(57)【要約】【課題】溶媒中に固形分を凝縮させることなく完全に溶解させる。【解決手段】ポリマー等の固形分と溶媒とを第１攪拌槽２１に投入して所定時間攪拌した後、この混合液を第２攪拌槽２２に送る。第２攪拌槽２２には邪魔板７１が取り付けられており、ここで所定時間攪拌する。第１攪拌槽２１での攪拌終了時、または、第２攪拌槽２２での攪拌開始時において、単位液量あたりの攪拌動力を２Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下とする。また、第１攪拌槽２１での攪拌時間ｔ１（単位：分）と、第２攪拌槽での攪拌時間ｔ２（単位：分）とは、ｔ１≧０．２×（ｔ１＋ｔ２）と、ｔ２≧０．４×（ｔ１＋ｔ２）とを満たすものとする。この方法により邪魔板７１近傍にポリマーが凝集して残留することなく完全に溶解し、原料仕込み時と等しい配合比の流延ドープを調製することができる。【選択図】      図２
2005015653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーと溶媒とを混合してドープを製造する方法において、
槽本体と攪拌部材とを有する第１の攪拌槽により前記ポリマーと前記溶媒とを攪拌しながら混合して混合液とし、
槽本体と攪拌部材と邪魔部材とを有する第２の攪拌槽により前記混合液を攪拌することを特徴とするドープの製造方法。
【請求項２】
前記第１攪拌槽での攪拌終了時、及び、前記第２攪拌槽での攪拌開始時における、前記混合液の単位量あたりの攪拌動力を２Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下とすることを特徴とする請求項１記載のドープの製造方法
【請求項３】
前記第１攪拌槽での前記攪拌の時間をｔ１（単位：分）とし、前記第２攪拌槽での前記攪拌の時間をｔ２（単位：分）とするとき、
前記ｔ１及びｔ２は、
ｔ１≧０．２×（ｔ１＋ｔ２）と、
ｔ２≧０．４×（ｔ１＋ｔ２）と、
を満たすことを特徴とする請求項１または２記載のドープの製造方法。
【請求項４】
前記ポリマーがセルロースアシレートであることを特徴とする請求項１ないし３いずれかひとつ記載のドープの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４記載の製造方法により製造されたドープから製膜されたことを特徴とするポリマーフィルム。
【請求項６】
偏光膜を有する偏光板において、
請求項５記載のポリマーフィルムを前記偏光膜の少なくとも片面に有することを特徴とする偏光板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドープの製造方法、特に液晶表示装置等の光学用途に用いるポリマーフィルムを製膜するためのドープの製造方法に関する。本発明は、さらに、その製造方法により製造されるポリマーフィルムと、偏光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学分野に使用されるポリマーフィルムには、溶液製膜方法によって製造されているものが多くある。中でも、セルロースアシレートフィルムは、透明性と適度な透湿性とを有し、機械的強度が大きく、かつ、寸法安定性については湿度及び温度に対する依存性が低いことから、広く用いられているもののひとつである。溶液製膜方法はセルロースアシレート等のポリマー及び各種添加剤を溶媒によってドープにしたあと、このドープをダイから流延支持体へ流延し、自己支持性をもったところで流延膜を剥ぎ取って、これを乾燥工程で乾燥させてフィルムとするものである。流延支持体は連続して回転走行するドラムあるいはバンドとされている。
【０００３】
ポリマーや添加剤を溶媒に単に攪拌混合しただけのドープには、不純物やゲル状物が溶解しないまま混在していることが多い。したがって、この状態で流延して製膜すると、これらの不溶物がフィルム中に異物として混入し、フィルムの面状故障等を引き起こし、商品価値が下がったり、あるいは使用に耐えないものになってしまうこともある。そのため、流延前には濾過を実施することが一般的となっている。しかし、濾過により、フィルムに含まれるはずの成分が未溶解物として不純物ともに濾別されるので、その溶解状態の差異によって製造ロット毎の濃度が異なってしまうことがある。濃度が異なるドープを使用すると、得られるフィルムは、機械強度や粘弾性、複屈折率等の光学的性質等のばらつきを有することになり、製品としての性状が変化してしまう。
【０００４】
