JP4770072B2 - フィルムの製造方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば液晶画像表示装置の偏光板保護膜および光学補償フィルム等に用いられる光学用のセルロースエステルフィルムを製造するのに適用されるフィルムの製造方法および装置に関する。
【０００２】
この明細書において、流延されたドープがエンドレスベルト上で乾燥され、エンドレスベルトから剥離しうるドープ膜の状態となって以後、最終的に乾燥されてフィルムになるまでの間のものを「ウェブ」と称するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
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。ところで、この液晶画像表示装置の基本的な構成は、液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。偏光板は、一定方向の偏波面の光だけを通すので、液晶画像表示装置においては、偏光板は、電界による配向の変化を可視化させる重要な役割を担っており、偏光板の性能によって液晶画像表示装置の性能が大きく左右される。
【０００４】
偏光板の一般的な構成は、たとえばアルカリ鹸化して一軸延伸されかつヨウ素染色されたポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜の片面または両面に、セルローストリアセテートフィルムやセルロースアセテートプロピオネートフィルム等のセルロースエステルフィルムからなる保護膜が、ポリビニルアルコールのような粘着剤を介して貼り合わせられたものである。
【０００５】
このようなセルロースエステルフィルムは、一般に、溶液流延製膜法により製造されている。
【０００６】
すなわち、セルロースエステルのドープを、ダイにより、表面に鏡面処理が施されたエンドレスベルト上に流延し、エンドレスベルトがほぼ１周する間に、流延されたドープを乾燥させることによりウェブを形成するとともに、このウェブを剥離ロールにより剥離し、剥離されたウェブを加熱乾燥装置において加熱乾燥してフィルムを得、このフィルムを巻取ロールに巻き取ることにより、セルロースエステルフィルムが製造されている。
【０００７】
しかしながら、ダイによりドープを流延するドープ流延部においてエンドレスベルトが振動すると、ダイとエンドレスベルトの表面との距離が周期的に変動し、その結果、ダイから吐出されるドープの膜厚が周期的に変動する。したがって、製造されるフィルムの膜厚にも周期的な変動が発生して、均一膜厚のフィルムを得ることができなくなる。そこで、ドープ流延部でのエンドレスベルトの振動を抑制する目的で、ドープ流延部においてはエンドレスベルトの上側移動経路の下方にバックロールが配置され、バックロールがエンドレスベルトの裏面に接触することによりエンドレスベルトを支持するようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、液晶画像表示装置の需要増加によって、偏光板の保護膜として用いられるセルロースエステルフィルムの生産量が拡大しており、生産速度を速くする必要性が生じている。また、携帯用液晶パネルの需要増加により、偏光板の一層の薄肉化が進められており、保護膜としてのセルロースエステルフィルムの一層の薄肉化も要求されている。
【０００９】
しかしながら、生産速度を速くしたり、セルロースエステルフィルムの薄肉化を図ると、従来の方法のようにバックロールを用いるだけでは、製造されるセルロースエステルフィルムの膜厚変動を十分に小さくすることができないことが判明した。
【００１０】
そこで、バックロールを用いた場合においても、生産速度を速めたり、製造するセルロースエステルフィルムの薄肉化を図ったりした場合に、製造されるセルロースエステルフィルムの膜厚変動を十分に小さくすることができない原因を調べたところ、バックロール自身の回転精度が十分ではないこと、およびバックロールに付着した汚れにより、エンドレスベルトに微小振動が発生していることが判明した。
【００１１】
この発明の目的は、上記問題を解決し、エンドレスベルトの微小振動の発生を防止し、その結果、製造されるフィルムの膜厚変動を小さくしうるフィルムの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるフィルムの製造方法は、エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法であって、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量を、１００μｍ以下にするフィルムの製造方法において、バックロールの周面に堆積する汚れの量を、０．１ｇ／ｍ２以下に保つものである。
【００１３】
請求項１の発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量は、静止時においてバックロールの中心軸線が位置する基準直線と、バックロールが１回転する間における上記接触部との間の距離の変動を測定し、その最大値と最小値との差を算出することにより求められる値を意味するものとする。また、請求項１の発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量を、１００μｍ以下に限定したのは、１００μｍを越えるエンドレスベルトに微小振動が発生し、製造されたフィルムに、その長手方向に数ｍｍの周期で比較的大きな膜厚変動が発生するからである。バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量は、６０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
請求項１の発明において、バックロールの周面に堆積する汚れの量を、０．１ｇ／ｍ２以下に保つものである。バックロールの周面に堆積した汚れの量が０．１ｇ／ｍ２を越えると、エンドレスベルトの振動が発生するからである。
【００１５】
請求項２の発明によるフィルムの製造方法は、請求項１の発明において、バックロールの表面粗さを、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとしておくものである。バックロールの表面粗さを、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍの範囲内に限定したのは、０．２μｍ未満であると、エンドレスベルトの蛇行制御を行うためにエンドレスベルトを幅方向に移動させようとしてもスムーズに移動せずに、蛇行制御が不能になり、１．２μｍを越えると、エンドレスベルトの裏面の汚れがバックロールの周面に転写して汚れやすくなり、この汚れがエンドレスベルトの振動発生の原因となるからである。バックロールの表面粗さは、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．０μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００１６】
請求項３の発明によるフィルムの製造方法は、請求項１または２の発明において、エンドレスベルトの裏面の表面粗さを、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとしておくものである。エンドレスベルトの裏面の表面粗さを、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍの範囲内に限定したのは、３μｍ未満であると、バックロールとの摩擦が大きくなってエンドレスベルトの蛇行制御時にバックロールの周面が傷付けられて汚れが付着し、この汚れがエンドレスベルトの振動発生の原因となったり、あるいは傷そのものがエンドレスベルトの振動発生の原因となったりし、１００μｍを越えると、エンドレスベルトの裏面を案内するガイドロールの表面がエンドレスベルトにより削られてエンドレスベルトの裏面が汚れやすくなり、バックロール周面の汚れに繋がってエンドレスベルトの振動発生の原因となるからである。エンドレスベルトの裏面の表面粗さは、平均表面粗さＲａで５〜８０μｍであることが好ましい。
【００１７】
請求項４の発明によるフィルムの製造方法は、エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法において、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保つものである。バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満であると、バックロール表面が汚れてエンドレスベルトの振動発生の原因となり、あるいは最悪の場合はエンドレスベルトの破損の原因となるからである。
