ポリマーフィルムの連続延伸方法及び設備
【課題】フィルム端部を加熱溶着し、フィルムを確実に接合する。
【解決手段】先行フィルム３ａの後端部７３ａと、後行フィルム３ｂの先端部７３ｂを重ね合わせ長さＬｏで重ね合わせる。各溶着ヘッド５３、５４の接触面５６ａの搬送方向長さをＬｐとし、各溶着ヘッド５３，５４の加熱面５５ａの搬送方向長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとする。重ね合わせ部分７５、接触面５６ａ、加熱面５５ａの搬送方向における中央部を略一致させる。重ね合わせ部分７５を重ね方向Ｃから各溶着ヘッド５３，５４で挟持する。接触面５６ａの搬送方向両端におけるフィルムの温度を、フィルム溶着温度になるように、加熱面５５ａを介して重ね合わせ部分７５を加熱し、溶着する。
【解決手段】先行フィルム３ａの後端部７３ａと、後行フィルム３ｂの先端部７３ｂを重ね合わせ長さＬｏで重ね合わせる。各溶着ヘッド５３、５４の接触面５６ａの搬送方向長さをＬｐとし、各溶着ヘッド５３，５４の加熱面５５ａの搬送方向長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとする。重ね合わせ部分７５、接触面５６ａ、加熱面５５ａの搬送方向における中央部を略一致させる。重ね合わせ部分７５を重ね方向Ｃから各溶着ヘッド５３，５４で挟持する。接触面５６ａの搬送方向両端におけるフィルムの温度を、フィルム溶着温度になるように、加熱面５５ａを介して重ね合わせ部分７５を加熱し、溶着する。
【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連続延伸方法及び設備に関するものである。
【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セルローストリアセテート（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支持体として利用されている。また、ＴＡＣフィルムは、ポリマーフィルムの中でも光学等方性に優れていることから、液晶表示装置の偏光板の保護フィルム，光学補償フィルム（例えば、視野角拡大フィルムなど）などの光学フィルムとして用いられている。
【０００３】
フィルムの主な製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法とがある。溶融押出方法とは、ポリマーをそのまま加熱溶解させた後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性が高く、設備コストも比較的低額であるなどの特徴を有する。しかし、フィルムの厚さの精度を調節することが難しく、また、フィルム上に細かいスジ（ダイライン）ができるために、光学フィルムの製造方法に適していない。一方、溶液製膜方法は、ポリマーと溶媒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て形成した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、湿潤フィルムを搬送しながら乾燥してフィルムとする。そして、製造過程でフィルムに生じたシワやタルミ等を除去する場合、或いは、フィルムに所望の光学特性を付与する場合には、クリップテンタ等を用いて、フィルムを所定の搬送速度で搬送しながら幅方向に延伸する。最後に、巻取機等を用いて、フィルムをロール状に巻き取る。そして、溶液製膜方法における各工程を連続的に行う方式により、長尺状のフィルムを連続的に効率よく製造することができる。この溶液製膜方法は、溶融押出方法と比べて、光学等方性や厚み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ＴＡＣフィルム等の光学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】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、ＴＡＣフィルム等の光学フィルムの需要が増大している。この需要の増大に伴い、光学フィルムの生産性の向上が望まれている。
【０００５】
溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、支持体の走行速度を向上させつつ、流延膜の自己支持性を短時間で発現させる必要がある。流延膜に自己支持性を発現させるためには、流延膜に含まれる溶媒を蒸発する乾燥方式や、流延膜を冷却する冷却ゲル化方式といった手法が用いられる。
【０００６】
乾燥方式の溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、流延膜の乾燥の高速化が必要になる。しかしながら、流延膜の乾燥の高速化は、フィルムの面状故障の原因である乾燥ムラを誘発するなどの弊害を生じるおそれがある。一方、冷却ゲル化方式の溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、上述のような弊害が生じない。したがって、生産効率の向上化の点より、流延膜に自己支持性を発現させる方法として、冷却ゲル化方式が採用されることが多い。
【０００７】
しかしながら、支持体の走行速度とクリップテンタによるフィルムの搬送速度とはその最適速度が異なる。したがって、生産効率の向上の観点から冷却ゲル化方式を採用した場合、溶液製膜方法の製膜速度は、クリップテンタによる搬送速度が律速となり、実質的な生産効率の向上を図ることができない。そこで、流延膜を形成し、流延膜を乾燥してフィルムとし、フィルムを巻き取る溶液製膜ラインと、フィルムロールから送り出されたフィルムを延伸する延伸ライン（以下、オフライン延伸設備と称する）とを別に設け、これらを併用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献１に記載されているように、オフライン延伸設備にて、フィルムの延伸処理を効率よく行うために、フィルムロールからフィルムを連続して延伸することが好ましい。そして、フィルムロールの切り替え時には、先行するフィルムの後端部と、後行するフィルムの先端部とを重ねて、押し付けながら加熱し、この重ね合わせ部分を接合する（以下、加熱溶着処理と称する）。この加熱溶着処理として、例えば、特許文献２に記載される方法が知られている。このように、２つのフィルムを接合することにより、フィルムをオフライン延伸設備へ連続して供給することが可能となり、結果的に、オフライン延伸設備にて、フィルムの延伸処理を効率よく行うことができる。
【特許文献１】特開２００２−３１１２４０号公報
【特許文献２】実開昭５３−０２０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、各フィルムの先端部や後端部の接合を確実に行うために、重ね合わせ部分及び重ね合わせ部分近傍のフィルムにまで加熱溶着処理を行うと、重ね合わせ部分近傍のフィルムのうち、加熱溶着処理によって溶融した部分と溶融していない部分との境界に一定量の膜厚差（以下、厚さムラと称する）が生じてしまう。かかる状態のフィルムについて延伸処理を行うと、厚さムラが生じた部分近傍からフィルムが破断するおそれがある。一方、重ね合わせ部分の長さに対して加熱溶着長さを短くすると、短い分だけ重ね合わせ部分の両端に、加熱溶着されないフィルム端が現れてしまう。このフィルム端が、オフライン延伸装置内の部品や部材等に引っかかり、搬送不良またはフィルムの破断が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであり、重ね合わせ部分に加熱溶着処理を過不足なく行い、２本のフィルムを接合するポリマーフィルムの連続延伸方法及び設備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】
【００１１】
本発明は、先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部分に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸方法において、前記ポリマーフィルムの走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム接触面の長さをＬｐ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム加熱面の長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとし、前記重ね合わせ部分、前記フィルム接触面、前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させ、前記挟持押圧時に、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度を前記ポリマーフィルムの溶着温度にすることを特徴とする。
【００１２】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆うように設けられる剥離層を介して前記重ね合わせ部の加熱及び溶着を行うことが好ましい。また、前記重ね合わせ部分の長さＬｏが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、（Ｌｐ−Ｌｏ）の値を１０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸設備において、前記１対の溶着ヘッドに設けられ、前記ポリマーフィルムの走行方向における長さがＬｐのフィルム接触面と、前記フィルム接触面に略面一に、前記走行方向の中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように設けられ、前記走行方向における長さがＬｈのフィルム加熱面と、前記重ね合わせ部分及び前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させるように前記ポリマーフィルムを送り出し、前記走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるようにする送出装置と、前記重ね合わせ部分を前記１対の溶着ヘッドにより挟持する際、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度が前記ポリマーフィルムの溶着温度となるように、前記フィルム加熱面を加熱する加熱制御装置と、を備えることを特徴とする。なお、前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆う剥離層を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２本のフィルムの先端部及び後端部からなる重ね合わせ部分に、加熱溶着処理を過不足なく行なうことが可能となるため、２本のフィルムを接合したフィルムについて、搬送不良また破断の発生を抑えつつ、延伸処理を同一条件で連続して行うことができる。したがって、本発明によれば、オフライン延伸設備において効率よく延伸処理を行うことが可能となるため、タルミ、シワ等がなく、面状に優れ、均一の光学特性を有するフィルムを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、フィルム３を供給するフィルム供給室４と、リザーバ５と、テンタ部６と、熱緩和室７と、冷却室８と、フィルム巻取室９とを順に有し、テンタ部６では、フィルム３に延伸処理を連続して施す。
【００１６】
フィルム供給室４は、ターレット型のフィルム送出機１０及び接合ユニット１１を備える。フィルム送出機１０は、ターレットアーム１３を有する。このターレットアーム１３の両端部には、取付軸１２ａ、１２ｂが設けられている。取付軸１２ａには、フィルムロール１４が取り付けられる。このターレットアーム１３は、１８０度間欠回転することにより、取付軸１２ａをフィルム送出位置１６にセットし、他方の取付軸１２ｂを巻芯交換位置１７にセットする。こうして、フィルムロール１４がフィルム送出位置１６にセットされる。
【００１７】
フィルム送出機１０は、フィルムロール１４からフィルム３を接合ユニット１１へ送り出す。また、巻芯交換位置１７にある取付軸１２ｂからは空の巻き芯が取り出され、新たなフィルムロール１５がセットされる。フィルム送出機１０は、フィルム送出位置１６にあるフィルムロール１４のフィルム３が無くなったことを検出すると、ターレットアーム１３を１８０度回転して、巻芯交換位置１７にある新たなフィルムロール１５をフィルム送出位置１６にセットする。そして、新たなフィルムロール１５からフィルム３が送出する。なお、フィルムロール１４、１５は、乾燥方式または冷却ゲル化方式の溶液製膜方法により製造されたフィルムからなる。
【００１８】
この際に、接合ユニット１１では、フィルムロール１４から送り出されたフィルム（先行フィルム）３ａの後端部と、新たなフィルムロール１５から送り出されたフィルム（後行フィルム）３ｂの先端部とを加熱溶着処理により接合し、１本のフィルム３とする。このフィルム３はリザーバ５へ送られる。接合ユニット１１及び加熱溶着処理の詳細は後述する。リザーバ５では、後述する加熱溶着処理に必要な時間分以上の貯留長さを有するループを形成した後に、フィルム３をテンタ部６に送り出している。
【００１９】
テンタ部６は、所定条件下で、フィルム３の両側縁部を把持して、フィルム３を幅方向に延伸し、フィルム３を耳切装置２１に送り出す。耳切装置２１は、フィルム３から、フィルム３の当該両側縁部を切断する。耳切装置２１によりその両側縁部が切り離された製品部分としてのフィルム３は、熱緩和室７に送られる。一方、フィルム３から切り離された両側縁部はカットブロア２２に送られ、細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、図示しない風送装置によりクラッシャ２３に送られ、粉砕されてチップとなる。このチップはドープ調製用に再利用される。
