(57)【要約】【課題】異種の第１液と第２液とを混合する場合において、第１液及び第２液の送液方向における分布のむらを低減する混合装置及び方法、溶液製膜方法を提供する。【解決手段】添加部１６において、第１液である原料ドープ２１が送液される添加配管３１の内部に、第２液である添加剤液２２を流出するノズル３２の先端が、原料ドープ２１の送液方向に向けて配される。ノズル３２の先端付近の外周に沿って添加配管３１の内部に、ノズル３２の先端の外側を通過する原料ドープ２１を整流する第１整流部材３４が配される。また、ノズル３２の先端付近の内周に沿って、ノズル３２から流出する添加剤液２２を整流する第２整流部材３５が配される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、前記第１液と前記第２液とを混合する混合装置において、
前記配管内に配され前記ノズルの開口位置で前記第１液を整流する第１整流部材、及び前記ノズル内に配され前記ノズルの開口位置で前記第２液を整流する第２整流部材を有する添加部を備える混合装置。
【請求項２】
第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、前記第１液と前記第２液とを混合する混合装置において、
前記配管内に配され前記第１液を整流して前記ノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にする第１整流部材、及び前記ノズル内に配され前記第２液を整流して前記ノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にする第２整流部材を有する添加部を備える混合装置。
【請求項３】
前記添加部の送液方向下流側に配され、前記第１液と前記第２液とを混合する混合部材を有する混合部を備える請求項１または２記載の混合装置。
【請求項４】
前記第１整流部材は前記配管内における前記送液方向に直交する方向の全域にわたって配され、
前記第２整流部材は前記ノズル内における前記送液方向に直交する方向の全域にわたって配される請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の混合装置。
【請求項５】
前記ノズルは、中央部を通る中央部流路及び前記中央部流路の外側を通る外周流路の二重構造に区画され、
前記第２整流部材は前記外周流路に配される請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の混合装置。
【請求項６】
前記第１整流部材の前記送液方向下流側の端と前記第２整流部材の前記送液方向下流側の端との少なくとも一方が前記開口位置に揃えられている請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の混合装置。
【請求項７】
前記第１整流部材と前記第２整流部材との少なくとも一方がハニカム部材である請求項１ないし６のうちいずれか１項記載の混合装置。
【請求項８】
前記第１液の流量と前記第２液の流量とを制御することにより、前記ノズルの外周に沿って流れる前記第１液の前記送液方向の流速と前記ノズルの内周に沿って流れる前記第２液の前記送液方向の流速とを前記ノズルの開口位置で等しくする制御部を備える請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の混合装置。
【請求項９】
第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、前記第１液と前記第２液とを混合する混合方法において、
前記配管内に配される第１整流部材により前記ノズルの開口位置で前記第１液を整流し、前記ノズル内に配される第２整流部材により前記ノズルの開口位置で前記第２液を整流する添加工程を含む混合方法。
【請求項１０】
第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、前記第１液と前記第２液とを混合する混合方法において、
前記配管内に配される第１整流部材により前記第１液を整流して前記ノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にし、前記ノズル内に配される第２整流部材により前記第２液を整流して前記ノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にする添加工程を含む混合方法。
【請求項１１】
前記添加工程を経た前記第１液と前記第２液とを前記ノズルに対し送液方向下流側に配される混合部材により混合する混合工程を含む請求項９または１０記載の混合方法。
【請求項１２】
前記第１整流部材は前記配管内における前記送液方向に直交する方向の全域にわたって配され、
前記第２整流部材は前記ノズル内における前記送液方向に直交する方向の全域にわたって配される請求項９ないし１１のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１３】
前記ノズルは、中央部を通る中央部流路及び前記中央部流路の外側を通る外周流路の二重構造に区画され、
前記第２整流部材は前記外周流路に配される請求項９ないし１１のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１４】
前記第１整流部材の前記送液方向下流側の端と前記第２整流部材の前記送液方向下流側の端との少なくとも一方が前記開口位置に揃えられている請求項９ないし１３のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１５】
前記第１整流部材と前記第２整流部材との少なくとも一方がハニカム部材である請求項９ないし１４のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１６】
前記第１液の流量と前記第２液の流量とを制御する制御部により、前記ノズルの外周に沿って流れる前記第１液の前記送液方向の流速と前記ノズルの内周に沿って流れる前記第２液の前記送液方向の流速とを前記ノズルの開口位置で等しくする請求項９ないし１５のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１７】
前記第１液にはポリマー及び溶剤を含む原料ドープが用いられ、
前記第２液には添加剤を含む添加剤液が用いられる請求項９ないし１６のうちいずれか１項記載の混合方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の混合方法により前記原料ドープと前記添加剤液とを混合して製造された流延ドープを、走行する支持体に向けて流延ダイにより流出して流延膜を形成する流延膜形成工程と、
前記流延膜に自己支持性を持たせた後に前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムを得る剥取工程と、
前記湿潤フィルムを乾燥させてフィルムを得る乾燥工程とを含む溶液製膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合装置及び方法、溶液製膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光透過性を有するポリマーフィルム（以下、フィルムと称する。）は、偏光板の保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、透明導電性フィルムなど光学フィルムとして多岐に利用されている。フィルムには、光学特性などの様々な特性にむらがないこと、すなわち均一性が要求される。
【０００３】
フィルムの製造方法の一つとしては、溶液製膜方法がある。溶液製膜方法は、例えば、流延ダイによりポリマーや添加剤を溶剤に溶かした溶液（以下、流延ドープ、と称する）を金属製のドラムやバンドなどの支持体上に流延して流延膜を形成し、乾燥させて剥ぎ取ることによってフィルムを得る方法である。フィルムの様々な特性は、例えば、ポリマー及び溶剤からなる原料ドープに加えられる添加剤の種類や量により制御される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
添加剤は、原料ドープに用いられる溶剤に溶かした溶液（以下、添加剤液、と称する）にして、原料ドープに添加される。フィルムの様々な特性を均一にするために、原料ドープに添加剤液を均一に混合することが要求される。しかし、溶液製膜方法においてよく用いられる原料ドープの粘度は概ね１０Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓであるのに対し、添加剤液の粘度は概ね０．００１Ｐａ・ｓ〜１．０Ｐａ・ｓである。そのため、原料ドープと添加剤液とは、均一に混合しにくく、例えば、添加剤液が原料ドープ中で凝集するなどの問題が発生することがあった。
【０００６】
この問題への対策として、特許文献１では、ほぼ平行に流れる原料ドープと添加剤との間に、原料ドープに用いられる溶剤からなる緩衝液層を形成している。これにより、原料ドープと添加剤液とが少しずつ混合されるので、添加剤液が原料ドープ中で凝集するなどの問題の発生が低減する。
