JP5624485B2 - 流延装置、流延膜の形成方法及び溶液製膜方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、溶液製膜設備10は、ドープ12から湿潤フィルム13をつくる流延装置15と、湿潤フィルム13の乾燥によりフィルム16を得るクリップテンタ17と、湿潤フィルム13の乾燥を行う乾燥装置18と、フィルム16を巻き芯に巻き取る巻取装置19とを有する。
図1及び図2に示すように、流延装置15は、ケーシング23と、ケーシング23内に略水平に並べられた水平ロール24、25とを有する。水平ロール24は、駆動軸24aと、駆動軸24aに軸着されたロール本体24bとからなる。水平ロール25は、回転軸25aと、回転軸25aに軸着されたロール本体25bとからなる。水平ロール24、25には環状の流延バンド26が巻きかけられる。流延バンド26は、帯状のシート材の両端を連結することにより得られる。
また、ケーシング23内には、X方向上流側から下流側に向かって、第1〜第3シール部材31〜33が順次配される。第1〜第3シール部材31〜33により、ケーシング23内は、X方向上流側から下流側に向かって、流延室23a、乾燥室23b、及び剥取室23cに仕切られる。
図3及び図4に示すように、流延室23a内にて、流延バンド26の上方には流延ダイ40が設けられる。流延ダイ40は、ドープ12を流出するドープ流出口40aを有し、ドープ流出口40aが流延バンド26と近接するように配される。
流延装置15(図2参照)には、減圧ユニット45が取り付けられる。図3に示すように、減圧ユニット45は、流延ダイ40よりもX方向の上流側に配置される減圧チャンバ45aと、減圧チャンバ45a内の気体を吸引するための減圧ファン45bと、減圧ファン45b及び減圧チャンバ45aとを接続する吸引管45cとを有する。吸引管45cには、減圧チャンバ45aから減圧ファン45bに向かって、共鳴型消音器45dや拡張型消音器45eが順次取り付けられる。
図3及び図5に示すように、流延室23aには、サイドブランチ型消音器50が設けられる。サイドブランチ型消音器50は、一端が開口し、他端が閉塞する筒50aを有する。筒50aは、耐溶剤性や耐腐食性を有し、熱変形しにくい材料、例えば、ステンレスから形成されることが好ましい。筒50aは、ビード42よりもX方向下流側に開口面50bが位置するように配されることが好ましい。なお、筒50aは、開口面50bがビード42の近傍となるように配することが好ましい。また、開口面50bは、ケーシング23の天井と面一であることが好ましい。
L1=c0/(4・f0)−Le
ここで、Leは開口端補正長である。
図2に示すように、乾燥室23bには、流延膜43に所定の乾燥風を供給する第1乾燥装置53a〜第4乾燥装置53dが、流延バンド26の移動方向上流側から下流側に向かって、順次設けられる。第1〜4乾燥装置53a〜53dは、流延膜43に対し所定の乾燥風を供給し、流延膜43から溶剤を蒸発させる。流延膜43における溶剤の蒸発により、流延膜43は、剥ぎ取り可能な状態となる。
剥取室23cには、剥取ローラ56が設けられる。剥取ローラ56は、剥ぎ取り可能な状態となった流延膜43を流延バンド26から剥ぎ取って湿潤フィルム13とし、剥取室23cに設けられた出口23oから湿潤フィルム13を送り出す。
f1[Hz]=1/60・V[m/分]/Lp[m]
L1=c0/(4・f1)−Le
ここで、c0は音速であり、Leは、開口端補正長である。
ポリマーとしては、セルロースアシレートや環状ポリオレフィン等を用いることができる。
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース(TAC)が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち、アシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、A及びBは、アシル基の置換度を表わし、Aはアセチル基の置換度、またBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度である。なお、TACの90重量%以上が0.1mm〜4mmの粒子であることが好ましい。
(I) 2.0≦A+B≦3.0
(II) 0≦A≦3.0
(III) 0≦B≦2.9
ドープを調製する溶剤としては、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン,トルエンなど)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン,クロロベンゼンなど)、アルコール(例えば、メタノール,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など)、ケトン(例えば、アセトン,メチルエチルケトンなど)、エステル(例えば、酢酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピルなど)及びエーテル(例えば、テトラヒドロフラン,メチルセロソルブなど)などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶剤に溶解または分散して得られるポリマー溶液,分散液を意味している。
ドープに所定の添加剤を添加してもよい。本発明で用いられる添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤などがある。可塑剤として重縮合エステルを用いることが好ましい。
フィルム16のヘイズは、0.20%未満であることが好ましく、0.15%未満であることがより好ましく、0.10%未満であることが特に好ましい。ヘイズを0.2%未満とすることにより、液晶表示装置に組み込んだ際のコントラスト比を改善することができる。また、フィルムの透明性がより高くなり、光学フィルムとしてより用いやすくなるという利点もある。
