル基の置換度が２．５〜３．０の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、セルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロピオネートブチレートが好ましい。上記セルロースエステルのアセチル基の置換度は、少なくとも１．５であることが好ましい。セルロースエステルのアシル基の置換度の測定方法としては、ＡＳＴＭのＤ−８１７−９１に準じて実施することができる。セルロースエステルの分子量は、数平均分子量として７０，０００〜３００，０００、とくに８０，０００〜２００，０００が、フィルムに成形した場合の機械的強度上好ましい。通常、セルロースエステルは反応後の水洗等処理後においてフレーク状となり、その形状で使用されるが、粒径を０．０５〜２．０ｍｍの粒状とすることにより溶解性を早めることができる。
【００２８】
セルロースエステルフィルム中に、リン酸エステル、フタル酸エステル、グリコール酸エステル系などの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤及びマット剤などを含有させることにより、セルロースエステルフィルムに起因する液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。
【００２９】
リン酸エステル系可塑剤としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート及びトリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系としては、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート及びジ−２−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系としては、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート及びブチルフタリルブチルグリコレート等を挙げることができる。必要に応じて上記のうち２種類以上の可塑剤を併用して用いてもよい。可塑剤をセルロースエステルに用いる場合、リン酸エステル系の可塑剤の使用比率は、５０％以下がセルロースエステルフィルムの加水分解を引き起こしにくくかつ耐久性に優れるので好ましい。また、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤だけを使用することがとくに好ましい。可塑剤のセルロースエステルに対する添加量としては、０．５〜３０％、とくに２〜１５％が好ましい。
【００３０】
ここで、ドープの調製方法について述べる。セルロースエステルに対する良溶媒を主とする有機溶媒に溶解釜中でフレーク状のセルロースエステルを攪拌しながら溶解してドープを形成する。溶解方法としては、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、冷却溶解法で行う方法、並びに高圧で行う方法等がある。溶解後ドープを濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に送る。ドープ中のセルロースエステルの濃度は１０〜３５％程度であり、好ましくは１５〜２５％である。有用なポリマーをドープ中に含有させるには、予め有機溶媒に該ポリマーを溶解してから添加してもよいし、ドープに直接添加してもよい。この場合、ポリマーがドープ中で白濁したり、相分離したりしないように添加する。
【００３１】
セルロースエステルに対する良溶媒としての有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、アセトン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチル、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、塩化メチレン及びブロモプロパン等を挙げることができる。なかでも酢酸メチル、アセトンまたは塩化メチレンが好ましいが、最近の環境問題から非塩素系の有機溶媒の方が好ましい。また、有機溶媒に、メタノール、エタノール及びブタノール等の低級アルコールを併用すると、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上したり、ドープ粘度が低減できるので好ましく、なかでも沸点が低く、毒性の少ないエタノールがとくに好ましい。
【００３２】
ドープに使用する有機溶媒は、セルロースエステルの良溶剤と貧溶剤を混合して使用することが生産効率の点で好ましく、良溶剤と貧溶剤の混合比率の好ましい範囲は、良溶剤が７０〜９８％であり、貧溶剤が２〜３０％である。良溶剤とは、使用するセルロースエステルを単独で溶解するものをいい、貧溶剤とは、単独では溶解しないものをいう。ドープに使用する貧溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン、アセトン及びシクロヘキサノン等を挙げることができる。有用なポリマーに対する有機溶媒としては、セルロースエステルの良溶媒が選定される。
【００３３】
前記のように低分子可塑剤を使用する場合には、通常の添加方法で行うことができるが、ドープ中に直接添加してもよく、予め有機溶媒に溶解してからドープ中に注ぎ入れてもよい。
【００３４】
セルロースエステルフィルム中に、紫外線吸収剤、酸化防止剤及びマット剤などを含有させることにより、このセルロースエステルフィルムを用いた液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止上波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れかつ良好な液晶表示性の点より波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましい。とくに、波長３７０ｎｍでの透過率が１０％以下である必要があり、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。上記紫外線吸収剤の具体例としては、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、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物及びニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。ベンゾトリアゾール系の好ましい市販の紫外線吸収剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のチヌビン１０９、チヌビン１７１、チヌビン３２６、チヌビン３２７、チヌビン３２８等がある。紫外線吸収剤は２種以上用いてもよい。