【０００７】
本願の発明者らは、原料ドープ及び添加剤液の送液方向での添加剤分布を測定したところ、特許文献１の対策を施しても、依然として原料ドープ及び添加剤液の流れ方向での添加剤分布にむらがあることを突き止めた。このような送液方向における分布のむらは、原料ドープ及び添加剤液を混合する場合に限らず、様々な異種の第１液と第２液とを混合する場合にも見られ、原料ドープ及び添加剤液を混合する場合と同様に問題となっている。
【０００８】
そこで、本発明は、異種の第１液と第２液とを混合する場合において、第１液及び第２液の送液方向における分布のむらを低減する混合装置及び方法、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】
【０００９】
本発明は、第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、第１液と第２液とを混合する混合装置において、添加部を備える。添加部は、配管内にノズルの外周に沿って配されノズルの開口位置で第１液を整流する第１整流部材と、ノズル内にノズルの内周に沿って配されノズルの開口位置で第２液を整流する第２整流部材とを有する。第１整流部材は、第１液を整流してノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にすることが好ましく、第２整流部材は、第２液を整流してノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にすることが好ましい。添加部の送液方向下流側に配され、第１液と第２液とを混合する混合部材を有する混合部を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、第１液が通過する配管内に、第２液をノズルにより加えて、第１液と第２液とを混合する混合方法において、添加工程を含む。添加工程は、配管内にノズルの外周に沿って配される第１整流部材によりノズルの開口位置で第１液を整流し、ノズル内にノズルの内周に沿って配される第２整流部材によりノズルの開口位置で第２液を整流する工程である。第１整流部材により第１液を整流してノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にすることが好ましく、第２整流部材により第２液を整流してノズルの開口位置での送液方向に直交する方向の流速分布を均一にすることが好ましい。添加工程を経た第１液と第２液とをノズルに対し送液方向下流側に配される混合部材により混合する混合工程を含むことが好ましい。
【００１１】
第１整流部材は配管内における送液方向に直交する方向の全域にわたって配され、第２整流部材はノズル内における送液方向に直交する方向の全域にわたって配されていることが好ましい。また、ノズルは、中央部を通る中央部流路及び中央部流路の外側を通る外周流路の二重構造に区画され、第２整流部材は外周流路に配されていることが好ましい。
【００１２】
上記混合方法の発明において、第１整流部材の送液方向下流側の端と第２整流部材の送液方向下流側の端とのうち少なくともいずれか一方が開口位置に揃えられていることが好ましい。第１整流部材と第２整流部材とのうち少なくともいずれか一方がハニカム部材であることが好ましい。第１液の流量と第２液の流量とを制御する制御部により、ノズルの外周に沿って流れる第１液の送液方向の流速とノズルの内周に沿って流れる第２液の送液方向の流速とをノズルの開口位置で等しくすることが好ましい。
【００１３】
また、上記混合方法の発明において、第１液にはポリマー及び溶剤を含む原料ドープが用いられ、第２液には添加剤を含む添加剤液が用いられることが好ましい。
【００１４】
本発明の溶液製膜方法は、流延膜形成工程と剥取工程と乾燥工程とを含む。流延膜形成工程は、上記の混合方法により原料ドープと添加剤液とを混合して製造された流延ドープを、走行する支持体に向けて流延ダイにより流出して流延膜を形成する工程である。剥取工程は、流延膜に自己支持性を持たせた後に流延膜を支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムを得る工程である。乾燥工程は、湿潤フィルムを乾燥させてフィルムを得る工程である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、異種の第１液と第２液とを混合する場合において、第１液及び第２液の送液方向における分布のむらが低減される。第１液及び第２液にそれぞれ原料ドープ及び添加剤液を用いる場合も同様に、送液方向における分布のむらが低減される。そのため、原料ドープに添加剤液を均一に混合することができる。そして、様々な特性が均一なフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る混合装置を有する溶液製膜設備の概略を示す側面図である。
【図２】混合装置の添加部の概略を示す斜視図である。
【図３】添加部を示す横断面図である。
【図４】混合装置の混合部の概略を示す斜視図である。
【図５】整流部材が無い状態の添加部の作用を説明する縦断面図である。
【図６】第１実施形態における添加部の作用を説明する縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態における添加部の概略を示す斜視図である。
【図８】添加部を示す横断面図である。
【図９】第２実施形態における添加部の作用を説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
（混合装置）
図１に示すように、本発明の第１実施形態である混合装置１０は、第1ストックタンク１１と、第２ストックタンク１２と、第1送液部１３と、第２送液部１４と、制御部１５と、添加部１６と、混合部１７とを備えている。
【００１８】
第1ストックタンク１１は、モータ１１ａで回転する攪拌翼１１ｂとジャケット１１ｃとを有し、第１液としての原料ドープ２１が貯留されている。原料ドープ２１は、ジャケット１１ｃ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１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、原料ドープ２１の均質な状態を維持している。
【００１９】
第２ストックタンク１２は、モータ１２ａで回転する攪拌翼１２ｂとジャケット１２ｃとを有し、第２液としての添加剤液２２が貯留されている。添加剤液２２は、ジャケット１２ｃ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１２ｂの回転によって、添加剤などの凝集を抑制しつつ、添加剤液２２の均質な状態を維持している。
【００２０】
第１送液部１３は、第１ポンプ２５及び濾過器２６を有し、原料ドープ２１を添加部１６に送る。濾過器２６は、原料ドープ２１中の異物を除去する。第２送液部１４は第２ポンプ２８を有し、添加剤液２２を添加部１６に送る。制御部１５は第１及び第２ポンプ２５，２８の例えば回転数を制御して、その流量Ｑ１，Ｑ２を調節する。
【００２１】
添加部１６は、第１送液部１３から送られる原料ドープ２１が流される添加配管３１と、添加配管３１内に配され、第２送液部１４から送られる添加剤液２２が流されるノズル３２と、第１整流部材３４と、第２整流部材３５とを有する。添加部１６で、原料ドープ２１に添加剤液２２が添加される（添加工程）。
【００２２】
図２に示すように、ノズル３２の先端は、水平方向に伸びるように扁平な形状をしている。ノズル３２の先端は、添加配管３１の流路の内部に、原料ドープ２１の送液方向に向けて配されている。ノズル３２の先端には水平方向に伸びる長方形状の開口３２ａが設けられ、ノズル３２は、開口３２ａから原料ドープ２１の送液方向へ添加剤液２２を流出する。これにより、添加剤液２２が原料ドープ２１中に添加される。
【００２３】
なお、添加剤液２２の流出方向（ノズル３２の先端の方向）は、原料ドープ２１の送液方向と一致していることが最も好ましいが、本発明においては、添加剤液２２の流出方向と原料ドープ２１の送液方向とのなす角が１０度以下であればよく、５度以下であれば好ましく、３度以下であればより好ましい。
【００２４】
添加配管３１の直径は、１ｃｍ以上４０ｃｍ以下の範囲内であることが好ましく、２．５ｃｍ以上３０ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、４ｃｍ以上２５ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００２５】