【００２０】
熱緩和室７には、多数のローラ２５及び図示しない乾燥用ダクトが備えられており、フィルム３はローラ２５により熱緩和室７内を搬送されて加熱により熱緩和された後、冷却室８に送られる。なお、乾燥風ダクトからの風の温度は、２０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【００２１】
熱緩和後のフィルム３は、冷却室８で３０℃以下に冷却された後、フィルム巻取室９に送られる。フィルム巻取室９には、プレスローラ２６を有する巻取機２７が設けられている。巻取機２７は、フィルム３を巻き芯２８に巻き取る。プレスローラ２６は、巻き芯２８に巻き取られる際のフィルム３を巻き芯２８の方向に押圧する。
【００２２】
図２のように、テンタ部６は、フィルム３をフィルム搬送方向Ａに搬送しながら、フィルム幅方向Ｂに延伸するものであり、第１レール３０と、第２レール３１と、これらレール３０，３１に案内される第１，第２チェーン（エンドレスチェーン）３２，３３とを備えている。テンタ部６は、図示しない乾燥室内に配置されている。乾燥室は、フィルム搬送方向Ａに沿って、予熱ゾーン６ａ，加熱ゾーン６ｂ，熱緩和ゾーン６ｃが順次設けられ、各ゾーン６ａ〜６ｃに最適なフィルム温度となるように図示しないダクトにより乾燥風が送られている。なお、テンタ部６における延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更されるものであるが、フィルム３を幅方向に１００．５％〜３００％延伸することが好ましい。
【００２３】
第１，第２チェーン３２，３３には、クリップ３４が一定の間隔で多数取り付けられている。点ＰＡはクリップ３４によるフィルム３の把持開始位置を示しており、点ＰＢはクリップ３４によるフィルム３の把持開放位置を示している。また、点ＰＣはクリップ３４による延伸開始位置を、点ＰＤはクリップ３４による延伸終了位置をそれぞれ示している。これら各点ＰＡ〜ＰＤにおけるフィルム３の幅をＷｐａ〜Ｗｐｄとすると、Ｗｐａ〜Ｗｐｄは、ＷｐａとＷｐｃは略同一であり、ＷｐｂとＷｐｄは略同一であり、ＷｐｄはＷｐｃよりも大きいという条件を満足する。従って、予熱ゾーン６ａでは、フィルム３は、その幅が維持された状態で予熱される。また、加熱ゾーン６ｂでは、フィルム３は、搬送されるに従い、その幅が漸増し、延伸される。また、熱緩和ゾーン６ｃでは、フィルム３は、その幅が維持されながら、加熱され、熱緩和される。
【００２４】
第１，第２チェーン３２，３３は、原動スプロケット３５，３６及び従動スプロケット３７，３８に掛け渡されている。原動スプロケット３５，３６はテンタ出口６ｄ側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動され、従動スプロケット３７，３８はテンタ入口６ｅ側に設けられている。こうして、第１チェーン３２は、第１レール３０に案内されながらスプロケット３５，３７の間を無端走行し、第２チェーン３３は、第２レール３１に案内されながらスプロケット３６、３８の間を無端走行する。
【００２５】
図３に示すように、クリップ３４は、クリップ本体４０とレール取付部４１とから構成されている。クリップ本体４０は、略コの字形状のフレーム４２とフラッパ４３とから構成されており、フラッパ４３は、取付軸４２ａによりフレーム４２に回動自在に取り付けられている。フラッパ４３は、略鉛直に起立した状態となるフィルム把持位置（閉位置）と、開放部材４９に係合頭部４３ａが接触して斜めに起立した状態となる開放位置との間で変位し、開放部材４９に係合頭部４３ａが接触しない場合には、自重又は図示しないバネによりフィルム把持位置となるように付勢されている。フラッパ４３がフィルム把持位置に位置する場合には、フィルム把持面４２ｂとフラッパ下面４３ｂとによりフィルム３が把持される。
【００２６】
レール取付部４１は、取付フレーム４４と、ガイドローラ４５，４６，４７とから構成されている。取付フレーム４４には、第１チェーン３２または第２チェーン３３が取り付けられる。ガイドローラ４５〜４７は、各スプロケット３５〜３８（図２参照）の各支持面、または、第１レール３０または第２レール３１の支持面に接触しながら、回転する。これにより、各スプロケット３５〜３８や各レール３０，３１からクリップ本体４０が脱落することなく、各レール３０，３１に沿って案内される。
【００２７】
各スプロケット３５〜３８（図２参照）に近接して、クリップ３４の開放部材４９が配置されている。テンタ入口６ｅ（図２参照）の従動スプロケット３７，３８に位置するクリップ３４の係合頭部４３ａは、開放部材４９と接触する。この接触により、フィルム把持位置ＰＡの前で、クリップ３４が開放位置になって、フィルム３の側縁部の受け入れが可能になる。フィルム把持開始位置ＰＡを通過するときに開放部材４９が前記係合頭部４３ａから離れ、クリップ３４が開放位置から把持位置にセットされて、フィルム３の側縁部が把持される。同様にして、テンタ出口６ｅの原動スプロケット３５、３６に位置するクリップ３４の係合頭部４３ａは開放部材４９と接触する。この接触により、フィルム３の把持解除位置ＰＢでクリップ３４が開放位置となり、フィルム３の側縁部の把持が開放される。
【００２８】
図４及び図５に示すように、接合ユニット１１は、送出制御部５０と、ニップローラ５１，５２と、上部溶着ヘッド５３及び下部溶着ヘッド５４とを有する。ニップローラ５１，５２は、送出制御部５０の制御の下、先行フィルム３ａや後行フィルム３ｂを挟持し、各フィルム３ａ、３ｂを搬送方向Ａに送り、重ね合わせ処理を行う。
【００２９】
各溶着ヘッド５３，５４は、ヒータ部５５とヒータ部５５を囲むように覆われる金属製のヘッド本体５６とから構成されている。ヘッド本体５６には、接触面５６ａが設けられる。そして、各溶着ヘッド５３，５４は、接触面５６ａが各フィルム３ａ、３ｂを介して対向するように配される。ヒータ部５５の加熱面５５ａは、略面一となるように接触面５６ａに露出する。この加熱面５５ａは、走行方向Ａの略中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように、そして、幅方向Ｂでは各フィルム３ａ、３ｂの幅と略同一、或いはその幅よりも広くなるように、接触面５６ａに設けられる。
【００３０】
ヒータ部５５には電熱ヒータが用いられ、所定の駆動パルスをヒータ部５５に通電することにより、ヒータ部５５は所定の温度になるまで加熱される。この温度は、各溶着ヘッド５３、５４の接触面５６ａによる加熱溶着処理時に、重ね合わせ部分７５の各フィルム３ａ、３ｂの温度が、各フィルム３ａ、３ｂが溶着する温度（以下、溶着温度と称する）になるように設定されている。また、ヒータ部５５への通電が止められると、ヘッド本体５６が放熱体の作用をし、ヘッド本体５６の温度が所定の温度以下まで冷却される。そして、この所定の温度以下となったときに、ヘッド本体５６が退避位置にする。こうして、ヒータ部５５による重ね合わせ部分７５の溶着と、溶着後の冷却とが行われる。冷却後の重ね合わせ部分７５は所定の接合強度を保持した状態となるため、溶着した接合部分で接合が取れてしまうということがなくなる。ヒータ部５５やヘッド本体５６は、熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミ、またはアルミニウム合金など）から形成されることが好ましい。
【００３１】
各溶着ヘッド５３、５４は、シフト機構５７と温調器５８と接続する。シフト機構５７は、加熱面５５ａがフィルム３ａ，３ｂに接触し得る溶着位置と、接触面５６ａがフィルム３ａ，３ｂから離れる退避位置との間にて、各溶着ヘッド５３，５４を移動自在にする。温調機５８は、所定の駆動パルスをヒータ部５５に通電し、ヒータ部５５の温度を一定値まで上昇させる。
【００３２】
次に、接合ユニット１１にて行われる加熱溶着処理について説明する。図１、及び図６（Ａ）のように、フィルム送出機１０は、フィルムロール１４から先行フィルム３ａを接合ユニット１１に送り出し、ニップローラ５１、５２は、送出制御部５０の制御の下、先行フィルム３ａをリザーバ５へ搬送する。その後、送出制御部５０が、フィルムロール１４の先行フィルム３ａがなくなったことを検出すると、フィルム送出機１０は、ターレットアーム１３を１８０度回転して、巻芯交換位置１７にある新たなフィルムロール１５をフィルム送出位置１６にセットする。そして、新たなフィルムロール１５から後行フィルム３ｂを送り出す。
【００３３】
ニップローラ５１、５２は、送出制御部５０の制御の下、後端部７３ａが溶着位置近傍に位置するように、先行フィルム３ａの搬送を調節し（図６（Ｂ））、先端部７３ｂが溶着位置近傍に位置するように、後行フィルム３ｂの搬送を調節する（図５及び図６（Ｃ））。こうして、接合ユニット１１の溶着位置近傍では、後端部７３ａと先端部７３ｂとが重なり合う。後端部７３ａと先端部７３ｂとが重なり合う部分を、重ね合わせ部分７５と称する。
【００３４】
更に、ニップローラ５１、５２は、各フィルム３ａ、３ｂの重ね合わせ処理により、方向Ａにおける加熱面５５ａの長さをＬｈ、方向Ａにおける接触面５６ａの長さをＬｐとするときに、方向Ａにおける重ね合わせ部分７５の長さＬｏが、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるように、且つ、重ね合わせ部分７５、接触面５６ａ、加熱面５５ａの方向Ａにおける略中央部が略一致するように、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置を調節する。
【００３５】
シフト機構５７は、上部溶着ヘッド５３及び下部溶着ヘッド５４を溶着位置に移動させて、接触面５６ａにより、重ね方向Ｃから、重ね合わせ部分７５を所定の圧力で挟持する（図５及び図６（Ｄ））。その後、温調機５８は、重ね合わせ部分７５の搬送方向Ａの両端にある各フィルム３ａ、３ｂの温度が所定の温度となるように、ヒータ部５５を加熱する。こうして、一定時間の間、接触面５６ａを挟持圧着しながら加熱することにより、各フィルム３ａ、３ｂが溶着する。その後、温調機５８によりヒータ部５５の加熱を止めて、重ね合わせ部分７５を挟持したまま、一定時間の間自然冷却する。これにより、重ね合わせ部分７５において、先行フィルム３ａの後端部７３ａと後行フィルム３ｂの先端部７３ｂとが接合する。なお、加熱面５５ａによる加熱処理、または、冷却処理における一定時間は、各製造条件に応じて適宜決めればよい。
【００３６】
最後に、シフト機構５７により、上部溶着ヘッド５３、下部溶着ヘッド５４が、溶着位置から退避位置へ移動する。この後、ニップローラ５１、５２により、フィルム３ａ，３ｂが、フィルム３として一体となって、リザーバ５を介して、テンタ部６に送り出される（図６（Ｅ））。
【００３７】
図７に、加熱溶着処理における重ね合わせ部分７５の温度プロファイルを示す。縦軸は温度を示し、Ｔｃは加熱面５５ａの温度、Ｔｒはフィルムの溶着温度である。また、横軸は走行方向Ａにおける位置を示し、Ａａは後端部７３ａの位置、Ａｂは先端部７３ｂの位置、Ａｃは重ね合わせ部分７５の中央部の位置を示す。加熱面５５ａの温度Ｔｃは温調機５８により、長さＬｏは重ね合わせ処理により、それぞれ所望の値に調節可能である。したがって、加熱面５５ａの長さＬｈとともに、長さＬｏや温度Ｔｃを適宜調節することにより、後端部７３ａや先端部７３ｂの温度をＴｒとすることができる。こうして、重ね合わせ部分７５に位置する各フィルム３ａ、３ｂのみを溶着させることが可能になる。なお、重ね合わせ部分７５以外のフィルムの溶着が起こらない条件であれば、後端部７３ａや先端部７３ｂの温度を溶着温度Ｔｃよりも高い温度に調節しても良い。
【００３８】
本発明では、重ね合わせ部分７５全体を押し付けつつ、重ね合わせ部分７５のうち方向Ａにおける略中央部を加熱するため、重ね合わせ部分７５では、フィルム３ａ、３ｂが溶融し、互いに接合させる一方、重ね合わせ部分７５以外のフィルム３ａ、３ｂは溶融しにくいため、厚さムラの発生を抑えることができる。また、フィルム３ａの後端部７３ａやフィルム３ｂの先端部７３ｂが重ね合わせ部分７５からはみ出ることがないため、従来のように、後端部７３ａや先端部７３ｂがテンタ部６のクリップ３４などに引っかからず、フィルムの破断の発生を抑えられる。したがって、本発明は、重ね合わせ部分７５に加熱溶着処理を過不足なく施すことができるため、厚みムラの発生を防止しつつ、先端部７３ｂ、後端部７３ａの接合不足に起因する、搬送不良またはフィルムの破断を回避することができる。
【００３９】
加熱面５５ａの温度は、各フィルム３ａ、３ｂを構成するポリマーが溶融し、且つ、分解しない温度、例えば、１５０℃以上４００℃以下の範囲に設定されている。接触面５６ａによって重ね合わせ部分７５に印加される押し圧力は、０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。更に、フィルム３ａ、３ｂ内における気泡の発生、加熱溶着を確実に行うために、重ね合わせ部分７５に印加される押し圧力を１ＭＰａ以上とすることがより好ましい。
【００４０】
なお、上記実施形態における長さＬｏ、Ｌｈ、Ｌｐは、各条件に合わせて適宜決定すればよい。例えば、重ね合わせ部分７５の方向Ａにおける長さＬｏは、接合の強度を確保するために５ｍｍ以上とすることが好ましい。長さＬｏの上限としては、特に限定されないが、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。（Ｌｏ−Ｌｈ）の値は、８ｍｍ以下とすることが好ましい。（Ｌｐ−Ｌｏ）の値は、後端部７３ａ、先端部７３ｂの位置決めの誤差等から決めればよく、例えば、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、（Ｌｐ−Ｌｏ）の上限を６ｍｍ以下とすることがより好ましく、４ｍｍ以下とが特に好ましい。一方、（Ｌｐ−Ｌｏ）の下限を１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４１】
