JP2009078442A - ピンテンタ及び溶液製膜方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピンがフィルムから離脱する離脱位置における異物故障の発生を抑える。
【解決手段】スプロケット４２ｄ近くのピンプレート４３の上方位置からテンタ出口４０ａまでの間で、湿潤フィルム２５の両耳部に近接させて、異物除去部７０を設ける。異物除去部７０を、チャンバ７１、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４から構成する。ブラシローラ７２をスプロケット４５ｄの上方位置のピンプレート４３に接触させることで、ピンの離脱位置の変動が抑えられる。ピン離脱時のフィルムへの衝撃が小さくなり、バリの分離による異物発生が抑えられる。エアブロー吸引ヘッド７３で、異物を吸引して除去し、この後に粘着ローラ部７４により異物を除去するため、異物が確実に除去される。チャンバ７１でピンの離脱部を被うため、製品エリアに異物が飛散することがなくなり、異物故障の発生が抑えられる。
【選択図】図３
【解決手段】スプロケット４２ｄ近くのピンプレート４３の上方位置からテンタ出口４０ａまでの間で、湿潤フィルム２５の両耳部に近接させて、異物除去部７０を設ける。異物除去部７０を、チャンバ７１、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４から構成する。ブラシローラ７２をスプロケット４５ｄの上方位置のピンプレート４３に接触させることで、ピンの離脱位置の変動が抑えられる。ピン離脱時のフィルムへの衝撃が小さくなり、バリの分離による異物発生が抑えられる。エアブロー吸引ヘッド７３で、異物を吸引して除去し、この後に粘着ローラ部７４により異物を除去するため、異物が確実に除去される。チャンバ７１でピンの離脱部を被うため、製品エリアに異物が飛散することがなくなり、異物故障の発生が抑えられる。
【選択図】図３
Description
本発明は、ウェブの幅方向両側縁部をピンにより保持して搬送しながら乾燥するピンテンタ及びこれを用いた溶液製膜方法に関する。
ポリマフィルムは、優れた光透過性や柔軟性を有し、軽量薄膜化が可能であることから、光学機能性フィルムとして多岐に利用されている。この中でも、セルロースアシレート等を用いたセルロースエステル系フィルムは、前述の特性に加えて、さらに強靭性や低複屈折率を有している。このセルロースエステル系フィルムは、写真感光用フィルムをはじめとして、近年市場が拡大している液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成部材である偏光板の保護フィルムや光学補償フィルムとして利用されている。
ポリマーフィルムの製造方法の一つとして、溶液製膜方法が挙げられる。この溶液製膜方法によれば、まず、ポリマと溶媒とからなるドープを流延ダイから支持体上に流延して流延膜を形成する。次に、流延膜が自己支持性を有するものとなった後に、流延膜を湿潤フィルムとして支持体から剥ぎ取る。次に、テンタにより、湿潤フィルムの乾燥を行って、残留溶媒分を減少させる。これにより、フィルムが得られる。次に、フィルムの両側縁部を切断した後に、乾燥装置により更に乾燥を行う。そして、乾燥装置を経たフィルムは、巻取装置によって巻き取られる。
テンタには、フィルムの両側縁部の把持方法の違いによって、ピンを用いたピンテンタと、クリップを用いたクリップテンタとがある。ピンテンタは、無端で循環走行する無端チェーンと、この無端チェーンに取り付けられたピンプレートと、ピンプレートの上に多数取り付けられたピンとを備えている。湿潤フィルムがピンテンタに入ると、ピンが湿潤フィルムの両側縁部に差し込まれる。このピンの差し込みにより、湿潤フィルムの両側縁部が保持される。そして、無端チェーンの循環走行により、湿潤フィルムは乾燥室内の各乾燥ゾーンを通過することにより、適度な張力が付与された状態で乾燥される（特許文献１参照）。
特開平９−７７３１５号公報
近年、ＬＣＤの高精細化が進む従いその構成部品である光学フィルムにも、厚みむらや傷、異物の無いものが要求されてきている。溶液製膜設備において、異物が付着しやすい工程の一つとしては、ピンテンタにおいてピンがフィルムから抜け出る離脱部が挙げられる。この離脱部では、フィルムからピンが抜け出るときの衝撃によって、ピン突き刺し時に生じたピン周りのバリや、各種工程内でフィルムの両側縁部に付着した異物が、フィルム幅方向中央部の製品となるエリアに飛散して付着し、異物欠陥となることが多い。また、異物が付着した状態でロールを通過すると、この異物によってフィルムに凹部欠陥が生じることもあり、改善が望まれていた。
本発明は、ピンテンタの出口近くのフィルムからピンを抜き取る離脱部での異物の発生や付着を無くすようにしたピンテンタ及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。
