JP2009214388A

JP2009214388A - 溶液製膜方法

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Publication number: JP2009214388A
Application number: JP2008059544A
Authority: JP
Inventors: Akira Takeda; 亮武田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】フィルムを剥ぎ取った後に、フィルムの両側部の耳きりする部分を減らす、あるいはフィルムの両側部を耳きりする必要をなくす。
【解決手段】走行する無端の流延バンド２２の上にポリマ溶液を流延して流延膜３１を形成する。流延膜３１に加熱された空気を吹き付けて溶剤の一部を蒸発させる。流延バンド２２から流延膜３１を剥ぎ取り湿潤フィルムを得る。流延膜３１の側縁が流延バンド２２の側縁から流延バンド２２の幅方向に３ｍｍ以上１００ｍｍ未満の範囲にあるようにポリマ溶液を流延する。流延バンド２２の非流延部７１の熱エネルギーが蓄積されることを防ぐ。流延膜の両側縁部が発泡することを防ぐ。
【選択図】図３

Description

本発明は、溶液製膜方法に関するものである。

セルロースアシレートフィルムなどの光学用ポリマフィルムを製膜する方法として、溶液製膜方法が知られている。溶液製膜方法では、連続的に走行するバンドなどの支持体上へ、ポリマを溶媒に溶解したポリマ溶液をダイから流出して流延膜を形成する。そして、流延膜に熱い乾燥空気を送ることにより乾燥させ、流延膜が自己支持性をもった後に剥離して乾燥させて帯状のフィルムを得る。

溶液製膜方法において、無端のバンドを支持体として用いて、流延と乾燥と剥離とを繰り返し連続して、フィルムの製造を実施していると、バンドが蛇行することがあった。バンドの蛇行は、流延バンドの走行が速いほど起こりやすく、バンドが蛇行する幅はバンドの走行が速いほど大きくなりやすい。特に流延バンドの走行速度が４０ｍ／分以上となる場合には、必ず蛇行が起き、蛇行幅が２０ｃｍ以上となっていた。

そこで、蛇行幅を考慮して、バンドの両側縁部にポリマ溶液を流延しないように、バンドを低速に走行させてポリマ溶液をバンドの中央部のみに流延していた。このため、バンドの両側縁部は、流延膜が形成されない非流延部となり、外気に露出したこの非流延部が熱い乾燥空気に晒されて、乾燥空気で繰り返し熱せられてしまっていた。そして、流延、乾燥、剥取を継続しているうちにバンドの非流延部の温度はますます上昇し、流延膜の側縁部においては、溶媒が急激に蒸発して発泡してしまうといった問題が生じていた。

上述の問題に対して、特許文献１には、熱い乾燥空気が支持体に直接に当たらないようにするための遮風部材を流延膜の両側縁部近傍に設けるフィルムの製造方法が提案されている。また、特許文献２には、流延膜の両側縁部の近傍に設けられた遮風部材を可動式にして、流延膜の幅を広くしても、バンドの非流延部に熱い乾燥空気が直接当たらないように、乾燥空気が送られる範囲を調整するフィルムの製造方法が提出されている。

ところで、特許文献３には、流延膜をバンドから剥ぎ取った後に、湿潤フィルムを乾燥延伸する工程において、フィルムの側縁部にカールが発生することが記載されている。バンドに接する面と乾燥空気が直接当たる面との温度の偏りもさることながら、前述の非流延部の温度が上昇することにより、流延膜に中央部と両側縁部とで温度に偏りが生じるため、フィルムにカールが発生し易くなる。カールが発生すると、クリップ等によりフィルムの両側縁を把持して搬送することが難しくなる。そこで、このカールを取り除くことによりフィルムの搬送性を高めるために、流延膜をバンドから剥ぎ取った直後に、湿潤フィルムの両側縁部の一定量を切り取ること（以下、「耳きり」と称する）が提案されている。
特開昭６１−１１０５２０号公報特開２００６−１８８０４８号公報特開平１１−０９０９４２号公報

