JP4945281B2 - 多孔フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
3℃≦ΔT≦30℃・・・(1)
0℃<ΔT≦10℃・・・(2)
TS>TD・・・(3)
フィルムの面方向と厚み方向とに孔が貫通して面方向に配列したハニカム構造をもつフィルムを製造した。高分子化合物としてのポリε-カプトラクトン(PCL)と、両親媒性化合物であり高分子化合物としてのポリアルキルアクリルアミドと溶媒としてのジクロロメタンとを用意した。ポリアルキルアクリルアミドは、親水基数/疎水基数が2.5/7.5であるものを使用した。PCL0.8mg/ミリリットル、ポリアルキルアクリルアミド0.08mg/ミリリットルを溶媒に分散混合し、溶液をつくった。この溶液を流延バンド21の上にキャストした。なお、キャストに供した溶液の粘度は、1mPa・sである。流延バンド21は、厚さが0.1mmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムであり、このフィルムの熱伝導率kを厚みLで除した値であるk/Lは1400W/(m2・K)である。
実施例1の実験1のポリアルキルアクリルアミドに代えて、親水基数/疎水基数が5/5であるポリアルキルアクリルアミドを用いた以外は、実験1と同じ条件で多孔フィルム17を製造した。得られた多孔フィルム17の孔の径は10μmであったが、孔径の変動係数は7.8%であった。このように実験1よりも孔の均一性に劣る多孔フィルム17が得られた。
第1〜第3エリア46〜48における各ΔTの条件をそれぞれ10℃≦ΔT≦15℃、10℃≦ΔT≦15℃、−30℃≦ΔT≦−0.5℃とした。その他の条件は実験1と同じである。得られた多孔フィルムの孔径の変動係数は11%であり、実験1よりも孔の均一性に劣る多孔フィルムが得られた。
厚み方向に孔が貫通しないような、つまり窪みが形成された多孔フィルム(図示なし)を製造した。溶液は、PCL5.0mg/ミリリットルとポリアルキルアクリルアミド0.5mg/ミリリットルとを溶媒に分散混合したものである。この他の条件は実施例1の実験1と同じである。本実施例2の実験1により、厚み方向に貫通しない孔、つまり窪みを形成したが、この窪みは、図3の窪み33a,34aのようにひとつひとつが独立して形成されているのではなく、隣り合う窪み同士が連なるように形成されている。したがって、この多孔フィルムでは、互いに隣り合う窪みの中心間距離Dは、各窪みの直径AP2よりも小さい。窪みの開孔径AP1は8μmであり、開口径AP1の変動係数、つまり開口径AP1のばらつき度合いは3.8%であった。
実施例2の実験1の溶液に代えて、PCL100mg/ミリリットル、ポリアルキルアクリルアミド10mg/ミリリットルを溶媒に分散混合してつくった溶液を用いた。この溶液の粘度は100mPa・sである。これ以外の条件は、実施例2の実験1と同じである。得られた多孔フィルムは、窪みの開口径AP1の変動係数が9.5%で、窪みの配列及び大きさの規則性が実施例2の実験1で得られた多孔フィルムには劣るものの実用可能なレベルであった。
実施例2の実験1で使用した流延バンド21に代えてガラスを使用し、フィルム製造設備101により多孔フィルムを製造した。ガラスの厚みは20mmである。このガラスの熱伝導率kを厚みLで除した値k/Lは50W/(m2・K)であった。流延ダイ56からの溶液の流出は、支持体105であるガラスの移動速度に合わせて間欠的に行った。その他の条件は実験1と同じである。得られた多孔フィルムでは、窪みの開口径AP1の変動係数は、7.5%であり、実施例2の実験1よりも窪みの配列及び大きさの均一性に劣るものの実用性有るレベルであった。
実施例2の実験1における加湿空気の風速条件に関して、θ1=95°、θ2=12°とした。この他の条件は実施例2の実験1と同じである。得られた多孔フィルムは、開口径AP1の変動係数が11%で、実験1よりも窪みの配列及び大きさの規則性が劣るものの実用性有るレベルであった。
以第1〜第3エリア46〜48における各ΔTの条件をそれぞれ3℃≦ΔT≦10℃、10℃≦ΔT≦15℃、−30℃≦ΔT≦−0.5℃とした以外は、実施例2の実験1と同じ条件とした。得られた多孔フィルムの開口径AP1変動係数は12%であった。このように、実施例2の比較実験1で得られた多孔フィルムは、実施例2の実験1で得られた多孔フィルム窪みの均一性に劣るものであった。
12 キャスト工程
13 水滴形成工程
14 水滴成長工程
15 水滴蒸発工程
17,33,34 多孔フィルム
21 支持体
22 キャスト膜
25 水滴
26 溶媒
27 水蒸気
41 フィルム製造設備
42 溶液
46〜48 第1〜第3エリア
61,63,64,71〜74 送風吸引ユニット
Claims (20)
- 有機溶媒と親水基及び疎水基を有する両親媒性化合物とを含む溶液を支持体上にキャストしてキャスト膜を形成するキャスト工程と、
前記キャスト膜の周辺の露点をTD(単位;℃)、前記キャスト膜の表面温度をTS(単位;℃)、TD−TSをΔTとするとき、
第1加湿空気が供給され、前記ΔTが3℃≦ΔT≦30℃を満たすように前記露点TDと前記表面温度TSとの少なくともいずれか一方が制御された第1エリアで、前記キャスト膜上に結露させて水滴を形成する水滴形成工程と、
前記水滴形成工程の直後に、第2加湿空気が供給されて前記ΔTが0℃<ΔT≦10℃を満たすように前記露点TDと前記表面温度TSとの少なくともいずれか一方が制御された第2エリアで、前記水滴を成長させ、前記有機溶媒を前記キャスト膜から蒸発させる水滴成長工程と、
