JP2017159593A - Solution film production apparatus and solution film production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶液製膜設備及び溶液製膜方法に関する。 The present invention relates to a solution casting apparatus and a solution casting method.
光学用途のフィルムの製造方法として、溶液製膜方法が知られている。長尺のフィルムを製造する場合の溶液製膜方法は、ダイから、ポリマーが溶媒に溶解したドープを走行する支持体へ向けて流出することにより支持体上に流延膜を形成し、流延膜を支持体から剥ぎ取って乾燥する製造方法である。流延膜は、支持体から剥ぎ取ったのちにローラ等により搬送することができるように、支持体上で乾燥をすすめることがある。そして、目的とする光学性能を発現させる、あるいは、機械物性を向上させるなどのために、支持体から剥ぎ取られて形成されたフィルムに対して、テンタと呼ばれる延伸装置により幅方向における延伸処理が通常施される。 A solution casting method is known as a method for producing a film for optical use. A solution casting method for producing a long film is a method in which a casting film is formed on a support by flowing out from a die toward a support running a dope in which a polymer is dissolved in a solvent. This is a production method in which the membrane is peeled off from the support and dried. The cast film may be dried on the support so that it can be transported by a roller or the like after being peeled off from the support. And in order to express the target optical performance or improve the mechanical properties, the film formed by peeling off from the support is stretched in the width direction by a stretching device called a tenter. Usually applied.
テンタは、長尺のフィルムの側端部を保持部材により保持し、保持部材をフィルムの搬送方向に移動しながら幅方向に移動することによってフィルムを幅方向に延伸する。流延膜を支持体上で乾燥した後に剥ぎ取る場合には、上記保持部材としてはクリップが用いられ、このクリップによりフィルムの側端部を把持する。 The tenter stretches the film in the width direction by holding the side end of the long film by the holding member and moving the holding member in the width direction while moving in the film transport direction. When the cast film is peeled off after drying on the support, a clip is used as the holding member, and the side end of the film is held by the clip.
ところで、テンタに案内されるフィルムは、クリップで把持される側端部が、一方の側端部と他方の側端部との間の中央部に比べて厚い場合がある。例えば、ダイから支持体にわたってドープから形成されるビードが、走行する支持体によってその走行方向に引っ張られ、これにより両側縁が幅方向の中央側に引き寄せられ、側端部が中央部よりも厚くなってしまう場合であり、この現象はネッキングと呼ばれる。また、近年は、光学フィルムに対してさらなる薄膜化の要請があり、クリップでの把持によって裂けることを防止するために、側端部を中央部よりも意図的に厚く形成する場合もある(例えば、特許文献1参照)。 By the way, the film guided by the tenter may have a thicker side end gripped by the clip than a central portion between one side end and the other side end. For example, a bead formed of a dope from a die to a support is pulled in the traveling direction by the traveling support, whereby both side edges are pulled toward the center in the width direction, and the side end is thicker than the center. This phenomenon is called necking. In recent years, there has been a demand for further thinning of the optical film, and in order to prevent tearing by gripping with a clip, the side end portion may be formed intentionally thicker than the central portion (for example, , See Patent Document 1).
また、生産性を向上させるためには支持体の走行速度を上げなければならないが、支持体の走行速度を上げるほど、剥ぎ取り時における流延膜の乾燥の程度は低くなるから、フィルムはより柔らかい状態でテンタに案内されることになる。そして側端部は上記のように厚いほど、乾燥の程度が低い状態でクリップに案内され、クリップの把持に耐えきれず、フィルムはクリップにより把持された把持領域において破断することもある。このような現象を避けるために、支持体上での乾燥条件を強める、具体的には、流延膜を、より高い温度の乾燥した気体で乾燥させる手法がある。しかし、この手法は、流延膜が急激な温度上昇により発泡してしまう懸念があり、より薄膜化したフィルムを製造する場合ほどその懸念は高まる。テンタへ案内するフィルムの側端部と中央部とを互いに異なる条件で乾燥を進める手法もある。例えば、剥ぎ取って形成したフィルムに温度調整された気体を吹き付け、側端部に吹き付ける気体と中央部に吹き付ける気体とを互いに異なる温度にしてフィルムを乾燥する方法である(例えば、特許文献2,3参照)。 In order to improve productivity, it is necessary to increase the running speed of the support.However, the higher the running speed of the support, the lower the degree of drying of the cast film during stripping. It will be guided to the tenter in a soft state. As the side end portion is thicker as described above, the clip is guided to the clip in a state of low drying, cannot withstand gripping of the clip, and the film may break in the gripping region gripped by the clip. In order to avoid such a phenomenon, there is a technique of increasing the drying conditions on the support, specifically, drying the cast film with a dry gas at a higher temperature. However, with this technique, there is a concern that the cast film may be foamed due to a rapid temperature rise, and the concern increases as the film having a thinner thickness is manufactured. There is also a method of proceeding drying under different conditions for the side edge and the center of the film guided to the tenter. For example, a gas whose temperature is adjusted is blown to a film formed by peeling off, and the film is dried by setting the gas blown to the side end portion and the gas blown to the central portion to different temperatures (for example, Patent Document 2, 3).
