ポリマーフィルムの製造方法及び製造装置
【課題】搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防止するとともに光学特性が変動してしまうことを防止する。
【解決手段】延伸処理が施されたポリマーフィルム３をケーシング６ａ内部で該ケーシング６ａ内に設けられた複数の搬送ローラ４１の搬送路に沿って搬送してノズル４１から噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、過熱水蒸気処理を行うケーシング６ａ内の平均の相対湿度が６０％以上のときには過熱水蒸気を搬送ローラ４２に向かって当てないようにする。
【解決手段】延伸処理が施されたポリマーフィルム３をケーシング６ａ内部で該ケーシング６ａ内に設けられた複数の搬送ローラ４１の搬送路に沿って搬送してノズル４１から噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、過熱水蒸気処理を行うケーシング６ａ内の平均の相対湿度が６０％以上のときには過熱水蒸気を搬送ローラ４２に向かって当てないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマーフィルムの製造方法及び製造装置に関し、特に、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送して過熱水蒸気を接触させる処理を有するポリマーフィルムの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルム（以下、フィルムと称する）は、優れた光透過性や柔軟性および軽量薄膜化が可能であるなどの特長から光学フィルムとして多岐に利用されている。中でも、セルロースアシレート、特に５７．５％〜６２．５％の平均酢化度を有するトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称する）から形成されるＴＡＣフィルムは、その強靭性と難燃性とから写真感光材料のフィルム用の支持体として利用されている。また、ＴＡＣフィルムは光学等方性に優れることから、市場が急激に拡大している液晶表示装置の偏光板の保護フィルム，位相差フィルム，視野角拡大フィルムなどの光学フィルムに用いられている。
【０００３】
フィルムの主な製造方法として、溶液製膜方法や溶融製膜方法が知られている。溶液製膜方法は、ポリマーと溶剤とを含むポリマー溶液（以下、ドープと称する）を支持体上に流延し、流延膜を形成し、流延膜が自己支持性を有するものとなった後、これを支持体から剥がして湿潤フィルムとし、湿潤フィルムを乾燥しフィルムとして巻き取る方法である。溶液製膜方法は、溶解したポリマーを押出機で押し出してフィルムを製造する溶融押出方法と比べて、光学特性の等方性や膜厚の均一性に優れるとともに、含有異物の少ないフィルムを得ることができるため、フィルム、特に光学機能性フィルムの製造方法には、溶液製膜方法が採用されている。
【０００４】
ところで、液晶表示装置に対して、所定の環境条件下で一定の特性、品質を確保できるか否かを調べる湿熱耐久試験が行われる。同様にして、液晶表示装置等に用いられる光学機能性フィルムに対しても、湿熱耐久試験が行われる。ところが、このフィルムに湿熱耐久試験を行うと、フィルムの光学特性が変動してしまうことがわかった。特に、高温高湿の条件（例えば、温度６０℃以上湿度９０％ＲＨ）下における湿熱耐久試験の前後において、厚み方向のレターデーションＲｔｈが大きく変動してしまう結果、フィルムのレターデーションＲｔｈが液晶表示装置に適した範囲から大きく外れてしまう現象が多発した。
【０００５】
この湿熱耐久性の向上のための方法として、延伸処理を施されたポリマーフィルムと湿潤気体（水蒸気）とを接触させる過熱水蒸気処理が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５８８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような過熱水蒸気処理では、過熱水蒸気を噴霧するノズルの近傍に設置された搬送ローラ上でシワが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、搬送ローラにおいてポリマーフィルムに折れシワが発生してしまうのを防止するとともに光学特性が変動してしまうことを防止することができるケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、前記過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないようにする。
【００１０】
そして、本発明は、前記目的を達成するために、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理ゾーンを有するポリマーフィルムの製造装置であって、前記過熱水蒸気が前記搬送ローラに向かって直接に当たらない構成であるようにする。
【００１１】
過熱水蒸気処理では過熱水蒸気を噴霧するが、この高い相対湿度の過熱水蒸気によりポリマーフィルムのガラス転移温度Ｔｇが低下する。そして、ポリマーフィルムのガラス転移温度Ｔｇが低下することで、ポリマーフィルムの弾性率が低下し、ポリマーフィルムにツレが発生し易くなる。また、ノズルから噴霧する過熱水蒸気により、ノズル近くにある搬送ローラが冷やされるので、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じる。したがって、ツレが搬送ローラ上に乗り上げることでポリマーフィルムにシワが発生してしまう。
【００１２】
そこで、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないようにした。
【００１３】
これにより、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防ぐことができるようになった。
【００１４】
なお、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じるのは、本発明において、過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている場合、即ち、過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備えている場合である。
【００１５】
過熱水蒸気処理の上流側においてポリマーフィルムを熱処理していると、ポリマーフィルムが過熱水蒸気温度よりも高くなるため、本発明は特に有効である。
【００１６】
本発明において、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、例えば、搬送ローラとノズルの間にカバーを設けることが考えられる。
【００１７】
そして、本発明において、前記ポリマーフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るポリマーフィルムの製造方法及び製造装置によれば、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防止するとともに光学特性が変動してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】オフライン延伸設備の概要を示す説明図である。
