JP5245643B2 - フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はフィルムの製造方法に関するものであり、特に液晶画像表示装置に有用な光学フィルムの製造方法に関するものである。

溶液流延法は、高分子材料を含む溶液を支持体上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離する方法である。その後は、剥離したフィルムを、所望により乾燥し、幅手方向の端部を把持して延伸を行った後、端部を切断し、吸い込み口より回収する。しかしながら、端部は切断後においてフィルム幅手方向に対する垂直な方向内でバタツキを起こした。そのため、フィルムの連続生産時において、最初に端部を吸い込み口に誘導しても、途中から端部が吸い込み口に入らずに飛び出す、という問題が生じていた。さらに、端部は切断後においてフィルム幅手方向で蛇行した。そのため、吸い込み口および当該吸い込み口に連結された配管内で端部が詰まる、という問題も生じていた。それらの結果、端部の切断・回収を円滑に行うことができなかった。

本発明は、切断された端部のバタツキや蛇行を抑制し、端部の切断・回収を十分に円滑に行うことができるフィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本明細書中、バタツキとは、フィルム幅手方向の端部が切断されてから吸い込み口に回収されるまでの間において当該幅手方向に対する垂直な方向内で遊動する現象を指すものとする。
蛇行とは、フィルム幅手方向の端部が切断されてから吸い込み口に回収されるまでの間において当該幅手方向で迂曲して動く現象を指すものとする。

本発明は、高分子材料を含む溶液を支持体上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離し、延伸した後、フィルムを搬送しながらフィルム幅手方向の端部を切断・回収するトリミング工程を実施するフィルムの製造方法であって、
トリミング工程において、切断されたフィルム端部を吸い込み口より回収するに際し、フィルム搬送方向の上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風を供給し、
上流側からの搬送風供給速度Ｖ_１および下流側からの搬送風供給速度Ｖ_２がそれぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して１００〜６０００％であり、それらの比率Ｖ_１／Ｖ_２が１未満であることを特徴とするフィルムの製造方法に関する。

本発明に係るフィルムの製造方法によれば、切断された端部のバタツキや蛇行を抑制し、端部の切断・回収を十分に円滑に行うことができる。しかも、上流側および下流側からの搬送風温度を制御することにより、端部の蛇行をより一層有効に抑制できるため、吸い込み口および当該吸い込み口に連結された配管内での端部詰まりをより一層十分に抑制できる。

本発明に係るフィルムの製造方法は、溶液流延法に基づくものであり、すなわち高分子材料を含む溶液を支持体上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離する。本発明において剥離されたフィルムは、幅手方向の端部を把持して延伸した後、フィルムを搬送しながら当該端部を切断・回収する特定のトリミング工程を実施する。その後は、通常、巻き取り工程を実施する。乾燥工程は、剥離工程後であって延伸工程前に行ってもよいし、延伸工程後であってトリミング工程前に行ってもよいし、トリミング工程後であって巻き取り工程前に行ってもよいし、またはそれらのタイミングから選択される２以上のタイミングで行ってもよい。以下、図１〜図６を用いて、各工程について詳しく説明する。図１は本発明のフィルムの製造方法を実施する装置の一例の概略構成図である。図２は図１のトリミング工程８における端部切断段階を示す概略模式図であって、図１のＸ方向からの概略見取り図である。図３は図１のトリミング工程８における端部回収段階を示す拡大模式図である。図４は、図１に示すトリミング工程とは別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図である。図５は、図１に示すトリミング工程とはまた別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図である。図６は、図５のトリミング工程８における端部回収段階を示す拡大模式図である。図１〜図６において、共通する符号は同様の部材または工程を示すものとする。

（流延工程）
流延工程で使用される高分子材料を含む溶液は、少なくとも後述する高分子材料を溶媒に溶解させてなる溶液であり、以下、ドープと呼ぶものとする。

流延工程は、ドープを支持体１上に流延する工程であり、例えば、ドープを加圧型定量ギヤポンプを通してダイ２に送液し、図１に示すように、流延位置において支持体１上にダイ２からドープを流延する。ダイ２は、口金部分のスリット形状を調整でき、かつ膜厚を均一にし易い観点から、加圧ダイを用いることが好ましい。加圧ダイには、コートハンガーダイやＴダイ等が挙げられるが、何れも好ましく用いられる。製膜速度を上げるため、加圧ダイを支持体上に２基以上設け、ドープ量を分割して重層製膜してもよい。膜厚を調整する方法として、例えば、流延されたドープ膜をブレードで膜厚を調節するドクターブレード法、あるいは逆回転するロールで膜厚を調節するリバースロールコーター法等を採用してもよい。膜厚の調節は、所望の厚さになるように、ドープ濃度、ポンプの送液量、ダイの口金のスリット間隙、ダイの押し出し圧力、支持体の速度等を適宜調整することにより行うことができる。