支持体からテンタへのいわゆる渡り部においては、フィルムをローラで支持しており、フィルムを安定して搬送するために長手方向に張力を付与する。この渡りにおいては、上流側にある支持体の蛇行と、剥ぎ取り時点でのフィルムの幅方向における一方と他方との乾燥の程度の違いと、下流側にあるテンタでの駆動むらなどによって、フィルムが蛇行してしまう。この蛇行によって、テンタにおいてはクリップによりフィルムが把持されない、あるいは、クリップにより把持される把持領域がフィルムの幅方向においてずれてしまうなどの問題がある。この問題は、支持体の走行速度を上げること、あるいは、フィルムの薄膜化によって、さらに顕著になる。把持領域がフィルムの幅方向においてずれてしまった場合には、光学性能が一定である幅方向での領域が、長手方向でずれてしまうので、側部の切除部分の幅広化を招き、結果として製品の採れ幅が小さくなってしまう。特許文献2,3の方法は、渡り部におけるフィルムの搬送を安定させることに一定の効果はある。しかし、支持体の走行速度を上げた場合、あるいは、より薄膜化したフィルムを製造する場合であっても、テンタのクリップによる搬送をより安定させて製品の採れ幅をより広くする手法が望まれる。 In a so-called transition part from the support to the tenter, the film is supported by a roller, and tension is applied in the longitudinal direction in order to stably transport the film. In this transition, the film depends on the meandering of the support on the upstream side, the difference in the degree of drying between the one and the other in the width direction of the film at the time of peeling, and the drive unevenness in the tenter on the downstream side. Meanders. Due to this meandering, the tenter has a problem that the film is not gripped by the clip, or the gripping area gripped by the clip is shifted in the width direction of the film. This problem becomes more prominent by increasing the running speed of the support or by making the film thinner. When the gripping area is shifted in the width direction of the film, the area in the width direction where the optical performance is constant is shifted in the longitudinal direction, leading to the widening of the cut part on the side, and as a result The product yield is reduced. The methods disclosed in Patent Documents 2 and 3 have a certain effect in stabilizing the conveyance of the film in the transition portion. However, even when the running speed of the support is increased or when a film having a thinner thickness is manufactured, a method for further increasing the width of the product by making the tenter clip more stable is desired. .
そこで、本発明は、テンタのクリップでの搬送をより安定させ、製品の採れ幅をより広くする溶液製膜設備及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a solution casting apparatus and a solution casting method that further stabilize the conveyance of a tenter with a clip and widen a product collection width.
本発明の溶液製膜設備は、乾燥機と、延伸装置と、冷却装置とを備え、走行する支持体上に、ポリマーが溶媒に溶けているドープから流延膜を連続的に形成し、流延膜を剥ぎ取ることによりフィルムを形成し、フィルムを乾燥する。乾燥機は、流延膜を乾燥する。延伸装置は、フィルムの側端部を把持する把持部材を有する。延伸装置は、把持部材をフィルムの搬送方向に移動しながら幅方向に移動することによってフィルムを幅方向に延伸する。把持開始位置における把持部材はフィルムの幅方向において移動自在とされている。冷却装置は、支持体と延伸装置との間に、フィルムの幅方向において移動自在に設けられている。冷却装置は、把持開始位置における把持部材と一体に移動することにより、フィルムの把持部材により把持される把持領域を冷却することにより固くする。 The solution casting apparatus of the present invention includes a dryer, a stretching device, and a cooling device, and continuously forms a casting film from a dope in which a polymer is dissolved in a solvent on a traveling support. A film is formed by peeling off the cast film, and the film is dried. The dryer dries the cast film. The stretching device has a gripping member that grips the side edge of the film. The stretching device stretches the film in the width direction by moving the gripping member in the width direction while moving the gripping member in the film transport direction. The grip member at the grip start position is movable in the film width direction. The cooling device is provided between the support and the stretching device so as to be movable in the width direction of the film. The cooling device moves together with the gripping member at the gripping start position, thereby cooling the gripping region gripped by the film gripping member and hardening the film.
冷却装置は、一対の送出ノズルと、吸引ノズルとを有することが好ましい。一対の送出ノズルは、冷却された気体を送り出す第1送出開口が形成されており、第1送出開口をフィルムの側端部に対向させた状態に、一方のフィルム面側と他方のフィルム面側とに配される。吸引ノズルは、気体を吸引する吸引開口が形成されており、吸引開口をフィルムの側縁に対向させた状態に配される。 The cooling device preferably has a pair of delivery nozzles and a suction nozzle. The pair of delivery nozzles is formed with a first delivery opening for delivering a cooled gas, with the first delivery opening facing the side edge of the film, one film surface side and the other film surface side. And arranged. The suction nozzle is formed with a suction opening for sucking gas, and is arranged in a state where the suction opening faces the side edge of the film.
一対の送出ノズルは、一対の送出ノズルの一方と他方とから出す気体の流量をそれぞれ調節する風量調節部を有することが好ましい。 It is preferable that the pair of delivery nozzles have an air volume adjusting unit that adjusts the flow rate of the gas discharged from one and the other of the pair of delivery nozzles.
一対の送出ノズルのそれぞれは、幅方向において外側の第1壁と内側の第2壁とを有し、第1壁は、フィルム面に対して垂直な姿勢で配され、第1壁と第2壁との距離は、第1送出開口に向かうに従い漸減していることが好ましい。 Each of the pair of delivery nozzles has an outer first wall and an inner second wall in the width direction, and the first wall is arranged in a posture perpendicular to the film surface, and the first wall and the second wall The distance from the wall is preferably gradually reduced toward the first delivery opening.
溶液製膜設備は、乾燥装置を備えることが好ましい。乾燥装置は、加熱された気体を出す第2送出開口を有し、延伸装置に向かうフィルムの一方の側端部と他方の側端部との間の中央部に第2送出開口を対向させた状態に配され、加熱された気体により中央部を乾燥する。 The solution casting apparatus preferably includes a drying device. The drying apparatus has a second delivery opening for discharging heated gas, and the second delivery opening is opposed to a central portion between one side end and the other side end of the film toward the stretching apparatus. The central portion is dried by a heated gas that is placed in a state.
延伸装置は、把持部材の移動路を囲むカバーを有し、把持部材とカバーとが幅方向において一体に移動し、溶液製膜設備はこのカバーと冷却装置とを連結する長さ固定の連結部材を備えることが好ましい。 The stretching device has a cover that encloses the moving path of the gripping member, and the gripping member and the cover move together in the width direction, and the solution film forming equipment has a fixed length connecting member that connects the cover and the cooling device. It is preferable to provide.