また、ドープに、未溶解物を含む上記異物が多く含まれるほど、濾過するために用いるフィルタの孔閉塞速度がはやくなり、フィルタの寿命が短くなる。孔が閉塞されたフィルタは別のフィルタと交換されるが、交換に際してはラインを一時的に停止することがあり、製造ロスと見なされる。したがって、ドープの濃度のばらつきのみならず、このフィルタ交換による製造ロスの点からも、ドープ中に未溶解物を可能な限り残さずに溶解もしくは均一細粒分散することが好ましいとされる。
【０００５】
そこで、ドープ調製においては、固形成分を溶媒に溶解または細粒分散するために、十分な攪拌等が行われている。この攪拌方法については、セルロースアシレートと溶媒とを混合してドープとする溶解工程において、９．８×１０Ｎ／ｍ／ｓｅｃ２  以上９．８×１０５  Ｎ／ｍ／ｓｅｃ２  以下のせん断力をかけて攪拌するという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、攪拌羽等による攪拌においては、その攪拌効率を向上させるために、攪拌槽の内部に邪魔板を設けて攪拌する方法も、ドープ調製に限らず広く適用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２７３１８４号公報（第４−６頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法によると、ドープの調製における固形分の溶解方法としては、ゲル状物が依然として残ってしまう等、十分な効果がみられない。また、この方法には、攪拌効率を上げるために一般的に使用される邪魔板の設置については言及されていない。
【０００８】
一方、ドープの調製において、邪魔板を備えた攪拌槽で溶媒と固形分とを混合、攪拌しながら溶解させる方法は、溶解を促進させることができるが、この方法には問題もある。邪魔板は、最も一般的には攪拌槽の内周面に備えられ、前記問題とは、例えば邪魔板の近傍の一部に、攪拌のせん断力が伝わらず、液の流れが滞って滞留部分が生まれ、その滞留部分に未溶解状態の固形分が凝集して付着、残留してしまうというものである。この付着物は、その後攪拌を継続しても溶解せずに、堆積してしまう。堆積量が増えると、得られる液の原料比率が、仕込み原料比率とは変化してしまうことになるため、目的とするドープの成分配合比、つまり濃度が変化してしまうという問題にもなる。また、堆積量が増えて付着物が大きく成長すると、これが攪拌羽や攪拌軸の回転を阻害してこれらを破損させることもある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、溶液製膜方法において、ドープを調製する際に、ドープの原料である固形分の溶媒に対する溶解性を向上させ、所定濃度のドープを安定して製造する方法を提供することを目的とする。また、この製造方法により得られるドープを製膜することにより、異物が少なく良好な光学特性を有するポリマーフィルムと、このポリマーフィルムを使用し、良好な光学特性を有する偏光板とを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ポリマーと溶媒とを混合してドープを製造する方法において、槽本体と攪拌部材とを有する第１の攪拌槽により前記ポリマーと前記溶媒とを攪拌しながら混合して混合液とし、槽本体と攪拌部材と邪魔部材とを有する第２の攪拌槽により前記混合液を攪拌することを特徴として構成されている。
【００１１】
さらに、前記第１攪拌槽での攪拌終了時、または、前記第２攪拌槽での攪拌開始時における、混合液の単位量あたりの攪拌動力を２Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下とすることが好ましい。また、第１攪拌槽での攪拌時間をｔ１（単位：分）とし、第２攪拌槽での攪拌時間をｔ２（単位：分）とするとき、ｔ１及びｔ２は、ｔ１≧０．２×（ｔ１＋ｔ２）とｔ２≧０．４×（ｔ１＋ｔ２）とを満たすことが好ましい。さらに、前記ポリマーがセルロースアシレートであるときに特に好ましい。
【００１２】
また、本発明には、上記のドープ製造方法を用いて製造されたドープを溶液製膜して得られることを特徴とするポリマーフィルムと、偏光膜を有する偏光板において、このポリマーフィルムを偏光膜の少なくとも片面に有する偏光板とを含んで構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態としての溶液製膜設備の概略図である。ただし、本発明は、図１に示される溶液製膜設備に限定されるものではない。溶液製膜設備１０は、ドープ調製装置１１と、流延装置１２と、乾燥装置１５及び巻き取り装置１６とを有している。
【００１４】
ドープ調製装置１１は、第１及び第２攪拌槽２１，２２と、濾過器２５と、スタティックミキサ２６と、第１〜第３ポンプＰ１〜Ｐ３と、流量調節バルブＶ１とを有している、第１〜第３供給元３１〜３３はドープ調製装置１１の第１攪拌槽２１に接続している。