【００１８】
請求項５の発明によるフィルムの製造方法は、請求項４の発明において、バックロールの周面を、間欠的または連続的に清掃することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６の発明によるフィルムの製造方法は、請求項４または５の発明において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定することによりバックロールの周面の汚れを検出し、上記反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、バックロール周面の清掃を行うものである。請求項５の発明のところでも述べたように、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満であると、バックロール表面が汚れてエンドレスベルトの振動発生の原因となったり、エンドレスベルトの破損の原因となるからである。
【００２０】
請求項７の発明によるフィルムの製造方法は、請求項５または６の発明において、バックロール周面の清掃を、清掃用不織布をバックロールの回転方向後方に送りながら、押圧ロールによってバックロールの全長にわたって線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で線接触させることにより行うものである。この場合、フィルムの製造を長時間連続して行ったとしても、得られるフィルムの膜厚変動を小さくすることができる。
【００２１】
請求項８の発明によるフィルムの製造装置は、エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置であって、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量が、１００μｍ以下となされているフィルムの製造装置において、バックロールの周面に堆積する汚れの量が、０．１ｇ／ｍ２以下に保たれるようになされているものである。
【００２２】
この発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量の意味およびその限定理由は、請求項１の発明と同じである。また、バックロール周面に堆積する汚れの量の限定理由は、請求項１の発明と同じである。
【００２３】
請求項９の発明によるフィルムの製造装置は、請求項８の発明において、バックロールの表面粗さが、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとなされているものである。この発明において、バックロールの表面粗さの限定理由は、請求項２の発明と同じである。
【００２４】
請求項１０の発明によるフィルムの製造装置は、請求項８または９の発明において、エンドレスベルトの裏面の表面粗さが、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとなされているものである。この発明において、エンドレスベルト裏面の表面粗さの限定理由は、請求項３の発明と同じである。
【００２５】
請求項１１の発明によるフィルムの製造装置は、エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保たれるようになされているものである。この発明において、バックロール周面の反射率の限定理由は、請求項４の発明と同じである。
【００２６】
請求項１２の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１１の発明において、バックロールの周面を間欠的または連続的に清掃する清掃手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１３の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１１または１２の発明において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定する反射率測定装置を備えており、反射率測定装置により測定された反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、清掃手段によりバックロール周面の清掃が行われるようになされているものである。
【００２８】
請求項１４の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１２または１３の発明において、清掃手段が、所定長さの不織布を巻き取っておりかつバックロールの回転方向後方に不織布を繰り出す不織布繰り出しロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を巻き取る不織布巻取ロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を、不織布巻取ロールに巻き取る前にバックロールの周面に、線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で押し付ける押圧ロールとを備えているものである。
【００２９】
この発明によるフィルムの製造方法および装置は、たとえばセルロースエステルフィルムの製造に適用される。
【００３０】
セルロースエステルフィルムに使用するセルロースエステルは、リンターパルプ、ウッドパルプおよ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およ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。
【００３１】
セルロースエステルフィルム中に、フタル酸エステル、リン酸エステルなどの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤およ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ハロゲン化銀写真感光材料や液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。また、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。この他、上記セルロースエステルフィルム中に帯電防止剤、難燃剤、滑剤および油剤等も加える場合もある。これらの添加剤は、セルロースエステル溶液の調製の際に、セルロースエステルや溶媒と共に添加してもよいし、溶液調製中や調製後に添加してもよい。
【００３２】
つぎに、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、特開平９−９５５４４号、特開平９−９５５５７号および特開平９−９５５３８号の各公報に開示されているような冷却溶解法で行う方法並びに特開平１１−２１３７９号公報開示されているような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。
【００３３】
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、塩化メチレンおよ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、エタノールおよ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。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、アセトンおよ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。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ドープは濾過することにより、異物、とくに液晶画像表示装置において画像と認識しやすい異物は除去しなければならない。偏光板用保護フィルムの品質は、この濾過によって決まるといってよい。濾過に使用する濾材は、絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さすぎると、濾材の目詰まりが発生しやすく、濾材の交換を頻繁に行わなければならないので、生産性を低下させるという問題がある。このため、ドープに使用する濾材は、絶対濾過精度０．００１〜０．００８ｍｍのものが好ましく、なかでも０．００３〜０．００６ｍｍがとくに好ましい。
【００３５】
【発明の実施形態】
以下、この発明の具体的実施例を、比較例とともに説明する。
【００３６】
