(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流延ダイに接続する送液路を介して樹脂溶液を連続的に流延ダイに送り込み、次いで流延ダイのダイリップから、移動下にある支持体上に樹脂溶液を押出して流延樹脂膜を形成させることからなる流延樹脂膜の製造法において、樹脂溶液を送液路から流延ダイに送り込む作業の開始時に樹脂溶液流の先頭部附近で形成される気泡を、送液路と流延ダイとの接続部に付設した溶液抜き取り路から樹脂溶液と共に連続的に抜き取ったのち、送液路からの流延ダイへの気泡の無い樹脂溶液の送り込みを開始することを特徴とする流延樹脂膜の製造方法。
【請求項２】
気泡の無い樹脂溶液の流延ダイへの送り込みの開始を、抜き取った樹脂溶液流中に気泡の混在がないことを確認した後に行なうことを特徴とする請求項１に記載の流延樹脂膜の製造方法。
【請求項３】
溶液抜き取り路で抜出した樹脂溶液を回収して、これを流延ダイ送り込み用の樹脂溶液の一部として使用することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の流延樹脂膜の製造方法。
【請求項４】
樹脂溶液の送液路が二以上備えられていて、それらが流延ダイとの接続部の直前で合流するように接続されていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の流延樹脂膜の製造法。
【請求項５】
流延ダイに接続する送液路を介して樹脂溶液を連続的に流延ダイに送り込み、次いで流延ダイのダイリップから、移動下にある支持体上に樹脂溶液を押出して流延樹脂膜を形成させ後、流延樹脂膜を部分的に乾燥して自己支持性樹脂膜とし、次いで自己支持性樹脂膜を支持体から剥ぎ取り、乾燥することからなる樹脂フィルムの製造方法において、樹脂溶液を送液路から流延ダイに送り込む作業の開始時に樹脂溶液流の先頭部附近で形成される気泡を、送液路と流延ダイとの接続部に付設した溶液抜き取り路から樹脂溶液と共に連続的に抜き取った後、送液路からの流延ダイへの気泡の無い樹脂溶液の送り込みを開始することを特徴とする樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
気泡の無い樹脂溶液の流延ダイへの送り込みの開始を、抜き取った樹脂溶液流中に気泡の混在がないことを確認した後に行なうことを特徴とする請求項５に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項７】
溶液抜き取り路で抜出した樹脂溶液を回収して流延ダイ送り込み用の樹脂溶液の一部として使用することを特徴とする請求項５もしくは６に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項８】
樹脂溶液の送液路が二以上備えられていて、それらが流延ダイとの接続部の直前で合流するように接続されていることを特徴とする請求項５もしくは６に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項９】
樹脂溶液を通す送液路、送液路に接続する流延ダイ、及び流延ダイのダイリップの下方側、ダイリップに近接する位置を移動通過するように配置された支持体からなる流延樹脂膜の製造装置において、送液路と流延ダイの接続部に樹脂溶液抜き取り路が流路切り換え器と共に設置されていることを特徴とする流延樹脂膜製造装置。
【請求項１０】
樹脂溶液の送液路が二以上備えられていて、それらが流延ダイとの接続部の直前で合流するように流延ダイと接続されていることを特徴とする請求項９に記載の流延樹脂膜製造装置。
【請求項１１】
樹脂溶液抜き取り路に気泡センサが付設されていることを特徴とする請求項９に記載の流延樹脂膜製造装置。
【請求項１２】
気泡センサが流路切り換え器と電気的に接続されていて、気泡センサからの信号によって流路切り換え器が、流路を、送液路と流延ダイとの接続あるいは送液路と樹脂溶液抜き取り路との接続のうちのいずれかに切り換えるように設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の流延樹脂膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に光学用途に適した樹脂フィルムの製造に有利に利用できる流延樹脂膜の製造法と流延樹脂膜の製造装置、およびその流延樹脂膜の製造法を利用して樹脂フィルムを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜の透明プラスチックフィルム（樹脂フィルム）は近年、偏光板の保護膜、位相差板等の光学補償フィルム、プラスチック基板、写真用支持体あるいは動画用セルや光学フィルタ、さらにはＯＨＰフィルムなどの光学材料として需要が増大している。