本発明において、加熱溶着処理前のフィルム３ａ、３ｂの幅が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、加熱溶着処理前のフィルム３ａ、３ｂの厚さは、２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００４２】
上記実施形態では、溶融した重ね合わせ部分７５を自然冷却したが、本発明はこれに限られず、ヒータ部５５を強制的に冷却する冷却手段、或いは、重ね合わせ部分７５に冷気を吹き付ける冷風機を用いて、重ね合わせ部分７５を冷却してもよい。
【００４３】
なお、図８のように、グラスライニングやテフロン（登録商標）ライニングなどにより、接触面５６ａを剥離層８０で覆ってもよい。これにより、挟持圧着加熱後における、フィルム３ａ、３ｂと接触面５６ａとの剥離性が向上するため好ましい。なお、接触面５６ａにおいて、剥離層８０を覆う範囲は、全面でもよいし、その一部、例えば、加熱面５５ａでもよい。
【００４４】
なお、方向Ｂに伸びるように形成された各溶着ヘッド５３、５４に代えて、ヒータを内蔵する１対の溶着ローラで重ね合わせ部分７５を挟持し、方向Ｂへ転接させることにより、重ね合わせ部分７５に加熱溶着処理を行ってもよい。
【００４５】
なお、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置の調節方法として、例えば、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置を検出するラインセンサ等を設け、ラインセンサから得られた後端部７３ａや先端部７３ｂの位置情報に基づいて、ニップローラ５１、５２が各フィルム３ａ、３ｂの搬送を制御してもよい。
【００４６】
（溶液製膜方法）
上記実施形態におけるフィルムは溶液製膜方法により得ることができる。溶液製膜方法を行う溶液製膜設備２１０は、図９に示すように、ストックタンク２１１と流延室２１２とピンテンタ２１３と乾燥室２１５と冷却室２１６と巻取室２１７とを有する。
【００４７】
ストックタンク２１１は、モータ２１１ａで回転する攪拌翼２１１ｂとジャケット２１１ｃとを備える。ストックタンク２１１の内部には、ＴＡＣフィルム３の原料となるポリマーが溶媒に溶解したドープ２２１が貯留されている。ストックタンク２１１内のドープ２２１は、ジャケット２１１ｃにより温度が略一定となるように調整される。また、攪拌翼２１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２２１を均一な品質に保持している。配管２２２は、ストックタンク２１１と流延ダイ２３０とを接続する。
【００４８】
流延室２１２には、流延ダイ２３０、支持体としての流延ドラム２３２、剥取ローラ２３４、温調装置２３５，２３６、及び減圧チャンバ２３７が設置されている。流延ドラム２３２は図示を省略した駆動装置により軸２３２ａを中心に、方向Ｚ１へ回転する。流延室２１２内及び流延ドラム２３２は、温調装置２３５，２３６によって、流延膜２３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。
【００４９】
流延ダイ２３０は、幅方向ＴＤに伸びるように形成されるスリットを有する。流延ダイ２３０は、スリットから回転する流延ドラム２３２の周面２３２ｂに向けて、ドープ２２１を吐出する。その後、流延ドラム２３２の周面２３２ｂ上のドープ２２１から流延膜２３３が形成される。そして、流延ドラム２３２が約３／４回転する間に、ゲル化による自己支持性が流延膜２３３に発現し、流延膜２３３は剥取ローラ２３４によって流延ドラム２３２から剥ぎ取られ、湿潤フィルム２３８となる。剥ぎ取り時の流延膜２３３の残留溶媒量は、１５０重量％以上３２０重量％以下であることが好ましい。ここで、残留溶媒量とは、ＴＡＣフイルム３等に残留する溶媒量を乾量基準で示したものであり、その測定方法は、対象のフイルム等からサンプルを採取し、このサンプルの重量をｘ、サンプルを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で算出する。
【００５０】
減圧チャンバ２３７は、流延ダイ２３０に対し、方向Ｚ１の上流側に配置されており、減圧チャンバ２３７内を負圧に保ち、流延ビードの背面（後に、流延ドラム２３２の周面２３２ｂに接する面）側を所望の圧力に減圧する。流延ビードの背面側の減圧により、流延ドラム２３２の回転により発生する同伴風の影響を少なくし、流延ダイ２３０と流延ドラム２３２との間に安定した流延ビードを形成し、膜厚ムラの少ない流延膜２３３を形成することができる。
【００５１】
流延ダイ２３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ２３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００５２】
流延ドラム２３２の周面２３２ｂは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置２３６は、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度を所望の温度に保つために、流延ドラム２３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム２３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度が所望の温度に保持される。
【００５３】
流延ドラム２３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム２３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム２３２の周面２３２ｂに施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００５４】
また、流延室２１２内には、蒸発している溶媒を凝縮液化するための凝縮器（コンデンサ）２３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置２４０とが備えられている。凝縮器２３９で凝縮液化した溶媒は、回収装置２４０により回収される。その溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００５５】
流延室２１２の下流には、渡り部２４１、ピンテンタ２１３が順に設置されている。渡り部２４１では、搬送ローラ２４２が、湿潤フィルム２３８をピンテンタ２１３に導入する。ピンテンタ２１３は、湿潤フィルム２３８の両側縁部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。ピンプレートにより走行する湿潤フィルム２３８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム２３８は乾燥し、フィルム２２０となる。
【００５６】
ピンテンタ２１３は、フィルム２２０の両側縁部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。クリップにより走行するフィルム２２０に対し乾燥風が送られ、フィルム２２０には、フィルム幅方向ＴＤへの延伸処理とともに乾燥処理が施される。
【００５７】
ピンテンタ２１３の下流にはそれぞれ耳切装置２４３が設けられている。耳切装置２４３はフィルム２２０の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャ２４４に送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００５８】
乾燥室２１５には、多数のローラ２４７が設けられており、これらにフィルム２２０が巻き掛けられて搬送される。乾燥室２１５の出口側には冷却室２１６が設けられており、この冷却室２１６でフィルム２２０が室温となるまで冷却される。冷却室２１６の下流には強制除電装置（除電バー）２４９が設けられており、フィルム２２０が除電される。さらに、強制除電装置２４９下流側には、ナーリング付与ローラ２５０が設けられており、フィルム２２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室２１７には、プレスローラ２５２を有する巻取機２５１が設置されており、フィルム２２０が巻き芯にロール状に巻き取られ、巻取機２５１により、フィルムロール２５５が得られる。フィルムロール２５５は、フィルムロール９として、巻取室２１７からオフライン延伸設備２のフィルム供給室４（図１参照）に送られ、フィルム供給室４からフィルム３として、送り出される。
【００５９】
以下、フィルム３ａ、３ｂの原料ポリマーについて説明する。本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いており、セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、ＡおよびＢは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、Ｂは炭素原子数が３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。ただし、本発明に用いることができるポリマーは、セルロースアシレートに限定されるものではない。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００６０】
セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位，３位および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、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位および６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化の場合を置換度１とする）を意味する。
【００６１】
全アシル化置換度、すなわち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６の値は、２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）の値は、０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上であり、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２は、グルコース単位における２位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、２位のアシル置換度と称する）であり、ＤＳ３は、グルコース単位における３位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、３位のアシル置換度と称する）であり、ＤＳ６は、グルコース単位において、６位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、６位のアシル置換度と称する）である。
【００６２】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていてもよい。２種類以上のアシル基を用いるときには、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位および６位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をＤＳＡとし、２位，３位および６位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、２．２２〜２．９０であることが好ましく、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。
【００６３】
また、ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢは、その２０％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは２５％以上であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上であることが好ましい。さらに、セルロースアシレートの６位におけるＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であり、さらに好ましくは、０．８０以上であり、特には０．８５以上であるセルロースアシレートも好ましく、これらのセルロースアシレートを用いることで、より溶解性に優れた溶液（ドープ）を作製することができる。特に、非塩素系有機溶媒を使用すると、優れた溶解性を示し、低粘度で濾過性に優れるドープを作製することができる。セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでもよい。
【００６４】
本発明におけるセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定はされない。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、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挙げられ、それぞれ、さらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、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が挙げられる。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、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。