しかしながら、特許文献１，２のように流延膜を覆う遮風部材を設けても、バンドを連続的に走行させて流延と乾燥と剥離とを繰り返し実施すると、遮風の効果が不十分な場合もあり、流延膜の両側縁部が熱せられてバンドの非流延部に熱エネルギーが蓄積されて、非流延部のみ温度が高まる場合があった。そして、結果的に、流延膜の両側縁部の温度が高くなり、流延膜の両側縁部の溶媒が発泡してしまうことがあった。湿潤フィルムが発泡すると、両側縁部がもろくなるため、剥ぎ取り後の湿潤フィルムの両側縁部を、例えばクリップで把持して搬送する際に、湿潤フィルムの両側縁部がちぎれる（以下、「噛みちぎり」と称する。）という問題が生じる可能性がある。そして、この問題を解消するためには、特許文献３と同様に、剥ぎ取り直後の湿潤フィルムの両側縁部に対して耳切りを行う必要があった。

また、特許文献３では、湿潤フィルムの両側縁部が折れたりすることなく、テンタに送るために、剥ぎ取り後に湿潤フィルムの両側縁部に対して耳切りを行うことが提案されている。この場合には、新しいフィルムの原料として再生するために、耳切りにより生じた切り屑を回収している。しかしながら、特許文献３に記載されるフィルム製造装置では、流延膜をバンドから連続的に剥ぎ取った後に、湿潤フィルムの側縁が切り取られる。この切り取りにより発生する切り屑は高い湿潤性を有するため、回収器の搬送路に目詰まりする可能性が高かった。この場合には、目詰まりを解消すべくフィルムを製造する装置の稼働を中止する必要があり、フィルムの製造効率という点で問題が生じていた。

そこで、本発明は、バンドから剥ぎ取ったフィルムの搬送性を高めるために、流延膜の両側縁部の溶媒の発泡や、流延膜を剥ぎ取る際の剥げ残り、フィルムを把持して搬送する際の噛みちぎりなどの不具合を防止して、剥ぎ取った後に、フィルムの両側部の耳きりする部分を減らすことができる、あるいはフィルムの両側部を耳きりする必要のない溶液製膜装置及び方法を提供することを目的としている。

更には、本発明は、支持体上において流延膜の幅方向に温度均一に流延膜を熱することができ、高速に支持体を走行しても、安定して支持体上にポリマ溶液を流延することができる溶液製膜装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の溶液製膜方法は、走行する無端支持体の上にポリマ溶液を流延して流延膜を形成し、前記流延膜に加熱された空気を吹き付けて溶剤の一部を蒸発させ、前記支持体から前記流延膜を剥ぎ取ってフィルムとする溶液製膜方法において、前記流延膜の側縁が前記支持体の側縁から前記支持体の幅方向に３ｍｍ以上１００ｍｍ未満の範囲にあるように前記ポリマ溶液を流延することを特徴とする。

また、溶剤を含む状態の前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとし、前記湿潤フィルムの両側を保持する保持手段と送風手段とを備えるテンタにより、前記湿潤フィルムを幅方向に延伸しながら前記湿潤フィルムを乾燥させて前記フィルムとする延伸乾燥工程と、前記フィルムの両側部を５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でそれぞれ切断除去する切断工程と、を有し、前記湿潤フィルムは、両側部が非切断で前記テンタに案内されることが好ましい。

前記支持体の走行速度を４０ｍ／分以上８０ｍ／分以下とすることが好ましい。

本発明の溶液製膜方法によれば、上述の流延膜の上部を覆う遮風部材が不要となる。また、流延膜の両縁部を乾かし過ぎることが抑制されるため、乾燥中に生じるウエブのカールが低減される。このため、フィルムを搬送しやすくなり、耳切り幅を狭くすることができる。あるいは、流延膜の両端部に対しての耳切りが不要となる。

［原料］
フィルムの原料となるポリマは、溶媒に溶かすことができ、溶液製膜に供することができる公知のものであればよい。中でも、セルロースアシレートが好ましく、トリアセチルセルロース（以降、「ＴＡＣ」と称する）が特に好ましい。

セルロースアシレートが炭素数２以上のアシル基を有するものであるときには、このアシル基は脂肪族基でも、アリール基でもよい。それらは、例えば、セルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、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を挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル基、ブタノイル基である。

ポリマを溶解する溶媒としては、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。

ポリマとしてＴＡＣを用いる場合には、上記溶媒の中でも、炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンが特に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のアルコールを一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質量％〜２５質量％が好ましく、５質量％〜２０質量％がより好ましい。アルコールとしては、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。