支持体１は、無限移送する無端のものが好ましく使用され、表面が鏡面となっているものがより好ましい。支持体は金属からなっていることが好ましく使用され、具体例として、例えば、ステンレスベルト、ステンレス鋼ベルトあるいは回転する金属ドラム等が挙げられる。

（第１乾燥工程）
支持体１上での乾燥工程は第１乾燥工程であって、ウェブを支持体１上で加熱し、溶媒を蒸発させる予備乾燥工程である。ウェブとは、ドープを支持体１上に流延した以降のドープ膜を意味する。溶媒を蒸発させるには、例えば、図１に示すように、乾燥機３，４によりウェブ側及び支持体裏側から加熱風を吹かせる方法、支持体の裏面から加熱液体により伝熱させる方法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等を挙げることができる。それらを適宜選択して組み合わせる方法も好ましい。ウェブの膜厚が薄ければ乾燥が早い。支持体の表面温度は通常、２０℃以上で、溶媒が発泡しない温度に設定するのが好ましい。加熱風の温度は１０〜８０℃が好ましい。

第１乾燥工程においては、フィルムの剥離、ならびに剥離後の搬送性の観点から、残留溶媒量が１５０重量％以下、特に８０〜１２０重量％になるまで、ウェブを乾燥することが好ましい。

本明細書中、残留溶媒量は下記の式で表すことができる。
残留溶媒量（重量％）＝｛（Ｍ−Ｎ）／Ｎ｝×１００
ここで、Ｍはフィルムの所定の時点での質量、ＮはＭのものを１１０℃で３時間乾燥させた時の質量である。特に第１乾燥工程において達成された残留溶媒量を算出するときのＭは剥離工程直前のフィルムの質量である。なお、残留溶媒量は、特記しない限り、フィルム幅手方向中央部のフィルムを採取して測定された値である。

（剥離工程）
剥離工程は、支持体上でウェブから有機溶媒を蒸発させてなるフィルムを、支持体が一周する前に剥離する工程である。支持体からフィルムを剥離する位置のことを剥離点といい、また剥離を助けるロール５を剥離ロールという。

フィルムを剥離した後は、第２乾燥工程を実施してもよいし、または第２乾燥工程を実施することなく、延伸工程を実施してもよい。

（第２乾燥工程）
第２乾燥工程６は、剥離されたフィルムを加熱し、溶媒をさらに蒸発させる乾燥工程である。乾燥手段は特に制限されず、例えば、熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等を用いることができる。簡便さの観点からは、例えば図１に示すように、千鳥状に配置したロール６１でフィルムを搬送しながら、熱風等で乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は延伸工程に入る時のフィルムの残留溶媒により異なるが、溶媒の蒸発に伴うフィルムの表面への結露、伸縮率、溶媒の発泡等を考慮して、２０〜８０℃の範囲で３〜５段階の温度に分けて、徐々に高くしていくことが好ましい。

第２乾燥工程において達成されるべき残留溶媒量は、第１乾燥工程において達成されるべき残留溶媒量と同様の範囲内であってよい。第２乾燥工程において達成された残留溶媒量を算出するときのＭは第２乾燥工程直後のフィルムの質量である。

（延伸工程）
延伸工程は、フィルムを幅手方向端部でテンターにより把持しながら、加熱下で少なくとも幅手方向に延伸して保持する工程であり、図１中、７で示される。

延伸工程では、通常、延伸・保持した後、緩和が行われ、すなわち本工程は、フィルムを幅手方向に延伸する延伸段階、フィルムを幅手方向に保持する保持段階およびフィルムを幅手方向に緩和する緩和段階をこれらの順序で実施する。

延伸段階では、加熱下でフィルムに幅手方向、または幅手方向および搬送方向の両方向に張力を付与し、フィルムの延伸を行う。延伸方法は特に制限されず、従来から光学フィルムの製造方法の分野で公知の延伸方法を採用できる。幅手方向の延伸方法としては、例えば、ピンテンター法、クリップテンター法等が挙げられる。搬送方向の延伸方法としては、例えば、上流側と下流側とで搬送用駆動ロールの周速を異ならせる方法や、搬送張力を異ならせる方法等が挙げられる。

延伸段階における幅手方向の延伸倍率は特に制限されず、通常は３％以上であり、好ましくは５〜１５０％である。本明細書中、延伸倍率とは延伸によって延びた長さの元の長さに対する割合である。
搬送方向の延伸倍率は特に制限されず、例えば、３０％以下、特に５〜１５％が好適である。