【図２】テンタ部の概要を示す平面図である。
【図３】過熱水蒸気処理ゾーンの概要を示す斜視図である。
【図４】過熱水蒸気処理ゾーンの別形態の一例を示す説明図である。
【図５】実施例の条件及び結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、ＴＡＣフィルム３を延伸するものであり、供給室４と、テンタ部５と、熱処理ゾーン３４と、過熱水蒸気処理ゾーン６と、巻取室８とを備える。供給室４には、長尺状のＴＡＣフィルム３が巻き芯に巻き取られた状態で収納されている。ＴＡＣフィルム３は、フィルム製造設備で製造される。供給ローラ９は、巻き芯からＴＡＣフィルム３を取り出して、テンタ部５に供給する。
【００２１】
図２に示すように、テンタ部５は、ＴＡＣフィルム３をＸ方向に搬送するフィルム搬送路を有し、このフィルム搬送路にあるＴＡＣフィルム３を、Ｘ方向と直交する方向（以下、Ｙ方向と称する）に延伸する延伸処理を行うものであり、第１レール１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される１対のエンドレスチェーン（以下、第１、第２チェーンと称する）１３，１４とを備えている。第１、第２チェーン１３,１４には、クリップ１５が一定の間隔で多数取り付けられている。
【００２２】
レール１１、１２は、フィルム搬送路のＹ方向両端に沿うように設けられ、フィルム搬送路を介して互い対向するように配される。レール１１，１２のＸ方向上流側には、テンタ入口２６が設けられ、レール１１，１２のＸ方向下流側には、テンタ出口２７が設けられる。テンタ出口２７のフィルム搬送路のＹ方向両側には、原動スプロケット２１，２２が設けられ、テンタ入口２６のフィルム搬送路のＹ方向両側には、従動スプロケット２３，２４が設けられる。第１、第２チェーン１３,１４は、原動スプロケット２１，２２及び従動スプロケット２３，２４の間に掛け渡されており、これらスプロケット２１〜２４の間では、第１チェーン１３は第１レール１１によって、第２チェーン１４は第２レール１２によって案内される。各スプロケット２１〜２２が回転すると、第１、第２チェーン１３、１４はレール１１、１２に沿って走行する。
【００２３】
テンタ入口２６近傍のレール１１，１２には把持開始位置Ｐｉが設けられ、テンタ出口２７近傍のレール１１，１２には把持解除位置Ｐｏが設けられる。第１、第２チェーン１３、１４の走行により、クリップ１５が把持開始位置Ｐｉを通過すると、クリップ１５はＴＡＣフィルム３の耳部を把持する状態となる。そして、クリップ１５が把持解除位置Ｐｏを通過すると、クリップ１５はＴＡＣフィルム３の耳部の把持を解除する状態となる。レール１１，１２は、把持解除位置ＰｏにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｏが、把持開始位置ＰｉにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｉよりも大きくなるように配される。チェーン１３、１４の走行により、クリップ１５は、把持開始位置ＰｉにあるＴＡＣフィルム３を把持解除位置Ｐｏまで搬送しながら、ＴＡＣフィルム３をＹ方向に延伸する。なお、Ｘ方向における位置Ｐｉ及び位置Ｐｏの間に位置Ｐｋを設け、この位置ＰｋにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｋが、幅Ｗｉより大きくなるようにレール１１、１２を配してもよい。なお、幅Ｗｋは、幅Ｗｏよりも大きくてもよいし、幅Ｗｏと等しくてもよい。
【００２４】
図示しない空調機により、テンタ部５の内部の雰囲気の条件を所定範囲内で一定となるように保持する。また、必要に応じて、テンタ部５を、Ｘ方向で複数のゾーンに分けて、ゾーン毎に、フィルム加熱条件を変えるようにしてもよい。例えば、Ｘ方向の上流側から順に、ＴＡＣフィルム３を予熱するための予熱ゾーン、延伸可能な程度までＴＡＣフィルム３を加熱するための加熱ゾーン、及びＴＡＣフィルム３を延伸する延伸ゾーンを設けてもよいし、これらに加えて、ＴＡＣフィルム３の延伸を停止し、ＴＡＣフィルム３に残留する歪が緩和するようにＴＡＣフィルム３を加熱する熱緩和ゾーンを、延伸ゾーンよりもＸ方向下流側に設けてもよい。
【００２５】
図１に示すように、テンタ部５と熱処理ゾーン３４との間には、耳切装置３０が設けられる。耳切装置３０は、ＴＡＣフィルム３のＹ方向（図２参照）の側縁部をスリット状の耳屑として切り離す。耳切装置３０に接続するカットブロア３１は、この耳屑を細かく切断する。図示しない風送装置は、カットブロア３１を経た耳屑をクラッシャ３２に送り、クラッシャ３２は耳屑を更に細かく切断して、チップとする。このチップはドープ調製用に再利用されるので、この方法はコストの点において有効である。
【００２６】
熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６とに送られたＴＡＣフィルム３には所定の処理が施される。熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６にて行われる所定の処理の詳細は後述する。光学フィルム３５は、巻取室８に送られる。なお、図示しないが、熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６にて行われる所定の処理の後、冷却室に送り所定の温度になるまで冷却した後巻取室８に送っても良い。
【００２７】
巻取室８には、巻取り軸を有する巻取機３６とプレスローラ３７とが設けられている。巻取り軸には巻き芯３６ａが取り付けられる。巻取室８に送られた光学フィルム３５は、プレスローラ３７によって押圧されながら、巻き芯３６ａに巻き取られる。
【００２８】
図１では、過熱水蒸気処理ゾーン６は、熱処理ゾーン３４の内部に設けられている。なお、図示しないが、熱処理ゾーン、過熱水蒸気処理ゾーン、熱処理ゾーンを別々に設けても良い。
【００２９】
熱処理ゾーン３４では、ＴＡＣフィルム３を温度１３０〜１５０℃で処理するようにしている。
【００３０】
そして、過熱水蒸気処理ゾーン６では、ＴＡＣフィルム３を過熱水蒸気で処理するようにしている。なお、過熱水蒸気の温度は１００〜１０１℃くらいであるが、熱処理ゾーン３４の影響もあり、過熱水蒸気処理ゾーン６内は温度が１００〜１０６℃である。
【００３１】
図１に示したように、複数のローラ４１が、Ｘ方向の上流側から下流側に向かって順次設けられる。複数のローラ４１により、ＴＡＣフィルム３を搬送する搬送路が形成される。フィルム搬送路の近傍には、給気ヘッド４３ｂが設けられる。また、過熱水蒸気処理ゾーン６には、過熱水蒸気を排気する排気口４４を備える。
【００３２】
オフライン延伸設備２における本発明の作用について説明する。図１に示すように、供給ローラ９は、供給室４からＴＡＣフィルム３をテンタ部５に供給する。
【００３３】
