(57)【要約】【課題】  溶液製膜工程の渡り部において発生する、フィルムのツレ、シワ、側端部のカール等を抑制し、さらに、ローラの汚れを防止する。【解決手段】  溶媒含有率３０重量％以上のフィルム３１を搬送するローラを、側端部の外径ＤＥと中央部の外径ＤＣとがＤＥ＞ＤＣ、１．０１≦ＤＥ／ＤＣ≦４．００であり、側端部の長さの和Ｌ１に対する中央部の長さＬ２が２．５以上１３以下のローラとした。これにより、フィルム３１とローラは両端において５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下の各接触長さＬ３をもって接触する。ローラ中央部の吐出口６１からは空気が吐出され、第１送風機４１からはローラ中央部とフィルム３１の間に空気が送られる。得られるフィルム３１は、ツレ、シワ、カール等がなく、また、ローラには異物が付着しにくいので、安定して連続製膜を行うことができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒を含むポリマーフィルムをローラで支持する溶液製膜方法において、
前記溶媒の含有率を、前記ポリマーフィルム中の固形分に対する前記溶媒の重量比率とするとき、
前記ポリマーフィルムは前記溶媒を３０重量％以上の前記含有率で含み、
前記ローラは、前記ポリマーフィルムの両側端部のみに接触することを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項２】
前記ローラの側端部の外径をＤＥとし、中央部の外径をＤＣとするとき、
前記ＤＥが、前記ローラの長手方向に一定であり、前記ＤＣより大きく、
前記ローラは、前記中央部上のポリマーフィルムを乾燥するための給気手段を有し、
前記給気手段により前記中央部が前記ポリマーフィルムと非接触であ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】
前記ローラの長手方向において、
前記ローラの前記側端部の長さの和をＬ１とし、前記中央部の長さをＬ２とし、一方の前記側端部における前記ポリマーフィルムとの接触部の長さをＬ３するとき、
１．０１≦ＤＥ／ＤＣ≦４．００、
２．５≦Ｌ２／Ｌ１≦１３、
５０ｍｍ≦Ｌ３≦２５０ｍｍ、
を満たす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】
前記給気手段は、前記中央部に設けられた、空気を吐出するための吐出孔であり、
前記ポリマーフィルムの前記ローラ側であって、前記ローラの上流部に、第１送風手段を設け、第１送風手段により前記ローラの前記中央部と前記ポリマーフィルムとの間に送風し、
前記中央部からの空気の風速Ｖ１（単位；ｍ／秒）と、
前記第１送風手段による送風の風速Ｖ２（単位；ｍ／秒）とは、
１≦Ｖ１≦２０、
１≦Ｖ２≦２０、
を満たすことを特徴とする請求項２または３記載の溶液製膜方法。
【請求項５】
前記吐出孔から吐出される空気の温度をＴ１（単位：℃）とし、前記第１送風手段による送風の温度をＴ２（単位：℃）とするとき、
３０≦Ｔ１≦１００、
３０≦Ｔ２≦１００、
を満たすことを特徴とする請求項４記載の溶液製膜方法。
【請求項６】
前記ローラに関して前記ポリマーフィルムとは反対側に第２送風手段を設け、
前記第２送風手段により、前記ポリマーフィルムに送風することを特徴とする請求項４または５記載の溶液製膜方法。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムの前記両側端近傍に、気体を回収する排気回収手段を設け、
前記ポリマーフィルムからの気化溶媒を前記排気回収手段により回収することを特徴とする請求項１ないし６いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項８】
前記ローラの前記側端部は、
表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項２ないし７いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項９】
前記ローラの前記側端部において、前記ポリマーフィルムと接触する側縁より２０ｍｍ以内の外周面に複数の凹部を設け、
前記凹部の深さをｄ（単位：ｍｍ）とし、外周方向に隣りあう前記凹部の間隔をＬ４（単位：ｍｍ）とするとき、
１≦ｄ≦５、２≦Ｌ４≦５、
とすることを特徴とする請求項２ないし８いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項１０】
前記ローラの外周面に沿った長手方向を有するニップローラを設け、
前記ローラと前記ニップローラとで前記ポリマーフィルムの両側端部を挟むことを特徴とする請求項９記載の溶液製膜方法。
【請求項１１】
前記ローラは、少なくとも前記側端部の表面温度を制御する温度制御手段を有し、
前記ローラの前記側端部の表面温度をＴ３（単位：℃）とするとき、
前記温度制御手段により−５０≦Ｔ３≦２０とすることを特徴とする請求項２ないし１０いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項１２】
前記中央部の外表面がフッ素系ポリマーとされることを特徴とする請求項２ないし１１いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項１３】
前記ローラの下流にテンター装置を設け、
前記テンター装置の上流位置に、前記ポリマーフィルムの各面に送風するための第３及び第４の送風手段を設け、
前記第３及び第４の送風手段により、前記ポリマーフィルムの両側縁から５０ｍｍ以内の範囲に送風することを特徴とする請求項６ないし１２いずれかひとつ記載の溶液製膜方法。
【請求項１４】
前記第３送風手段からの送風温度をＴ４とし、
前記第４送風手段からの送風温度をＴ５とし、
前記第３送風手段と前記第４送風手段との間隔をＬ５（単位：ｍｍ）とし、
前記第３及び第４送風手段からの風速をともにＶ３（ｍ／秒）とするとき、
Ｔ４≠Ｔ５、
５≦Ｌ５≦２０、
１≦Ｖ３≦２０とすることを特徴とする請求項１３記載の溶液製膜方法。
【請求項１５】
流延支持体より剥離した前記ポリマーフィルムの剥離面側に、前記第３送風手段により送風し、
前記ポリマーフィルムの反剥離面側に前記第４送風手段により送風するとき、  Ｔ４≦１０、Ｔ５≧３０とすることを特徴とする請求項１４記載の溶液製膜方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１５いずれかひとつ記載の溶液製膜方法により製造されたことを特徴とするポリマーフィルム。
【請求項１７】
請求項１ないし１５いずれかひとつ記載の溶液製膜方法により製造されたことを特徴とする偏光板保護フィルム。
【請求項１８】
請求項１ないし１５いずれかひとつ記載の溶液製膜方法により製造されたことを特徴とする光学機能性フィルム。
【請求項１９】
請求項１６記載のポリマーフィルムを有することを特徴とする偏光板または液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液製膜方法及びこの方法によって製造されたポリマーフィルム及び偏光板保護フィルム、光学機能性フィルムに関するものである。さらに、これらのフィルムを構成要素として含む偏光板と液晶表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学用途に用いられる各種のポリマーフィルムは、一般には流延ダイを用いてドープを支持体上に流延させ、これを支持体から剥ぎ取った後、乾燥工程を経て巻き取ることにより製造されている。これは、溶液製膜方法と呼ばれている代表的なフィルムの製造方法である。
【０００３】