開口３２ａの垂直方向の長さは、０．０５ｃｍ以上５ｃｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．１ｃｍ以上２ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、０．２ｃｍ以上１ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。また、開口３２ａの水平方向の長さは、０．１ｃｍ以上３５ｃｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．５ｃｍ以上２５ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、１ｃｍ以上２０ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。なお、開口３２ａは、添加配管３１の中心軸と重なって配されても良いし、添加配管３１の中心軸から外れて配されても良い。
【００２６】
制御部１５は、流量Ｑ１，Ｑ２を調節することにより、原料ドープ２１の平均流速Ｖ１と添加剤液２２の平均流速Ｖ２とが、ノズル３２の開口位置で等しくなるように制御する。ここで、平均流速は、原料ドープ２１や添加剤液２２の送液方向の流速を、送液方向に直交する面内で平均化したものである。なお、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ２とは、添加配管３１の径方向（送液方向に直交する方向）の断面積Ｓ１、及びノズル３２の先端の開口３２ａ（図２参照）の面積Ｓ２を用いて、それぞれ以下の（式１）（式２）で表される。
Ｖ１＝Ｑ１／（Ｓ１−Ｓ２）      （式１）
Ｖ２＝Ｑ２／Ｓ２                （式２）
【００２７】
ここで、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ２とが等しいとは、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ２とが略等しい場合も含む。略等しい場合とは、｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖ１及び｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖ２がともに０．１以下の場合、好ましくは０．０５以下の場合、より好ましくは０．０３以下の場合である。
【００２８】
第１実施形態では、例えば、流延ドープ４１における添加剤濃度、原料ドープ２１の流量Ｑ１が先に決定される。添加剤濃度は、添加剤の溶解度の上限以下の条件とする。添加剤濃度及び流量Ｑ１に応じて、添加剤液２２の流量Ｑ２が決定される。流量Ｑ１及び流量Ｑ２から、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ２とが等しくなるように、添加配管３１の断面積Ｓ１及びノズル３２の開口３２ａの面積Ｓ２が決定される。
【００２９】
これに限ることなく、第１実施形態では、次のように各パラメータが決定されてもかまわない。例えば、原料ドープ２１の流量Ｑ１が先に決定される。流量Ｑ１に応じて、添加剤の添加量が決定される。添加配管３１の断面積Ｓ１及びノズル３２の開口３２ａの面積Ｓ２とから、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ２とが等しくなるように、添加剤液２２の流量Ｑ２が決定される。添加剤の添加量及び流量Ｑ２から、添加剤液２２の添加剤濃度が決定される。ただし、添加剤濃度は、添加剤の溶解度の上限以下の条件とする。
【００３０】
添加部１６には、第１整流部材３４が、ノズル３２の先端付近の外周に沿って添加配管３１の内部に配されている。第１整流部材３４は、ノズル３２の外側において、添加配管３１の送液方向に直交する方向の全域にわたって配されている。第１整流部材３４は、心材として六角形の蜂の巣状の薄板が使用されたハニカム部材であり、原料ドープ２１の送液方向に貫通した六角柱状の第１ハニカム開口３４ａを多数有する。原料ドープ２１は、第１整流部材３４を通過する際、第１整流部材３４の心材の影響を受けて、各第１ハニカム開口３４ａに分かれて通過する。これにより、原料ドープ２１は整流され、流速分布が均一になる。ここで、流速分布は、原料ドープ２１や添加剤液２２の送液方向の流速についての送液方向に直交する方向の分布のことである。
【００３１】
ここで、流速分布が均一とは、流速分布が略均一の場合も含む。略均一の場合とは、分布範囲内の最高流速をＶＦ、最低流速をＶＳとおくと、（ＶＦ−ＶＳ）／ＶＳが０．１以下の場合、好ましくは０．０５以下の場合、より好ましくは０．０３以下の場合である。
【００３２】
流速分布は、粒子像流速計（Particle Image Velocimetry、ＰＩＶ）を用いて測定される。添加部１６において添加配管３１をサイドグラスとしておき、第１液及び第２液にトレーサ粒子を加え、このトレーサ粒子を薄いレーザシートで照明して、このトレーサ粒子の動きの情報を取得することにより、最高流速ＶＦ及び最低流速ＶＳの情報を含む流速分布が測定される。本実施形態のように第１液及び第２液に原料ドープ２１及び添加剤液２２を用いる場合には、原料ドープ２１及び添加剤液２２に溶解しないガラス粒子をトレーサ粒子として用いる。このガラス粒子の直径は１０μｍであり、図示しない濾過装置により回収される。ＰＩＶを用いた測定方法としては、配管技術研究協会誌，ＶＯＬ５２，Ｎｏ３（配管技術研究協会出版、２０１２年７月発行）のｐ．１９−２４に掲載されている「管内流の多次元流速計測について」（本田真人、沢田龍作、西野耕一著）などを参照可能である。
【００３３】
原料ドープ２１の送液方向における第１整流部材３４の長さＬ１は、１ｃｍ以上３０ｃｍ以下の範囲内であることが好ましい。長さＬ１が１ｃｍ以上であると、原料ドープ２１が十分に整流されやすい。長さＬ１が３０ｃｍ以下であると、原料ドープ２１と第１整流部材３４との間で圧損が生じにくい。長さＬ１は、２ｃｍ以上２０ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、４ｃｍ以上１５ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００３４】
第１ハニカム開口３４ａの内接直径ｄ１は、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。ｄ１が０．５ｍｍ以上であると、原料ドープ２１と第１整流部材３４との間で圧損が生じにくい。ｄ１が５０ｍｍ以下であると、原料ドープ２１が十分に整流されやすい。内接直径ｄ１は、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００３５】
また、添加部１６には、第２整流部材３５が、ノズル３２の先端付近の内周に沿って配されている。第２整流部材３５は、ノズル３２の先端付近の内側において、添加剤液２２の流出方向に垂直な方向の全域にわたって配されている。第２整流部材３５は、第１整流部材３４と同様に、心材として六角形の蜂の巣状の薄板が使用されたハニカム部材であり、添加剤液２２の流出方向に貫通した六角柱状の第２ハニカム開口３５ａを多数有する。添加剤液２２は、第２整流部材３５を通過する際、第２整流部材３５の心材の影響を受けて、各第２ハニカム開口３５ａに分かれて通過する。これにより、添加剤液２２は整流され、流速分布が均一になる。
【００３６】
添加剤液２２の送液方向における第２整流部材３５の長さＬ２は、０．１ｃｍ以上２００ｃｍ以下の範囲内であることが好ましい。長さＬ２が０．１ｃｍ以上であると、添加剤液２２が十分に整流されやすい。長さＬ２が２００ｃｍ以下であると、添加剤液２２と第２整流部材３５との間で圧損が生じにくい。長さＬ２は、０．５ｃｍ以上１５０ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、１ｃｍ以上１００ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００３７】
第２ハニカム開口３５ａの内接直径ｄ２は、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。ｄ２が０．１ｍｍ以上であると、添加剤液２２と第２整流部材３５との間で圧損が生じにくい。ｄ２が３０ｍｍ以下であると、添加剤液２２が十分に整流されやすい。内接直径ｄ２は、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００３８】
原料ドープ２１は、原料ドープ２１の粘度に依存して添加配管３１の内壁の影響を受けるので、原料ドープ２１の流速は、添加配管３１の中央部で比較的速くなり、添加配管３１の外周部で比較的遅くなる傾向にある。すなわち、原料ドープ２１の流速は、大きな流速分布をもっている。添加剤液２２の流速もまた、原料ドープ２１と同様に、大きな流速分布をもっている。原料ドープ２１と添加剤液２２とが大きな流速分布をもっているため、原料ドープ２１の平均流速Ｖ１と添加剤液２２の平均流速Ｖ２とが同一になるように、添加剤液２２を原料ドープ２１内で流出しても、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面では、速度差が発生してしまう。第１実施形態では、第１整流部材３４を用いて原料ドープ２１を整流して流速分布を均一にし、第２整流部材３５を用いて添加剤液２２を整流して流速分布を均一にすることにより、この速度差を解消している。なお、原料ドープ２１に比べて添加剤液２２の粘度が低く、ノズル３２内では添加剤液２２が大きな流速分布を持たない場合には、第２整流部材３５を省略してもよい。