【００６５】
セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、溶媒および可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００６６】
（溶媒）
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散して得られるポリマー溶液，分散液を意味している。
【００６７】
これらの中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％が好ましく、５重量％〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノールあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００６８】
ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶媒組成についても検討が進み、この目的に対しては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。例えば、酢酸メチル，アセトン，エタノール，ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン，エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン，エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＣＯＯ−及び−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。
【００６９】
上記実施形態では、フィルム３ａ、３ｂの原料ポリマーとして、ＴＡＣを用いると説明したが、これらに限られず、環状オレフィン、他のセルロースエステル、例えば、セルロースアセテートプロピオネート等にも適用可能である。また、融製膜方法によって製造されたポリマーフィルムに適用することもできる。
【００７０】
（溶融製膜設備）
次に、溶融製膜方法によりポリマーフィルムを製造する製造設備（以下、溶融製膜設備と称す）について説明する。溶融製膜設備４１０は、図１０に示すように、液晶表示装置等に使用できる熱可塑性フィルムＦを製造する装置である。熱可塑性フィルムＦの原材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を乾燥機４１２に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機４１４によって押し出し、ギアポンプ４１６によりフィルタ４１８に供給する。次いで、フィルタ４１８により異物がろ過され、ダイ４２０から溶融樹脂（溶融した熱可塑性樹脂）が押し出される。溶融樹脂は、第１キャスティングロール４２８とタッチロール４２４で挟まれて押圧成形された後、第１キャスティングロール４２８にて冷却固化されて所定の表面粗さのフィルム状とされ、さらに、第２キャスティングロール４２６、第３キャスティングロール４２７によって搬送されることで未延伸フィルムＦａが得られる。この未延伸フィルムＦａは、この段階で巻き取られてもよいし、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給されてもよい。また、一度巻き取られた未延伸フィルムＦａを再度横延伸部４４２に供給しても、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給した場合と同様の効果が得られる。
【００７１】
横延伸部４４２では、未延伸フィルムＦａが搬送方向（以下、ＭＤ方向と称する）と直交する幅方向（以下、ＴＤ方向と称する）に延伸され、横延伸フィルムＦｂとされる。横延伸部４４２の上流側に予熱部４３６を設けてもよいし、横延伸部４４２の下流側に熱固定部４４４を設けてもよい。これにより、延伸中のボーイング（光学軸のズレ）を小さくできる。予熱温度は横延伸温度より高いこと、熱固定温度は横延伸温度より低いことが好ましい。すなわち、通常、ボーイングは幅方向中央部が進行方向に向かって凹となるが、予熱温度＞横延伸温度、横延伸温度＞熱固定温度とすることによりボーイングを低減できる。予熱処理、熱固定処理はどちらか一方でもよく、両方行ってもよい。
【００７２】
横延伸の後に後熱処理を行なった後、熱処理ゾーン４４６でＭＤ方向に横延伸フィルムＦｂを収縮させる。熱処理ゾーン４４６では、図１１に示すように、横延伸フィルムＦｂの側端部をチャックで把持しない状態で、ＴＤ方向の収縮が起こらずに、ＭＤ方向の収縮のみが起こるように複数のロール４４８ａ〜４４８ｄで横延伸フィルムＦｂを搬送する。このとき、図１２に示すように、複数のロール４４８ａ〜４４８ｄは、ロールラップ長（Ｄ）とロール間長（Ｇ）の比（Ｇ／Ｄ）が０．０１以上３以下となるように配置される。これにより横延伸フィルムＦｂと各ロール４４８〜４４８ｄとの摩擦によりＴＤ方向の収縮が抑制される。そして、横延伸フィルムＦｂは、上流側のロール４４８ａによる周速度（Ｖ１）と下流側のロール４４８ｄによる周速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）が０．６以上０．９９９以下で搬送しながら熱処理される。つまり、横延伸フィルムＦｂは熱処理ゾーンにてＭＤ方向に収縮する。
【００７３】
横延伸フィルムＦｂが熱処理ゾーンにて熱処理されることで、配向角、レターデーションが調整された最終製品である熱可塑性フィルムＦが製造される。このフィルムＦは巻取部４４９によって巻き取られる。
【００７４】
ＴＤ方向への延伸の前又は後にＭＤ方向の延伸を行ってもよい。ＭＤ方向の延伸は、ＭＤ方向に並ぶ複数のニップロール対を用いてフィルムを搬送し、上流側のニップロール対の周速度より下流側のニップロール対の周速度を速くすることで達成できる。ＭＤ方向におけるニップロール間の距離（Ｌ）と上流側のニップロール対でのフィルム幅Ｗの比（Ｌ／Ｗ）の大きさで延伸方式が異なり、Ｌ／Ｗが小さいと特開２００５−３３０４１１号公報、特開２００６−３４８１１４号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を採用できる。この方式は、Ｒｔｈが大きくなり易いが装置をコンパクトにすることができる。一方、Ｌ／Ｗが大きい場合は特開２００５−３０１２２５号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を用いることができる。この方式はＲｔｈを小さくできるが、装置が長大になり易い。
【００７５】
溶融製膜方法に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。
【００７６】
（環状オレフィン）
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許３５１７４７１号公報記載のものや特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、国際公開第２００６／００４３７６号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許３５１７４７１号公報に記載のものである。
【００７７】
開環重合としては国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報記載のものが挙げられる。なかでも好ましいのが国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報記載のものである。
【００７８】
これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものの方がより好ましい。
【００７９】
（ラクトン環含有重合体）
下記（一般式１）で表されるラクトン環構造を有するものを指す。
【００８０】
【化１】
【００８１】
（一般式１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
【００８２】
（一般式１）のラクトン環構造の含有割合は、好ましくは５〜９０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。
【００８３】
（一般式１）で表されるラクトン環構造以外に、（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸、下記（一般式２）で表される単量体から選ばれる少なくとも１種を重合して構築される重合体構造単位（繰り返し構造単位）が好ましい。
【００８４】
【化２】
【００８５】
（一般式２）中、Ｒ４は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、−ＯＡｃ基、−ＣＮ基、−ＣＯ−Ｒ５基、又は−Ｃ−Ｏ−Ｒ６基を表し、Ａｃ基はアセチル基を表し、Ｒ５及びＲ６は水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。
【００８６】
例えば、国際公開第２００６／０２５４４５号パンフレット、特開２００７−７０６０７号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００５−１６２８３５号公報記載のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】オフライン延伸設備を示す概略の側面図である。
【図２】テンタ部を示す平面図である。
【図３】クリップを示す正面図である。
【図４】接合ユニットの要部を示す斜視図である。
【図５】接合ユニットの要部を示す断面図である。
【図６】溶着ヘッドによる加熱溶着処理手順を示す説明図である。
【図７】加熱溶着処理における重ね合わせ部分の温度プロファイルの概要を示す説明図である。
【図８】剥離層を有する接合ユニットの要部を示す断面図である。
【図９】溶液製膜設備の概要を示す説明図である。
【図１０】溶融製膜設備の概要を示す説明図である。
【図１１】熱処理ゾーンにおける複数のロールの配置状態を示す斜視図である。
【図１２】熱処理ゾーンにおける複数のロールのロールラップ長（Ｄ）及びロール間長（Ｇ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
２ オフライン延伸設備
３ ＴＡＣフィルム
３ａ 先行フィルム
３ｂ 後行フィルム
４ フィルム供給室
６ テンタ部
１１ 接合ユニット
２４ クリップ
５０ 送出制御部
５１、５２ ローラ
５３ 上部溶着ヘッド
５４ 下部溶着ヘッド
５３ａ、５４ａ 押付面
５５ ヒータ部
６０ 加熱部材
６０ａ 加熱面
７５ 重ね合わせ部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムの連続延伸方法及び設備に関するものである。
【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セルローストリアセテート（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支持体として利用されている。また、ＴＡＣフィルムは、ポリマーフィルムの中でも光学等方性に優れていることから、液晶表示装置の偏光板の保護フィルム，光学補償フィルム（例えば、視野角拡大フィルムなど）などの光学フィルムとして用いられている。
【０００３】
フィルムの主な製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法とがある。溶融押出方法とは、ポリマーをそのまま加熱溶解させた後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性が高く、設備コストも比較的低額であるなどの特徴を有する。しかし、フィルムの厚さの精度を調節することが難しく、また、フィルム上に細かいスジ（ダイライン）ができるために、光学フィルムの製造方法に適していない。一方、溶液製膜方法は、ポリマーと溶媒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て形成した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、湿潤フィルムを搬送しながら乾燥してフィルムとする。そして、製造過程でフィルムに生じたシワやタルミ等を除去する場合、或いは、フィルムに所望の光学特性を付与する場合には、クリップテンタ等を用いて、フィルムを所定の搬送速度で搬送しながら幅方向に延伸する。最後に、巻取機等を用いて、フィルムをロール状に巻き取る。そして、溶液製膜方法における各工程を連続的に行う方式により、長尺状のフィルムを連続的に効率よく製造することができる。この溶液製膜方法は、溶融押出方法と比べて、光学等方性や厚み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ＴＡＣフィルム等の光学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】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、ＴＡＣフィルム等の光学フィルムの需要が増大している。この需要の増大に伴い、光学フィルムの生産性の向上が望まれている。
【０００５】
溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、支持体の走行速度を向上させつつ、流延膜の自己支持性を短時間で発現させる必要がある。流延膜に自己支持性を発現させるためには、流延膜に含まれる溶媒を蒸発する乾燥方式や、流延膜を冷却する冷却ゲル化方式といった手法が用いられる。
