JP6538601B2 - 積層フイルムの製造装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の層が積層された積層フイルムの製造装置及び方法に関する。

複数の層が積層されたフイルム（積層フイルム）を製造する積層フイルムの製造装置では、複数種類のドープ（ポリマー溶液など）をフィードブロックの合流部において合流させて積層ドープを形成し、積層ドープを流延ダイから走行する支持体上に流延して流延膜を形成し、流延膜を支持体から剥ぎとって乾燥させることによりフイルムを製造している。

フィードブロックの合流部には、切り欠き部が形成されたディストリビューションピンが設けられ、ドープは切り欠き部を通って合流される。このため、切り欠き部の大きさにより、合流させるドープの流量を調整できる。また、切り欠き部の形状（積層ドープの幅方向の断面形状）により、積層ドープの幅方向の各位置におけるドープの流量を調整できる。すなわち、例えば、切り欠き部の形状を、幅方向中央部の深さが他の部分よりも深い形状とすることで、幅方向中央部のドープの流量を他の部分よりも多くすることができる。

このように、ディストリビューションピンの切り欠き部の形状により、幅方向の各位置におけるドープの流量を調整できるため、積層フイルムの製造装置では、厚みが均一な高品位の積層フイルムを製造するために、ディストリビューションピンの切り欠き部の形状に各種の工夫を施している。例えば、下記特許文献１では、切り欠き部の底部を幅方向全幅に渡って弓型の曲面とした例が記載されている。また、下記特許文献２、３には、切り欠き部の幅方向中央部に溝を設けた例が記載されている。

特開２０１３−１８０４７６号公報 特開２０１０−０８２９８５号公報 特開２００９−１８４１３６号公報

しかしながら、上記特許文献１のように、切り欠き部の底部を幅方向全幅に渡って弓型に形成しても、依然として厚みむらが生じてしまうといった問題があった。この問題の原因について、本発明者が鋭意検討した結果、厚みむらは幅方向の中央部が局所的に薄くなるものであり、上記特許文献１のように切り欠き部の全幅に渡る形状変更では対応できないことが判った。

一方、上記特許文献２、３のように、切り欠き部の幅方向中央部に溝を設けた場合、上記特許文献１と比較して厚みむらは減少するものの、フイルム両側部の厚みが足りずにフイルムの両側部が変形（カール）してしまったり、クリップなどによりフイルムの両側部を把持する際の把持性が低下してしまうといった問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、フイルム中央部に生じる厚みむらを解消するとともに、フイルム両側部に十分な厚みを持たせることができる積層フイルムの製造装置及び方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の積層フイルムの製造装置は、第１ドープと第２ドープとを含む複数種類のドープを合流部において合流させることにより、第１ドープと第２ドープとが積層された積層ドープを形成するフィードブロックと、積層ドープを、走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延ダイと、合流部に配置され、切り欠き部により第２ドープの流量を制御するディストリビューションピンと、を備え、切り欠き部は、第２ドープの流れに直交する幅方向の中央部及び両側部に、第２ドープの流量を増加させる流量増加溝が形成されたものである。

切り欠き部は、中央部の流量増加溝と、両側部の流量増加溝との間に、幅方向の位置によらず深さが一定の平坦部が形成されたものでもよい。

切り欠き部の幅をＷ１、中央部の流量増加溝の幅をＷ２、両側部の流量増加溝の幅をＷ３、としたときに、
Ｗ２／Ｗ１の値が、０．０３以上、０．３５以下、
Ｗ３／Ｗ１の値が、０．０２以上、０．１５以下、
Ｗ２の値が、Ｗ３の値以上であることが好ましい。

切り欠き部の深さをＤ１、中央部の流量増加溝の深さをＤ２、両側部の流量増加溝の深さをＤ３、としたときに、
Ｄ２／Ｄ１の値が、０．１以上、１．５以下
Ｄ３／Ｄ１の値が、０．８以上、４．０以下
Ｄ２の値が、Ｄ３の値以下であることが好ましい。

ドープがポリマーを含むものであってもよい。

ポリマーがセルロースアシレートを含むものであってもよい。

流延ダイは、積層ドープが流下される流路を備え、流路は、フィードブロックと接続される入口部分よりも、支持体と対面する出口部分の方が幅広に形成され、積層ドープの流路には、幅方向の位置によらず厚みが一定の第１定厚部と、第１定厚部よりも下流側に設けられ、第１定厚部よりも厚みが薄い第２定厚部と、第１定厚部と第２定厚部とを接続する接続部であり、下流側へ向かうほど厚みが薄く形成された接続部と、を備え、接続部は、幅方向中央部が幅方向両端部よりも上流側に位置するコートハンガー状に形成され、積層ドープは、流路を流下する間に、接続部により厚みが薄くされるとともに幅が拡大されるものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の積層フイルムの製造方法は、第１ドープと第２ドープとを含む複数種類のドープをフィードブロックの合流部において合流させることにより、第１ドープと第２ドープとが積層された積層ドープを形成する合流ステップと、積層ドープを、流延ダイから走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延ステップと、を備え、合流ステップでは、合流部に配置されたディストリビューションピンに設けられ、第２ドープの流れに直交する幅方向の中央部及び両側部に第２ドープの流量を増加させる流量増加溝が形成された切り欠き部により、第２ドープの流量を制御するものである。

本発明によれば、幅方向の中央部と両側部とに流量増加溝を設けたので、フイルム中央部に生じる厚みむらを解消するとともに、フイルム両側部に十分な厚みを持たせることができる。