光学用ポリマーフィルムの需要の拡大とコストダウンへの強い要望から、溶液製膜方法におけるポリマーフィルムの生産性の向上、つまり製膜速度のアップが図られている。また、光学用途においては、高機能化及び多機能化に対する要求が大きく、それに対応するために、ポリマーフィルムの薄膜化が図られている。
【０００４】
なお、上記の溶液製膜方法では、ドープをポリマーフィルムとして支持体から剥ぎ取った後、このポリマーフィルムの平面性や機械的強度、光学特性等を改良するために、ポリマーフィルムの幅規制及び延伸を行うテンター装置を乾燥工程に設けることが一般的となっている。
【０００５】
支持体からポリマーフィルムを剥離した後、テンター装置に至る搬送過程は、一般に渡り部と称されており、この渡り部では、通常は、ポリマーフィルムを駆動または非駆動のローラにて搬送する。渡り部においては、ポリマーフィルムにツレやシワ、それに伴う面同士の接着の他に、側端部におけるカール等の発生が見られる。これらは、渡り部における搬送上の問題であるが、一方、搬送用のローラとの接触面において表面に微細な変形が生じてフィルムの品質を低下させたり、フィルム面上への可塑剤の析出等が原因となってローラが汚れてしまうという問題もある。
【０００６】
そこで、渡り部におけるフィルム故障を抑制するために、例えば、支持体から剥離したポリマーフィルムが剥離後最初に接触する第１ローラを、支持体からの剥離面に接触させ、第１ローラに続く第２ローラを反剥離面側に接触させた後に、ポリマーフィルムを乾燥させる方法（例えば、特許文献１参照）や、少なくとも反剥離面側に関しては、接触式搬送ローラを用いずにエアフロータ型の無接触搬送手段を用いる方法や、両端部のみを把持手段により把持して製品部を無接触とする方法（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
【０００７】
また、剥離した後のポリマーフィルムの側端部に生じたカールを裁断する方法（例えば、特許文献３参照）や、渡り部においてはローラを千鳥状に配してフィルムを所定時間、所定温度に加熱する方法（例えば、特許文献４参照。）が提案されている。さらに、フィルム厚みが２０〜８０μｍのフィルムを製造するにあたり、所定の残留溶媒量のフィルムを搬送するローラに関し、このローラの表面粗さＲｙを０．６μｍ以下とし、２０℃における表面エネルギーを７０〜１００ｍＮ／ｍとする方法（例えば、特許文献５参照）や、渡り部のローラのビッカース硬度を５００〜８００とする方法（例えば、特許文献６参照）等が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１９８９３３号公報（第４−５頁、第２図）
【特許文献２】特開２００１−２７７２６７号公報（第６−９頁、第３図）
【特許文献３】特開平１１−９０９４２号公報（第３−４頁、第４図）
【特許文献４】特開２００１−３１５１４７号公報（第４−１０頁、第１図）
【特許文献５】特開２００２−８６４７４号公報（第４−９頁、第３図）
【特許文献６】特開２００２−２９２６５８号公報（第３−９頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、以上の方法は、いずれも、上述したようなツレやシワ、側端部のカール、さらにローラの汚染等の現象をすべて満足するものではない。特に製造するフィルムの厚みが小さい場合には効果がない。例えば、特許文献１にように、支持体から剥離したポリマーフィルムが剥離後最初に接触する第１ローラを、支持体からの剥離面に接触させた場合には、剥離面は溶媒含有量が多くて軟らかく、そのために第１ローラとの接触によりキズがつきやすいという問題がある。また、エアフロータ型や両端把持の無接触搬送手段を用いる方法の場合には、フィルムが例えば数１０μｍ等の薄いものであるときや揮発性溶媒の含有率が高いときに、フィルムのばたつきが大きくなって面状故障が発生したり、把持手段で破れてしまったりするという問題がある。
【００１０】
また、特許文献３のように側端部のカールを切断する方法では、カールは除去されるがシワや折れ等の抑制にはならない。そして、特許文献４のようにフィルムの反剥離面側をドラムやローラ等に接触させるだけでは、そのドラムやローラ等を汚染させてしまい、フィルムにキズ等の面状故障が発生する。また、特許文献５や特許文献６の方法ではローラの汚染は抑制されるが、側端部のカールの派生は抑制されないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、渡り部においてフィルムに発生するツレやシワ、接着等や、渡り部のローラとの接触によって発生する表面の微細な変形や、フィルムからの添加剤析出によるローラの汚染を防止し、製膜速度を向上させてフィルムの薄膜化を図ることができる溶液製膜方法を提供することを目的とし、さらにその方法により光学特性に優れるポリマーフィルムと偏光板保護フィルム、液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明では、溶媒を含むポリマーフィルムをローラで支持する溶液製膜方法において、前記溶媒の含有率を、前記ポリマーフィルム中の固形分に対する前記溶媒の重量比率とするとき、前記ポリマーフィルムは前記溶媒を３０重量％以上の前記含有率で含み、前記ローラは、前記ポリマーフィルムの両側端部のみに接触することを特徴として構成されている。
【００１３】
前記ローラの側端部の外径をＤＥとし、中央部の外径をＤＣとするとき、ＤＥは、前記ローラの長手方向に一定であってＤＣより大きく、そして、前記ローラは、前記中央部上のポリマーフィルムを乾燥するための給気手段を有し、この給気手段により中央部をポリマーフィルムと非接触とすることが好ましい。また、前記ローラの長手方向において、ローラの前記側端部の長さの和をＬ１とし、中央部の長さをＬ２とし、一方の側端部におけるポリマーフィルムとの接触部の長さをＬ３するとき、１．０１≦ＤＥ／ＤＣ≦４．００、２．５≦Ｌ２／Ｌ１≦１３、５０ｍｍ≦Ｌ３≦２５０ｍｍを満たすことがより好ましい。
【００１４】
前記の給気手段は、前記中央部に設けられた、空気を吐出するための吐出孔であり、ポリマーフィルムの前記ローラ側であって、このローラの上流部に、第１送風手段を設け、第１送風手段によりローラの前記中央部とポリマーフィルムとの間に送風し、前記中央部からの空気の風速Ｖ１（単位；ｍ／秒）と、第１送風手段による送風の風速Ｖ２（単位；ｍ／秒）とは、１≦Ｖ１≦２０、１≦Ｖ２≦２０を満たすことが好ましい。そして、吐出孔から吐出される空気の温度をＴ１（単位：℃）とし、第１送風手段による送風の温度をＴ２（単位：℃）とするとき、３０≦Ｔ１≦１００、３０≦Ｔ２≦１００、を満たすことが好ましい。
【００１５】
前記のローラに関して、ポリマーフィルムとは反対側に第２送風手段を設け、第２送風手段により、ポリマーフィルムに送風することがより好ましく、さらに、ポリマーフィルムの両側端近傍に、気体を回収する排気回収手段を設けて、ポリマーフィルムからの気化溶媒をこの排気回収手段により回収することが好ましい。
【００１６】
また、前記ローラの側端部については、表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましく、このローラの側端部においては、前記ポリマーフィルムと接触する側縁より２０ｍｍ以内の外周面に複数の凹部を設け、この凹部の深さをｄ（単位：ｍｍ）とし、外周方向に隣りあう凹部の間隔をＬ４（単位：ｍｍ）とするとき、１≦ｄ≦５、２≦Ｌ４≦５とすることがより好ましい。
【００１７】