図２に示すように、図示しない空調機は、テンタ部５内の雰囲気の温度、湿度、ガス露点等を調節する。これにより、テンタ部５を通過するＴＡＣフィルム３の温度を所望の範囲内に調節することができる。図示しない駆動機構は、スプロケット２１〜２４を回転駆動し、第１、第２チェーン１３、１４は、第１、第２レール１１、１２に沿って無端走行する。第１、第２チェーン１３、１４に取り付けられるクリップ１５は、把持開始位置Ｐｉにて、ＴＡＣフィルム３の方向Ｙの両側縁部を把持し、把持解除位置Ｐｏにて両側縁部の把持を解除する。こうして、テンタ部５では、把持開始位置Ｐｉから把持解除位置Ｐｏまでの間で、方向Ｙへの延伸処理がＴＡＣフィルム３に施される。テンタ部５におけるＴＡＣフィルム３の延伸率Ｌｘ｛＝（Ｗｏ／Ｗｉ）×１００｝は、１００．５％以上３００％以下であることが好ましく、１１０％以上１８０％以下であることがより好ましい。
【００３４】
図１に示すように、テンタ部５から送られたＴＡＣフィルム３は、耳切装置３０により、両側縁部が切り離され、熱処理ゾーン３４及び過熱水蒸気処理ゾーン６へ送られる。熱処理ゾーン３４にてＴＡＣフィルム３を１３０〜１５０℃で加熱する処理、過熱水蒸気処理ゾーン６にてＴＡＣフィルム３に過熱水蒸気を接触させる処理が行われる。熱処理ゾーン３４から送り出されたＴＡＣフィルム３は、巻取室８に送られ、プレスローラ３７によって押圧されながら、巻取機３６の巻き芯３６ａに巻き取られる。
【００３５】
本処理によって、急激にＴＡＣフィルム３は水分子を吸収し、ガラス転移温度Ｔｇが低下するとともに、一定以上の熱エネルギーを得るため、ＴＡＣフィルム３における水分子の拡散が促進される。ＴＡＣフィルム３における水分子の拡散の促進により、ポリマー分子の高次構造がより安定な構造に遷移しやすくなる結果、乾いたＴＡＣフィルム３を単に加熱する処理に比べ、ポリマー分子の構造の安定化を短時間で行うことができる。
【００３６】
したがって、本発明によれば、湿熱耐久試験の前後におけるレターデーションＲｅ、Ｒｔｈの変動量△Ｒｅ、△Ｒｔｈが小さいＴＡＣフィルム３を製造することができる。具体的には、乾熱耐久性を△Ｒｅ／△Ｒｔｈ＝２ｎｍ／６ｎｍ以内、湿熱耐久性を△Ｒｅ／△Ｒｔｈ＝６ｎｍ／１７ｎｍ以内にすることができる。なお、乾熱耐久性は、温度８０℃、ドライ（湿度５％ＲＨ）の環境下で５日間ほぼ一定に保ったサンプルの△Ｒｅ／△Ｒｔｈであり、湿熱耐久性は、温度６０℃、湿度９０％ＲＨの環境下で５日間ほぼ一定に保ったサンプルの△Ｒｅ／△Ｒｔｈである。
【００３７】
しかしながら、過熱水蒸気処理ではＴＡＣフィルム３に過熱水蒸気を噴霧するが、この高い相対湿度の過熱水蒸気によりＴＡＣフィルム３のガラス転移温度Ｔｇが低下してしまうので、ポリマーフィルムの弾性率が低下し、ポリマーフィルムにツレが発生し易くなる。また、ノズルから噴霧する過熱水蒸気により、ノズル近くにある搬送ローラが冷やされるので、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じる。したがって、ツレが搬送ローラ上に乗り上げることでポリマーフィルムにシワが発生してしまうという問題が生じる。特に、図１に示したように、過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている場合、即ち、過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備えている場合に、ポリマーフィルムの温度が過熱水蒸気温度よりも高くなる。
【００３８】
そこで、本発明では、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないようにした。
【００３９】
これにより、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防ぐことができるようになった。
【００４０】
過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、図１のように、例えば、搬送ローラ４１と給気ヘッド４３ｂの間にカバー４２を設けることが考えられる。
【００４１】
給気ヘッド４３ｂは、図３及び図４に示すように、Ｘ方向に横たわるように複数配され、Ｙ方向に離間して並べられる。給気ヘッド４３ｂは、円柱状の給気ヘッド本体６０と、複数の噴出孔６１とを有する。複数の噴出孔６１は、給気ヘッド本体６０の周面に設けられる。給気ヘッド本体６０の内部には流路が形成される。流路は過熱水蒸気供給設備（不図示）と複数の噴出孔６１とを連通する。湿過熱水蒸気供給設備から流路へ送られた過熱水蒸気は、複数の噴出孔６１から吹き出す。なお、図示しないが、複数の噴出孔６１は、図１においては等間隔で設けられている。
【００４２】
したがって、本発明において、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、図１のようにカバー４２を設けるのでなく、例えば、図３のように過熱水蒸気が搬送ローラ４１に向かう噴出孔６１がない給気ヘッド本体６０を用いることが考えられるし、また、図４のように過熱水蒸気が搬送ローラ４１に向かわないように噴出孔６１の位置を工夫することも考えられる。
【００４３】
なお、上記実施形態の延伸処理では、ＴＡＣフィルム３をＹ方向に延伸したが、本発明はこれに限られず、ＴＡＣフィルム３をＸ方向に延伸してもよいし、ＴＡＣフィルム３をＸ方向及びＹ方向に延伸してもよい。また、本発明における延伸手段は、テンタ部５に限られず、ＴＡＣフィルム３に所定のテンションを付与することができる等の公知の延伸手段を用いてもよい。
【００４４】
また、本処理が施されるＴＡＣフィルム３は、十分乾燥された、すなわち溶剤がほとんど残っておらず、ポリマー分子の流動性がほとんど消失しているものを用いることが好ましく、乾量基準の残留溶剤量が５重量％以下であることが好ましく、２重量％以下であることがより好ましく、０．３重量％以下であることが特に好ましい。ここで、乾量基準の残留溶剤量とは、湿潤フィルムやＴＡＣフィルム３に残留する溶剤の量を示したものを指す。残留溶剤量は、対象となるフィルムからサンプルフィルムを採取し、採取時のサンプルフィルムの重量をｘ、サンプルフィルムを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で表される。
【００４５】
ＴＡＣフィルム３の幅は６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましく、２５００ｍｍより大きい場合にも本発明の効果が発現する。また、ＴＡＣフィルム３の厚みが２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４６】
また、上記実施形態では、ＴＡＣフィルムを用いたが、本発明はＴＡＣフィルムに限られず、セルロースアシレートや環状オレフィン等、他のポリマーからなり、溶液製膜方法によって得られるポリマーフィルムや、溶融製膜方法によって製造されたポリマーフィルムにも用いることができる。
【実施例】
【００４７】
ＴＡＣフィルムを用いて以下の実験を行った。
【００４８】
ＴＡＣフィルムの製造方法について説明する。
【００４９】
（フィルムの製造）
フィルム製造に使用したポリマー溶液（ドープ）の調製に際しての配合を下記に示す。
【００５０】
原料ドープの調製に用いた化合物の処方を下記に示す。
セルローストリアセテート（置換度２．８６） 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％
の組成比からなる固形分（溶質）を
