JP2009208296A - 流延装置、溶液製膜方法及び溶液製膜設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】減圧チャンバの内部の圧力変動を抑える。
【解決手段】流延ドラム３２は軸を中心に回転する。周面３２ａはＸ方向へ走行する。流延ダイはドープを周面３２ａに吐出する。流延ダイの流出口から周面３２ａにかけて流延ビードが形成される。減圧チャンバは、流延ビードの背面側を減圧する。周面３２ａの近傍には、流延ビードに向かって流れる流入風４００が発生する。減圧チャンバと周面３２ａとの隙間に幅ラビリンス板７７を設ける。幅ラビリンス板７７には、流延ビードの幅方向に長く伸びるラビリンス溝８７が設けられる。ラビリンス溝８７を構成する先端８６ｃは、ラビリンス溝８７の長手方向に直交する断面が鋭角になるように形成される。
【選択図】図５
【解決手段】流延ドラム３２は軸を中心に回転する。周面３２ａはＸ方向へ走行する。流延ダイはドープを周面３２ａに吐出する。流延ダイの流出口から周面３２ａにかけて流延ビードが形成される。減圧チャンバは、流延ビードの背面側を減圧する。周面３２ａの近傍には、流延ビードに向かって流れる流入風４００が発生する。減圧チャンバと周面３２ａとの隙間に幅ラビリンス板７７を設ける。幅ラビリンス板７７には、流延ビードの幅方向に長く伸びるラビリンス溝８７が設けられる。ラビリンス溝８７を構成する先端８６ｃは、ラビリンス溝８７の長手方向に直交する断面が鋭角になるように形成される。
【選択図】図５
Description
本発明は、流延装置、溶液製膜方法及び溶液製膜設備に関するものである。
ポリマーフィルム（以下、フィルムと称する）は、優れた光透過性や柔軟性および軽量薄膜化が可能であるなどの特長から光学機能性フィルムとして多岐に利用されている。中でも、セルロースアシレートなどを用いたセルロースエステル系フィルムは、強靭性や低複屈折率であることから、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または光学補償フィルムなどに用いられている。
主なフィルムの製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法とがある。溶融押出方法とは、ポリマーをそのまま加熱溶解させた後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性が高く、設備コストも比較的低額であるなどの特徴を有する。しかし、膜厚を高精度で調整することが難しく、また、フィルムの表面に細かいスジ（ダイライン）ができるために、光学機能性フィルムへ使用することができるような高品質のフィルムを製造することが困難である。一方、溶液製膜方法は、ポリマーと溶媒とを含んだポリマー溶液を支持体上に流延して形成した流延膜が自己支持性を有するものとなった後、これを支持体から剥がして湿潤フィルムとし、さらに、この湿潤フィルムを乾燥させてフィルムとする方法である。溶融押出方法と比べて、光学等方性や厚み均一性に優れるとともに、含有異物の少ないフィルムを得ることができるため、ＬＣＤ用途などの光学機能性フィルムは、主に溶液製膜方法で製造されている。
この溶液製膜方法は、セルローストリアセテートなどのポリマーをジクロロメタンや酢酸メチルを主溶媒とする混合溶媒に溶解した高分子溶液（以下、ドープと称する）を調製する。更に、このドープに所定の添加剤を混合し、流延ドープを調製する。流延ダイを用いて、流延ドープをキャスティングドラムやエンドレスバンドなどの支持体上に流延して流延膜を形成する（以下、流延工程と称する）。その流延膜が支持体上で冷却され、自己支持性を有するものとなった後に、支持体から膜（以下、湿潤フィルムと称する）として剥ぎ取り、この湿潤フィルムを乾燥させたものをフィルムとして巻き取る。
ところで、近年の液晶表示装置等の需要の著しい伸びに応えるため、生産効率の高い溶液製膜方法の確立が求められている。生産効率の向上の点から考慮すると、溶液製膜方法の高速化では流延工程が律速となる。溶液製膜方法の高速化のために、支持体の走行速度の高速化を行い、流延ダイから支持体にかけて流延ドープによって形成される流延ビードの背面側（以下、減圧ゾーンと称する）を減圧チャンバ等の減圧手段を用いて減圧することも行われている。
流延工程において、支持体と減圧チャンバとの隙間が変動すると、減圧チャンバ内の圧力が変動してしまい、ドープの支持体への着地点が変動して、流延膜の膜厚が不均一になることや、支持体表面と流延ビードとの間の密着性が下がり、流延膜と支持体表面との間に空気が混入してしまうことがあった。そして、これらが発生すると、フィルムの厚さムラやフィルム表面の欠陥（スジ、段ムラ等）が発生し、問題となっていた。このため、特許文献１では、支持体と減圧チャンバとの隙間を検出して、設定値以下になったときには、減圧チャンバを移動させて、支持体と減圧チャンバとの隙間が設定値以上となるようにしたフィルムの製造装置が提案されている。