フィルム16の面内方向のレターデーションは、25nm≦|Re(590)|≦100nmであり、かつ、50nm≦|Rth(590)|≦250nmであることが好ましい。そして、30nm≦|Re(590)|≦80nmであることがより好ましく、35nm≦|Re(590)|≦70nmであることが特に好ましい。また、70nm≦|Rth(590)|≦240nmであることがより好ましく、90nm≦|Rth(590)|≦230nmであることが特に好ましい。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d 式(B)
15 流延装置
26 流延バンド
31〜33 第1〜3シール部材
40 流延ダイ
45 減圧チャンバ
50 サイドブランチ型消音器
Claims (9)
- ケーシング内に配されドープを流出するドープ流出口を有する流延ダイと、
前記ドープ流出口の下方にて移動自在に設けられ、前記流出したドープを表面で支持し前記ドープからなる帯状の流延膜を形成する支持体と、
前記ドープ流出口よりも前記支持体の移動方向上流側及び下流側にて前記ケーシングの内表面から前記支持体の表面に向かって突出し、先端が前記支持体の表面に近接するように形成され、前記流延ダイを囲む流延室を前記ケーシング内に形成する1組の遮風ユニットと、
前記流延ダイに隣接して前記移動方向上流側に配され、前記流出したドープによって前記流延ダイから前記支持体にかけて形成されるビードの前記移動方向上流側を減圧する減圧チャンバと、
前記ビードよりも前記移動方向下流側に設けられ、前記流延室の前記内表面に開口する消音穴を備えるサイドブランチ型消音器とを備えることを特徴とする流延装置。 - 前記サイドブランチ型消音器の前記消音穴を開口する開口面が、前記ビードの幅方向両端部と正対していることを特徴とする請求項1記載の流延装置。
- ケーシング内に配されドープを流出するドープ流出口を有する流延ダイと、
前記ドープ流出口の下方にて移動自在に設けられ、前記流出したドープを表面で支持し前記ドープからなる帯状の流延膜を形成する支持体と、
前記ドープ流出口よりも前記支持体の移動方向上流側及び下流側にて前記ケーシングの内表面から前記支持体の表面に向かって突出し、先端が前記支持体の表面に近接するように形成され、前記流延ダイを囲む流延室を前記ケーシング内に形成する1組の遮風ユニットと、
前記流延室の前記内表面に開口する消音穴を備えるサイドブランチ型消音器と、
前記消音穴に配され前記消音穴の深さ方向に移動自在に設けられた栓を前記深さ方向に移動させる栓駆動部と、
前記支持体を速度Vで移動させる支持体駆動部と、
長さ方向において前記流延膜の厚さ分布を検知する膜厚測定部と、
前記検知した厚さ分布から厚さのピーク間の距離Lpを算出するピーク間距離算出部と、
前記距離Lp及び前記速度Vに基づいて、前記ビードの振動周波数を算出する周波数算出部と、
前記算出された振動周波数に基づいて前記栓駆動部を制御する栓制御部とを備えることを特徴とする流延装置。 - 前記消音穴の開口形状が六角形であり、
前記消音穴がハニカム状に並ぶ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。 - ケーシング内に配されドープを流出するドープ流出口を有する流延ダイを用いて、前記ケーシング内を移動する支持体に向けてドープを前記ドープ流出口より流出し、前記流出したドープからなる帯状の流延膜を前記支持体の表面上に形成する流延膜の形成方法において、
前記流延ダイに隣接して前記支持体の移動方向上流側に配された減圧チャンバを用いて、前記流出したドープによって前記流延ダイから前記支持体にかけて形成されるビードの前記移動方向上流側を減圧し、
前記ドープ流出口よりも前記支持体の移動方向上流側及び下流側にて前記ケーシングの内表面から前記支持体の表面に向かって突出し先端が前記支持体の表面に近接するように形成された1組のシール部材を用いて、前記流延ダイを囲む流延室を前記ケーシング内に形成し、
前記ビードよりも前記移動方向下流側に設けられ、前記流延室の内表面に開口するサイドブランチ型消音器の消音穴を用いて、前記流延室内の気体の振動を抑えることを特徴とする流延膜の形成方法。 - 前記サイドブランチ型消音器の前記消音穴を開口する開口面が、前記ビードの幅方向両端部と正対していることを特徴とする請求項5記載の流延膜の形成方法。
- ケーシング内に配されドープを流出するドープ流出口を有する流延ダイを用いて、前記ケーシング内を移動する支持体に向けてドープを前記ドープ流出口より流出し、前記流出したドープからなる帯状の流延膜を前記支持体の表面上に形成する流延膜の形成方法において、
前記ドープ流出口よりも前記支持体の移動方向上流側及び下流側にて前記ケーシングの内表面から前記支持体の表面に向かって突出し先端が前記支持体の表面に近接するように形成された1組のシール部材を用いて、前記流延ダイを囲む流延室を前記ケーシング内に形成し、
前記流延室の内表面に開口するサイドブランチ型消音器の消音穴を用いて、前記流延室内の気体の振動を抑え、
前記流延膜の長さ方向における前記流延膜の厚さ分布を検知し、
検知した前記厚さ分布から厚さのピーク間の距離Lpを算出し、
前記ピーク間距離Lp及び前記支持体の移動速度Vに基づいて、前記ビードの振動周波数f1を算出し、
前記振動周波数f1に応じて前記消音穴の深さを調節することを特徴とする流延膜の形成方法。 - 前記消音穴の開口形状が六角形であり、
前記消音穴がハニカム状に並ぶことを特徴とする請求項5ないし7のうちいずれか1項記載の流延膜の形成方法。 - 請求項5ないし8のうちいずれか1項記載の流延膜の形成方法を用いて、前記流延膜を前記支持体の表面上に形成し、
前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとし、
前記湿潤フィルムから溶剤を蒸発させることを特徴とする溶液製膜方法。
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