【００１５】
流延装置１２は、流延ダイ３６と、バックアップローラ３７と、バンド３８とを有している。また、乾燥装置１５は、テンター４１と、ローラ乾燥機４２とを有しており、巻き取り装置１６には、カッタ４５及び巻き取り部４６とを備えている。なお、溶液製膜設備１０には、支持用あるいは搬送用のローラ４７が必要に応じて適宜備えられ、このローラ４７がポリマーフィルム５２を支持、あるいは搬送する。図１においては、煩雑さを避けるために、用いたローラのうち、一部のみを図示している。
【００１６】
流延ドープ５１及びフィルム５２の主成分としてのポリマーは第１供給元３１から、そして、ドープの溶媒となる液体は第２供給元３２から、それぞれ別の送液路により第１攪拌槽２１へ供給される。また、紫外線吸収剤や微粒子等の各種添加剤は主に第３供給元３３から供給される。第１及び第２供給元３１，３２から第１攪拌槽２１に送られたポリマーと溶媒は、第１攪拌槽２１にて混合されて所定時間攪拌され、第１調製ドープ５１ａとして第１ポンプＰ１により第２攪拌槽２２に送られる。第２攪拌槽２２において、第１調製ドープ５１ａはさらに所定時間攪拌され、ここで攪拌されて得られた混合液を、以降、第２調製ドープ５１ｂと称するものとする。
【００１７】
第２調製ドープ５１ｂは、第２ポンプＰ２により濾過装置２５へ送られて、未溶解物やゴミ等の異物が除去される。第２攪拌槽２２から濾過装置２５への調製ドープ５１ｂの送液量は、濾過装置２５における濾圧や製膜速度を考慮してバルブＶ１により制御される。ただし、第２ポンプとバルブＶ１とを定量ポンプに変えて、第２調製ドープ５１ｂの流量を制御しながら送液してもよい。濾過装置２５での濾過により異物を除去された混合物を、以下の説明においては第３調製ドープ（図示なし）と称することとする。続いて、第３調製ドープと第３供給元３３からの添加剤等とは、スタティックミキサ２６でインライン混合され、流延ドープ５１となって流延ダイ３６に至る。
【００１８】
流延ドープ５１は、バックアップローラ３７により支持されて連続走行されるバンド３８上に、流延ダイ３６から流延される。バックアップローラ３７には駆動制御手段（図示せず）が備えられており、この駆動制御手段によりバックアップローラ３７の回転数が制御されて、バンドは所定速度で搬送される。流延された流延ドープ５１はバンド上で流延膜となり、この流延膜は、バンド上で走行する間に自己支持性をもつようになる。
【００１９】
自己支持性をもった流延膜は、フィルム５２としてローラにより剥ぎ取られてさらに下流の工程へ搬送される。剥ぎ取れらたフィルム５２は、テンター４１に送られ、ここで、幅を規制され、かつ、延伸されながら乾燥される。テンター４１では、複数備えられたテンタークリップ（図示せず）が、フィルム５２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５２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５２の保持と保持解除とを制御する。フィルム５２を保持したテンタークリップは、テンター４１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５２の保持を解除するように自動制御される。
【００２０】
テンター４１のフィルム５２は、支持あるいは搬送用のローラ４７により次工程であるローラ乾燥機４２へ送られて、ここで複数のローラ４２ａにより支持あるいは搬送されながら十分に乾燥される。十分に乾燥された後のフィルム５２は、カッタ４５により両側端部を切断除去され、製品として巻き取り部４６で巻き取られる。また、ローラ乾燥機４２における搬送を安定化させるために、テンタークリップでの保持により変形した部分を含むフィルム５２の両側端部を、ローラ乾燥機４２内部へ送る前に切断除去することも可能である。
【００２１】
また、第２攪拌槽２２の下流であって、スタティックミキサ２６の上流の任意の位置にタンク（図示せず）を設け、ここで第２調製ドープ５１ｂ、あるいは第３調製ドープを所定時間滞留させて脱泡を図ることもある。これにより、流延ドープ５１中の気泡量を低減することができる。さらに、支持体としては、バンドに代えてドラムを使用することもあるが、本実施形態において図示は省略する。
【００２２】
