溶液製膜方法
【課題】加工適正及びリワーク性に優れたポリマーフィルムを、冷却ゲル化流延方式で製造する。
【解決手段】流延膜３２をドラム２９で冷却して固めてから剥ぎ取る。湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３の周面に巻き掛けて支持し、搬送することにより、流延膜３２を剥ぎ取る。ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間に、湿潤フィルム１６の搬送の経路を制御する経路制御部３６を設ける。経路制御部３６は、チャンバ５５と、チャンバ５５の内部の気体を吸引するポンプ５６とを備え、コントローラ５７によりポンプ５６の吸引力を調整する。この経路制御部３６は、第２空間を減圧し、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸にする。
【解決手段】流延膜３２をドラム２９で冷却して固めてから剥ぎ取る。湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３の周面に巻き掛けて支持し、搬送することにより、流延膜３２を剥ぎ取る。ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間に、湿潤フィルム１６の搬送の経路を制御する経路制御部３６を設ける。経路制御部３６は、チャンバ５５と、チャンバ５５の内部の気体を吸引するポンプ５６とを備え、コントローラ５７によりポンプ５６の吸引力を調整する。この経路制御部３６は、第２空間を減圧し、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムを製造する溶液製膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィンフィルム等の各種ポリマーフィルムは、用途に応じた寸法に切断されて利用される。切断は、組み合わせるべき部材と組み合わせる前に、ポリマーフィルムだけで為される場合もあるが、組み合わせるべき部材と組み合わせた後に、その部材とともに為されることもある。例えば、偏光板を製造する場合には、偏光膜と、これを保護する保護フィルムとして用いるポリマーフィルムとを貼り合わせてから、切断処理をする。なお、偏光膜の両面に配される一対の保護フィルムのうち一方を、光学補償フィルム（位相差フィルムを含む）に代える場合も同様である。すなわち、光学補償フィルムを保護フィルムとして用いることもある。
【０００３】
偏光膜と保護フィルムとの貼り合わせからなる複層構造のフィルムから偏光板とするために、所期の寸法に切断する場合には、複層構造フィルムに対して、一方のフィルム面から切断刃を押しつけて切断する。このように複層構造フィルムを切断すると、切断により形成された切断面から保護フィルムの内部へとクラックが生じてしまうことがある。切断によりこのようにクラックが生じる保護フィルムは、加工適正が悪いとの評価が為され、得られる偏光板についてもその商品価値が著しく低くなる。
【０００４】
また、液晶ディスプレイを製造する際には、偏光板をガラス基板に貼り付ける。この貼り合わせに際し、その貼り合わせ状態が所期の状態にならない場合には、偏光板をガラス基板から一旦剥がしてから再び貼り合わせるといういわゆるリワークを実施する。偏光板の保護フィルムの中には、このリワークの中でも特にガラス基板から剥がす剥離時に、保護フィルムの一部がガラス基板上に残ってしまうことがある。このように全体が剥がれることなく一部がガラス基板上に剥げ残るような保護フィルムは、リワーク性が悪いとの評価が為され、好ましくない。
【０００５】
以上のような表示装置等の光学用途に用いるポリマーフィルムの製造方法として、溶液製膜方法がある。溶液製膜方法は、ポリマーを溶剤に溶かしたドープを、支持体の上に流延して流延膜を形成し、この流延膜を固めて剥ぎ取り、剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルムを乾燥してポリマーフィルムにする製造方法である。この溶液製膜には、流延膜の固め方によって、周知のように、乾燥流延方式と冷却ゲル化流延方式とがある。
【０００６】
乾燥流延方式は、流延膜を所期の乾燥レベルにまで乾燥し、この乾燥により流延膜を固めるものである。すなわち、剥ぎ取った後に、湿潤フィルムが搬送可能となるような程度にまで流延膜を乾燥して固める。
【０００７】
これに対し、冷却ゲル化流延方式は、流延膜を冷却することにより溶剤残留率が非常に高い状態でゲル状にし、剥ぎ取っても搬送可能な程度に固くなるまでゲル化をすすめるものである。
【０００８】
上記の乾燥流延方式と冷却ゲル化流延方式とを比べると、後者は、溶剤残留率が高いうちに支持体から剥がすことができるので製造効率の点で著しく優位にある。しかし、冷却ゲル化流延方式で得られるポリマーフィルムは、上記の加工適正とリワーク性との観点では、乾燥流延方式で得られるポリマーフィルムに劣る。
【０００９】
要求される性能を発現させながらも、冷却ゲル化流延方式のように、効率よく製造、すなわち単位時間当たりにおけるフィルム製造量を向上させるためには、これまで種々の提案が為されている。例えば、特許文献１の方法では、支持体から流延膜が剥がれる剥取位置で、ガス流を吹き付ける方法が提案される。この方法によると、所期のレタデーションをもつフィルムを効率よく製造することができるとしている。
【００１０】
また、特許文献２では、剥ぎ取り直後の湿潤フィルムの支持体から剥ぎ取られたフィルム面に、ノズルから風速２０ｍ／秒以上の風を、フィルム面に対して垂直方向となるように吹き付ける。特許文献２は、これにより、支持体からの剥ぎ取り時における溶剤残留率が１００％以上という高い値の場合であっても、流延膜を支持体から安定して剥ぎ取り、平面性に優れたポリマーフィルムを製造することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２３９４０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１９８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、高溶剤残留率で剥離して乾燥する冷却ゲル化流延方式に特許文献１，２の方法を適用しても、加工適正及びリワーク性の改善とを両立することはできない。
【００１３】
そこで本発明は、冷却ゲル化流延方式でつくられるフィルムの加工適正とリワーク性とを向上する溶液製膜方法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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリマーが溶剤に溶解したドープを支持体上に連続して流延することにより形成した流延膜を、冷却して固め、前記溶剤が残存する状態で剥ぎ取ることにより湿潤フィルムとし、この湿潤フィルムを乾燥してフィルムを製造する溶液製膜方法において、記支持体の流延面の幅方向に長手方向が一致するように配され、湿潤フィルムの搬送路に関し支持体とは反対側に備えられたローラの周面に、湿潤フィルムを巻き掛けて、湿潤フィルムを搬送させることにより流延膜を剥ぎ取り、湿潤フィルムの支持体から剥がれた一方のフィルム面上の空間を第１空間とし、他方のフィルム面上の空間を第２空間とするときに、前記ローラに向かう湿潤フィルムの搬送路が第２空間側に凸となるように、ローラより上流の第２空間の圧力を第１空間の圧力よりも小さくすることを特徴として構成されている。
【００１５】
この溶液製膜方法では、気体を吸引する吸引装置により、前記ローラより上流の第２空間の気体を吸引して、ローラと支持体から湿潤流延膜が剥がれる剥取位置との間の第２空間を減圧することが好ましい。
【００１６】
吸引装置は、減圧すべき第２空間を外部空間と仕切るチャンバを備え、チャンバ内の圧力を調整することにより、ローラに向かう湿潤フィルムの搬送の経路を制御するが好ましく、前記経路を制御することにより、前記剥取位置における前記支持体の表面と前記湿潤フィルムとのなす角θ１を３０°以上８０°以下の範囲にすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の溶液製膜方法によると、冷却ゲル化流延方式であるにも関わらず、加工適正とリワーク性とに優れたフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の概略図である。
【図２】経路制御部の概略図である。