【００３５】
紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコール、メチレンクロライド、酢酸メチル及びジオキソランなどの有機溶媒に紫外線吸収剤を溶解してから添加する。紫外線吸収剤の使用量は、セルロースエステルに対し０．５〜２０％で添加することができ、０．６〜５．０％が好ましく、０．６〜２．０％がとくに好ましい。
【００３６】
セルロースエステルフィルム中には、酸化防止剤を含有させることが好ましい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が適当であり、その具体例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、１，６−ヘキサンジオール−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン及びトリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレイト等を挙げることができる。とくに２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕及びトリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕が好ましい。また例えば、Ｎ，Ｎ′−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。これらの化合物の添加量は、セルロースエステルに対し、質量割合で１ｐｐｍ〜１．０％が好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがとくに好ましい。
【００３７】
上記セルロースエステルフィルム中に微粒子のマット剤を含有させることが好ましく、微粒子のマット剤の具体例としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。なかでも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さくできるので好ましい。微粒子の２次粒子の平均粒径は、０．０１〜１．０μｍで、その含有量はセルロースエステルに対して０．００５〜０．３％が好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子には有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下できるため好ましい。表面処理において好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン及びシロキサンなどが挙げられる。微粒子の平均粒径は、大きい方がマット効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の平均粒径は、５〜５０ｎｍであり、より好ましくは７〜１４ｎｍである。微粒子は、セルロースエステルフィルム中で通常凝集体として存在し、セルロースエステルフィルム表面に０．０１〜１．０μｍの凹凸を生成させることが好ましい。好ましい市販の二酸化ケイ素の微粒子としては、アエロジル（株）製のＡＥＲＯＳＩＬ ２００、２００Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１２，ＯＸ５０及びＴＴ６００等を挙げることができ、とくに好ましくは、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２及びＲ８１２である。マット剤は２種以上併用してもよく、２種以上併用する場合は、任意の割合で混合して使用することができる。このさい、平均粒径や材質の異なるマット剤、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ２００ＶとＲ９７２Ｖを質量比で０．１：９９．９〜９９．９〜０．１の範囲で使用できる。
【００３８】
セルロースエステルフィルム中には染料等を含有させてもよい。またこの他、セルロースエステルフィルム中に帯電防止剤、難燃剤、滑剤及び油剤等も加える場合もある。これらの化合物の添加量は、セルロースエステルに対して質量割合で１ｐｐｍ〜１．０％が好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがとくに好ましい。これらの添加剤のドープへの添加方法は、有機溶媒にこれらの添加剤を溶解してから添加する。
【００３９】
そして、図１を参照すると、セルロースエステルフィルムの主原料ドープ(1) と、前記のような種々の添加液とがインラインミキサー(6) によって充分に混合され、このセルロースエステルフィルムのドープが流延ダイ(10)に供給される。さらに、この流延ダイ(10)から、鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルト(11)（または駆動回転ドラム）よりなる支持体上に、セルロースエステルフィルムのドープが流延されて、ドープ膜すなわちウェブ(W) が形成され、ウェブ(W) がエンドレスベルト(11)をほぼ一巡したところで、剥離ロール(12)により剥離され、ついで、複数の移送ロール(14)を備えた乾燥装置(13)で乾燥されて製膜され、セルロースエステルフィルム(F) として巻取機(15)のロールに巻き取られるものである。
【００４０】
【実施例】
つぎに、この発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００４１】
実施例１及び２並びに比較例