実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１
この実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１は、図１および図２に示すセルロースエステルフィルムの製造装置を使用して行ったものである。
【００３７】
図１および図２において、セルロースエステルフィルムの製造装置は、鏡面処理を施された表面を有するステンレス鋼製駆動エンドレスベルト（１）と、セルロースエステルのドープをエンドレスベルト（１）上に流延するドープ流延ダイ（２）と、エンドレスベルト（１）の上下の移動経路の表側にそれぞれ配され、かつエンドレスベルト（１）上に流延されたドープに所定温度の温風を当てることにより乾燥させてウェブを形成する加熱乾燥装置（３）と、エンドレスベルト（１）の上下の移動経路の裏側にそれぞれ配され、かつエンドレスベルト（１）の温度を所定温度に調整する温度調整装置（４）と、ウェブ（Ｗ）をエンドレスベルト（１）から剥離するウェブ剥離ロール（５）と、エンドレスベルト（１）から剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥させてフィルム（Ｆ）を得る乾燥装置（６）と、得られたフィルム（Ｆ）の幅方向両側縁部を把持して、フィルム（Ｆ）幅を一定に保持、またはフィルム（Ｆ）を幅方向に延伸するテンター装置（７）と、フィルム（Ｆ）を巻き取るフィルム巻取装置（１０）とを備えている。
【００３８】
乾燥装置（６）は、熱風吹き込み口（６１）および同排出口（６２）を有するハウジング（６０）内に、複数の移送ロール（６３）が千鳥配置状に設けられたものである。乾燥装置（６）においては、ウェブ（Ｗ）はハウジング（６０）内を全ての移送ロール（６３）に掛けられて搬送され、その搬送中に、熱風吹き込み口（６１）から吹き込まれる乾燥熱風により乾燥させられる。フィルム巻取装置（１０）は、ハウジング（１００）内に設けられた複数の移送ロール（１０１）および１つの巻取ロール（１０２）を備えている。そして、フィルム（Ｆ）は、ハウジング（１００）内を全ての移送ロール（１０１）に掛けられて搬送され、巻取ロール（１０２）に巻き取られる。
【００３９】
図２に示すように、ダイ（２）からドープを吐出するドープ流延部において、エンドレスベルト（１）の上側移動経路の下方に、エンドレスベルト（１）の裏面に接触してエンドレスベルト（１）を支持するバックロール（２００）が配置されている。バックロール（２００）は、周面にクロムメッキが施されたステンレス鋼からなり、その外径は４００ｍｍである。
【００４０】
そして、下記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープを調製し、調整後のドープを濾紙により濾過した。
【００４１】
（ドープ組成）
アセチル置換度２．８８のセルローストリアセテート
（数平均分子量１５００００） １００重量部
トリフェニルホスフェート １０重量部
エチルフタリルエチルグリコレート ２重量部
チヌビン３２６ １重量部
ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ ０．１重量部
メチレンクロライド ４７５重量部
エタノール ２５重量部
このドープをダイ（２）から吐出してエンドレスベルト（１）上に流延するとともに、温度調整装置（４）によりエンドレスベルト（１）の温度を２０℃に調整し、さらにエンドレスベルト（１）の上側移動経路においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４５℃の風を１０ｍ／秒で斜めに当て、同じく下側移動経路の前半部においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４０℃の風を１０ｍ／秒で下方から垂直に当てることによって、残留溶媒量が８０質量％になるまで乾燥させてウェブ（Ｗ）を形成した。ついで、剥離ロール（５）によりウェブ（Ｗ）を剥離し、剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥装置（６）に導入して移送ロール（６３）に掛けて移送しつつ３０〜１１０℃で乾燥させてフィルム（Ｆ）を得た。なお、剥離ロール（５）および移送ロール（６３）においてウェブ（Ｗ）に作用する張力は２０ｋｇ／幅としておいた。ついで、テンター装置（７）にフィルム（Ｆ）を導入し、その幅を保持しながら９０〜１１０℃でさらに乾燥させた。その後、フィルム（Ｆ）を最終的に２０℃まで冷却し、巻取装置（１００）の巻取ロール（１０２）に巻き取った。
【００４２】
そして、上記のような操作を、バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）に対する接触部の上下方向の変動量、バックロール（２００）の周面の表面粗さ、エンドレスベルト（１）の裏面の表面粗さ、および得られるフィルム（Ｆ）の膜厚を種々変更して行い、１５日間連続してセルローストリアセテートフィルム（Ｆ）を製造した。
【００４３】
運転終了後に、バックロール（２００）の周面に堆積した汚れの量、バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定した。
【００４４】
バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）への接触部の上下方向の変動量は、バックロール（２００）の端部におけるエンドレスベルト（１）と接触していない部分にキーエンス社製のレーザ変位計を固定し、静止時においてバックロール（２００）の中心軸線が位置する基準直線と、バックロール（２００）が１回転する間における上記接触部との間の距離の変動を測定し、その最大値と最小値との差を算出することにより求めた。バックロール（２００）周面およびエンドレスベルト（１）裏面の表面粗さは、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープを用いて画像解析を行って求めた。バックロール（２００）周面に堆積した汚れの量は、バックロール（２００）周面の２００ｍｍ×２００ｍｍの面積部分を、メチレンクロライドを含浸させた清浄な布で拭き取り、メチレンクロライドを蒸発させた後の布の重量と、拭き取り前のメチレンクロライドが含浸させられていない状態の布の重量との差から算出した。バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの光の反射率は、キーエンス社製の光沢度判別センサを用いて測定し、汚れが付着していない状態の反射率を１００％としたさいの反射率を求めた。
【００４５】
評価試験
製造されたフィルムの膜厚を、その長さ方向に１ｍｍピッチで測定し、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動を、最大値と最小値との差から算出した。また、製造されたフィルムの膜厚を、その長さ方向に５０ｍｍピッチで測定し、バックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動を、最大値と最小値との差から算出した。
【００４６】
これらの結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１から明らかなように、バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）への接触部の上下方向の変動量、バックロール（２００）の周面の表面粗さ、エンドレスベルト（１）の裏面の表面粗さ、得られるフィルムの膜厚、ならびに運転終了後のバックロール（２００）の周面に堆積した汚れの量およびバックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、本発明の範囲内にある場合（実施例１〜４）は、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動およびバックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動のうちの少なくともいずれか１つは、極めて小さくなっている。これに対し、上記条件の全てが範囲外にある場合（比較例１）は、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動およびバックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動のいずれもが大きくなっている。
【００４９】
実施例５
この実施例は、図３に示す装置を用いて行ったものである。
【００５０】