ジクロロメタン ８０重量％
メタノール １３．５重量％
ｎ−ブタノール ６．５重量％
からなる混合溶剤に適宜添加し、攪拌溶解して原料ドープを調製した。なお、原料ドープのＴＡＣ濃度は略２３重量％になるように調整した。原料ドープを濾紙（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、さらにメッシュフイルタで濾過した後にストックタンクに入れた。
【００５１】
［セルローストリアセテート］
なお、ここで使用したセルローストリアセテートは、残存酢酸量が０．１重量％以下であり、Ｃａ含有率が５７ｐｐｍ、Ｍｇ含有率が４１ｐｐｍ、Ｆｅ含有率が０．４ｐｐｍであり、遊離酢酸３８ｐｐｍ、さらに硫酸イオンを１３ｐｐｍ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。また、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分は８重量％であり、その重量平均分子量／数平均分子量比は２．５であった。また、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、綿から採取したセルロースを原料として合成されたものである。以下の説明において、これを綿原料ＴＡＣと称する。
【００５２】
［マット剤液の調製］
下記の処方からマット剤液を調製した。
シリカ（日本アエロジル（株）製アエロジルＲ９７２） ０．６７重量％
セルローストリアセテート ２．９３重量％
トリフェニルフォスフェート ０．２３重量％
ビフェニルジフェニルフォスフェート ０．１２重量％
ジクロロメタン ８８．３７重量％
メタノール ７．６８重量％
上記処方からマット剤液を調製して、アトライターにて体積平均粒径０．７μｍになるように分散を行った後、富士フイルム（株）製アストロポアフィルタにてろ過した。そして、マット剤液用タンクに入れた。
【００５３】
［紫外線吸収剤溶液の調製］
下記の処方から紫外線吸収剤溶液を調製した。
２（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジ−ｔｅｒｔ―ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール ５．８３重量％
２（２´−ヒドロキシ３´，５´−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール １１．６６重量％
セルローストリアセテート １．４８重量％
トリフェニルフォスフェート ０．１２重量％
ビフェニルジフェニルフォスフェート ０．０６重量％
ジクロロメタン ７４．３８重量％
メタノール ６．４７重量％
上記処方から紫外線吸収剤溶液を調製し、富士フイルム（株）製のアストロポアフィルタにてろ過した後に紫外線吸収剤液法用タンクに入れた。
【００５４】
フィルム製造設備を用いてＴＡＣフィルム３を製造した。紫外線吸収剤溶液に、マット剤液や後述するレターデーション制御剤を含む液を添加し、インラインミキサで混合攪拌して混合添加剤を得た。添加剤供給ラインは、混合添加剤を配管内に送液した。インラインミキサは原料ドープと混合添加剤とを混合攪拌して流延ドープを得た。流延ドラムは、制御部の制御の下、軸を中心に回転し、走行方向における周面の速度を５０ｍ／分以上２００ｍ／分以下の範囲内でほぼ一定となるように保持した。流延ドラムの周面の温度を、−１０℃以上１０℃以下の範囲内でほぼ一定となるように保持した。流延ダイは、流延ドープを周面上に流延し、周面に流延膜を形成した。冷却により、流延膜が自己支持性を有するものとなった後、剥取ローラを用いて、流延ドラムから流延膜を湿潤フィルムとして剥ぎ取った。剥取不良を抑制するために流延ドラムの速度に対する剥取速度（剥取ローラドロー）を、１００．１％〜１１０％の範囲で適切に調整した。湿潤フィルムは、渡り部、ピンテンタ、及び乾燥室へ順次案内された。渡り部、ピンテンタ、及び乾燥室は、湿潤フィルムに乾燥空気をあてて、所定の乾燥処理を行った。この乾燥処理によって得られるＴＡＣフィルム３を冷却室に送った。冷却室では、ＴＡＣフィルム３を３０℃以下になるまで冷却した。その後、ＴＡＣフィルム３に、除電処理、ナーリング付与処理などを行った後、巻取室に搬送した。巻取室８では、プレスローラで所望のテンションを付与しつつ、ＴＡＣフィルム３を巻取機の巻き芯に巻き取った。フィルム製造設備により製造されたＴＡＣフィルム３は、幅が１６００ｍ〜２５００ｍであり、膜厚が１１０μｍであった。
【００５５】
ＴＡＣフィルム３は、図１のオフライン延伸設備によりＹ方向（フィルム幅方向）に延伸した。延伸によりフィルム厚みを６０μｍとした。
【００５６】
過熱水蒸気処理ゾーン６で過熱水蒸気を接触させる処理を行った。なお、熱処理ゾーン３４の温度は１５０℃とした。過熱水蒸気処理ゾーン６でのゾーン温度、フィルム温度、絶対湿度、相対湿度を、図５の表の実験１〜１２に記載の値とした。また、給気ヘッド（ノズル）４３ｂの近傍での水蒸気温度、絶対温度、相対温度を測定し、図５の表に記載した。
【００５７】
ここで、実験１〜５ではカバー４２を設けず、実験６〜１２ではカバー４２を設けて、ＴＡＣフィルムのシワの発生の有無を調べた。
【００５８】
実験１〜１２から分かるように、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないことで、ポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防止することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２…オフライン延伸設備、３…ＴＡＣフィルム（ポリマーフィルム）、５…テンタ部、６…過熱水蒸気処理ゾーン、６ａ…ケーシング、３４…熱処理ゾーン、４１…搬送ローラ、４２…カバー、４３ｂ…給気ヘッド（ノズル）、４４…排気口、６０…給気ヘッド本体、６１…噴出孔
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマーフィルムの製造方法及び製造装置に関し、特に、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送して過熱水蒸気を接触させる処理を有するポリマーフィルムの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルム（以下、フィルムと称する）は、優れた光透過性や柔軟性および軽量薄膜化が可能であるなどの特長から光学フィルムとして多岐に利用されている。中でも、セルロースアシレート、特に５７．５％〜６２．５％の平均酢化度を有するトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称する）から形成されるＴＡＣフィルムは、その強靭性と難燃性とから写真感光材料のフィルム用の支持体として利用されている。また、ＴＡＣフィルムは光学等方性に優れることから、市場が急激に拡大している液晶表示装置の偏光板の保護フィルム，位相差フィルム，視野角拡大フィルムなどの光学フィルムに用いられている。
【０００３】