【０００６】
乾燥方式の溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、流延膜の乾燥の高速化が必要になる。しかしながら、流延膜の乾燥の高速化は、フィルムの面状故障の原因である乾燥ムラを誘発するなどの弊害を生じるおそれがある。一方、冷却ゲル化方式の溶液製膜方法にて、高速製膜を行う場合には、上述のような弊害が生じない。したがって、生産効率の向上化の点より、流延膜に自己支持性を発現させる方法として、冷却ゲル化方式が採用されることが多い。
【０００７】
しかしながら、支持体の走行速度とクリップテンタによるフィルムの搬送速度とはその最適速度が異なる。したがって、生産効率の向上の観点から冷却ゲル化方式を採用した場合、溶液製膜方法の製膜速度は、クリップテンタによる搬送速度が律速となり、実質的な生産効率の向上を図ることができない。そこで、流延膜を形成し、流延膜を乾燥してフィルムとし、フィルムを巻き取る溶液製膜ラインと、フィルムロールから送り出されたフィルムを延伸する延伸ライン（以下、オフライン延伸設備と称する）とを別に設け、これらを併用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献１に記載されているように、オフライン延伸設備にて、フィルムの延伸処理を効率よく行うために、フィルムロールからフィルムを連続して延伸することが好ましい。そして、フィルムロールの切り替え時には、先行するフィルムの後端部と、後行するフィルムの先端部とを重ねて、押し付けながら加熱し、この重ね合わせ部分を接合する（以下、加熱溶着処理と称する）。この加熱溶着処理として、例えば、特許文献２に記載される方法が知られている。このように、２つのフィルムを接合することにより、フィルムをオフライン延伸設備へ連続して供給することが可能となり、結果的に、オフライン延伸設備にて、フィルムの延伸処理を効率よく行うことができる。
【特許文献１】特開２００２−３１１２４０号公報
【特許文献２】実開昭５３−０２０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、各フィルムの先端部や後端部の接合を確実に行うために、重ね合わせ部分及び重ね合わせ部分近傍のフィルムにまで加熱溶着処理を行うと、重ね合わせ部分近傍のフィルムのうち、加熱溶着処理によって溶融した部分と溶融していない部分との境界に一定量の膜厚差（以下、厚さムラと称する）が生じてしまう。かかる状態のフィルムについて延伸処理を行うと、厚さムラが生じた部分近傍からフィルムが破断するおそれがある。一方、重ね合わせ部分の長さに対して加熱溶着長さを短くすると、短い分だけ重ね合わせ部分の両端に、加熱溶着されないフィルム端が現れてしまう。このフィルム端が、オフライン延伸装置内の部品や部材等に引っかかり、搬送不良またはフィルムの破断が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであり、重ね合わせ部分に加熱溶着処理を過不足なく行い、２本のフィルムを接合するポリマーフィルムの連続延伸方法及び設備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】
【００１１】
本発明は、先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部分に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸方法において、前記ポリマーフィルムの走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム接触面の長さをＬｐ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム加熱面の長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとし、前記重ね合わせ部分、前記フィルム接触面、前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させ、前記挟持押圧時に、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度を前記ポリマーフィルムの溶着温度にすることを特徴とする。
【００１２】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆うように設けられる剥離層を介して前記重ね合わせ部の加熱及び溶着を行うことが好ましい。また、前記重ね合わせ部分の長さＬｏが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、（Ｌｐ−Ｌｏ）の値を１０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸設備において、前記１対の溶着ヘッドに設けられ、前記ポリマーフィルムの走行方向における長さがＬｐのフィルム接触面と、前記フィルム接触面に略面一に、前記走行方向の中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように設けられ、前記走行方向における長さがＬｈのフィルム加熱面と、前記重ね合わせ部分及び前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させるように前記ポリマーフィルムを送り出し、前記走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるようにする送出装置と、前記重ね合わせ部分を前記１対の溶着ヘッドにより挟持する際、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度が前記ポリマーフィルムの溶着温度となるように、前記フィルム加熱面を加熱する加熱制御装置と、を備えることを特徴とする。なお、前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆う剥離層を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２本のフィルムの先端部及び後端部からなる重ね合わせ部分に、加熱溶着処理を過不足なく行なうことが可能となるため、２本のフィルムを接合したフィルムについて、搬送不良また破断の発生を抑えつつ、延伸処理を同一条件で連続して行うことができる。したがって、本発明によれば、オフライン延伸設備において効率よく延伸処理を行うことが可能となるため、タルミ、シワ等がなく、面状に優れ、均一の光学特性を有するフィルムを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、フィルム３を供給するフィルム供給室４と、リザーバ５と、テンタ部６と、熱緩和室７と、冷却室８と、フィルム巻取室９とを順に有し、テンタ部６では、フィルム３に延伸処理を連続して施す。
【００１６】
フィルム供給室４は、ターレット型のフィルム送出機１０及び接合ユニット１１を備える。フィルム送出機１０は、ターレットアーム１３を有する。このターレットアーム１３の両端部には、取付軸１２ａ、１２ｂが設けられている。取付軸１２ａには、フィルムロール１４が取り付けられる。このターレットアーム１３は、１８０度間欠回転することにより、取付軸１２ａをフィルム送出位置１６にセットし、他方の取付軸１２ｂを巻芯交換位置１７にセットする。こうして、フィルムロール１４がフィルム送出位置１６にセットされる。
【００１７】
フィルム送出機１０は、フィルムロール１４からフィルム３を接合ユニット１１へ送り出す。また、巻芯交換位置１７にある取付軸１２ｂからは空の巻き芯が取り出され、新たなフィルムロール１５がセットされる。フィルム送出機１０は、フィルム送出位置１６にあるフィルムロール１４のフィルム３が無くなったことを検出すると、ターレットアーム１３を１８０度回転して、巻芯交換位置１７にある新たなフィルムロール１５をフィルム送出位置１６にセットする。そして、新たなフィルムロール１５からフィルム３が送出する。なお、フィルムロール１４、１５は、乾燥方式または冷却ゲル化方式の溶液製膜方法により製造されたフィルムからなる。
【００１８】
この際に、接合ユニット１１では、フィルムロール１４から送り出されたフィルム（先行フィルム）３ａの後端部と、新たなフィルムロール１５から送り出されたフィルム（後行フィルム）３ｂの先端部とを加熱溶着処理により接合し、１本のフィルム３とする。このフィルム３はリザーバ５へ送られる。接合ユニット１１及び加熱溶着処理の詳細は後述する。リザーバ５では、後述する加熱溶着処理に必要な時間分以上の貯留長さを有するループを形成した後に、フィルム３をテンタ部６に送り出している。
【００１９】
テンタ部６は、所定条件下で、フィルム３の両側縁部を把持して、フィルム３を幅方向に延伸し、フィルム３を耳切装置２１に送り出す。耳切装置２１は、フィルム３から、フィルム３の当該両側縁部を切断する。耳切装置２１によりその両側縁部が切り離された製品部分としてのフィルム３は、熱緩和室７に送られる。一方、フィルム３から切り離された両側縁部はカットブロア２２に送られ、細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、図示しない風送装置によりクラッシャ２３に送られ、粉砕されてチップとなる。このチップはドープ調製用に再利用される。
【００２０】
熱緩和室７には、多数のローラ２５及び図示しない乾燥用ダクトが備えられており、フィルム３はローラ２５により熱緩和室７内を搬送されて加熱により熱緩和された後、冷却室８に送られる。なお、乾燥風ダクトからの風の温度は、２０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【００２１】
熱緩和後のフィルム３は、冷却室８で３０℃以下に冷却された後、フィルム巻取室９に送られる。フィルム巻取室９には、プレスローラ２６を有する巻取機２７が設けられている。巻取機２７は、フィルム３を巻き芯２８に巻き取る。プレスローラ２６は、巻き芯２８に巻き取られる際のフィルム３を巻き芯２８の方向に押圧する。
【００２２】
図２のように、テンタ部６は、フィルム３をフィルム搬送方向Ａに搬送しながら、フィルム幅方向Ｂに延伸するものであり、第１レール３０と、第２レール３１と、これらレール３０，３１に案内される第１，第２チェーン（エンドレスチェーン）３２，３３とを備えている。テンタ部６は、図示しない乾燥室内に配置されている。乾燥室は、フィルム搬送方向Ａに沿って、予熱ゾーン６ａ，加熱ゾーン６ｂ，熱緩和ゾーン６ｃが順次設けられ、各ゾーン６ａ〜６ｃに最適なフィルム温度となるように図示しないダクトにより乾燥風が送られている。なお、テンタ部６における延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更されるものであるが、フィルム３を幅方向に１００．５％〜３００％延伸することが好ましい。
【００２３】
第１，第２チェーン３２，３３には、クリップ３４が一定の間隔で多数取り付けられている。点ＰＡはクリップ３４によるフィルム３の把持開始位置を示しており、点ＰＢはクリップ３４によるフィルム３の把持開放位置を示している。また、点ＰＣはクリップ３４による延伸開始位置を、点ＰＤはクリップ３４による延伸終了位置をそれぞれ示している。これら各点ＰＡ〜ＰＤにおけるフィルム３の幅をＷｐａ〜Ｗｐｄとすると、Ｗｐａ〜Ｗｐｄは、ＷｐａとＷｐｃは略同一であり、ＷｐｂとＷｐｄは略同一であり、ＷｐｄはＷｐｃよりも大きいという条件を満足する。従って、予熱ゾーン６ａでは、フィルム３は、その幅が維持された状態で予熱される。また、加熱ゾーン６ｂでは、フィルム３は、搬送されるに従い、その幅が漸増し、延伸される。また、熱緩和ゾーン６ｃでは、フィルム３は、その幅が維持されながら、加熱され、熱緩和される。
【００２４】
第１，第２チェーン３２，３３は、原動スプロケット３５，３６及び従動スプロケット３７，３８に掛け渡されている。原動スプロケット３５，３６はテンタ出口６ｄ側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動され、従動スプロケット３７，３８はテンタ入口６ｅ側に設けられている。こうして、第１チェーン３２は、第１レール３０に案内されながらスプロケット３５，３７の間を無端走行し、第２チェーン３３は、第２レール３１に案内されながらスプロケット３６、３８の間を無端走行する。
【００２５】
図３に示すように、クリップ３４は、クリップ本体４０とレール取付部４１とから構成されている。クリップ本体４０は、略コの字形状のフレーム４２とフラッパ４３とから構成されており、フラッパ４３は、取付軸４２ａによりフレーム４２に回動自在に取り付けられている。フラッパ４３は、略鉛直に起立した状態となるフィルム把持位置（閉位置）と、開放部材４９に係合頭部４３ａが接触して斜めに起立した状態となる開放位置との間で変位し、開放部材４９に係合頭部４３ａが接触しない場合には、自重又は図示しないバネによりフィルム把持位置となるように付勢されている。フラッパ４３がフィルム把持位置に位置する場合には、フィルム把持面４２ｂとフラッパ下面４３ｂとによりフィルム３が把持される。
【００２６】
レール取付部４１は、取付フレーム４４と、ガイドローラ４５，４６，４７とから構成されている。取付フレーム４４には、第１チェーン３２または第２チェーン３３が取り付けられる。ガイドローラ４５〜４７は、各スプロケット３５〜３８（図２参照）の各支持面、または、第１レール３０または第２レール３１の支持面に接触しながら、回転する。これにより、各スプロケット３５〜３８や各レール３０，３１からクリップ本体４０が脱落することなく、各レール３０，３１に沿って案内される。
【００２７】