図２は、本発明を実施したドープ調製工程の一部を示す概略図である。図２に示すように、第１及び第２攪拌槽２１，２２はともに、モータ６１ａ，６１ｂを有しており、それぞれのモータ６１ａ，６１ｂにはコントローラ６２ａ，６２ｂが接続されている。第１攪拌槽２１においては、攪拌羽６３ａと攪拌羽６３ｂとが、攪拌軸６６ａの上下にそれぞれ２枚ずつ取り付けられている。また、攪拌羽６３ａと攪拌羽６３ｂとは、第１攪拌槽２１を上から見たときのなす角が９０°となるように備えられている。第２攪拌槽２２においては、攪拌羽６３ｃと攪拌羽６３ｄとが、攪拌軸６６ｂに関し、第１攪拌槽２１と同様に備えられている。モータ６１ａ，６１ｂは、コントローラ６２ａ，６２ｂにより回転数及び攪拌動力を制御され、モータ６１ａ，６１ｂの駆動により攪拌軸６６ａ，６６ｂが回転し、それに伴い攪拌羽６３ａ〜ｄが攪拌軸６６ａ，６６ｂを回転中心として回動する。
【００２３】
また、第１及び第２攪拌槽２１，２２には、それぞれ、温度コントローラ６７ａ，６７ｂで温度制御される恒温槽６８ａ，６８ｂを有している。恒温槽６８ａ，６８ｂを温度制御することにより、内部の液温が制御される。
【００２４】
さらに、第２攪拌槽２２の内壁には、邪魔板７１が取り付けられている。攪拌槽に取り付けられる邪魔板７１は、通常は複数枚であり、本実施形態では４枚としているが、図２においてはそのうち２枚のみ図示している。ただし、本発明は、邪魔板７１の枚数や形状、取り付け位置をはじめ、各攪拌槽２１，２２の上記構成に限られるものではない。
【００２５】
また、第１供給元３１からのポリマー及び第２供給元３２からの溶媒は、第１攪拌槽２１へ上部から供給されており、第１攪拌槽にて混合された後の第１調製ドープ５１ａは底部から第２攪拌槽２２へと送られる。第１調製ドープ５１ａは、第２攪拌槽２２の上部から供給されて、底部から濾過器２５へと送られる。ただし、本発明は、第１及び第２攪拌槽２１，２２におけるそれぞれの物質の流入口及び流出口の位置に依存するものではなく、例えば流入口と流出口との少なくとも一方が、第１及び第２攪拌槽２１，２２の側面に備えられていてもよい。
【００２６】
ポリマーと溶媒とは、所定量が第１攪拌槽２１に送られ、この内部で混合される。第１攪拌槽２１へは、通常は、溶媒をポリマーに先行して流入させた後、攪拌羽６３ａ，６３ｂを回転させながらポリマーを流入させる。この際、はじめに、溶媒を全量流入させてもよいし、あるいは、攪拌混合が可能となる所定の量の溶媒を先行して流入させた後にポリマーを流入させ、それから残りの溶媒を流入させてもよい。後者の場合には、残りの溶媒を流入させる際に、ポリマーの流入口や第１攪拌槽２１の内壁その他に付着したポリマーを洗い流し入れるように溶媒を流入させることがより好ましい。
【００２７】
また、本発明は、ポリマー及び溶媒の、第１攪拌槽２１への流入に要する時間には依存するものではないが、少なくともポリマーについては、一度に大量に流入させるのではなく、徐々に流入させることが好ましい。徐々に攪拌させる際の流入速度は、溶媒種やポリマー種、攪拌方式や攪拌条件によるが、第１攪拌槽２１に流入し、内部の液面に流下したポリマーが攪拌により１回転するまでの間に液中に埋没する程度の流入速度とすることが好ましい。攪拌羽６３ａ，６３ｂの回転は、ポリマーが第１攪拌槽２１へ流入を開始したときには既に開始され、所定の条件に達していることがさらに好ましい。
【００２８】
攪拌羽６３ａ，６３ｂにより、混合液を所定の時間攪拌し、完全には溶解しない、所定の状態となったところで、第２攪拌槽２２へ送液する。全量が第１攪拌槽２１から第２攪拌槽２２へ送液されると、第１攪拌槽２１へは新たに調製するためのポリマーと溶媒とが流入する。上記のような、完全には溶解しない所定の状態とは、用いるポリマーの溶媒に対する親和性及び溶解性や、目的とするドープの固形分濃度等に応じて適宜決定する。例えば、ポリマーの一部が溶解し、残りが膨潤している状態であったり、ポリマーの一部が溶解し、残りが未溶解物として分散している状態を、所定の状態とする。第１攪拌槽２１におけるこの予備的な攪拌工程を、以降、第１攪拌工程と称することとする。
【００２９】
第１攪拌槽２１には邪魔板が備えられておらず、そのため、ここに添加されたポリマーは第１攪拌槽２１の一部に溜まることがない。つまり、ポリマーは大きな固まりを形成せずに溶媒中に存在しているために、溶媒に対する接触面積が大きく保たれ、攪拌により溶媒との親和性が向上することができる。したがって、混合液における濃度は液全体で均一に保たれるので、仕込みにおける所定濃度を維持した状態で、第１調製ドープ５１ａは第２攪拌槽２２に送られることになる。なお、第１調製ドープ５１ａにおける濃度とは、溶解したポリマー分の、溶媒に対する値ではなく、溶媒中に溶解したポリマーと、ほぼ均一に分散あるいは膨潤して存在する状態のポリマーとの総和の、溶媒に対する値を意味する。
【００３０】