【００３９】
第１整流部材３４の原料ドープ２１の送液方向下流側の端と、ノズル３２の下流側の端である開口３２ａの面（開口位置）とは、間隔が１ｃｍ以下と狭いほうが好ましい。第１整流部材３４の原料ドープ２１の送液方向下流側の端は、開口位置に揃えられていることがより好ましい。また、上述と同様に、第２整流部材３５の添加剤液２２の流出方向下流側の端と開口位置とは、間隔が１０ｃｍ以下と狭いほうが好ましい。第２整流部材３５の添加剤液２２の流出方向下流側の端は、開口位置に揃えられていることがより好ましい。
【００４０】
第１整流部材３４の下流側の端と開口位置との間隔が狭いほうが好ましい理由は、次のとおりである。第１整流部材３４の設けられていない領域では、上述のように、原料ドープ２１は大きな流速分布をもっている。第１整流部材３４の下流側の端と開口位置との間隔が狭い場合には、原料ドープ２１が第１整流部材３４を通過してすぐに開口位置を通過するため、添加配管３１の内壁の影響を受けにくい。これにより、開口位置での原料ドープ２１の流速方向はほぼ均一となる。一方、第１整流部材３４の下流側の端と開口位置との間隔が広い場合には、第１整流部材３４の下流側の端を通過後から開口位置を通過するまでの間に添加配管３１の内壁の影響を受けて、原料ドープ２１は再び大きな流速分布をもってしまう。以上により、第１整流部材３４の下流側の端と開口位置との間隔が狭いほうが好ましいのである。第２整流部材３５の下流側の端と開口位置との間隔が狭いほうが好ましい理由も、上述と同様である。
【００４１】
開口３２ａの下流には、第１整流部材３４を通過した原料ドープ２１に、第２整流部材３５を通過した添加剤液２２が添加されて、原料ドープ２１と添加剤液２２とが混在した混在ドープ３７の流れが形成される。送液方向下流側から見た混在ドープ３７は、図３に示すように、添加配管３１と開口３２ａとにより形成される領域の形状に略等しい原料ドープ層３７ａと、原料ドープ層３７ａに囲まれ、開口３２ａの形状に略等しい添加剤液層３７ｂとからなる。混在ドープ３７は、添加部１６の下流に設けられた混合部１７へ流れる。
【００４２】
添加部１６では、原料ドープ２１と添加剤液２２との粘度や添加剤の添加量を考慮して、流速分布を均一にするように、第１，第２整流部材３４，３５の長さＬ１，Ｌ２や、第１，第２ハニカム開口３４ａ，３５ａの内接直径ｄ１，ｄ２があらかじめ実験やシミュレーションなどにより設計されている。これら設計値の範囲を超える粘度や添加量に際しては、添加部１６をカートリッジ方式で添加配管３１から着脱可能に構成し、これらの新たな混合に見合う第１，第２整流部材を有する添加部１６に交換する。または、カートリッジ方式に代えて、添加部１６を分解して、第１，第２整流部材を交換してもよい。
【００４３】
（混合部）
図４に示すように、混合部１７では、添加配管３１の内部に、第１エレメント３８及び第２エレメント３９が、混在ドープ３７の流れ方向上流側から下流側へ順次設けられる。第１，第２エレメント３８，３９は、混合部材４０として機能する。第１エレメント３８は、複数の細長い第１仕切板３８ａを備える。各第１仕切板３８ａは、第１仕切板３８ａの長手方向中央部分で、互いに隣接する第１仕切板３８ａと接続されている。隣接する２枚の第１仕切板３８ａの間の角度は一定となっている。また、１枚の第１仕切板３８ａを挟んで設けられた２枚の第１仕切板３８ａは、互いに略平行となるように配されている。第２エレメント３９は、複数の細長い第２仕切板３９ａを備え、第１エレメント３８と同様の構成をしている。混在ドープ３７の流れ方向に直交する面において、第１エレメント３８及び第２エレメント３９は、第１仕切板３８ａと第２仕切板３９ａとのそれぞれの長手方向が交差するように配される。混在ドープ３７は、混合部１７を通過することにより、原料ドープ２１と添加剤液２２とが均一に混合されて、流延ドープ４１となる（混合工程）。
【００４４】
なお、図４中には、添加配管３１の内部に第１エレメント３８を２個並べているが、本発明はこれに限られない。例えば、添加配管３１の内部に設ける第１エレメント３８の数は、１個または３個以上でもよい。同様に、添加配管３１の内部に設ける第２エレメント３９の数は、２個に限られず、１個または３個以上でもよい。また、本実施形態では添加配管３１の内部に混合部材４０を設けたが、本発明においては、必ずしも混合部材４０を設ける必要は無い。すなわち、本発明においては、必ずしも混合部１７を備える必要は無い。本発明においては、混合部材４０が設けられていなくても、添加配管３１の内部を流れる間に、原料ドープ２１と添加剤液２２とは、均一に混合する。混合部１７を備えることにより、より確実により早く、より均一に混合をすることができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、第１液として原料ドープ２１を選択し、第２液として添加剤液２２を選択したが、本発明の混合装置はこれに限ることはなく、いかなる異種の２液体も、第１液及び第２液として選択することができる。
【００４６】
（溶液製膜設備）
図１に示すように、本発明の第１実施形態にかかる溶液製膜設備５０は、本発明の第１実施形態にかかる混合装置１０と、流延ユニット５３と乾燥ユニット５４と巻取室５６とを備える。溶液製膜設備５０は、混合装置１０において第１液として原料ドープ２１を選択し、第２液として添加剤液２２を選択し、原料ドープ２１及び添加剤液２２からフィルム５１を製造する設備である。
【００４７】
流延ユニット５３は、流延ドラム６１と流延ダイ６２と剥取ローラ６３とを有する。流延ユニット５３は、流延ドープ４１から流延膜６６を形成し、流延膜６６から湿潤フィルム６７を得る。乾燥ユニット５４は、ピンテンタ７１と乾燥室７２とを有する。乾燥ユニット５４は、湿潤フィルム６７を乾燥してフィルム５１を得る。
【００４８】
流延ドラム６１と流延ダイ６２と剥取ローラ６３とはいずれもケーシング内部に設けられる。流延ドラム６１は、軸を中心に回転自在であり、軸方向が水平となるように配されている。流延ドラム６１には図示しない駆動装置により軸を中心に、Ｚ１方向へ回転する。流延ドラム６１には、十分な耐腐食性と強度とを有するステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６）製のものが好ましく用いられる。流延ドラム６１の周面が、Ｚ１方向へ走行する支持体として機能する。ケーシング内部及び流延ドラム６１の周面の温度は、図示しない温調装置によって、流延膜６６を冷却する温度に設定されている。
【００４９】
流延ダイ６２は、流延ドラム６１の上方に、流延ドラム６１に近接して配されている。流延ダイ６２は、流延ドラム６１の周面上に連続的に流延ドープ４１を流出して、Ｚ１方向に長く延びる帯状の流延膜６６を形成する。剥取ローラ６３は、流延ドラム６１の下方に、流延ドラム６１に近接して配されている。剥取ローラ６３は、冷却されることにより自己支持性を得た流延膜６６を、流延ドラム６１の周面から剥ぎ取る。剥ぎ取られた流延膜６６は、帯状の湿潤フィルム６７となり、流延ユニット５３の外へ送出される。
【００５０】
流延ユニット５３とピンテンタ７１との間の渡り部７４では、搬送ローラ７５が、湿潤フィルム６７をピンテンタ７１に導入する。ピンテンタ７１は、湿潤フィルム６７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する。ピンテンタ７１は、移動するピンプレートにより保持した湿潤フィルム６７に、乾燥風を送る。これにより、湿潤フィルム６７は乾燥する。
【００５１】
ピンテンタ７１の下流にはサイドスリッタ７６が設けられている。サイドスリッタ７６はピンテンタ７１から送出された湿潤フィルム６７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に送られて、粉砕される。粉砕された両側縁部が溶剤に溶解したものを、原料ドープ２１または流延ドープ４１に用いても良い。
【００５２】
乾燥室７２には、多数のローラ７７が設けられており、これらに湿潤フィルム６７が巻き掛けられて搬送される。乾燥室７２内の雰囲気の温度や湿度などは、図示しない空調機により調節されている。乾燥室７２には、図示しない吸着回収装置が接続されている。吸着回収装置は、湿潤フィルム６７から蒸発した溶剤、すなわち溶剤ガスを吸着剤に吸着して回収する。乾燥室７２の通過により湿潤フィルム６７は乾燥し、フィルム５１となる。
【００５３】
乾燥室７２と巻取室５６との間には、フィルム５１を冷却する冷却室７８、フィルム５１を除電する図示しない強制除電装置（除電バー）、及びフィルム５１の両側縁部にナーリングを付与する図示しないナーリング付与ローラ等が設けられる。巻取室５６には、プレスローラを有する巻取機７９が設置されており、フィルム５１が巻き芯に巻き取られる。