カバーの内部へ冷却された気体を供給する供給部と、カバーと一対の送出ノズルのそれぞれとを接続し、カバーから一対の送出ノズルのそれぞれへ冷却された気体を案内する案内部とを備えることが好ましい。 A supply unit that supplies cooled gas to the inside of the cover, and a guide unit that connects the cover and each of the pair of delivery nozzles and guides the cooled gas from the cover to each of the pair of delivery nozzles. Is preferred.
冷却装置は、幅方向における把持領域の外側5mmから内側5mmの範囲を冷却することが好ましい。 It is preferable that the cooling device cools the range from the outer 5 mm to the inner 5 mm of the grip region in the width direction.
上記の把持領域の厚みが25μm以上90μm以下の範囲内である場合に、上記の溶液製膜設備は特に効果がある。 The solution casting apparatus is particularly effective when the thickness of the grip region is in the range of 25 μm to 90 μm.
本発明の溶液製膜方法は、上記の溶液製膜設備を用いて、前記ドープから前記フィルムを製造する。 The solution casting method of the present invention produces the film from the dope using the solution casting equipment.
本発明によれば、テンタのクリップでの搬送がより安定し、製品の採れ幅がより広くなる。 According to the present invention, the transport of the tenter with the clip is more stable, and the product yield is wider.
図1において、本発明を実施した溶液製膜設備10は、光学フィルム(以下、単に「フィルム」と称する)11を連続的に製造するためのものである。製造するフィルム11の厚みは、本実施形態では40μmとしているが、厚みは特に限定されず、10μm以上60μm以下の範囲内とされる。以下に示す各実施形態は、フィルム11の厚みが薄い場合ほど、生産性向上の効果が顕著であり、例えば10μm以上50μm以下の範囲内のフィルム11を製造する場合には、従来技術と比べて特に大きな効果が確認されている。
In FIG. 1, a
溶液製膜設備10は、上流側から順に、流延装置12と乾燥装置13と冷却装置14とクリップテンタ15と乾燥室16と巻取装置17とを有する。なおこの例では、液晶ディスプレイの偏光板の保護膜として用いるフィルム11を製造しているが、これに限られず、例えば、偏光板の保護機能を有する位相差フィルムや低透湿フィルムとして用いるフィルムを製造することができる。
The
流延装置12は、ポリマーが溶媒に溶解したポリマー溶液であるドープ18から、溶媒を含んだ状態のフィルム11を形成するためのものである。この例では、ドープ18のポリマーをセルローストリアセテート(以下、TACと称する)、溶媒をジクロロメタンとメタノールとの混合物としている。しかしドープ18のポリマーと溶媒とはこれに限定されない。ポリマーの他の例としては、例えば、TACとは異なるセルロースアシレートと、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)等が挙げられる。TACとは異なるセルロースアシレートとしては、例えば、セルロースジアセテートと、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。溶媒の他の例としてはメタノールと、ブタノールと、アセトンと、クロロホルム等が挙げられ、こうした物質は単独で用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよく、用いるポリマーの種類に応じて決められる。
The
流延装置12は、ダイ19と、流延ベルト22と、回転ローラ23,24と、流延ベルト22から流延膜20を剥ぎ取る剥取ローラ25と、温調器26と、送風機27a,27b等を備える。
The
ダイ19は、供給されてきたドープ18を、内部において案内しながらドープ18の流れを膜状に形成し、出口19aから流出するためのものである。出口19aは、図1の紙面奥行方向に延びたスリット状に形成されている。流延ベルト22は、ダイ19から流出したドープ18を支持して流延膜20を形成するためのものである。なお、本実施形態では、出口19aは、短手方向の長さが長手方向において一定なものとしているが、これに限定されず、短手方向の長さが、長手方向での各端部のみ中央よりも大きくされたものであってもよい。
The die 19 forms the flow of the dope 18 in the form of a film while guiding the supplied
回転ローラ23,24には、環状に形成された支持体としての流延ベルト22が掛け渡される。上記の出口19aの長手方向は、流延ベルト22の幅方向に一致する。回転ローラ23,24は回転軸23a,24aを有し、回転軸23a,24aが図示しない駆動装置により回転することにより、周方向に回転する。この回転に伴い流延ベルト22は長手方向に連続的に走行する。ダイ19は、本実施形態においては回転ローラ23上に設けているが、回転ローラ23から回転ローラ24に向かう流延ベルト22上に設けてもよい。走行する流延ベルト22に向けてダイ19からドープ18が連続的に流出することにより、流延ベルト22上に流延膜20が形成される。なお、ダイ19の出口19aから流出したドープ18は流延ベルト22にかけて膜状のビード18a(図3参照)を形成する。この例では、支持体として、回転ローラ23,24に掛け渡され、回転ローラ23,24の回転により走行する流延ベルト22を用いているが、これに限られず、流延ドラム(図示無し)を用いてもよい。
A casting belt 22 as a support formed in an annular shape is stretched around the rotating