第１攪拌工程により得られた第１調製ドープ５１ａは、第２攪拌槽２２にてさらに攪拌される。第２攪拌槽２２での攪拌工程を、以降の説明においては、第２攪拌工程と称することとする。第２攪拌槽２２には邪魔板７１が取り付けられているために、攪拌羽が同じ回転数で回転している場合の攪拌効率は第１攪拌槽２１よりも高くなる。そのため、第１攪拌槽２１における攪拌時よりも、液に対する攪拌動力の伝達効率が高く、液面の高低差が第１攪拌槽２１のときよりも小さくなる。第１攪拌工程で溶媒中に均一に存在するポリマーは、第１調製ドープ５１ａ中で、分子の表面あるいは内部に溶媒を十分に含んでいる。したがって、第２攪拌槽２２における攪拌により、ポリマーは速く、しかも完全に溶解される。
【００３１】
このように、本発明は、ポリマー等の固形成分と溶媒とを、邪魔板が備えられていない攪拌槽にて予め攪拌混合し、この第１攪拌工程で両者の親和性を高めるとともに、溶媒中における均一溶解性あるいは均一分散性を有した後に、邪魔板を備えた攪拌槽にて攪拌することにより、ポリマー等の固形成分が溶媒中で凝集することなく、溶解することができる。
【００３２】
第１攪拌槽２１における単位液量あたりの攪拌動力は、攪拌開始時に関しては限定されるものではないが、第１攪拌槽２１における攪拌終了時、及び第２攪拌槽２２における攪拌開始時の単位液量に対する攪拌動力は、２Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下であることが好ましい。また、第２攪拌槽２２での攪拌開始時より後における単位液量あたりの攪拌動力は、限定されるものではないが、攪拌開始時の値を維持、あるいは所定の値に増加させることが好ましい。なお上記の、第１攪拌槽２１における攪拌終了時と、第２攪拌槽における攪拌開始時とは、所定の時間であり、本実施形態では、概ね３０分〜３００分としているが、これに限定されるものではない。また、ここで、攪拌動力とは、各攪拌槽２１，２２の各モータ６１ａ，６１ｂの運転動力から攪拌羽６３ａ〜ｄの空転動力を引いた値である。
【００３３】
単位液量あたりの攪拌動力が２Ｗ／リットル未満であると、十分な攪拌効率が得られない。つまり、第１攪拌槽２１においては、溶解量が少なくなるとともに、ポリマーの均一分散が十分になされず、分散しているポリマーと溶媒との十分な親和性が得られない。また、第２攪拌槽２２においては、第１調製ドープ５１ａにおいて分散していたポリマーが凝集し始め、特に邪魔板近傍において凝集物が滞留してしまうことがある。一方、単位液量あたりの攪拌動力を１０Ｗ／リットルより大きくしても、動力の増加効果は得られず、不効率な攪拌となる。上記単位液量あたりの攪拌動力は、３Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下であることがより好ましく、５Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
第１及び第２攪拌槽２１，２２における攪拌時間を、それぞれｔ１，ｔ２（単位；分）とするとき、ｔ１，ｔ２は次式（１）及び（２）を満足することが好ましい。
ｔ１≧０．２×（ｔ１＋ｔ２）・・・（１）
ｔ２≧０．４×（ｔ１＋ｔ２）・・・（２）
【００３５】
第１及び第２攪拌槽２１，２２における攪拌時間ｔ１，ｔ２は、いずれか一方が極端に短いことは不適である。例えば、第１攪拌槽２１における攪拌時間ｔ１が、ｔ１＜０．２×（ｔ１＋ｔ２）であると、ポリマーの溶媒に対する溶解量及び分散度が不十分な状態で混合物は第２攪拌槽２２に送られる。そのため、第２攪拌槽２２の特に邪魔板近傍において、ポリマーは凝集してしまう。また、第２攪拌槽２２における攪拌時間ｔ２が、ｔ２＜０．４×（ｔ１＋ｔ２）であると、攪拌が不十分となり、ポリマーが完全には溶解しなくなる。
【００３６】
第１及び第２攪拌槽２１，２２における攪拌時間ｔ１，ｔ２は、上記式（１）及び（２）を満たす値であれば効果が大きいが、第１及び第２攪拌槽２１，２２がそれぞれ１つずつの場合は、ｔ１＝ｔ２とすると一方の攪拌槽に待ち時間が生じず、効率的であるのでより好ましい。また、ｔ１≠ｔ２とする場合には、待ち時間による非効率性を避けるために、第１または第２攪拌槽２１，２２を複数並列に設けることも好ましい。例えば、ｔ２＝ｔ１×２とした場合には、第１攪拌槽２１ひとつに対し第２攪拌槽２２をふたつ設けて交互に運転すると、第２攪拌槽２２の攪拌時間ｔ２が長いことによる第１攪拌槽２１の待ち時間がなくなるため、効率的である。
【００３７】