保持段階では、延伸段階で達成された延伸倍率での延伸を、延伸段階における延伸温度で保持する。

緩和段階では、延伸段階における延伸を保持段階で保持した後、延伸のための張力を解除することによって、延伸を緩和する。緩和は延伸段階における延伸温度以下で行えばよい。

フィルムを延伸した後、トリミング工程および巻き取り工程を実施するに際し、第３乾燥工程を行ってもよい。第３乾燥工程は、例えば、延伸工程後であってトリミング工程前に行ってもよいし、トリミング工程後であって巻き取り工程後に行ってもよいし、または延伸工程後であってトリミング工程前と、トリミング工程後であって巻き取り工程後とに行ってもよい。

（第３乾燥工程）
第３乾燥工程は、フィルムを加熱し、溶媒をさらに蒸発させる乾燥工程である。乾燥手段は特に制限されず、第２乾燥工程と同様の乾燥手段を用いることができる。簡便さの観点からは、例えば千鳥状に配置したロールでフィルムを搬送しながら、熱風等で乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は４０〜１５０℃の範囲で３〜５段階の温度に分けて、乾燥温度を徐々に高くしていくことが好ましい。

（トリミング工程）
トリミング工程８は、フィルムを搬送しながらフィルムの幅手方向の端部を切断し、回収する工程であり、図１中、８で示される。本工程によって、延伸工程でテンターにより把持されたためにその痕跡が残った端部を除去する。端部の切断・回収は通常、フィルム幅手方向の両端部において行われる。

トリミング工程は、フィルム幅手方向の端部を切断する端部切断段階および切断された端部を回収する端部回収段階を有する。

端部切断段階では、図１および図２に示すように、フィルムを搬送方向Ｔに搬送しながら、固定されたカッター等の切断手段８１により、フィルム端部８０ｂを切断し、フィルム本体８０ａを巻き取り工程９等の次工程に提供する。

切断される端部８０ｂの幅手方向長さ（幅）ｘは特に制限されず、そのようなｘは具体的には、例えば、３０〜３００ｍｍ、特に５０〜１３０ｍｍである。

端部回収段階では、図１および図３に示すように、切断されたフィルム端部８０ｂを吸い込み口８４より回収する。吸い込み口８４は通常、筒形状、特に円筒形状を有しており、図示しない吸引装置により吸い込み方向Ｄ_０に吸引を行っている。吸引速度は本発明の目的が達成される限り特に制限されない。

本段階では、切断されたフィルム端部８０ｂを吸い込み口８４より回収するに際し、フィルム搬送方向Ｔの上流側と下流側とから吸い込み口８４の開口部８４１に向けて、搬送風８２，８３を供給し、フィルム端部８０ｂの搬送・回収を補助する。上流側からの搬送風８２の供給速度Ｖ_１および下流側からの搬送風８３の供給速度Ｖ_２は、それぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して１００〜６０００％、好ましくは５００〜５５００％であり、それらの比率Ｖ_１／Ｖ_２は１未満、特に０．１〜０．９、好ましくは０．３〜０．９である。これによって、切断された端部のバタツキや蛇行を抑制し、端部の切断・回収を十分に円滑に行うことができる。Ｖ_１および／またはＶ_２が小さすぎると、搬送性向上の効果が期待できない。Ｖ_１および／またはＶ_２が大きすぎると、切断された端部のバタツキや蛇行を十分に抑制できず、端部の切断・回収を円滑に行うことができない。Ｖ_１／Ｖ_２が大きすぎると、切断された端部においてフィルム幅手方向に対する垂直な方向内でバタツキが起こったり、フィルム幅手方向で蛇行が起こったりする。そのため、フィルムの連続生産時において、最初に端部を吸い込み口に誘導しても、途中から端部が吸い込み口に入らずに飛び出す。また、吸い込み口および当該吸い込み口に連結された配管内で端部が詰まる。それらの結果として、端部の切断・回収を円滑に行うことができない。

搬送風供給速度Ｖ_１およびＶ_２が上記のようにフィルム搬送速度Ｖ_Ｆに対する割合（％）で表される場合、Ｖ_１およびＶ_２（％）は以下の方法によって求めることができる。まず、上流側搬送風８２の供給流量Ｆ_１（ｍ^３／分）および下流側搬送風８３の供給流量Ｆ_２（ｍ^３／分）をそれぞれの供給口の開口面積（ｍ^２）で除して搬送風供給速度Ｖ_１およびＶ_２（ｍ／分）を求める。次いで、搬送風供給速度Ｖ_１およびＶ_２（ｍ／分）をフィルム搬送速度Ｖ_Ｆ（ｍ／分）で除した値に１００を乗じることによって搬送風供給速度Ｖ_１およびＶ_２（％）求めることができる。