環境に対する影響を最小限に抑えることを目的にした場合には、ジクロロメタンを用いずにポリマ溶液を製造してもよい。この場合には、溶媒としては、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のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いる。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−及び−ＣＯＯ−）のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。溶媒はアルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。

なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤，光学異方性コントロール剤，染料，マット剤，剥離剤などの添加剤、同じく特開２００５−１０４１４８号公報の［０１９６］段落から［０５３６］段落に詳細に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。

ＴＡＣフィルムを得る溶液製膜法での、素材、原料、添加剤の溶解方法、濾過方法、脱泡、添加方法については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］段落に詳しく記載されており、これらの記載は本発明にも適用できる。

［溶液製膜方法］
図１は、溶液製膜設備を示す概略図である。溶液製膜設備１０は、ドープを連続的に流延して湿潤フィルム３３とするための流延室１１と、湿潤フィルム３３に対して幅方向に張力を付与しながらこの湿潤フィルム３３を乾燥してフィルム３４とするテンタ１３と、フィルム３４の両側部を切り取る耳切装置１４と、両側部が除去されたフィルム３４を更に乾燥する乾燥室１５と、乾燥したフィルム３４を冷却する冷却室１６、温度が下げられたフィルム３４が巻き取られる巻取室１７とを備える。

流延室１１は、流延ダイ２１と無端支持体としての流延バンド２２とが収められ、温調装置２３を備える。温調装置２３は、流延室１１の内部温度を制御する。流延室の内部温度は、−１０℃〜５７℃の範囲内で一定に保持することが好ましい。流延ダイ２１は、流延バンド２２の上にポリマ溶液を連続して流出する。流延バンド２２は、回転ローラ２７，２８に掛け渡されている。流延バンドを支持する一方を回転ローラ２７とし、回転ローラ２７，２８のうちいずれか一方は、回転装置により回転する。例えば、回転ローラ２７が駆動、回転ローラ２８が非駆動ローラである場合には、回転ローラ２７の回転により流延バンド２２はＡ方向に走行し、この流延バンド２２と回転ローラ２８との接触により回転ローラ２８は回転する。ただし、回転ローラ２７，２８の両方が駆動ローラであってもよい。そして、走行する流延バンド２２の上に、ポリマ溶液１８が連続して流出されることにより、流延膜３１は流延バンド２２の上に連続的に形成される。なお、回転ローラ２８が支持する間の流延バンド２２の上にポリマ溶液１８は流出され、また、回転ローラ２８が支持する間の流延バンド２２から流延膜３１は剥ぎ取られる。

流延バンド２２の流延膜３１が形成される面側には、流延膜３１の走行路に乾燥空気を流し出す送風ダクト３６と、この送風ダクト３６の下流側で流延膜３１の走行路周辺の空気を吸い込む吸気ダクト３５とが配されている。なお、送風ダクト３６と吸気ダクト３５とが、流延バンド２２の走行方向において交互に複数対、配置されてもよい。送風ダクト３６と吸気ダクト３５とは、吸気ダクト３５から吸い込んだ空気を、流延膜３１の走行路に送り出すべき乾燥空気となるように清浄化するとともに温度を制御する熱気循環装置２６に接続する。

回転ローラ２７，２８には、伝熱媒体が流れる伝熱媒体流路が内部に形成されており、この伝熱媒体流路と、伝熱媒体循環装置３０との間で伝熱媒体が循環する。伝熱媒体循環装置３０は、伝熱媒体を所定の温度となるように制御して伝熱媒体流路に送り込む。これにより、回転ローラ２７，２８の周面温度が所定の温度に制御されて流延バンド２２の温度を調整する。流延バンド２２の表面温度が−２０℃〜４０℃に設定されることが好ましい。

回転ローラ２７には、走行している流延バンド２２の幅方向における位置を制御するためのバンド位置制御装置２９が備えられる。

次に、送風ダクト３６から熱せられた乾燥空気が、流延バンド２２上にある流延膜３１に送られる。これにより、流延膜３１の溶媒の蒸発が効率的に促進される。そして、乾燥空気は吸気ダクト３５から吸い込まれて、熱気循環装置２６に送られる。流延膜３１が自己支持性を有するものとなった後に、湿潤フィルム３３として剥取ローラ３２で支持されながら流延バンド２２から剥ぎ取られる。その後に、湿潤フィルム３３は渡り部１２に搬送される。