図３において、セルロースエステルフィルムの製造装置は、バックロール（２００）の下方に配され、かつバックロール（２００）の周面の清掃を行う清掃装置（３００）を備えている。その他の構成は、図１および図２に示す装置と同じである。
【００５１】
清掃装置（３００）は、バックロール（２００）と平行に配されかつ所定長さの長尺の清掃用不織布（Ｃ）が巻き取られている不織布繰り出しロール（３０１）と、バックロール（２００）と平行に配されかつ不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）を巻き取る不織布巻取ロール（３０２）と、バックロール（２００）と平行に配されかつ不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）を、不織布巻取ロール（３０２）に巻き取られる前にバックロール（２００）に線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で線接触させる押圧ロール（３０３）とを備えている。不織布（Ｃ）の幅は、バックロール（２００）におけるエンドレスベルト（１）と接触する部分の全長にわたって線接触するような幅となされている。不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）は、バックロール（２００）の回転方向後方に送られ、押圧ロール（３０３）によりバックロール（２００）の周面に押し付けられた後に不織布巻取ロール（３０２）に巻き取られ、これによりバックロール（２００）周面が清掃されるようになっている。押圧ロール（３０３）は、バックロール（２００）と同方向に回転する。
【００５２】
また、バックロール（２００）としては、周面の表面粗さが最大高さＲｍａｘで０．８μｍ、周面に堆積した汚れ量が０．０４ｇ／ｃｍ２、周面の反射率が、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として９５％であるものを使用し、エンドレスベルト（１）としては、裏面の表面粗さが平均粗さＲａで４０μｍであるものを使用した。
【００５３】
そして、下記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープを調製し、調整後のドープを濾紙により濾過した。
【００５４】
（ドープ組成）
アセチル置換度２．８８のセルローストリアセテート
（数平均分子量１５００００） １００重量部
トリフェニルホスフェート １０重量部
エチルフタリルエチルグリコレート ２重量部
チヌビン３２６ １重量部
ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ ０．１重量部
メチレンクロライド ４７５重量部
エタノール ２５重量部
このドープをダイ（２）から吐出してエンドレスベルト（１）上に流延するとともに、温度調整装置（４）によりエンドレスベルト（１）の温度を２０℃に調整し、さらにエンドレスベルト（１）の上側移動経路においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４５℃の風を１０ｍ／秒で斜めに当て、同じく下側移動経路の前半部においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４０℃の風を１０ｍ／秒で下方から垂直に当てることによって、残留溶媒量が８０質量％になるまで乾燥させてウェブ（Ｗ）を形成した。ついで、剥離ロール（５）によりウェブ（Ｗ）を剥離し、剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥装置（６）に導入して移送ロール（６３）に掛けて移送しつつ３０〜１１０℃で乾燥させてフィルム（Ｆ）を得た。なお、剥離ロール（５）および移送ロール（６３）においてウェブ（Ｗ）に作用する張力は２０ｋｇ／幅としておいた。ついで、テンター装置（７）にフィルム（Ｆ）を導入し、その幅を保持しながら９０〜１１０℃でさらに乾燥させた。その後、フィルム（Ｆ）を最終的に２０℃まで冷却し、巻取装置（１００）の巻取ロール（１０２）に巻き取った。こうして、膜厚４０μｍのセルローストリアセテートフィルムを連続的に製造した。このとき、不織布（Ｃ）を、５ｍｍ／分の速度で不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出すとともに巻取ロール（３０２）に巻取りながら、押圧ロール（３０３）により線圧５ｋｇ／ｃｍでバックロール（２００）に押し付けた。
【００５５】
その結果、４５日間連続運転しても、バックロール（２００）の周面の反射率は、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として８０％以下まで低下することはなかった。
【００５６】
なお、上記実施例５においては、不織布（Ｃ）によるバックロール（２００）周面の清掃を連続的に行っているが、図１に示す装置において、不織布（Ｃ）によるバックロール（２００）周面の清掃を、バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定することによりバックロール（２００）の周面の汚れを検出し、上記反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、間欠的に行う場合もある。
【００５７】
比較例２
不織布（Ｃ）のバックロール（２００）への押し付けを行わなかったことを除いては、上記実施例５と同様にしてフィルムを連続的に製造した。その結果、２０日間連続運転した時点で、バックロール（２００）の周面の反射率は、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満まで低下した。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１〜７の発明、および請求項１２〜１８の発明によれば、それぞれドープ流延時のエンドレスベルトの微小振動の発生を抑制し、その結果、製造されるフィルムの膜厚変動を小さくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１を実施する装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 図１の部分拡大図である。
【図３】 実施例５を実施する装置を示す図１の部分拡大図に相当する図である。
【符号の説明】
（１）：支持体
（２）：ダイ（流延手段）
（３）：乾燥装置
（４）：温度調整装置
（５）：剥離ロール
（６）：加熱乾燥装置
（１０）：巻取装置
（２００）：バックロール
（３００）：清掃装置
（３０１）：不織布繰り出しロール
（３０２）：不織布巻取ロール
（３０３）：押圧ロール
（Ｃ）：不織布
（Ｆ）：フィルム
（Ｗ）：ウェブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば液晶画像表示装置の偏光板保護膜および光学補償フィルム等に用いられる光学用のセルロースエステルフィルムを製造するのに適用されるフィルムの製造方法および装置に関する。
【０００２】
この明細書において、流延されたドープがエンドレスベルト上で乾燥され、エンドレスベルトから剥離しうるドープ膜の状態となって以後、最終的に乾燥されてフィルムになるまでの間のものを「ウェブ」と称するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
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。ところで、この液晶画像表示装置の基本的な構成は、液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。偏光板は、一定方向の偏波面の光だけを通すので、液晶画像表示装置においては、偏光板は、電界による配向の変化を可視化させる重要な役割を担っており、偏光板の性能によって液晶画像表示装置の性能が大きく左右される。
【０００４】
偏光板の一般的な構成は、たとえばアルカリ鹸化して一軸延伸されかつヨウ素染色されたポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜の片面または両面に、セルローストリアセテートフィルムやセルロースアセテートプロピオネートフィルム等のセルロースエステルフィルムからなる保護膜が、ポリビニルアルコールのような粘着剤を介して貼り合わせられたものである。
【０００５】
このようなセルロースエステルフィルムは、一般に、溶液流延製膜法により製造されている。
【０００６】