本実施形態においては、第１及び第２攪拌槽２１，２２として、一般的な市販のパドル式攪拌槽を使用している。攪拌槽本体は、縦型円筒状とされており、パドル式攪拌機が攪拌槽本体に取り付けられている。パドル式攪拌槽とは、へら状の攪拌羽が攪拌軸に取り付けられ、その回動により、攪拌槽内部の物質を混合する攪拌槽である。しかし、本発明は、パドル式攪拌槽に限定されるものではなく、公知の各種攪拌槽を用いることができる。例えば、タービン式攪拌槽やスクリュー式攪拌槽、アンカー式攪拌槽等も用いることができる。
【００３８】
本実施形態において、第２攪拌槽２２に設ける邪魔板７１は、液面より高い位置にその上端があり、底部より高い位置に下端がある。ただし、本発明は、邪魔板７１の形状や枚数に依存するものではない。例えば、上下に複数の小型の邪魔板を複数上下に設けてこれを一組とし、複数組を、第２攪拌槽２２の内壁周面に取り付けてもよい。また、邪魔板７１に代えて、円柱状のパイプ等を用いてもよい。
【００３９】
本実施形態においては、第１及び第２攪拌槽２１，２２に恒温槽を設けることにより、溶解性のさらなる向上を図ることができる。ポリマー等の多くの固体は、溶媒の温度が高いほどその溶解性が向上するので、最終的に得られる流延ドープあるいはフィルムの性状を損なわない範囲で溶媒あるいは混合液を昇温させることが好ましい。昇温の上限は、溶媒の沸点より低い温度とすることが好ましく、溶媒が混合物である場合には、最も低い沸点を有する溶媒の沸点以下とすることが好ましい。ただし、第１及び第２攪拌槽２１，２２の内部を加圧して、溶媒の大気圧における沸点以上の温度で溶液を沸騰させずに攪拌混合することにより、溶解を促進させることは好ましい。
【００４０】
本発明の製造方法におけるポリマー成分としては、セルロースアシレートが好ましく、中でもセルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアシレート以外のポリマーであっても、ポリマー及びその前駆体が溶媒によってドープとなり、溶液製膜をすることができるものであれば本発明は適用される。例えば、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、塩素化ポリエーテル、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を例示することができる。さらに、以上のような各種ポリマーをそれぞれ単独で使用しても、あるいは複数を混合して使用しても本発明に適用可能である。
【００４１】
また、本発明はポリマーの形状等の様態について限定するものではなく、例えば、粉体やペレット等であってもよい。特に、粉体である場合には、溶媒と混合すると凝集しやすいために、本発明は特に効果がある。また、第１攪拌槽２１に流入させる固形成分としては、ポリマーのみでなくともよく、他に、例えば可塑剤や、紫外線吸収剤、紫外線安定剤等の各種添加剤を加えても本発明は効果が得られる。さらに、溶解性の高いものを添加する際には、第２攪拌槽２２での混合の際にこれを添加してもよい。
【００４２】
本発明はドープに使用する溶媒を限定するものではなく、公知の各種溶媒を用いることができる。例えば、ジクロロメタンやジクロロメチレン等のハロゲン含有有機化合物の他に、メチルアルコールやエチルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどのアルコールや酢酸メチル、酢酸エチル等の各種エステル系化合物やアセトンなど非塩素系有機化合物や、水を使用することができる。また、本発明は、ドープの調製方法のひとつである冷却溶解法にも適用可能であって、その溶解または分散工程に効果がある。
【００４３】
さらに、本発明には、以上の溶液製膜方法によって作られたフィルムを構成要素とする偏光板も含まれる。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、上記の製造方法で得られたフィルム５２（図２参照）を保護膜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。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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する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。
【００４８】
得られた偏光膜と、本発明のポリマーフィルム、特にセルローストリアセテートフィルムとの接着剤には、偏光膜と保護膜の接着に用いることができる公知の各種接着剤を用いている。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、保護膜としてポリビニルアルコール層に付与したセルロースアシレ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。