搬送風供給流量Ｆ_１は好ましくは５×１０^−３〜３ｍ^３／分である。
搬送風供給流量Ｆ_２は好ましくは５×１０^−３〜３ｍ^３／分である。
フィルム搬送速度Ｖ_Ｆは端部切断段階におけるフィルムの搬送速度である。

上流側からの搬送風８２の温度Ｔ_１および下流側からの搬送風８３の温度Ｔ_２は特に制限されるものではなく、通常はそれぞれ独立して、雰囲気温度より０〜５０℃だけ高い温度である。温度Ｔ_１およびＴ_２をそれぞれ独立して雰囲気温度より０〜５０℃、特に０〜４５℃だけ高く設定することにより、フィルム端部８０ｂにおける支持体面側と反支持体面側との収縮差を低減できる。その結果、端部の蛇行をより一層有効に抑制できるため、吸い込み口および当該吸い込み口に連結された配管内での端部詰まりをより一層十分に抑制できる。支持体面とはフィルムにおける支持体１と接していた面を意味し、１０で示される。反支持体面とは、フィルムにおける当該支持体面１０と反対側の面を意味し、１１で示される。雰囲気温度とは、本工程を行う周囲雰囲気の温度であり、前記端部切断段階におけるフィルムの支持体面１０における幅手方向で中央部の温度を用いるものとし、非接触温度計によって測定できる。

搬送風８２の温度Ｔ_１は通常、３０〜１７０℃であり、特に３０〜１５０℃が好ましい。
搬送風８３の温度Ｔ_２は通常、３０〜１７０℃であり、特に３０〜１５０℃が好ましい。
雰囲気温度は通常、３０〜１２０℃であり、特に３０〜１００℃が好ましい。

上流側からの搬送風８２は上流側供給装置８２０から供給され、下流側からの搬送風８３は下流側供給装置８３０から供給される。搬送風８２，８３が加熱される場合は、上流側供給装置８２０および下流側供給装置８３０に加熱手段（図示せず）が連結されて、当該加熱手段によって搬送風温度を制御すればよい。加熱手段は特に制限されず、公知の加熱手段が使用可能である。加熱手段の具体例として、例えば、温風ヒータ、温調ロール、ＩＲ（赤外線）ヒーター等が挙げられる。

上流側供給装置８２０の供給口８２１と吸い込み口８４の開口部８４１との距離Ｌ_１および下流側供給装置８３０の供給口８３１と吸い込み口８４の開口部８４１との距離Ｌ_２は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、切断された端部のバタツキや蛇行をより一層十分に抑制する観点から、それぞれ独立して２０〜２００ｍｍ、特に３０〜１８０ｍｍであることが好ましい。

上流側からの搬送風８２の供給方向Ｄ_１と吸い込み方向Ｄ_０（吸い込み口８４内におけるフィルム端部の搬送方向）とのなす角度θ_１および下流側からの搬送風８３の供給方向Ｄ_２と吸い込み方向Ｄ_０とのなす角度θ_２は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、切断された端部のバタツキや蛇行をより一層十分に抑制する観点から、それぞれ独立して１０〜９０°、特に３０〜８５°であることが好ましい。

上流側供給装置８２０および下流側供給装置８３０は通常、供給口８２１，８３１が円形状を有するものが使用される。

吸い込み口８４は通常、開口部８４１が円形状を有するものが使用される。図１および図３中、吸い込み口８４はその軸方向が鉛直方向に向くように設置されているが、これに制限されるものではない。好ましくは吸い込み口８４はその軸方向が略鉛直方向に向くように設置される。開口部８４１の形状は円形状に制限されるものではなく長方形状等でもよい。

本工程、特に端部切断段階に供されるフィルムの残留溶媒量は、０〜５０重量％、特に０〜２０重量％であることが好ましい。これによって、フィルム端部の切断を容易に達成しながらも、フィルム端部８０ｂにおける支持体面側と反支持体面側との収縮差をより有効に低減できるためである。ここで規定する残留溶媒量は、切断直後のフィルム端部のＭ，Ｎを測定することによって求めることができる。

図１および図３中、切断されたフィルム端部８０ｂはフィルム本体８０ａより下方に搬送され、下方向きに回収されるが、これに限定されるものではなく、例えば、図４および図５に示すように、フィルム本体８０ａより上方に搬送され、回収されてもよい。

図４は、図１に示すトリミング工程とは別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図であり、フィルム端部８０ｂが一旦、フィルム本体８０ａより上方に搬送されること以外、図１に示すトリミング工程と同様であるため、説明を省略する。図４の実施形態において、フィルム端部８０ｂが一旦、フィルム本体８０ａより上方に搬送された後は、図１においてと同様に、下方向きに搬送され、下方向きに回収される。