特に最近では液晶ディスプレイが、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＴＦＴ型と品質が向上したこと、および軽量で携帯性に優れていることから、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ、携帯用端末、テレビ、さらにはデジタルスチルカメラやムービーカメラなどに広く使用されているが、この液晶ディスプレイには画像表示のために偏光板が必須となっている。液晶ディスプレイの品質の向上に合わせて、偏光板の品質向上が要求され、それと共に偏光板の保護膜である透明プラスチックフィルムもより高品質であることが要望されている。
【０００３】
偏光板の保護膜などの光学用途フィルムについては、解像力やコントラストの表示品位を高く維持する必要性から、高透明性、低光学異方性、平面性、易表面処理性、高耐久性（寸度安定性、耐湿熱性、耐水性）、フィルム内および表面に異物がないこと、表面に傷がないか、または付きにくいこと（耐傷性）、適度のフィルム剛性を有すること（取扱い性）、適度の透水性など種々の特性を備えていることが要求される。
【０００４】
これらの特性を有するプラスチックフィルムとしては、セルロースエステル、ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などからなるフィルムがあるが、生産性や材料価格等の点からセルロースエステルが主に使用されている。特にセルローストリアセテートのフィルムは、極めて高い透明性を有しかつ、光学異方性が小さく、レターデーションが低いことから光学用途に特に有利に用いられている。
【０００５】
これらのプラスチックフィルムを製膜する方法としては、溶液製膜法、溶融製膜法および圧延法など各種の製膜技術が利用可能であるが、良好な平面性および低光学異方性を得るためには、溶液製膜法が特に適している。溶液製膜法は、原料フレークを溶剤にて溶解し、これに必要に応じて可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤等の各種の添加剤を加えた溶液（ドープと称する）を、水平式のエンドレスの金属ベルトまたは回転するドラムからなる支持体の上に、ドープ供給手段（ダイと称する）により流延した後、支持体上である程度乾燥して剛性が付与された自己支持性フィルムを支持体から剥離し、次いで各種の搬送手段により乾燥部を通過させて溶剤を除去することからなる方法である。
【０００６】
プラスチックフィルムの工業的生産を発展させるためには、その生産性を高めることが重要であり、そのために製造工程の可能な限りの自動化が必要である。また特に溶液製膜法によるプラスチックフィルムの製造方法の実施に際しては、環境衛生上好ましくない有機溶剤を外部に排出しないようにするためにも、流延装置自動化の必要性が高い（特開平８−２４４０５３号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
溶液製膜法によるプラスチックフィルム（樹脂フィルム）の製造工程においては、作業開始時に最初に樹脂溶液（ドープ）を流延ダイに給液する際に、ドープ流の先頭に空気が溜まり、気泡が形成されがちであり、そのまま流延膜形成用支持体上に吐出させて流延すると、流延開始直後の流延樹脂膜には空気を含んだ孔（気泡）が形成されて、流延樹脂膜の乱れを伴う。特に、二種類以上のドープを用いて共流延する場合には、各ドープを全く同時に合流させることは不可能であるために各ドープの先頭に位置的なずれが生じて、いわゆるエアー溜まりが発生しやすい。このエアー溜まりにより気泡が形成された流延樹脂膜は廃棄するしかなく、従って、気泡を含むドープの吐出の終了を確認するまでは、一旦形成された流延樹脂膜を次の乾燥工程に通さずに別のロールに巻き取る必要がある。このような流延樹脂膜は当然廃棄する必要がある。そして、気泡を含むドープ流の吐出が終了した後は、正常な流延樹脂膜を次の乾燥・剥ぎ取り工程に通すようにする必要があるが、その切り換え作業は相当に煩雑である。このため、特に多層流延作業の実施に際しては、製膜の開始作業を自動化することが極めて困難となっている。
【０００８】
本発明は、生産性および作業性が顕著に改善された流延樹脂膜の製造方法と製造方法、およびその流延樹脂膜の製法を利用する樹脂フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、製膜開始の自動化を妨げているエアー溜まりによる開始直後のドープの乱れを回避すべく研究を重ねた結果、流延ダイの給液口近くに流延ダイへの流路以外に、切り換え手段によって切り換え可能な別の流路（ドープ液の抜き取り路）を設けることにより、開始直後のエアーを含むドープをこの別の流路に流してエアーを押し出したのちに、流路を切り替えてエアーを含まないドープをダイへの流路に給液することが可能であることを見いだした。これにより、多層フィルムであっても製膜開始作業の自動化が可能となり、樹脂フィルムの生産性および作業性を著しく改善することができる。