各スプロケット３５〜３８（図２参照）に近接して、クリップ３４の開放部材４９が配置されている。テンタ入口６ｅ（図２参照）の従動スプロケット３７，３８に位置するクリップ３４の係合頭部４３ａは、開放部材４９と接触する。この接触により、フィルム把持位置ＰＡの前で、クリップ３４が開放位置になって、フィルム３の側縁部の受け入れが可能になる。フィルム把持開始位置ＰＡを通過するときに開放部材４９が前記係合頭部４３ａから離れ、クリップ３４が開放位置から把持位置にセットされて、フィルム３の側縁部が把持される。同様にして、テンタ出口６ｅの原動スプロケット３５、３６に位置するクリップ３４の係合頭部４３ａは開放部材４９と接触する。この接触により、フィルム３の把持解除位置ＰＢでクリップ３４が開放位置となり、フィルム３の側縁部の把持が開放される。
【００２８】
図４及び図５に示すように、接合ユニット１１は、送出制御部５０と、ニップローラ５１，５２と、上部溶着ヘッド５３及び下部溶着ヘッド５４とを有する。ニップローラ５１，５２は、送出制御部５０の制御の下、先行フィルム３ａや後行フィルム３ｂを挟持し、各フィルム３ａ、３ｂを搬送方向Ａに送り、重ね合わせ処理を行う。
【００２９】
各溶着ヘッド５３，５４は、ヒータ部５５とヒータ部５５を囲むように覆われる金属製のヘッド本体５６とから構成されている。ヘッド本体５６には、接触面５６ａが設けられる。そして、各溶着ヘッド５３，５４は、接触面５６ａが各フィルム３ａ、３ｂを介して対向するように配される。ヒータ部５５の加熱面５５ａは、略面一となるように接触面５６ａに露出する。この加熱面５５ａは、走行方向Ａの略中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように、そして、幅方向Ｂでは各フィルム３ａ、３ｂの幅と略同一、或いはその幅よりも広くなるように、接触面５６ａに設けられる。
【００３０】
ヒータ部５５には電熱ヒータが用いられ、所定の駆動パルスをヒータ部５５に通電することにより、ヒータ部５５は所定の温度になるまで加熱される。この温度は、各溶着ヘッド５３、５４の接触面５６ａによる加熱溶着処理時に、重ね合わせ部分７５の各フィルム３ａ、３ｂの温度が、各フィルム３ａ、３ｂが溶着する温度（以下、溶着温度と称する）になるように設定されている。また、ヒータ部５５への通電が止められると、ヘッド本体５６が放熱体の作用をし、ヘッド本体５６の温度が所定の温度以下まで冷却される。そして、この所定の温度以下となったときに、ヘッド本体５６が退避位置にする。こうして、ヒータ部５５による重ね合わせ部分７５の溶着と、溶着後の冷却とが行われる。冷却後の重ね合わせ部分７５は所定の接合強度を保持した状態となるため、溶着した接合部分で接合が取れてしまうということがなくなる。ヒータ部５５やヘッド本体５６は、熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミ、またはアルミニウム合金など）から形成されることが好ましい。
【００３１】
各溶着ヘッド５３、５４は、シフト機構５７と温調器５８と接続する。シフト機構５７は、加熱面５５ａがフィルム３ａ，３ｂに接触し得る溶着位置と、接触面５６ａがフィルム３ａ，３ｂから離れる退避位置との間にて、各溶着ヘッド５３，５４を移動自在にする。温調機５８は、所定の駆動パルスをヒータ部５５に通電し、ヒータ部５５の温度を一定値まで上昇させる。
【００３２】
次に、接合ユニット１１にて行われる加熱溶着処理について説明する。図１、及び図６（Ａ）のように、フィルム送出機１０は、フィルムロール１４から先行フィルム３ａを接合ユニット１１に送り出し、ニップローラ５１、５２は、送出制御部５０の制御の下、先行フィルム３ａをリザーバ５へ搬送する。その後、送出制御部５０が、フィルムロール１４の先行フィルム３ａがなくなったことを検出すると、フィルム送出機１０は、ターレットアーム１３を１８０度回転して、巻芯交換位置１７にある新たなフィルムロール１５をフィルム送出位置１６にセットする。そして、新たなフィルムロール１５から後行フィルム３ｂを送り出す。
【００３３】
ニップローラ５１、５２は、送出制御部５０の制御の下、後端部７３ａが溶着位置近傍に位置するように、先行フィルム３ａの搬送を調節し（図６（Ｂ））、先端部７３ｂが溶着位置近傍に位置するように、後行フィルム３ｂの搬送を調節する（図５及び図６（Ｃ））。こうして、接合ユニット１１の溶着位置近傍では、後端部７３ａと先端部７３ｂとが重なり合う。後端部７３ａと先端部７３ｂとが重なり合う部分を、重ね合わせ部分７５と称する。
【００３４】
更に、ニップローラ５１、５２は、各フィルム３ａ、３ｂの重ね合わせ処理により、方向Ａにおける加熱面５５ａの長さをＬｈ、方向Ａにおける接触面５６ａの長さをＬｐとするときに、方向Ａにおける重ね合わせ部分７５の長さＬｏが、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるように、且つ、重ね合わせ部分７５、接触面５６ａ、加熱面５５ａの方向Ａにおける略中央部が略一致するように、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置を調節する。
【００３５】
シフト機構５７は、上部溶着ヘッド５３及び下部溶着ヘッド５４を溶着位置に移動させて、接触面５６ａにより、重ね方向Ｃから、重ね合わせ部分７５を所定の圧力で挟持する（図５及び図６（Ｄ））。その後、温調機５８は、重ね合わせ部分７５の搬送方向Ａの両端にある各フィルム３ａ、３ｂの温度が所定の温度となるように、ヒータ部５５を加熱する。こうして、一定時間の間、接触面５６ａを挟持圧着しながら加熱することにより、各フィルム３ａ、３ｂが溶着する。その後、温調機５８によりヒータ部５５の加熱を止めて、重ね合わせ部分７５を挟持したまま、一定時間の間自然冷却する。これにより、重ね合わせ部分７５において、先行フィルム３ａの後端部７３ａと後行フィルム３ｂの先端部７３ｂとが接合する。なお、加熱面５５ａによる加熱処理、または、冷却処理における一定時間は、各製造条件に応じて適宜決めればよい。
【００３６】
最後に、シフト機構５７により、上部溶着ヘッド５３、下部溶着ヘッド５４が、溶着位置から退避位置へ移動する。この後、ニップローラ５１、５２により、フィルム３ａ，３ｂが、フィルム３として一体となって、リザーバ５を介して、テンタ部６に送り出される（図６（Ｅ））。
【００３７】
図７に、加熱溶着処理における重ね合わせ部分７５の温度プロファイルを示す。縦軸は温度を示し、Ｔｃは加熱面５５ａの温度、Ｔｒはフィルムの溶着温度である。また、横軸は走行方向Ａにおける位置を示し、Ａａは後端部７３ａの位置、Ａｂは先端部７３ｂの位置、Ａｃは重ね合わせ部分７５の中央部の位置を示す。加熱面５５ａの温度Ｔｃは温調機５８により、長さＬｏは重ね合わせ処理により、それぞれ所望の値に調節可能である。したがって、加熱面５５ａの長さＬｈとともに、長さＬｏや温度Ｔｃを適宜調節することにより、後端部７３ａや先端部７３ｂの温度をＴｒとすることができる。こうして、重ね合わせ部分７５に位置する各フィルム３ａ、３ｂのみを溶着させることが可能になる。なお、重ね合わせ部分７５以外のフィルムの溶着が起こらない条件であれば、後端部７３ａや先端部７３ｂの温度を溶着温度Ｔｃよりも高い温度に調節しても良い。
【００３８】
本発明では、重ね合わせ部分７５全体を押し付けつつ、重ね合わせ部分７５のうち方向Ａにおける略中央部を加熱するため、重ね合わせ部分７５では、フィルム３ａ、３ｂが溶融し、互いに接合させる一方、重ね合わせ部分７５以外のフィルム３ａ、３ｂは溶融しにくいため、厚さムラの発生を抑えることができる。また、フィルム３ａの後端部７３ａやフィルム３ｂの先端部７３ｂが重ね合わせ部分７５からはみ出ることがないため、従来のように、後端部７３ａや先端部７３ｂがテンタ部６のクリップ３４などに引っかからず、フィルムの破断の発生を抑えられる。したがって、本発明は、重ね合わせ部分７５に加熱溶着処理を過不足なく施すことができるため、厚みムラの発生を防止しつつ、先端部７３ｂ、後端部７３ａの接合不足に起因する、搬送不良またはフィルムの破断を回避することができる。
【００３９】
加熱面５５ａの温度は、各フィルム３ａ、３ｂを構成するポリマーが溶融し、且つ、分解しない温度、例えば、１５０℃以上４００℃以下の範囲に設定されている。接触面５６ａによって重ね合わせ部分７５に印加される押し圧力は、０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。更に、フィルム３ａ、３ｂ内における気泡の発生、加熱溶着を確実に行うために、重ね合わせ部分７５に印加される押し圧力を１ＭＰａ以上とすることがより好ましい。
【００４０】
なお、上記実施形態における長さＬｏ、Ｌｈ、Ｌｐは、各条件に合わせて適宜決定すればよい。例えば、重ね合わせ部分７５の方向Ａにおける長さＬｏは、接合の強度を確保するために５ｍｍ以上とすることが好ましい。長さＬｏの上限としては、特に限定されないが、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。（Ｌｏ−Ｌｈ）の値は、８ｍｍ以下とすることが好ましい。（Ｌｐ−Ｌｏ）の値は、後端部７３ａ、先端部７３ｂの位置決めの誤差等から決めればよく、例えば、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、（Ｌｐ−Ｌｏ）の上限を６ｍｍ以下とすることがより好ましく、４ｍｍ以下とが特に好ましい。一方、（Ｌｐ−Ｌｏ）の下限を１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４１】
本発明において、加熱溶着処理前のフィルム３ａ、３ｂの幅が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、加熱溶着処理前のフィルム３ａ、３ｂの厚さは、２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００４２】
上記実施形態では、溶融した重ね合わせ部分７５を自然冷却したが、本発明はこれに限られず、ヒータ部５５を強制的に冷却する冷却手段、或いは、重ね合わせ部分７５に冷気を吹き付ける冷風機を用いて、重ね合わせ部分７５を冷却してもよい。
【００４３】
なお、図８のように、グラスライニングやテフロン（登録商標）ライニングなどにより、接触面５６ａを剥離層８０で覆ってもよい。これにより、挟持圧着加熱後における、フィルム３ａ、３ｂと接触面５６ａとの剥離性が向上するため好ましい。なお、接触面５６ａにおいて、剥離層８０を覆う範囲は、全面でもよいし、その一部、例えば、加熱面５５ａでもよい。
【００４４】
なお、方向Ｂに伸びるように形成された各溶着ヘッド５３、５４に代えて、ヒータを内蔵する１対の溶着ローラで重ね合わせ部分７５を挟持し、方向Ｂへ転接させることにより、重ね合わせ部分７５に加熱溶着処理を行ってもよい。
【００４５】
なお、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置の調節方法として、例えば、後端部７３ａや先端部７３ｂの位置を検出するラインセンサ等を設け、ラインセンサから得られた後端部７３ａや先端部７３ｂの位置情報に基づいて、ニップローラ５１、５２が各フィルム３ａ、３ｂの搬送を制御してもよい。
【００４６】
（溶液製膜方法）
上記実施形態におけるフィルムは溶液製膜方法により得ることができる。溶液製膜方法を行う溶液製膜設備２１０は、図９に示すように、ストックタンク２１１と流延室２１２とピンテンタ２１３と乾燥室２１５と冷却室２１６と巻取室２１７とを有する。
【００４７】
ストックタンク２１１は、モータ２１１ａで回転する攪拌翼２１１ｂとジャケット２１１ｃとを備える。ストックタンク２１１の内部には、ＴＡＣフィルム３の原料となるポリマーが溶媒に溶解したドープ２２１が貯留されている。ストックタンク２１１内のドープ２２１は、ジャケット２１１ｃにより温度が略一定となるように調整される。また、攪拌翼２１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２２１を均一な品質に保持している。配管２２２は、ストックタンク２１１と流延ダイ２３０とを接続する。
【００４８】
流延室２１２には、流延ダイ２３０、支持体としての流延ドラム２３２、剥取ローラ２３４、温調装置２３５，２３６、及び減圧チャンバ２３７が設置されている。流延ドラム２３２は図示を省略した駆動装置により軸２３２ａを中心に、方向Ｚ１へ回転する。流延室２１２内及び流延ドラム２３２は、温調装置２３５，２３６によって、流延膜２３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。
【００４９】
流延ダイ２３０は、幅方向ＴＤに伸びるように形成されるスリットを有する。流延ダイ２３０は、スリットから回転する流延ドラム２３２の周面２３２ｂに向けて、ドープ２２１を吐出する。その後、流延ドラム２３２の周面２３２ｂ上のドープ２２１から流延膜２３３が形成される。そして、流延ドラム２３２が約３／４回転する間に、ゲル化による自己支持性が流延膜２３３に発現し、流延膜２３３は剥取ローラ２３４によって流延ドラム２３２から剥ぎ取られ、湿潤フィルム２３８となる。剥ぎ取り時の流延膜２３３の残留溶媒量は、１５０重量％以上３２０重量％以下であることが好ましい。ここで、残留溶媒量とは、ＴＡＣフイルム３等に残留する溶媒量を乾量基準で示したものであり、その測定方法は、対象のフイルム等からサンプルを採取し、このサンプルの重量をｘ、サンプルを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で算出する。
【００５０】
減圧チャンバ２３７は、流延ダイ２３０に対し、方向Ｚ１の上流側に配置されており、減圧チャンバ２３７内を負圧に保ち、流延ビードの背面（後に、流延ドラム２３２の周面２３２ｂに接する面）側を所望の圧力に減圧する。流延ビードの背面側の減圧により、流延ドラム２３２の回転により発生する同伴風の影響を少なくし、流延ダイ２３０と流延ドラム２３２との間に安定した流延ビードを形成し、膜厚ムラの少ない流延膜２３３を形成することができる。