図５は、図１に示すトリミング工程とはまた別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図であり、フィルム端部８０ｂがフィルム本体８０ａより上方に搬送されること、およびフィルム端部８０ｂがその後、上方向きに回収されること以外、図１に示すトリミング工程と同様であるため、説明を省略する。図５の実施形態において、端部回収段階は上下方向が図１の実施形態と逆になっており、詳しくは図５に示す端部回収段階の拡大模式図を示す図６は図１に示す端部回収段階の拡大模式図を示す図３と上下方向が逆になっている。図６は、図３と上下方向が逆になっていること以外、図３と同様であるため、説明を省略する。

（巻き取り工程）
巻き取り工程９は得られたフィルム８０ａを巻き取って室温まで冷却する工程である。巻き取り機９１は、一般的に使用されているものでよく、例えば、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。

フィルムの厚さは特に制限されないが、光学フィルムとして使用する場合においては、通常、２０〜２００μｍが好適である。特にＬＣＤ等に使用される偏光板の薄肉化、軽量化が要望から、本発明では２０〜９０μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜８５μｍである。

上述した流延工程から巻き取り工程までの各工程は、空気雰囲気下であってもよいし、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下であってもよい。また、各工程、特に乾燥工程や延伸工程は、雰囲気における溶媒の爆発限界濃度を考慮して実施する。

（ドープ）
ドープに含まれる高分子材料は特に制限されず、フィルムの分野で公知の高分子材料が使用可能である。例えば、セルロースエステル等が使用可能である。特に光学フィルムを製造する場合においては、セルロースエステルが好ましく使用される。以下、セルロースエステルを用いて光学フィルムを製造する場合について詳しく説明するが、当該説明を準用することによって、セルロースエステル以外の高分子材料を用いてフィルムを製造できる。

セルロースエステルは光学フィルムの分野で従来より使用されているセルロースエステルであれば特に制限されず、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、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、またはセルロースアセテートプロピオネートブチレートなどが使用可能である。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が好ましい。２種類以上のセルロースエステルを組み合わせて用いてもよい。

セルロースエステルは、セルロース原料をアシル化することによって得ることができる。例えば、アシル化剤が酸無水物（無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸）である場合には、酢酸のような有機酸やメチレンクロライド等の有機溶媒を用い、硫酸のようなプロトン性触媒を用いて合成する。また例えば、アシル化剤が酸クロライド（ＣＨ_３ＣＯＣｌ、Ｃ_２Ｈ_５ＣＯＣｌ、Ｃ_３Ｈ_７ＣＯＣｌ）の場合には、触媒としてアミンのような塩基性化合物を用いて反応が行われる。具体的には特開平１０−４５８０４号公報に記載の方法で合成することが出来る。アシル基をセルロース分子の水酸基に反応させる。セルロース分子はグルコースユニットが多数連結したものからなっており、グルコースユニットに３個の水酸基がある。この３個の水酸基にアシル基が誘導された数を置換度という。例えば、セルローストリアセテートはグルコースユニットの３個の水酸基全てにアセチル基が結合している。アシル基の置換度はＡＳＴＭ−Ｄ８１７−９６に準じて測定することができる。

セルロース原料としては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ（針葉樹パルプ、広葉樹パルプ）、ケナフなどを挙げることが出来る。またそれらのセルロース原料はそれぞれ任意の割合で混合使用することが出来る。

セルロースエステルの数平均分子量Ｍｎは通常、５００００〜２０００００であり、Ｍｗは通常、１５００００〜４０００００である。

分子量分布の測定としては、高速液体クロマトグラフィーを用いることができ、これを用いて数平均分子量を算出することができる。
測定条件の一例を以下に示す。
溶媒：メチレンクロライドカラム： Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ８０６，Ｋ８０５，Ｋ８０３Ｇ（昭和電工（株）製を３本接続して使用した。）
カラム温度：２５℃試料濃度： ０．１重量％検出器： ＲＩ Ｍｏｄｅｌ ５０４（ＧＬサイエンス社製）
ポンプ： Ｌ６０００（日立製作所（株）製）
流量： １．０ｍｌ／ｍｉｎ校正曲線： 標準ポリスチレンＳＴＫ ｓｔａｎｄａｒｄ ポリスチレン（東ソー（株）製）Ｍｗ＝１００００００〜５００迄の１３サンプルによる校正曲線を使用する。１３サンプルは、ほぼ等間隔に得ることが好ましい。

セルロースエステルの濃度は１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２５重量％がより好ましい。セルロースエステル濃度はドープ全体に対する割合である。