図１と図２に示す装置により膜厚８０μｍのセルローストリアセテートフィルム(F) を製造した。実施例１及び２並びに比較例における装置の条件は、下記の通りである。
【００４２】
ここで、ドープ主原料の組成は、セルローストリアセテート（数平均分子量１５００００）１００重量部及びメチレンクロライド５００重量部とした。また、添加剤溶液としては、以下の３種を準備した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
ここで、ＴＡＣ：セルローストリアセテート（数平均分子量１５００００）、ＵＶ：紫外線吸収剤（チヌビン３２６）、ｍａｔ：マット剤（ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ）、及びＭＣ：メチレンクロライドである。
【００４５】
そして、上記添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)及びインラインミキサー(6) の始端部(6a)の間の距離（Ｌ）と、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）との関係、並びに同距離（Ｌ）と、供給ノズル先端開口部(6a)の内径（ｄ）との関係を、つぎのようにした。
【００４６】
実施例１：Ｌ＝５Ｄ、かつＬ＝５０ｄ
実施例２：Ｌ＝０．５Ｄ、かつＬ＝５ｄ
比較例 ：Ｌ＝６Ｄ、かつＬ＝６０ｄ
なお、インラインミキサー(6) としては、スタチックミキサー（ノリタケ社製）よりなる静的無攪拌型管内混合器を使用した。また、主原料ドープとインライン添加液の種類および流量比を、次のように組み合わせた。
【００４７】
添加液Ａ： ５０／１
添加液Ｂ：１００／１
添加液Ｃ：２００／１
そして、セルローストリアセテートフィルムの主原料ドープ(1) と、紫外線吸収剤およびマット剤の散液とがインラインミキサー(6) によって充分に混合され、このセルローストリアセテートフィルムのドープを、乾燥膜厚が８０μｍとなるような流量で流延ダイ(10)に供給した。さらに、この流延ダイ(10)から、鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルト(11)よりなる支持体上に、セルローストリアセテートフィルムのドープを流延し、ドープ膜すなわちウェブ(W) を形成した。ウェブ(W) がエンドレスベルト(11)をほぼ一巡したところで、剥離ロール(12)により剥離され、ついで、ウェブ(W) を複数の移送ロール(14)を備えた乾燥装置(13)で乾燥して製膜し、セルローストリアセテートフィルム(F) として巻取機(15)のロールに巻き取った。
【００４８】
こうして製造されたセルローストリアセテートフィルム(F) について、長手方向（搬送方向）の添加剤ムラ（紫外線吸収剤ムラ）を測定するとともに、セルローストリアセテートフィルム(F) 面の異物混入の有無を評価した。異物混入の評価については、流延ダイ(10)によるセルローストリアセテートドープの流延開始後、４８時間経過時の膜面の異物混入の評価を、１ｍ×１ｍの大きさのフィルム試料片中の３０μｍ以上の異物の個数を測定することにより評価した。得られた結果を下記の表２にまとめて示した。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上記表２の結果から分かるように、本発明の装置により製造した実施例１及び２のセルローストリアセテートフィルム(F) では、添加剤ムラ（紫外線吸収剤ムラ）が０．１〜０．４％程度と非常に小さいものであるのに対し、比較例では、０．６〜０．９％と大きいものであった。また、異物混入の評価についても、実施例１と２では、１〜５個と非常に少ないのに対し、比較例では、１２個以上、３０個程度と、非常に多いものであった。従って、本発明の実施例によれば、主原料ドープ流送管(4) 内において、インラインミキサー(6) により主原料ドープ(1) と主原料ドープと異なる組成の添加液とを濃度ムラなく混合することができるとともに、マット粒子を主原料ドープ(1) 中に均一に混合することができた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、溶液流延製膜法によりセルロースエステルフィルムを製造する装置であって、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、主原料ドープと異なる組成の添加液を混合するためのインラインミキサーが備えられ、主原料ドープ流送管に、添加液供給ノズルがインラインミキサーの上流側に位置するように接続され、かつ供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管の内径（Ｄ）の５倍以下となされているもので、本発明によれば、主原料ドープ流送管内において、インラインミキサーにより主原料ドープと主原料ドープと異なる組成の添加液とを、濃度ムラなく混合することができるとともに、例え滑剤としてのマット粒子の分散液であっても、凝縮物を生じることなく、主原料ドープ中に均一に混合することができて、送液工程のフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して微小な異物故障を発生させたりするようなことがなく、さらには、微小な異物によりセルロースエステルフィルムの品質を劣化させたりすることなく、性能の優れたＬＣＤ用保護フィルムとしてのセルロースエステルフィルムを、非常に効率良く製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すセルロースエステルフィルムの製造装置の模式的断面図で、セルロースエステル主原料ドープ流送管の途中の（イ）部分が拡大して図示されている。
【図２】図１の（イ）部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ セルロースエステル主原料ドープ
２ 主原料ドープ貯留槽
４ セルロースエステル主原料ドープ流送管
５ 加圧型定量ギヤポンプ
６ インラインミキサー
６ａ インラインミキサーの始端部
７ 添加液供給ノズル
７ａ 供給ノズルの先端開口部
１０ 流延ダイ
Ｆ セルロースエステルフィルム
Ｗ ウェブ
Ｄ 主原料ドープ流送管の内径