流延ベルト22は走行速度が40m/分以上90m/分以下の範囲内にされており、これによりフィルム11の製造速度が40m/分以上90m/分以下の範囲内としている。本実施形態では、流延ベルト22の走行速度並びにフィルム11の製造速度を60m/分にしている。
The casting belt 22 has a running speed in the range of 40 m / min to 90 m / min, and thus the production speed of the
温調器26は、流延膜20を支持する流延ベルト22のベルト面の温度を所定の値にするためのものである。温調器26は、回転ローラ23,24に取り付けられており、伝熱媒体の温度を調節する温度調節部(図示無し)を備え、温度調節部と回転ローラ23,24内に設けられる伝熱媒体の流路との間で、所望の温度に調節された伝熱媒体を循環させる。この伝熱媒体の循環により、回転ローラ23,24を介して流延ベルト22の温度を調節する。
The
送風機27a,27bは、流延膜20を乾燥する乾燥機の一例である。送風機27a,27bは、ダイ19よりも流延ベルト22の走行方向における下流側に設けられる。送風機27a,27bは、流延ベルト22に対向する対向面に、流延ベルト22の幅方向に延びたスリット状の開口が、流延ベルト22の走行方向に沿って複数形成されており、これらの各開口から乾燥風を送出する。これにより、本実施形態では、通過する流延膜20に向けて乾燥風を送出する。ただし、乾燥風を送出する向きはこれに限られず、例えば流延ベルトの走行方向であってもよい。また、この例では乾燥機として送風機27a,27bを用いて流延膜20を乾燥しているが、乾燥機と乾燥手法とはこれに限られず、例えば、遠赤外線加熱ヒータを乾燥機として用いて加熱により乾燥する手法、または、流延ベルト22の流延膜20が形成されている側とは反対側のベルト面から流延ベルト22を介して流延膜20を加熱することにより乾燥する手法などでもよく、流延膜を乾燥することができる公知のものを用いてよい。
The
剥取ローラ25は、その回転軸が回転ローラ23の回転軸と平行な状態となるように配される。剥取ローラ25は、この例では、フィルム11の搬送路に関して流延ベルト22とは反対側に配されており、周面にフィルム11が巻き掛けられる。剥取ローラ25は、フィルム11の搬送にともなって従動回転する。フィルム11を剥取ローラ25に巻き掛けた状態で、溶液製膜設備10の下流に向けてフィルム11が引っ張られることにより、流延膜20が所定の剥取位置で流延ベルト22から剥がれる。なお、剥取ローラ25をモータによりフィルム11の搬送に同期して回転させてもよい。
The stripping
流延装置12からクリップテンタ15に至る搬送路には、複数のローラ28が配され、これらのローラ28は、フィルム11をクリップテンタ15に案内する。乾燥装置13は、複数のローラ28によって設定されるフィルム11の搬送路の近傍に設けられている。この乾燥装置13は、溶媒を含んだ状態のフィルム11を乾燥するためのものである。乾燥装置13は、加熱された気体を送出する送風装置であり、フィルム11の流延ベルト22から剥ぎ取られた剥ぎ取り面側に設けられている。フィルムの搬送路と対向する対向面には、複数のノズル13aが、フィルム11の搬送方向Xに沿って複数形成されている。各ノズル13aの先端には、加熱された気体を送出する開口(以下、第2送出開口と称する)13bが形成された複数のノズル13aが形成されている。これらのノズル13aはフィルム11の幅方向Y(図2参照)に延びており、第2送出開口13bも幅方向Yに延びたスリット状とされている。乾燥装置13は、フィルム11に対向した各第2送出開口13bから加熱された気体を送出する。この例では乾燥装置13として送風装置を用いているが、乾燥装置13及びフィルム11の乾燥手法はこれに限られず、例えば、遠赤外線ヒータによる加熱などでもよく、フィルム11を乾燥することができる公知のものを用いてよい。ただし、フィルム11をより効率的に乾燥する観点では、乾燥装置13は本実施形態のように送風装置であることが最も好ましい。また、乾燥装置13は、フィルム11の搬送路に関してフィルム11の剥ぎ取り面側とは反対側の面に配してもよい。
A plurality of
冷却装置14は、流延ベルト22とクリップテンタ15との間に設けられており、本実施形態では、流延装置12の下流に配された乾燥装置13とクリップテンタ15との間に設けられている。具体的には別の図面を用いて後述するが、冷却装置14は、クリップテンタ15の上流に接続している。
The
クリップテンタ15は、フィルム11を幅方向に延伸する延伸装置である。クリップテンタ15は、フィルム11の搬送路を囲むケーシング15aを有する。クリップテンタ15は、ケーシング15aの内部に送風装置30を有し、送風装置30は、温度が調節された気体をフィルム11へ供給することにより、搬送中のフィルム11の温度調節と乾燥とを行う。クリップテンタ15においては、フィルム11を後述のように延伸するため、フィルム11を加熱する。そこで、送風装置30は、所定の温度に加熱した気体をフィルム11に供給する。クリップテンタ15の詳細については、別の図面を用いて後述する。
The
クリップテンタ15より下流には、本実施形態のように耳切装置31が設けられていてもよい。耳切装置31は、フィルム11の幅方向Yにおける両側を切り離す。切り離された両側は、送風によりクラッシャ32に送られて、クラッシャ32により破砕され、ドープ等の原料として再利用される。
An
乾燥室16は、フィルム11を搬送しながら、さらに乾燥をすすめるためのものである。乾燥室16には多数のローラ34が設けられており、ローラ34のそれぞれにフィルム11が巻き掛けられながら搬送される。乾燥室16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。
The drying
乾燥室16は、フィルム11を加熱することにより乾燥する乾燥部16aと、フィルム11を降温させる冷却部16bとを有し、冷却部16bは乾燥部16aの下流側に位置する。冷却部16bは、乾燥部16aにおいて昇温したフィルム11を、例えば室温となるまで冷却する。
The drying
本実施形態では、冷却部16bの下流にナーリング付与ローラ35を設けている。ナーリング付与ローラ35は、フィルム11の両側に多数の凹凸からなるナーリングを付与する。巻取装置17はプレスローラ36を有する。巻取装置17にはフィルム11を巻き取るための巻き芯37がセットされ、駆動部(図示無し)によって巻き芯37を周方向に回転させてフィルム11をプレスローラ36による押さえながら巻き芯37に巻き取る。