すなわち、セルロースエステルのドープを、ダイにより、表面に鏡面処理が施されたエンドレスベルト上に流延し、エンドレスベルトがほぼ１周する間に、流延されたドープを乾燥させることによりウェブを形成するとともに、このウェブを剥離ロールにより剥離し、剥離されたウェブを加熱乾燥装置において加熱乾燥してフィルムを得、このフィルムを巻取ロールに巻き取ることにより、セルロースエステルフィルムが製造されている。
【０００７】
しかしながら、ダイによりドープを流延するドープ流延部においてエンドレスベルトが振動すると、ダイとエンドレスベルトの表面との距離が周期的に変動し、その結果、ダイから吐出されるドープの膜厚が周期的に変動する。したがって、製造されるフィルムの膜厚にも周期的な変動が発生して、均一膜厚のフィルムを得ることができなくなる。そこで、ドープ流延部でのエンドレスベルトの振動を抑制する目的で、ドープ流延部においてはエンドレスベルトの上側移動経路の下方にバックロールが配置され、バックロールがエンドレスベルトの裏面に接触することによりエンドレスベルトを支持するようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、液晶画像表示装置の需要増加によって、偏光板の保護膜として用いられるセルロースエステルフィルムの生産量が拡大しており、生産速度を速くする必要性が生じている。また、携帯用液晶パネルの需要増加により、偏光板の一層の薄肉化が進められており、保護膜としてのセルロースエステルフィルムの一層の薄肉化も要求されている。
【０００９】
しかしながら、生産速度を速くしたり、セルロースエステルフィルムの薄肉化を図ると、従来の方法のようにバックロールを用いるだけでは、製造されるセルロースエステルフィルムの膜厚変動を十分に小さくすることができないことが判明した。
【００１０】
そこで、バックロールを用いた場合においても、生産速度を速めたり、製造するセルロースエステルフィルムの薄肉化を図ったりした場合に、製造されるセルロースエステルフィルムの膜厚変動を十分に小さくすることができない原因を調べたところ、バックロール自身の回転精度が十分ではないこと、およびバックロールに付着した汚れにより、エンドレスベルトに微小振動が発生していることが判明した。
【００１１】
この発明の目的は、上記問題を解決し、エンドレスベルトの微小振動の発生を防止し、その結果、製造されるフィルムの膜厚変動を小さくしうるフィルムの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるフィルムの製造方法は、エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法であって、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量を、１００μｍ以下にするフィルムの製造方法において、バックロールの周面に堆積する汚れの量を、０．１ｇ／ｍ２以下に保つものである。
【００１３】
請求項１の発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量は、静止時においてバックロールの中心軸線が位置する基準直線と、バックロールが１回転する間における上記接触部との間の距離の変動を測定し、その最大値と最小値との差を算出することにより求められる値を意味するものとする。また、請求項１の発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量を、１００μｍ以下に限定したのは、１００μｍを越えるエンドレスベルトに微小振動が発生し、製造されたフィルムに、その長手方向に数ｍｍの周期で比較的大きな膜厚変動が発生するからである。バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量は、６０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
請求項１の発明において、バックロールの周面に堆積する汚れの量を、０．１ｇ／ｍ２以下に保つものである。バックロールの周面に堆積した汚れの量が０．１ｇ／ｍ２を越えると、エンドレスベルトの振動が発生するからである。
【００１５】
請求項２の発明によるフィルムの製造方法は、請求項１の発明において、バックロールの表面粗さを、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとしておくものである。バックロールの表面粗さを、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍの範囲内に限定したのは、０．２μｍ未満であると、エンドレスベルトの蛇行制御を行うためにエンドレスベルトを幅方向に移動させようとしてもスムーズに移動せずに、蛇行制御が不能になり、１．２μｍを越えると、エンドレスベルトの裏面の汚れがバックロールの周面に転写して汚れやすくなり、この汚れがエンドレスベルトの振動発生の原因となるからである。バックロールの表面粗さは、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．０μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００１６】
請求項３の発明によるフィルムの製造方法は、請求項１または２の発明において、エンドレスベルトの裏面の表面粗さを、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとしておくものである。エンドレスベルトの裏面の表面粗さを、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍの範囲内に限定したのは、３μｍ未満であると、バックロールとの摩擦が大きくなってエンドレスベルトの蛇行制御時にバックロールの周面が傷付けられて汚れが付着し、この汚れがエンドレスベルトの振動発生の原因となったり、あるいは傷そのものがエンドレスベルトの振動発生の原因となったりし、１００μｍを越えると、エンドレスベルトの裏面を案内するガイドロールの表面がエンドレスベルトにより削られてエンドレスベルトの裏面が汚れやすくなり、バックロール周面の汚れに繋がってエンドレスベルトの振動発生の原因となるからである。エンドレスベルトの裏面の表面粗さは、平均表面粗さＲａで５〜８０μｍであることが好ましい。
【００１７】
請求項４の発明によるフィルムの製造方法は、エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法において、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保つものである。バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満であると、バックロール表面が汚れてエンドレスベルトの振動発生の原因となり、あるいは最悪の場合はエンドレスベルトの破損の原因となるからである。
【００１８】
請求項５の発明によるフィルムの製造方法は、請求項４の発明において、バックロールの周面を、間欠的または連続的に清掃することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６の発明によるフィルムの製造方法は、請求項４または５の発明において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定することによりバックロールの周面の汚れを検出し、上記反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、バックロール周面の清掃を行うものである。請求項５の発明のところでも述べたように、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満であると、バックロール表面が汚れてエンドレスベルトの振動発生の原因となったり、エンドレスベルトの破損の原因となるからである。
【００２０】
請求項７の発明によるフィルムの製造方法は、請求項５または６の発明において、バックロール周面の清掃を、清掃用不織布をバックロールの回転方向後方に送りながら、押圧ロールによってバックロールの全長にわたって線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で線接触させることにより行うものである。この場合、フィルムの製造を長時間連続して行ったとしても、得られるフィルムの膜厚変動を小さくすることができる。
【００２１】
請求項８の発明によるフィルムの製造装置は、エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置であって、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量が、１００μｍ以下となされているフィルムの製造装置において、バックロールの周面に堆積する汚れの量が、０．１ｇ／ｍ２以下に保たれるようになされているものである。