【図３】経路制御部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１の溶液製膜設備１０は、ポリマー１１が溶剤１２に溶解したドープ１３から湿潤フィルム１６を形成する湿潤フィルム形成装置１７と、形成した湿潤フィルムの各側部を保持手段（図示無し）により保持して搬送しながら一定の溶剤残留率になるまで乾燥をすすめる第１テンタ１８と、湿潤フィルム１６の側部を保持手段（図示無し）により保持して幅方向での張力を適宜加えながらさらに乾燥をすすめる第２テンタ１９と、第２テンタ１９を経た湿潤フィルム１６をローラ２１で搬送しながら乾燥をさらにすすめてフィルム２３にするローラ乾燥装置２２と、乾燥したフィルム２３をロール状に巻き取る巻取装置２４とを有する。なお、溶液製膜設備１０は、第２テンタ１９とローラ乾燥装置２２との間、ローラ乾燥装置２２と巻取装置２４との間の各搬送路には、湿潤フィルム１６とフィルム２３との各側端部を切除するスリット装置（図示無し）を備えるが図示は略す。
【００２０】
湿潤フィルム形成装置１７は、支持体としてのドラム２９を備える。ドラム２９は、駆動手段（図示せず）を有し、この駆動手段により周方向に回転する。この回転により、周面２９ａは、ドープ１１が流延される無端の流延面となる。
【００２１】
ドラム２９の上方にはドープ１３を流出する流延ダイ３１が備えられる。回転しているドラム２９に流延ダイ３１からドープ１３を連続的に流出することにより、ドープ１３はドラム２９上で流延されて流延膜３２が形成される。なお、ダイ３１からドラム２９に至るドープ１３に関して、ドラム２９の回転方向における上流には、減圧チャンバが設けられるが図示は略す。この減圧チャンバは、流出したドープ１３の上流側エリアの雰囲気を吸引して前記エリアを減圧する。
【００２２】
流延膜３２を、第１テンタ１６へのローラ４８による搬送が可能な程度にまで固めてから、溶剤を含む状態でドラム２９から剥がす。ドラム２９は、周面２９ａを制御する温度コントローラ３４を有する。コントローラ３４により周面２９ａの温度を制御することにより、流延膜３２を所期の温度となるように冷却し、この冷却により固める。
【００２３】
剥ぎ取りの際には、湿潤フィルム１７を剥ぎ取り用のローラ（以下、剥取ローラと称する）３３で支持し、流延膜３２がドラム２９から剥がれる剥取位置ＰＰ（図２参照）を一定に保持する。
【００２４】
剥取ローラ３３の上流には、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の経路を制御する経路制御部３６が設けてある。
【００２５】
流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る方法については、別の図面を用いて後述する。
【００２６】
フィルム形成装置１７から第１テンタ１８への渡りには、複数のローラ４８が備えられる。剥ぎ取りによって形成された湿潤フィルム１６は、これらのローラ４８で搬送されて
第１テンタ１８に案内される。第１テンタ１８では、湿潤フィルム１６の側端部を保持手段（図示無し）で保持し、この保持手段で搬送しながら湿潤フィルム１６を乾燥する。保持手段は、複数のピン（図示無し）である。ピンを湿潤フィルム１６の側端部に貫通させることにより、湿潤フィルム１６が保持される。各側端部のピンは、湿潤フィルム１６の幅方向に対して適宜張力を加えながら、搬送方向に移動する。
【００２７】
第１テンタ１８の下流の第２テンタ１９にも、湿潤フィルム１６の各側端部を保持する保持手段が複数備えられる。この保持手段は、湿潤フィルム１６の側端部を把持するクリップである。複数のクリップは、所定のタイミングで、湿潤フィルム１６の幅方向に対して所定の張力を付与する。
【００２８】
第１，第２テンタ１８，１９は、いずれも搬送路を囲むチャンバとして形成されている。第１，第２テンタ１８，１９の各内部には、ダクト（図示無し）がそれぞれ備えられ、これらのダクト（図示無し）には、湿潤フィルム１６の搬送路に対向して給気ノズル（図示無し）と吸引ノズル（図示無し）とがそれぞれ複数形成されてある。給気ノズルからの乾燥気体の送出と吸引ノズルからの気体の吸引により、第１，第２テンタ１８，１９の内部は一定の湿度及び溶剤ガス濃度に保持される。第１，第２テンタ１８，１９の各内部を通過させることにより、湿潤フィルム１６の乾燥をすすめる。第１テンタ１８では、第２テンタ１９のクリップによる把持が可能な程度にまで、湿潤フィルム１６を乾燥する。これに対し、第２テンタ１９では、幅方向における張力付与のタイミングを考慮して、達すべき乾燥の度合いを決定する。
【００２９】
第２テンタ１９を経た湿潤フィルム１６はスリット装置（図示無し）で、保持手段による保持跡がある各側端部を、切断刃で連続的に切断して除去される。一方の側端部と他方の側端部との間の中央部はローラ乾燥装置２２へ送る。
【００３０】
湿潤フィルム１６は、ローラ乾燥装置２２へ送られると、搬送方向に並んで配された複数のローラ２１の周面で支持される。これらのローラ２１の中には、周方向に回転する駆動ローラがあり、この駆動ローラの回転により搬送される。
【００３１】
ローラ乾燥装置２２は、乾燥した気体を流出するダクト（図示無し）を備え、乾燥気体が送り込まれる空間を外部と仕切るチャンバとして形成されている。ローラ乾燥装置２２には排気口が形成され、ダクトからの乾燥気体の送出と排気口からの排気により、ローラ乾燥装置２２の内部は一定の湿度及び溶剤ガス濃度に保持される。このローラ乾燥装置２２の内部を通過させることにより、湿潤フィルム１６は乾燥してフィルム２３になる。
【００３２】
ローラ乾燥装置２２で乾燥したフィルム２３はスリット装置（図示無し）で、各側端部を切断刃で連続的に切断して除去される。一方の側端部と他方の側端部との間の中央部は巻取装置２４へ送り、ロール状に巻き取る。
【００３３】
剥ぎ取りの工程について、図２及び図３を参照しながら具体的に説明する。図２，図３においては、矢線Ｚ１は湿潤フィルム１６の搬送方向、矢線Ｚ２は湿潤フィルム１６の幅方向を示す。なお、周面２９ａの幅方向は、湿潤フィルム１６の幅方向Ｚ１に一致する。図２及び図３は、概略図であり、湿潤フィルム１６の厚みに対して剥取ローラ３３を小さく描いてある。
【００３４】
以降の説明においては、湿潤フィルム１６のドラム２９から剥がれた一方のフィルム面側の空間を第１空間、他方のフィルム面側の空間を第２空間と称する。剥取ローラ３３は、長手方向が、ドラム２９の周面の幅方向に一致するように配される。剥取ローラ３３は、湿潤フィルム１６の搬送路に関し、ドラム２９とは反対側に備えられる。つまり、ドラム２９は第１空間に備わるので剥取ローラ３３は第２空間に備えられることになる。
【００３５】
剥取ローラ３３は、駆動手段７０とこの駆動手段７０を制御するコントローラ７１とを備える。この駆動手段７０により剥取ローラ３３は所定の回転速度で周方向に回転する。コントローラ７１は、設定した剥取ローラ３３の回転の速度の信号が入力されると、剥取ローラ３３がその設定速度で回転するように駆動手段７０を制御する。
【００３６】
剥取ローラ３３は、案内されてきた湿潤フィルム１６を周面で支持し、回転することにより湿潤フィルム１６を搬送する。湿潤フィルム１６が剥取ローラ３３に巻き掛かるように、ドラム２９と剥取ローラ３３とを配置しておくとともに剥取ローラ３３の下流の搬送路を定めておく。このように、剥取ローラ３３に湿潤フィルム１６を巻き掛けて、湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３で搬送させることにより、流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る。
【００３７】
なお、剥取ローラ３３は、必ずしも駆動ローラでなくてもよく、搬送されている湿潤フィルム１６に周面が接することにより従動するいわゆる従動ローラであってもよい。この場合には、他の搬送手段を剥取ローラ３３の下流に設ける。そして、湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３で支持し、設けた搬送手段で湿潤フィルム１６を搬送させることにより、流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る。
【００３８】
経路制御部３６は、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間に備えてあり、湿潤フィルム１６が所期の経路で搬送されるように制御する。経路制御部３６は、減圧すべき空間を外部空間と仕切るチャンバ５５と、チャンバ５５の内部の雰囲気を吸引するポンプ５６と、ポンプ５６の吸引力を制御するコントローラ５７とを備える。コントローラ５７は、チャンバ５５の内部における設定した圧力の信号が入力されると、その設定圧力になるようにポンプ５６の吸引力を調整する。
【００３９】
チャンバ５５は、減圧すべき第２空間を、湿潤フィルム１６の搬送方向Ｚ１における上流側の外部空間と仕切る第１部材６１と、下流側の外部空間と仕切る第２部材６２と、幅方向Ｚ２の各側部側の外部空間と仕切る第３部材６３及び第４部材６４、下方の外部空間と仕切る第５部材６５とを備える。また、チャンバ５５には、第１部材〜第４部材６１〜６４に囲まれるようにして、湿潤フィルム１６に対向する第１の開口６８が形成され、チャンバ５５の外部の気体がこの第１開口６８から吸引される。板状の第１〜第５部材６１〜６５のうち第１〜第４部材６１〜６４は起立した姿勢で配されてある。