さらに、本発明では、前記ローラの外周面に沿った長手方向を有するニップローラを設けて、ローラとニップローラとでポリマーフィルムの両側端部を挟むことが好ましく、前記ローラは、少なくともその側端部の表面温度を制御する温度制御手段を備え、ローラの側端部の表面温度をＴ３（単位：℃）とするとき、温度制御手段により−５０≦Ｔ３≦２０とすることが好ましい。前記ローラの中央部の外表面は、フッ素系ポリマーとされることがより好ましい。
【００１８】
また、前記ローラの下流にテンター装置を設け、テンター装置の上流に、ポリマーフィルムの各面に送風するための第３及び第４の送風手段を設け、この第３及び第４の送風手段により、ポリマーフィルムの両側縁から５０ｍｍ以内の範囲に送風することが好ましく、第３送風手段からの送風温度をＴ４とし、第４送風手段からの送風温度をＴ５とし、第３送風手段と前記第４送風手段との間隔をＬ５（単位：ｍｍ）とし、第３及び第４送風手段からの風速をともにＶ３（単位；ｍ／秒）とするとき、Ｔ４≠Ｔ５、５≦Ｌ５≦２０、１≦Ｖ３≦２０とすることがより好ましい。また、流延支持体より剥離した前記ポリマーフィルムの剥離面側に、前記第３送風手段により送風して、前記ポリマーフィルムの反剥離面側に前記第４送風手段により送風するとき、  Ｔ４≦１０、Ｔ５≧３０とすることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明は、以上の方法により得られるポリマーフィルムと、偏光板保護フィルム、光学機能性フィルム、そして、得られたポリマーフィルムを有する偏光板や液晶表示装置を含んで構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の溶液製膜方法により、渡り部においてポリマーフィルムに発生するツレやシワ、接着等や、渡り部のローラとの接触によって発生する表面の微細な変形や、ポリマーフィルムからの添加剤析出によるローラの汚染を防止することができる。その結果、製膜速度を向上させてポリマーフィルムの薄膜化を図ることができる。さらに、本発明により得られるポリマーフィルムは光学特性に優れ、偏光板保護フィルム、偏光板、液晶表示装置用途として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明について、図を参照しながら以下に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施様態に限定されるものではない。図１は、本発明を実施した溶液製膜方法の概略を示す工程図である。溶液製膜設備１０は、ドープ１１が供給されるリザーブタンク１２と、送液用ポンプ１５と、流延装置１６と、テンター装置１７と、ローラ乾燥装置２１と、巻き取り装置２２とを有する。流延装置１６は、流延ダイ２５と、バックアップローラ２６により支持されながら搬送される支持体としてのバンド２７とを有している。また、バンド２７より剥離されたフィルム３１を支持、あるいは搬送するためのローラ３２が、流延装置１６と巻き取り装置２２との間に複数設置され、この数は図２に示された数に依存するものではなく、適宜増減されるものである。さらに、これらのローラ３２は、駆動あるいは非駆動のいずれにするかについて適宜決められる。なお、図１においては、煩雑さを避けるためにこれらのローラ３２については一部のみを図示している。また、流延装置１６とテンター装置１７との間を、渡り部３３と以降称する。
【００２２】
リザーブタンク１２から送液ポンプ１５により流延ダイ２５に送られたドープ１１は、バンド２７上に流延される。バンド２７は、回転駆動するバックアップローラ２６により連続搬送され、これにより、ドープ１１は連続的に流延される。流延されたドープは、バンド２７上で自己支持性をもったところで、フィルム３１として剥ぎ取られる。この剥ぎ取りは、渡り部３３における最上流に位置するローラにフィルム３１が巻きかけられ、このローラの回転により、連続的に行われる。剥ぎ取られたフィルム３１は、渡り部３３を経て、テンター装置１７へ送られる。
【００２３】
テンター装置１７においては、フィルム３１は、幅を規制され、かつ、延伸されながら乾燥される。テンター装置１７では、テンタークリップ（図示せず）が、フィルム３１の両側端部を保持しながらテンター軌道（図示せず）に従って走行し、このテンタークリップの走行によりフィルム３１は搬送される。テンタークリップの代わりにピンクリップ等を用いる場合もある。そして、テンタークリップは、コントローラ（図示せず）により開閉を自動制御され、この開閉によりフィルム３１の保持と保持解除とを制御する。フィルム３１を保持したテンタークリップは、テンター装置１７の内部で走行し、その出口付近の所定の保持解除点に到達するとクリップを開放してフィルム３１の保持を解除するように自動制御される。
【００２４】
テンター装置１７のフィルム３１は、支持あるいは搬送用のローラ３２により次工程であるローラ乾燥装置２１へ送られて、ここで複数のローラ２１ａにより支持あるいは搬送されながら十分に乾燥された後、製品として巻き取られる。
【００２５】
さらに、図２〜図４を用いて、本発明の実施様態を詳細に説明する。図２は渡り部３３を示す概略図である。渡り部３３には、複数のローラが配されており、これらのローラを上流側より第１，第２，・・・，第ｎローラとし、符号Ｒ１，Ｒ２，・・・Ｒｎを付す。図３は、図２に示した第３ローラＲ３上におけるフィルム搬送を示す説明図であり、一部断面図としている。また、図４は、第３ローラＲ３の側端部の断面図である。フィルム３１のバンド２７からの剥離面（以降、単に剥離面と称する）側には、フィルム３１を第３ローラＲ３とで挟み込むためのニップローラ３６，３７が設けられている。また、フィルム３１の反剥離面側であって、第２ローラの下流かつ第３ローラＲ３の上流の位置には第１送風手段としての第１ダクト４１が配され、第３ローラＲ３の反フィルム側には第２送風手段としての第２ダクト４２が配されている。さらに、ニップローラ３６，３７の側上部には排気ダクト４５が設けられている。排気ダクト４５には排気処理装置４６が接続されている。第１ダクト４１は渡り部３３のいずれのローラの上流部に対しても設置可能であって、図示は省略するが複数設けられてもよい。例えば第１ローラＲ１の上流部と第ｎローラＲｎの上流部とであってもよい。同様に、第２ダクトは、渡り部３３のいずれのローラの反フィルム側に設置可能であって、図示は省略するが複数設けられてもよい。
【００２６】
第３ローラＲ３は、温度コントローラ５１と送風コントローラ５２とを有しており、また、第３ローラ側端部Ｒ３ａは２重のジャケット式構造とされている。第１ダクト４１及び第２ダクトと第１送風機５５との間には送風制御装置５６が設けられている。
【００２７】
さらに、第１ローラＲ１と第２ローラＲ２との間のフィルムの剥離面側と反剥離面側には、第３及び第４送風手段としての第３及び第４ダクト５８，５９が配されており、この第３及び第４ダクト５８，５９とは、ともに板状ダクトとされている。ただしこの第３及び第４ダクト５８，５９の位置は、いずれのローラ間であってもよく、また第１ローラＲ１の上流部としてもよいし、ローラ間及び第１ローラＲ１の上流部のなかから複数の位置に設けられてもよい。
【００２８】
本実施形態では、第１〜第ｎローラＲ１〜Ｒｎは、フィルム３１の反剥離面側に設置しているが、フィルム３１面に関する設置位置はこれに限定されるものではない。例えば、すべてのローラＲ１〜Ｒｎを、反剥離面側に設置してもよいし、これらのうち任意のローラを剥離面としてその他のローラを反剥離面に設置してもよい。ただし、第１ローラＲ１は、反剥離面側に設置することが好ましい。本実施形態において第１ローラＲ１は、剥ぎ取り直後のフィルム３１に接触するものであり、このときのフィルム３１は、溶媒含有率が高く、粘着性が高いことが多い。したがって、第１ローラ３１を剥離面側に設置した場合には、第１ローラＲ１の表面とフィルム３１とが接着あるいは密着するなどして、フィルム３１の面状を粗してしまったり、あるいは、フィルム３１を破損させてしまうことがあるからである。この理由により、例えば流延装置内に剥ぎ取り用ローラを設ける場合には、この剥ぎ取りローラを反剥離面側に設置することが好ましい。