フィルムの主な製造方法として、溶液製膜方法や溶融製膜方法が知られている。溶液製膜方法は、ポリマーと溶剤とを含むポリマー溶液（以下、ドープと称する）を支持体上に流延し、流延膜を形成し、流延膜が自己支持性を有するものとなった後、これを支持体から剥がして湿潤フィルムとし、湿潤フィルムを乾燥しフィルムとして巻き取る方法である。溶液製膜方法は、溶解したポリマーを押出機で押し出してフィルムを製造する溶融押出方法と比べて、光学特性の等方性や膜厚の均一性に優れるとともに、含有異物の少ないフィルムを得ることができるため、フィルム、特に光学機能性フィルムの製造方法には、溶液製膜方法が採用されている。
【０００４】
ところで、液晶表示装置に対して、所定の環境条件下で一定の特性、品質を確保できるか否かを調べる湿熱耐久試験が行われる。同様にして、液晶表示装置等に用いられる光学機能性フィルムに対しても、湿熱耐久試験が行われる。ところが、このフィルムに湿熱耐久試験を行うと、フィルムの光学特性が変動してしまうことがわかった。特に、高温高湿の条件（例えば、温度６０℃以上湿度９０％ＲＨ）下における湿熱耐久試験の前後において、厚み方向のレターデーションＲｔｈが大きく変動してしまう結果、フィルムのレターデーションＲｔｈが液晶表示装置に適した範囲から大きく外れてしまう現象が多発した。
【０００５】
この湿熱耐久性の向上のための方法として、延伸処理を施されたポリマーフィルムと湿潤気体（水蒸気）とを接触させる過熱水蒸気処理が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５８８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような過熱水蒸気処理では、過熱水蒸気を噴霧するノズルの近傍に設置された搬送ローラ上でシワが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、搬送ローラにおいてポリマーフィルムに折れシワが発生してしまうのを防止するとともに光学特性が変動してしまうことを防止することができるケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、前記過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないようにする。
【００１０】
そして、本発明は、前記目的を達成するために、延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理ゾーンを有するポリマーフィルムの製造装置であって、前記過熱水蒸気が前記搬送ローラに向かって直接に当たらない構成であるようにする。
【００１１】
過熱水蒸気処理では過熱水蒸気を噴霧するが、この高い相対湿度の過熱水蒸気によりポリマーフィルムのガラス転移温度Ｔｇが低下する。そして、ポリマーフィルムのガラス転移温度Ｔｇが低下することで、ポリマーフィルムの弾性率が低下し、ポリマーフィルムにツレが発生し易くなる。また、ノズルから噴霧する過熱水蒸気により、ノズル近くにある搬送ローラが冷やされるので、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じる。したがって、ツレが搬送ローラ上に乗り上げることでポリマーフィルムにシワが発生してしまう。
【００１２】
そこで、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないようにした。
【００１３】
これにより、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防ぐことができるようになった。
【００１４】
なお、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じるのは、本発明において、過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている場合、即ち、過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備えている場合である。
【００１５】
過熱水蒸気処理の上流側においてポリマーフィルムを熱処理していると、ポリマーフィルムが過熱水蒸気温度よりも高くなるため、本発明は特に有効である。
【００１６】
本発明において、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、例えば、搬送ローラとノズルの間にカバーを設けることが考えられる。
【００１７】
そして、本発明において、前記ポリマーフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るポリマーフィルムの製造方法及び製造装置によれば、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防止するとともに光学特性が変動してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】オフライン延伸設備の概要を示す説明図である。
【図２】テンタ部の概要を示す平面図である。
【図３】過熱水蒸気処理ゾーンの概要を示す斜視図である。
【図４】過熱水蒸気処理ゾーンの別形態の一例を示す説明図である。
【図５】実施例の条件及び結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、ＴＡＣフィルム３を延伸するものであり、供給室４と、テンタ部５と、熱処理ゾーン３４と、過熱水蒸気処理ゾーン６と、巻取室８とを備える。供給室４には、長尺状のＴＡＣフィルム３が巻き芯に巻き取られた状態で収納されている。ＴＡＣフィルム３は、フィルム製造設備で製造される。供給ローラ９は、巻き芯からＴＡＣフィルム３を取り出して、テンタ部５に供給する。
【００２１】
図２に示すように、テンタ部５は、ＴＡＣフィルム３をＸ方向に搬送するフィルム搬送路を有し、このフィルム搬送路にあるＴＡＣフィルム３を、Ｘ方向と直交する方向（以下、Ｙ方向と称する）に延伸する延伸処理を行うものであり、第１レール１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される１対のエンドレスチェーン（以下、第１、第２チェーンと称する）１３，１４とを備えている。第１、第２チェーン１３,１４には、クリップ１５が一定の間隔で多数取り付けられている。
【００２２】
レール１１、１２は、フィルム搬送路のＹ方向両端に沿うように設けられ、フィルム搬送路を介して互い対向するように配される。レール１１，１２のＸ方向上流側には、テンタ入口２６が設けられ、レール１１，１２のＸ方向下流側には、テンタ出口２７が設けられる。テンタ出口２７のフィルム搬送路のＹ方向両側には、原動スプロケット２１，２２が設けられ、テンタ入口２６のフィルム搬送路のＹ方向両側には、従動スプロケット２３，２４が設けられる。第１、第２チェーン１３,１４は、原動スプロケット２１，２２及び従動スプロケット２３，２４の間に掛け渡されており、これらスプロケット２１〜２４の間では、第１チェーン１３は第１レール１１によって、第２チェーン１４は第２レール１２によって案内される。各スプロケット２１〜２２が回転すると、第１、第２チェーン１３、１４はレール１１、１２に沿って走行する。
【００２３】