【００５１】
流延ダイ２３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ２３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００５２】
流延ドラム２３２の周面２３２ｂは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置２３６は、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度を所望の温度に保つために、流延ドラム２３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム２３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度が所望の温度に保持される。
【００５３】
流延ドラム２３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム２３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム２３２の周面２３２ｂに施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００５４】
また、流延室２１２内には、蒸発している溶媒を凝縮液化するための凝縮器（コンデンサ）２３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置２４０とが備えられている。凝縮器２３９で凝縮液化した溶媒は、回収装置２４０により回収される。その溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００５５】
流延室２１２の下流には、渡り部２４１、ピンテンタ２１３が順に設置されている。渡り部２４１では、搬送ローラ２４２が、湿潤フィルム２３８をピンテンタ２１３に導入する。ピンテンタ２１３は、湿潤フィルム２３８の両側縁部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。ピンプレートにより走行する湿潤フィルム２３８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム２３８は乾燥し、フィルム２２０となる。
【００５６】
ピンテンタ２１３は、フィルム２２０の両側縁部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。クリップにより走行するフィルム２２０に対し乾燥風が送られ、フィルム２２０には、フィルム幅方向ＴＤへの延伸処理とともに乾燥処理が施される。
【００５７】
ピンテンタ２１３の下流にはそれぞれ耳切装置２４３が設けられている。耳切装置２４３はフィルム２２０の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャ２４４に送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００５８】
乾燥室２１５には、多数のローラ２４７が設けられており、これらにフィルム２２０が巻き掛けられて搬送される。乾燥室２１５の出口側には冷却室２１６が設けられており、この冷却室２１６でフィルム２２０が室温となるまで冷却される。冷却室２１６の下流には強制除電装置（除電バー）２４９が設けられており、フィルム２２０が除電される。さらに、強制除電装置２４９下流側には、ナーリング付与ローラ２５０が設けられており、フィルム２２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室２１７には、プレスローラ２５２を有する巻取機２５１が設置されており、フィルム２２０が巻き芯にロール状に巻き取られ、巻取機２５１により、フィルムロール２５５が得られる。フィルムロール２５５は、フィルムロール９として、巻取室２１７からオフライン延伸設備２のフィルム供給室４（図１参照）に送られ、フィルム供給室４からフィルム３として、送り出される。
【００５９】
以下、フィルム３ａ、３ｂの原料ポリマーについて説明する。本実施形態では、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いており、セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、ＡおよびＢは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、Ｂは炭素原子数が３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。ただし、本発明に用いることができるポリマーは、セルロースアシレートに限定されるものではない。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００６０】
セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位，３位および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、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位および６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化の場合を置換度１とする）を意味する。
【００６１】
全アシル化置換度、すなわち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６の値は、２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）の値は、０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上であり、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２は、グルコース単位における２位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、２位のアシル置換度と称する）であり、ＤＳ３は、グルコース単位における３位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、３位のアシル置換度と称する）であり、ＤＳ６は、グルコース単位において、６位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合（以下、６位のアシル置換度と称する）である。
【００６２】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていてもよい。２種類以上のアシル基を用いるときには、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位および６位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をＤＳＡとし、２位，３位および６位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、２．２２〜２．９０であることが好ましく、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。
【００６３】
また、ＤＳＢは０．３０以上であることが好ましく、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢは、その２０％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは２５％以上であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上であることが好ましい。さらに、セルロースアシレートの６位におけるＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であり、さらに好ましくは、０．８０以上であり、特には０．８５以上であるセルロースアシレートも好ましく、これらのセルロースアシレートを用いることで、より溶解性に優れた溶液（ドープ）を作製することができる。特に、非塩素系有機溶媒を使用すると、優れた溶解性を示し、低粘度で濾過性に優れるドープを作製することができる。セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでもよい。
【００６４】
本発明におけるセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定はされない。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、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挙げられ、それぞれ、さらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、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が挙げられる。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、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。
【００６５】
セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、溶媒および可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００６６】
（溶媒）
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散して得られるポリマー溶液，分散液を意味している。
【００６７】
これらの中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％が好ましく、５重量％〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノールあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００６８】
ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶媒組成についても検討が進み、この目的に対しては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。例えば、酢酸メチル，アセトン，エタノール，ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン，エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン，エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＣＯＯ−及び−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。
【００６９】
上記実施形態では、フィルム３ａ、３ｂの原料ポリマーとして、ＴＡＣを用いると説明したが、これらに限られず、環状オレフィン、他のセルロースエステル、例えば、セルロースアセテートプロピオネート等にも適用可能である。また、融製膜方法によって製造されたポリマーフィルムに適用することもできる。
【００７０】
（溶融製膜設備）
次に、溶融製膜方法によりポリマーフィルムを製造する製造設備（以下、溶融製膜設備と称す）について説明する。溶融製膜設備４１０は、図１０に示すように、液晶表示装置等に使用できる熱可塑性フィルムＦを製造する装置である。熱可塑性フィルムＦの原材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を乾燥機４１２に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機４１４によって押し出し、ギアポンプ４１６によりフィルタ４１８に供給する。次いで、フィルタ４１８により異物がろ過され、ダイ４２０から溶融樹脂（溶融した熱可塑性樹脂）が押し出される。溶融樹脂は、第１キャスティングロール４２８とタッチロール４２４で挟まれて押圧成形された後、第１キャスティングロール４２８にて冷却固化されて所定の表面粗さのフィルム状とされ、さらに、第２キャスティングロール４２６、第３キャスティングロール４２７によって搬送されることで未延伸フィルムＦａが得られる。この未延伸フィルムＦａは、この段階で巻き取られてもよいし、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給されてもよい。また、一度巻き取られた未延伸フィルムＦａを再度横延伸部４４２に供給しても、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給した場合と同様の効果が得られる。
【００７１】
横延伸部４４２では、未延伸フィルムＦａが搬送方向（以下、ＭＤ方向と称する）と直交する幅方向（以下、ＴＤ方向と称する）に延伸され、横延伸フィルムＦｂとされる。横延伸部４４２の上流側に予熱部４３６を設けてもよいし、横延伸部４４２の下流側に熱固定部４４４を設けてもよい。これにより、延伸中のボーイング（光学軸のズレ）を小さくできる。予熱温度は横延伸温度より高いこと、熱固定温度は横延伸温度より低いことが好ましい。すなわち、通常、ボーイングは幅方向中央部が進行方向に向かって凹となるが、予熱温度＞横延伸温度、横延伸温度＞熱固定温度とすることによりボーイングを低減できる。予熱処理、熱固定処理はどちらか一方でもよく、両方行ってもよい。
【００７２】