本発明は、ウェブの搬送方向に沿って配置されるレール及びスプロケットからなる移動経路と、前記移動経路上を循環移動するチェーンと、前記チェーンに取り付けられ多数のピンを有するピンプレートとを有し、前記多数のピンにより、前記ウェブの幅方向両側縁部を保持して搬送しながら前記ウェブを乾燥するピンテンタにおいて、前記スプロケット上で前記ウェブから前記ピンを離脱させる離脱部及び前記離脱部の下流側の前記ウェブに近接して設けられ、前記ウェブの両側縁部の異物を除去する異物除去部を備えることを特徴とする。
前記異物除去部は、ブラシローラ、エアブロー吸引ヘッド、粘着ローラの少なくとも一つを備えることを特徴とする。また、前記異物除去部は、前記ウェブの両側縁部を被うチャンバと、このチャンバ内にウェブ搬送方向で、上流側から順に配置される前記ブラシローラ、前記エアブロー吸引ヘッド、粘着ローラとから構成されていることを特徴とする。また、前記ブラシローラは、前記離脱部の上方位置に設けられ、前記スプロケット上の前記ピンにより保持されている前記ウェブを上方から押えることを特徴とする。
また、本発明の溶液製膜方法は、ポリマと溶媒とが含まれるドープを支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有するものとなった後に、前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取ってウェブとし、請求項１から４いずれか１項記載のピンテンタにより前記ウェブの両側縁部を保持した状態で前記ウェブを搬送し乾燥することを特徴とする。
本発明によれば、ウェブからピンを離脱させる離脱部及びこの離脱部の下流側のウェブに近接させて、異物除去部を設けることにより、ウェブ幅方向中央部の製品エリアに異物が付着することがなく、異物故障を無くすことができる。
図１に示すように、溶液製膜設備１０は、ドープ調製部９と、流延室１１と、渡り部１２と、ピンテンタ１３と、クリップテンタ１４と、耳切装置１５ａ，１５ｂと、乾燥装置１６と、冷却装置１７と、巻取装置１８とから構成されている。
流延室１１には、ドープ調製部９からのドープが送り込まれるフィードブロック２１と、支持体としての流延ドラム２２と、ドープを流延ドラム２２に流延する流延ダイ２３と、流延ドラム２２上の流延膜２４を湿潤フィルム２５として剥ぎ取る剥取ローラ２６と、流延膜２４及び湿潤フィルム２５から蒸発した溶剤ガスを凝縮液化する凝縮器２７（コンデンサ）と、液化した溶剤を回収する回収装置２８とが設けられている。流延ドラム２２には伝熱媒体供給装置（図示省略）が接続されており、この伝熱媒体供給装置の内部に伝熱媒体を供給することで、流延ドラム２２の表面温度を所望の温度に調整している。流延室１１には、その内部温度を調整するための温調装置３０が取り付けられている。
フィードブロック２１の内部にはドープの流路が形成されている。この流路の配置を調整することにより、所望の構造の流延膜２４を形成することができる。流延ダイ２３には減圧チャンバ３２が取り付けられており、この減圧チャンバ３２は、流延ダイ２３の吐出口から流延ドラム２２に到達するまでのドープの流れ（以下「ビード」とする）の後方を減圧し、流延ドラム２２に対するドープの接触を安定させる。
流延ドラム２２は連続回転が可能なステンレス製のドラムから構成される。また、流延ドラム２２の表面には研磨加工が施されている。これにより、流延ドラム２２上には平面性に優れる流延膜２４が形成される。なお、支持体として流延ドラムを使用するが、支持体の形態は特に限定されるものではない。例えば、１対のローラに巻き掛けられ、無端で走行する流延バンドを支持体として用いてもよい。支持体の材質は耐腐食性や高強度を有するステンレスから構成されている。
渡り部１２は多数のローラ３５と乾燥風ダクト３６とから構成されている。ローラ３５は、流延ドラム２２から剥ぎ取られた湿潤フィルム２５をピンテンタ１３まで搬送する。乾燥風ダクト３６は、湿潤フィルム２５の搬送路の上方に設けられている。このダクト３６は湿潤フィルム２５に対して乾燥風を吹き付けて、湿潤フィルム２５の乾燥を促進している。
図２に示すように、ピンテンタ１３は、乾燥室４０内に、１対の無端チェーン４１を各スプロケット４２ａ〜４２ｅ間で掛け渡し、無端チェーン４１に適宜ピッチでピンプレート４３を取り付けて構成されている。
図３に示すように、無端チェーン４１はレール４４によって上下左右方向で脱落することがないように支持されている。レール４４は、フィルム幅方向での張力を制御するために、一定長さで分断された分断レールを有する。各分断レールは、両端同士がピン結合されている。そして、このピン結合部をフィルム幅方向で図示しないシフト機構によりシフトさせることにより、レール幅が変更可能になっている。無端チェーン４１は図示しないチェーン駆動部により回転され、レール４４上を循環移動する。
図３及び図４に示すように、ピンプレート４３には、多数のピン４６が取り付けられている。図２に示すように、ピンテンタ１３の入口には、入口側スプロケット４２ｅの上方で、ブラシローラ４５が設けられている。このブラシローラ４５は、湿潤フィルム２５の両側縁部（以下「耳部」とする）２５ａの上面に接触し、耳部２５ａをピン４６に押し込む。これにより、耳部２５ａにピン４６が突き刺されて、ピンプレート４３によって湿潤フィルム２５は幅方向で張力を付与されながら乾燥される。