テンタ入口２６近傍のレール１１，１２には把持開始位置Ｐｉが設けられ、テンタ出口２７近傍のレール１１，１２には把持解除位置Ｐｏが設けられる。第１、第２チェーン１３、１４の走行により、クリップ１５が把持開始位置Ｐｉを通過すると、クリップ１５はＴＡＣフィルム３の耳部を把持する状態となる。そして、クリップ１５が把持解除位置Ｐｏを通過すると、クリップ１５はＴＡＣフィルム３の耳部の把持を解除する状態となる。レール１１，１２は、把持解除位置ＰｏにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｏが、把持開始位置ＰｉにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｉよりも大きくなるように配される。チェーン１３、１４の走行により、クリップ１５は、把持開始位置ＰｉにあるＴＡＣフィルム３を把持解除位置Ｐｏまで搬送しながら、ＴＡＣフィルム３をＹ方向に延伸する。なお、Ｘ方向における位置Ｐｉ及び位置Ｐｏの間に位置Ｐｋを設け、この位置ＰｋにおけるＴＡＣフィルム３のＹ方向の幅Ｗｋが、幅Ｗｉより大きくなるようにレール１１、１２を配してもよい。なお、幅Ｗｋは、幅Ｗｏよりも大きくてもよいし、幅Ｗｏと等しくてもよい。
【００２４】
図示しない空調機により、テンタ部５の内部の雰囲気の条件を所定範囲内で一定となるように保持する。また、必要に応じて、テンタ部５を、Ｘ方向で複数のゾーンに分けて、ゾーン毎に、フィルム加熱条件を変えるようにしてもよい。例えば、Ｘ方向の上流側から順に、ＴＡＣフィルム３を予熱するための予熱ゾーン、延伸可能な程度までＴＡＣフィルム３を加熱するための加熱ゾーン、及びＴＡＣフィルム３を延伸する延伸ゾーンを設けてもよいし、これらに加えて、ＴＡＣフィルム３の延伸を停止し、ＴＡＣフィルム３に残留する歪が緩和するようにＴＡＣフィルム３を加熱する熱緩和ゾーンを、延伸ゾーンよりもＸ方向下流側に設けてもよい。
【００２５】
図１に示すように、テンタ部５と熱処理ゾーン３４との間には、耳切装置３０が設けられる。耳切装置３０は、ＴＡＣフィルム３のＹ方向（図２参照）の側縁部をスリット状の耳屑として切り離す。耳切装置３０に接続するカットブロア３１は、この耳屑を細かく切断する。図示しない風送装置は、カットブロア３１を経た耳屑をクラッシャ３２に送り、クラッシャ３２は耳屑を更に細かく切断して、チップとする。このチップはドープ調製用に再利用されるので、この方法はコストの点において有効である。
【００２６】
熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６とに送られたＴＡＣフィルム３には所定の処理が施される。熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６にて行われる所定の処理の詳細は後述する。光学フィルム３５は、巻取室８に送られる。なお、図示しないが、熱処理ゾーン３４と過熱水蒸気処理ゾーン６にて行われる所定の処理の後、冷却室に送り所定の温度になるまで冷却した後巻取室８に送っても良い。
【００２７】
巻取室８には、巻取り軸を有する巻取機３６とプレスローラ３７とが設けられている。巻取り軸には巻き芯３６ａが取り付けられる。巻取室８に送られた光学フィルム３５は、プレスローラ３７によって押圧されながら、巻き芯３６ａに巻き取られる。
【００２８】
図１では、過熱水蒸気処理ゾーン６は、熱処理ゾーン３４の内部に設けられている。なお、図示しないが、熱処理ゾーン、過熱水蒸気処理ゾーン、熱処理ゾーンを別々に設けても良い。
【００２９】
熱処理ゾーン３４では、ＴＡＣフィルム３を温度１３０〜１５０℃で処理するようにしている。
【００３０】
そして、過熱水蒸気処理ゾーン６では、ＴＡＣフィルム３を過熱水蒸気で処理するようにしている。なお、過熱水蒸気の温度は１００〜１０１℃くらいであるが、熱処理ゾーン３４の影響もあり、過熱水蒸気処理ゾーン６内は温度が１００〜１０６℃である。
【００３１】
図１に示したように、複数のローラ４１が、Ｘ方向の上流側から下流側に向かって順次設けられる。複数のローラ４１により、ＴＡＣフィルム３を搬送する搬送路が形成される。フィルム搬送路の近傍には、給気ヘッド４３ｂが設けられる。また、過熱水蒸気処理ゾーン６には、過熱水蒸気を排気する排気口４４を備える。
【００３２】
オフライン延伸設備２における本発明の作用について説明する。図１に示すように、供給ローラ９は、供給室４からＴＡＣフィルム３をテンタ部５に供給する。
【００３３】
図２に示すように、図示しない空調機は、テンタ部５内の雰囲気の温度、湿度、ガス露点等を調節する。これにより、テンタ部５を通過するＴＡＣフィルム３の温度を所望の範囲内に調節することができる。図示しない駆動機構は、スプロケット２１〜２４を回転駆動し、第１、第２チェーン１３、１４は、第１、第２レール１１、１２に沿って無端走行する。第１、第２チェーン１３、１４に取り付けられるクリップ１５は、把持開始位置Ｐｉにて、ＴＡＣフィルム３の方向Ｙの両側縁部を把持し、把持解除位置Ｐｏにて両側縁部の把持を解除する。こうして、テンタ部５では、把持開始位置Ｐｉから把持解除位置Ｐｏまでの間で、方向Ｙへの延伸処理がＴＡＣフィルム３に施される。テンタ部５におけるＴＡＣフィルム３の延伸率Ｌｘ｛＝（Ｗｏ／Ｗｉ）×１００｝は、１００．５％以上３００％以下であることが好ましく、１１０％以上１８０％以下であることがより好ましい。
【００３４】
図１に示すように、テンタ部５から送られたＴＡＣフィルム３は、耳切装置３０により、両側縁部が切り離され、熱処理ゾーン３４及び過熱水蒸気処理ゾーン６へ送られる。熱処理ゾーン３４にてＴＡＣフィルム３を１３０〜１５０℃で加熱する処理、過熱水蒸気処理ゾーン６にてＴＡＣフィルム３に過熱水蒸気を接触させる処理が行われる。熱処理ゾーン３４から送り出されたＴＡＣフィルム３は、巻取室８に送られ、プレスローラ３７によって押圧されながら、巻取機３６の巻き芯３６ａに巻き取られる。
【００３５】
本処理によって、急激にＴＡＣフィルム３は水分子を吸収し、ガラス転移温度Ｔｇが低下するとともに、一定以上の熱エネルギーを得るため、ＴＡＣフィルム３における水分子の拡散が促進される。ＴＡＣフィルム３における水分子の拡散の促進により、ポリマー分子の高次構造がより安定な構造に遷移しやすくなる結果、乾いたＴＡＣフィルム３を単に加熱する処理に比べ、ポリマー分子の構造の安定化を短時間で行うことができる。
【００３６】
したがって、本発明によれば、湿熱耐久試験の前後におけるレターデーションＲｅ、Ｒｔｈの変動量△Ｒｅ、△Ｒｔｈが小さいＴＡＣフィルム３を製造することができる。具体的には、乾熱耐久性を△Ｒｅ／△Ｒｔｈ＝２ｎｍ／６ｎｍ以内、湿熱耐久性を△Ｒｅ／△Ｒｔｈ＝６ｎｍ／１７ｎｍ以内にすることができる。なお、乾熱耐久性は、温度８０℃、ドライ（湿度５％ＲＨ）の環境下で５日間ほぼ一定に保ったサンプルの△Ｒｅ／△Ｒｔｈであり、湿熱耐久性は、温度６０℃、湿度９０％ＲＨの環境下で５日間ほぼ一定に保ったサンプルの△Ｒｅ／△Ｒｔｈである。
【００３７】