渡り部１２には多数のローラ４１と送風機４２とが設けられている。多数のローラ４１により湿潤フィルム３３は支持されながら搬送される。湿潤フィルム３３が搬送される間に、送風機４２から熱せられた乾燥空気は送られる。これにより、湿潤フィルム３３の乾燥が進められる。次に、湿潤フィルム３３はテンタ１３に搬送される。テンタ１３では、湿潤フィルム３３の両側縁部がクリップ等の保持手段で保持されて湿潤フィルム３３が搬送されながら、図示しない送風手段により加熱された乾燥空気が湿潤フィルム３３に送られて、更に所定の残留溶媒量まで乾燥が進められて、フィルム３４が得られる。

次に、フィルム３４は耳切装置１４に送り出される。フィルム３４の両側縁部は耳切装置１４によりその両側縁が切断される。切断された側縁部は、図示しないカッターブロワによりクラッシャ５１に送られる。クラッシャ５１により、フィルム３４の側縁部は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。なお、このフィルム両側縁部の切断工程については省略することもできるが、テンタ１３で湿潤フィルム３３を乾燥する乾燥延伸工程から前記フィルムを巻き取る工程までの間に行うことが好ましい。

両側縁部を切断除去されたフィルム３４は、乾燥室１５に送られ、さらに乾燥される。乾燥室１５では、多数のローラ５２間でフィルム３４が掛け渡された状態で乾燥空気がフィルム３４に送られ、乾燥が進行する。この後、フィルム３４は、冷却室１６に送られて、冷却室１６では略室温まで冷却される。

最後に、フィルム３４を巻取室１７内の巻取ローラ５３で巻き取る。この際には、プレスローラ５４で所望のテンションを付与しつつ巻き取ることが好ましい。なお、テンションは巻取開始時から終了時まで徐々に変化させることがより好ましい。

巻き取られるフィルム３４は、長手方向に少なくとも１００ｍ以上とすることが好ましい。また、幅方向が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い。ただし、２５００ｍｍより大きい場合にも本発明を適用することができる。

なお、流延ダイ、減圧室、支持体等の構造、共流延、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取方法から、溶媒回収方法、フィルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号公報の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記述されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。

［流延工程］
以下、本発明に係る流延工程について詳しく説明する。図２は流延バンド２２の斜視図である。

バンド位置制御装置２９は、蛇行検出部６３とシフト機構６４とを備える。蛇行検出部６３は、流延バンド２２の側縁の位置を測るように配置されている。移動操作装置６４は、回転ローラ２７を流延バンド２２の幅方向に移動させる。

蛇行検出部６３は、流延バンド２２の側縁が所定の位置から所定の距離離れた場合には、流延バンド２２が蛇行したものと検知する。流延バンド２２がＡ方向をみて右側へ蛇行したと検知する場合には、蛇行検出部６３はＡ方向をみて左方向へ回転ローラ２７を変位するように蛇行を検知したことを示す信号をシフト機構６４に送る。シフト機構６４は、その信号に基づいて、回転ローラ２７の長手方向の中心と、回転ローラの幅方向の中心との交点を中心として、上面からみて半時計周り方向へ若干の角度分傾けて、Ａ方向をみて左方向へ回転ローラ２７を変位させる。

一方、流延バンド２２がＡ方向からみて左側へ蛇行したと検知する場合には、蛇行検出
部６３は回転ローラ２７をＡ方向からみて右方向へ変位するように蛇行を検知したことを示す信号をシフト機構６４に送る。シフト機構６４は、その信号に基づいて、回転ローラ２７の長手方向の中心と、回転ローラの幅方向の中心との交点を中心として、上面からみて時計周り方向へ若干の角度分傾斜させて、回転ローラ２７をＡ方向からみて右方向へ変位させる。このようにして、バンド位置制御装置２９は流延バンド２２の蛇行を調整して、流延バンド２２が蛇行することを抑制することができる。なお、特開平８−３３７３１２号公報及び特開平１１−１３８５６９号公報に記載されているバンドの位置を制御する装置を適用することもできる。