乾燥室４０のフィルム出口４０ａには、フィルム受けローラ４７と、エアカーテン４８，４９とが設けられており、乾燥室４０の溶剤ガスを含んだ乾燥風が外部に漏れることがないようになっている。
図１に示すように、クリップテンタ１４はピンテンタ１３の下流に設けられ、ピンテンタ１３から出た湿潤フィルムの耳部２５ａを把持して搬送するとともに乾燥を行う。これにより、フィルム３７が得られる。なお、ピンテンタ１３の下流に設けられるクリップテンタ１４は新たな光学特性を付与する場合に用いられることが多く、新たな光学特性の付与が不要な場合等には、このテンタクリップ１４は省略してもよい。
第１耳切装置１５ａは、ピンテンタ１３を出た湿潤フィルム２５の耳部を切断する。また、第２耳切装置１５ｂは、クリップテンタ１４を出たフィルム３７の耳部を切断する。これら耳切装置１５ａ，１５ｂにはクラッシャ６０が接続されており、このクラッシャ６０により湿潤フィルム２５及びフィルム３７の両側縁部は粉砕されてチップにされる。
耳切装置１５ｂを経たフィルム３７は乾燥装置１６に送られる。乾燥装置１６の内部には多数のローラ６１が配置されており、これらローラ６１によってフィルム３７が搬送されながら乾燥される。乾燥装置１６を出たフィルム３７は冷却装置１７に送られ、この冷却装置１７内で略室温まで冷却される。
巻取装置１８は巻取軸６３を有する。冷却装置１７を出たフィルム３７は巻取軸６３にセットされた巻芯にロール状に巻き取られる。巻取装置１８はプレスローラ６４を備え、このプレスローラ６４は巻芯に巻き取られるフィルム３７の張力を制御する。
なお、ピンテンタ１３、クリップテンタ１４、乾燥装置１６において、フィルム３７から揮発した溶剤ガスは、各装置の外側に設けられた吸着回収装置６７〜６９により吸着回収されて、再利用される。
以上の工程を経て、平面性に優れるフィルム３７が高速かつ安定して製造される。上記実施形態で製造されるフィルム３７の幅は１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることが好ましい。なお、フィルム３７の幅が２５００ｍｍを超える場合であっても、本発明の効果を得ることができる。また、上記実施形態で製造されるフィルム３７の厚みは、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下であることが最も好ましい。
次に、図２〜図４を参照して、本発明の特徴部分であるピンテンタ１３の異物除去部７０について説明する。図２に示すように、ピンテンタ１３の出口近くで、耳部２５ａからピン４６が離脱する離脱部及びその下流側位置で耳部２５ａの上方には、異物除去部７０が耳部２５ａに近接して設けられている。異物除去部７０は、異物除去チャンバ７１と、このチャンバ７１内に配置されるブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４とから構成されている。
図３及び図４に示すように、異物除去チャンバ７１は、フィルム２５の両耳部２５ａを被うように、スプロケット４２ｄの上方位置から乾燥室４０の出口近くの位置まで設けられている。また、チャンバ７１内の異物がフィルム２５の製品エリア２５ｂに飛散することがないように図示しない吸引ダクトを介して内部エアが吸引されており、内部が負圧に維持されている。チャンバ７１の幅は、両耳部２５ａを被うことができればよく、本実施形態ではフィルム側縁から中央へ４００ｍｍ入った領域を被う幅で形成されている。
チャンバ７１内には、フィルム搬送方向で上流側から順に、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、及び粘着ローラ部７４が配置されている。
ブラシローラ７２は、スプロケット４２ｄの回転によりピンプレート４３が耳部２５ａから離脱するように斜め下方に移動する際に、湿潤フィルム２５に接触することにより、耳部２５ａを常に鉛直方向の一定位置に保持し、離脱位置の変動を抑えている。これにより、従来発生していた離脱位置のフィルム搬送方向における変動や、この変動によるフィルム２５がピン４６から外れる衝撃の発生を抑えることができ、衝撃によるバリのフィルム２５からの分離や、分離したバリの製品エリア２５ｂ（図４参照）への飛散が防止される。
エアブロー吸引ヘッド７３は、エア吹き出しノズル７５と吸引ノズル７６とを有し、耳部２５ａの異物をエア吹き出しノズル７５からのエア吹き出しにより浮かせた後に、吸引ノズル７６で吸い込んで、異物を除去する。異物としては、各工程中で付着した異物や、ピン孔周辺のバリがブラシローラ７２の接触により分離した異物などがある。