ｄ 供給ノズル先端開口部の内径
Ｌ ミキサー始端部とノズル先端開口部との間の距離
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶画像表示装置（ＬＣＤ）における偏光板の保護フィルムとして好適なセルロースエステルフィルムの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶画像表示装置は、低電圧かつ低消費電力でＩＣ回路への直結が可能であり、しかも薄型化が可能であるから、ワードプロセッサーやパーソナルコンピュータ等の表示装置として広く使用されている。そして、このような偏光板の保護フィルムとしては、トリアセチルセルロースのようなセルロースエステルフィルムが、その複屈折性が小さいことから適しており、よく用いられている。
【０００３】
ここで、従来のセルロースエステルフィルムは、例えば溶液流延製膜法により、つぎのようにして製造される。
【０００４】
まず、セルロースエステルフィルム原料の溶液（以下「ドープ」という）を調製し、ドープを、一般に支持体である鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルトまたは駆動回転ドラム上に、流延ダイから流延してドープ膜すなわちウェブを得、ウェブがエンドレスベルトの下面に至り、ほぼ一巡したところで、剥離ロールにより剥離し、さらに乾燥プロセスを経て製膜して、セルロースエステルフィルムとして巻取機のロールに巻き取っていた。
【０００５】
このようなセルロースエステルフィルムの製造において、セルロースエステルドープには、例えばセルロースエステルフィルムの用途である液晶画像表示装置の性能を向上させるために、紫外線吸収剤（ＵＶカット剤）、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤を添加することが行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そして従来は、セルロースエステルドープの主原料が同じで、紫外線吸収剤、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤の種類や配合量が異なる幾つかの種類のフィルム製品を効率的に生産するために、セルロースエステルフィルム主原料のドープ中に、フィルム製品の種類に応じた種々の添加剤を、フィルム製品の種別毎に添加することが行なわれており、このような機能性添加剤は、流延工程の直前に、インラインミキサーにより主原料ドープ中に添加されるが、主原料ドープとインライン添加剤との流量比が異なるため、インライン添加においては、広い範囲の流量比で、安定した混合が求められる。またインライン添加において、長時間の連続製膜作業を行うと、添加剤吐出ノズルの吐出口近辺に凝縮物が発生してしまうという問題があった。
【０００７】
また、例えばフィルム主原料のドープ中に、上記添加剤をいわゆるバッチ方式により添加して、主原料ドープと添加剤との混合物を長時間貯留すると、セルロースエステルフィルム製品の品質が低下するという問題があった。例えば滑剤として使用されるマット粒子の分散液は、主原料ドープ中にバッチ式で添加すると、混合後の貯留中に、ドープ中にマット粒子が凝集し、その後の送液工程でフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して、微小な異物故障を発生させたりするという問題があった。
【０００８】
本発明者は、上記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に備えられているインラインミキサーの始端部に、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルをできるだけ近づけることにより、上記の問題を解決し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、主原料ドープ流送管内において、インラインミキサーにより主原料ドープと主原料ドープと異なる組成の添加液とを、濃度ムラなく混合することができるとともに、例え滑剤としてのマット粒子の分散液であっても、凝縮物を生じることなく、主原料ドープ中に均一に混合することができて、送液工程のフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して微小な異物故障を発生させたりするようなことがなく、さらには、微小な異物によりセルロースエステルフィルムの品質を劣化させたりすることなく、性能の優れたＬＣＤ用保護フィルムとしてのセルロースエステルフィルムを、非常に効率良く製造することができる、セルロースエステルフィルムの製造装置を提供しようとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、溶液流延製膜法によりセルロースエステルフィルムを製造する装置であって、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、主原料ドープと異なる組成の添加液を混合するためのインラインミキサーが備えられ、主原料ドープ流送管に、添加液供給ノズルがインラインミキサーの上流側に位置するように接続され、かつ供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管の内径（Ｄ）の５倍以下となされていることを特徴としている。
【００１１】
上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、さらに、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、供給ノズル先端開口部の内径（ｄ）の５０倍以下、好ましくは１０倍以下となされている。
【００１２】
上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、インラインミキサーとしては、例えばスタチックミキサー（ノリタケ社製）、及びハイミキサー（東レエンジニアリング製）のような静的無攪拌型管内混合器、またはインペラを備えた動的攪拌型管内混合器を使用する。
【００１３】