【００４０】
第１部材６１は、ドラム２９に対向するように配され、ドラム２９の周面２９ａに沿う曲面を有する。第１部材６１は、流延膜３２の厚みを考慮して、ドラム２９との距離が１００μｍ以上２５００μｍ以下の範囲となるように配される。搬送方向Ｚ１における第１部材６１の上流端６１Ｕは、ドラム２９の下流端２９Ｄよりも上流に位置する。
【００４１】
第２部材６２は、剥取ローラ３３に対向するように配され、剥取ローラ３３の周面に沿う曲面を有する。第２部材６２は、湿潤フィルム１６の厚みを考慮して、剥取ローラ３３との距離が１００μｍ以上２５００μｍ以下の範囲となるように配される。搬送方向Ｚ１における第２部材６２の下流端６２Ｄは、剥取ローラ３３の上流端３３Ｕよりも下流に位置する。第２部材６２には、ポンプ５６に接続し、チャンバ５５の内部の気体が流出する第２の開口６９が形成されている。
【００４２】
第３部材６３と第４部材６４とは、その各内面が湿潤フィルム１６の側縁１６ｅよりも外側になるように配される。これにより、経路が安定するまでの間の湿潤フィルム１６は、第３部材６３と第４部材６４とぶつからない。湿潤フィルム１６と対向する対向面は、側方から見たときに、本実施形態では図２に示すように、湿潤フィルム１６の所期の経路に重ならないように曲面とされてあるが、必ずしも曲面でなくてもよい。
【００４３】
チャンバ５５の内部は、気体が吸引されることにより減圧状態となる。チャンバ５５の内部が減圧されると、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間も減圧されて、第１空間よりも低い圧力とすることができる。これにより、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６はチャンバ５５側に引き寄せられるように、直線経路（図２中の破線で示す符号Ａ）から曲線経路に経路を変え、図２のように側方から見たときに、搬送路は第２空間側に凸の形状とされる。このように、経路制御部３６は、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間の気体を吸引する吸引部であり、この吸引によりドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間を減圧して、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にする。
【００４４】
湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にすることにより、剥ぎ取りのために湿潤フィルム１６に付与する力のうち湿潤フィルム１６の長手方向にかかる力を従来よりも大幅に小さくして、付与する力のうち、より多くを剥ぎ取りのために用いることができるようになる。このため、湿潤フィルム１６のポリマーの、フィルム面に沿う方向における配向（以下、面配向と称する）を抑制することができ、結果として加工適正とリワーク性とがともに向上する。
【００４５】
従来の方法では、剥ぎ取りの力が過度に大きすぎると湿潤フィルム１６が剥ぎ取り時に切断することがある。製造速度を速くする場合ほど、剥ぎ取り時の溶剤残留率が高いので、流延膜３２とドラム２９との密着力がより大きい。したがって、製膜速度を速くする場合ほど剥ぎ取りの力がより大きくなるので切断もしやすい。これに対し、本発明の上記の方法によると、一定の製造速度のもとで剥ぎ取りのために付与する力をより少なくすることができるので、結果として、製造速度をより大きくすることができるという効果もある。しかも、上記の方法によると、剥ぎ取り直後という非常に溶剤残留率が高い湿潤フィルム１６に、気体の吹付も実施しないので、湿潤フィルム１６のフィルム面の平滑性が維持されるとともに、異物による汚染も回避することができる。
【００４６】
以上のように剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送の経路を制御することにより、剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１を大きくすることができ、このため、剥ぎ取りのために要する力を低く抑えやすくなる。
【００４７】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１は、３０°以上８０°以下の範囲にすることがより好ましい。
【００４８】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１を大きくすると、剥取ローラ３３に対する巻き掛け中心角θ２は、直線経路Ａの場合の巻き掛け中心角よりも大きくなる。巻き掛け中心角θ２が大きく保持されやすいと、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の搬送路の形状も、凸形状のまま、より保持しやすくなる。
【００４９】
なお、巻き掛け中心角θ２は、湿潤フィルム１６が剥取ローラ３３に巻き掛かった巻き掛け領域７２と剥取ローラ３３の断面円形の中心とからなる扇形における中心角である。
【００５０】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１と、巻き掛け中心角θ２とを、より大きくする観点からは、本実施形態のように、剥取ローラ３３を従動ローラではなく駆動ローラとすることがより好ましい。第２空間側に凸とした搬送の経路の形状を保持する、もしくはより大きな凸とする場合には、駆動ローラの回転速度を低下させるとよい。このように、剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１と、巻き掛け中心角θ２とは、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送の経路をチャンバ５５による吸引のみでより大きくする方法の他に、剥取ローラ３３を駆動ローラにすることによってもより大きくすることができる。
【００５１】
本実施形態では、第２空間を第１空間よりも低い圧力となるように、第２空間を減圧したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２空間の減圧に代えて、あるいは加えて、第１空間を加圧してもよい。ただし、この加圧は、動圧での加圧ではなく、静圧での加圧である。
【００５２】
静圧としての加圧は、ドラム２９の下流側の一部と剥取ローラ３３の上流側の一部とを含むように、第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａをチャンバ（図示せず）で囲み、このチャンバ内に気体を一定時間送り込む送り込み操作と、送り込み操作を一定時間停止する停止操作とを繰り返すことで行うことができる。この方法によると、気体の吹付という動圧の発生を大幅に抑止することができるとともに、湿潤フィルム１６に対して第１空間側から圧力を付与することができる。また、ドラム２９と剥取路ローラ３３との間を数ｍｍ程度という極小さな隙間にする場合でも、この方法によると確実に第１空間と第２空間とに圧力差をつけることができる。さらに、幅方向Ｚ２に延びたスリット状の開口から気体を吸引するよりも、フィルム面の平滑性をより確実に保持することができる。
【００５３】
ドラム２９と剥取ローラ３３までの第１空間と第２空間とに圧力差を設けるための方法として、さらに別の方法もある。例えば、チャンバ５５や、第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａを囲む上記チャンバ（図示せず）を用いずに、チャンバ１７（図１参照）の中に、内部空間を仕切る仕切り部材を設けて、該圧力差をつける方法がある。仕切り部材によって形成された各空間の圧力をそれぞれ制御することにより、湿潤フィルム１６の搬送路よりも上方の第１空間と、下方の第２空間とに、圧力差をつけることができる。ドラム２９と剥取ローラ３３との距離が５０００μｍ以上の場合には、チャンバ５５を用いて該圧力差をつけることがより好ましく、５０００μｍ未満の場合には、チャンバ５５や第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａを囲む上記チャンバ（図示せず）を用いずにチャンバ１７を仕切り部材で仕切って該圧力差をつける方法でもよい。
【００５４】
第１空間と第２空間との圧力の差は、剥取位置ＰＰから剥取ローラ３３における巻き掛け領域を通過するまでの湿潤フィルム１６の溶剤残留率に基づいて決定することが好ましい。溶剤残留率が大きいほど圧力差を大きくして搬送路をより大きく凸にすることが好ましい。溶剤残留率が大きいほど、ドラム２９と流延膜３２との密着力が強いとともに、湿潤フィルム１６が破断しやすいからである。