また、特許文献２では、流延ダイの周辺に、遮風手段としての遮風板や遮風フィン等を設けた高分子樹脂フィルムの製造方法が提案され、特許文献３では、減圧チャンバに、上下方向に移動自在なラビリンスシールとしての調整プレートを設け、調整プレートの上下動により、調整プレートと支持体表面との隙間を調整するセルロースエステルフィルムの製造装置が提案されている。
特開２００１−７９８６４号公報
特開２００２−１０３３５８号公報
特開２００３−１６５５号公報
しかしながら、長時間連続して溶液製膜を行うと、減圧チャンバやラビリンスが自重で垂れ下がる。この垂れ下がりにより、支持体とラビリンスシールとの隙間が変わるため、減圧チャンバ内の圧力が変動してしまい、フィルムの品質が低下するという問題があった。また、ラビリンスシールの垂れ下がり量は、時間経過等で変動するため、垂れ下がりを考慮してラビリンスシールの位置決め調整を行うことは難しく、調整に要する時間が長くなり、生産効率が低下してしまうという問題があった。
したがって、支持体と減圧チャンバとの隙間を一定範囲内に調節して、流延工程における減圧チャンバ内部の圧力変動を抑える方法は、作業効率が悪く、効率よくフィルムを製造する方法としては限界がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、減圧チャンバの内部の圧力変動を容易に抑えることができる流延装置、溶液製膜方法及び溶液製膜設備を提供することを目的とする。
本発明は、走行するエンドレス支持体上に、流延ダイから吐出させた流延ビードにより流延膜を形成し、減圧チャンバを用いた吸引により前記流延ビードの前記支持体の走行方向上流側を減圧する流延装置において、前記減圧チャンバと前記支持体との間で前記減圧チャンバに設けられ、前記吸引による流入風に直交する方向に長く伸びるラビリンス溝を形成するための少なくとも１対の突条と、前記突条の先端部が、前記ラビリンス溝と前記支持体との間を通過する吸引風の流入方向の断面において、鋭角に形成されている先端部と、を備えることを特徴とする。
前記吸引風の流入方向における断面において、前記先端部は、前記支持体の表面に直交する直交面と前記直交面に交差する傾斜面とにより、鋭角に形成されていることが好ましい。また、前記吸引風の流入方向から順に、前記直交面、前記交差面が交互に形成されることにより前記ラビリンス溝が形成されていることが好ましい。更に、前記ラビリンス溝の長手方向の両端部には、前記ラビリンス溝を塞いで前記吸引風の流入を抑える遮蔽部材を備えることが好ましい。前記支持体が、軸を中心に回転するドラムの周面から構成されることが好ましい。
本発明の溶液製膜方法は、上記の流延装置を用いて前記流延膜を前記支持体に形成し、前記流延膜を剥ぎ取って乾燥し、フィルムとすることを特徴とする。
本発明の溶液製膜設備は、上記の流延装置と、前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取る剥ぎ取り装置と、剥ぎ取られた前記流延膜を乾燥し、フィルムとする乾燥装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ラビリンス溝を構成する１対の突条の先端部が鋭角に形成されるため、この先端部と支持体との間を通過する流入風が圧縮され、ラビリンス溝内で膨張する結果、流入風の減圧チャンバへの流入が抑えられる。したがって、本発明により、減圧チャンバの内部の圧力変動を抑えることが可能となり、厚みムラの発生を抑えつつ、フィルムを効率よく製造することができる。
以下に、本発明の実施態様について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施態様に限定されるものではない。
図１に示すように、フィルム製造ライン１０は、ストックタンク１１と流延室１２とピンテンタ１３とクリップテンタ１４と乾燥室１５と冷却室１６と巻取室１７とを有する。
ストックタンク１１には、モータ１１ａで回転する攪拌翼１１ｂとジャケット１１ｃとが備えられており、その内部にはフィルム２０の原料となるドープ２１が貯留されている。ストックタンク１１は、ジャケット１１ｃの内部に伝熱媒体を流すことによりドープ２１の温度を２５〜３５℃に調整するとともに、モータ１１ａにより攪拌翼１１ｂを回転させている。これにより、ポリマーなどの凝集を抑制しながら、ドープ２１を均質に保持している。
ストックタンク１１の下流には、ポンプ２５と濾過装置２６とが備えられている。適宜適量のドープ２１を、ポンプ２５によりストックタンク１１から濾過装置２６に送り込み濾過することにより、ドープ２１中の不純物を取り除く。
流延室１２には、流延装置として、ドープ２１の流出手段である流延ダイ３０と、エンドレス支持体であるキャスティングドラム（以下、流延ドラムと称する）３２と、流延ドラム３２から流延膜３３を剥ぎ取る剥取ローラ３４と、流延室１２の内部温度を調整する温調設備３５と、減圧手段である減圧チャンバ３６とが備えられている。