なお、上記セルロースエステルフィルムの製造装置において、添加液供給ノズルの先端開口部は、インラインミキサーの上流側において主原料ドープ流送管の中心軸部に配置されているのが、好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態を示すセルロースエステルフィルムの製造装置の模式的断面図であり、図２は、図１の（イ）部分のセルロースエステル主原料ドープの流送管の要部拡大断面図である。
【００１６】
図１を参照すると、本発明のセルロールエステルフィルムの製造装置は、溶液流延製膜法により膜厚２０〜２００μｍ、好ましくは２０〜８５μｍ、さらに好ましくは２０〜６０μｍのセルロースエステルフィルムを製造するものである。
【００１７】
まず、セルロースエステルフィルム主原料の溶液すなわちドープ(1) が、図示しない溶解釜で調製され、このドープ(1) が、ドープ導入管(3) から貯留槽(2) 内に導入されて、貯留槽(2) で一旦貯蔵され、ドープ(1) に含まれている泡が脱泡されたりして、最終調製が行われる。そして、このドープ(1) が、貯留槽(2) の底部に接続されたドープ流送管(4) より取り出される。このとき、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプ(5) を通して、加圧型流延ダイ(10)に送られる。
【００１８】
ところで、セルロースエステルドープの主原料が同じで、紫外線吸収剤（ＵＶカット剤）、滑剤、色素等のフィルム機能性添加剤の種類や配合量が異なる幾つかの種類のフィルム製品を効率的に生産するために、セルロースエステルフィルム主原料のドープ(1) 中に、フィルム製品の種類に応じた種々の添加剤を、フィルム製品の種別毎に添加する。このような機能性添加剤は、流延工程の直前に、インラインミキサー(6) により主原料ドープ(1) 中に添加されるが、主原料ドープ(1) とインライン添加液との流量比が異なるため、インライン添加においては、広い範囲の流量比で、安定した混合が求められる。
【００１９】
本発明においては、図２に詳しく示すように、定量ギヤポンプ(5) と流延ダイ(10)との間のセルロースエステル主原料ドープ流送管部分(4a)の内部に、紫外線吸収剤、滑剤、色素等の機能性添加剤の溶液または分散液（添加液という）を、混合するためのインラインミキサー（管内混合器）(6) が備えられ、該主原料ドープ流送管部分(4a)には、添加液供給ノズル(7) がインラインミキサー(6) の上流側に位置するように接続されている。また、供給ノズル(7) の先端開口部(7a)は、インラインミキサー(6) の上流側において主原料ドープ流送管(4) の管軸の中心部に配置されている。
【００２０】
そして本発明においては、特に、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間、換言すれば、ノズル(7) 出口／インラインミキサー(6) 入口間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）の５倍以下、好ましくは１倍以下となされている。
【００２１】
ここで、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）の５倍を超えて長い場合、添加液流量が小さい場合には、添加液の濃度ムラが発生し、添加液流量が多い場合には、主流の脈動が発生するが、上記の距離（Ｌ）を短くすることで、主原料ドープ(1) と添加液との流量比が、広い範囲で安定な添加となる。
【００２２】
上記セルロースエステルフィルム主原料ドープ／インライン添加液の流量比は、１０／１〜５００／１、好ましくは５０／１〜２００／１である。この流量比が１０／１未満であると、脈動が発生して製品の膜厚ムラや長手方向の添加剤濃度ムラが発生し、また、５００／１を超えると、製品中の幅手方向の添加剤濃度ムラが発生するからである。
【００２３】
また、凝集性粒子を含む添加液のインラインミキサー添加の場合、上記の距離（Ｌ）が長いと、ノズル(7) 出口付近で凝集物が発生し、フィルム製品上で異物により故障が生じてしまうが、上記の距離（Ｌ）を短くすると、異物による故障が発生しにくくなる。
【００２４】
また、上記インラインミキサー(6) の上流側に位置するように主原料ドープ流送管部分(4a)に接続された添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)とインラインミキサー(6) の始端部(6a)との間の距離（Ｌ）が、供給ノズル先端開口部(6a)の内径（ｄ）の５０倍以下、好ましくは１０倍以下となされている。
【００２５】
なお、インラインミキサー(6) が設けられている主原料ドープ流送管部分(4a)の内径（Ｄ）は、製造するセルロースエステルフィルム(F) の最終的な幅や長さにも関連するが、通常、５０〜３００ｍｍ程度である。また、添加液供給ノズル(7) の先端開口部(6a)の内径（ｄ）は、添加液の流量にも関連するが、通常、１０〜５０ｍｍ程度である。
【００２６】
上記のインラインミキサー(6) としては、例えばスタチックミキサー（ノリタケ社製）、及びハイミキサー（東レエンジニアリング製）のような静的無攪拌型管内混合器、またはインペラを備えた動的攪拌型管内混合器を使用するのが、好ましい。
【００２７】
つぎに、セルロースエステルフィルムの主原料としてのセルロースエステルは、リンターパルプ、ウッドパルプ及びケナフパルプの群から選ばれたセルロースを用い、セルロースに無水酢酸、無水プロピオン酸または無水酪酸を常法により反応して得られるものであり、なかでもセルロースの水酸基に対する全アシル基の置換度が２．５〜３．０の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、セルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロピオネートブチレートが好ましい。上記セルロースエステルのアセチル基の置換度は、少なくとも１．５であることが好ましい。セルロースエステルのアシル基の置換度の測定方法としては、ＡＳＴＭのＤ−８１７−９１に準じて実施することができる。セルロースエステルの分子量は、数平均分子量として７０，０００〜３００，０００、とくに８０，０００〜２００，０００が、フィルムに成形した場合の機械的強度上好ましい。通常、セルロースエステルは反応後の水洗等処理後においてフレーク状となり、その形状で使用されるが、粒径を０．０５〜２．０ｍｍの粒状とすることにより溶解性を早めることができる。