【００５５】
剥取位置ＰＰは、幅方向Ｚ２における中央に向かうほど、ドラム２９の回転方向における下流側に形成される。このため、剥ぎ取りに際して湿潤フィルム１６の長手方向に付与される力は、幅方向Ｚ２における中央に向かうほど大きくなり、面配向が大きくなる。そこで、剥取位置ＰＰでは、中央に向かうに従い、第２空間の圧力が低くなるようにすることがより好ましい。これにより、面配向が幅方向Ｚ２において一定であるフィルム２３を製造することができる。剥取位置ＰＰにおいて中央に向かうに従い第２空間の圧力が低くなるようにするためには、例えば、チャンバ５５の内部に、独立したチャンバ（図示無し）をさらに設け、このチャンバとチャンバ５５との各内部圧力を独立して制御するという方法がある。
【００５６】
本発明は、ポリマー１１（図１参照）がセルロースアシレートである場合に特に効果がある。
【００５７】
以下に、本発明としての実施例と、本発明に対する比較例とを記載する。
【実施例１】
【００５８】
冷却ゲル化流延方式でフィルム２３を製造した。湿潤フィルム形成装置１７の内部に、第１空間と第２空間とに圧力差をつけるように仕切り部材（図示無し）を設けて、第１空間を加圧して大気圧よりも１０Ｐａ高い圧力にし、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。なお、第２空間の圧力は大気圧に等しい。これに伴い剥離位置ＰＰが一定になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との速度比を変化させてフィルム２３を製造した。なお、表１における「第１空間の圧力（Ｐａ）」と「第２空間の圧力（Ｐａ）」との各欄の数値は、大気圧を基準とした値である。すなわち、圧力が大気圧と等しい場合には０（ゼロ）と記載し、大気圧よりも高い場合には正の値、低い場合には負の値として記載してある。
【００５９】
得られたフィルム２３に関し、加工適性とリワーク性とを、以下の方法及び基準で評価した。結果については、表１に示す。
【００６０】
（ア）加工適性
得られたフィルム２３を偏光膜の両面に接着剤を介して重ねて接着し、偏光板を作製した。偏光板を刃物で１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形に打ち抜き、評価用サンプルとした。この評価用サンプルの長辺のエッジすなわち切断面から、フィルム２３の内部へとクラックが発生しているか否か、及び、確認されたクラックの程度を以下の基準に基づいて加工適性を評価した。クラックは、フィルム２３の切断面から内部に向かう割れである場合もあるし、偏光膜とフィルム２３との間での剥がれである場合もある。以下の基準で、Ａ〜Ｃは加工適性が合格であるレベル、Ｄは加工適性が不合格であるレベルである。
【００６１】
Ａ：クラックが認められない、または、クラックが発生してはいるが発生したクラックの範囲が長辺の長さの２５％未満におさまっている
Ｂ：クラックが発生している範囲が長辺の長さの２５％以上５０％未満の範囲におさまっている
Ｃ：クラックが発生している範囲が長辺の長さの５０％以上７５％未満の範囲に収まっている
Ｄ：クラックが発生している範囲が、長辺の長さの７５％以上である
【００６２】
（イ）リワーク性
得られたフィルム２３を偏光膜の両面に接着剤を介して重ねて接着し、偏光板を作製した。偏光板をガラス基板に貼り合わせた後、ガラス基板から剥がした。ガラス基板上における、フィルム２３の剥げ残りの程度について目視で確認し、以下の基準に基づいてリワーク性を評価した。以下の基準で、Ａ〜Ｃはリワーク性が合格であるレベル、Ｄはリワーク性が不合格であるレベルである。
【００６３】
Ａ：剥げ残りが全く確認されない
Ｂ：極わずかに剥げ残りがある程度
Ｃ：わずかに剥げ残りはあるが、実用上問題無い程度
Ｄ：剥げ残りが多くある
【実施例２】
【００６４】
湿潤フィルム形成装置１７の内部に、第１空間と第２空間とに圧力差をつけるように仕切り部材（図示無し）を設けて、第２空間を減圧して大気圧よりも１０Ｐａ低い圧力にし、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。なお第１空間の圧力は大気圧に等しい。その他は実施例１と同じである。
【実施例３】
【００６５】
図１に示す溶液製膜設備、すなわち、図２の経路制御部３６を用いた態様で、第２空間を減圧して大気圧よりも３０Ｐａ低い圧力にした。すなわち、第２空間の圧力Ｐ２から大気圧に等しい第１空間の圧力Ｐ１を減じた差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａであり、このように差圧を設けることにより湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。剥取ローラ３３は駆動ローラである。これに伴い剥離位置ＰＰが一定になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との回転の速度比を調整してフィルム２３を製造した。
【実施例４】
【００６６】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−１００Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にし、θ１を８０°とした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例５】
【００６７】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が３０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例６】
【００６８】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が８０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例７】
【００６９】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が９０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【００７０】
［比較例］
図１の溶液製膜設備１０から経路制御部３６を取り外した状態で、冷却ゲル化流延方式によりフィルムを製造した。第１空間及び第２空間の圧力差は０（ゼロ）であり、ドラム２９から剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルムの搬送の経路は、図２の符号Ａで示すように直線経路であった。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルムとのなす角θ２が３０°となるように、ドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。
【００７１】
実施例２〜実施例７で得られた各フィルム２３と、比較例で得られたフィルムとに関し、それぞれ加工適性とリワーク性とを、実施例１と同じ方法及び基準で評価した。
【００７２】
【表１】
【符号の説明】
【００７３】
１０ 溶液製膜設備
１６ 湿潤フィルム
１７ 湿潤フィルム形成装置
２３ フィルム
２９ ドラム
３２ 流延膜
３３ 剥取ローラ
３６ 経路制御部
５５ チャンバ
７２ 巻き掛け領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムを製造する溶液製膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィンフィルム等の各種ポリマーフィルムは、用途に応じた寸法に切断されて利用される。切断は、組み合わせるべき部材と組み合わせる前に、ポリマーフィルムだけで為される場合もあるが、組み合わせるべき部材と組み合わせた後に、その部材とともに為されることもある。例えば、偏光板を製造する場合には、偏光膜と、これを保護する保護フィルムとして用いるポリマーフィルムとを貼り合わせてから、切断処理をする。なお、偏光膜の両面に配される一対の保護フィルムのうち一方を、光学補償フィルム（位相差フィルムを含む）に代える場合も同様である。すなわち、光学補償フィルムを保護フィルムとして用いることもある。
【０００３】
偏光膜と保護フィルムとの貼り合わせからなる複層構造のフィルムから偏光板とするために、所期の寸法に切断する場合には、複層構造フィルムに対して、一方のフィルム面から切断刃を押しつけて切断する。このように複層構造フィルムを切断すると、切断により形成された切断面から保護フィルムの内部へとクラックが生じてしまうことがある。切断によりこのようにクラックが生じる保護フィルムは、加工適正が悪いとの評価が為され、得られる偏光板についてもその商品価値が著しく低くなる。