【００５４】
（原料ドープ）
原料ドープ２１は、原料となるポリマー及び溶剤を含む。原料ドープ２１において、ポリマーは溶剤に溶解していてもよいし、分散していてもよい。また、原料ドープ２１におけるポリマーの濃度は、５質量％以上４０質量％以下の範囲内であることが好ましく、１５質量％以上３０質量％以下の範囲内であることがより好ましく、１７質量％以上２５質量％以下の範囲内であることがさらに好ましい。ポリマー及び溶剤の詳細については後述する。
【００５５】
原料ドープ２１は、添加剤のうち汎用に用いられるものを含んでいてもよい。汎用に用いられる添加剤としては、可塑剤やマット剤などがある。原料ドープ２１における可塑剤の含有量は、０質量％以上８質量％以下の範囲内であることが好ましい。原料ドープ２１におけるマット剤の含有量は、０質量％以上０．０５質量％以下の範囲内であることが好ましい。可塑剤及びマット剤の詳細については後述する。
【００５６】
（添加剤液）
添加剤液２２は、用途に応じた種々の添加剤と溶剤とを含む。用途に応じた種々の添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、劣化防止剤、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、剥離促進剤などが用いられる。また、添加剤液２２に含まれる溶剤としては、原料ドープ２１に含まれる溶剤と同一であることが好ましい。
【００５７】
（粘度比）
原料ドープ２１の粘度の下限は１０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、２０Ｐａ・ｓ以上であることがより好ましい。原料ドープ２１の粘度の上限は２００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、添加剤液２２の粘度の下限は０．８ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１ｍＰａ・ｓ以上であることがより好ましい。添加剤液２２の粘度の上限は０．１Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、０．０５Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。原料ドープ２１の粘度ηｄと、添加剤液２２の粘度ηｔとの粘度比ηｄ／ηｔは、いずれの範囲でもよいが、特に、粘度比ηｄ／ηｔが１００以上１５００００以下であることが好ましく、１００以上１００００以下であることがより好ましい。なお、原料ドープ２１、添加剤液２２の粘度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１７により求める値である。
【００５８】
（流延ドープ）
流延ドープ４１は、原料ドープ２１と添加剤液２２とから製造される。なお、流延ドープ４１中の固形分全体を１００質量％とした場合の流延ドープ４１における添加剤液２２の濃度の上限は、５５質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下であることがより好ましい。流延ドープ４１における添加剤液２２の濃度の下限は、０．１質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。
【００５９】
（ポリマー）
本発明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。
【００６０】
（セルロースアシレート）
セルロースアシレートとしては、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）を満たすものであることが好ましい。下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ及び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。セルロースアシレートの９０質量％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）        ２．０≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ）      ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ）    ０≦Ｂ≦２．９
【００６１】
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位及び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。
【００６２】
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」という）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」という）である。
【００６３】
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用いられてもよい。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位及び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位及び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。
【００６４】
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位の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ドープを作製することができる。特に、非塩素系有機溶剤を使用すると、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。
【００６５】
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、パルプのいずれかから得られたものでもよい。
【００６６】
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、特には限定されない。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。
【００６７】
（溶剤）
ドープを調製する溶剤としては、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。
【００６８】
上記のハロゲン化炭化水素の中でも、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。セルロースアシレートの溶解性、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及び光学特性など物性の観点から、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、溶剤全体に対して２〜２５質量％が好ましく、より好ましくは５〜２０質量％である。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。
【００６９】
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溶剤組成も検討されている。この場合には、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、炭素原子数１〜１２のアルコールが好ましく、これらを適宜混合して用いる場合もある。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剤が挙げられる。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−および−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も溶剤として用いることができる。
【００７０】
（可塑剤）
可塑剤としては、リン酸エステルやポリエステル系ポリマーが用いられる。
【００７１】
リン酸エステルとしては、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）およびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート（ＢＤＰ）、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェートが挙げられ、いずれも本発明に用いることができる。
【００７２】