【００２２】
この発明において、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量の意味およびその限定理由は、請求項１の発明と同じである。また、バックロール周面に堆積する汚れの量の限定理由は、請求項１の発明と同じである。
【００２３】
請求項９の発明によるフィルムの製造装置は、請求項８の発明において、バックロールの表面粗さが、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとなされているものである。この発明において、バックロールの表面粗さの限定理由は、請求項２の発明と同じである。
【００２４】
請求項１０の発明によるフィルムの製造装置は、請求項８または９の発明において、エンドレスベルトの裏面の表面粗さが、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとなされているものである。この発明において、エンドレスベルト裏面の表面粗さの限定理由は、請求項３の発明と同じである。
【００２５】
請求項１１の発明によるフィルムの製造装置は、エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保たれるようになされているものである。この発明において、バックロール周面の反射率の限定理由は、請求項４の発明と同じである。
【００２６】
請求項１２の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１１の発明において、バックロールの周面を間欠的または連続的に清掃する清掃手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１３の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１１または１２の発明において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定する反射率測定装置を備えており、反射率測定装置により測定された反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、清掃手段によりバックロール周面の清掃が行われるようになされているものである。
【００２８】
請求項１４の発明によるフィルムの製造装置は、請求項１２または１３の発明において、清掃手段が、所定長さの不織布を巻き取っておりかつバックロールの回転方向後方に不織布を繰り出す不織布繰り出しロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を巻き取る不織布巻取ロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を、不織布巻取ロールに巻き取る前にバックロールの周面に、線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で押し付ける押圧ロールとを備えているものである。
【００２９】
この発明によるフィルムの製造方法および装置は、たとえばセルロースエステルフィルムの製造に適用される。
【００３０】
セルロースエステルフィルムに使用するセルロースエステルは、リンターパルプ、ウッドパルプおよ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およ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。
【００３１】
セルロースエステルフィルム中に、フタル酸エステル、リン酸エステルなどの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤およ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ハロゲン化銀写真感光材料や液晶画像表示装置の性能を向上させることができる。また、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。この他、上記セルロースエステルフィルム中に帯電防止剤、難燃剤、滑剤および油剤等も加える場合もある。これらの添加剤は、セルロースエステル溶液の調製の際に、セルロースエステルや溶媒と共に添加してもよいし、溶液調製中や調製後に添加してもよい。
【００３２】
つぎに、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、特開平９−９５５４４号、特開平９−９５５５７号および特開平９−９５５３８号の各公報に開示されているような冷却溶解法で行う方法並びに特開平１１−２１３７９号公報開示されているような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。
【００３３】
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、塩化メチレンおよ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、エタノールおよ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。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、アセトンおよ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。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ドープは濾過することにより、異物、とくに液晶画像表示装置において画像と認識しやすい異物は除去しなければならない。偏光板用保護フィルムの品質は、この濾過によって決まるといってよい。濾過に使用する濾材は、絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さすぎると、濾材の目詰まりが発生しやすく、濾材の交換を頻繁に行わなければならないので、生産性を低下させるという問題がある。このため、ドープに使用する濾材は、絶対濾過精度０．００１〜０．００８ｍｍのものが好ましく、なかでも０．００３〜０．００６ｍｍがとくに好ましい。
【００３５】
【発明の実施形態】
以下、この発明の具体的実施例を、比較例とともに説明する。
【００３６】
実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１
この実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１は、図１および図２に示すセルロースエステルフィルムの製造装置を使用して行ったものである。
【００３７】
図１および図２において、セルロースエステルフィルムの製造装置は、鏡面処理を施された表面を有するステンレス鋼製駆動エンドレスベルト（１）と、セルロースエステルのドープをエンドレスベルト（１）上に流延するドープ流延ダイ（２）と、エンドレスベルト（１）の上下の移動経路の表側にそれぞれ配され、かつエンドレスベルト（１）上に流延されたドープに所定温度の温風を当てることにより乾燥させてウェブを形成する加熱乾燥装置（３）と、エンドレスベルト（１）の上下の移動経路の裏側にそれぞれ配され、かつエンドレスベルト（１）の温度を所定温度に調整する温度調整装置（４）と、ウェブ（Ｗ）をエンドレスベルト（１）から剥離するウェブ剥離ロール（５）と、エンドレスベルト（１）から剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥させてフィルム（Ｆ）を得る乾燥装置（６）と、得られたフィルム（Ｆ）の幅方向両側縁部を把持して、フィルム（Ｆ）幅を一定に保持、またはフィルム（Ｆ）を幅方向に延伸するテンター装置（７）と、フィルム（Ｆ）を巻き取るフィルム巻取装置（１０）とを備えている。
【００３８】
乾燥装置（６）は、熱風吹き込み口（６１）および同排出口（６２）を有するハウジング（６０）内に、複数の移送ロール（６３）が千鳥配置状に設けられたものである。乾燥装置（６）においては、ウェブ（Ｗ）はハウジング（６０）内を全ての移送ロール（６３）に掛けられて搬送され、その搬送中に、熱風吹き込み口（６１）から吹き込まれる乾燥熱風により乾燥させられる。フィルム巻取装置（１０）は、ハウジング（１００）内に設けられた複数の移送ロール（１０１）および１つの巻取ロール（１０２）を備えている。そして、フィルム（Ｆ）は、ハウジング（１００）内を全ての移送ロール（１０１）に掛けられて搬送され、巻取ロール（１０２）に巻き取られる。
【００３９】