【００１０】
従って、本発明は、流延ダイに接続する送液路を介して樹脂溶液を連続的に流延ダイに送り込み、次いで流延ダイのダイリップから、移動下にある支持体（樹脂膜製造のために用いられるベルト、ドラムなどの仮の支持体）の上に樹脂溶液を押出して流延樹脂膜を形成させることからなる流延樹脂膜の製造法において、樹脂溶液を送液路から流延ダイに送り込む作業の開始時に樹脂溶液流の先頭部附近で形成される気泡を、送液路と流延ダイとの接続部に付設した溶液抜き取り路から樹脂溶液と共に連続的に抜き取ったのち、送液路からの流延ダイへの気泡の無い樹脂溶液の送り込みを開始することを特徴とする流延樹脂膜の製造方法にある。
【００１１】
本発明はまた、樹脂溶液を通す送液路、送液路に接続する流延ダイ、及び流延ダイのダイリップの下方、ダイリップに近接する位置を移動通過するように配置された支持体からなる流延樹脂膜の製造装置において、送液路と流延ダイの接続部に樹脂溶液抜き取り路が流路切り換え器と共に設置されていることを特徴とする流延樹脂膜製造装置にもある。この流延樹脂膜製造装置では、気泡等が混在し、流延に不適な溶液については、その合流部と流延ダイとの間で抜き取ることができるような構成とされている。
【００１２】
本発明はまた、流延ダイに接続する送液路を介して樹脂溶液を連続的に流延ダイに送り込み、次いで流延ダイのダイリップから、移動下にある支持体上に樹脂溶液を押出して流延樹脂膜を形成させた後、流延樹脂膜を部分的に乾燥して自己支持性樹脂膜とし、次いで自己支持性樹脂膜を支持体から剥ぎ取り、乾燥することからなる樹脂フィルムの製造方法において、樹脂溶液を送液路から流延ダイに送り込む作業の開始時に樹脂溶液流の先頭部附近で形成される気泡を、送液路と流延ダイとの接続部に付設した溶液抜き取り路から樹脂溶液と共に連続的に抜き取った後、送液路からの流延ダイへの気泡の無い樹脂溶液の送り込みを開始することを特徴とする樹脂フィルムの製造方法にもある。
【００１３】
以下に、本発明の流延樹脂膜の製造法と樹脂フィルムの製造法、および流延樹脂膜製造装置の好ましい態様を挙げる。
（１）気泡の無い樹脂溶液の流延ダイへの送り込みの開始を、抜き取った樹脂溶液流中に気泡の混在がないことを確認した後に行なうこと。
（２）溶液抜き取り路で抜き出した樹脂溶液を回収して流延ダイ送り込み用の樹脂溶液の一部として使用すること。
（３）樹脂溶液の送液路が二以上備えられていて、それらが流延ダイとの接続部の直前で合流するように接続されていること。
（４）樹脂溶液抜き取り路に気泡センサが付設されていること。
（５）気泡センサが流路切り換え器と電気的に接続されていて、気泡センサからの信号によって流路切り換え器が、流路を、送液路と流延ダイとの接続あるいは送液路と樹脂溶液抜き取り路との接続のうちのいずれかに切り換えるようにされていること。
（６）樹脂溶液の粘度が３０〜３０００Ｐの範囲にあり、かつ樹脂溶液の送液路への給送開始時の送液路内平均流速が１〜３０ｍ／分の範囲にあること。
（７）樹脂溶液の送液路への給送開始後、流延開始までの時間が１０秒〜５分の範囲であること。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の流延樹脂膜製造装置の代表的な例の構成と作動について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の流延樹脂膜製造装置の構成と作動を概略的に説明する断面図である。図１において、流延樹脂膜製造装置１は、ドープ合流装置２を備えた共流延ダイ３と、そのダイリップの下方側を移動して流延樹脂膜を支持する支持体４とから構成されている。流延ダイ３の中央部分には、上下に流路５が貫通していて、その両端はダイ給液口６および吐出口（ダイリップ）７により開口している。
【００１６】
ドープ合流装置２と流延ダイ３との接続部分には、本発明の特徴的な構成要件である初期ドープを流すための樹脂溶液抜き取り装置（逆送流路）８、およびダイへの流路５と樹脂溶液抜き取り装置８とを切り替えるための流路切り換え手段９が設けられている。逆送流路８は、その途中に圧力調整弁１０及び気泡センサ１１が設置され、抜き取り樹脂溶液貯蔵タンク（樹脂溶液回収タンク、図示なし）に接続している。
【００１７】
次に、本発明の流延樹脂膜と樹脂フィルムの製造方法、および装置について、三層構造の樹脂フィルムを製造する場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