ポリエステル系ポリマーとしては、ポリエステルジオールが好ましく、ジカルボン酸（あるいはそのエステル形成性誘導体）とジオール（あるいはそのエステル形成性誘導体）および／またはヒドロキシカルボン酸（あるいはそのエステル形成性誘導体）とを主原料として、縮合反応することにより得られるものが挙げられる。
【００７３】
上記ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、などの芳香族ジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。ジカルボン酸は２種類以上用いてもよい。また、ジカルボン酸の炭素数は４〜８であることが好ましく、４〜６であることがより好ましく、６が特に好ましい。炭素数が少ない方が、セルロースアシレートフィルムの透湿度を下げることができ、また、相溶性の点からも好適であり、コストやポリエステルジオールの取り扱い性から、６が好ましい。
【００７４】
また、ジオールとしては脂肪族グリコール、すなわち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ブチレングリコール（例えば、１，４−ブタンジオール）、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなど、分子量４００〜６０００の長鎖グリコール、すなわち、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。ジオールは２種類以上用いてもよい。また、ジオールの炭素数は２〜２０であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２が特に好ましい。炭素数が少ない方がセルロースエステルドープもしくはセルロースエステルフィルムとの相溶性に優れ、また湿熱サーモによるブリードアウト（泣き出し）耐性に優れるため好ましいためである。
【００７５】
これらの重合体ないしは共重合体の例としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリプロピレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ビスフェノールＡ（テレフタレート／イソフタレート）、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレン（ナフタレート／イソフタレート）、ポリプロピレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレン（テレフタレート／イソフタレート）ポリ（シクロヘキサンジメチレン／エチレン）テレフタレート、ポリ（シクロヘキサンジメチレン／エチレン）（テレフタレート／イソフタレート）などが挙げられる。
【００７６】
その他、二塩基酸とグリコールとから得られるポリエステルジオール（可塑剤Ａ〜Ｄ）も、本発明において可塑剤として用いることができる。ここで、可塑剤Ａはアジピン酸（Ｃ６）とエチレングリコール（Ｃ２）とから得られるポリエステルジオールであり、可塑剤Ｂはアジピン酸（Ｃ６）と１，２−プロピレングリコール（Ｃ３）とから得られるポリエステルジオールであり、可塑剤Ｃはコハク酸（Ｃ４）とエチレングリコール（Ｃ２）とから得られるポリエステルジオールであり、可塑剤Ｄはコハク酸（Ｃ４）と１，２−プロピレングリコール（Ｃ３）とから得られるポリエステルジオールである。可塑剤Ａ〜Ｄについて、水酸基価に特に制限はないが、例えば、可塑剤Ａの水酸基価は１１３であることが好ましく、可塑剤Ｂの水酸基価は１１８であることが好ましく、可塑剤Ｃの水酸基価は１２５であることが好ましく、可塑剤Ｄの水酸基価は９２であることが好ましい。
【００７７】
本発明に用いることのできるポリエステルジオールは、セルロースアシレートドープおよびセルロースアシレートフィルムと相溶するものを、所望の光学特性を満たすよう、その構造や分子量、添加量を選択する。ポリエステルジオールは、主鎖の両末端がアルコール性の水酸基であることがセルロースアシレートドープおよびセルロースアシレートフィルムとの相溶性と光学特性制御の両立の点から好ましい。特に添加量を、セルロースアシレートに対して５質量％以上とすることが必要であり、９〜４０質量％とすることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。
【００７８】
本発明のセルロースアシレートフィルムにおいて、光学異方性の制御に対してはポリエステルジオールの水酸基価（ＯＨＶ）および分子量を一定範囲に抑えることが、品質を一定に保つために重要である。特に水酸基価は品質管理にとっても好ましい。水酸価の測定は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ １５５７−１：２００７に記載の無水酢酸法等を適用できる。
【００７９】
水酸基価は、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が更に好ましく、９０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が特に好ましい。
【００８０】
水酸基価が大きすぎると、分子量が小さく、低分子量成分の量が多くなり、揮散性が大きくなり好ましくない傾向がある。また、水酸基価が小さすぎると、溶剤への溶解性やセルロースアシレートとの相溶性が悪くなり、好ましくない傾向がある。
【００８１】
本発明におけるポリエステルジオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、水酸基価の値からの計算やＧＰＣの測定から求めることが出来る。分子量の値としては６５０以上２８００以下であることが好ましく、７００以上２０００以下であることが更に好ましく、８００以上１２５０以下であることが特に好ましい。また、光学的に等方性とするためには８００以上１２００以下であるものが特に好適に用いられる。
【００８２】
その他、芳香族オキシカルボニル単位、芳香族ジオキシ単位、芳香族ジカルボニル単位、エチレンジオキシ単位などから選ばれた構造単位からなるサーモトロピック液晶性を示す熱可塑性ポリエステル樹脂を可塑剤として使用することもできる。
【００８３】
ここでいう芳香族オキシカルボニル単位としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、４´−ヒドロキシジフェニル−４−カルボン酸から生成した構造単位を、芳香族ジオキシ単位としては、４，４´−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、ｔ−ブチルハイドロキノンから生成した構造単位を、芳香族ジカルボニル単位としては、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸から生成した構造単位を、芳香族イミノオキシ単位としては、例えば、４−アミノフェノールから生成した構造単位を例示することができる。具体例としては、ｐ−オキシ安息香酸／ポリエチレンテレフタレート、ｐ−オキシ安息香酸／６−オキシ−２−ナフトエ酸などのサーモトロピック液晶性ポリエステルが挙げられる。
【００８４】
（マット剤）
マット剤としては、無機化合物と有機化合物とのいずれを用いてもよい。無機化合物としては、ケイ素を含む化合物、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくはケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであるが、セルローストリアセテートフィルムの濁度を低減できるので、二酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。二酸化ケイ素の微粒子としては、例えば、アエロジルＲ９７２、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上日本アエロジル（株）製）等の商品名を有する市販品が使用できる。酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上日本アエロジル（株）製）等の商品名で市販されているものが使用できる。
【００８５】
有機化合物としては、例えば、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でも、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。シリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール１０３、トスパール７６、トスパール１０８、トスパール１２０、トスパール１４５、トスパール３１２及びトスパール２４０（以上東芝シリコーン（株）製）等の商品名を有する市販品が使用できる。
【００８６】