【００４９】
さらに、得られたセルロースアシレートフィルム上に光学補償シートを貼付して、光学補償フィルムとして用いることもできる。前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、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ドバイリフリンジェンス（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。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５１】
〔実施例１〕
第１攪拌槽に、ジクロロメタン８７ｋｇとメチルアルコール１３ｋｇとを入れ、緩やかに攪拌して混合した。ここに、トリフェニルフォスフェート１．６ｋｇと、ビフェニルジフェニルフォスフェート０．８ｋｇを投入し、目視で完全に溶解するまで緩やかに攪拌した。さらに、この液を約３５℃に保ちつつ、一定の攪拌速度で攪拌しながら、粉体状のセルローストリアセテート（アセチル化率６０．９％）２０．６ｋｇをこの液に混合させた。セルローストリアセテートの投入は、約３０分かけて行い、その投入速度がほぼ一定となるように行った。セルローストリアセテートの投入後、６０分攪拌してから、攪拌を停止した。攪拌停止直前における攪拌動力は３００Ｗであり、得られた第１調製ドープ５１ａの量は１００リットルであった。なお、第１攪拌槽２１としては、容量１００リットル、内径４５０ｍｍのものを用い、また攪拌羽６３ａ〜６３ｄによる攪拌径は３００ｍｍとなっている。
【００５２】
得られた第１調製ドープ５１ａの全量を、第２攪拌槽２２へ送り、攪拌を行った。第２攪拌槽２２は、邪魔板７１が備えられている以外は第１攪拌槽２１と同じものである。邪魔板７１は、巾３５ｍｍであり、タンク鏡部に近い上部から液面より上まで一体形状である。なお、タンク鏡部とは、円筒形容器の下面を指しており、側方から見た断面において、側壁の下部の曲面を含む底面を意味する。邪魔板７１は攪拌軸６６ｂを中心に互いに９０°となるように取り付けられている。第２攪拌槽２２では、攪拌開始時における攪拌動力が３００Ｗとなるように攪拌の回転条件を設定した。第２攪拌槽２２では、１２０分攪拌した後、攪拌を停止した。得られた第２調製ドープ５１ｂを濾過器２５で濾過してこれを流延した。流延膜を剥ぎ取った後、乾燥させて巻き取り、厚み８０μｍのフィルム５２を得た。
【００５３】
〔実施例２〕
第２攪拌槽２２における攪拌開始時の攪拌動力を６００Ｗとした他は、実施例１と同様に実施した。
【００５４】
〔実施例３〕
第１攪拌槽２１での攪拌を、セルローストリアセテート投入後１２０分実施し、また、第２攪拌槽２２における攪拌時間を６０分間とした他は、実施例１と同様に実施した。
【００５５】
〔比較例１〕
第１攪拌槽２１での攪拌を、セルローストリアセテート投入後１８０分実施し、また、第２攪拌槽２２における攪拌を実施しなかった他は、実施例１と同様に実施した。
【００５６】
〔比較例２〕
粉体状のセルローストリアセテートの投入を、第１攪拌槽２１ではなく第２攪拌槽２２にて実施した。第２攪拌槽２２にセルローストリアセテートを投入して１８０分間攪拌し、第２攪拌槽２２における最終攪拌動力は３００Ｗとした。この他の条件は実施例１と同様に実施した。
〔比較例３〕
第１攪拌槽２１での最終攪拌動力、及び第２攪拌槽２２における攪拌開始時の攪拌動力を１５０Ｗとした他は、実施例１と同様に実施した。
【００５７】
〔比較例４〕
第１攪拌槽２１での攪拌を、セルローストリアセテート投入後１５０分実施し、また、第２攪拌槽２２における攪拌時間を３０分とした他は、実施例１と同様に実施した。
【００５８】
〔比較例５〕
第１攪拌槽２１での攪拌を、セルローストリアセテート投入後４０分実施し、また、第２攪拌槽２２における攪拌時間を１４０分とした他は、実施例１と同様に実施した。
【００５９】
以上の実施例１〜３及び比較例１〜５について、以下に示す（１）〜（３）の３つの項目に関し評価を実施し、各結果を表１に示す。
【００６０】
（１）濾過器の孔閉塞評価
図３に示すような濾過装置８１を用いて、実施例１〜３及び比較例１〜５で得られた第２調製ドープ５１ｂを定圧濾過し、単位時間あたりの濾液量を経時で測定した。この評価により、第２調製ドープ５１ｂの未溶解分の残留度を評価した。濾過装置８１は、タンク８２と、タンク８２に空気を送って内部に圧力を加える空気源８３と、タンクに送る空気量を制御するためのバルブＶ２とを備えている。また、タンク８２の下部には、濾液の出口８２ａがあり、その出口にはフィルタ８６が備えられている。フィルタ８６の下方にはメスシリンダ８７を設置している。ここで、フィルタ８６としては、濾紙（濾過精度；＃６３、東洋濾紙（株）製）を用いている。