ドープ中には、可塑剤、紫外線吸収剤、マット剤、酸化防止剤などの添加剤を含有させてもよい。

可塑剤としては、特に限定しないが、例えば、リン酸エステル化合物、フタル酸エステル化合物、グリコール酸化合物等が使用可能である。リン酸エステル化合物の具体例としては、例えば、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、トリブチルホスフェート等が挙げられる。フタル酸エステル化合物の具体例としては、例えば、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、ジ−２−エチルヘキシルフタレート等が挙げられる。グリコール酸エステル化合物の具体例としては、例えば、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、ブチルフタリルブチルグリコレート等が挙げられる。可塑剤は必要に応じて、２種類以上を併用して用いてもよい。

リン酸エステル化合物の使用比率はセルロースエステルに対して５０重量％以下とすることが、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、耐久性に優れるため好ましい。リン酸エステル化合物の比率は少ない方がさらに好ましく、特には、フタル酸エステル化合物やグリコール酸エステル化合物だけを使用することが好ましい。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重量％が好ましく、特に２〜１５重量％が好ましい。

紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の観点より、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く用いられる。特に、波長３７０ｎｍでの透過率が１０％以下であることが必要となり、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。本発明において、使用し得る紫外線吸収剤としては、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、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、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市販の紫外線吸収剤として、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビン１０９、チヌビン１７１、チヌビン３２６、チヌビン３２７、チヌビン３２８等を好ましく用いることができるが、これらには限定されない。紫外線吸収剤は、２種以上用いてもよい。

紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、酢酸メチル、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か、または直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル中にディゾルバーやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。本発明において、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重量％の範囲で添加することができ、０．６〜５．０重量％が好ましく、特に好ましくは０．６〜２．０重量％である。

マット剤としては、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、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含有させることが好ましい。中でも、二酸化ケイ素がフィルムのヘイズ（失透性）を小さくできるので好ましい。微粒子の２次粒子としては、平均粒径で０．０１〜１．０μｍであることが好ましい。マット剤の含有量はセルロースエステルに対して０．００５〜０．５重量％が好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子では、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。表面処理で好ましい有機物としては、例えば、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサン等が挙げられる。マット剤の平均粒径としては、大きい方がマット効果は大きく、逆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として５〜５０ｎｍで、より好ましくは７〜２０ｎｍである。これらの微粒子は、セルロースエステルフィルム中では、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の凹凸を形成させることが好ましい。二酸化ケイ素の微粒子としては、例えば、日本アエロジル（株）製のＡＥＲＯＳＩＬ ２００、２００Ｖ、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１２，ＯＸ５０、ＴＴ６００等を挙げることができ、好ましくはＡＥＲＯＳＩＬ２００Ｖ、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１２である。これらのマット剤は２種以上併用してもよい。２種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用することができる。この場合、平均粒径や材質の異なるマット剤、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖと同Ｒ９７２Ｖとを質量比で０．１：９９．９〜９９．９〜０．１の範囲で使用できる。

（ドープの調製方法）
溶解釜中で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を攪拌しながら、フレーク状のセルロースエステルを添加、溶解してドープを形成する。溶解方法としては、例えば、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下の温度で行う方法、主溶媒の沸点以上の温度で加圧しながら行う方法、特開平９−９５５４４号、同９−９５５５７号または同９−９５５３８号公報に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平１１−２１３７９号公報に記載の如き高圧で行う方法等種々の溶解方法を挙げることができる。溶解したセルロールエステル溶液、いわゆるドープは、次いで濾材による濾過を施した後、脱泡してポンプにより次工程に送液される。

本発明で用いることのできる良溶媒としては、セルロースエステルに対して良好な溶解性を有する有機溶媒であり、例えば、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、ブロモプロパン等を挙げることができ、特に、酢酸メチル、アセトン、塩化メチレンを好ましく用いることができる。近年の環境問題等から非塩素系の有機溶媒を用いることがより好ましい。これらの有機溶媒に、メタノール、エタノール、ブタノール等の低級アルコールを併用することにより、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を低減できるので好ましい。特に、沸点が低く、毒性の少ないエタノールが好ましい。本発明に係る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重量％であり、貧溶剤が２〜３０重量％である。本発明に用いられる良溶剤、貧溶剤とは、使用するセルロースエステルを単独で溶解するものを良溶剤、単独では溶解しないものを貧溶剤と定義している。本発明に係るドープに使用する貧溶剤としては、特に限定されないが、例えば、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、シクロヘキサノン等を好ましく使用し得る。前述のように、添加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、ドープ中に添加剤を直接添加してもよいし、予め添加剤を有機溶媒に溶解／分散してからドープ中に注ぎ入れてもよい。