図２に示すように、流延ダイ３０の先端には、ドープ２１を流出する流出口３０ａが設けられている。流出口３０ａは、その下方に配置される流延ドラム３２の周面３２ａ上にドープ２１を流延する。流延ダイ３０の材質は、電解質水溶液、メチレンクロライドやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性及び低い熱膨張率などを有する素材から形成される。また、流延ダイ３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。このような流延ダイ３０を用いることにより、スジ及びムラのない流延膜３３を流延ドラム３２上に形成することができる。
図１及び図２に示すように、流延ドラム３２は略円柱状、或いは略円筒状に形成され、図示しない駆動装置により軸を中心に回転する。この駆動装置によって、流延ドラム３２は、その周面３２ａが所定の走行方向（以下、Ｘ方向と称する）に所定の走行速度（１０〜３００ｍ／分）で走行するように回転する。流延ドラム３２の周面３２ａは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、伝熱媒体循環装置３７が、流延ドラム３２に取り付けられている。この伝熱媒体循環装置３７にて所望の温度に保持されている伝熱媒体が、流延ドラム３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム３２の表面温度を所望の範囲に保持することができる。
流延工程では、流出口３０ａから流延ドラム３２の周面３２ａに向けてドープ２１が流出される。そして、このドープ２１により流出口３０ａから周面３２ａにかけて流延ビード４０が形成される。走行する周面３２ａ上では、ドープ２１が流れ延ばされ、流延膜３３が形成される。この流延膜３３は、流延ドラム３２の回転によってＸ方向に所定の速度で搬送される。こうして、走行する周面３２ａにドープ２１を連続して流出することにより、周面３２ａ上に長尺状の流延膜３３が形成される。
減圧チャンバ３６は、流延ダイ３０よりもＸ方向における上流側に配され、流延ビード４０の背面側を減圧する。流延ビード４０の背面側を負圧にすることにより、周面３２ａと流延ビード４０との間の密着性が向上するため、流延膜３３と周面３２ａとの間にエアが混入することを防ぐことができる。ここで、背面側とは、Ｘ方向の上流側に位置する流延ビード４０の片面側である。減圧チャンバ３６は、配管４５を介して吸引装置４６に接続されている。吸引装置４６により、減圧チャンバ３６の中空部６０ａを減圧し、その結果、流延ビード４０の背面側を−１５００Ｐａ〜−１０Ｐａの範囲で減圧することができる。流延ドラム３２上での冷却により自己支持性を備えた流延膜３３は、剥取ローラ３４によって、流延ドラム３２から剥ぎ取られ、湿潤フィルム４７となる。
図１に示すように、流延室１２の内部温度は、温調設備３５により所定の範囲内で略一定となるように調整される。流延室１２の内部温度は、１０℃以上３０℃以下であることが好ましい。流延室１２内には、気化している溶媒を凝縮回収するための凝縮器（コンデンサ）４８と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置４９とが備えられている。凝縮器４８で凝縮液化した有機溶媒は、回収装置４９により回収される。その溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。この回収装置４９により、流延室１２における溶媒の凝縮点を−１０℃以上２５℃以下に保持する。流延室１２における凝縮点が−１０℃未満の場合は、溶媒が蒸発しやすくなるためにプレートアウトが起こりやすくなるため好ましくなく、また、凝縮点が２５℃を超える場合には、フィルムの面状故障の原因となる溶媒の凝縮が周面３２ａ上で起こりやすくなるため好ましくない。ここで、凝縮点とは、雰囲気に含まれる溶媒の凝縮が開始する温度である。
流延室１２の下流には、湿潤フィルム４７を乾燥させてフィルム２０とするピンテンタ１３と、このフィルム２０を乾燥させながら延伸するクリップテンタ１４とが設けられている。ピンテンタ１３では、多数のピンを湿潤フィルム４７の両側端部に差し込み固定した後、この湿潤フィルム４７を搬送する間に乾燥を促進させてフィルム２０とする。そして、まだ溶媒を含んでいる状態のフィルム２０をクリップテンタ１４に送り込む。
クリップテンタ１４では、チェーンの動きにより無端で走行する多数のクリップによりフィルム２０の両側端部を挟持した後、このフィルム２０を搬送する間に、乾燥を促進させる。このとき、対面するクリップの幅を拡げてフィルム２０の幅方向に張力を付与することでフィルム２０を延伸する。このように、フィルム２０の幅方向への延伸処理により、フィルム２０中の分子が配向し、レターデーション等所望の光学特性をフィルム２０に付与することができる。なお、クリップテンタ１４は省略しても良い。
クリップテンタ１４から送り出されたフィルム２０は、耳切装置５１により両側端部が切断される。この耳切装置５１には、クラッシャ５２が備えられており、ここで、フィルム２０の両側端部は切断された後、クラッシャ５２に送り込まれて粉砕される。粉砕されたフィルム細片は、原料ドープとして再利用される。