【００６１】
まず所定量のタンク８２に所定量の第２調製ドープ５１ａを入れたあとタンク８２には圧縮空気が上部から送り込まれることにより、０．５ＭＰａでの定圧濾過を行う。濾液はメスシリンダ８７に回収される。濾過開始から３０分間の濾液量をＶ１とし、濾過開始から２時間経過時点から３０分間の濾液量をＶ２とし、Ｖ１／Ｖ２の値を求めた。Ｖ１／Ｖ２の値が大きいほど濾過速度の低下が顕著で孔閉塞しやすいことを示す。つまりＶ１／Ｖ２の値が大きいほど、ポリマー等の固形成分の溶解が不十分であることを表している。
【００６２】
（２）フィルムにおける異物混入評価
互いの偏向方向が直交するように重ねた２枚の偏光板の間に、フィルム５２を挟み、これを評価サンプルとした。このサンプルを、拡大倍率を５０倍とした顕微鏡で観察し、５μｍ以上の輝点異物数を数えた。表１において、輝点異物数は５５ｍｍ２  あたりの数である。
【００６３】
（３）第２攪拌槽２２の内部汚染評価
第２攪拌槽２２での攪拌終了後、邪魔板７１近傍の凝集物や異物等の付着状況を目視で観察し、評価した。表１においては、付着物が認められなかったものについては○と記載し、微量の付着物が認められたものについては△とし、付着物が認められていたものについては×とともに付着物の質量（単位；ｇ）を記している。
【００６４】
【表１】
2005015653.tif 000003
【００６５】
表１の結果によると、実施例１〜３は、Ｖ１／Ｖ２値がいずれも２．１よりも小さく、また、フィルム中の輝点異物数も４０より少なく良好である。さらに、第２攪拌槽において付着物もなく非常に良好である。なお、実施例１〜３により、単位液量あたりの攪拌動力が２Ｗ／リットル以上１０Ｗ／リットル以下の範囲内であると、その値が大きいほど溶解性が向上することがわかる。
【００６６】
一方、比較例の結果において、比較例１は、邪魔板を備えた第２攪拌槽における攪拌を実施していないため、溶解が不十分であり、Ｖ１／Ｖ２値が高く、またフィルム中の輝点異物数も多い。比較例２は、セルローストリアセテート投入が、邪魔板を備えた第２攪拌槽で実施されたため、Ｖ１／Ｖ２値と輝点異物数から評価される溶解性は比較的良好ではあるが、第２攪拌槽の邪魔板近傍には多量の凝集物が発生した。また、比較例３は攪拌動力が小さいため、比較例４は攪拌時間が短いために、いずれも溶解性が不十分となった。さらに、比較例５は、Ｖ１／Ｖ２値とフィルム中の輝点異物数のいずれも比較的良好な値となっているが、第１攪拌槽２１での攪拌時間が短いために、第１攪拌槽における未溶解物が第２攪拌槽２２の邪魔板近傍に付着し、凝集物を形成していた。
【００６７】
〔実施例４〕
実施例１〜３で得られたセルローストリアセテートフィルムを、２．０規定、５５℃のＮａＯＨ水溶液中に２分間浸漬することによりけん化処理した。これらのフィルムを保護フィルムとして、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させることにより作成された偏光子の両面にそれぞれ接着し、３種の偏光板を作成した。得られた偏光板は、いずれも異物数が少なく良好なものであった。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明により、ドープを調製する際に、ドープの原料である固形分の溶媒に対する溶解性を向上させ、所定濃度のドープを安定して製造することができる。また、この製造方法により得られるドープを製膜することにより、異物が少なく良好な光学特性を有するポリマーフィルムと、このポリマーフィルムを使用し、良好な光学特性を有する偏光板とを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である溶液製膜の工程図である。
【図２】実施形態である流延ドープ調製工程の一部を示す概略図である。
【図３】未溶解物によるフィルタ孔の閉塞評価を実施した濾過装置の概略図である。
【符号の説明】
１１    ドープ調製装置
２１    第１攪拌槽
２２    第２攪拌槽
３１    第１供給元
３２    第２供給元
６１ａ，ｂ  モータ
６２ａ，ｂ  コントローラ
６３ａ〜ｄ  攪拌羽
６６ａ，ｂ  攪拌軸
５１    流延ドープ
５１ａ    第１調製ドープ
５１ｂ    第２調製ドープ
５２    フィルム
Ｐ１〜３  ポンプ
【図１】
2005015653.tif 000004
【図２】
2005015653.tif 000005
【図３】
2005015653.tif 000006