溶液製膜装置の概略図である。 流延ユニットの概略図である。 フィードブロックの断面図である。 フィードブロック及び流延ダイの断面図である。 流延ダイの幅方向の断面図である。 テンタの概略図である。 ディストリビューションピンの平面図である。 切り欠き部の幅方向の断面図である。 実施例と比較例の切り欠き部の形状の違いを示す一覧表である。 実施例と比較例の評価の一覧表である。 中央流量増加溝を２段階式の溝とした例を示す説明図である。

図１に、本発明の積層フイルムの製造装置である溶液製膜装置１０を示す。溶液製膜装置１０は、第１、第２の２種類のドープ１２ａ、１２ｂからフイルム（積層フイルム）１４を連続的に製造するためのものであり、流延ユニット２０と、テンタ２２と、耳切り装置２４と、ローラ乾燥機２６と、巻取り機２８とを備え、これらが上流側から順に配置されている。

第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂは、ポリマーが溶媒に溶けているポリマー溶液である。なお、本実施形態では、ポリマーとしてセルローストリアセテート（ＴＡＣ，triacetylcellulose）、溶媒としてジクロロメタンとメタノールとの混合物を用いているが、ポリマー及び溶媒はこれらに限定されない。本発明で用いることができるポリマー及び溶媒の詳細については後述する。

また、第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂには、可塑剤、紫外線吸収剤、レタデーション制御剤等の各種添加剤や、フイルム１４同士の貼り付きを防止するためのマット剤（微粒子など）が含まれていてもよい。さらに、本発明は、第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂの組成により限定されるものではないが、後述するように、第１ドープ１２ａはフイルム１４の中間層を形成し、第２ドープ１２ｂはフイルム１４の表面層及び裏面層を形成する、すなわち、第２ドープ１２ｂは、中間層をコーティングする機能を有する。このため、第２ドープ１２ｂは、第１ドープ１２ａよりも粘度が低いことが好ましい。こうすることで均質なコーティングが可能となる。

図２に示すように、流延ユニット２０は、フィードブロック３０と、流延ダイ３２と、ベルト３４と、一対の回転ドラム３６と、剥ぎ取りローラ３８とを備えている。

図３に示すように、フィードブロック３０は、第１ドープ１２ａが供給される第１供給口４０と、第２ドープ１２ｂが供給される２つの第２供給口４２、４４とを備え、これら第１、第２供給口４０、４２、４４から供給された第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂを合流部４６で合流させることにより、第１ドープ１２ａを中間層、第２供給口４２から供給された第２ドープ１２ｂを表面層、第２供給口４４から供給された第２ドープ１２ｂを裏面層とした積層ドープ４８を形成する。

合流部４６には、ディストリビューションピン５０、５２が設けられている。ディストリビューションピン５０は、積層ドープ４８の幅方向に長い円柱状に形成され、軸周りに回転自在に設けられ、駆動部（図示せず）により回転される。ディストリビューションピン５０の周面には、切り欠き部５４が設けられており、第２供給口４２から供給された第２ドープ１２ｂは、切り欠き部５４を介して合流部４６へ流れるようになっている。

切り欠き部５４は、ディストリビューションピン５０の周面に沿ってその幅Ｗ１が変化するように形成されている（図７参照）。これにより、ディストリビューションピン５０を回転させることで、第２供給口４２から供給された第２ドープ１２ｂの流路幅を変化させて流量を調整（制御）できる。流量の調整（すなわち、ディストリビューションピン５０の回転位置の調整（制御））は、前述した駆動部により行われる。

ディストリビューションピン５２は、ディストリビューションピン５０と同一の形状に形成されている。そして、ディストリビューションピン５２は、ディストリビューションピン５０に対し軸の向きを１８０°反転させた状態で、ディストリビューションピン５０と向かい合うように配置されている。すなわち、ディストリビューションピン５２も切り欠き部５４を備えており、回転させることで第２供給口４４から供給された第２ドープ１２ｂの流路幅を変化させ、流量を調整（制御）できる。ディストリビューションピン５２もディストリビューションピン５０と同様に駆動部（図示せず）と接続されており、流量の調整は駆動部により行われる。

このように、第２第供給口４２、４４から供給された第２ドープ１２ｂは、ディストリビューションピン５０、５２によりそれぞれ流量が調整されて第１ドープ１２ａの表面側及び裏面側に合流される。そして、第１ドープ１２ａと第２ドープ１２ｂとが合流されることによって形成された積層ドープ４８は、フィードブロック３０の出口５６から流延ダイ３２へと供給される。

図４に示すように、流延ダイ３２には、積層ドープ４８の流路６０が設けられている。流路６０は、フィードブロック３０の出口５６と接続された入口６２と、ベルト３４と対面する出口６４とを備え、積層ドープ４８は、入口６２から流延ダイ３２（流路６０）内に供給され、出口６４からベルト３４上に流出される。

図５に示すように、流路６０は、入口６２よりも出口６４の方が幅が広く形成されており、入口６２と出口６４との間には、上流側から順に、第１定厚部７０、接続部７２、第２定厚部７４が設けられている。第１、第２定厚部７２、７４は、幅方向の位置によらず厚み（図５の奥行き方向の長さ）が一定に形成されるとともに、第１定厚部７０よりも第２定厚部７４の方が厚みが薄く形成されている。接続部７２は、第１定厚部７０と第２定厚部７４とを接続するように設けられ、下流側へ向かうほど厚みが薄く形成されている。また、流路６０は、接続部７２の幅方向中央部が、接続部７２の幅方向両側部よりも上流側に位置するコートハンガー状に形成されている。これにより、流路６０を流下する積層ドープ４８は、幅が拡大されるとともに、厚みが薄くされて出口６４から流出される。