耳切装置５１で両側端部が切断されたフィルム２０は、乾燥室１５に送られる。乾燥室１５には、多数のローラ５３と吸着回収装置５４とが備えられている。フィルム２０はローラ５３により乾燥室１５内を搬送される。乾燥室１５で乾燥されたフィルム２０は、冷却室１６に送られて３０℃以下に冷却された後、巻取室１７に送られる。また、冷却室１６の下流には、強制除電装置（除電バー）５５が設けられている。さらに、本実施形態では、強制除電装置５５の下流側に、ナーリング付与ローラ５６を設けている。
巻取室１７の内部には、巻芯５７ａを回転させてフィルム２０を巻芯５７ａに巻き取る巻取機５７、プレスローラ５８が設けられている。巻取室１７に送られたフィルム２０は、プレスローラ５８で押圧されながら、巻芯５７ａに巻き取られる。
図２及び図３に示すように、減圧チャンバ３６は、ケーシング６０から構成される。ケーシング６０は、Ｘ方向に設けられる１対の側板６１と、側板６１の間に掛け渡される天板６２と、第１〜第２前方板６３〜６４と、後方板６６とから、内部が中空部６０ａとなるように形成される。そして、ケーシング６０の前側には、流延ダイ３０の先端部３０ｃにより一部が塞がれる開口部６０ｂが形成され、ケーシング６０の下部には流延ドラム３２の周面３２ａに近接して配置される開口部６０ｃが形成される。各板６１〜６６の形成材料としては、有機溶剤に溶解しにくく、ケーシング６０の内部及び外部との圧力差に耐えうる強度を有することが好ましく、各板６１〜６６は、例えば、ステンレス鋼で構成される。
図３及び図４に示すように、ケーシング６０内には、１対の耳サイドシール板７１と、内サイドシール板７２と、内幅シール板７３とが設けられる。耳サイドシール板７１及び内サイドシール板７２は、Ｘ方向に設けられており、中空部６０ａを流延膜３３の幅方向（以下、Ｙ方向と称する）に複数に区切っている。これら各サイドシール板７１、７２は、減圧チャンバ３６の吸引による流入風４００の整流板として作用する。内幅シール板７３は、Ｙ方向に設けられ、内サイドシール板７２と固着する。また、内幅シール板７３は、ケーシング６０に取り付け保持される。
耳サイドシール板７１は、流延ビード４０の両端部４０ａのＸ方向上流側に設けられる。ここで、両端部４０ａとは、流延ビード４０のＹ方向の両端部を指す。中空部６０ａは、１対の耳サイドシール板７１により、Ｙ方向に両端チャンバ部、中央チャンバ部の３つの区画に分けられる。各シール板７１〜７３は、ＭＣナイロン（登録商標）やテフロン（登録商標）など有機溶剤に溶解しにくいものから形成されることが好ましい。
ケーシング６０の外側には、１対のサイドラビリンス板７６や幅ラビリンス板７７が設けられる。１対のサイドラビリンス板７６は、側板６１に沿って設けられ、幅ラビリンス板７７は、後方板６６に沿って設けられる。各ラビリンス板７６、７７には、後述するラビリンス溝が設けられる。このラビリンス溝により、流入風４００の中空部６０ａへの流入を防ぐことができる。なお、サイドラビリンス板７６と幅ラビリンス板７７とは省略しても良く、この場合には、ケーシング６０を構成する側板６１や後方板６６の下端面にラビリンス溝を直接形成しても良い。
図５に示すように、幅ラビリンス板７７は、ネジ８０、ナット８１により、取付ブラケット８３を介して、後方板６６の周面３２ａ側の端部６４ａに取り付けられる。幅ラビリンス板７７は、５枚のシール板８５がＸ方向に重ね合なるようにして構成される。シール板８５は、ＭＣナイロン（登録商標）やテフロン（登録商標）など有機溶剤に溶解しにくいものから形成されることが好ましい。
図５及び図６に示すように、各シール板８５は、Ｙ方向に伸びるように設けられ、周面３２ａに対し起立するように、そして、各シール板８５の端部８５ａが周面３２ａに近接するように配される。端部８５ａには溝形成凹部８６が、Ｙ方向に伸びるように設けられる。
溝形成凹部８６は、Ｘ方向の下流側から上流側にかけて順に設けられる底面８６ａと斜面８６ｂと先端８６ｃと垂直面８６ｄとから構成される。底面８６ａと周面３２ａとの隙間は、Ｘ方向，Ｙにおいて略一定であり、斜面８６ｂと周面３２ａとの隙間は、Ｘ方向の下流側から上流側に向かうに従い次第に小さくなる。先端８６ｃは、斜面８６ｂ及び垂直面８６ｄにより、斜面８６ｂのＸ方向の上流端に設けられる。Ｙ方向に直交する面における先端８６ｃの断面形状は、先端角度θ１が鋭角に形成される。先端角度θ１は、２０°以上６０°以下であることが好ましく、３０°以上５０°以下であることがより好ましい。また、Ｙ方向に直交する面における溝形成凹部８６の断面積は３００ｍｍ２以上２０００ｍｍ２以下であることが好ましく、７００ｍｍ２以上１５００ｍｍ２以下であることがより好ましい。なお、垂直面８６ｄが周面３２ａと鋭角に交差し、斜面８６ｂが周面３２ａと垂直に交差するように溝形成凹部８６を設けても良い。
このような溝形成凹部８６を端部８５ａに持つ各シール板８５をＸ方向に重ね合わせることにより、幅ラビリンス板７７の周面３２ａ側の端部には、Ｙ方向に伸びるラビリンス溝８７が形成される。