【００２９】
第１ローラＲ１は駆動ローラとされている。バンド２７上で自己支持性をもったドープ１１は、フィルム３１として第１ローラＲ１に巻きかけられる。この第１ローラＲ１の回転により、フィルム３１は連続的に剥ぎ取られ、第２ローラＲ２以降の工程に搬送される。テンター装置１７へ向けてのフィルム３１の搬送は、第１〜第ｎローラＲ１〜Ｒｎのうち、駆動ローラとされた任意のローラによりなされる。
【００３０】
フィルム３１は第３ローラＲ３とニップローラ３６，３７とで挟まれながらこの２つのローラ間を通過する。第３ローラＲ３は、長手方向における中心線に関し対称な形状となっており、両側端部Ｒ３ａの径ＤＥが互いに等しく、中央部Ｒ３ｂの径ＤＣよりも大きい。中央部Ｒ３ｂの径ＤＣは、第３ローラＲ３の長手方向に一定とされている。ここで、両側端部Ｒ３ａの長さの和をＬ１とし、中央部Ｒ３ｂの長さをＬ２とする。ただし、これらの長さＬ１，Ｌ２は、第３ローラＲ３の長手方向における長さとし、本実施形態においては両側端部の長さは等しくいずれもＬ１／２としているので、片側の長さのみ図３には記し、両方の和Ｌ１としての符号は略している。なお、両側端部の和がＬ１であれば、それぞれの側端部は等しい長さ、つまり同じくＬ１／２でなくともよい。中央部Ｒ３ｂの長さＬ２はフィルム３１の幅よりも小さく、これにより、フィルム３１の側端部は第３ローラの両側端部Ｒ３ａに接触して支持される。なお、第３ローラＲ３の両側端部Ｒ３ａと接触した部分は、後の工程で切断除去する。
【００３１】
第３ローラの中央部Ｒ３ｂには、図３に示すように吐出孔６１が設けられており、送風コントローラ５２により、吐出孔６１から吐出するための空気の外部からの取り込みと、吐出孔６１から吐出する空気の流量と速度とを制御される。第３ローラＲ３がこの吐出孔６１から空気を吐出することにより、フィルム３１は乾燥される。このとき、乾燥するためのこの送風により、フィルム３１の幅方向における中央部は第３ローラ中央部Ｒ３ｂより浮上するが、ニップローラ３６，３７により側端部は支持される。したがって、第３ローラＲ３以外のローラを、第３ローラＲ３のように空気を吹き付けてフィルムを乾燥させるローラとする場合には、そのローラに対してもフィルムを支持するためのニップローラを設けることが好ましい。
【００３２】
第３ローラＲ３上のフィルム３１は、その溶媒含有率が３０重量％以上となっている。ただし、この溶媒含有率は乾量基準の値であって、サンプリング時のフィルムの重量をＸとし、サンプリングしたフィルムを恒温乾燥機等により十分に乾燥して得たフィルムの重量をＹとするとき、計算式｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００で求められる値（単位；重量％）である。
【００３３】
溶媒含有率が３０重量％以上という高含有率で溶媒を含むフィルム３１を支持、または搬送するための第３ローラＲ３を上記形状とすることにより、フィルム３１の全面がローラ表面に接触するのではなく、両端部のみ第３ローラＲ３に接触し、幅方向における中央部は非接触となるのでフィルム３１とローラ外表面との摩擦も低減されて、フィルム３１のツレやシワを防止することができる。さらに、外径が長手方向に一定の円柱状ローラ（以降、単に円柱状ローラと称する）を使用した場合に比べて、上記のような形状の第３ローラＲ３を用いた場合には、フィルム３１とローラとの接触面積が小さくなるので、ローラ表面へフィルム３１が接着する確率が低くなり、前記接着によるフィルム故障を防ぐことができるとともに、可塑剤等がフィルム内部から表面析出してこれがローラ表面を経時的に汚染してしまうことを防止することができる。
【００３４】
そして、フィルム３１は、側端部のみで第３ローラＲ３に支持されるために、フィルム３１を保持するための摩擦力がこの接触部に集中している。したがって、フィルム３１の側端部には、搬送方向における力が、円柱状ローラの場合と比べて大きく加わっており、これにより、フィルム３１の側端部におけるのカール等の発生を防止することもできるとともに、フィルム３１のローラ表面との接触面における表面の微細な変形を防止することもできる。
【００３５】
また、上記のようにフィルムの中央部に給気乾燥することにより、第３ローラ中央部Ｒ３ｂに対する非接触状態を安定させるとともに、給気されたフィルム３１の中央部を乾燥させて強度を高めるので、第３ローラＲ３よりも下流のローラとして円柱状ローラを用いてそれらローラとの接触がある場合でもキズやシワが付きにくいという効果が得られる。このように、第３ローラの形状と給気乾燥により、フィルム３１は、テンター装置１７への導入に好適な乾燥状態となり、側端部のカールが抑制されるとともに、シワやキズの発生が抑制される。
【００３６】
第３ローラＲ３において、両側端部Ｒ３ａと中央部Ｒ３ｂとは、外径ＤＥ，ＤＣが１．０１≦ＤＥ／ＤＣ≦４．００を満たし、さらに、側端部及び中央部の長さＬ１，Ｌ２が２．５≦Ｌ２／Ｌ１≦１３を満たすことが好ましい。さらに、フィルム３１と接触している両側端部のうち一方の側端部において、第３ローラＲ３の長手方向における長さを接触長さ（以降、単に接触長さと称する）Ｌ３とするとき、５０ｍｍ≦Ｌ３≦２５０ｍｍとすることが好ましい。
【００３７】
フィルム３１は、第３ローラＲ３上及びその付近でばたついていることがあるが、ＤＥ／ＤＣ＜１．０１であると、このばたつきがわずかな場合でも、フィルム３１が第３ローラの中央部Ｒ３ｂに接触してしまい、吹き付けた風による乾燥効果が減退するとともに、上記に挙げたような面状故障や搬送不良を起こしてしまう。一方、ＤＥ／ＤＣ＞４．００であると、フィルム３１の自重による中央部の垂れ下がりを防止するためのより大きな懸垂力が必要となる。そのために、第３ローラＲ３の中央部Ｒ３ｂからの空気の吐出量をより大きくすることが必要となるが、これを大きくしてもばたつきの解消には効果がない場合があり、かえってばたつきは大きくなってしまうこともあるので、ＤＥ／ＤＣ＜１．０１の場合と同様に、面状故障や搬送不良を引き起こしてしまう。
【００３８】
また、Ｌ２／Ｌ１＜２．５とすると、接触長さＬ３が大きくなるので、円柱状ローラを使用した場合とほぼ同様の結果となるので意味がない。さらにこの場合には、接触した部分を切断除去して製品にすると切断除去すべき面積の全体面積に対する比率が大きくなるため、得率が小さくなってしまうという問題がある。一方、Ｌ２／Ｌ１＞１３とすると、接触長さＬ３が小さくなりすぎて、第３ローラＲ３に安定して支持されない場合もあり不適である。ここで、接触長さＬ３の好ましい値は、上記範囲に限定されるものではなく、フィルムの種類や、第３ローラＲ３の側端部の表面材質または表面状態、フィルム３１の搬送方向における張力、第３ローラ中央部Ｒ３ｂから吐出される風量等を因子として適宜設定される。フィルムの種類とは、溶媒を含んだ状態でのフィルムの比重や、粘弾性、第３ローラ側端部Ｒ３ａとの密着力等を意味している。つまり、フィルムを安定的に支持あるいは搬送するに必要十分な保持力は、これらの因子により変わるものであって、好適な接触長さＬ３はこれに応じて変更される。例えば、フィルム３１が、厚み４０μｍ、含有溶媒及びその含有率がそれぞれ酢酸メチル、１５０重量％のセルローストリアセテート（ＴＡＣ）であって、第３ローラ側端部Ｒ３ａの表面が、算術平均粗さＲａが０．１μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である場合には、８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることが特に好ましい。