粘着ローラ部７４は、第１及び第２のニップローラ対８０，８１とこれらニップローラ対８０，８１の間に配置される粘着ローラ対８２とを備えている。各ニップローラ対８０，８１は、ピン４６から離脱した耳部２５ａを安定して搬送させるために、上下方向から耳部２５ａを挟持する。粘着ローラ対８２は粘着周面８２ａを有し、フィルム耳部２５ａの上下面に接触する。この接触により耳部２５ａに付着している異物が粘着周面８２ａに付着し、耳部２５ａから異物が除去される。粘着周面８２ａ上の異物は異物除去ローラ８３によって、粘着周面８２ａから取り除かれる。異物除去ローラ８３上の異物は吸引ヘッド８４によって吸引される。なお、粘着ローラ対８２により粘着で捕捉した異物の除去は、異物除去ローラ８３の他に除去シートや吸引ヘッド等によって行ってもよい。
異物除去チャンバ７１内のブラシローラ７２，エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４は、少なくとも一つを備えていればよく、これによっても、異物除去効果が得られるが、複数種類を備えることにより、異物除去の相乗効果が得られ、効率良く且つ確実に異物を取り除くことができる。
特に、フィルム搬送方向に、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４の順に設けることにより、ブラシローラ７２で積極的に耳部２５ａのバリを除去し、この除去したバリをエアブロー吸引ヘッド７３で吸引除去し、エアブロー吸引で取りきれなかった異物を粘着ローラ部７４で確実に捕捉し取り除くことで、耳部２５ａからの異物が確実に除去される。また、粘着ローラ部７４のみを使用すると、大きな異物とフィルムとが粘着ローラ対で挟持されることにより、異物によってフィルムに凹部が形成されてしまうことがあるが、大きな異物をブラシローラ７２やエアブロー吸引ヘッド７３により予め取り除くことで、粘着ローラ部７４における大きな異物による凹部の形成がなくなる。
また、チャンバ７１内にこれらブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、及び粘着ローラ部７４を配置することにより、耳部２５ａからの異物が製品エリア２５ｂに飛散してしまうことがなくなる。さらに、チャンバ内は吸引により負圧にされているので、チャンバ内での異物は外部に飛散することがなく、吸引により外部に排出され、フィルタ等の除塵装置を用いて取り除かれる。
なお、上記ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４をフィルム送り方向に複数段、例えば二段設けてもよい。また、上記粘着ローラ部７４に代えて、ブラシローラ７２と、エアブロー吸引ヘッド７３とをフィルム送り方向で二段に設けてもよい。また、エアブロー吸引ヘッド７３は両耳部のみならず製品エリア２５ｂに設けてもよい。
上記実施形態では、粘着ローラ部７４のみを耳部２５ａの下面側にも配置しているが、これに代えて、チャンバ７１、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３等を耳部２５ａの下面側に設けてもよい。この場合には、異物を更に効率良く捕捉することができ、飛散が抑えられる。
上記実施形態では異物除去部７０を、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ部７４により構成したが、これに代えて、または加えて、除電エアの吹き付け、プラズマ処理、流水洗浄などを用いて、除塵してもよい。また、異物除去部７０は、離脱部のみならず、離脱部上流側にも延長して設けてもよい。
上記実施形態では、溶液製膜設備１０のピンテンタ１３に本発明を実施したが、ピンテンタであればよく、各種フィルムやウェブの製造設備に本発明を実施することができる。
上記実施形態では、１種類のドープを用いて単層のフィルムを製造する場合について説明したが、本発明は複層構造の流延膜を形成する場合にも効果を発揮する。この場合には、所望の数のドープを同時或いは逐次に流延する等の公知の方法を用いればよく、特に限定されない。また、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、溶剤回収方法、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、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。また、完成したフィルムの性能や、カールの度合い、厚み、及びこれらの測定法は、特開２００５−１０４１４８号公報の［１０７３］段落から［１０８７］段落に記載されており、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。