【０００４】
また、液晶ディスプレイを製造する際には、偏光板をガラス基板に貼り付ける。この貼り合わせに際し、その貼り合わせ状態が所期の状態にならない場合には、偏光板をガラス基板から一旦剥がしてから再び貼り合わせるといういわゆるリワークを実施する。偏光板の保護フィルムの中には、このリワークの中でも特にガラス基板から剥がす剥離時に、保護フィルムの一部がガラス基板上に残ってしまうことがある。このように全体が剥がれることなく一部がガラス基板上に剥げ残るような保護フィルムは、リワーク性が悪いとの評価が為され、好ましくない。
【０００５】
以上のような表示装置等の光学用途に用いるポリマーフィルムの製造方法として、溶液製膜方法がある。溶液製膜方法は、ポリマーを溶剤に溶かしたドープを、支持体の上に流延して流延膜を形成し、この流延膜を固めて剥ぎ取り、剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルムを乾燥してポリマーフィルムにする製造方法である。この溶液製膜には、流延膜の固め方によって、周知のように、乾燥流延方式と冷却ゲル化流延方式とがある。
【０００６】
乾燥流延方式は、流延膜を所期の乾燥レベルにまで乾燥し、この乾燥により流延膜を固めるものである。すなわち、剥ぎ取った後に、湿潤フィルムが搬送可能となるような程度にまで流延膜を乾燥して固める。
【０００７】
これに対し、冷却ゲル化流延方式は、流延膜を冷却することにより溶剤残留率が非常に高い状態でゲル状にし、剥ぎ取っても搬送可能な程度に固くなるまでゲル化をすすめるものである。
【０００８】
上記の乾燥流延方式と冷却ゲル化流延方式とを比べると、後者は、溶剤残留率が高いうちに支持体から剥がすことができるので製造効率の点で著しく優位にある。しかし、冷却ゲル化流延方式で得られるポリマーフィルムは、上記の加工適正とリワーク性との観点では、乾燥流延方式で得られるポリマーフィルムに劣る。
【０００９】
要求される性能を発現させながらも、冷却ゲル化流延方式のように、効率よく製造、すなわち単位時間当たりにおけるフィルム製造量を向上させるためには、これまで種々の提案が為されている。例えば、特許文献１の方法では、支持体から流延膜が剥がれる剥取位置で、ガス流を吹き付ける方法が提案される。この方法によると、所期のレタデーションをもつフィルムを効率よく製造することができるとしている。
【００１０】
また、特許文献２では、剥ぎ取り直後の湿潤フィルムの支持体から剥ぎ取られたフィルム面に、ノズルから風速２０ｍ／秒以上の風を、フィルム面に対して垂直方向となるように吹き付ける。特許文献２は、これにより、支持体からの剥ぎ取り時における溶剤残留率が１００％以上という高い値の場合であっても、流延膜を支持体から安定して剥ぎ取り、平面性に優れたポリマーフィルムを製造することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２３９４０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１９８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、高溶剤残留率で剥離して乾燥する冷却ゲル化流延方式に特許文献１，２の方法を適用しても、加工適正及びリワーク性の改善とを両立することはできない。
【００１３】
そこで本発明は、冷却ゲル化流延方式でつくられるフィルムの加工適正とリワーク性とを向上する溶液製膜方法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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリマーが溶剤に溶解したドープを支持体上に連続して流延することにより形成した流延膜を、冷却して固め、前記溶剤が残存する状態で剥ぎ取ることにより湿潤フィルムとし、この湿潤フィルムを乾燥してフィルムを製造する溶液製膜方法において、記支持体の流延面の幅方向に長手方向が一致するように配され、湿潤フィルムの搬送路に関し支持体とは反対側に備えられたローラの周面に、湿潤フィルムを巻き掛けて、湿潤フィルムを搬送させることにより流延膜を剥ぎ取り、湿潤フィルムの支持体から剥がれた一方のフィルム面上の空間を第１空間とし、他方のフィルム面上の空間を第２空間とするときに、前記ローラに向かう湿潤フィルムの搬送路が第２空間側に凸となるように、ローラより上流の第２空間の圧力を第１空間の圧力よりも小さくすることを特徴として構成されている。
【００１５】
この溶液製膜方法では、気体を吸引する吸引装置により、前記ローラより上流の第２空間の気体を吸引して、ローラと支持体から湿潤流延膜が剥がれる剥取位置との間の第２空間を減圧することが好ましい。
【００１６】
吸引装置は、減圧すべき第２空間を外部空間と仕切るチャンバを備え、チャンバ内の圧力を調整することにより、ローラに向かう湿潤フィルムの搬送の経路を制御するが好ましく、前記経路を制御することにより、前記剥取位置における前記支持体の表面と前記湿潤フィルムとのなす角θ１を３０°以上８０°以下の範囲にすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の溶液製膜方法によると、冷却ゲル化流延方式であるにも関わらず、加工適正とリワーク性とに優れたフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の概略図である。
【図２】経路制御部の概略図である。
【図３】経路制御部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１の溶液製膜設備１０は、ポリマー１１が溶剤１２に溶解したドープ１３から湿潤フィルム１６を形成する湿潤フィルム形成装置１７と、形成した湿潤フィルムの各側部を保持手段（図示無し）により保持して搬送しながら一定の溶剤残留率になるまで乾燥をすすめる第１テンタ１８と、湿潤フィルム１６の側部を保持手段（図示無し）により保持して幅方向での張力を適宜加えながらさらに乾燥をすすめる第２テンタ１９と、第２テンタ１９を経た湿潤フィルム１６をローラ２１で搬送しながら乾燥をさらにすすめてフィルム２３にするローラ乾燥装置２２と、乾燥したフィルム２３をロール状に巻き取る巻取装置２４とを有する。なお、溶液製膜設備１０は、第２テンタ１９とローラ乾燥装置２２との間、ローラ乾燥装置２２と巻取装置２４との間の各搬送路には、湿潤フィルム１６とフィルム２３との各側端部を切除するスリット装置（図示無し）を備えるが図示は略す。
【００２０】
湿潤フィルム形成装置１７は、支持体としてのドラム２９を備える。ドラム２９は、駆動手段（図示せず）を有し、この駆動手段により周方向に回転する。この回転により、周面２９ａは、ドープ１１が流延される無端の流延面となる。
【００２１】
ドラム２９の上方にはドープ１３を流出する流延ダイ３１が備えられる。回転しているドラム２９に流延ダイ３１からドープ１３を連続的に流出することにより、ドープ１３はドラム２９上で流延されて流延膜３２が形成される。なお、ダイ３１からドラム２９に至るドープ１３に関して、ドラム２９の回転方向における上流には、減圧チャンバが設けられるが図示は略す。この減圧チャンバは、流出したドープ１３の上流側エリアの雰囲気を吸引して前記エリアを減圧する。
【００２２】
流延膜３２を、第１テンタ１６へのローラ４８による搬送が可能な程度にまで固めてから、溶剤を含む状態でドラム２９から剥がす。ドラム２９は、周面２９ａを制御する温度コントローラ３４を有する。コントローラ３４により周面２９ａの温度を制御することにより、流延膜３２を所期の温度となるように冷却し、この冷却により固める。
【００２３】
剥ぎ取りの際には、湿潤フィルム１７を剥ぎ取り用のローラ（以下、剥取ローラと称する）３３で支持し、流延膜３２がドラム２９から剥がれる剥取位置ＰＰ（図２参照）を一定に保持する。
【００２４】
剥取ローラ３３の上流には、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の経路を制御する経路制御部３６が設けてある。
【００２５】
流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る方法については、別の図面を用いて後述する。
【００２６】
フィルム形成装置１７から第１テンタ１８への渡りには、複数のローラ４８が備えられる。剥ぎ取りによって形成された湿潤フィルム１６は、これらのローラ４８で搬送されて
第１テンタ１８に案内される。第１テンタ１８では、湿潤フィルム１６の側端部を保持手段（図示無し）で保持し、この保持手段で搬送しながら湿潤フィルム１６を乾燥する。保持手段は、複数のピン（図示無し）である。ピンを湿潤フィルム１６の側端部に貫通させることにより、湿潤フィルム１６が保持される。各側端部のピンは、湿潤フィルム１６の幅方向に対して適宜張力を加えながら、搬送方向に移動する。