しかしながら、過熱水蒸気処理ではＴＡＣフィルム３に過熱水蒸気を噴霧するが、この高い相対湿度の過熱水蒸気によりＴＡＣフィルム３のガラス転移温度Ｔｇが低下してしまうので、ポリマーフィルムの弾性率が低下し、ポリマーフィルムにツレが発生し易くなる。また、ノズルから噴霧する過熱水蒸気により、ノズル近くにある搬送ローラが冷やされるので、ポリマーフィルムと搬送ローラとで温度差が生じる。したがって、ツレが搬送ローラ上に乗り上げることでポリマーフィルムにシワが発生してしまうという問題が生じる。特に、図１に示したように、過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている場合、即ち、過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備えている場合に、ポリマーフィルムの温度が過熱水蒸気温度よりも高くなる。
【００３８】
そこで、本発明では、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないようにした。
【００３９】
これにより、搬送ローラにおいてポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防ぐことができるようになった。
【００４０】
過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、図１のように、例えば、搬送ローラ４１と給気ヘッド４３ｂの間にカバー４２を設けることが考えられる。
【００４１】
給気ヘッド４３ｂは、図３及び図４に示すように、Ｘ方向に横たわるように複数配され、Ｙ方向に離間して並べられる。給気ヘッド４３ｂは、円柱状の給気ヘッド本体６０と、複数の噴出孔６１とを有する。複数の噴出孔６１は、給気ヘッド本体６０の周面に設けられる。給気ヘッド本体６０の内部には流路が形成される。流路は過熱水蒸気供給設備（不図示）と複数の噴出孔６１とを連通する。湿過熱水蒸気供給設備から流路へ送られた過熱水蒸気は、複数の噴出孔６１から吹き出す。なお、図示しないが、複数の噴出孔６１は、図１においては等間隔で設けられている。
【００４２】
したがって、本発明において、過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないためには、図１のようにカバー４２を設けるのでなく、例えば、図３のように過熱水蒸気が搬送ローラ４１に向かう噴出孔６１がない給気ヘッド本体６０を用いることが考えられるし、また、図４のように過熱水蒸気が搬送ローラ４１に向かわないように噴出孔６１の位置を工夫することも考えられる。
【００４３】
なお、上記実施形態の延伸処理では、ＴＡＣフィルム３をＹ方向に延伸したが、本発明はこれに限られず、ＴＡＣフィルム３をＸ方向に延伸してもよいし、ＴＡＣフィルム３をＸ方向及びＹ方向に延伸してもよい。また、本発明における延伸手段は、テンタ部５に限られず、ＴＡＣフィルム３に所定のテンションを付与することができる等の公知の延伸手段を用いてもよい。
【００４４】
また、本処理が施されるＴＡＣフィルム３は、十分乾燥された、すなわち溶剤がほとんど残っておらず、ポリマー分子の流動性がほとんど消失しているものを用いることが好ましく、乾量基準の残留溶剤量が５重量％以下であることが好ましく、２重量％以下であることがより好ましく、０．３重量％以下であることが特に好ましい。ここで、乾量基準の残留溶剤量とは、湿潤フィルムやＴＡＣフィルム３に残留する溶剤の量を示したものを指す。残留溶剤量は、対象となるフィルムからサンプルフィルムを採取し、採取時のサンプルフィルムの重量をｘ、サンプルフィルムを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で表される。
【００４５】
ＴＡＣフィルム３の幅は６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましく、２５００ｍｍより大きい場合にも本発明の効果が発現する。また、ＴＡＣフィルム３の厚みが２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４６】
また、上記実施形態では、ＴＡＣフィルムを用いたが、本発明はＴＡＣフィルムに限られず、セルロースアシレートや環状オレフィン等、他のポリマーからなり、溶液製膜方法によって得られるポリマーフィルムや、溶融製膜方法によって製造されたポリマーフィルムにも用いることができる。
【実施例】
【００４７】
ＴＡＣフィルムを用いて以下の実験を行った。
【００４８】
ＴＡＣフィルムの製造方法について説明する。
【００４９】
（フィルムの製造）
フィルム製造に使用したポリマー溶液（ドープ）の調製に際しての配合を下記に示す。
【００５０】
原料ドープの調製に用いた化合物の処方を下記に示す。
セルローストリアセテート（置換度２．８６） 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％
の組成比からなる固形分（溶質）を
ジクロロメタン ８０重量％
メタノール １３．５重量％
ｎ−ブタノール ６．５重量％
からなる混合溶剤に適宜添加し、攪拌溶解して原料ドープを調製した。なお、原料ドープのＴＡＣ濃度は略２３重量％になるように調整した。原料ドープを濾紙（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、さらにメッシュフイルタで濾過した後にストックタンクに入れた。
【００５１】
［セルローストリアセテート］
なお、ここで使用したセルローストリアセテートは、残存酢酸量が０．１重量％以下であり、Ｃａ含有率が５７ｐｐｍ、Ｍｇ含有率が４１ｐｐｍ、Ｆｅ含有率が０．４ｐｐｍであり、遊離酢酸３８ｐｐｍ、さらに硫酸イオンを１３ｐｐｍ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。また、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分は８重量％であり、その重量平均分子量／数平均分子量比は２．５であった。また、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、綿から採取したセルロースを原料として合成されたものである。以下の説明において、これを綿原料ＴＡＣと称する。
【００５２】
［マット剤液の調製］
下記の処方からマット剤液を調製した。
シリカ（日本アエロジル（株）製アエロジルＲ９７２） ０．６７重量％
セルローストリアセテート ２．９３重量％
トリフェニルフォスフェート ０．２３重量％
ビフェニルジフェニルフォスフェート ０．１２重量％
ジクロロメタン ８８．３７重量％
メタノール ７．６８重量％
上記処方からマット剤液を調製して、アトライターにて体積平均粒径０．７μｍになるように分散を行った後、富士フイルム（株）製アストロポアフィルタにてろ過した。そして、マット剤液用タンクに入れた。
【００５３】
［紫外線吸収剤溶液の調製］
下記の処方から紫外線吸収剤溶液を調製した。
２（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジ−ｔｅｒｔ―ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール ５．８３重量％
２（２´−ヒドロキシ３´，５´−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール １１．６６重量％
セルローストリアセテート １．４８重量％
トリフェニルフォスフェート ０．１２重量％
ビフェニルジフェニルフォスフェート ０．０６重量％
ジクロロメタン ７４．３８重量％