図２に示すように、ダイ（２）からドープを吐出するドープ流延部において、エンドレスベルト（１）の上側移動経路の下方に、エンドレスベルト（１）の裏面に接触してエンドレスベルト（１）を支持するバックロール（２００）が配置されている。バックロール（２００）は、周面にクロムメッキが施されたステンレス鋼からなり、その外径は４００ｍｍである。
【００４０】
そして、下記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープを調製し、調整後のドープを濾紙により濾過した。
【００４１】
（ドープ組成）
アセチル置換度２．８８のセルローストリアセテート
（数平均分子量１５００００） １００重量部
トリフェニルホスフェート １０重量部
エチルフタリルエチルグリコレート ２重量部
チヌビン３２６ １重量部
ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ ０．１重量部
メチレンクロライド ４７５重量部
エタノール ２５重量部
このドープをダイ（２）から吐出してエンドレスベルト（１）上に流延するとともに、温度調整装置（４）によりエンドレスベルト（１）の温度を２０℃に調整し、さらにエンドレスベルト（１）の上側移動経路においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４５℃の風を１０ｍ／秒で斜めに当て、同じく下側移動経路の前半部においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４０℃の風を１０ｍ／秒で下方から垂直に当てることによって、残留溶媒量が８０質量％になるまで乾燥させてウェブ（Ｗ）を形成した。ついで、剥離ロール（５）によりウェブ（Ｗ）を剥離し、剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥装置（６）に導入して移送ロール（６３）に掛けて移送しつつ３０〜１１０℃で乾燥させてフィルム（Ｆ）を得た。なお、剥離ロール（５）および移送ロール（６３）においてウェブ（Ｗ）に作用する張力は２０ｋｇ／幅としておいた。ついで、テンター装置（７）にフィルム（Ｆ）を導入し、その幅を保持しながら９０〜１１０℃でさらに乾燥させた。その後、フィルム（Ｆ）を最終的に２０℃まで冷却し、巻取装置（１００）の巻取ロール（１０２）に巻き取った。
【００４２】
そして、上記のような操作を、バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）に対する接触部の上下方向の変動量、バックロール（２００）の周面の表面粗さ、エンドレスベルト（１）の裏面の表面粗さ、および得られるフィルム（Ｆ）の膜厚を種々変更して行い、１５日間連続してセルローストリアセテートフィルム（Ｆ）を製造した。
【００４３】
運転終了後に、バックロール（２００）の周面に堆積した汚れの量、バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定した。
【００４４】
バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）への接触部の上下方向の変動量は、バックロール（２００）の端部におけるエンドレスベルト（１）と接触していない部分にキーエンス社製のレーザ変位計を固定し、静止時においてバックロール（２００）の中心軸線が位置する基準直線と、バックロール（２００）が１回転する間における上記接触部との間の距離の変動を測定し、その最大値と最小値との差を算出することにより求めた。バックロール（２００）周面およびエンドレスベルト（１）裏面の表面粗さは、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープを用いて画像解析を行って求めた。バックロール（２００）周面に堆積した汚れの量は、バックロール（２００）周面の２００ｍｍ×２００ｍｍの面積部分を、メチレンクロライドを含浸させた清浄な布で拭き取り、メチレンクロライドを蒸発させた後の布の重量と、拭き取り前のメチレンクロライドが含浸させられていない状態の布の重量との差から算出した。バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの光の反射率は、キーエンス社製の光沢度判別センサを用いて測定し、汚れが付着していない状態の反射率を１００％としたさいの反射率を求めた。
【００４５】
評価試験
製造されたフィルムの膜厚を、その長さ方向に１ｍｍピッチで測定し、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動を、最大値と最小値との差から算出した。また、製造されたフィルムの膜厚を、その長さ方向に５０ｍｍピッチで測定し、バックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動を、最大値と最小値との差から算出した。
【００４６】
これらの結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
表１から明らかなように、バックロール（２００）の回転時におけるエンドレスベルト（１）への接触部の上下方向の変動量、バックロール（２００）の周面の表面粗さ、エンドレスベルト（１）の裏面の表面粗さ、得られるフィルムの膜厚、ならびに運転終了後のバックロール（２００）の周面に堆積した汚れの量およびバックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、本発明の範囲内にある場合（実施例１〜４）は、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動およびバックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動のうちの少なくともいずれか１つは、極めて小さくなっている。これに対し、上記条件の全てが範囲外にある場合（比較例１）は、５ｍｍ以下の周期での膜厚変動およびバックロール（２００）が１周する周期での膜厚変動のいずれもが大きくなっている。
【００４９】
実施例５
この実施例は、図３に示す装置を用いて行ったものである。
【００５０】
図３において、セルロースエステルフィルムの製造装置は、バックロール（２００）の下方に配され、かつバックロール（２００）の周面の清掃を行う清掃装置（３００）を備えている。その他の構成は、図１および図２に示す装置と同じである。
【００５１】
清掃装置（３００）は、バックロール（２００）と平行に配されかつ所定長さの長尺の清掃用不織布（Ｃ）が巻き取られている不織布繰り出しロール（３０１）と、バックロール（２００）と平行に配されかつ不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）を巻き取る不織布巻取ロール（３０２）と、バックロール（２００）と平行に配されかつ不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）を、不織布巻取ロール（３０２）に巻き取られる前にバックロール（２００）に線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で線接触させる押圧ロール（３０３）とを備えている。不織布（Ｃ）の幅は、バックロール（２００）におけるエンドレスベルト（１）と接触する部分の全長にわたって線接触するような幅となされている。不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出された不織布（Ｃ）は、バックロール（２００）の回転方向後方に送られ、押圧ロール（３０３）によりバックロール（２００）の周面に押し付けられた後に不織布巻取ロール（３０２）に巻き取られ、これによりバックロール（２００）周面が清掃されるようになっている。押圧ロール（３０３）は、バックロール（２００）と同方向に回転する。
【００５２】
また、バックロール（２００）としては、周面の表面粗さが最大高さＲｍａｘで０．８μｍ、周面に堆積した汚れ量が０．０４ｇ／ｃｍ２、周面の反射率が、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として９５％であるものを使用し、エンドレスベルト（１）としては、裏面の表面粗さが平均粗さＲａで４０μｍであるものを使用した。
【００５３】
そして、下記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープを調製し、調整後のドープを濾紙により濾過した。
【００５４】
（ドープ組成）
アセチル置換度２．８８のセルローストリアセテート
（数平均分子量１５００００） １００重量部
トリフェニルホスフェート １０重量部