次に、上記のように構成されたフィルム製造ライン１０の作用について説明する。図１及び図２に示すように、流延ドラム３２が軸を中心に回転し、周面３２ａがＸ方向に走行する。流出口３０ａから周面３２ａに向けてドープ２１を流出すると、流出口３０ａから周面３２ａにかけて流延ビード４０が形成される。吸引装置４６は、減圧チャンバ３６の中空部６０ａの空気を吸引する。この吸引により流延ビード４０の背面側の空気は中空部６０ａへ流れる。
また、周面３２ａの走行により、周面３２ａの近傍には、周面３２ａに沿って流延ビード４０に向かって流れる流入風４００が発生する。そして、吸引装置４６の吸引により、流入風４００は、幅ラビリンス板７７と周面３２ａの隙間を介して、開口部６０ｃへ流れる。
図５に示すように、本発明では、幅ラビリンス板７７の周面３２ａ側の端部に、断面形状が鋭角の先端８６ｃを有するシール板８５から構成されるラビリンス溝８７を設けたため、幅ラビリンス板７７と周面３２ａの隙間に流入した流入風４００は、先端８６ｃと周面３２ａとの間を通過する際に圧縮され、その後底面８６ａ及び斜面８６ｂから構成されるラビリンス溝８７内で膨張する。この圧縮及び膨張により、流入風４００の開口部６０ｃへの流入が抑えることができる。更に、本発明によれば、減圧チャンバの気密性を向上させることができるため、減圧チャンバ３６と周面３２ａとの隙間が変動しても、隙間の変動に起因する減圧チャンバの内部圧力の変動を抑えることができる。したがって、本発明によれば、流入風４００の開口部６０ｃへの流入に起因する中空部６０ａの圧力変動を抑えつつ、流延工程を行うことができるため、厚さムラや表面における欠陥の発生を抑えつつ、フィルムを製造することができる。
先端８６ｃの形状は、周面３２ａとの隙間を通過する空気を圧縮できるものであればよい。また、ラビリンス溝８７の斜面８６ｂ、底面８６ａや垂直面８６ｄは、先端８６ｃを通過した流入風４００が、ラビリンス溝８７内で膨張できる形状あればよいが、斜面８６ｂは、先端８６ｃを通過した直後の空気が膨張できる形状であれば、より好ましい。底面８６ａと周面３２ａとの間隔からシール間隔Ｇを除したラビリンス溝８７の深さＤは、開口部６０ｃに向かうに従い次第に大きくなるように設けられることが好ましい。
幅ラビリンス板７７は、先端８６ｃと周面３２ａとのシール隙間Ｇが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下となるように、減圧チャンバ３６に取り付けられていることが好ましい。また、シール隙間Ｇが０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましい。幅ラビリンス板７７が複数の先端８６ｃを有する場合は、複数の先端８６ｃと周面３２ａとの間隔のうち最も小さいものをシール間隔Ｇとすればよい。シール板８５の厚さｔ１は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、底面８６ａのＸ方向の幅ｔａは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、斜面８６ｂのＸ方向の幅ｔｂは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、ラビリンス溝８７の深さＤは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
上記実施形態では、端部８５ａにおいて、底面８６ａと斜面８６ｂと先端８６ｃと垂直面８６ｄとをＸ方向の下流側から上流側にかけて順次設けたが、本発明はこれに限られず、Ｘ方向の上流側から下流側にかけて順に設けても良い。
上記実施形態では、シール板８５の端部８５ａに底面８６ａと斜面８６ｂと先端８６ｃと垂直面８６ｄとからなる溝形成凹部８６を設けたが、本発明はこれに限られず、図７に示すように、斜面８６ｂと先端８６ｃと垂直面８６ｄからなる溝形成凹部８６を設けても良い。なお、先端８６ｃの断面形状が鋭角であれば、ラビリンス溝８７の断面形状は、Ｖ溝、Ｕ溝や角溝など、いずれの形状でもよい。
上記実施形態では、５枚のシール板８５を重ね合わせて、幅ラビリンス板７７を構成したが、本発明はこれに限られず、少なくとも２枚のシール板８５を重ね合わせ、ラビリンス溝８７を幅ラビリンス板７７に設けても良い。なお、シール板８５の重ね合わせによりラビリンス溝８７を設ける代わりに、切削加工などにより、幅ラビリンス板７７の周面３２ａ側の端部にラビリンス溝８７を設けてもよい。
上記実施形態では、サイドラビリンス板７６及び幅ラビリンス板７７の周面３２ａ側の端部にラビリンス溝８７を設けたが、本発明はこれに限られず、いずれか一方に設けても良い。
更に、各シール７７と同様に、各シール７１〜７３の周面３２ａ側の端部にラビリンス溝８７が設けられていることが好ましい。これにより、流延ビード４０の耳部近傍における整流効果を向上させることが可能となり、流延ビード４０の振動を抑えることができる。