なお、流延ダイ３２やフィードブロック３０をジャケット（図示せず）で覆い、ジャケット内に供給する熱電媒体の温度を制御（調整）することによって、積層ドープ４８を一定温度（例えば、３０℃〜３８℃、より好ましくは３３℃〜３５℃、さらに好ましくは３４℃程度）に保つことが好ましい

図１、図２に戻り、流延ダイ３２から流出された積層ドープ４８は、ベルト（支持体）３４上に流延されて流延膜８０を形成する。ベルト３４は、環状に形成され、一対の回転ドラム３６に架け渡されており、流延膜８０の支持体として機能する。一対の回転ドラム３６は、少なくとも一方がモータなどの駆動力供給手段から駆動力の供給を受けて回転するようになっており、この回転ドラム３６の回転に伴ってベルト３４が長手方向に走行する。なお、駆動力の供給を受けていない回転ドラム３６がある場合、この回転ドラム３６は、ベルト３４の走行に伴って従動回転する。

回転ドラム３６は、周面温度を調節する温度コントローラ（図示せず）を備える。周面温度を調節した回転ドラム３６により、ベルト３４を介して流延膜８０の温度が調整される。流延膜８０を加熱して乾燥を促進することにより固める（ゲル化する）いわゆる乾燥ゲル化方式の場合には、回転ドラム３６の周面温度は、例えば１５℃以上３５℃以下の範囲内にするとよい。こうしたゲル化により流延膜８０は搬送可能な固さになる。

なお、流延ダイ３２から流出され、ベルト３４上の流延位置ＰＣに到達して流延膜８０となるまでの積層ドープ４８（いわゆるビード）の裏面側に、減圧チャンバ（図示無し）を配し、このエリアを減圧してもよい。また、流延膜８０の乾燥を促進するための送風機（図示無し）を、設けてもよい。

剥ぎ取りローラ３８は、流延膜８０をベルト３４から剥ぎ取るためのものである。剥ぎ取りローラ３８は、ベルト３４から剥ぎ取ることで形成されたフイルム１４を例えば下方から支持し、流延膜８０がベルト３４から剥がれる剥取位置ＰＰを一定に保持する。剥ぎ取る手法は、フイルム１４を下流側へ引っ張る手法や、剥ぎ取りローラ３８を周方向に回転させる手法等のいずれでもよい。

ベルト３４からの剥ぎ取りは、乾燥ゲル化方式の場合には、例えば、流延膜８０の溶媒含有率が３質量％以上１００質量％以下の範囲にある間に行う。なお、本明細書においては、溶媒含有率（単位；％）は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の質量をｘ、溶媒含有率を求めるフイルム１４の質量をｙとするときに、｛ｘ／（ｙ−ｘ）｝×１００で求める百分率である。

以上のように流延ユニット２０は、第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂからフイルム１４を形成する。ベルト３４は流延位置ＰＣと剥取位置ＰＰとを循環して走行することで、積層ドープ４８の流延と流延膜８０の剥ぎ取りとが繰り返し行われる。

なお、本実施形態では、フィードブロック３０及び流延ダイ３２を一対の回転ドラム３６のうちの一方の上方に配しているが、流延ダイ３２を一対の回転ドラム３６の間のベルト３４の上方に配してもよい。また、本実施形態では、回転ドラム３６に架け渡されたベルト３４上に積層ドープを流延しているが、回転ドラム３６の周面に直接、積層ドープ４８を流延してもよい。

図１において、テンタ２２には、流延ユニット２０によって形成されたフイルム１４が搬送される。図６に示すように、テンタ２２は、フイルム１４の側部を把持する複数のクリップ９０と、一対のレール９２及びチェーン９４とを備える。なお、クリップ９０に代えて、複数のピン（図示無し）が台の上面に起立した姿勢で配され、フイルム１４の側部に個々のピンを突き刺してフイルム１４を保持するピンプレート（図示無し）を用いてもよい。

レール９２はフイルム１４の搬送路の各側部に設置される。チェーン９４は、原動スプロケット９６及び従動スプロケット９８に掛け渡され、レール９２に沿って移動自在に取り付けられている。クリップ９０は、チェーン９４に所定の間隔で取り付けられており、原動スプロケット９６の回転により、レール９２に沿って循環移動する。クリップ９０は、テンタ２２の入口近傍で、フイルム１４の保持を開始し、出口に向かって移動して、出口近傍で保持を解除する。保持を解除したクリップ９０は再び入口近傍に移動して、新たに案内されてきたフイルム１４を保持する。このように、クリップ９０は、フイルム１４の両側部を把持して長手方向に搬送する。

テンタ２２には、フイルム１４を幅方向に延伸する延伸部１００が設けられており、この延伸部１００においては、一対のレール９２の間隔（フイルム１４の幅方向の距離）が下流側ヘ向かうほど拡大されている。これにより、延伸部１００を通過するクリップ９０の間隔が下流側へ向かうほど広がり、フイルム１４が幅方向の外側ヘ向けて牽引されて延伸され、その幅が拡大される。

また、図１に戻り、テンタ２２は、第１の乾燥機としての機能をもち、フイルム１４の搬送路の上方に送風機１０２を備える。送風機１０２の下面には、乾燥気体を流出する流出口（図示無し）が形成されており、通過するフイルム１４に向けて乾燥気体を吹き出す。なお、同様の構造を有する送風機を、フイルム１４の搬送路の下方に設けてもよい。

耳切り装置２４は、フイルム１４の幅方向に所定の間隔を開けて配置された一対のカッタ１１０を備えており、カッタ１１０によりフイルム１４の耳（側端部）をカットする。前述のように、フイルム１４は、テンタ２２において両側部をクリップ９０により把持されて延伸されるため、フイルム１４の両側部は皺や把持痕が残り製品としては使用できない。耳切り装置２４では、このように製品として使用できない部分がカットされる。なお、カットされた部分は、クラッシャ（図示せず）により細断され、ドープの原料として再利用される。