【００２７】
第１テンタ１８の下流の第２テンタ１９にも、湿潤フィルム１６の各側端部を保持する保持手段が複数備えられる。この保持手段は、湿潤フィルム１６の側端部を把持するクリップである。複数のクリップは、所定のタイミングで、湿潤フィルム１６の幅方向に対して所定の張力を付与する。
【００２８】
第１，第２テンタ１８，１９は、いずれも搬送路を囲むチャンバとして形成されている。第１，第２テンタ１８，１９の各内部には、ダクト（図示無し）がそれぞれ備えられ、これらのダクト（図示無し）には、湿潤フィルム１６の搬送路に対向して給気ノズル（図示無し）と吸引ノズル（図示無し）とがそれぞれ複数形成されてある。給気ノズルからの乾燥気体の送出と吸引ノズルからの気体の吸引により、第１，第２テンタ１８，１９の内部は一定の湿度及び溶剤ガス濃度に保持される。第１，第２テンタ１８，１９の各内部を通過させることにより、湿潤フィルム１６の乾燥をすすめる。第１テンタ１８では、第２テンタ１９のクリップによる把持が可能な程度にまで、湿潤フィルム１６を乾燥する。これに対し、第２テンタ１９では、幅方向における張力付与のタイミングを考慮して、達すべき乾燥の度合いを決定する。
【００２９】
第２テンタ１９を経た湿潤フィルム１６はスリット装置（図示無し）で、保持手段による保持跡がある各側端部を、切断刃で連続的に切断して除去される。一方の側端部と他方の側端部との間の中央部はローラ乾燥装置２２へ送る。
【００３０】
湿潤フィルム１６は、ローラ乾燥装置２２へ送られると、搬送方向に並んで配された複数のローラ２１の周面で支持される。これらのローラ２１の中には、周方向に回転する駆動ローラがあり、この駆動ローラの回転により搬送される。
【００３１】
ローラ乾燥装置２２は、乾燥した気体を流出するダクト（図示無し）を備え、乾燥気体が送り込まれる空間を外部と仕切るチャンバとして形成されている。ローラ乾燥装置２２には排気口が形成され、ダクトからの乾燥気体の送出と排気口からの排気により、ローラ乾燥装置２２の内部は一定の湿度及び溶剤ガス濃度に保持される。このローラ乾燥装置２２の内部を通過させることにより、湿潤フィルム１６は乾燥してフィルム２３になる。
【００３２】
ローラ乾燥装置２２で乾燥したフィルム２３はスリット装置（図示無し）で、各側端部を切断刃で連続的に切断して除去される。一方の側端部と他方の側端部との間の中央部は巻取装置２４へ送り、ロール状に巻き取る。
【００３３】
剥ぎ取りの工程について、図２及び図３を参照しながら具体的に説明する。図２，図３においては、矢線Ｚ１は湿潤フィルム１６の搬送方向、矢線Ｚ２は湿潤フィルム１６の幅方向を示す。なお、周面２９ａの幅方向は、湿潤フィルム１６の幅方向Ｚ１に一致する。図２及び図３は、概略図であり、湿潤フィルム１６の厚みに対して剥取ローラ３３を小さく描いてある。
【００３４】
以降の説明においては、湿潤フィルム１６のドラム２９から剥がれた一方のフィルム面側の空間を第１空間、他方のフィルム面側の空間を第２空間と称する。剥取ローラ３３は、長手方向が、ドラム２９の周面の幅方向に一致するように配される。剥取ローラ３３は、湿潤フィルム１６の搬送路に関し、ドラム２９とは反対側に備えられる。つまり、ドラム２９は第１空間に備わるので剥取ローラ３３は第２空間に備えられることになる。
【００３５】
剥取ローラ３３は、駆動手段７０とこの駆動手段７０を制御するコントローラ７１とを備える。この駆動手段７０により剥取ローラ３３は所定の回転速度で周方向に回転する。コントローラ７１は、設定した剥取ローラ３３の回転の速度の信号が入力されると、剥取ローラ３３がその設定速度で回転するように駆動手段７０を制御する。
【００３６】
剥取ローラ３３は、案内されてきた湿潤フィルム１６を周面で支持し、回転することにより湿潤フィルム１６を搬送する。湿潤フィルム１６が剥取ローラ３３に巻き掛かるように、ドラム２９と剥取ローラ３３とを配置しておくとともに剥取ローラ３３の下流の搬送路を定めておく。このように、剥取ローラ３３に湿潤フィルム１６を巻き掛けて、湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３で搬送させることにより、流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る。
【００３７】
なお、剥取ローラ３３は、必ずしも駆動ローラでなくてもよく、搬送されている湿潤フィルム１６に周面が接することにより従動するいわゆる従動ローラであってもよい。この場合には、他の搬送手段を剥取ローラ３３の下流に設ける。そして、湿潤フィルム１６を剥取ローラ３３で支持し、設けた搬送手段で湿潤フィルム１６を搬送させることにより、流延膜３２をドラム２９から剥ぎ取る。
【００３８】
経路制御部３６は、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間に備えてあり、湿潤フィルム１６が所期の経路で搬送されるように制御する。経路制御部３６は、減圧すべき空間を外部空間と仕切るチャンバ５５と、チャンバ５５の内部の雰囲気を吸引するポンプ５６と、ポンプ５６の吸引力を制御するコントローラ５７とを備える。コントローラ５７は、チャンバ５５の内部における設定した圧力の信号が入力されると、その設定圧力になるようにポンプ５６の吸引力を調整する。
【００３９】
チャンバ５５は、減圧すべき第２空間を、湿潤フィルム１６の搬送方向Ｚ１における上流側の外部空間と仕切る第１部材６１と、下流側の外部空間と仕切る第２部材６２と、幅方向Ｚ２の各側部側の外部空間と仕切る第３部材６３及び第４部材６４、下方の外部空間と仕切る第５部材６５とを備える。また、チャンバ５５には、第１部材〜第４部材６１〜６４に囲まれるようにして、湿潤フィルム１６に対向する第１の開口６８が形成され、チャンバ５５の外部の気体がこの第１開口６８から吸引される。板状の第１〜第５部材６１〜６５のうち第１〜第４部材６１〜６４は起立した姿勢で配されてある。
【００４０】
第１部材６１は、ドラム２９に対向するように配され、ドラム２９の周面２９ａに沿う曲面を有する。第１部材６１は、流延膜３２の厚みを考慮して、ドラム２９との距離が１００μｍ以上２５００μｍ以下の範囲となるように配される。搬送方向Ｚ１における第１部材６１の上流端６１Ｕは、ドラム２９の下流端２９Ｄよりも上流に位置する。
【００４１】
第２部材６２は、剥取ローラ３３に対向するように配され、剥取ローラ３３の周面に沿う曲面を有する。第２部材６２は、湿潤フィルム１６の厚みを考慮して、剥取ローラ３３との距離が１００μｍ以上２５００μｍ以下の範囲となるように配される。搬送方向Ｚ１における第２部材６２の下流端６２Ｄは、剥取ローラ３３の上流端３３Ｕよりも下流に位置する。第２部材６２には、ポンプ５６に接続し、チャンバ５５の内部の気体が流出する第２の開口６９が形成されている。
【００４２】
第３部材６３と第４部材６４とは、その各内面が湿潤フィルム１６の側縁１６ｅよりも外側になるように配される。これにより、経路が安定するまでの間の湿潤フィルム１６は、第３部材６３と第４部材６４とぶつからない。湿潤フィルム１６と対向する対向面は、側方から見たときに、本実施形態では図２に示すように、湿潤フィルム１６の所期の経路に重ならないように曲面とされてあるが、必ずしも曲面でなくてもよい。
【００４３】
チャンバ５５の内部は、気体が吸引されることにより減圧状態となる。チャンバ５５の内部が減圧されると、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間も減圧されて、第１空間よりも低い圧力とすることができる。これにより、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６はチャンバ５５側に引き寄せられるように、直線経路（図２中の破線で示す符号Ａ）から曲線経路に経路を変え、図２のように側方から見たときに、搬送路は第２空間側に凸の形状とされる。このように、経路制御部３６は、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間の気体を吸引する吸引部であり、この吸引によりドラム２９と剥取ローラ３３との間の第２空間を減圧して、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にする。
【００４４】
湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にすることにより、剥ぎ取りのために湿潤フィルム１６に付与する力のうち湿潤フィルム１６の長手方向にかかる力を従来よりも大幅に小さくして、付与する力のうち、より多くを剥ぎ取りのために用いることができるようになる。このため、湿潤フィルム１６のポリマーの、フィルム面に沿う方向における配向（以下、面配向と称する）を抑制することができ、結果として加工適正とリワーク性とがともに向上する。