完成したフィルムをベースとし、その両面あるいは一方の面に所望の機能層を設けると、各種機能性フィルムとして用いることができる。機能層としては、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層、反射防止層、易接着層、防眩層、光学補償層等が挙げられる。例えば、反射防止層を設けると、光の反射を防止して高画質を提供することができる反射防止フィルムが得られる。上記の機能層や形成方法等に関しては、特開２００５−１０４１４８号公報の［０８９０］段落から［１０７２］段落に詳細に記載されており、これらの記載に係る発明も本発明に適用することができる。また、ポリマーフィルムの具体的用途に関しては、例えば、特開２００５−１０４１４８号公報の［１０８８］段落から［１２６５］段落に記載される、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＶＡ型、ＯＣＢ型、反射型等の液晶表示装置への利用等が挙げられる。
次に、ドープ調製部９で製造されるドープの原料の一例を以下に示す。
ドープの原料としてセルロースエステルを用いると、透明度の高いフィルムを得ることができるので好ましい。セルロースエステルとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアシレートブチレート等のセルロースの低級脂肪酸エステルが挙げられる。中でも、透明度の高さから、セルロースアシレートを用いることが好ましく、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いることが好ましい。なお、上記実施形態で用いるドープは、ポリマとしてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を含むものとする。このようにＴＡＣを用いる場合には、ＴＡＣの９０質量％以上が０．１〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
上記のセルロースアシレートとしては、より透明度の高いフィルムを得るためにも、セルロースの水酸基へのアシル基への置換度が下記式（ａ）〜（ｃ）の全てを満足するものが好ましい。下記式中のＡ、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ており、具体的には、Ａはアセチル基の置換度であり、Ｂは炭素数が３〜２２のアシル基の置換度である。
（ａ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ｂ） ０≦Ａ≦３．０
（ｃ） ０≦Ｂ≦２．９
（ａ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ｂ） ０≦Ａ≦３．０
（ｃ） ０≦Ｂ≦２．９
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位及び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又は全部を炭素数が２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマ）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を意味する。なお、１００％のエステル化の場合を置換度１とする。
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以上が好ましく、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である。
セルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、２種類以上のアシル基が用いられていても良い。なお、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。
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０．７０以上である。更に、ＤＳＢは、その２０％以上が６位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、３３％以上であることが特に好ましい。更に、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い。このようなセルロースアシレートを用いると、非常に溶解性に優れたドープを調製することができる。なお、上記のようなセルロースアシレートを用いる場合には、非塩素系溶剤を用いると、非常に優れた溶解性を有し、低粘度であり、かつ濾過性に優れるドープを調製することができる。
セルロースアシレートの炭素数が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良く、特に限定はされない。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等が挙げられる。更に、それぞれが置換された基を有していても良い。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、シンナモイル基等が挙げられる。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、シンナモイル基等がより好ましく、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。