上記方法によると、流延バンド２２の移動速度は、４０ｍ／分〜８０ｍ／分と高速であっても、蛇行を発生せずに、あるいは、蛇行したとしても流延バンド２２を走行させるべき目標の位置に敏速にシフトさせることができる。これにより、流延バンド２２から離れることなくポリマ溶液１８が流延バンド２２上に流延されて、安定して支持体上にポリマ溶液を流延することできる。勿論、流延バンド２２の移動速度が１０ｍ／分〜４０ｍ／分である場合にも、上記方法は適用することができる。

送風ダクト３６のスリットは、流延膜３１の幅方向にのびて形成され、スリットの長さは、流延膜３１の幅より長い。送風ダクト３６は流延ダイ２１の近傍に配置される。次に、送風ダクト３６からＡ方向の下流側には、吸気ダクト３５が設けられている。吸気ダクト３５は、送風ダクト３６からの送られる熱い乾燥空気により蒸発した溶媒を含む周辺の空気を吸い込む。送風ダクト３６からＡ方向の下流側へ向け、流延膜３１を乾燥させるための熱せられた乾燥空気が送られる。

流延膜３１に送られる乾燥空気の温度が、ポリマ溶液の溶媒の沸点以上で高い場合には、本発明は特に効果を有する。連続的に流延と乾燥と剥取とを実施しても、本発明の構成により、流延バンド２２における、後述のように加熱された乾燥空気が直接当たる流延膜３１の両縁部付近の部分の割合が従来技術の場合と比べて小さくなるため、流延膜３１の両縁部付近の流延バンド２２の部分に熱エネルギーが蓄積されにくい。これにより、流延膜３１の両縁部の溶剤が急激に蒸発しないため、問題なくフィルムを製造することができる。また、従来技術の場合には、乾燥空気の温度を高いと、流延バンドに熱エネルギーが蓄積されやすいため、流延バンド２２の温度を下げるために、流延バンド２２の走行速度を低くする必要がある。一方、本発明の場合には、流延膜３１の両縁部付近の流延バンド２２の部分に熱エネルギーが蓄積されにくいため、流延バンドの走行速度を低くしたりして、流延バンドの温度を下げる必要がない。このため、流延バンドの走行速度を高くすることができる。

また、流延膜３１に送られる乾燥空気の温度がポリマ溶液の溶媒の沸点以上であれば、流延膜３１を効率良く乾燥することができる。流延膜３１に含まれる溶媒を蒸発させる必要があるからである。例えば、ポリマ溶液の主溶媒がジクロロメタンである場合には、約４０℃となる。ここで、溶質を溶かす溶媒が複数ある場合には、溶液に含まれる割合が最も多い溶媒を主溶媒とする。

流延膜３１は、流延バンド２２から剥ぎ取られて、湿潤フィルム３３が得られる。流延膜３１の側縁部が発泡しないため、湿潤フィルム３３の両側側縁部が切断されることなく、テンタ装置へ送られる。

次に、流延膜３１の幅と流延バンド２２の幅について説明する。図３は、流延バンド２２に流延された流延膜３１を上方から示す平面図である。流延ダイ２１には、ポリマ溶液を流出する口となる図示しないスリットが設けられており、このスリットの幅を調整することによりポリマ溶液を流出する幅を調整する。流延バンド２２上には、流延膜３１と流延膜３１が形成されていない非流延部７１とがある。ここで、流延バンド２２の幅をＷ１とし、流延膜３１の幅をＷ２とし、耳切装置１４（図１参照）によりフィルム３４の両側縁部が切断される幅に相当する流延膜３１における幅（以下、「耳切り幅」と称する）をＷ３とし、流延バンド２２の側縁から流延膜３１の側縁までの距離である非流延部７１の幅Ｗ４とする。

本実施形態においては、前述の通り、バンド位置制御装置２９（図２参照）により、流延バンド２２を制御している。しかし、このように制御しても、流延バンド２２の側端は、Ａ方向を見て、右側あるいは左側の方へ最大で３ｍｍ変位する可能性がある。このため、非流延部７１の幅Ｗ４が３ｍｍ以上１００ｍｍ未満になるように、流延バンド２２の幅Ｗ１に対して流延膜３１の幅Ｗ２が調整されて、流延バンド２２上にポリマ溶液を流延する。非流延部７１の幅Ｗ４が３ｍｍ以上１００ｍｍ未満となる場合には、非流延部７１の幅Ｗ４が調整されることのない従来技術の場合に比べて、流延膜３１の幅Ｗ２が大きくなるため、流延バンド２２上における流延膜３１が形成されていない非流延部７１の幅Ｗ４の割合が、流延バンド２２の幅Ｗ１に対して小さくなる。