In the present embodiment, a
図2に示すように、クリップテンタ15のケーシング15aには、フィルム11の入口15iと出口15oとが形成されている。クリップテンタ15は、側端部11sを把持する把持部材としてのクリップ40を複数備える。複数のクリップ40は、環状に形成された例えばチェーンなどのクリップ移動部41(図3参照)に、所定の間隔をもって取り付けられている。クリップ移動部41は、レール42に沿って移動自在に取り付けられており、入口15i側に配されるターンホイール15bと、出口15o側に配されるスプロケット15cとに噛み合っている。スプロケット15cが回転することにより、クリップ移動部41は移動し、この移動により、クリップ40はレール42に沿って循環移動する。このようにレール42はクリップ40の移動路となっている。
As shown in FIG. 2, an inlet 15 i and an outlet 15 o for the
クリップ40は、入口15iの近傍で、案内されてきたフィルム11の把持を開始し、出口15oに向かって移動して、出口15oの近傍で把持を解除する。把持を解除したクリップ40は再び入口15iの近傍に移動して、新たに案内されてきたフィルム11を把持する。クリップテンタ15は、クリップ40をフィルム11の長手方向と幅方向Yとに移動させることにより、フィルム11を長手方向に搬送しながら幅方向Yに延伸する。すなわち、フィルム11の長手方向が搬送方向Xとなっている。なお、図2においては、クリップ40による把持を開始する把持開始位置に符号Paを付し、把持を解除する把持解除位置に符号Pbを付している。図2には、把持開始位置Paが入口15iよりも下流にあり、把持解除位置Pbが出口15oよりも上流にある例を示すが、把持開始位置Paは入口15iよりも上流にあってもよいし、また、把持解除位置Pbは出口15oよりも下流にあってもよい。
The
この例では、搬送方向Xの上流側から下流側に向かって、一方のレール42と他方のレールとの距離(以下、レール間距離と称する)が概ね一定である第1区間と、レール間距離が漸増する第2区間と、レール間距離が漸減する第3区間と、レール間距離が概ね一定である第4区間とを設けており、入口15iにおけるフィルム11の幅よりも出口15oにおけるフィルム11の幅が大きくなるように各レール間距離を設定している。しかし、区間の数や、各区間におけるレール間距離の変化は、この例に限定されず、目的とするフィルム11の例えばレタデーションなどの光学性能、あるいは、機械物性などに応じて適宜設定される。
In this example, the distance between one
クリップテンタ15は、レール42とクリップ移動部41とクリップ40とを囲むカバー43を備える。カバー43は、幅方向Yにおいて移動自在とされており、シフト機構46により幅方向に移動する。カバー43とレール42とは後述の通り固定されており、クリップ40はレール42上を移動するから、カバー43とクリップ40とは幅方向Yにおいて一体に移動する。シフト機構46は、幅方向Yにおけるレール42の位置が目的とする位置になるように、カバー43を移動する。例えば、把持開始位置Paにおけるカバー43の幅方向Yでの位置は、案内されてくるフィルム11の蛇行に対応するように製造中において変えられる。シフト機構46は、オペレータ(操作者)により操作してもよく、本実施形態でもオペレータにより操作している。シフト機構46をオペレータにより操作する場合には、例えば把持開始位置Paにおけるレール42の幅方向Yにおける位置と案内されてくるフィルム11とをモニタにより観察し、フィルム11の蛇行に応じてカバー43を移動させればよい。これにより、把持開始位置Paでは、レール42上を移動するクリップ40にフィルム11が確実に把持され、さらに、クリップ40により把持されるフィルム11の把持領域CR(図3参照)が、幅方向Yにおいて一定の位置に維持される。
The
クリップテンタ15の上流の冷却装置14は、クリップ40に把持されるフィルム11の把持領域CR(図3参照)を固くするためのものである。冷却装置14は、クリップテンタ15に向かうフィルム11の各側端部11sが通過する通過路のそれぞれに設けられている。
The
冷却装置14もカバー43と同様に、幅方向Yにおいて移動自在に設けられている。この例では、カバー43と冷却装置14とは、長さが実質的には変化しない、すなわち長さ固定の連結部材47で連結されており、これにより、カバー43と一体に冷却装置14は幅方向Yにおいて移動する。その結果、冷却装置14は、把持開始位置Paにおけるクリップ40と一体に移動する。
Similarly to the
また、カバー43は、幅方向Xにおいて内部を区画する隔壁43pを有する。この隔壁43pにより、カバー43の内部には、クリップ40が把持開始位置Paから把持解除位置Pbへ向かうレール42の部分を囲む往路部43gと、把持解除位置Pbから把持開始位置Paへ向かうレール42の部分を囲む復路部43rとが形成されている。クリップテンタ15は、冷却された気体をカバー43の内部へ、具体的には復路部43rへ供給する供給部48を有する。
Further, the
供給部48は、把持開始位置Paへ向かうクリップ40を冷却するためのものである。クリップテンタ15では、前述の通り送風装置30から加熱した気体をフィルム11に供給することにより、フィルム11に目的とする光学性能などを発現させる。そのため、クリップ40は、把持開始位置Paから把持解除位置Pbに向かう間は、送風装置30からの気体により高温となっている。高温の状態で把持開始位置Paに戻って新たにフィルム11を把持するとフィルム11を発泡させたり把持領域CR(図3参照)を軟化させたりする。そこで、供給部48は、カバー43の復路部43rに冷却された気体を送り、これにより、把持解除位置Pbから把持開始位置Paに戻る間にクリップ40を降温させる。
The