【００４５】
従来の方法では、剥ぎ取りの力が過度に大きすぎると湿潤フィルム１６が剥ぎ取り時に切断することがある。製造速度を速くする場合ほど、剥ぎ取り時の溶剤残留率が高いので、流延膜３２とドラム２９との密着力がより大きい。したがって、製膜速度を速くする場合ほど剥ぎ取りの力がより大きくなるので切断もしやすい。これに対し、本発明の上記の方法によると、一定の製造速度のもとで剥ぎ取りのために付与する力をより少なくすることができるので、結果として、製造速度をより大きくすることができるという効果もある。しかも、上記の方法によると、剥ぎ取り直後という非常に溶剤残留率が高い湿潤フィルム１６に、気体の吹付も実施しないので、湿潤フィルム１６のフィルム面の平滑性が維持されるとともに、異物による汚染も回避することができる。
【００４６】
以上のように剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送の経路を制御することにより、剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１を大きくすることができ、このため、剥ぎ取りのために要する力を低く抑えやすくなる。
【００４７】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１は、３０°以上８０°以下の範囲にすることがより好ましい。
【００４８】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１を大きくすると、剥取ローラ３３に対する巻き掛け中心角θ２は、直線経路Ａの場合の巻き掛け中心角よりも大きくなる。巻き掛け中心角θ２が大きく保持されやすいと、ドラム２９と剥取ローラ３３との間の搬送路の形状も、凸形状のまま、より保持しやすくなる。
【００４９】
なお、巻き掛け中心角θ２は、湿潤フィルム１６が剥取ローラ３３に巻き掛かった巻き掛け領域７２と剥取ローラ３３の断面円形の中心とからなる扇形における中心角である。
【００５０】
剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１と、巻き掛け中心角θ２とを、より大きくする観点からは、本実施形態のように、剥取ローラ３３を従動ローラではなく駆動ローラとすることがより好ましい。第２空間側に凸とした搬送の経路の形状を保持する、もしくはより大きな凸とする場合には、駆動ローラの回転速度を低下させるとよい。このように、剥取位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１と、巻き掛け中心角θ２とは、剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルム１６の搬送の経路をチャンバ５５による吸引のみでより大きくする方法の他に、剥取ローラ３３を駆動ローラにすることによってもより大きくすることができる。
【００５１】
本実施形態では、第２空間を第１空間よりも低い圧力となるように、第２空間を減圧したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２空間の減圧に代えて、あるいは加えて、第１空間を加圧してもよい。ただし、この加圧は、動圧での加圧ではなく、静圧での加圧である。
【００５２】
静圧としての加圧は、ドラム２９の下流側の一部と剥取ローラ３３の上流側の一部とを含むように、第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａをチャンバ（図示せず）で囲み、このチャンバ内に気体を一定時間送り込む送り込み操作と、送り込み操作を一定時間停止する停止操作とを繰り返すことで行うことができる。この方法によると、気体の吹付という動圧の発生を大幅に抑止することができるとともに、湿潤フィルム１６に対して第１空間側から圧力を付与することができる。また、ドラム２９と剥取路ローラ３３との間を数ｍｍ程度という極小さな隙間にする場合でも、この方法によると確実に第１空間と第２空間とに圧力差をつけることができる。さらに、幅方向Ｚ２に延びたスリット状の開口から気体を吸引するよりも、フィルム面の平滑性をより確実に保持することができる。
【００５３】
ドラム２９と剥取ローラ３３までの第１空間と第２空間とに圧力差を設けるための方法として、さらに別の方法もある。例えば、チャンバ５５や、第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａを囲む上記チャンバ（図示せず）を用いずに、チャンバ１７（図１参照）の中に、内部空間を仕切る仕切り部材を設けて、該圧力差をつける方法がある。仕切り部材によって形成された各空間の圧力をそれぞれ制御することにより、湿潤フィルム１６の搬送路よりも上方の第１空間と、下方の第２空間とに、圧力差をつけることができる。ドラム２９と剥取ローラ３３との距離が５０００μｍ以上の場合には、チャンバ５５を用いて該圧力差をつけることがより好ましく、５０００μｍ未満の場合には、チャンバ５５や第１空間と湿潤フィルム１６の直線経路Ａを囲む上記チャンバ（図示せず）を用いずにチャンバ１７を仕切り部材で仕切って該圧力差をつける方法でもよい。
【００５４】
第１空間と第２空間との圧力の差は、剥取位置ＰＰから剥取ローラ３３における巻き掛け領域を通過するまでの湿潤フィルム１６の溶剤残留率に基づいて決定することが好ましい。溶剤残留率が大きいほど圧力差を大きくして搬送路をより大きく凸にすることが好ましい。溶剤残留率が大きいほど、ドラム２９と流延膜３２との密着力が強いとともに、湿潤フィルム１６が破断しやすいからである。
【００５５】
剥取位置ＰＰは、幅方向Ｚ２における中央に向かうほど、ドラム２９の回転方向における下流側に形成される。このため、剥ぎ取りに際して湿潤フィルム１６の長手方向に付与される力は、幅方向Ｚ２における中央に向かうほど大きくなり、面配向が大きくなる。そこで、剥取位置ＰＰでは、中央に向かうに従い、第２空間の圧力が低くなるようにすることがより好ましい。これにより、面配向が幅方向Ｚ２において一定であるフィルム２３を製造することができる。剥取位置ＰＰにおいて中央に向かうに従い第２空間の圧力が低くなるようにするためには、例えば、チャンバ５５の内部に、独立したチャンバ（図示無し）をさらに設け、このチャンバとチャンバ５５との各内部圧力を独立して制御するという方法がある。
【００５６】
本発明は、ポリマー１１（図１参照）がセルロースアシレートである場合に特に効果がある。
【００５７】
以下に、本発明としての実施例と、本発明に対する比較例とを記載する。
【実施例１】
【００５８】
冷却ゲル化流延方式でフィルム２３を製造した。湿潤フィルム形成装置１７の内部に、第１空間と第２空間とに圧力差をつけるように仕切り部材（図示無し）を設けて、第１空間を加圧して大気圧よりも１０Ｐａ高い圧力にし、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。なお、第２空間の圧力は大気圧に等しい。これに伴い剥離位置ＰＰが一定になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との速度比を変化させてフィルム２３を製造した。なお、表１における「第１空間の圧力（Ｐａ）」と「第２空間の圧力（Ｐａ）」との各欄の数値は、大気圧を基準とした値である。すなわち、圧力が大気圧と等しい場合には０（ゼロ）と記載し、大気圧よりも高い場合には正の値、低い場合には負の値として記載してある。
【００５９】
得られたフィルム２３に関し、加工適性とリワーク性とを、以下の方法及び基準で評価した。結果については、表１に示す。
【００６０】
（ア）加工適性
得られたフィルム２３を偏光膜の両面に接着剤を介して重ねて接着し、偏光板を作製した。偏光板を刃物で１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形に打ち抜き、評価用サンプルとした。この評価用サンプルの長辺のエッジすなわち切断面から、フィルム２３の内部へとクラックが発生しているか否か、及び、確認されたクラックの程度を以下の基準に基づいて加工適性を評価した。クラックは、フィルム２３の切断面から内部に向かう割れである場合もあるし、偏光膜とフィルム２３との間での剥がれである場合もある。以下の基準で、Ａ〜Ｃは加工適性が合格であるレベル、Ｄは加工適性が不合格であるレベルである。
【００６１】
Ａ：クラックが認められない、または、クラックが発生してはいるが発生したクラックの範囲が長辺の長さの２５％未満におさまっている
Ｂ：クラックが発生している範囲が長辺の長さの２５％以上５０％未満の範囲におさまっている
Ｃ：クラックが発生している範囲が長辺の長さの５０％以上７５％未満の範囲に収まっている
Ｄ：クラックが発生している範囲が、長辺の長さの７５％以上である