このようにして、流延バンド２２の全幅に対して非流延部７１が占める割合が従来技術の場合よりも小さいため、高温の非流延部７１の熱伝導により流延膜３１の側縁部が熱せられにくい。従って、流延膜３１の側縁部の温度が上昇しにくい。そのため、流延膜３１の両側縁部における溶媒が急激に蒸発しにくい。

更には、流延膜３１の両側縁部の温度が上昇しにくいため、流延膜３１の両側縁部とその両側縁部を除く中央部とでは温度差が生じにくい。流延膜３１の幅方向においては流延膜３１から蒸発する溶媒の量が一定となるため、幅方向において流延膜３１の成分が一定となる。そのため、剥ぎ取った後の湿潤フィルムのカールが低減される。従って、湿潤フィルムの剥ぎ取り直後の耳切りが不要になるか、あるいは、耳切りを行うとしても、耳切り幅を減らすことができる。かつ、テンタから送られるフィルムに対する耳きり幅Ｗ３を減らすことができる。

耳切り幅Ｗ３を１００ｍｍ以下にすることができる。耳切り幅Ｗ３を５０ｍｍ以下にすることが好ましく、更には、耳切り幅Ｗ３を２０ｍｍ以下にすることが好ましい。耳切り幅Ｗ３を小さくできるため、切り屑の幅が小さくなり、切り屑が回収器の搬送路に目詰まりすることを防ぐことができる。

また、非流延部７１の幅Ｗ４が１００ｍｍ以上の場合には、非流延部７１の温度上昇による熱伝導により流延膜３１の側縁部が熱せられ、流延膜３１の側縁部の温度上昇が急激になりやすい。そのため、流延膜３１の側縁部の溶媒が急激に蒸発して、流延膜３１の両側縁部が発泡しやすくなる。

非流延部７１の幅Ｗ４が３ｍｍ以下の場合には、バンド位置制御装置２９（図２参照）の、流延バンド２２が蛇行する幅を直すことができる幅が最大で３ｍｍであるので、流延バンド２２から流延膜３１がはみ出す等の問題が生じる可能性がある。

流延バンド２２の長さは１０ｍ〜２００ｍ、厚みは０．３ｍｍ〜１０ｍｍであり、表面粗さは０．０５μｍ以下となるように研磨したものを用いることが好ましい。材質は、金属製で、特に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。なお、流延バンド２２の全体の厚みムラは０．５％以下のものを用いることが好ましい。

回転ローラ２７，２８が駆動する際に流延バンド２２に生じるテンションが１．５×１０^４ｋｇ／ｍとなるように調整することが好ましい。また、流延バンド２２と回転ローラ２７，２８との相対速度差は、０．０１ｍ／分以下となるように調整する。流延バンド２２の速度変動を０．５％以下とし、流延バンド２２が一回転する際に生じる幅方向の蛇行は１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。この蛇行を制御するために流延バンド２２の両端を検出する検出器（図示しない）を設け、その測定値に基づきフィードバック制御を行うことがより好ましい。さらに、流延ダイ２１直下における流延バンド２２表面の回転ローラ２７の回転に伴う上下方向の位置変動が２００μｍ以下となるように調整することが好ましい。

流延バンド２２を長時間可動する場合には、本発明を適用することにより、流延バンド２２の幅Ｗ１に対して非流延部７１の幅Ｗ４が占める割合が小さくなるため、流延バンド２２における熱が直接的に加えられる部分が少なくなる。そのため、加熱による流延バンド２２の変形及び変質が生じにくくなるので、流延バンド２２を従来技術の場合に比べて長く使用することができる。

また、２０μｍ以上８０μｍ以下の薄い厚みを有するフィルム３４（図１参照）を製造する場合には、流延膜３１の厚みも薄くなる。流延膜３１が薄くなるほど、非流延部７１の温度上昇による熱伝導により流延膜３１の側縁部の温度が上昇しやすくなる。そのため、このようなフィルムを製造する場合には、本発明は特に効果を奏する。２０μｍより小さい厚みを有するフィルムを製造する場合には、フィルムの厚みが小さいため、テンタにおけるフィルムの延伸により、フィルムが裂ける可能性があり、本発明を適用しても、搬送不良の原因となる可能性がある。８０μｍより大きい厚みを有するフィルムを製造する場合には、流延バンド２２でフィルムを乾燥する時間が長くなるので、本発明を適用しても、所望に生産速度を上げることができず、生産効率が悪化する原因となる。