ローラ乾燥機２６は、第２の乾燥機であり、複数のローラ１１２と空調機（図示無し）とを備える。各ローラ１１２はフイルム１４を周面で支持する。フイルム１４はローラ１１２に巻き掛けられて搬送される。空調機は、ローラ乾燥機２６の内部の温度や湿度などを調節する。巻取り機２８は、フイルム１４をロール状に巻き取るためのものである。

このように、溶液製膜装置１０では、第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂをフィードブロック３０の合流部４６において合流させることにより積層ドープ４８を形成する合流ステップと、積層ドープ４８を、流延ダイ３２から走行するベルト３４上に流延して流延膜８０を形成する流延ステップとを経てフイルム１４が製造される。このようにして製造されたフイルム１４は、例えば、光学フイルムとして利用することができる。光学フイルムとしては、例えば、偏光板の保護フイルムや、位相差フイルムが挙げられる。

上述の溶液製膜装置１０において製造されるフイルム１４は、厚みむらを出来るだけ無くすことが要求される。そして、厚みむらについて、本発明者が鋭意検討した結果、厚みむらは、フイルム１４の幅方向の中央部の厚みが局所的に薄くなるものであることが判明した。また、上述の溶液製膜装置１０において製造されるフイルム１４は、両側部の厚みが十分でないと両側部が変形（カール）してしまうといった問題や、テンタ２２において把持性が低下してしまうといった問題がある。

このため、容積製膜装置１０では、上述した問題を解消するために、ディストリビューションピン５０、５２の切り欠き部５４の形状に工夫を施している。具体的には、図７、図８に示すように、切り欠き部５４の幅方向中央部に中央流量増加溝１２０を設けるとともに、切り欠き部５４の幅方向両側部にそれぞれ端部流量増加溝１２２を設けている。

なお、本実施形態では、
切り欠き部５４の 幅を「Ｗ１」、深さを「Ｄ１」、
中央流量増加溝１２０の幅を「Ｗ２」、深さを「Ｄ２」、
端部流量増加溝１２２の幅を「Ｗ３」、深さを「Ｄ３」、
としたときに（図８参照）、
「Ｗ２／Ｗ１」の値が「０．２０」、
「Ｗ３／Ｗ１」の値が「０．１０」、
「Ｄ２／Ｄ１」の値が「１．００」、
「Ｄ３／Ｄ１」の値が「３．００」、
を満たすように、切り欠き部５４の形状を決定している（中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２とを設けている）。

このように、切り欠き部５４に、中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２とを設けることで、切り欠き部５４の幅方向中央部と両側部との３箇所においてドープの流量が増加し、フイルム１４の幅方向中央部については、窪みを無くすことができる（厚みむらを防止できる）。また、フイルム１４の両側部については、厚みを十分なものとし、変形や把持性低下を防止できる。

また、本実施形態では、厚みむらや変形、把持性低下などの問題が発生し難い部分、すなわち、中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２との間の部分については、幅方向の位置によらず深さが一定の平坦部１２４としている。このように、流量が不足すると問題が発生する部分についてのみ局所的に流量を増加させ、他の部分については平坦部１２４とすることで、端部流量増加溝１２２の間の全幅に渡って厚みむらを防止できる。

一方、端部流量増加溝１２２の形成された部分（フイルム１４の幅方向両側部）については、端部流量増加溝１２２の間の部分よりもフイルム１４の厚みが厚くなるものの、変形や把持性低下を防止できる。また、この部分（端部流量増加溝１２２の形成された部分）については、耳切り装置２４でカットされるため製品としてのフイルム１４に影響が及ぶこともない（製品としてのフイルム１４は、全幅に渡って厚みむらのないものとなる）。

なお、本発明は、ディストリビューションピン５０、５２の切り欠き部５４に、中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２とを設ければよいので、各流量増加溝１２０、１２２の幅や深さなど切り欠き部５４の具体的な形状については自由に設定できる。ただし、切り欠き部５４の中央部の流量が少ないとフイルム中央部に生じる窪みを防止できず、多いとフイルム中央部の厚みが厚くなってしまう。また、切り欠き部５４の両側部の流量が少ないとフイルム両側部が変形したり把持性が低下してしまい、多いと製品となるフイルムの幅が狭くなってしまう（厚みが厚くなり製品として使用できない部分の幅が大きくなってしまう）。

このため、切り欠き部５４は、
「０．０３≦Ｗ２／Ｗ１≦０．３５」、より好ましくは、
「０．０７≦Ｗ２／Ｗ１≦０．３５」を満たすように形成することが好ましい。
また、切り欠き部５４は、
「０．０２≦Ｗ３／Ｗ１≦０．１５」、より好ましくは、
「０．０５≦Ｗ３／Ｗ１≦０．１５」を満たすように形成することが好ましい。
さらに、切り欠き部５４は、
「Ｗ２≦Ｗ３」を満たすように形成することが好ましい。

「Ｗ２／Ｗ１」の値が「０．０３」未満となると、中央部の流量が不足し、中央部の厚さが薄くなってしまう恐れがあり、「Ｗ２／Ｗ１」の値が「０．３５」よりも大きくなると、両側部の流量が不足し、両側部の変形や把持性低下の恐れがある。
また、「Ｗ３／Ｗ１」の値が「０．０２」未満となると、両側部の流量が不足し、両側部の変形や把持性低下の恐れがあり、「Ｗ３／Ｗ１」の値が「０．１５」よりも大きくなると、中央部のドープが両側部へと牽引され、中央部の流量が不足し、中央部の厚さが薄くなってしまう恐れがある。
さらに、「Ｗ２」が「Ｗ３」よりも小さくなると、中央部のドープが両側部へと牽引され、中央部の流量が不足し、中央部の厚さが薄くなってしまう恐れがある。