本発明において製造対象となる流延樹脂膜や樹脂フィルムの製造に用いる原料樹脂の例としては、セルロースの低級脂肪酸エステル、ポリオレフィン類（例、ノルボルネン系ポリマー）、ポリアミド類（例、芳香族ポリアミド）、ポリスルホン類、ポリエーテル類（ポリエーテルスルホン類やポリエーテルケトン類を含む）、ポリスチレン類、ポリカーボネート類、ポリアクリル酸類、ポリアクリルアミド類、ポリメタクリル酸類（例、ポリメチルメタクリレート）、ポリメタクリルアミド類、ポリビニルアルコール類、ポリウレア類、ポリエステル類、ポリウレタン類、ポリイミド類、ポリビニルアセテート類、ポリビニルアセタール類（例、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール）、及びタンパク質（例、ゼラチン）を挙げることができる。これらのうちで、光学用途フィルムの原料として好ましいのはセルロースの低級脂肪酸エステルであり、特に好ましいのはセルローストリアセテートである。
【００１９】
原料樹脂を適当な有機溶媒に溶解して二種類以上の樹脂溶液（ドープ）を調製する。有機溶媒の例としては、ハロゲン化炭化水素類（ジクロロメタン等）、アルコール類（メタノール、エタノール、ブタノール等）、エステル類（蟻酸メチル、酢酸メチル等）、エーテル類（ジオキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル等）を挙げることができる。セルロースエステルの溶液には、トリフェニルフォスフェート、ジエチルフタレート、ポリエステルポリウレタンエラストマー等の公知の各種の可塑剤、あるいは必要に応じて、更に、紫外線吸収剤、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤など公知の各種の添加剤を添加してもよい。
【００２０】
溶液（ドープ）の調製は、周知の方法により、原料樹脂等を溶媒に混合溶解してもよいし、あるいは冷却溶解法により原料樹脂等を溶媒で膨潤させた後この膨潤混合物を−１０℃以下に冷却し、次いで０℃以上に加温して溶解してもよい。溶液の粘度は通常は、３０〜３０００Ｐ（ポアズ、３５℃での測定値）の範囲にある。樹脂溶液（ドープ）を図１に示した流延膜製造装置を用いて流延する。
【００２１】
図２〜５は、本発明に従う流延方法を順を追って説明する装置の概略断面図である。
【００２２】
図２において、流延開始に際して予め合流後のドープ流路を、流路切り換え手段９により樹脂溶液抜き取り路（逆送流路）８に設定しておく（開側流路：抜き取り流路、閉側流路：流延ダイへの流路）。上記で調製したドープをそれぞれ、太い矢印の方向からドープ合流装置２に送る。ドープの合流装置内流路での平均流速は、一般に１〜３０ｍ／分の範囲にあり、好ましくは５〜２０ｍ／分の範囲である。この時、操作上、合流手段２内にて各ドープの先頭を完全に一致させることはほぼ不可能であり、ドープ流先頭部の位置ずれにより、ドープ流の先頭部の内にはエアー溜まり（気泡）１２が発生する。
【００２３】
図３において、合流して一つの液流になったドープは気泡を含みながら樹脂溶液抜き取り路８を通って樹脂溶液回収タンク（図示なし）へと向かう。
【００２４】
図４において、気泡を含むドープ流の先頭部分が完全に抜き取り路８に押し出された後に、流路切り換え手段９を作動させてドープの流路をダイ給液口６に切り換え始める。この時、切り換えにより発生するドープへの圧力ショックを小さくするために、切換開始とほぼ同時に閉側流路である流延ダイのダイ給液口６が開き始めるようにする。また、ダイ給液口６へドープが給液される際に、給液ドープの先頭が揃うように、抜き取り路８の途中には圧力調整弁１０（図１参照）が設けられているのが好ましい。
【００２５】
流路の切り換えは、たとえば予めドープの流速などに基づいて流延開始後、予め設定された時間経過したのちに行うことができる。ドープの流速やドープ合流装置２の形状等によっても異なるが、一般にはドープの合流装置へ供給開始後、１０秒〜５分後である。また、気泡センサ１１を抜き取り路８に設けておいて、気泡の抜き取り完了を、気泡センサ１１の位置における気泡の通過を検知することによって確認し、流路切り換え手段９を作動させることができる。この場合には、気泡センサ１１と流路切り換え手段９とを電気的に接続させておき、気泡センサ１１から発せられた気泡通過完了信号により、流路切り換え手段９が自動的に作動するように設定することができる。気泡通過を自動的に検知するには、例えば、ドープの先頭が通過してある一定時間ｔ1 秒以降に、気泡が通過しない時間がｔ2 秒持続することをエアー通過条件として設定すればよい。そして、この条件を満足すれば直ちに気泡センサー１１から流路切り換え手段９に信号が送られて切り換え手段９が作動するように、装置を自動化することができる。このように設定することにより、気泡を含むドープが流延ダイに供給されることを自動的に阻止し、気泡を含まないドープが自動的に流延ダイに給液されるようにすることが可能となり、製膜開始作業を完全に自動化することができる。気泡センサ１１としては、たとえば赤外線の透過または反射を利用したものを用いることができる。