以下、本発明の具体的な実施例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではい。セルローストリアセテートを用いジクロロメタンを主溶媒とするポリマ溶液を作製し、図１に示す溶液製膜設備１０を用いてフィルムを製造した。

以下の処方のポリマ溶液を調製してフィルムを製造した。
［組成］
セルローストリアセテート（アシル基置換度２．８４、粘度平均重合度３０６、含水率０．２質量％、６質量％のジクロロメタン溶液中の粘度３１５ｍＰａ・ｓ、平均粒子径１．５ｍｍであって標準偏差０．５ｍｍである粉体）１００質量部
ジクロロメタン（第１成分）４２８質量部
メタノール（第２成分）４７質量部
１−ブタノール（第３成分）１０質量部
トリフェニルフォスフェート（可塑剤Ａ）７．６質量部
ジフェニルフォスフェート（可塑剤Ｂ）３．８質量部
微粒子（二酸化珪素（平均粒径１５ｎｍ、モース硬度約７））０．０３質量部

支持体として幅２０００ｍｍで長さが７０ｍのステンレス製のエンドレスバンドを流延バンド２２として使用した。流延バンド２２の厚みは１．５ｍｍであり、表面粗さは０．０５μｍ以下になるように研磨した。材質はＳＵＳ３１６製であり、十分な耐腐食性と強度を有するものとした。流延バンド２２の全体の厚みムラは０．５％以下であった。流延バンド２２は、２個の回転ローラ２７，２８により駆動させた。

流延バンド２２のテンションは１．５×１０^４ｋｇ／ｍに調整し、流延バンド２２と回転ローラ２７，２８との相対速度差が０．０１ｍ／分以下になるように調整した。また、流延バンド２２の速度変動は０．５％以下であった。さらに、１回転の幅方向の蛇行は１．５ｍｍ以下に制限するように流延バンド２２の両端位置を検出して制御した。なお、流延ダイ２１直下におけるダイリップ先端と流延バンド２２との上下方向の位置変動は２００μｍ以下とした。流延バンド２２にはバンド位置制御装置２９を設けて、流延バンド２２の側縁部の位置を調整した。流延バンド２２の走行速度は７０ｍ／分とした。

流延膜の幅の１９９０ｍｍとなるように流延ダイ２１からポリマ溶液を走行する流延バンド２２に流延した。非流延幅は５ｍｍとした。

流延バンド２２上にある流延膜３１に対して、熱せられた乾燥空気を送り、流延膜３１を乾燥した。乾燥空気から流延膜３１への総括伝熱係数は０．３８ｋｃａｌ／ｍ^２・分・℃であった。送風ダクト３６から送られる乾燥空気の温度は１３０℃であった。乾燥空気の飽和温度は、いずれも−８℃付近であった。流延バンド２２上の乾燥雰囲気における酸素濃度は５ｖｏｌ％に保持した。酸素濃度を５ｖｏｌ％に保持するため空気を窒素ガスで置換した。流延室１１の温度は、温調設備２３を用いて３５℃に保った。

流延ダイ２１直近の静圧変動を±１Ｐａ以下に抑制した。また、流延後５秒間は乾燥空気が、直接ポリマ溶液及び流延膜３１に当たらないように送風ダクト３６の位置を調節した。流延膜３１中の溶媒比率が乾量基準で１５０質量％になった時点で流延バンド２２から剥取ローラ３２で支持しながら湿潤フィルム３３として剥ぎ取った。このときの剥取テンションは１０ｋｇｆ／ｍであり、剥取不良を抑制するために流延バンド２２の速度に対する剥取速度は、１００．１％〜１１０％の範囲で適切に調整した。湿潤フィルム３３の表面温度は１５℃であった。流延バンド２２上での乾燥速度は、平均６０質量％乾量基準溶媒／分であった。

流延バンド２２の幅を２０００ｍｍ、流延膜３１の幅を１９００ｍｍとした以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は５０ｍｍとなった。