前記のような種々の添加剤の溶液または分散液をセルロースエステルドープに添加する際、それぞれの移送系列より移送され、移送管が合流したところで各添加要素をドープ液とし合液させ、その直後に管内混合器で十分に混合する方法も好ましい。例えば、スタチックミキサーＳＷＪ（東レ静止型管内混合器 Ｈｉ−Ｍｉｘｅｒ 東レエンジニアリング製）のようなインラインミキサーを使用するのが好ましい。

本発明においてフィルムは光学フィルムとして使用されることが好ましい。特にセルロースエステルフィルムは、液晶表示用部材に好ましく用いることができる。本発明でいう液晶表示用部材とは、液晶画像表示装置に使用される部材のことで、例えば、偏光板、偏光板用保護フィルム、位相差板、反射板、光学補償フィルム、視野角向上フィルム、防眩フィルム、無反射フィルム、帯電防止フィルム等があげられる。上記記載の中でも、偏光板または偏光板用保護フィルム用に好ましく用いられる。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜実施例１＞
（ドープの調製）
セルローストリアセテート １００重量部
（アセチル置換度２．８８、数平均分子量１５万）
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（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製） １重量部
ＡＥＲＯＳＩＬ ２００Ｖ（日本アエロジル社製） ０．１重量部
メチレンクロライド ６６０重量部
エタノール ４０重量部
上記の材料を、順次密閉容器中に投入し、釜内温度を２０℃から８０℃まで昇温した後、温度を８０℃に保ったままで３時間攪拌を行なって、セルローストリアセテートを完全に溶解した。その後、攪拌を停止し、液温を４０℃まで下げた後、直ちに連結した配管を経て、濾過工程に送液し、絶対濾過精度０．００５ｍｍの濾紙を用い、濾過流量３００Ｌ／ｍ^２・時、濾圧１．０×１０^６Ｐａで濾過を行なった。

（セルロースエステルフィルムの製造）
上記のように調製したドープを溶液流延法にて製膜を行ない、セルロースエステルフィルムを搬送速度４０ｍ／分で製造した。
詳しくは図１に記載の製造装置において、ドープを、温水を循環して３０℃に保温した流延ダイ２を通して、ステンレス鋼製エンドレスベルトよりなる支持体１の上に流延した（流延工程）。流延時のドープ粘度は５０ポイズであった。次いで、フィルムＦ側の乾燥機４からは４０℃の風を１０ｍ／秒の風速で斜めにあて、支持体１側の乾燥機３からは４５℃の風を１０ｍ／秒で垂直にあて、ウェブを乾燥した（第１乾燥工程）。ウェブを乾燥して得られたフィルムを剥離ロール５にて剥離した（剥離工程）。剥離工程直前におけるウェブ中の残留溶媒量は１００重量％であった。

剥離されたフィルムを乾燥工程６に導入し、ロール６１を千鳥状に配置した装置を用い、４５℃で乾燥した（第２乾燥工程）。第２乾燥直後のフィルム中の残留溶媒量は３０重量％であった。乾燥したフィルムを延伸工程７に導入した。延伸工程７ではクリップテンター方式を採用し、端部をクリップで把持して、１２０℃で幅手方向に５％の延伸を行い、保持した後、緩和した。

延伸したフィルムをトリミング工程８に導入した。詳しくは、端部切断段階では、図１および図２に示すように、フィルムを搬送方向Ｔに搬送しながら、カッター８１により、フィルム端部８０ｂを切断し、フィルム本体８０ａを巻き取り工程に提供した。切断された端部８０ｂの幅手方向長さ（幅）ｘは４０ｍｍであり、切断直後のフィルム端部の残留溶媒量は８重量％であった。端部回収段階では、図１および図３に示すように、フィルム端部８０ｂを吸い込み口８４より回収するに際し、フィルム搬送方向Ｔの上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風８２，８３を供給し、フィルム端部８０ｂの搬送・回収を補助した。上流側供給装置８２０から上流側搬送風８２を供給し、下流側供給装置８３０から下流側搬送風８３を供給した。

トリミング工程における具体的条件は以下の通りであった。
上流側からの搬送風８２の供給流量Ｆ_１は０．８ｍ^３／分であり、温度Ｔ_１は４０℃であった。上流側供給装置８２０は供給口８２１が円形状を有し、供給口８２１の開口面積は２０００ｍｍ^２であった。上流側供給装置８２０について、θ_１は７０°、Ｌ_１は１００ｍｍであった。
下流側からの搬送風８３の供給流量Ｆ_２は１．６ｍ^３／分であり、温度Ｔ_２は０℃であった。下流側供給装置８３０は供給口８３１が円形状を有し、供給口８３１の開口面積は２０００ｍｍ^２であった。下流側供給装置８３０について、θ_１は８０°、Ｌ_１は１５０ｍｍであった。
フィルム搬送速度Ｖ_Ｆは４０ｍ／分であった。
端部切断段階におけるフィルムの支持体面１０における幅手方向で中央部の温度を非接触温度計により測定したところ、４０℃であった。