【００２８】
セルロースエステルフィルム中に、リン酸エステル、フタル酸エステル、グリコール酸エステル系などの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤及びマット剤などを含有させることにより、セルロースエステルフィルムに起因する液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。
【００２９】
リン酸エステル系可塑剤としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート及びトリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系としては、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート及びジ−２−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系としては、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート及びブチルフタリルブチルグリコレート等を挙げることができる。必要に応じて上記のうち２種類以上の可塑剤を併用して用いてもよい。可塑剤をセルロースエステルに用いる場合、リン酸エステル系の可塑剤の使用比率は、５０％以下がセルロースエステルフィルムの加水分解を引き起こしにくくかつ耐久性に優れるので好ましい。また、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤だけを使用することがとくに好ましい。可塑剤のセルロースエステルに対する添加量としては、０．５〜３０％、とくに２〜１５％が好ましい。
【００３０】
ここで、ドープの調製方法について述べる。セルロースエステルに対する良溶媒を主とする有機溶媒に溶解釜中でフレーク状のセルロースエステルを攪拌しながら溶解してドープを形成する。溶解方法としては、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、冷却溶解法で行う方法、並びに高圧で行う方法等がある。溶解後ドープを濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に送る。ドープ中のセルロースエステルの濃度は１０〜３５％程度であり、好ましくは１５〜２５％である。有用なポリマーをドープ中に含有させるには、予め有機溶媒に該ポリマーを溶解してから添加してもよいし、ドープに直接添加してもよい。この場合、ポリマーがドープ中で白濁したり、相分離したりしないように添加する。
【００３１】
セルロースエステルに対する良溶媒としての有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、アセトン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチル、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、塩化メチレン及びブロモプロパン等を挙げることができる。なかでも酢酸メチル、アセトンまたは塩化メチレンが好ましいが、最近の環境問題から非塩素系の有機溶媒の方が好ましい。また、有機溶媒に、メタノール、エタノール及びブタノール等の低級アルコールを併用すると、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上したり、ドープ粘度が低減できるので好ましく、なかでも沸点が低く、毒性の少ないエタノールがとくに好ましい。
【００３２】
ドープに使用する有機溶媒は、セルロースエステルの良溶剤と貧溶剤を混合して使用することが生産効率の点で好ましく、良溶剤と貧溶剤の混合比率の好ましい範囲は、良溶剤が７０〜９８％であり、貧溶剤が２〜３０％である。良溶剤とは、使用するセルロースエステルを単独で溶解するものをいい、貧溶剤とは、単独では溶解しないものをいう。ドープに使用する貧溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン、アセトン及びシクロヘキサノン等を挙げることができる。有用なポリマーに対する有機溶媒としては、セルロースエステルの良溶媒が選定される。
【００３３】
前記のように低分子可塑剤を使用する場合には、通常の添加方法で行うことができるが、ドープ中に直接添加してもよく、予め有機溶媒に溶解してからドープ中に注ぎ入れてもよい。
【００３４】
セルロースエステルフィルム中に、紫外線吸収剤、酸化防止剤及びマット剤などを含有させることにより、このセルロースエステルフィルムを用いた液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止上波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れかつ良好な液晶表示性の点より波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましい。とくに、波長３７０ｎｍでの透過率が１０％以下である必要があり、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。上記紫外線吸収剤の具体例としては、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、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物及びニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。ベンゾトリアゾール系の好ましい市販の紫外線吸収剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のチヌビン１０９、チヌビン１７１、チヌビン３２６、チヌビン３２７、チヌビン３２８等がある。紫外線吸収剤は２種以上用いてもよい。
【００３５】
紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコール、メチレンクロライド、酢酸メチル及びジオキソランなどの有機溶媒に紫外線吸収剤を溶解してから添加する。紫外線吸収剤の使用量は、セルロースエステルに対し０．５〜２０％で添加することができ、０．６〜５．０％が好ましく、０．６〜２．０％がとくに好ましい。
【００３６】
セルロースエステルフィルム中には、酸化防止剤を含有させることが好ましい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が適当であり、その具体例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、１，６−ヘキサンジオール−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン及びトリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレイト等を挙げることができる。とくに２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕及びトリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕が好ましい。また例えば、Ｎ，Ｎ′−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。これらの化合物の添加量は、セルロースエステルに対し、質量割合で１ｐｐｍ〜１．０％が好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがとくに好ましい。
【００３７】
上記セルロースエステルフィルム中に微粒子のマット剤を含有させることが好ましく、微粒子のマット剤の具体例としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子微粒子を挙げることができる。なかでも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さくできるので好ましい。微粒子の２次粒子の平均粒径は、０．０１〜１．０μｍで、その含有量はセルロースエステルに対して０．００５〜０．３％が好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子には有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下できるため好ましい。表面処理において好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン及びシロキサンなどが挙げられる。微粒子の平均粒径は、大きい方がマット効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の平均粒径は、５〜５０ｎｍであり、より好ましくは７〜１４ｎｍである。微粒子は、セルロースエステルフィルム中で通常凝集体として存在し、セルロースエステルフィルム表面に０．０１〜１．０μｍの凹凸を生成させることが好ましい。好ましい市販の二酸化ケイ素の微粒子としては、アエロジル（株）製のＡＥＲＯＳＩＬ ２００、２００Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１２，ＯＸ５０及びＴＴ６００等を挙げることができ、とくに好ましくは、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２及びＲ８１２である。マット剤は２種以上併用してもよく、２種以上併用する場合は、任意の割合で混合して使用することができる。このさい、平均粒径や材質の異なるマット剤、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ２００ＶとＲ９７２Ｖを質量比で０．１：９９．９〜９９．９〜０．１の範囲で使用できる。
【００３８】
セルロースエステルフィルム中には染料等を含有させてもよい。またこの他、セルロースエステルフィルム中に帯電防止剤、難燃剤、滑剤及び油剤等も加える場合もある。これらの化合物の添加量は、セルロースエステルに対して質量割合で１ｐｐｍ〜１．０％が好ましく、１０〜１０００ｐｐｍがとくに好ましい。これらの添加剤のドープへの添加方法は、有機溶媒にこれらの添加剤を溶解してから添加する。
【００３９】
そして、図１を参照すると、セルロースエステルフィルムの主原料ドープ(1) と、前記のような種々の添加液とがインラインミキサー(6) によって充分に混合され、このセルロースエステルフィルムのドープが流延ダイ(10)に供給される。さらに、この流延ダイ(10)から、鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルト(11)（または駆動回転ドラム）よりなる支持体上に、セルロースエステルフィルムのドープが流延されて、ドープ膜すなわちウェブ(W) が形成され、ウェブ(W) がエンドレスベルト(11)をほぼ一巡したところで、剥離ロール(12)により剥離され、ついで、複数の移送ロール(14)を備えた乾燥装置(13)で乾燥されて製膜され、セルロースエステルフィルム(F) として巻取機(15)のロールに巻き取られるものである。
【００４０】
【実施例】
つぎに、この発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００４１】
実施例１及び２並びに比較例
図１と図２に示す装置により膜厚８０μｍのセルローストリアセテートフィルム(F) を製造した。実施例１及び２並びに比較例における装置の条件は、下記の通りである。
【００４２】
ここで、ドープ主原料の組成は、セルローストリアセテート（数平均分子量１５００００）１００重量部及びメチレンクロライド５００重量部とした。また、添加剤溶液としては、以下の３種を準備した。
【００４３】
【表１】
ここで、ＴＡＣ：セルローストリアセテート（数平均分子量１５００００）、ＵＶ：紫外線吸収剤（チヌビン３２６）、ｍａｔ：マット剤（ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ）、及びＭＣ：メチレンクロライドである。
【００４５】