セルロースアシレート、溶剤及び添加剤については、特開２００５−１０４１４８号に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００８７】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。図５に示すように、混合装置１０の添加部１６において第１整流部材３４及び第２整流部材３５が上述の位置に設けられていない場合には、ノズル３２の先端の外側を通過する原料ドープ２１は、送液方向の平均流速がＶ１であり、大きな流速分布をもった原料ドープ速度群１０１を形成する。また、ノズル３２の内側を通過する添加剤液２２は、流出方向の平均流速がＶ２であり、大きな流速分布をもった添加剤液速度群１０２を形成する。この場合には、制御部１５によりＶ１とＶ２とを等しく制御しても、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面付近における原料ドープ２１の流速と、この２液界面付近における添加剤液２２の流速とは、異なる。そのため、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面には応力が働き、脈流１０３が発生する。これにより、送液方向における原料ドープ２１と添加剤液２２との混合性が悪化し、送液方向での添加剤分布にむらが発生してしまう。また、添加剤液２２が原料ドープ２１中で凝集するなどの問題も発生する。
【００８８】
一方、図６に示すように、本発明の第１実施形態のように、混合装置１０の添加部１６において第１整流部材３４及び第２整流部材３５が上述の位置に設けられている場合には、ノズル３２の先端の外側を通過する原料ドープ２１は、第１整流部材３４により整流されて、送液方向の平均流速がＶ１であり、ほとんど流速分布をもたない原料ドープ速度群４３を形成する。また、ノズル３２の内側を通過する添加剤液２２は、第２整流部材３５により整流されて、流出方向の平均流速がＶ２であり、ほとんど流速分布をもたない添加剤液速度群４４を形成する。そこで、制御部１５によりＶ１とＶ２とを等しく制御すると、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面付近における原料ドープ２１の流速と、この２液界面付近における添加剤液２２の流速とは、等しくなる。そのため、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面には応力が働かず、脈流は発生しない。２液界面は、整流４５となる。
【００８９】
これにより、原料ドープ２１と添加剤液２２といった粘度や密度が大きく異なる２種類の液体を第１液，第２液に選択している場合でも、送液方向においてこれらの液体の混合性が良好となり、送液方向での添加剤分布に発生するむらが低減される。また、添加剤液２２が原料ドープ２１中で凝集するなどの問題も低減される。その結果、本発明の第１実施形態にかかる混合装置１０を用いることにより、添加剤液２２が均一に混合した流延ドープ４１が製造される。また、高効率で原料ドープ２１と添加剤液２２とが混合されるので、圧損あたりの混合効率が増加し、混合部１７における混合部材４０の数の減少を可能にし、混合装置のランニングコストが低減される。
【００９０】
第１液及び第２液に、原料ドープ２１及び添加剤液２２とは異なる他の異種の第１液及び第２液を混合する場合でも、原料ドープ２１及び添加剤液２２の場合と同様に、第１液及び第２液の送液方向における分布のむらが低減される。
【００９１】
本発明の第１実施形態にかかる溶液製膜方法は、以下に記載の流延膜形成工程と、剥取工程と、乾燥工程とを含む。本発明の第１実施形態にかかる混合装置１０を用いた混合方法により製造され、添加剤液２２が均一に混合した流延ドープ４１は、溶液製膜設備５０の流延ダイ６２に送られる。流延ダイ６２により、この流延ドープ４１は、Ｚ１方向に等速で回転する流延ドラム６１の周面上に向けて流出される。これにより、流延方向に添加剤が均一に分布した流延膜６６が形成される（流延膜形成工程）。
【００９２】
流延膜６６は、流延ユニット５３のケーシング内部の冷却された雰囲気及び冷却された流延ドラム６１の周面から、冷却されて、自己支持性を得る。自己支持性を得た流延膜６６は、剥取ローラ６３により流延ドラム６１から剥ぎ取られ、流延方向に添加剤が均一に分布した湿潤フィルム６７が形成される（剥取工程）。
【００９３】
湿潤フィルム６７は、渡り部７４を介して乾燥ユニット５４のピンテンタ７１に導入される。ピンテンタ７１では、湿潤フィルム６７は、多数のピンプレートにより両側縁部が貫通されて保持され、ピンプレートの移動に伴い移動しながら、乾燥風が送られる。これにより、湿潤フィルム６７は乾燥する。湿潤フィルム６７は、サイドスリッタ７６により両側縁部が切断された後、乾燥ユニット５４の乾燥室７２に導入される。乾燥室７２では、湿潤フィルム６７は、乾燥室７２内の雰囲気中で、乾燥室７２内の多数のローラ７７に巻き掛けられて搬送される。これにより、湿潤フィルム６７はさらに乾燥し、流延方向に添加剤が均一に分布したフィルム５１となる（乾燥工程）。このフィルム５１は、流延方向に添加剤が均一に分布しており、様々な特性が均一である。
【００９４】
第１実施形態では、第１送液部１３により第１ストックタンク１１に貯留されている原料ドープ２１を添加配管３１に供給することとしたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、第１ストックタンク１１に代えて、原料ドープ２１をポリマーや溶剤などの原料から調製する原料ドープ調製部を設け、原料ドープ調製部で調製される原料ドープ２１を添加配管３１に供給してもよい。
【００９５】
第１実施形態では、第２送液部１４により第２ストックタンク１２に貯留されている添加剤液２２をノズル３２に供給することとしたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、第２ストックタンク１２に代えて、添加剤液２２を添加剤や溶剤などの原料から調製する添加剤液調製部を設け、添加剤液調製部で調製される添加剤液２２をノズル３２により供給してもよい。
【００９６】
第１実施形態では、第１，第２整流部材３４，３５の心材には六角形の蜂の巣状の薄板を用いたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、第１，第２整流部材３４，３５の心材に代えて、三角形や四角形の貫通孔が密に配された薄板を第１，第２整流部材の心材に用いることができる。ここで、三角形はどのような形状でも密に配することができるのでよく、四角形は、例えば台形や平行四辺形、菱形、長方形、正方形といった密に配することが可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。また、ダンボールの断面のような波形形状の心材を用いてもよい。なお、第１，第２整流部材の組み合わせとして、孔の形状が異なる部材の組み合わせを採用してもよい。
【００９７】
第１実施形態では、混合部１７として、添加配管３１内に第１，第２エレメント３８，３９からなる混合部材４０が設けられたものを挙げたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、第１，第２エレメント３８，３９をその他の公知のエレメントに置き換えてもよい。また、混合部１７として、その他の公知の混合部材を有するスタティックミキサや公知の混合部材を有するダイナミックミキサを採用してもよく、また、これらのミキサを組み合わせたものを採用してもよい。
【００９８】
第１実施形態では、走行する支持体として回転する流延ドラム６１の周面を用いたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、流延ドラム６１に代えて、回転軸が平行になるように配された２つの回転ドラムに巻きかけられた流延バンドを、走行する支持体として用いてもよい。なお、流延バンドには、流延ドラム６１に用いられたものと同じ素材が好ましく用いられる。
【００９９】
第１実施形態では、流延膜６６を冷却することにより自己支持性を付与しているが、本発明はこれに限ることはない。例えば、流延膜６６の冷却に代えて、流延膜６６を加熱して流延膜６６内の溶剤を蒸発させることにより、自己支持性を付与してもよい。
【０１００】
第１実施形態では、湿潤フィルム６７を乾燥する乾燥ユニット５４として、ピンテンタ７１及び乾燥室７２を採用したが、本発明はこれに限ることはない。例えば、ピンテンタ７１及び乾燥室７２のうちいずれか一方のみを採用してもよい。また、ピンテンタ７１及び乾燥室７２に代えて、湿潤フィルム６７の両側縁部を移動するクリップで把持して、移動する湿潤フィルム６７に乾燥風を送ることにより湿潤フィルム６７を乾燥するクリップテンタを採用してもよい。また、ピンテンタ７１，乾燥室７２，クリップテンタを適宜組み合わせたものを採用してもよい。