エチルフタリルエチルグリコレート ２重量部
チヌビン３２６ １重量部
ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ ０．１重量部
メチレンクロライド ４７５重量部
エタノール ２５重量部
このドープをダイ（２）から吐出してエンドレスベルト（１）上に流延するとともに、温度調整装置（４）によりエンドレスベルト（１）の温度を２０℃に調整し、さらにエンドレスベルト（１）の上側移動経路においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４５℃の風を１０ｍ／秒で斜めに当て、同じく下側移動経路の前半部においてドープ膜に乾燥装置（３）を用いて４０℃の風を１０ｍ／秒で下方から垂直に当てることによって、残留溶媒量が８０質量％になるまで乾燥させてウェブ（Ｗ）を形成した。ついで、剥離ロール（５）によりウェブ（Ｗ）を剥離し、剥離したウェブ（Ｗ）を乾燥装置（６）に導入して移送ロール（６３）に掛けて移送しつつ３０〜１１０℃で乾燥させてフィルム（Ｆ）を得た。なお、剥離ロール（５）および移送ロール（６３）においてウェブ（Ｗ）に作用する張力は２０ｋｇ／幅としておいた。ついで、テンター装置（７）にフィルム（Ｆ）を導入し、その幅を保持しながら９０〜１１０℃でさらに乾燥させた。その後、フィルム（Ｆ）を最終的に２０℃まで冷却し、巻取装置（１００）の巻取ロール（１０２）に巻き取った。こうして、膜厚４０μｍのセルローストリアセテートフィルムを連続的に製造した。このとき、不織布（Ｃ）を、５ｍｍ／分の速度で不織布繰り出しロール（３０１）から繰り出すとともに巻取ロール（３０２）に巻取りながら、押圧ロール（３０３）により線圧５ｋｇ／ｃｍでバックロール（２００）に押し付けた。
【００５５】
その結果、４５日間連続運転しても、バックロール（２００）の周面の反射率は、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として８０％以下まで低下することはなかった。
【００５６】
なお、上記実施例５においては、不織布（Ｃ）によるバックロール（２００）周面の清掃を連続的に行っているが、図１に示す装置において、不織布（Ｃ）によるバックロール（２００）周面の清掃を、バックロール（２００）の周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定することによりバックロール（２００）の周面の汚れを検出し、上記反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、間欠的に行う場合もある。
【００５７】
比較例２
不織布（Ｃ）のバックロール（２００）への押し付けを行わなかったことを除いては、上記実施例５と同様にしてフィルムを連続的に製造した。その結果、２０日間連続運転した時点で、バックロール（２００）の周面の反射率は、汚れを付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満まで低下した。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１〜７の発明、および請求項１２〜１８の発明によれば、それぞれドープ流延時のエンドレスベルトの微小振動の発生を抑制し、その結果、製造されるフィルムの膜厚変動を小さくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１〜４、参考例１〜４および比較例１を実施する装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 図１の部分拡大図である。
【図３】 実施例５を実施する装置を示す図１の部分拡大図に相当する図である。
【符号の説明】
（１）：支持体
（２）：ダイ（流延手段）
（３）：乾燥装置
（４）：温度調整装置
（５）：剥離ロール
（６）：加熱乾燥装置
（１０）：巻取装置
（２００）：バックロール
（３００）：清掃装置
（３０１）：不織布繰り出しロール
（３０２）：不織布巻取ロール
（３０３）：押圧ロール
（Ｃ）：不織布
（Ｆ）：フィルム
（Ｗ）：ウェブ
Claims (14)
- エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法であって、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量を、１００μｍ以下にするフィルムの製造方法において、バックロールの周面に堆積する汚れの量を、０．１ｇ／ｍ２以下に保つことを特徴とする、フィルムの製造方法。
- バックロールの表面粗さを、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとしておく請求項１記載のフィルムの製造方法。
- エンドレスベルトの裏面の表面粗さを、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとしておく請求項１または２記載のフィルムの製造方法。
- エンドレスベルト上に原料樹脂のドープを流延してウェブを形成し、形成したウェブをエンドレスベルトから剥離した後、剥離したウェブを乾燥させてフィルムを得るようになされた溶液流延製膜法によりフィルムを製造する方法において、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保つフィルムの製造方法。
- バックロールの周面を、間欠的または連続的に清掃する請求項４記載のフィルムの製造方法。
- バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定することによりバックロールの周面の汚れを検出し、上記反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、バックロール周面の清掃を行う請求項４または５記載のフィルムの製造方法。
- バックロール周面の清掃を、清掃用不織布をバックロールの回転方向後方に送りながら、押圧ロールによってバックロールに線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で線接触させることにより行う請求項５または６記載のフィルムの製造方法。
- エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置であって、バックロールの回転時におけるエンドレスベルトに対する接触部の上下方向の変動量が、１００μｍ以下となされているフィルムの製造装置において、バックロールの周面に堆積する汚れの量が、０．１ｇ／ｍ ２ 以下に保たれるようになされていることを特徴とする、フィルムの製造装置。
- バックロールの表面粗さが、最大高さＲｍａｘで０．２〜１．２μｍとなされている請求項８記載のフィルムの製造装置。
- エンドレスベルトの裏面の表面粗さが、平均表面粗さＲａで３〜１００μｍとなされている請求項８または９記載のフィルムの製造装置。
- エンドレスベルトと、原料樹脂のドープをエンドレスベルト上に吐出する流延手段と、ドープ流延部においてエンドレスベルトの裏面に接触してエンドレスベルトを支持するバックロールと、エンドレスベルト上に流延されたドープを乾燥させてウェブを形成する乾燥装置と、エンドレスベルトからウェブを剥離する剥離ロールと、剥離されたウェブを乾燥させてフィルムを得る乾燥装置とを備えたフィルムの製造装置において、バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％以上に保たれるようになされているフィルムの製造装置。
- バックロールの周面を間欠的または連続的に清掃する清掃手段を備えている請求項１１記載のフィルムの製造装置。
- バックロールの周面に波長４００ｎｍの光を投射したさいの反射率を測定する反射率測定手段を備えており、反射率測定手段により測定された反射率が、汚れが付着していない状態の反射率を１００％として８０％未満になったときに、清掃手段によりバックロール周面の清掃が行われるようになされている請求項１１または１２記載のフィルムの製造装置。
- 清掃手段が、所定長さの不織布を巻き取っておりかつバックロールの回転方向後方に不織布を繰り出す不織布繰り出しロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を巻き取る不織布巻取ロールと、不織布繰り出しロールから繰り出された不織布を、不織布巻取ロールに巻き取る前にバックロールの周面に、線圧１ｋｇ／ｃｍ以上で押し付ける押圧ロールとを備えている請求項１２または１３記載のフィルムの製造装置。
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