また、切り欠き部５４は、
「０．１０≦Ｄ２／Ｄ１≦１．５０」、より好ましくは、
「０．５０≦Ｄ２／Ｄ１≦１．５０」を満たすように形成することが好ましい。
さらに、切り欠き部５４は、
「０．８０≦Ｄ３／Ｄ１≦４．００」、より好ましくは、
「１．５０≦Ｄ３／Ｄ１≦４．００」を満たすように形成することが好ましい。
また、切り欠き部５４は、
「Ｄ２≦Ｄ３」を満たすように形成することが好ましい。

「Ｄ２／Ｄ１」の値が「０．１０」未満となると、中央部の流量が不足し、中央部の厚さが薄くなってしまう恐れがあり、「Ｄ２／Ｄ１」の値が「１．５０」よりも大きくなると、両側部の流量が不足し、両側部の変形や把持性低下の恐れがある。
さらに、「Ｄ３／Ｄ１」の値が「０．８０」未満となると、両側部の流量が不足し、両側部の変形や把持性低下の恐れがあり、「Ｄ３／Ｄ１」の値が「４．００」よりも大きくあると、中央部のドープが両側部へと牽引され、中央部の流量が不足し、中央部の厚さが薄くなってしまう恐れがある。
また、「Ｄ３」が「Ｄ２」よりも小さくなると、両側部の流量が不足し、両側部の変形や把持性低下の恐れがある。

なお、上記実施形態では、２本のディストリビューションピンを同一の形状とした例（２本のディストリビューションピンに設けられた切り欠き部の形状が同一である例）で説明をしたが、各々のディストリビューションピンの切り欠き部の形状を異ならせてもよい。

また、上記実施形態では、２本のディストリビューションピンにより３つのドープの流れを１つに合流させてフイルムを製造するフイルムの製造装置に本発明を適用する例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。１本のディストリビューションピンにより２つのドープの流れを１つに合流させてフイルムを製造するフイルムの製造装置に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態では、ポリマーとしてＴＡＣを用いた例で説明をしたが、ＴＡＣに代えて、ＴＡＣと異なる他のセルロースアシレートや、環状ポリオレフィン等としてもよい。セルロースアシレートについて、詳細を以下に説明する。

＜セルロースアシレート＞
セルロースアシレートは、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（１）〜（３）の全ての条件を満足するものが特に好ましい。なお、（１）〜（３）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．４≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（１）
０≦Ａ≦３．０・・・（２）
０≦Ｂ≦２．９・・・（３）

セルロースを構成し、β−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位及び６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、このようなセルロースの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換されたポリマーである。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位及び６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。

ここで、グルコース単位で２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６として「ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６」で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。さらに、「ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）」は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。

アシル基は１種類だけでもよいし、２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位、及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位、及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとするとき、「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値は、２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢは、その２８％以上が６位水酸基の置換であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位の「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶液製膜に用いられるポリマー溶液をつくるために好ましい溶解性が得られる。

炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。

ポリマーとしてセルロースアシレートを用いる場合には、第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂ、の溶媒としては、セルロースアシレートフイルムを溶液製膜で製造する場合のドープの溶媒として公知のものを用いることができる。例えば、ジクロロメタン、各種アルコール、各種ケトン等である。これらから選ばれる複数を混合して、この混合物を溶媒として用いてもよい。

［実施例］
以下、本発明を実施した実施例１−５、及び、実施例との比較に用いた比較例について説明を行う。

実施例１−５は、切り欠き部５４に中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２とを設けたディストリビューションピン５０、５２を用いた溶液製膜装置１０によりフイルム１４を製造したものである。他方、比較例は、幅方向の位置によらず深さが一定のディストリビューションピンを用いた以外は、実施例１−５と同等の条件でフイルムを製造したものである。

全ての実施例及び比較例では、下記の第１ドープ１２ａと第２ドープ１２ｂとからフイルム１４を生成した。

＜第１・第２ドープ＞
下記の固形分（溶質）を、下記の混合溶媒に適宜添加し、撹拌溶解して第１・第２ドープ１２ａ、１２ｂを調整した。
＜固形分＞
ＴＡＣ（置換度２．８） ８９．３重量％
可塑剤Ａ（トリフェニルフォスフェート） ７．１重量％
可塑剤Ｂ（ビフェニルジフェニルフォスフェート） ３．６重量％
＜混合溶媒＞
ジクロロメタン ８０．０重量％
メタノール １３．５重量％
ｎ−ブタノール ６．５重量％

第１ドープ１２ａは、ＴＡＣ濃度が約２３重量％となるように調整した。調整後の第１ドープ１２ａの粘度は、３４℃での粘度が５０ｐａ・ｓであった。
第２ドープ１２ｂは、ＴＡＣ濃度が約２０重量％となるように調整した。調整後の第１ドープ１２ａの粘度は、３４℃での粘度が３６ｐａ・ｓであった。
調整後の第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂは、濾紙（東洋濾紙（株）製、＃６３ＬＢ）にて濾過後、さらに、焼結金属フィルタ（日本精線（株）製、０６Ｎ（公称孔径１０μm））で濾過した。
なお、ドープの組成は上記に限定されない。例えば、第２ドープに紫外線吸収剤や微粒子（アエロジル社製 ＮＸ９０Ｓ等）を添加してもよい。