【００３９】
第３ローラＲ３の中央部Ｒ３ｂから吐出させる空気の風速Ｖ１は、１≦Ｖ１≦２０とすることが好ましく、２≦Ｖ１≦１５とすることがより好ましい。Ｖ１＜１であると、空気の吹き付けによる乾燥効果は小さい。またＶ１＞２０とすると、フィルム３１に対する風圧が強すぎて破損する場合もあり不適である。ただし、この好ましい範囲については、第１ダクト４１からの送風の有無またはその風量等に応じて適宜設定されるものであって、上記範囲に限定されるものではない。また、第３ローラ中央部Ｒ３ｂからの吐出される空気は、第３ローラＲ３に設けられた送風コントローラ５２により第３ローラＲ３の外部より吸引されたものであるが、本発明は、送風コントローラ５２の機能及び形状に依存するものではない。例えば、送風コントローラ５２に代えて、ポンプ及び風量調節バルブを使用し、これらにより外部空気を第３ローラＲ３の内部に送り込んで、送風量を制御してもよい。
【００４０】
また本実施形態においては、第３ローラ中央部Ｒ３ｂに、孔面積が２ｍｍ2 以上４ｍｍ2 以下の正方形状の吐出孔５１を、開孔率が１０％となるように設けているが、図２に示されるような多孔状に限定されるものではない。例えば、多孔状に代えて、第３ローラＲ３の長手方向に延長された長方形状のスリットを外周方向に多数設けることにより、このスリットから送風してフィルム３１を浮上させてもよい。また、多孔状とする場合でも、本発明は孔形状と孔配列に依存するものではない。例えば孔形状が円形であったり、孔配列が千鳥状配列であってもよい。なお、開孔率は、５％以上３５％以下とすることが、乾燥効率と、ローラとフィルムとの接触回避との点から好ましく、１０％以上２０％以下とすることがより好ましい。ここで、開孔率（単位；％）とは、｛（開孔面積）／（第３ローラＲ３の外周面積）｝×１００で求めた値である。
【００４１】
さらに、第１ダクト４１を設けて、ここから第３ローラ中央部Ｒ３ｂとフィルム３１との間に送風することが、フィルム３１を好ましい乾燥速度で乾燥するという点と、側端部Ｒ３ａでの保持安定性という点でより好ましい。第１ダクト４１は、第３ローラ中央部Ｒ３ｂの長さＬ２とほぼ同じ範囲に送風することができるスリット４１ａを有している。また、第１ダクト４１は、送風制御装置５６により風速または風量、送風温度、送風の向きが制御される。第１ダクトへは第１送風機５５から空気が送られる。ただし、本発明は、第１ダクト４１の種類に依存するものではなく、、所定の温度の空気が所定の風速または風量で送られるものであればよい。また、第１ダクト４１からの送風は、第３ローラＲ３の上流側からなされることが、良好な搬送状態を得る上で好ましい。
【００４２】
第１ダクト４１からの風速Ｖ２は、１≦Ｖ２≦２０であることが好ましく、２≦Ｖ２≦１５であることがより好ましい。Ｖ２＜１であると、第１ダクト４１の設置効果がなく、Ｖ２＞２０とすると、フィルム３１に対する風圧が高すぎてフィルム３１を破損することがある。ただし、上記の好ましい範囲は、第３ローラ中央部Ｒ３ｂからの空気の風速や、フィルム厚み等に応じて調整されることが好ましい。例えば、フィルム３１の厚みが２０μｍ以上４０μｍ以下であり、そして第３ローラ中央部Ｒ３ｂからの空気の風速Ｖ１が弱く、概ね１ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ以下のときには、所定の乾燥速度と、良好な搬送状態とを得るために、第１ダクト４１からの風速Ｖ２を上記範囲に限定せずに高めに設定し、また、これと同じようなフィルム３１に対して、第３ローラからの風速Ｖ１を強めに設定するときには、第１ダクト４１からの風速Ｖ２を上記範囲に限定せずに低めに設定することが好ましい。
【００４３】
また、第３ローラＲ３の送風コントローラ５２は、第３ローラＲ３中央部Ｒ３ｂからの吐出される空気の温度Ｔ１（単位：℃）を制御している。そして、第１ダクト４１からの送風の温度をＴ２（単位：℃）とするとき、Ｔ１とＴ２との少なくともいずれか一方の温度は３０℃以上１００℃以下であることが好ましい。Ｔ１とＴ２の少なくともいずれか一方を３０℃以上１００℃以下とすることにより、フィルム３１の乾燥を適度に進めることができるので、フィルム３１が自重によりたるんで第３ローラＲ３に接触してしまうことを防ぐことができる。より好ましくは、Ｔ１及びＴ２の両方を３０℃以上１００℃以下とすることである。Ｔ１とＴ２とのいずれの温度も３０℃未満とすると、フィルム３１から溶媒が所定量揮発しないために、フィルム３１は重量が大きすぎて自重によりたるみ、部分的に第３ローラ中央部Ｒ３ｂに接触しまう等して接触キズを発生することがある。
【００４４】
さらに、第３ローラＲ３の下方には第２ダクト４２が備えられており、第３ローラＲ３上のフィルム３１に対し、送風が行われる。第２ダクト４２は、第３ローラＲ３の長手方向に沿ったスリット４２ａを有しており、送風制御装置５６により風速が制御される。第２ダクト４２への空気は第１送風機５５から送られる。このスリット４２ａは、フィルム３１の反剥離面に対してほぼ垂直に送風するように、その向きを設定され、また、その送風範囲は、少なくともフィルム３１の中央部であって、第３中央部Ｒ３ｂの長さＬ２に渡る範囲が好ましい。これにより、フィルム３１を良好に乾燥するとともに、より安定した搬送をすることができる。第２ダクト４２は、本実施形態のようなスリット方式のものに限定されるものではなく、例えば、上記と同様の送風機能を有する多孔板等を使用してもよい。
【００４５】
以上に挙げたような第３ローラ中央部Ｒ３ｂにおける空気の吐出と、第１ダクト４１からの送風と、第２送風機からの送風とは、いずれかひとつを行ってもよいし、複数を組み合わせて行ってもよい。また、その組み合わせも任意とすることができる。さらに、第３ローラ中央部Ｒ３ｂ上のフィルム３１の剥離面側にサクションボード等を設けて、その吸引機能によりフィルム３１の乾燥状態の制御と搬送の安定化とを図ることもできる。
【００４６】
このようにして、第３ローラＲ３上のフィルム３１は、第３ローラＲ３と第１ダクト４１と第２ダクト４２とにより空気を送られるので、溶媒の揮発が促進されるとともに、両側端部がより安定して第３ローラＲ３の側端部Ｒａに支持される。その溶媒を回収するために、本発明では、フィルム３１の側端部の側上部、例えばニップローラ３６，３７の各上部に排気ダクト４５を設けている。排気ダクト４５により、フィルム３１から揮発した溶媒は、フィルム３１の表面近傍において長時間滞留することなく連続的に回収されるので、気化した溶媒のフィルム近傍における濃度が概ね一定になり、乾燥速度をほぼ一定に保つことができる。さらに、揮発した溶媒を連続的に回収することにより、揮発した溶媒が凝縮してフィルム３１の表面へ付着することが防止される。排気ダクト４５は、図３に示すようにフィルムの両側端部にそれぞれ設けるなくともよい。例えば、フィルム３１の全幅に渡る吸引口（図示なし）をもつ排気ブロアをひとつ設けて、フィルム３１全幅域から気化溶媒を回収してもよい。
【００４７】
排気ダクト４５には、その排気口４５ａに接続した排気処理装置４６が設けられている。この排気処理装置４６では、気化した溶媒が冷却されて凝縮し、溶媒の成分として再利用可能な液体となる。本実施形態においては、ドープにおける溶媒成分として、各種有機溶媒を用いており、排気ダクト４５及び排気処理装置４６の使用により、人体はもとより環境に配慮した溶液製膜工程となっている。
【００４８】