【０１０１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態にかかる混合装置１０は、第１実施形態にかかる混合装置１０に対して、一部を変更したものである。第２実施形態は、図７に示すように、第１実施形態のノズル３２に代えて、ノズル８１を備えている。ノズル８１は二重構造に区画されており、外管８２と、外管８２と概ね同心の内管８３とを有する。外管８２と内管８３との隙間が添加剤液２２の外周流路となり、内管８３内が添加剤液２２の中央部流路となる。ノズル８１は、外側開口８１ａと、内側開口８１ｂとを有する。外側開口８１ａと内側開口８１ｂとはともに略円形であり、概ね同心円である。外周流路を通過した添加剤液２２は、外側開口８１ａから流出する。中央部流路を通過した添加剤液２２は、内側開口８１ｂから流出する。また、第２実施形態は、第１実施形態の第１，第２整流部材３４，３５に代えて、後述する第１，第２整流部材８６，８７を備えている。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０２】
外管８２及び外側開口８１ａの直径は、０．５ｃｍ以上５ｃｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．８ｃｍ以上４ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、１ｃｍ以上３ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。内管８３及び内側開口８１ｂの直径は、０．１ｃｍ以上４．５ｃｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．５ｃｍ以上３．５ｃｍ以下の範囲内であることがより好ましく、０．７ｃｍ以上２．５ｃｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。内管８３及び内側開口８１ｂの直径を外管８２及び外側開口８１ａの直径で割った比は、０．５以上０．９以下の範囲内であることが好ましく、０．６以上０．８以下の範囲内であることがより好ましく、０．６５以上０．７５以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【０１０３】
制御部１５は、流量Ｑ２を調整することに代えて、外周流路を流れる添加剤液２２の流量Ｑ３と、中央部流路を流れる添加剤液２２の流量Ｑ４とを調節する。
【０１０４】
制御部１５は、流量Ｑ１，Ｑ３を調節することにより、原料ドープ２１の平均流速Ｖ１と、外側開口８１ａから流出される添加剤液２２の平均流速Ｖ３とが、ノズル８１の開口位置で等しくなるように制御する。なお、平均流速Ｖ１と平均流速Ｖ３とは、添加配管３１の径方向（送液方向に直交する方向）の断面積Ｓ１、外側開口８１ａの面積Ｓ３、及び内側開口８１ｂの面積Ｓ４を用いて、それぞれ以下の（式３）（式４）で表される。
Ｖ１＝Ｑ１／（Ｓ１−Ｓ３−Ｓ４）      （式３）
Ｖ３＝Ｑ３／Ｓ３                （式４）
【０１０５】
また、内側開口８１ｂから流出される添加剤液２２の平均流速Ｖ４は、内側開口８１ｂの面積Ｓ４を用いて、以下の（式５）で表される。
Ｖ４＝Ｑ４／Ｓ４                （式５）
【０１０６】
第１整流部材８６は、添加配管３１の内部にノズル８１の先端付近の外周に沿って配されている。第１整流部材８６は、添加配管３１内における送液方向に直交する方向の全域にわたって配されている。第１整流部材８６は、心材として第１整流部材３４と同様の薄板が使用されており、第１ハニカム開口３４ａと同様の形状の第１ハニカム開口８６ａを多数有する。原料ドープ２１は、第１整流部材８６を通過することにより、整流され、流速分布が均一になる。
【０１０７】
第２整流部材８７は、ノズル８１の先端付近の内周に沿って配されている。第２整流部材８７は、外側開口８１ａにおいて、すなわち外周流路において、添加剤液２２の流出方向に直交する方向の全域にわたって配されている。第２整流部材８７は、心材として第２整流部材３５と同様の薄板が使用されており、第２ハニカム開口３５ａと同様の形状の第２ハニカム開口８７ａを多数有する。外周流路を通過してきた添加剤液２２は、第２整流部材８７を通過することにより、整流され、流速分布が均一になる。
【０１０８】
ノズル８１の内側のうち、中央部流路には、整流部材が設けられていない。内側開口８１ｂは、開口となっている。中央部流路を通過してきた添加剤液２２は、整流部材を通過しないので、整流されず、流速分布をもったまま内側開口８１ｂから流出される。
【０１０９】
ノズル８１の下流には、第１整流部材８６を通過した原料ドープ２１に、第２整流部材８７を通過し外側開口８１ａから流出した添加剤液２２と、整流部材を通過せず内側開口８１ｂから流出した添加剤液２２とが添加されて、原料ドープ２１と添加剤液２２とが混在した混在ドープ８９の流れが形成される。
【０１１０】
流れ方向下流側から見た混在ドープ８９は、図８に示すように、３つの略同心円柱状の層からなる。外周側の層は、添加配管３１と外側開口８１ａとにより形成される領域の形状に略等しい原料ドープ層８９ａである。真ん中の層は、原料ドープ層８９ａに囲まれ、外側開口８１ａの形状に略等しい外添加剤液層８９ｂである。軸側の層は、外添加剤液層８９ｂに囲まれ、内側開口８１ｂの形状に略等しい内添加剤液層８９ｃである。混在ドープ８９は、添加部１６の下流に設けられた混合部１７へ流れる。
【０１１１】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。図９に示すように、本発明の第２実施形態では、添加部１６においてノズル８１の先端の外側を通過する原料ドープ２１は、第１整流部材８６により整流されて、送液方向の平均流速Ｖ１でありほとんど流速分布をもたない原料ドープ速度群４３を形成する。また、ノズル８１の内側を通過する添加剤液２２のうち、外側開口８１ａから流出される添加剤液２２は、第２整流部材８７により整流されて、平均流速Ｖ３でありほとんど流速分布をもたない外側添加剤液速度群９１を形成する。ノズル８１の内側を通過する添加剤液２２のうち、内側開口８１ｂから流出される添加剤液２２は、整流されず、平均流速Ｖ４であり大きな流速分布をもつ内側添加剤液速度群９２を形成する。
【０１１２】
そこで、制御部１５によりＶ１とＶ３とを等しく制御すると、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面付近における原料ドープ２１（原料ドープ層８９ａ）の流速と、この２液界面付近における添加剤液２２（外添加剤液層８９ｂ）の流速とは、等しくなる。そのため、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面には応力が働かず、脈流は発生しない。２液界面は、整流４５となる。これにより、送液方向において原料ドープ２１と添加剤液２２との混合性が良好となり、送液方向での添加剤分布に発生するむらが低減される。したがって、本発明の第２実施形態にかかる混合装置１０では、添加剤液２２が均一に混合した流延ドープ４１が製造される。
【０１１３】
なお、外側開口８１ａから流出される添加剤液２２（外添加剤液層８９ｂ）と、内側開口８１ｂから流出される添加剤液２２（内添加剤液層８９ｃ）との同種２液界面付近では、流速は互いに異なるが、この２液は同種の添加剤液２２なので、この同種２液界面に脈流が発生しても、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面の脈流発生の有無には影響しない。第２実施形態では、この現象を利用して、原料ドープ２１と添加剤液２２との２液界面における流速の均衡を保持しつつ、内側開口８１ｂから流出される添加剤液２２（内添加剤液層８９ｃ）の流量Ｑ４を自由に変更することができる。第２実施形態では、内側開口８１ｂから流出される添加剤液２２（内添加剤液層８９ｃ）の流量Ｑ４を変更することにより、１つの設備で、添加剤の添加量が異なる複数の品種の流延ドープ４１並びにフィルム５１を製造することができる。
【０１１４】
第２実施形態では、添加剤液２２を供給するノズルに二重構造を有するノズル８１を用いたが、これと同様に、原料ドープ２１を供給する添加配管３１に二重構造を有する配管を用いてもよい。これにより、本発明の作用効果を維持しつつ、原料ドープ２１の流量Ｑ１を自由に変更することができる。
【０１１５】
第１実施形態では水平方向に伸びるように扁平な形状をしており開口が水平方向に伸びる長方形の形状をしているノズル３２を用い、第２実施形態では概ね管状であり開口が略円形のノズル８１を用いたが、本発明はこれに限ることはなく、開口の形状やノズルの形状はいかなる形状であってもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  混合装置
１６  添加部
１７  混合部
２１  原料ドープ
２２  添加剤液
３１  添加配管
３２，８１  ノズル
３４，８６  第１整流部材
３５，８７  第２整流部材
５０  溶液製膜設備
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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