＜ＴＡＣ＞
上記ＴＡＣは、残存酢酸量が０．１重量％以下であり、Ｃａ含有率が５８ｐｐｍ、Ｍｇ含有率４２ｐｐｍ、Ｆｅ含有率が０．５ｐｐｍであり、遊離酢酸４０ｐｐｍ、さらに、硫酸イオン１５ｐｐｍを含むものであった。また、６位水酸基の水素に対するアセチル基の置換度は０．９１であった。さらに、全アセチル基中の３２．５％が６位の水酸基の水素が置換されたアセチル基であった。また、このＴＡＣをアセトンで抽出したアセトン抽出量は８重量％であり、その重量平均分子量と数平均分子量との比（重量平均分子量／数平均分子量）は、２．５であった。さらに、得られたＴＡＣのイエローインデックスは１．７であり、ヘイズは０．０８、透明度は９３．５％であった。このＴＡＣは、綿から摂取したセルロースを原料として合成されたものである。

上述のようにして調整された第１、第２ドープ１２ａ、１２ｂをフィードブロック３０に送り、第１ドープ１２ａの表面側及び裏面側を第２ドープ１２ｂで挟みこむように合流させることにより積層ドープ４８を形成させ、流延ダイ３２に送った。流延ダイ３２には、ジャケットを設けて、積層ドープ４８の温度が約３４℃で一定となるように、ジャケット内に供給する熱電媒体の温度を調整した。

流延ダイ３２から流出されたビードの裏面側に減圧チャンバを設けてビードの長さが２０ｍｍ〜５０ｍｍとなるようにビードの表面側と裏面側との圧力差を調整し、積層ドープ４８を走行するベルト３４上に流延して流延膜８０を形成した。なお、ベルト３４の走行速度は、約３０ｍ／ｍｉｎとした。

ベルト３４上の流延膜８０に対して乾燥風を送風して乾燥させた後、剥ぎ取りローラ３８を用いて流延膜を剥ぎとり、剥ぎとったフイルム１４をテンタ２２に搬送した。ベルト３４上の乾燥雰囲気における酸素濃度は５ｖｏｌ％に保持した。なお、酸素濃度を５ｖｏｌ％に保持するために空気を窒素ガスで置換した。テンタ２２ではクリップ９０によりフイルム１４の両側部を把持し、加熱風を送風してフイルム１４を乾燥させながら、フイルム１４を幅方向に延伸した。

テンタ２２で延伸したフイルム１４は、耳切り装置２４により両側部を切断した。切断した両側部の幅は５０ｍｍであった。切断した両側部は、カッタブロワによりクラシャーに送風して平均８０ｍｍ² のチップに粉砕した。このチップは、ＴＡＣフレークとともにドープの原料として再利用した。

耳切り装置２４において両側部を切断したフイルム１４をローラ乾燥機２６に送り、乾燥空気を送風して乾燥させた後、巻取り機２８によってロール形態に巻き取った。巻取り機２８の配置された巻き取り室内には、イオン風除電器を設け、フイルムへの帯電を防止した。このようにして製造されたフイルムは厚みが１５μｍ、幅が３０００ｍｍであった。

以下、図９を用いて、実施例１−５、及び、比較例１−３で用いたディストリビューションピン（切り欠き部）について説明する。

［実施例１］
実施例１では、下記の切り欠き部５４を有するディストリビューションピン５０、５２を用いた。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．２０」
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．１０」
「Ｄ２／Ｄ１」が「０．７０」
「Ｄ３／Ｄ１」が「２．００」
「Ｗ２／Ｗ３」が「２．００」
「Ｄ２／Ｄ３」が「０．３５」

［実施例２］
実施例２では、下記の切り欠き部５４を有するディストリビューションピン５０、５２を用いた。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．３３」
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．１５」
「Ｄ２／Ｄ１」が「１．４０」
「Ｄ３／Ｄ１」が「３．８０」
「Ｗ２／Ｗ３」が「２．２０」
「Ｄ２／Ｄ３」が「０．３７」

［実施例３］
実施例３では、下記の切り欠き部５４を有するディストリビューションピン５０、５２を用いた。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．０４」
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．０３」
「Ｄ２／Ｄ１」が「０．１５」
「Ｄ３／Ｄ１」が「１．００」
「Ｗ２／Ｗ３」が「１．３３」
「Ｄ２／Ｄ３」が「０．１５」

［実施例４］
実施例４では、下記の切り欠き部５４を有するディストリビューションピン５０、５２を用いた。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．０２」
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．０１」
「Ｄ２／Ｄ１」が「０．０８」
「Ｄ３／Ｄ１」が「０．５０」
「Ｗ２／Ｗ３」が「２．００」
「Ｄ２／Ｄ３」が「０．１６」

［実施例５］
実施例５では、下記の切り欠き部５４を有するディストリビューションピン５０、５２を用いた。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．４０」
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．２０」
「Ｄ２／Ｄ１」が「１．８０」
「Ｄ３／Ｄ１」が「５．００」
「Ｗ２／Ｗ３」が「２．００」
「Ｄ２／Ｄ３」が「０．３６」

［比較例１］
上述のように実施例１−５では、中央流量増加溝１２０と端部流量増加溝１２２とを有する切り欠き部５４が設けられたディストリビューションピン５０、５２を用いたのに対し、比較例１では、幅方向の深さが一定、すなわち、中央流量増加溝や端部流量増加溝が設けられていないディストリビューションピンを用いた。

［比較例２］
また、比較例２では、中央部流量増加溝１２０のみを設けたディストリビューションピンを用いた。
なお、比較例２の切り欠き部は、以下を満たすものである。
「Ｗ２／Ｗ１」が「０．２０」
「Ｄ２／Ｄ１」が「０．７０」