図８のように、ラビリンス溝８７を幅ラビリンス板７７のＹ方向の全域に設ける場合には、幅ラビリンス板７７のＹ方向の端部にラビリンス溝８７の断面が露呈する。この場合には、露呈するラビリンス溝８７の断面を塞ぐように、塞ぎ部材を配置しても良い。この塞ぎ部材として、ラビリンス溝８７の断面を塞ぐことができるものであれば限定されないが、サイドラビリンス板７６等の各シールを用いてもよい。例えば、図８に示すように、幅ラビリンス板７７の端部にサイドラビリンス板７６を配置するなどしても良い。これに代えて、例えば、サイドラビリンス板７６のＸ方向の全域にラビリンス溝８７が設けられている場合には、ラビリンス溝８７のＸ方向の端部に塞ぎ部材８８を設けても良い。なお、塞ぎ部材８８とシール板８５とを一体に形成してもよい。
また、図９に示すように、塞ぎ部材８８に、斜面８８ｂと先端８８ｃと垂直面８８ｄとを中空部６０ａから減圧チャンバ３６の外部に向かって順次形成しても良い。斜面８８ｂ及び垂直面８８ｄは、斜面８６ｂ及び垂直面８６ｄと同様の形状に形成され、先端８８ｃは、先端８６ｃと同様に、断面が鋭角に形成されることが好ましい。また、この塞ぎ部材８８をＹ方向に並べても良い。
製造するフィルム２２の幅が広くなるに従い、流延膜の幅が広くなる結果、減圧チャンバ３６の中空部６０ａにおける圧力変動は起こりやすくなる。本発明の流延装置によれば、幅が広くなったときにでも、減圧チャンバ３６の中空部６０ａにおける圧力変動を抑えることが可能となる。例えば、流延膜の幅は、６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明は、２５００ｍｍより大きい場合にも効果がある。
本発明において「先端８６ｃの先端角度θ１が鋭角であること」には、斜面８６ｂと垂直面８６ｄとがなす先端角度θ１が鋭角であればよい。従って、本発明は上記実施形態に限られず、図１０に示される幅ラビリンス板９１も含まれる。幅ラビリンス板９１は、シール板９０を重ね合わせることにより設けられる。シール板９０の周面３２ａ側の端部に溝形成凹部９６が設けられる。溝形成凹部９６は、中空部６０ａから減圧チャンバ３６の外部に向かうに従って順次設けられる底面９６ａ、斜面９６ｂ、先端面９６ｅ及び垂直面９６ｄから構成される。底面９６ａ、斜面９６ｂ及び垂直面９６ｄは、底面８６ａ、斜面８６ｂ及び垂直面８６ｄと同様の形状に設けられる。このように、先端８６ｃに相当する部分に先端面９６ｅを設けた形態も、斜面９６ｂ及び垂直面９６ｄがなす先端角度θ１が鋭角であれば当然にして含まれる。Ｘ方向における先端面９６ｅの幅ｔｅは、１．５ｍｍであることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
さらに、ドープを流延する際に、２種類以上のドープを同時に共流延させて積層させる同時積層共流延、または、複数のドープを逐次に共流延して積層させる逐次積層共流延を行うことができる。なお、両共流延を組み合わせてもよい。同時積層共流延を行う場合には、フィードブロックを取り付けた流延ダイを用いてもよいし、マルチマニホールド型の流延ダイを用いてもよい。ただし、共流延により多層からなるフィルムは、空気面側の層の厚さと支持体側の層の厚さとの少なくともいずれか一方が、フィルム全体の厚みの０．５〜３０％であることが好ましい。また、同時積層共流延を行う場合には、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープが低粘度ドープにより包み込まれることが好ましく、ダイスリットから支持体にかけて形成される流延ビードのうち、外界と接するドープが内部のドープよりもアルコールの組成比が大きいことが好ましい。
また、本発明は、流延ドラム３２の替わりに、回転ローラに掛け渡されて移動する流延バンドを用いる流延装置にも適用可能である。
（実験１）
実験１では、図１１に示すような減圧チャンバ１００を用いた。減圧チャンバ１００は、ケーシング１０１と幅ラビリンス板７７とから構成される。ケーシング１０１は、箱状に設けられ、支持体１０２上に配される。そして、ケーシング１０１は、天板と３つの側板とから構成され、ケーシング１０１の底面及び１つの側面は開口し、中空部１０１ａが露出している。この側面には幅ラビリンス板７７が開口部を塞ぐように設けられ、他の３つの側板が支持体１０２と密着するように設けられるため、中空部１０１ａは略密閉状態となる。幅ラビリンス板７７は、４枚のシール板８５が重ね合わさって構成される。これにより、図５に示すようなラビリンス溝８７が３本形成される。ラビリンス溝８７の底面８６ａの幅ｔａは３ｍｍ、斜面８６ｂの幅ｔｂは５ｍｍ、ラビリンス溝８７の深さＤは８．６５ｍｍであった。そして、図１１に示すように、シール間隔Ｇが０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下となるように、幅ラビリンス板７７の位置を調節した。配管４５は、ケーシング１０１と吸引装置４６（図１参照）とを接続する。配管４５内には、風速計（日本カノマックス社製クリモマスター）と、プローブ（ＭＯＤＥＬ６５５２を用いて）を設けられる。風速計とプローブとにより、配管４５におけるダクト吸引風速Ｖを検出することができる。そして、吸引装置４６により中空部１０１ａを所定の減圧度Ｐまで減圧し、このときに計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