横延伸の後に後熱処理を行なった後、熱処理ゾーン４４６でＭＤ方向に横延伸フィルムＦｂを収縮させる。熱処理ゾーン４４６では、図１１に示すように、横延伸フィルムＦｂの側端部をチャックで把持しない状態で、ＴＤ方向の収縮が起こらずに、ＭＤ方向の収縮のみが起こるように複数のロール４４８ａ〜４４８ｄで横延伸フィルムＦｂを搬送する。このとき、図１２に示すように、複数のロール４４８ａ〜４４８ｄは、ロールラップ長（Ｄ）とロール間長（Ｇ）の比（Ｇ／Ｄ）が０．０１以上３以下となるように配置される。これにより横延伸フィルムＦｂと各ロール４４８〜４４８ｄとの摩擦によりＴＤ方向の収縮が抑制される。そして、横延伸フィルムＦｂは、上流側のロール４４８ａによる周速度（Ｖ１）と下流側のロール４４８ｄによる周速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）が０．６以上０．９９９以下で搬送しながら熱処理される。つまり、横延伸フィルムＦｂは熱処理ゾーンにてＭＤ方向に収縮する。
【００７３】
横延伸フィルムＦｂが熱処理ゾーンにて熱処理されることで、配向角、レターデーションが調整された最終製品である熱可塑性フィルムＦが製造される。このフィルムＦは巻取部４４９によって巻き取られる。
【００７４】
ＴＤ方向への延伸の前又は後にＭＤ方向の延伸を行ってもよい。ＭＤ方向の延伸は、ＭＤ方向に並ぶ複数のニップロール対を用いてフィルムを搬送し、上流側のニップロール対の周速度より下流側のニップロール対の周速度を速くすることで達成できる。ＭＤ方向におけるニップロール間の距離（Ｌ）と上流側のニップロール対でのフィルム幅Ｗの比（Ｌ／Ｗ）の大きさで延伸方式が異なり、Ｌ／Ｗが小さいと特開２００５−３３０４１１号公報、特開２００６−３４８１１４号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を採用できる。この方式は、Ｒｔｈが大きくなり易いが装置をコンパクトにすることができる。一方、Ｌ／Ｗが大きい場合は特開２００５−３０１２２５号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を用いることができる。この方式はＲｔｈを小さくできるが、装置が長大になり易い。
【００７５】
溶融製膜方法に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。
【００７６】
（環状オレフィン）
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許３５１７４７１号公報記載のものや特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、国際公開第２００６／００４３７６号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許３５１７４７１号公報に記載のものである。
【００７７】
開環重合としては国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報記載のものが挙げられる。なかでも好ましいのが国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報記載のものである。
【００７８】
これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものの方がより好ましい。
【００７９】
（ラクトン環含有重合体）
下記（一般式１）で表されるラクトン環構造を有するものを指す。
【００８０】
【化１】
【００８１】
（一般式１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
【００８２】
（一般式１）のラクトン環構造の含有割合は、好ましくは５〜９０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。
【００８３】
（一般式１）で表されるラクトン環構造以外に、（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸、下記（一般式２）で表される単量体から選ばれる少なくとも１種を重合して構築される重合体構造単位（繰り返し構造単位）が好ましい。
【００８４】
【化２】
【００８５】
（一般式２）中、Ｒ４は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、−ＯＡｃ基、−ＣＮ基、−ＣＯ−Ｒ５基、又は−Ｃ−Ｏ−Ｒ６基を表し、Ａｃ基はアセチル基を表し、Ｒ５及びＲ６は水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。
【００８６】
例えば、国際公開第２００６／０２５４４５号パンフレット、特開２００７−７０６０７号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００５−１６２８３５号公報記載のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】オフライン延伸設備を示す概略の側面図である。
【図２】テンタ部を示す平面図である。
【図３】クリップを示す正面図である。
【図４】接合ユニットの要部を示す斜視図である。
【図５】接合ユニットの要部を示す断面図である。
【図６】溶着ヘッドによる加熱溶着処理手順を示す説明図である。
【図７】加熱溶着処理における重ね合わせ部分の温度プロファイルの概要を示す説明図である。
【図８】剥離層を有する接合ユニットの要部を示す断面図である。
【図９】溶液製膜設備の概要を示す説明図である。
【図１０】溶融製膜設備の概要を示す説明図である。
【図１１】熱処理ゾーンにおける複数のロールの配置状態を示す斜視図である。
【図１２】熱処理ゾーンにおける複数のロールのロールラップ長（Ｄ）及びロール間長（Ｇ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
２ オフライン延伸設備
３ ＴＡＣフィルム
３ａ 先行フィルム
３ｂ 後行フィルム
４ フィルム供給室
６ テンタ部
１１ 接合ユニット
２４ クリップ
５０ 送出制御部
５１、５２ ローラ
５３ 上部溶着ヘッド
５４ 下部溶着ヘッド
５３ａ、５４ａ 押付面
５５ ヒータ部
６０ 加熱部材
６０ａ 加熱面
７５ 重ね合わせ部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部分に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸方法において、
前記ポリマーフィルムの走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム接触面の長さをＬｐ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム加熱面の長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとし、
前記重ね合わせ部分、前記フィルム接触面、前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させ、
前記挟持押圧時に、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度を前記ポリマーフィルムの溶着温度にすることを特徴とするポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項２】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆うように設けられる剥離層を介して前記重ね合わせ部の加熱及び溶着を行うことを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項３】
前記重ね合わせ部分の長さＬｏが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、（Ｌｐ−Ｌｏ）の値を１０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１または２記載のポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項４】
先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸設備において、
前記１対の溶着ヘッドに設けられ、前記ポリマーフィルムの走行方向における長さがＬｐのフィルム接触面と、
前記フィルム接触面に略面一に、前記走行方向の中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように設けられ、前記走行方向における長さがＬｈのフィルム加熱面と、
前記重ね合わせ部分及び前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させるように前記ポリマーフィルムを送り出し、前記走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるようにする送出装置と、
前記重ね合わせ部分を前記１対の溶着ヘッドにより挟持する際、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度が前記ポリマーフィルムの溶着温度となるように、前記フィルム加熱面を加熱する加熱制御装置と、
を備えることを特徴とするポリマーフィルムの連続延伸設備。
【請求項５】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆う剥離層を有することを特徴とする請求項４記載のポリマーフィルムの連続延伸設備。
【請求項１】
先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部分に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸方法において、
前記ポリマーフィルムの走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム接触面の長さをＬｐ、前記走行方向における前記溶着ヘッドのフィルム加熱面の長さをＬｈとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとし、
前記重ね合わせ部分、前記フィルム接触面、前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させ、
前記挟持押圧時に、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度を前記ポリマーフィルムの溶着温度にすることを特徴とするポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項２】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆うように設けられる剥離層を介して前記重ね合わせ部の加熱及び溶着を行うことを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項３】
前記重ね合わせ部分の長さＬｏが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、（Ｌｐ−Ｌｏ）の値を１０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１または２記載のポリマーフィルムの連続延伸方法。
【請求項４】
先行して走行するポリマーフィルムの後端部に、後行して走行するポリマーフィルムの先端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、重ね方向から１対の溶着ヘッドにより挟持し、前記溶着ヘッドから前記重ね合わせ部に熱を加えて、前記重ね合わせ部分を溶着させて接合し、この接合されたポリマーフィルムの両端部を把持してフィルム幅方向に延伸するポリマーフィルムの連続延伸設備において、
前記１対の溶着ヘッドに設けられ、前記ポリマーフィルムの走行方向における長さがＬｐのフィルム接触面と、
前記フィルム接触面に略面一に、前記走行方向の中央部から両端部に向かってそれぞれ略等しく伸びるように設けられ、前記走行方向における長さがＬｈのフィルム加熱面と、
前記重ね合わせ部分及び前記フィルム加熱面の前記走行方向における中央部を略一致させるように前記ポリマーフィルムを送り出し、前記走行方向における前記重ね合わせ部分の長さをＬｏとするときに、Ｌｈ＜Ｌｏ＜Ｌｐとなるようにする送出装置と、
前記重ね合わせ部分を前記１対の溶着ヘッドにより挟持する際、前記重ね合わせ部分の前記走行方向両端の温度が前記ポリマーフィルムの溶着温度となるように、前記フィルム加熱面を加熱する加熱制御装置と、
を備えることを特徴とするポリマーフィルムの連続延伸設備。
【請求項５】
前記フィルム接触面及び前記フィルム加熱面を覆う剥離層を有することを特徴とする請求項４記載のポリマーフィルムの連続延伸設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１６０９１４（Ｐ２００９−１６０９１４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０２５７（Ｐ２００８−２４０２５７）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【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２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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