［比較例３］
さらに、比較例３では、端部流量増加溝１２２のみを設けたディストリビューションピンを用いた。
なお、比較例３の切り欠き部は、以下を満たすものである。
「Ｗ３／Ｗ１」が「０．１０」
「Ｄ３／Ｄ１」が「２．００」

［評価］
図１０に示すように、実施例１−５、及び、比較例のそれぞれについて、「把持性」及び「厚みむら」を、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の３段階で評価した。なお、評価「Ａ」〜「Ｃ」は、評価「Ａ」が最も高い評価であり、評価「Ｃ」が最も低い評価である。また、評価「Ａ」、評価「Ｂ」は、製品として問題がない、すなわち、合格基準に達していることを示す評価であり、評価「Ｃ」は、製品とするには不十分である、すなわち、合格基準に達していないことを示す評価である。

また、「把持性」の評価は、テンタ２２において、クリップ９０の噛み外しが生じなかった場合は評価を「Ａ」とし、クリップ９０の噛み外しが生じたが頻度が十分に低く製品部分のフイルム１４には問題が生じないレベルであった場合は評価を「Ｂ」とし、製品部分のフイルム１４に影響が出てしまう程度に噛み外しが生じた場合は評価を「Ｃ」とした。

さらに、「厚みむら」の評価は、製品として得られたフイルム１４の膜厚「Ｙ」を、フイルム１４の幅方向に沿って測定し、平均値を「Ｙ_ave 」、幅方向の中央部の膜厚の最小値を「Ｙ_min 」としたときの「ΔＹ（｜Ｙ_ave −Ｙ_min ｜／Ｙ_ave ）」の値の変化を調べた。そして、「ΔＹ」の値が３．０％未満の場合は評価を「Ａ」とし、「ΔＹ」の値が３．０％以上３．５％未満の場合は評価を「Ｂ」とし、「ΔＹ」の値が３．５％以上の場合は評価を「Ｃ」とした。なお、「厚みむら」の評価に限っては、評価「Ａ」よりも上の評価「Ｓ」を設定し、「ΔＹ」の値が１．５％未満の場合は評価を「Ｓ」とした。

この結果、中央流量増加溝１２０及び端部流量増加溝１２２を設けた実施例１−５は、流量増加溝を設けない比較例１と比較して、「把持性」及び「厚みむら」のいずれの評価も向上できることが判った。
さらに、中央流量増加溝１２０及び端部流量増加溝１２２を設けた実施例１−５は、片方の流量増加溝しか設けていない比較例２、３と比較して、「把持性」と「厚みむら」の評価を両立して向上できることが判った。

また、切り欠き部５４が、
「０．０３≦Ｗ２／Ｗ１≦０．３５」、
「０．０２≦Ｗ３／Ｗ１≦０．１５」、
「０．１０≦Ｄ２／Ｄ１≦１．５０」、
「０．８０≦Ｄ３／Ｄ１≦４．００」、
を満たしている実施例１−３の方が、これらを満たしていない実施例４、５よりも「把持性」及び「厚みむら」のいずれの評価も向上できることが判った。

さらに、切り欠き部５４が、
「０．０７≦Ｗ２／Ｗ１≦０．３５」、
「０．０５≦Ｗ３／Ｗ１≦０．１５」、
「０．５０≦Ｄ２／Ｄ１≦１．５０」、
「１．５０≦Ｄ３／Ｄ１≦４．００」、
を満たしている実施例１、２の方が、これらを満たしていない実施例３よりも「厚みむら」の評価を向上できることが判った。

なお、上記実施形態では、中央流量増加溝が、幅方向の位置によらず深さが一定の１段階式の溝である例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示す中央流量増加溝１３０のように、中央流量増加溝を２段階式の溝としてもよい。こうすることで、１段階式の中央流量増加溝を設けた場合と比較して、厚みむらをより減少させることが出来る。なお、図１１では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。

なお、上述のように、中央流量増加溝１３０を２段階式の溝とする場合、
切り欠き部５４の 幅を「Ｗ１」、 深さを「Ｄ１」、
中央流量増加溝１３０の１段目の溝の幅を「Ｗ２ａ」、深さを「Ｄ２ａ」、
中央流量増加溝１３０の２段目の溝の幅を「Ｗ２ｂ」、深さを「Ｄ２ｂ」、
中央流量増加溝１３０の１段目の溝の断面積、すなわち、「Ｄ２ａ×Ｗ２ａ」を「Ｓ１」、
中央流量増加溝１３０の２段目の溝の断面積、すなわち、「Ｄ２ｂ×Ｗ２ｂ」を「Ｓ２」、
としたときに、
「０．０３≦Ｗ２ａ／Ｗ１≦０．３５」を満たすことが好ましく、
「０．１０≦Ｗ２ａ／Ｗ１≦０．３５」を満たすことがより好ましい。
また、
「０．５０≦（Ｄ２ａ＋Ｄ２ｂ）／Ｄ１≦２．５０」を満たすことが好ましく、
「１．００≦（Ｄ２ａ＋Ｄ２ｂ）／Ｄ１≦２．５０」を満たすことがより好ましい。
さらに、
「０．３５≦Ｗ２ｂ／Ｗ２ａ≦０．７０」を満たすことが好ましく、
「０．５０≦Ｗ２ｂ／Ｗ２ａ≦０．７０」を満たすことがより好ましい。
また、
「０．５５≦Ｓ２／Ｓ１≦０．７５」を満たすことが好ましく、
「０．６０≦Ｓ２／Ｓ１≦０．７５」を満たすことがより好ましい。