なお、本発明で用いることができる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、これらの記載も本発明に適用することができる。
ドープ原料となる溶剤は、用いるポリマを溶解することができる有機化合物が好ましい。ただし、本発明においてドープとは、ポリマを溶剤に溶解又は分散させることで得られる混合物を意味するため、ポリマとの溶解性が低いような溶剤も用いることができる。好適に用いることができる溶剤としては、例えば、ベンゼンやトルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタンやクロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メタノールやエタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジエチレングリコール等のアルコール、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル、テトラヒドロフランやメチルセロソルブ等のエーテル等が挙げられる。これらの溶剤の中から２種類以上の溶剤を選択し、混合した混合溶剤を用いても良い。中でもジクロロメタンを用いると溶解度に優れるドープを得ることが出来ると共に、短時間のうちに流延膜中の溶剤を揮発させてフィルムとすることができるので好ましい。
上記のハロゲン化炭化水素としては、炭素原子数１〜７のものが好ましく用いられる。更に、ポリマとの相溶性や、支持体から剥ぎ取る流延膜の剥ぎ取り易さの指標である剥ぎ取り性、フィルムの機械強度、光学特性等の観点から、ジクロロメタンに炭素数が１〜５のアルコールを１種ないしは、数種類混合させたものを用いることが好ましい。アルコールの含有量は、溶剤全体に対して２〜２５重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、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−ブタノール等が挙げられ、中でも、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、或いはこれらの混合物を用いることが好ましい。
最近、環境に対する影響を最小限に抑えるため、ジクロロメタンを用いない溶剤組成も提案されている。この目的に対しては、炭素数が４〜１２のエーテル、炭素数が３〜１２のケトン、炭素数が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とが好ましい。これらの化合物は環状構造を有していても良いし、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。その他にも、溶剤は、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良い。なお、２種類以上の官能基を有する場合には、その炭素数がいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であれば良く、特に限定はされない。
ドープには、目的に応じて可塑剤、紫外線吸収剤（ＵＶ剤）、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤等の公知である各種添加剤を添加させても良い。例えば、可塑剤としては、トリフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等のリン酸エステル系可塑剤や、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、及び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可塑剤を用いることができる。
また、ドープには、フィルム同士の接着を防止したり、屈折率を調整したりする目的で微粒子を添加させることが好ましい。この微粒子としては、二酸化ケイ素誘導体を用いることが好ましい。本発明における二酸化ケイ素誘導体とは、二酸化ケイ素や、三次元の網状構造を有するシリコーン樹脂も含まれる。このような二酸化ケイ素誘導体は、その表面がアルキル化処理されたものを用いることが好ましい。アルキル化処理のような疎水化処理が施されている微粒子は、溶剤に対する分散性に優れるため、微粒子同士が凝集することなくドープを調製し、更には、フィルムを製造することができるので、面状欠陥が少なく、透明度の高いフィルムを製造することが可能となる。