実験１では、図１１に示すような減圧チャンバ１００を用いた。減圧チャンバ１００は、ケーシング１０１と幅ラビリンス板７７とから構成される。ケーシング１０１は、箱状に設けられ、支持体１０２上に配される。そして、ケーシング１０１は、天板と３つの側板とから構成され、ケーシング１０１の底面及び１つの側面は開口し、中空部１０１ａが露出している。この側面には幅ラビリンス板７７が開口部を塞ぐように設けられ、他の３つの側板が支持体１０２と密着するように設けられるため、中空部１０１ａは略密閉状態となる。幅ラビリンス板７７は、４枚のシール板８５が重ね合わさって構成される。これにより、図５に示すようなラビリンス溝８７が３本形成される。ラビリンス溝８７の底面８６ａの幅ｔａは３ｍｍ、斜面８６ｂの幅ｔｂは５ｍｍ、ラビリンス溝８７の深さＤは８．６５ｍｍであった。そして、図１１に示すように、シール間隔Ｇが０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下となるように、幅ラビリンス板７７の位置を調節した。配管４５は、ケーシング１０１と吸引装置４６（図１参照）とを接続する。配管４５内には、風速計（日本カノマックス社製クリモマスター）と、プローブ（ＭＯＤＥＬ６５５２を用いて）を設けられる。風速計とプローブとにより、配管４５におけるダクト吸引風速Ｖを検出することができる。そして、吸引装置４６により中空部１０１ａを所定の減圧度Ｐまで減圧し、このときに計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
（実験２）
幅ラビリンス板７７に代えて、図１０に示すシール板９０からなる幅ラビリンス板９１を設けたこと、先端面９６ｅの幅ｔｅは１ｍｍであったこと以外は実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
幅ラビリンス板７７に代えて、図１０に示すシール板９０からなる幅ラビリンス板９１を設けたこと、先端面９６ｅの幅ｔｅは１ｍｍであったこと以外は実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
（実験３）
シール板８５を５枚重ね合わせて幅ラビリンス板を構成したこと以外は実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
シール板８５を５枚重ね合わせて幅ラビリンス板を構成したこと以外は実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
（実験４）
幅ラビリンス板７７に代えて、端部に溝形成凹部８６を有さない、厚さ５ｍｍのシール板を用いたこと以外は、実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
幅ラビリンス板７７に代えて、端部に溝形成凹部８６を有さない、厚さ５ｍｍのシール板を用いたこと以外は、実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
図１２に、実験１〜実験４について、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを示す。実験１のデータを「○」、実験２のデータを「□」、実験３のデータを「△」、実験４のデータを「×」で表す。
（実験１）
シール間隔Ｇを、実施例１の実験１の半分となるように幅ラビリンス板７７の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
シール間隔Ｇを、実施例１の実験１の半分となるように幅ラビリンス板７７の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験１と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
（実験２）
シール間隔Ｇを、実施例１の実験２の半分となるように幅ラビリンス板９１の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験２と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
シール間隔Ｇを、実施例１の実験２の半分となるように幅ラビリンス板９１の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験２と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
（実験３）