上記を満たすように中央流量増加溝１３０を形成することで、さらに厚みむらを減少させることができる。

なお、
「Ｗ２ａ／Ｗ１」が「０．０３」未満となると、中央部の流量が不足してしまう恐れがあり、「０．３５」よりも大きくなると、両側部の流量が不足してしまう恐れがある。
また、
「Ｄ２ａ＋Ｄ２ｂ）／Ｄ１」が「０．５０」未満となると、中央部の流量が不足してしまう恐れがあり、「２．５０」よりも大きくなると、両側部の流量が不足してしまう恐れがある。
さらに、
「Ｗ２ｂ／Ｗ２ａ」が「０．３５」未満となると、中央部内における幅方向の流量が不均一となり中央部内で厚みむらが生じてしまう恐れがあり、「０．７０」よりも大きくなると両側部の流量が不足してしまう恐れがある。
また、
「Ｓ２／Ｓ１」が「０．５５」未満となったり「０．７５」よりも大きくなると、中央部内における幅方向の流量が不均一となり中央部内で厚みむらが生じてしまう恐れがある。

なお、上述した例では、２段階式の中央流量増加溝を設けて厚みむらを防止する例で説明をしたが、断面が∨字型や∪字型の中央流量増加溝により厚みむらを防止してもよい。すなわち、２段階式の流量増加溝に代えて、中央の深さが側部の深さよりも深く形成された流量増加溝により厚みを防止してもよい。

１０ 溶液製膜装置（積層フイルムの製造装置）
１２ａ 第１ドープ
１２ｂ 第２ドープ
１４ フイルム（積層フイルム）
２０ 流延ユニット
２２ テンタ
２４ 耳切り装置
２６ ローラ乾燥機
２８ 巻取り機
３０ フィードブロック
３２ 流延ダイ
３４ ベルト（支持体）
３６ 回転ドラム
３８ 剥ぎ取りローラ
４０ 第１供給口
４２、４４ 第２供給口
４６ 合流部
４８ 積層ドープ
５０、５２ ディストリビューションピン
５４ 切り欠き部
５６ 出口
６０ 流路
６２ 入口
６４ 出口
７０ 第１定厚部
７２ 接続部
７４ 第２定厚部
８０ 流延膜
９０クリップ
９２ レール
９４ チェーン
９６ 原動スプロケット
９８ 従動スプロケット
１００ 延伸部
１０２ 送風機
１００ 延伸部
１１０ カッタ
１１２ ローラ
１２０、１３０ 中央流量増加溝
１２２ 端部流量増加溝
１２４ 平坦部

Claims (8)

1. 第１ドープと第２ドープとを含む複数種類のドープを合流部において合流させることにより、前記第１ドープと前記第２ドープとが積層された積層ドープを形成するフィードブロックと、
   前記積層ドープを、走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延ダイと、
   前記合流部に配置され、切り欠き部により前記第２ドープの流量を制御するディストリビューションピンと、を備え、
   前記切り欠き部は、
   前記第２ドープの流れに直交する幅方向の中央部及び両側部に、前記第２ドープの流量を増加させる流量増加溝が形成されている積層フイルムの製造装置。
2. 前記切り欠き部は、
   前記中央部の流量増加溝と、前記両側部の流量増加溝との間に、前記幅方向の位置によらず深さが一定の平坦部が形成されている請求項１記載の積層フイルムの製造装置。
3. 前記切り欠き部の幅をＷ１、前記中央部の流量増加溝の幅をＷ２、前記両側部の流量増加溝の幅をＷ３、としたときに、
   Ｗ２／Ｗ１の値が、０．０３以上、０．３５以下、
   Ｗ３／Ｗ１の値が、０．０２以上、０．１５以下、
   Ｗ２の値が、Ｗ３の値以上である請求項１または２記載の積層フイルムの製造装置。
4. 前記切り欠き部の深さをＤ１、前記中央部の流量増加溝の深さをＤ２、前記両側部の流量増加溝の深さをＤ３、としたときに、
   Ｄ２／Ｄ１の値が、０．１以上、１．５以下
   Ｄ３／Ｄ１の値が、０．８以上、４．０以下
   Ｄ２の値が、Ｄ３の値以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層フイルムの製造装置。
5. 前記ドープがポリマーを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層フイルムの製造装置。
6. 前記ポリマーがセルロースアシレートを含む請求項５記載の積層フイルムの製造装置。
7. 前記流延ダイは、前記積層ドープが流下される流路を備え、
   前記流路は、前記フィードブロックと接続される入口部分よりも、前記支持体と対面する出口部分の方が幅広に形成され、
   前記積層ドープの流路には、前記幅方向の位置によらず厚みが一定の第１定厚部と、前記第１定厚部よりも下流側に設けられ、前記第１定厚部よりも厚みが薄い第２定厚部と、前記第１定厚部と前記第２定厚部とを接続する接続部であり、下流側へ向かうほど厚みが薄く形成された接続部と、を備え、
   前記接続部は、前記幅方向中央部が前記幅方向両端部よりも上流側に位置するコートハンガー状に形成され、
   前記積層ドープは、前記流路を流下する間に、前記接続部により厚みが薄くされるとともに幅が拡大される請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層フイルムの製造装置。
8. 第１ドープと第２ドープとを含む複数種類のドープをフィードブロックの合流部において合流させることにより、前記第１ドープと前記第２ドープとが積層された積層ドープを形成する合流ステップと、
   前記積層ドープを、流延ダイから走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延ステップと、を備え、
   前記合流ステップでは、
   前記合流部に配置されたディストリビューションピンに設けられ、前記第２ドープの流れに直交する幅方向の中央部及び両側部に前記第２ドープの流量を増加させる流量増加溝が形成された切り欠き部により、前記第２ドープの流量を制御する積層フイルムの製造方法。

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