第３ローラ両側端部Ｒ３ａには、その表面に粗さ加工処理を施している。粗さ加工は、図３に示すように、フィルム３１と接触した第３ローラＲ３の長手方向において、フィルム３１の側縁部からの距離で定めた符号Ｌ１０の範囲で施されるとすると、本実施形態においては２ｍｍ≦Ｌ１０≦２０ｍｍとしている。なお、この粗さ加工の範囲Ｌ１０を、以降粗さ加工長さと称するものとする。この粗さ加工を第３ローラＲ３に施すことにより、フィルム３１の保持力を高めることができる。この粗さ加工長さＬ１０を２０ｍｍより大きくしても、フィルム保持力の向上効果はほとんどなく、また２ｍｍより小さくした場合には、フィルム保持力の向上は認められない。この粗さ加工長さＬ１０は、より好ましくは４ｍｍ≦Ｌ１０≦１８ｍｍとすることがより好ましく、５ｍｍ≦Ｌ１０≦１５ｍｍとすることが特に好ましい。
【００４９】
次に、第３ローラ側端部Ｒ３ａの表面粗さについて説明する。図４に示すように、この側端部Ｒ３ａは、平滑部７１と凹部７２とを有するトタン形状となっていてもよい。凹部７２の深さｄ、つまり、平滑部７１と凹部７２の最深部との差は１ｍｍ以上５ｍｍ以下とされており、凹部７２は、第３ローラＲ３の外周方向において所定の間隔Ｌ４で設けられている。ここで、間隔Ｌ４とは、外周方向において隣り合う凹部７２同士の、外周方向における最深部間の距離を意味しており、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましく、以降これを凹部間隔Ｌ４と称する。この凹部間隔Ｌ５で平滑部７１に凸部７２を設けたトタン形状とすることにより、上記のようにフィルム保持力が向上するので、フィルム３１の側端部のカールを抑制することができる。トタン形状の向きは、第３ローラＲ３の長手方向や、外周方向等任意としてよい。
【００５０】
凹部７２の深さを１ｍｍより小さくし、かつ、凹部間隔Ｌ５を２ｍｍより小さくした場合には、フィルム保持力が低下するためにカールの抑制効果がなく、粗さ加工処理の効果はない。また、凹部７２の深さｄを５ｍｍより大きくし、かつ凹部間隔Ｌ４を５ｍｍより大きくした場合には、後に続くテンター装置１７（図１参照）において、テンタークリップにフィルムが払いよけられたりしてテンタークリップに良好に噛み込まない場合があり不適である。さらに、この場合には、テンターの下流に備えられたシール用部材に接触してフィルムの側縁が欠けてしまい、フィルムが切断してしまうことがある。
【００５１】
さらに、ニップローラ３６，３７を使用することにより、第３ローラＲ３におけるフィルム保持力及びフィルム側端部のカールの抑制効果を高めている。ニップローラ３６，３７と第３ローラＲ３とにおけるフィルム面に対する押しつけ圧力は、溶媒を含んだフィルム３１が、第３ローラＲ３またはニップローラ３６，３７に接着してフィルムが破損しない範囲とすることが好ましい。また、ニップローラ３６，３７の代わりに板状物等を用いることができるが、この場合には、フィルム３１の剥離面に対する摩擦によってフィルムが破損しないために、表面材料を低摩擦係数のものとすることが好ましい。低摩擦係数を有するものとしては、ポリテトラフルオロエチレンをはじめとするフッ素系ポリマーを例示することができる。
【００５２】
さらに、第３ローラ側端部Ｒ３ａは、ジャケット式２重構造の間に通水されている。第３ローラＲ３の両側面には第１給水口６５と第１排水口６６とがそれぞれ設けられており、水は第１給水口６５から入って、ジャケット内壁に設けられたヒータ（図示せず）により加熱されて、所定時間ジャケット内に滞留した後、第１排水口６６から外部へ排出されている。温度コントローラ５１は、ヒータの温度制御を行い、ヒータの温度制御により、水の温度は制御されて、第３ローラ側端部Ｒ３ａの表面温度が制御される。ただし、側端部Ｒ３ａの温度制御方法は、ジャケット式ローラの使用における通水に限定されるものではない。例えば、側端部Ｒ３ａにその表面材質を加熱するヒータが備えられて、ヒータを温度コントローラで温度制御する加熱ローラとしてもよい。いずれにしても、第３ローラ側端部Ｒ３ａの温度が、所定の温度範囲において制御可能なものであれば、本発明は、本実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
ところで、フィルム３１は、第３ローラ中央部Ｒ３からの空気吐出と、第１ダクト４１と第２ダクト４２との送風により中央部を浮上されているが、例えば搬送速度を所定速度より増減した場合には浮上せずに第３ローラ中央部Ｒ３ｂに接触する場合がある。そこで、第３ローラ中央部Ｒ３ｂの表面には、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマーにてコーティング処理を施している。フッ素系ポリマーのコーティング処理により、上記のような接触時における、フィルム３１と第３ローラ中央部Ｒ３ｂとの摩擦力が低下し、フィルムの破損を防止することができる。コーティングする材料は、フッ素系ポリマーが最も好ましいが、これに限定されるものではなく、フィルム３１との摩擦力を所定量低減させるに十分な材料であればよい。また、この摩擦力低減に関しては、コーティング処理に限定されず、フィルム破損を防ぐに十分な表面平滑性を有する金属材料を使用してもよい。
【００５４】
本実施形態においては、フィルム３１が、搬送速度１．７ｍ／秒以上という高速搬送をされているために、第３ローラＲ３のみを上記形状及び上記機能を有するローラとしても上記のような効果が得られるが、フィルム３１の溶媒含有率が３０重量％以上であるときに接触するその他のローラについても、第３ローラＲ３と同様のものとすることによりさらに効果を向上させることができる。一方、０．９ｍ／秒以下の比較的低い搬送速度の場合には、任意のひとつのローラとフィルム３１との接触時間が長くなるので、上記のようなフィルム故障や可塑剤等の析出の発生確率が高まる。したがって、搬送速度が低い場合には、第３ローラＲ３以外のローラとして、第３ローラＲ３と同様のものを使用することが好ましい。
【００５５】
また、第３ローラＲ３の下流側でフィルム３１が３０重量％未満の溶媒含有率となってから接触する第ｎローラＲｎは、第３ローラＲ３と同様の形状及び機能を有するローラとしても、得られる効果がほとんどない。したがって、溶媒含有率が３０重量％未満のフィルムと接触する第ｎローラＲｎは、例えば外径が長手方向で一定である円柱状のものであってよい。
【００５６】
なお、第３ローラＲ３が、フィルム３１の剥離面側に配するときには、ニップローラ３６，３７と、減圧ブロア４５と第１及び第２送風機４１，４２とはいずれも、フィルム３１の面に関して対称な位置に設置すればよい。
【００５７】
さらに、本発明においては、送風板５８，５９によりフィルム３１の両面に対し送風を行っている。図５は、送風板５８，５９の、フィルム進行方向からみた説明図である。第３及び第４ダクト５８，５９には、第２送風機８５と送風制御装置８６が備えられており、送風制御装置８６によりそれぞれが独立して送風温度を制御される。ここで、第３及び第４ダクト５８，５９からの送風温度をそれぞれＴ４，Ｔ５とし、第３及び第４ダクト５８，５９の互いの間隔をＬ５とする。また、第３及び第４ダクト５８，５９からの送風の風速をそれぞれＶ３，Ｖ４とする。
【００５８】
第３及び第４ダクト５８，５９は、フィルム３１の幅方向に延長されたレール８３上に移動可能に取り付けられており、また、それぞれ送風制御装置８６とシフト制御装置８７とが備えられている。第３及び第４ダクト５８，５９は、シフト制御装置８７により、フィルム３１の幅に応じてその設置位置を制御される。また、第３及び第４ダクト５８，５９のフィルム３１側にはスリット５８ａ，５９ａがそれぞれ設けられており、これらのスリット５８ａ，５９ａからフィルム３１の両側端部に対して送風される。送風及びその解除と、風速Ｖ３，Ｖ４の制御と、送風温度Ｔ４，Ｔ５の制御とは、送風制御装置８６によってなされる。
【００５９】