メタノール ６．４７重量％
上記処方から紫外線吸収剤溶液を調製し、富士フイルム（株）製のアストロポアフィルタにてろ過した後に紫外線吸収剤液法用タンクに入れた。
【００５４】
フィルム製造設備を用いてＴＡＣフィルム３を製造した。紫外線吸収剤溶液に、マット剤液や後述するレターデーション制御剤を含む液を添加し、インラインミキサで混合攪拌して混合添加剤を得た。添加剤供給ラインは、混合添加剤を配管内に送液した。インラインミキサは原料ドープと混合添加剤とを混合攪拌して流延ドープを得た。流延ドラムは、制御部の制御の下、軸を中心に回転し、走行方向における周面の速度を５０ｍ／分以上２００ｍ／分以下の範囲内でほぼ一定となるように保持した。流延ドラムの周面の温度を、−１０℃以上１０℃以下の範囲内でほぼ一定となるように保持した。流延ダイは、流延ドープを周面上に流延し、周面に流延膜を形成した。冷却により、流延膜が自己支持性を有するものとなった後、剥取ローラを用いて、流延ドラムから流延膜を湿潤フィルムとして剥ぎ取った。剥取不良を抑制するために流延ドラムの速度に対する剥取速度（剥取ローラドロー）を、１００．１％〜１１０％の範囲で適切に調整した。湿潤フィルムは、渡り部、ピンテンタ、及び乾燥室へ順次案内された。渡り部、ピンテンタ、及び乾燥室は、湿潤フィルムに乾燥空気をあてて、所定の乾燥処理を行った。この乾燥処理によって得られるＴＡＣフィルム３を冷却室に送った。冷却室では、ＴＡＣフィルム３を３０℃以下になるまで冷却した。その後、ＴＡＣフィルム３に、除電処理、ナーリング付与処理などを行った後、巻取室に搬送した。巻取室８では、プレスローラで所望のテンションを付与しつつ、ＴＡＣフィルム３を巻取機の巻き芯に巻き取った。フィルム製造設備により製造されたＴＡＣフィルム３は、幅が１６００ｍ〜２５００ｍであり、膜厚が１１０μｍであった。
【００５５】
ＴＡＣフィルム３は、図１のオフライン延伸設備によりＹ方向（フィルム幅方向）に延伸した。延伸によりフィルム厚みを６０μｍとした。
【００５６】
過熱水蒸気処理ゾーン６で過熱水蒸気を接触させる処理を行った。なお、熱処理ゾーン３４の温度は１５０℃とした。過熱水蒸気処理ゾーン６でのゾーン温度、フィルム温度、絶対湿度、相対湿度を、図５の表の実験１〜１２に記載の値とした。また、給気ヘッド（ノズル）４３ｂの近傍での水蒸気温度、絶対温度、相対温度を測定し、図５の表に記載した。
【００５７】
ここで、実験１〜５ではカバー４２を設けず、実験６〜１２ではカバー４２を設けて、ＴＡＣフィルムのシワの発生の有無を調べた。
【００５８】
実験１〜１２から分かるように、過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには過熱水蒸気を搬送ローラに向かって当てないことで、ポリマーフィルムにシワが発生してしまうのを防止することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２…オフライン延伸設備、３…ＴＡＣフィルム（ポリマーフィルム）、５…テンタ部、６…過熱水蒸気処理ゾーン、６ａ…ケーシング、３４…熱処理ゾーン、４１…搬送ローラ、４２…カバー、４３ｂ…給気ヘッド（ノズル）、４４…排気口、６０…給気ヘッド本体、６１…噴出孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、
前記過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないポリマーフィルムの製造方法。
【請求項２】
前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないために、該搬送ローラと前記ノズルの間にカバーを設ける請求項１に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている請求項１又は２に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記ポリマーフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムである請求項１〜３の何れか１に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項５】
延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理ゾーンを有するポリマーフィルムの製造装置であって、
前記過熱水蒸気が前記搬送ローラに向かって直接に当たらない構成であるポリマーフィルムの製造装置。
【請求項６】
前記直接に当たらない構成は、該搬送ローラと前記ノズルの間に設けたカバーである請求項５に記載のポリマーフィルムの製造装置。
【請求項７】
前記過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備える請求項５又は６に記載のポリマーフィルムの製造装置。
【請求項１】
延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理を有するポリマーフィルムの製造方法であって、
前記過熱水蒸気処理を行うケーシング内の平均の相対湿度が６０％以上のときには、前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないポリマーフィルムの製造方法。
【請求項２】
前記過熱水蒸気を前記搬送ローラに向かって当てないために、該搬送ローラと前記ノズルの間にカバーを設ける請求項１に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記過熱水蒸気処理の少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理を行っている請求項１又は２に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記ポリマーフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムである請求項１〜３の何れか１に記載のポリマーフィルムの製造方法。
【請求項５】
延伸処理が施されたポリマーフィルムをケーシング内部で該ケーシング内に設けられた複数の搬送ローラの搬送路に沿って搬送してノズルから噴霧する過熱水蒸気を接触させる過熱水蒸気処理ゾーンを有するポリマーフィルムの製造装置であって、
前記過熱水蒸気が前記搬送ローラに向かって直接に当たらない構成であるポリマーフィルムの製造装置。
【請求項６】
前記直接に当たらない構成は、該搬送ローラと前記ノズルの間に設けたカバーである請求項５に記載のポリマーフィルムの製造装置。
【請求項７】
前記過熱水蒸気処理ゾーンの少なくとも上流側においてポリマーフィルムを加熱する熱処理ゾーンを備える請求項５又は６に記載のポリマーフィルムの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７１３５８（Ｐ２０１３−７１３５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２９３５（Ｐ２０１１−２１２９３５）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]