【００２６】
図５において、流路切り換え手段９の作動完了後、ドープ流路は流延ダイの流路５側に完全に切り換えられて（開側流路：ダイへの流路、閉側流路：抜き取り路）、気泡を全く含まず乱れのないドープがダイの流路５を通ってダイリップ７より吐出されて、一定速度で移動する支持体２（図１参照）上に流延される。一方、回収タンクに達した気泡含む初期ドープについては廃棄されるが、これをドープの製造のために再利用することも可能である。
【００２７】
本発明においてドープを連続的に合流させるために用いることのできるドープ合流手段としては、フィードブロックなどの公知の任意のものを挙げることができる。また、流延ダイの内部の形状はコートハンガーダイ、Ｔダイなど任意の形状であってよい。流延樹脂膜の支持体としては、表面が鏡面処理された連続の金属製バンドであってもよいし、あるいは冷却ドラム等の回転ドラムであってもよい。
【００２８】
その後、支持体上である程度乾燥されて自己支持性となった流延樹脂膜を支持体から剥ぎ取り、そして公知の適当な搬送手段により乾燥部を通過させて更に溶媒を除去する。流延膜を乾燥する手段としては、公知の各種の手段を利用することができる。このような方法を利用することにより、製膜した樹脂フィルムを得ることができる。
【００２９】
本発明の製造方法によって製造される樹脂フィルムの厚さ（積層樹脂フィルムである場合にはその全体の厚さ）は、フィルムの原料や用途などによっても異なるが、一般には２０〜５００μｍの範囲にあり、好ましくは４０〜３００μｍの範囲である。
【００３０】
なお、上記においては三層構造の場合を例にとって説明したが、本発明の流延樹脂膜や樹脂フィルム製造方法は三層以外の多層構造のフィルムであっても、あるいは単層のフィルムであっても好適に実施することができる。
【００３１】
また、上記の図１および図２〜５に示した装置は本発明の製造装置の一例であって、本発明の装置は上記の装置に限定されるものではない。たとえば、合流手段を含まない単層フィルム製造用の流延ダイのダイ給液口付近に樹脂溶液抜き取り路と流路切り換え手段が設けられた単層流延用の装置であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、製膜作業開始時に流延ダイから押し出されるドープ（樹脂溶液）は気泡を含まず、また樹脂溶液の先頭に溶液流の乱れがないので、流延後の流延樹脂膜をこれまでのように先頭部分のみを別に巻き取って廃棄処分する必要がなく、製膜作業の開始時から、そのまま次の乾燥工程に通して樹脂フィルムの製品を得ることができる。従って、樹脂フィルムの生産性および作業性を顕著に改善することができる。さらに、製膜の開始作業を自動化することが可能となるため、生産性、作業性の向上のみならず、有機溶媒の漏出の遮断など労働環境の改善も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流延樹脂膜の製造装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の流延樹脂膜製造装置の作動を説明する図であり、ドープ流の抜き取りを始めた状態を示している。
【図３】本発明の流延樹脂膜製造装置の作動を説明する図であり、気泡が形成されているドープ流の抜き取りを実施している状態を示している。
【図４】本発明の流延樹脂膜製造装置の作動を説明する図であり、気泡が形成されているドープ流の抜き取りが終了し、流路切り換え弁が作動してドープ流が流延ダイに送液され始めた状態を示している。
【図５】本発明の流延樹脂膜製造装置の作動を説明する図であり、気泡が形成されているドープ流の抜き取りが終了し、流路切り換え弁の作動が完了して、ドープ流が流延ダイにのみ送液されている状態を示している。
【符号の説明】
１  外部合流型共流延装置
２  樹脂溶液（ドープ）合流手段
３  流延ダイ
４  支持体
５  流延ダイ流路
６  流延ダイ給液口
７  ダイリップ
８  抜き取り樹脂溶液路（逆送流路）
９  流路切り換え手段
１０  圧力調整弁
１１  気泡センサ
１２  気泡
【図１】
0003816264.tif 000002
【図２】
0003816264.tif 000003
【図３】
0003816264.tif 000004
【図４】
0003816264.tif 000005
【図５】
0003816264.tif 000006