ここで、第３及び第４ダクト５８，５９からの送風は、フィルム３１に対し、その両側端部の幅が５０ｍｍ以内の範囲に送風されることが好ましい。さらに、各送風板５８，５９の互いの間隔Ｌ５は、ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされることが好ましい。風速Ｖ３，Ｖ４は、本実施形態においては、いずれか一方が１ｍ／秒以上２０ｍ／秒以下とされるが、ともにこの範囲とすることがより好ましい。また、送風温度Ｔ４，Ｔ５については、Ｔ４≦１０℃とし、Ｔ５≦３０℃とすることが好ましい。
【００６０】
第３及び第４ダクト５８，５９からの上記送風により、フィルム３１の両側端部は、乾燥を促進される。これにより、フィルム３１の両側端部の溶媒含有率の低下がさらに促進されるので、両側端部の剛性が高まり、ツレやシワの発生が抑制される。
【００６１】
また、本発明において製造することができるフィルム３１としては、セルロースアシレートフィルムが好ましく、中でも、セルローストリアセテートフィルムがもっとも好ましいが、これに限定されるものではない。つまり、フィルム３１の主成分となるポリマーあるいはその前駆体が溶媒を用いることによりドープとなることができるものであればよい。例えば、ポリエチレン等の各種ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等を挙げることができる。なお、ポリイミドの場合には、その前駆体であるポリアミック酸の溶液を流延して、これを加熱乾燥することにより溶媒を除去し、架橋させてポリイミドのフィルムとする。セルローストリアセテートの場合には、その原料が綿花リンタのものと木材パルプのものがあり、いずれか一方を単独で使用してもよいし、また、両者を混合したものでもよい。
【００６２】
さらに、フィルムを単層構造とする場合のみならず、逐次流延方式や共流延方式を用いた積層構造とする場合に対しても有効である。積層構造とする場合も、溶媒含有率が３０重量％であるときのフィルム厚みが全層で２６μｍ以上１０４μｍ以下の場合に特に有効である。ドープは、流延時の温度における粘度が３００００〜１０００００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。ドープの流延速度もしくはフィルムの搬送速度は、概ね３．５ｍ／秒以下の領域で本発明は適用可能である。また、フィルム１１の搬送速度が大きい場合やフィルム厚みが非常に薄い場合等、一般にはフィルム化するのが困難といわれる製造系ほど本発明は有効である。
【００６３】
本発明では、フィルム化に使用されるドープの溶媒として、公知の各種溶媒を用いることができる。例えば各種ハロゲン化炭化水素の他、アルコール、エーテル、エステル、ケトンなどを単独あるいは複数混合して使用することができる。
【００６４】
さらに、本発明においては、フィルムの中に各種添加剤を適宜含有させてもよい。添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤、染料、光学的異方性化合物、マット剤等が一般的である。
【００６５】
さらに、本発明は、以上の溶液製膜方法によって作られたフィルムや光学機能性フィルム、さらに偏光板保護フィルムとを含む。さらに、この偏光板保護フィルムを構成要素とする偏光板と、得られたフィルムを構成要素とした液晶表示装置も含まれる。
【００６６】
本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルムにより作製された偏光膜の両面に、前記の各実施形態の溶液製膜方法により作製されたセルローストリアセテート等のフィルムを保護フィルムとして貼り合わせることによって得られる。偏光膜は、ポリビニルアルコール系フィルムを染色して得られるが、この染色方法としては、気相吸着法と液相吸着法が一般的でありどちらも適用することができるが、本発明においては液相吸着により染色を実施した。
【００６７】
液相吸着による染色には、ここではヨウ素を用いるがこれに限定されるものではない。ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素／ヨウ化カリウム（ＫＩ）水溶液に、３０秒以上５０００秒以下の浸積時間をもって浸積した。このときの水溶液は、ヨウ素の濃度を０．１ｇ／リットル以上２０ｇ／リットル以下とし、ヨウ化カリウムの濃度を１ｇ／リットル以上１００ｇ／リットル以下とすることが好ましい。また、浸積時の水溶液の温度は５℃以上５０℃以下の範囲に設定されることが好ましい。
【００６８】
液相吸着方法としては、上記の浸積法に限らず、ヨウ素あるいはその他の染料溶液をポリビニルアルコールフィルムに塗布する方法や噴霧する方法など、公知の方法を適用してよい。染色を実施するのは、ポリビニルアルコールフィルムを延伸する前であっても延伸した後でもよいが、ポリビニルアルコールフィルムは染色を施されることにより適度に膨潤して延伸されやすくなることから、延伸工程の前に染色工程を設けることが特に好ましい。
【００６９】
ヨウ素の代わりに二色性色素で染色することも好適である。二色性色素としては、アゾ系色素やスチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物を例示することができる。なお、水溶性の色素系化合物がもっとも好ましい。また、これらの二色性色素の分子中に、スルホン酸基やアミノ基、水酸基等の親水性官能基が導入されていることが好ましい。
【００７０】
染色したポリビニルアルコール系フィルムを延伸して偏光膜を製造工程においてはポリビニルアルコールを架橋させる化合物を用いている。具体的には、延伸前工程もしくは延伸工程において架橋剤溶液にポリビニルアルコール系フィルムを浸積して架橋剤を含有させる。浸積する代わりに塗布してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムは、架橋剤の含有によって十分に硬膜化され、この結果、適切な配向が付与される。なお、ポリビニルアルコールの架橋剤としては、ホウ酸類がもっとも好ましいが、これに限定されるものではない。
【００７１】
得られた偏光膜とセルローストリアセテートフィルムとの接着剤には、偏光膜と保護フィルムの接着に用いることができる公知の各種接着剤を用いることができる。中でも、アセトアセチル基やスルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を有する変性ポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール系ポリマーやホウ素系化合物の水溶液が好ましい。この接着剤は、乾燥した後の厚みが０．０１μｍ以上１０μｍ以下となるように付与することが好ましく、０．０５μｍ以上５μｍ以下となるように付与することがさらに好ましい。さらに、保護フィルムとしてポリビニルアルコール層に付与したセルローストリアセテートフィルム層の表面には、反射防止層や防眩層、滑り付与層、易接着層等を付与することができる。
【００７２】
さらに、上記の偏光板に反射防止層を付与した反射防止フィルムを得て、これを表面保護フィルムの片側として用いたツイステットネマチック（ＴＮ）、スーパーツイステットネマチック（ＳＴＮ）、バーティカルアライメント（ＶＡ）、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル（ＯＣＢ）等のモードの透過型、反射型、または半透過型の液晶表示装置を得る。また、液晶表示装置の視野角を改良する視野角拡大フィルムなどの光学補償フィルム、位相差板等を組み合わせて使用することもできる。透過型または半透過型の液晶表示装置に用いる場合には、市販の輝度向上フィルム（偏光選択層を有する偏光分離フィルム、例えば住友３Ｍ（株）製のＤ−ＢＥＦなど）と併せて用いることにより、さらに視認性の高い表示装置を得ることができる。