冷却装置14は、冷却された気体を把持領域CRに向けて送出する送出ノズル51と、気体を吸引する吸引ノズル52とを備える。送出ノズル51は、フィルム11の一方のフィルム面側と他方のフィルム面側とにそれぞれ設けられており、これらを区別しない場合には符号51を付して説明し、これらを区別する場合には、別の図面を用いて後述するように符号51A、51Bを用いて説明する。送出ノズル51はカバー43の復路部43rと接続させてもよく、本実施形態でもそのようにしている。具体的には、前述のカバー43の上流端43uは、クリップ40が通過するために開放されており、復路部43rの上流端43uと送出ノズル51とを配管53で接続している。この配管53は、供給部48から復路部43rへ供給された上記の冷却された気体を、送出ノズル51へ案内する案内部である。このように配管53は、復路部43rの冷却された気体を送出ノズルへ案内するものであるから、配管53のカバー43側の端部の接続位置は、復路部43rの上流端43uである必要はない。例えば復路部43rのいずれかの位置に開口を設け、その開口に配管53を接続してよい。このように、供給部48は、クリップ40を冷却するクリップ冷却機能に加えて、フィルム11の把持領域CRを、冷却装置14において固くする機能をもつ。
The
送風ノズル51は風量調節部56を有する。風量調節部56は、送風ノズル51からフィルム11に向けて出る気体の流量を調節するためのものである。この例では、風量調節部56は、配管53に設けており、復路部43rから送風ノズル51へ案内する気体の流量を調節することにより、送風ノズル51から出る気体の流量を調節している。ただし、風量調節部56はこれに限られず、例えば送風ノズル51として一体に設けられ、送風ノズル51の気体を送出する第1送出開口66(図4参照)の開度を調節することにより、気体の流量を調節するものであってもよい。なお、送風ノズル51へ供給する冷却された気体は、カバー43内の気体には限られない。例えば、クリップテンタ15の外部に送風機(図示無し)を設け、この送風機から送風ノズル51へ冷却された気体を供給してもよい。この場合には、風量調節部56は、例えば送風機と送風ノズル51との間に設ければよい。
The
吸引ノズル52は、送風ノズル51からの冷却された気体が幅方向Yにおけるフィルム11の中央へ向けて流れることを防ぐためのものである。吸引ノズル52は、幅方向Yにおけるフィルム11の側縁11eよりも外側に配されており、吸引調節部57を有する。吸引調節部57は、吸引ノズル52により吸引する気体の吸引量を調節することにより、送風ノズル51からフィルム11に向けて出た気体を、幅方向Yにおけるフィルム11の側縁側に案内する。
The
カバー43及びクリップ40の移動について、図3を参照しながら説明する。カバー43とレール42とは固定されており、クリップ40とクリップ移動部41とは固定されている。クリップ移動部41は、レール42に沿って移動自在に取り付けられている。これにより、クリップ40は、シフト機構46により移動するカバー43と一体に幅方向Yにおいて移動する。
The movement of the
クリップ40は、U字状のフレーム61と、フラッパ62と、回動軸63とを備える。フラッパ62は、フレーム61に、回動軸63により回動自在に取り付けられている。フラッパ62の下側端面は、フレーム61のフィルム11を支持する支持面61aとの間に、フィルム11の側端部11sを押圧する押圧面62aである。フラッパ62は、支持面61aに支持されたフィルム11に押圧面62aが接する把持姿勢と、支持面61aに支持されたフィルム11から押圧面62aが退避する退避姿勢との間で姿勢を変化させる。フラッパ62は、図3に示すように、往路部43gにおいては把持姿勢とされ、復路部43rにおいては退避姿勢とされる。なお、図3及び図4においては、フィルム11は、側端部11sの一部が前述のネッキングにより中央部11cよりも厚く形成されている態様として描いてある。
The
押圧面62aと支持面61aとによる押圧によりフィルム11の側端部11sが把持される。前述の把持領域CRとは、図3に示すように、押圧面62aと支持面61aとにより押圧される領域である。なお、この例では、側端部11sの幅方向Yにおける全領域がカバー43内に入っているが、この例に限られず、側端部11sの側縁11e側の一部領域がカバー43内に入る態様でもよい。
The
冷却装置14は、前述のように一方のフィルム面(以下、第1フィルム面と称する)11a側に配される送出ノズル51Aと、他方のフィルム面(以下、第2フィルム面と称する)11b側に配される送出ノズル51Bとを有する。送出ノズル51Aと送出ノズル51Bとは、フィルム11に関し、対象な姿勢で設けられている。送出ノズル51Bは送出ノズル51Aと同様の構成をもつので、以下、送出ノズル51Aについて詳細に説明し、送出ノズル51Bについては説明を略す。
As described above, the
送出ノズル51Aは、冷却された気体を出す第1送出開口66が先端に形成されている。送出ノズル51Aは、第1送出開口66とレール42との幅方向Yにおける位置関係が一定とされており、かつ、第1送出開口66を側端部11sの把持領域CRに対向させた状態に配される。これにより、第1送出開口66から送出される冷却された気体は把持領域CRに吹き付けられ、把持領域CRが冷却して固くなる。
The
送出ノズル51Aにより冷却する側端部11sの幅方向Yにおける領域は、把持領域CRの外側5mmから内側5mmの範囲に抑えることが好ましい。クリップ40での把持によるフィルム11の破断を防ぐことと、中央部11cをより広い幅で確保することとがより確実に両立するからである。このように、送出ノズル51Aにより冷却する側端部11sの領域を、上記範囲に抑えるために、送出ノズル51Aは、以下の構成を有する。
The region in the width direction Y of the
送出ノズル51Aは、幅方向Yにおいて外側の第1壁67と内側の第2壁68とを有する。第1壁67は、第1フィルム面11aに対して垂直な姿勢で配され、第1壁67と第2壁68との距離Dは、第1送出開口66に向かうに従い漸減している。すなわち、第2壁68は、第1送出開口66に向かうに従い、幅方向Yにおけるフィルム11の側縁11e側に傾斜する姿勢で配されている。なお、側端部11sは、前述の通り、中央部11cより厚く形成されているから、厳密には、側端部11sのフィルム面は中央部11cのフィルム面と異なり、平坦ではない。そのため、上記の第1フィルム面11aと第2フィルム面11bとは中央部11cにおける各フィルム面により定義するものとする。
The
送出ノズル51Aにより冷却する側端部11sの領域を、上記範囲に抑えるために、本実施形態では、さらに、前述の吸引ノズル52を配してある。吸引ノズル52は、気体を吸引する吸引開口71が先端に形成されている。吸引ノズル52は、吸引開口71を側縁11eに対向させた状態で配される。
In order to suppress the region of the