流延バンド２２の幅を２０００ｍｍ、流延膜３１の幅を１８５０ｍｍとした以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は７５ｍｍとなった。

流延バンド２２の幅を２５００ｍｍ、流延膜３１の幅を２４００ｍｍとした以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は５０ｍｍとなった。

［比較例１］
流延バンド２２の幅を２０００ｍｍ、流延膜３１の幅を１８００ｍｍとした以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は１００ｍｍとなった。

［比較例２］
流延バンド２２の幅を２０００ｍｍ、流延膜３１の幅を１９９６ｍｍとした以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は２ｍｍとなった。

［比較例３］
流延バンド２２の幅を２０００ｍｍ、流延膜３１の幅を１７００ｍｍとし、バンド位置制御装置２９は使用しなかった以外は実施例１と同じ条件とした。この場合の非流延幅は１５０ｍｍとなった。

［比較評価］
上述のように湿潤フィルム３３を製造する過程のうち、バンド位置制御装置２９の有無及び支持体幅Ｗ１と流延幅Ｗ２と非流延部７１の幅Ｗ４（図３参照）とを変化させた実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例３について、流延膜３１の側縁部に発生する発泡（以下、「耳部発砲」と称する。）の状況及び、安定して支持体上にポリマ溶液を流延できているかを確認するために流延バンド２２から離れることなくポリマ溶液１８が流延バンド２２上に流延されているかどうか（以下、「支持体上流延性」と称する。）を調べて評価した。この結果を表１に示す。

耳部発泡については、流延膜を目視で観察して、発泡の有無及び程度を調べて評価した。問題なく製品にできる品質の湿潤フィルムが得られたことを○で、製品にすることができない品質の湿潤フィルムが得られたことを×で示す。

支持体上流延性については、流延膜を目視で観察して、ポリマ溶液１８が流延バンド２２の外側へ流出することなく、流延バンド２２上に流延されて流延膜３１が形成されているかを調べた。流延バンド２２の側縁から外れることなく、流延膜が形成されたことを○として、流延バンドの側縁から外れて流延膜３１が形成される場合もあるが、流延膜を流延バンドから剥がした後に、湿潤フィルムの側縁部に対して耳きりを行うことによりフィルムが得られる流延膜が形成されることを×で、流延バンドの側端から外れて流延膜が形成される場合が多く、湿潤フィルムの側縁部に対して耳きりをしても所望のフィルムが得られないことを××で示す。

比較例１では、支持体上流延性は○である。しかし、耳部発泡は×である。比較例２では、耳部発泡は○である。しかし、支持体流延性は×である。比較例３では、耳部発泡は×である。しかも、支持体流延性は××である。一方、本発明を満たす実施例１〜４では、支持体流延性及び耳部発泡ともに、○であり、良好な結果が得られた。従って、本発明により、耳部発泡が発生せず、支持体流延性について良好な溶液製膜方法が実現されたことがわかる。

製膜ユニットの概略図である。流延バンドおよび流延膜の斜視図である。流延バンドおよび流延膜の上部からの平面図である。

符号の説明

１０溶液製膜設備
１８ポリマ溶液
２２流延バンド
２９バンド位置制御装置
３１流延膜
７１非流延部

Claims

走行する無端支持体の上にポリマ溶液を流延して流延膜を形成し、前記流延膜に加熱された空気を吹き付けて溶剤の一部を蒸発させ、前記支持体から前記流延膜を剥ぎ取ってフィルムとする溶液製膜方法において、
前記流延膜の側縁が前記支持体の側縁から前記支持体の幅方向に３ｍｍ以上１００ｍｍ未満の範囲にあるように前記ポリマ溶液を流延することを特徴とする溶液製膜方法。
溶剤を含む状態の前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとし、
前記湿潤フィルムの両側を保持する保持手段と送風手段とを備えるテンタにより、前記湿潤フィルムを幅方向に延伸しながら前記湿潤フィルムを乾燥させて前記フィルムとする延伸乾燥工程と、
前記フィルムの両側部を５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でそれぞれ切断除去する切断工程と、
を有し、
前記湿潤フィルムは、両側部が非切断で前記テンタに案内されることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
前記支持体の走行速度を４０ｍ／分以上８０ｍ／分以下とすることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜方法。