【実施例１】
【００７３】
〔実験１〕
図１に示すような溶液製膜設備１０にて、セルローストリアセテートフィルムを作製した。バンド２７からの剥ぎ取り時におけるバンドの表面温度は２５℃であった。渡り部３３には、４本のローラＲ１〜Ｒ４を設け、このうち第１〜第３ローラＲ１〜Ｒ３は、側端部の外径が９０ｍｍ、中央部の外径が６０ｍｍ、側端部の長さＬ１が２８０ｍｍ、中央部の長さＬ２が１６００ｍｍであり、第４ローラＲ４は全長１８８０ｍｍの円柱状ローラである。なお、第１〜第３ローラＲ１〜Ｒ３における接触長さＬ３は１６０ｍｍである。第１〜第３ローラＲ１〜Ｒ３の側端部に多数の凹部を形成し、凹部の深さｄを２ｍｍとし、表面形状をトタン状とした。凹部間隔Ｌ４は３ｍｍとした。
【００７４】
第１〜第３ローラＲ１〜Ｒ３の側端部Ｒ１ａ〜Ｒ３ａの温度Ｔ３と第４ローラＲ４の外周表面とは５℃とし、中央部Ｒ１ｂ〜Ｒ３ｂからの送風は、風速Ｖ１を５ｍ／秒とし、温度Ｔ１を４０℃とした。また、第１ダクト４１の風速Ｖ２と送風温度Ｔ２とは、それぞれ、１０ｍ／秒、１０℃とした。第２ダクト４２からの送風は１０ｍ／秒、４０℃の条件とした。第３及び第４ダクト５８，５９の各風速Ｖ３，Ｖ４は１０ｍ／秒であって，各送風温度についてはＴ４を１０℃とし、Ｔ５を５０℃とした。第１ローラＲ１上のフィルム３１は、溶媒含有率が１５０重量％であった。
【００７５】
渡り部３３を経たフィルム３１をテンター装置１７で幅規制しながら乾燥させ、さらにローラ乾燥装置２１で乾燥させた後、側端部を切断除去し巻きとった。得られたフィルム３１の厚みは４０μｍであった。なお、フィルム３１の搬送速度は７０ｍ／分とした。
【００７６】
本実験１の結果、搬送状態はたいへん安定しており、得られたフィルムは面状が良好であった。
【００７７】
〔比較実験１−１〕
渡り部の第１〜第４ローラＲ１〜Ｒ４すべてを、側端部に凹部がない平滑なローラであって、長手方向に同一径である円柱状ローラとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００７８】
本比較実験の結果、第１〜第４ローラＲ１〜Ｒ４上ではフィルムのツレやシワが発生し、ローラには接触跡が観察された。また、得られたフィルムには、ツレ、シワ、スリキズや接着跡が観察された。
【００７９】
〔比較実験１−２〕
渡り部の第１ローラＲ１を、側端部に凹部がない平滑なローラであって、長手方向に同一径である円柱状ローラとした。また、第２〜第４ローラＲ２〜Ｒ４の代わりに、エアフロータ型の無接触搬送手段によりフィルムを浮上させながらテンター装置１７へ搬送した。これ以外の条件は実施例１と同様にして実施した。
【００８０】
本比較実験の結果、フィルムが幅方向に大きく収縮してしまい、フィルムにトタン状の変形が観察された。
【００８１】
実験１−１及び比較実験１−１〜１−２の結果より、渡り部おいて、溶媒含有率が３０重量％以上のフィルムをローラで支持または搬送する際には、ローラでフィルムの側端部のみを支持することが、フィルムのツレやシワ、カール等の面状故障の抑制とローラの汚染防止に有効であり、その具体的手段としては、ローラの長手方向における中央部を側端部より小径化してさらにここから空気を吐出させることが効果的であることがわかる。また、このようなローラの使用に加えて、第１〜第４送風機４１，４２，８１，８２を用いこれからフィルム、及びフィルムと前記ローラの中央部との間に送風することで、上述の面状故障や、ローラ汚染等を、より効果的に防止することができることがわかる。
【実施例２】
【００８２】
ヨウ素濃度を０．３ｇ／リットルとし、ヨウ化カリウム１８．０ｇ／リットルとした水溶液を２５℃に設定して、この中にフィルム厚が７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（厚み（株）クラレ製）を浸積した。さらに、ホウ酸濃度を８０ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度を３０ｇ／リットルとした５０℃の水溶液中にて、このフィルムを５．０倍に延伸して偏光膜を得た。実験１−１で得られたセルローストリアセテートフィルムを、それぞれ、５０℃の１．５Ｎの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液で約１８０秒処理した後、中和してから水洗処理を施し、偏光膜の表裏に貼り合わせた。接着剤としてポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ−１１７Ｈ、（株）クラレ製）の４％水溶液を用いた。これを８０℃の空気恒温槽にて約３０分間乾燥して偏光板を得た。
【００８３】
分光光度計により、得られた偏光板について、可視領域における並行透過率Ｙｐ及び行透過率Ｙｃを求め、次式に基づき偏光度ＰＹを決定した。
ＰＹ＝｛（Ｙｐ−Ｙｃ）／（Ｙｐ＋Ｙｃ）｝1/2 ×１００  （％）
【００８４】
本実施例２の結果、実験１−１にて製造されたフィルムを用いて構成された偏光板において偏光度ＰＹは９９．６％以上であってムラもなく、本発明の溶液製膜方法にて得られるフィルムは、偏光板に好適に用いることができることがわかる。
【実施例３】
【００８５】
透過型ＴＮ液晶表示装置が搭載されたノートパソコンの液晶表示装置の視認側偏光板を、実験２で作製した偏光板に貼り代えて液晶表示装置を得た。なお、この液晶表示装置は、そのバックライトと液晶セルとの間に、偏光選択層を有する偏光分離フィルム（商品名；ＤーＢＥＦ、住友３Ｍ（株）製）を有している。
【００８６】
本実施例３で得られた液晶表示装置は、輝度ムラがなく、表示品位の非常に高いものであった。このことから、本発明の溶液製膜方法にて得られるフイルムは、液晶表示装置として好適であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明を実施した溶液製膜方法の工程図である。
【図２】本発明を実施した溶液製膜工程の渡り部の概略図である。
【図３】渡り部のローラによるフィルム搬送を示す説明図である。
【図４】渡り部ローラの側端部表面の示す断面図である。
【図５】渡り部のダクトによるフィルム側端部の乾燥方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    溶液製膜設備
１６    流延装置
１７    テンター装置
２７    バンド
３１    フィルム
３３    渡り部
３６，３７  ニップローラ
４１    第１ダクト
４１ａ  スリット
４２    第２ダクト
４２ａ  スリット
４５    排気ダクト
４５ａ  排気口
４６    排気処理装置
５１    温度コントローラ
５２    送風コントローラ
５５    第１送風機
５６    送風制御装置
５８    第３ダクト
５８ａ  スリット
５９    第４ダクト
５９ａ  スリット
６１    吐出孔
７１    平滑部
７２    凹部
８３    レール
８５    第２送風機
８６    送風制御装置
８７    シフト制御装置
ｄ      凹部の深さ
Ｌ１    第３ローラの長手方向における、両側端部の長さの和
Ｌ２    第３ローラの長手方向における、中央部の長さ
Ｌ３    第３ローラの側端部における、フィルムとの接触部の長さ
Ｌ４    外周方向に隣り合う凹部の間隔
Ｌ５    第３ダクトと第４ダクトとの間隔
Ｒ１〜Ｒｎ  第１〜第ｎローラ
Ｒ３ａ  第３ローラ側端部
Ｒ３ｂ  第３ローラ中央部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005161619.tif 000007