前記水滴成長工程の後に、乾燥空気が供給され、TD<TSの条件を満たすように前記露点TDと前記表面温度TSとの少なくともいずれか一方が制御された第3エリアで、前記水滴を前記キャスト膜から蒸発させる水滴蒸発工程とを有することを特徴とする多孔フィルムの製造方法。 - 前記第1エリアにおける露点TDは前記第1加湿空気により、
前記第2エリアにおける露点TDは前記第2加湿空気により、
前記第3エリアにおける露点TDは前記乾燥空気により、それぞれ制御されることを特徴とする請求項1記載の多孔フィルムの製造方法。 - 前記第1エリアにおける前記表面温度TSは、前記支持体により制御され、
前記第2エリアにおける前記表面温度TSは、前記支持体に対向して配された温度制御板により制御されることを特徴とする請求項1または2記載の多孔フィルムの製造方法。 - 前記水滴形成工程では、前記ΔTを大きな値から小さな値に変化させることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記第2エリアでは、前記露点TDと前記表面温度TSとが略同等にされていることを特徴とする請求項4記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記水滴形成工程から前記水滴蒸発工程まで、前記支持体の温度を、0.005℃/秒以上3℃/秒以下の割合で上昇させることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記第1エリアと前記第2エリアと前記第3エリアとは互いに区画されていることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記第1エリアと前記第2エリアと前記第3エリアとは、外部空間と仕切られていることを特徴とする請求項7記載のフィルム製造方法。
- 前記支持体を走行させて、前記支持体の走行方向に並んで設けられた第1エリア、第2エリア、第3エリアを通過させることにより、前記水滴形成工程と前記水滴成長工程と前記水滴蒸発工程とを順次行うことを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記第1エリアと前記第2エリアとは、近接して設けられていることを特徴とする請求項9記載の多孔フィルムの製造方法。
- 走行する支持体に前記溶液を連続または断続してキャストすることを特徴とする請求項9または10記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記第1及び第2加湿空気の風速をベクトルWで示したときに、前記支持体に垂直かつ前記支持体の側縁を含む平面に前記ベクトルを正射影したベクトルWxy(Wx,Wy)と前記支持体とのなす角θ1が0°≦θ1<90°を満たすことを特徴とする請求項9ないし11いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記ベクトルWに関して前記支持体の走行方向の成分ベクトルWyの大きさを|Wy|とし、前記支持体の幅方向における前記ベクトルWの各|Wy|の平均値を|Wy|Avgとするときに、前記各ベクトルWの|Wy|の前記幅方向におけるばらつきは、|Wy|Avgに対して20%以内のばらつきとされていることを特徴とする請求項12記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記ベクトルWに関して前記支持体の法線方向の成分ベクトルWxの大きさを|Wx|とし、前記支持体の幅方向における前記ベクトルWの各|Wx|の平均値を|Wx|Avgとするときに、前記各ベクトルWの|Wx|の前記幅方向におけるばらつきは、|Wx|Avgに対して20%以内のばらつきとされていることを特徴とする請求項12または13記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記支持体の走行方向と、前記風速を示すベクトルWを前記支持体に正射影したベクトルWyz(Wy,Wz)とのなす角θ2が0°よりも大きく10°以下であることを特徴とする請求項12ないし14いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記溶液は高分子化合物を含むことを特徴とする請求項1ないし15いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記両親媒性化合物は低分子化合物であり、
前記溶液は、疎水性の前記有機溶媒100重量部と、前記高分子化合物0.02重量部以上20重量部以下と、前記高分子化合物に対する重量比が0.1%以上20%以下である前記両親媒性化合物とを含むことを特徴とする請求項1ないし16いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。 - 前記溶液の粘度は0.1mPa・s以上50mPa・s以下であることを特徴とする請求項1ないし17いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記両親媒性化合物は、(前記親水基の数):(前記疎水基の数)が0.1:9.9〜4.5:5.5の条件をみたすことを特徴とする請求項17または18記載の多孔フィルムの製造方法。
- 前記支持体の熱伝導率kと前記支持体の厚みLとが、100W/(m2・K)≦k/L≦100000W/(m2・K)の条件を満たすことを特徴とする請求項1ないし19いずれか1項記載の多孔フィルムの製造方法。
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