シール間隔Ｇを、実施例１の実験４の半分となるようにシール板の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験２と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
シール間隔Ｇを、実施例１の実験４の半分となるようにシール板の位置を調節したこと以外は、実施例１の実験２と同様にして、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを調べた。
図１３に、実験１〜実験２について、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを示す。実験１のデータを「○」、実験２のデータを「□」で表す。また、図１４に、実施例２の実験３と実施例１の実験３について、所定の減圧度Ｐにおいて計測されたダクト吸引風速Ｖを示す。実施例２の実験３のデータを「×」、実施例１の実験３のデータを「△」で表す。
図１２〜図１３より、本発明は、減圧チャンバ３６の外部から中空部６０ａへの空気の流入を抑えることができることがわかった。したがって、本発明によれば、この空気の流入に起因する、中空部６０ａにおける圧力変動を抑えることが可能となり、厚みムラの発生を抑えることができることがわかった。また、図１４より、本発明のシール板を用いると、シール間隔Ｇを大きくしても、従来のシール板を用いた場合と同様のダクト吸引風速Ｖを得ることができる。シール間隔Ｇが変動すると、これに応じてダクト吸引風速Ｖも変動するが、このダクト吸引風速Ｖの変動量は、シール間隔Ｇが小さくなるにつれて、大きくなる。また、シール間隔Ｇが小さくなると、支持体表面にキズをつけてしまう可能性があるため、好ましくない。したがって、本発明によれば、支持体表面にキズをつけず、かつ、シール間隔Ｇを高い精度で調節することなく、ダクト吸引風速Ｖを抑えることが可能となる。
１０ フィルム製造ライン
１２ 流延室
２０ フィルム
２１ ドープ
２１ａ 流延ビード
３０ 流延ダイ
３２ 流延ドラム
３２ａ 周面
３３ 流延膜
３６ 減圧チャンバ
６０ ケーシング
６０ｂ、６０ｃ 開口部
７６ サイドラビリンス板
７７、９１ 幅ラビリンス板
８５ シール板
８５ａ 端部
８６ 溝形成凹部
８６ａ 底面
８６ｂ 斜面
８６ｃ 先端
８７ ラビリンス溝
１２ 流延室
２０ フィルム
２１ ドープ
２１ａ 流延ビード
３０ 流延ダイ
３２ 流延ドラム
３２ａ 周面
３３ 流延膜
３６ 減圧チャンバ
６０ ケーシング
６０ｂ、６０ｃ 開口部
７６ サイドラビリンス板
７７、９１ 幅ラビリンス板
８５ シール板
８５ａ 端部
８６ 溝形成凹部
８６ａ 底面
８６ｂ 斜面
８６ｃ 先端
８７ ラビリンス溝
Claims (7)
- 走行するエンドレス支持体上に、流延ダイから吐出させた流延ビードにより流延膜を形成し、減圧チャンバを用いた吸引により前記流延ビードの前記支持体の走行方向上流側を減圧する流延装置において、
前記減圧チャンバと前記支持体との間で前記減圧チャンバに設けられ、前記吸引による流入風に直交する方向に長く伸びるラビリンス溝を形成するための少なくとも１対の突条と、
前記突条の先端部が、前記ラビリンス溝と前記支持体との間を通過する吸引風の流入方向の断面において、鋭角に形成されている先端部と、
を備えることを特徴とする流延装置。 - 前記吸引風の流入方向における断面において、前記先端部は、前記支持体の表面に直交する直交面と前記直交面に交差する傾斜面とにより、鋭角に形成されていることを特徴とする請求項１記載の流延装置。
- 前記吸引風の流入方向から順に、前記直交面、前記交差面が交互に形成されることにより前記ラビリンス溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の流延装置。
- 前記ラビリンス溝の長手方向の両端部には、前記ラビリンス溝を塞いで前記吸引風の流入を抑える遮蔽部材を備えることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の流延装置。
- 前記支持体が、軸を中心に回転するドラムの周面から構成されることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の流延装置。
- 請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の流延装置を用いて前記流延膜を前記支持体に形成し、前記流延膜を剥ぎ取って乾燥し、フィルムとすることを特徴とする溶液製膜方法。
- 請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の流延装置と、
前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取る剥ぎ取り装置と、
剥ぎ取られた前記流延膜を乾燥し、フィルムとする乾燥装置と、
を備えることを特徴とする溶液製膜設備。
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