【００６２】
（イ）リワーク性
得られたフィルム２３を偏光膜の両面に接着剤を介して重ねて接着し、偏光板を作製した。偏光板をガラス基板に貼り合わせた後、ガラス基板から剥がした。ガラス基板上における、フィルム２３の剥げ残りの程度について目視で確認し、以下の基準に基づいてリワーク性を評価した。以下の基準で、Ａ〜Ｃはリワーク性が合格であるレベル、Ｄはリワーク性が不合格であるレベルである。
【００６３】
Ａ：剥げ残りが全く確認されない
Ｂ：極わずかに剥げ残りがある程度
Ｃ：わずかに剥げ残りはあるが、実用上問題無い程度
Ｄ：剥げ残りが多くある
【実施例２】
【００６４】
湿潤フィルム形成装置１７の内部に、第１空間と第２空間とに圧力差をつけるように仕切り部材（図示無し）を設けて、第２空間を減圧して大気圧よりも１０Ｐａ低い圧力にし、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。なお第１空間の圧力は大気圧に等しい。その他は実施例１と同じである。
【実施例３】
【００６５】
図１に示す溶液製膜設備、すなわち、図２の経路制御部３６を用いた態様で、第２空間を減圧して大気圧よりも３０Ｐａ低い圧力にした。すなわち、第２空間の圧力Ｐ２から大気圧に等しい第１空間の圧力Ｐ１を減じた差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａであり、このように差圧を設けることにより湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。剥取ローラ３３は駆動ローラである。これに伴い剥離位置ＰＰが一定になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との回転の速度比を調整してフィルム２３を製造した。
【実施例４】
【００６６】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−１００Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にし、θ１を８０°とした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例５】
【００６７】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が３０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例６】
【００６８】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が８０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【実施例７】
【００６９】
経路制御部３６を用いて第２空間を第１空間よりも減圧（差圧Ｐ２−Ｐ１は−３０Ｐａ）し、湿潤フィルム１６の搬送路を第２空間側に凸形状にした。第１空間の圧力は大気圧に等しい。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルム１６とのなす角θ１が９０°になるようにドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。その他は実施例３と同様に実施した。
【００７０】
［比較例］
図１の溶液製膜設備１０から経路制御部３６を取り外した状態で、冷却ゲル化流延方式によりフィルムを製造した。第１空間及び第２空間の圧力差は０（ゼロ）であり、ドラム２９から剥取ローラ３３に向かう湿潤フィルムの搬送の経路は、図２の符号Ａで示すように直線経路であった。剥離位置ＰＰにおけるドラム２９の周面２９ａと湿潤フィルムとのなす角θ２が３０°となるように、ドラム２９と剥取ローラ３３との各速度を変化させて両者の速度比を調整した。
【００７１】
実施例２〜実施例７で得られた各フィルム２３と、比較例で得られたフィルムとに関し、それぞれ加工適性とリワーク性とを、実施例１と同じ方法及び基準で評価した。
【００７２】
【表１】
【符号の説明】
【００７３】
１０ 溶液製膜設備
１６ 湿潤フィルム
１７ 湿潤フィルム形成装置
２３ フィルム
２９ ドラム
３２ 流延膜
３３ 剥取ローラ
３６ 経路制御部
５５ チャンバ
７２ 巻き掛け領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーが溶剤に溶解したドープを支持体上に連続して流延することにより形成した流延膜を、冷却して固め、前記溶剤が残存する状態で剥ぎ取ることにより湿潤フィルムとし、前記湿潤フィルムを乾燥してフィルムを製造する溶液製膜方法において、
前記支持体の流延面の幅方向に長手方向が一致するように配され、前記湿潤フィルムの搬送路に関し前記支持体とは反対側に備えられたローラの周面に、前記湿潤フィルムを巻き掛けて、前記湿潤フィルムを搬送させることにより前記流延膜を剥ぎ取り、
前記湿潤フィルムの前記支持体から剥がれた一方のフィルム面上の空間を第１空間とし、他方のフィルム面上の空間を第２空間とするときに、前記ローラに向かう前記湿潤フィルムの搬送路が前記第２空間側に凸となるように、前記ローラより上流の前記第２空間の圧力を前記第１空間の圧力よりも小さくすることを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項２】
気体を吸引する吸引装置により、前記ローラより上流の前記第２空間の気体を吸引して、前記ローラと前記支持体から前記湿潤流延膜が剥がれる剥取位置との間の前記第２空間を減圧することを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
【請求項３】
前記吸引装置は、減圧すべき前記第２空間を外部空間と仕切るチャンバを備え、前記チャンバ内の圧力を調整することにより、前記ローラに向かう前記湿潤フィルムの搬送の経路を制御することを特徴とする請求項２記載の溶液製膜方法。
【請求項４】
前記経路を制御することにより、前記剥取位置における前記支持体の表面と前記湿潤フィルムとのなす角θ１を３０°以上８０°以下の範囲にすることを特徴とする請求項３記載の溶液製膜方法。
【請求項１】
ポリマーが溶剤に溶解したドープを支持体上に連続して流延することにより形成した流延膜を、冷却して固め、前記溶剤が残存する状態で剥ぎ取ることにより湿潤フィルムとし、前記湿潤フィルムを乾燥してフィルムを製造する溶液製膜方法において、
前記支持体の流延面の幅方向に長手方向が一致するように配され、前記湿潤フィルムの搬送路に関し前記支持体とは反対側に備えられたローラの周面に、前記湿潤フィルムを巻き掛けて、前記湿潤フィルムを搬送させることにより前記流延膜を剥ぎ取り、
前記湿潤フィルムの前記支持体から剥がれた一方のフィルム面上の空間を第１空間とし、他方のフィルム面上の空間を第２空間とするときに、前記ローラに向かう前記湿潤フィルムの搬送路が前記第２空間側に凸となるように、前記ローラより上流の前記第２空間の圧力を前記第１空間の圧力よりも小さくすることを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項２】
気体を吸引する吸引装置により、前記ローラより上流の前記第２空間の気体を吸引して、前記ローラと前記支持体から前記湿潤流延膜が剥がれる剥取位置との間の前記第２空間を減圧することを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
【請求項３】
前記吸引装置は、減圧すべき前記第２空間を外部空間と仕切るチャンバを備え、前記チャンバ内の圧力を調整することにより、前記ローラに向かう前記湿潤フィルムの搬送の経路を制御することを特徴とする請求項２記載の溶液製膜方法。
【請求項４】
前記経路を制御することにより、前記剥取位置における前記支持体の表面と前記湿潤フィルムとのなす角θ１を３０°以上８０°以下の範囲にすることを特徴とする請求項３記載の溶液製膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１９４６６０（Ｐ２０１１−１９４６６０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２５５６（Ｐ２０１０−６２５５６）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【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２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【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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