上記の様に、表面にアルキル化処理された微粒子としては、例えば、表面にオクチル基が導入された二酸化ケイ素誘導体として市販されているアエロジルＲ８０５（日本アエロジル（株）製）等を用いることができる。なお、微粒子を添加させる効果を確保しつつ、透明度の高いフィルムを得るためにも、ドープの固形分に対する微粒子の含有量は０．２％以下となるようにすることが好ましい。更に、微粒子が光の通過を阻害させないように、その平均粒径は１．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．０μｍであり、特に好ましくは、０．４〜０．８μｍである。
先に説明した通り、本発明では、透明度の高いポリマーフィルムを得るためにもポリマとしてＴＡＣを利用してドープを調製することが好ましい。この場合、溶剤や添加剤等を混合した後のドープの全量に対して、ＴＡＣを含有する割合が５〜４０重量％であることが好ましい。より好ましくは、ＴＡＣを含有する割合が１５〜３０重量％であり、特に好ましくは１７〜２５重量％である。また、添加剤（主に可塑剤）を含有させる割合は、ドープ中に含まれるポリマやその他添加剤等を含めた固形分全体に対して、１〜２０重量％とすることが好ましい。
なお、溶剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤、光学異方性コントロール剤、レタデーション制御剤、染料、剥離剤等の各種添加剤及び微粒子については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、ＴＡＣを利用したドープの製造方法であり、例えば、素材、原料、添加剤の溶解方法及び添加方法、濾過方法、脱泡等についても同様に、特開２００５−１０４１４８号公報の［０５１７］段落から［０６１６］段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
図１に示す溶液製膜設備１０においてフィルム３７を製造した。適量のドープをドープ調製部９からフィードブロック２１を介して流延ダイ２３に送り、この流延ダイ２３から連続回転する流延ドラム２２上にドープを流延し、流延膜２４を形成した。流延ダイ２３の吐出口を、幅が１．８ｍのスリットとした。流延時のドープの温度を３６℃とした。フィードブロック２１の内部温度は３６℃とした。減圧チャンバ３２の圧力を６００Ｐａとしてビードの後方を減圧した。
流延ドラム２２は、回転数の制御が可能なステンレス製ドラムを用いた。伝熱媒体供給装置から冷媒を流延ドラム２２の内部に供給することにより、流延ドラム２２の表面温度を−１０℃とした。温調装置３０を用いて流延室１１の内部温度を常時３５℃とした。
流延膜２４を冷却ゲル化させ、自己支持性を有するようになったときに、剥取ローラ２６により流延膜２４を湿潤フィルム２５として剥ぎ取った。この剥ぎ取った湿潤フィルム２５を渡り部１２に送り、渡り部１２に設けられた複数のローラ３５で支持しながら搬送した。この搬送中に、乾燥風ダクト３６から４０℃に調整した乾燥風を供給してフィルム３７を乾燥した。
図２〜図４に示すように、湿潤フィルム２５の耳部２５ａからピン４６が離脱する離脱部に、異物除去部７０を設け、ブラシローラ７２、エアブロー吸引ヘッド７３、粘着ローラ対７４を用いて、耳部２５ａの異物を除去した。
図１に示すように、ピンテンタ１３を経た湿潤フィルム２５をクリップテンタ１４に送り、クリップテンタ１４において、湿潤フィルム２５の耳部２５ａを把持しながら搬送し、その搬送中に湿潤フィルム２５の乾燥を行った。これにより、フィルム３７が得られた。第１及び第２の耳切装置１５ａ，１５ｂを用いて、湿潤フィルム２５及びフィルム３７の耳部を切断した。切断した耳部を、カッターブロア（図示省略）により、クラッシャ６０に送り、平均８０ｍｍ２程度のチップに粉砕した。
耳切装置１５ｂと乾燥装置１６との間に予備乾燥室（図示省略）を設けて１００℃の乾燥風を供給することによりフィルム３７を予備加熱した後、乾燥装置１６に送った。乾燥装置１６では、フィルム３７を複数のローラ６１に巻き掛けながら搬送し、その搬送中に乾燥を行った。乾燥装置１６の内部温度は、フィルム３７の膜面温度が１４０℃となるように調整された。乾燥装置１６におけるフィルム３７の乾燥時間を１０分とした。フィルム３７の膜面温度は、フィルム３７の搬送路の真上かつ表面近傍に設けた温度計（図示省略）を用いて測定した。乾燥装置１６では、活性炭からなる吸着剤と乾燥窒素からなる脱着剤とを有する吸着回収装置６９を用いて、フィルム３７から揮発した溶剤ガスを回収した後、水分量が０．３重量％以下になるまで溶剤ガスの水分を除去した。
乾燥装置１６と冷却装置１７との間に調湿室（図示省略）を設けて、フィルム３７に対して、温度５０℃、露点２０℃のエアを供給した後、直接的に９０℃、湿度７０％のエアを吹き付けて調湿し、フィルム３７に発生しているカールを矯正した。次に、フィルム３７を冷却装置１７に送り、３０℃以下になるまでフィルム３７を徐々に冷却させた。
フィルム３７を巻取装置１８に送り、プレスローラ６４によりフィルム３７に対して５０N／ｍの押し圧を付与しながらφ１６９ｍｍの巻取軸６３で巻き取った。巻取り時には、フィルム３７の巻き始めの張力を３００Ｎ／ｍとし、巻き終わりの張力を２００Ｎ／ｍとした。以上により、ロール状のフィルム３７を得た。