送出ノズル51は、クリップテンタ15へ向かうフィルム11の側端部11sのカールを抑制する機能も担う。本実施形態では風量調節部56により、送出ノズル51Aと送出ノズル51Bとからの各気体の流量を独立して調節しており、このように、一対の送出ノズル51A,51Bとから出す気体の流量をそれぞれ調節することが好ましい。具体的には、第1フィルム面11a側に側端部11sがカールする場合には、第2フィルム面11b側に配した送出ノズル51Bからの流量を大きくするとよい。一方、第2フィルム面11b側に側端部11sがカールする場合には、第1フィルム面11a側に配した送出ノズル51Aからの流量を大きくするとよい。
The
上記構成の作用を説明する。ドープ18は、ポンプ(図示無し)によりダイ19へ連続的に供給される。ダイ19は、内部において、ドープ18を出口19aに向けて案内しながら流れの幅を連続的に拡げて膜状にし、出口19aから連続的に流出する。ドープ18は、走行する流延ベルト22に向けて流出され、これにより、流延ベルト22上に流延膜20が形成される。出口1と流延ベルト22との間にはビード18aが形成される。
The operation of the above configuration will be described. The dope 18 is continuously supplied to the die 19 by a pump (not shown). Inside the
流延ベルト22上で、流延膜20は送風機27a,27bからの乾燥風により乾燥されて、剥ぎ取られるまでに自己支持性をもつ。剥取ローラ25は、搬送可能な程度に乾燥し、自己支持性をもった流延膜20を、流延ベルト22から連続的に剥ぎ取り、帯状のフィルム11が形成される。剥ぎ取り時の流延膜20の溶媒含有率は、20質量%以上250質量%以下の範囲であることが好ましい。なお、本明細書において溶媒含有率(単位;%)は乾量基準の値であり、具体的には、溶媒の質量をMS、流延膜20またはフィルム11の質量をMFとするときに、{MS/(MF−MS)}×100で求める百分率である。
On the casting belt 22, the casting
乾燥装置13を通過する間に、フィルム11は、この例では幅方向Yにおける全域が加熱され、これにより乾燥がすすむ。なお、この例では、フィルム11の幅方向Yにおける全域を乾燥しているが、少なくとも、フィルム11の一方の側端部11s(図2参照)と他方の側端部11sとの間の中央部11c(図2参照)を乾燥すればよい。
While passing through the drying
クリップテンタ15のカバー43は、把持開始位置Paにおいて側端部11sがクリップ40により把持されるよう、シフト機構46によって幅方向Yで変位する。これにより、幅方向Yでの把持領域CRが設定される。冷却装置14は、カバー43と一体に幅方向Yに移動するから、クリップテンタ15へ向かうフィルム11の把持領域CRは、一対の送出ノズル51A,51Bの各第1送出開口66を通過する。これにより、把持領域CRは確実に冷却されるので固くなり、固い状態でクリップ40により把持される。フィルム11がクリップテンタ15の上流で蛇行しても、冷却装置14はカバー43と一体に幅方向Yにおいて移動するから、把持領域CRの幅方向Yにおける位置が、フィルム11の長手方向で一定にされ、かつ、冷却される幅方向Yにおける領域が、狭く抑えられる。これにより、冷却によって光学性能が影響を受ける領域は狭く抑えられるから、中央部11cにおける製品の採れ幅がより広くなる。
The
第1壁67は、第1フィルム面11aに対して垂直な姿勢で配されているから、第1壁67側を流れる冷却された気体は、把持領域CRに向けて第1フィルム面11aに対し概ね垂直に送出される。また、第2壁68は、第1送出開口66に向かうに従い、幅方向Yにおけるフィルム11の側縁11e側に傾斜する姿勢で配されているから、第2壁68側を流れる冷却された気体は、把持領域CRの側縁11e側に向けて送出される。これにより、送出ノズル51Aにより冷却する側端部11sの領域は、例えば把持領域CRの外側5mmから内側5mmの範囲というように狭く、かつ十分な範囲とされる。
Since the
吸引ノズル52が配されているから、送出ノズル51Aにより冷却する側端部11sの領域は、例えば把持領域CRの外側5mmから内側5mmの範囲というように狭く、かつ十分な範囲とされる。
Since the
また、一対の送出ノズル51A,51Bとから出す気体の流量をそれぞれ調節しているから、フィルム11は側端部11sのカールがより抑えられた状態でクリップテンタ15に案内される。このため、把持開始位置Paにおいて、側端部11sはより確実に把持される。このカール抑制機能は、冷却された気体による冷却の作用よりも、むしろ、気体の流れによる側端部11sの乾燥の作用と考えられる。
Further, since the flow rate of the gas discharged from the pair of
送出ノズル51と復路部43rとを配管53で接続しているから、供給部48からの冷却された気体は、復路部43rでのクリップ40とクリップテンタ15に向かうフィルム11の把持領域CRとの両方の冷却に用いられる。
Since the
把持領域CRの厚みTが25μm以上90μm以下の範囲内である場合、中でも35μm以上85μm以下の範囲内である場合、さらには40μm以上80μm以下の範囲内である場合に、上記の各作用は、特に顕著である。なお、幅方向Yにおいて把持領域CRの厚みが一定でない場合には、幅方向Yにおいて最も大きい値を厚みTとする。 When the thickness T of the gripping region CR is in the range of 25 μm or more and 90 μm or less, particularly in the range of 35 μm or more and 85 μm or less, and further in the range of 40 μm or more and 80 μm or less, This is particularly noticeable. When the thickness of the grip region CR is not constant in the width direction Y, the largest value in the width direction Y is set as the thickness T.