そして、上記添加液供給ノズル(7) の先端開口部(7a)及びインラインミキサー(6) の始端部(6a)の間の距離（Ｌ）と、主原料ドープ流送管(4a)の内径（Ｄ）との関係、並びに同距離（Ｌ）と、供給ノズル先端開口部(6a)の内径（ｄ）との関係を、つぎのようにした。
【００４６】
実施例１：Ｌ＝５Ｄ、かつＬ＝５０ｄ
実施例２：Ｌ＝０．５Ｄ、かつＬ＝５ｄ
比較例 ：Ｌ＝６Ｄ、かつＬ＝６０ｄ
なお、インラインミキサー(6) としては、スタチックミキサー（ノリタケ社製）よりなる静的無攪拌型管内混合器を使用した。また、主原料ドープとインライン添加液の種類および流量比を、次のように組み合わせた。
【００４７】
添加液Ａ： ５０／１
添加液Ｂ：１００／１
添加液Ｃ：２００／１
そして、セルローストリアセテートフィルムの主原料ドープ(1) と、紫外線吸収剤およびマット剤の散液とがインラインミキサー(6) によって充分に混合され、このセルローストリアセテートフィルムのドープを、乾燥膜厚が８０μｍとなるような流量で流延ダイ(10)に供給した。さらに、この流延ダイ(10)から、鏡面処理された表面を有する駆動回転ステンレス鋼製エンドレスベルト(11)よりなる支持体上に、セルローストリアセテートフィルムのドープを流延し、ドープ膜すなわちウェブ(W) を形成した。ウェブ(W) がエンドレスベルト(11)をほぼ一巡したところで、剥離ロール(12)により剥離され、ついで、ウェブ(W) を複数の移送ロール(14)を備えた乾燥装置(13)で乾燥して製膜し、セルローストリアセテートフィルム(F) として巻取機(15)のロールに巻き取った。
【００４８】
こうして製造されたセルローストリアセテートフィルム(F) について、長手方向（搬送方向）の添加剤ムラ（紫外線吸収剤ムラ）を測定するとともに、セルローストリアセテートフィルム(F) 面の異物混入の有無を評価した。異物混入の評価については、流延ダイ(10)によるセルローストリアセテートドープの流延開始後、４８時間経過時の膜面の異物混入の評価を、１ｍ×１ｍの大きさのフィルム試料片中の３０μｍ以上の異物の個数を測定することにより評価した。得られた結果を下記の表２にまとめて示した。
【００４９】
【表２】
上記表２の結果から分かるように、本発明の装置により製造した実施例１及び２のセルローストリアセテートフィルム(F) では、添加剤ムラ（紫外線吸収剤ムラ）が０．１〜０．４％程度と非常に小さいものであるのに対し、比較例では、０．６〜０．９％と大きいものであった。また、異物混入の評価についても、実施例１と２では、１〜５個と非常に少ないのに対し、比較例では、１２個以上、３０個程度と、非常に多いものであった。従って、本発明の実施例によれば、主原料ドープ流送管(4) 内において、インラインミキサー(6) により主原料ドープ(1) と主原料ドープと異なる組成の添加液とを濃度ムラなく混合することができるとともに、マット粒子を主原料ドープ(1) 中に均一に混合することができた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、溶液流延製膜法によりセルロースエステルフィルムを製造する装置であって、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、主原料ドープと異なる組成の添加液を混合するためのインラインミキサーが備えられ、主原料ドープ流送管に、添加液供給ノズルがインラインミキサーの上流側に位置するように接続され、かつ供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管の内径（Ｄ）の５倍以下となされているもので、本発明によれば、主原料ドープ流送管内において、インラインミキサーにより主原料ドープと主原料ドープと異なる組成の添加液とを、濃度ムラなく混合することができるとともに、例え滑剤としてのマット粒子の分散液であっても、凝縮物を生じることなく、主原料ドープ中に均一に混合することができて、送液工程のフィルターを詰まらせたり、設備中に混入して微小な異物故障を発生させたりするようなことがなく、さらには、微小な異物によりセルロースエステルフィルムの品質を劣化させたりすることなく、性能の優れたＬＣＤ用保護フィルムとしてのセルロースエステルフィルムを、非常に効率良く製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すセルロースエステルフィルムの製造装置の模式的断面図で、セルロースエステル主原料ドープ流送管の途中の（イ）部分が拡大して図示されている。
【図２】図１の（イ）部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ セルロースエステル主原料ドープ
２ 主原料ドープ貯留槽
４ セルロースエステル主原料ドープ流送管
５ 加圧型定量ギヤポンプ
６ インラインミキサー
６ａ インラインミキサーの始端部
７ 添加液供給ノズル
７ａ 供給ノズルの先端開口部
１０ 流延ダイ
Ｆ セルロースエステルフィルム
Ｗ ウェブ
Ｄ 主原料ドープ流送管の内径
ｄ 供給ノズル先端開口部の内径
Ｌ ミキサー始端部とノズル先端開口部との間の距離
Claims (3)
- 溶液流延製膜法によりセルロースエステルフィルムを製造する装置であって、セルロースエステル主原料ドープの流送管の内部に、主原料ドープと異なる組成の添加液を混合するためのインラインミキサーが備えられ、主原料ドープ流送管に、添加液供給ノズルがインラインミキサーの上流側に位置するように接続され、かつ供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、主原料ドープ流送管の内径（Ｄ）の５倍以下となされていることを特徴とする、セルロースエステルフィルムの製造装置。
- さらに、主原料ドープと異なる組成の添加液供給ノズルの先端開口部とインラインミキサーの始端部との間の距離（Ｌ）が、供給ノズル先端開口部の内径（ｄ）の１０倍以下となされている、請求項１記載のセルロースエステルフィルムの製造装置。
- インラインミキサーが、静的無攪拌型管内混合器または動的攪拌型管内混合器である、請求項１または２に記載のセルロースエステルフィルムの製造装置。
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