完成したフィルム３７の幅は１７００ｍｍで、膜厚は８０μｍであった。なお、全製膜工程を通じて、流延膜やフィルムの平均乾燥速度を２０重量％／分とした。
本実施例で用いたドープの原料を下記に示す。
セルローストリアセテート １００重量部
ジクロロメタン ３２０重量部
メタノール ８３重量部
１−ブタノール ３重量部
可塑剤Ａ ７．６重量部
可塑剤Ｂ ３．８重量部
ＵＶ剤ａ ０．７重量部
ＵＶ剤ｂ ０．３重量部
クエン酸エステル混合物 ０．００６重量部
微粒子 ０．０５重量部
セルローストリアセテート １００重量部
ジクロロメタン ３２０重量部
メタノール ８３重量部
１−ブタノール ３重量部
可塑剤Ａ ７．６重量部
可塑剤Ｂ ３．８重量部
ＵＶ剤ａ ０．７重量部
ＵＶ剤ｂ ０．３重量部
クエン酸エステル混合物 ０．００６重量部
微粒子 ０．０５重量部
上記のセルローストリアセテートは、置換度２．８４、粘度平均重合度３０６、含水率０．２重量％、ジクロロメタン溶液中の６重量％の粘度 ３１５ｍＰａ・ｓ、平均粒子径１．５ｍｍ、標準偏差０．５ｍｍの粉体であり、可塑剤Ａは、トリフェニルフォスフェートであり、可塑剤Ｂは、ジフェニルフォスフェートであり、ＵＶ剤ａは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールであり、ＵＶ剤ｂは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾールであり、クエン酸エステル化合物はクエン酸とモノエチルエステルとジエチルエステルとトリエチルエステルとの混合物であり、微粒子は平均粒径が１５ｎｍ、モース硬度が約７の二酸化ケイ素である。また、ドープの調製時には、レタデーション制御剤（Ｎ−Ｎ−ジ−ｍ−トルイル−Ｎ−Ｐ−メトキシフェニル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン）をフィルムとしたときの全重量に対して４．０重量％となるように添加した。
上記実施例において、異物除去部７０において、湿潤フィルム２５の耳部２５ａから異物を除去することにより、異物除去装置が無い従来設備と比較して異物数が１６８個から６個に減少し、格段に異物の発生を抑えられることが判った。評価は離脱部後方にＡ４サイズのゴミとりシートを４０分間設置し、付着した異物の数を数えることで行った。
１０ 溶液製膜設備
１３ ピンテンタ
２５ 湿潤フィルム
３７ フィルム
４１ 無端チェーン
４２ａ〜４２ｅ スプロケット
４３ ピンプレート
４４ レール
７１ チャンバ
７２ ブラシローラ
７３ エアブロー吸引ヘッド
７４ 粘着ローラ対７４
７５ エア吹き出しノズル
７６ 吸引ノズル
８０，８１ ニップローラ対
８２ 粘着ローラ対
１３ ピンテンタ
２５ 湿潤フィルム
３７ フィルム
４１ 無端チェーン
４２ａ〜４２ｅ スプロケット
４３ ピンプレート
４４ レール
７１ チャンバ
７２ ブラシローラ
７３ エアブロー吸引ヘッド
７４ 粘着ローラ対７４
７５ エア吹き出しノズル
７６ 吸引ノズル
８０，８１ ニップローラ対
８２ 粘着ローラ対
Claims (5)
- ウェブの搬送方向に沿って配置されるレール及びスプロケットからなる移動経路と、前記移動経路上を循環移動するチェーンと、前記チェーンに取り付けられ多数のピンを有するピンプレートとを有し、前記多数のピンにより、前記ウェブの幅方向両側縁部を保持して搬送しながら前記ウェブを乾燥するピンテンタにおいて、
前記スプロケット上で前記ウェブから前記ピンを離脱させる離脱部及び前記離脱部の下流側の前記ウェブに近接して設けられ、前記ウェブの両側縁部の異物を除去する異物除去部を備えることを特徴とするピンテンタ。 - 前記異物除去部は、ブラシローラ、エアブロー吸引ヘッド、粘着ローラの少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１記載のピンテンタ。
- 前記異物除去部は、前記ウェブの両側縁部を被うチャンバと、このチャンバ内にウェブ搬送方向で、上流側から順に配置される前記ブラシローラ、前記エアブロー吸引ヘッド、粘着ローラとから構成されていることを特徴とする請求項２記載のピンテンタ。
- 前記ブラシローラは、前記離脱部の上方位置に設けられ、前記スプロケット上の前記ピンにより保持されている前記ウェブを上方から押えることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のピンテンタ。
- ポリマ及び溶媒からなるドープを支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有するものとなった後に、前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取ってウェブとし、請求項１から４いずれか１項記載のピンテンタにより前記ウェブの両側縁部を保持した状態で前記ウェブを搬送し乾燥することを特徴とする溶液製膜方法。
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