クリップテンタ15から送り出されたフィルム11は、クリップテンタ15での把持領域CRを含む両側が耳切装置31で切除された後に、乾燥室16へ送られる。乾燥室16の乾燥部16aは、ローラ34でフィルム11を支持しながら下流側へ送る。雰囲気の温度や湿度などが調節されている乾燥室16を通過することにより、フィルム11はより乾燥される。フィルム11は冷却部16bを通過することで例えば室温となるまで冷却される。
The
フィルム11は、冷却された後、ナーリング付与ローラ35により両側にナーリングが付与される。ナーリングが付与されたフィルム11は、巻取装置17で、巻き芯37にロール状に巻き取られる。
After the
10 溶液製膜設備
11 フィルム
11a 第1フィルム面
11b 第2フィルム面
11c 中央部
11e 側縁
11s 側端部
12 流延装置
13 乾燥装置
13a ノズル
13b 第2送出開口
14 冷却装置
15 クリップテンタ
15a ケーシング
15b ターンホイール
15c スプロケット
15i 入口
15o 出口
16 乾燥室
16a 乾燥部
16b 冷却部
17 巻取装置
18 ドープ
19 ダイ
19a 出口
20 流延膜
22 流延ベルト
23,24 回転ローラ
25 剥取ローラ
26 温調器
27a,27b 送風機
28 ローラ
30 送風装置
31 耳切装置
32 クラッシャ
34 ローラ
35 ナーリング付与ローラ
36 プレスローラ
37 巻き芯
40 クリップ
41 クリップ移動部
42 レール
43 カバー
43g 往路部
43p 隔壁
43r 復路部
46 シフト機構
47 連結部材
48 供給部
51 送出ノズル
52 吸引ノズル
53 配管
56 風量調節部
57 吸引調節部
61 フレーム
61a 支持面
62 フラッパ
62a 押圧面
63 回動軸
66 第1送出開口
67 第1壁
68 第2壁
71 吸引開口
CR 把持領域
Pa 把持開始位置
Pb 把持解除位置
T 把持領域の厚み
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記流延膜を乾燥する乾燥機と、
前記フィルムの側端部を把持する把持部材を有し、前記把持部材を前記フィルムの搬送方向に移動しながら幅方向に移動することによって前記フィルムを幅方向に延伸し、把持開始位置における前記把持部材は前記フィルムの幅方向において移動自在とされている延伸装置と、
前記支持体と前記延伸装置との間に、前記フィルムの幅方向において移動自在に設けられ、前記把持開始位置における前記把持部材と一体に移動することにより、前記フィルムの前記把持部材により把持される把持領域を冷却することにより固くする冷却装置とを備える溶液製膜設備。 In a solution casting facility in which a cast film is continuously formed from a dope in which a polymer is dissolved in a solvent on a traveling support, a film is formed by peeling the cast film, and the film is dried. ,
A dryer for drying the cast film;
A gripping member for gripping a side edge of the film; the gripping member is stretched in the width direction by moving the gripping member in the transport direction of the film; A stretching device that is movable in the width direction of the film;
It is provided between the support and the stretching device so as to be movable in the width direction of the film, and is gripped by the gripping member of the film by moving integrally with the gripping member at the gripping start position. A solution casting apparatus comprising a cooling device that hardens the gripping region by cooling.
冷却された気体を送り出す第1送出開口が形成されており、前記第1送出開口を前記フィルムの前記側端部に対向させた状態に、一方のフィルム面側と他方のフィルム面側とに配された一対の送出ノズルと、
気体を吸引する吸引開口が形成されており、前記吸引開口を前記フィルムの側縁に対向させた状態に配された吸引ノズルと、
を有する請求項1に記載の溶液製膜設備。 The cooling device is
A first delivery opening for delivering the cooled gas is formed, and the first delivery opening is disposed on one film surface side and the other film surface side in a state where the first delivery opening is opposed to the side end portion of the film. A pair of delivery nozzles,
A suction opening for sucking gas is formed, and a suction nozzle arranged in a state where the suction opening is opposed to a side edge of the film;
The solution casting apparatus according to claim 1, comprising:
前記幅方向において外側の第1壁と内側の第2壁とを有し、
前記第1壁は、前記フィルム面に対して垂直な姿勢で配され、
前記第1壁と前記第2壁との距離は、前記第1送出開口に向かうに従い漸減している請求項2または3に記載の溶液製膜設備。 Each of the pair of delivery nozzles is
An outer first wall and an inner second wall in the width direction;
The first wall is arranged in a posture perpendicular to the film surface;
The solution casting apparatus according to claim 2 or 3, wherein a distance between the first wall and the second wall is gradually reduced toward the first delivery opening.
前記カバーと前記冷却装置とを連結する長さ固定の連結部材を備える請求項1ないし5のいずれか1項に記載の溶液製膜設備。 The stretching device has a cover that surrounds the moving path of the gripping member, and the gripping member and the cover move integrally in the width direction,
The solution casting apparatus according to claim 1, further comprising a fixed-length connecting member that connects the cover and the cooling device.
前記カバーと前記一対の送出ノズルのそれぞれとを接続し、前記カバーから前記一対の送出ノズルのそれぞれへ冷却された気体を案内する案内部と、
を備える請求項2ないし5のいずれか1項を引用する請求項6に記載の溶液製膜設備。 A supply unit for supplying a cooled gas to the inside of the cover;
A guide for connecting the cover and each of the pair of delivery nozzles and guiding the cooled gas from the cover to each of the pair of delivery nozzles;
7. The solution casting apparatus according to claim 6, wherein any one of claims 2 to 5 is provided.
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