トリミング工程において端部を除去されたフィルム本体８０ａを、巻き取り工程９で巻取り機９１で巻き取り、最終的に２０℃に冷却して、厚さ８０μｍのセルロースエステルフィルムを得た。

＜実施例２〜４／比較例１〜４＞
トリミング工程における具体的条件を表１に示すように変更したこと以外、実施例１と同様の方法によりセルロースエステルフィルムを得た。

＜評価＞
（飛び出し）
吸い込み口８４の直前における端部８０ｂについて、フィルム幅手方向に対する垂直な方向内でのバタツキを観察し、下記の基準に従って評価した。バタツキ量が大きいほど吸い込み口から端部８０ｂが飛び出す危険が高くなる。
◎：バタツキ量≦２．０ｍｍ；
○：２．０ｍｍ＜バタツキ量≦４．０ｍｍ；
△：４．０ｍｍ＜バタツキ量≦６．０ｍｍ（実用上問題なし）；
×：６．０ｍｍ＜バタツキ量≦１０ｍｍ；
××：１０ｍｍ＜バタツキ量。

（搬送性）
吸い込み口８４の直前における端部８０ｂについて、フィルム幅手方向の蛇行を観察し、下記の基準に従って評価した。
◎：端部の蛇行量≦２．０ｍｍ；
○：２．０ｍｍ＜端部の蛇行量≦３．０ｍｍ；
△：３．０ｍｍ＜端部の蛇行量≦４．０ｍｍ；
×：４．０ｍｍ＜端部の蛇行量≦５．０ｍｍ；
××：５．０ｍｍ＜端部の蛇行量。

本発明に係るフィルムの製造方法を実施する装置の一例の概略構成図である。 図１のトリミング工程８における端部切断段階を示す概略模式図であって、図１のＸ方向からの概略見取り図である。 図１のトリミング工程８における端部回収段階を示す拡大模式図である。 図１に示すトリミング工程とは別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図である。 図１に示すトリミング工程とはまた別の実施形態のトリミング工程を示す概略構成図である。 図５のトリミング工程８における端部回収段階を示す拡大模式図である。

符号の説明

１：支持体、２：ダイ、３：４：乾燥機、５：剥離ロール、６：乾燥工程（第２乾燥工程）、７：延伸工程、８：トリミング工程、９：巻き取り工程、１０：支持体面、１１：反支持体面、８０ａ：フィルム本体、８０ｂ：フィルム端部、８１：切断手段、８２：上流側搬送風、８３：下流側搬送風、８２０：上流側搬送風供給装置、８３０：下流側搬送風供給装置、８２１：８３１：供給口、８４：吸い込み口、８４１：開口部。

Claims (5)

1. 高分子材料を含む溶液を支持体上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離し、延伸した後、フィルムを搬送しながらフィルム幅手方向の端部を切断・回収するトリミング工程を実施するフィルムの製造方法であって、
   トリミング工程において、切断されたフィルム端部を吸い込み口より回収するに際し、フィルム搬送方向の上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風を供給し、
   上流側からの搬送風供給速度Ｖ_１および下流側からの搬送風供給速度Ｖ_２がそれぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して１００〜６０００％であり、それらの比率Ｖ_１／Ｖ_２が１未満であることを特徴とするフィルムの製造方法。
2. 上流側からの搬送風の供給流量Ｆ_１が５×１０^−３〜３ｍ^３／分であり、下流側からの搬送風の供給流量Ｆ_２が５×１０^−３〜３ｍ^３／分である請求項１に記載のフィルムの製造方法。
3. 上流側からの搬送風の温度Ｔ_１および下流側からの搬送風の温度Ｔ_２がそれぞれ独立して、雰囲気温度より０〜５０℃だけ高い温度である請求項１または２に記載のフィルムの製造方法。
4. 上流側からの搬送風を上流側供給装置から供給し、
   下流側からの搬送風を下流側供給装置から供給し、
   上流側供給装置の供給口と吸い込み口開口部との距離Ｌ_１および下流側供給装置の供給口と吸い込み口開口部との距離Ｌ_２がそれぞれ独立して２０〜２００ｍｍであり、
   上流側からの搬送風の供給方向Ｄ_１と吸い込み方向Ｄ_０とのなす角度θ_１および下流側からの搬送風の供給方向Ｄ_２と吸い込み方向Ｄ_０とのなす角度θ_２がそれぞれ独立して１０〜９０°である請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
5. 高分子材料がセルロースエステルである請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムの製造方法。

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