JP5670080B2 - 流延装置及び溶液製膜方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、溶液製膜設備10は、流延室12とピンテンタ13と乾燥室15と冷却室16と巻取室17とを有する。流延室12には、流延ダイ21、流延ドラム22、及び剥取ローラ24が設けられる。
流延室12では、流延ダイ21は、Z1方向に回転する流延ドラム22の周面22aに向けて、ドープ28を流出する。周面22aの移動速度は、特に限定されないが、例えば、100m/分以上300m/分以下であることが好ましい。周面22aには、ドープ28からなる帯状の流延膜31が形成される。
周面22a上の流延膜31はZ1方向へ搬送される。乾燥ユニット33により、周面22a上の流延膜31から溶剤が蒸発する。また、流延膜31は、流延ドラム22との接触により冷却される。冷却により、流延膜31をなすドープ28はゲル化する。溶剤の蒸発や冷却の結果、流延膜31は剥ぎ取り可能な状態となる。
その後、剥取ローラ24は、剥ぎ取り可能となった流延膜31を、流延ドラム22から帯状の湿潤フィルム35として剥ぎ取り、渡り部40を介して、ピンテンタ13へ案内する。
ピンテンタ13は、湿潤フィルム35の両端を保持して、湿潤フィルム35を搬送する。更に、ピンテンタ13は、湿潤フィルム35に乾燥風をあてて、湿潤フィルム35から溶剤を蒸発させる。この結果、湿潤フィルム35からフィルム40を得ることができる。
なお、膜形成工程の前に準備工程を行うことが好ましい。準備工程では、先端部形成工程、搬出工程、及びシール部材移動工程を大気圧下において順次行った後、減圧工程を行う。
Re=|n1−n2|×d
n1は遅相軸の屈折率,n2は進相軸2の屈折率,dはフィルムの厚み(膜厚)を表す
Rth={(n1+n2)/2−n3}×d
n3は厚み方向の屈折率を表す。
本発明に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。
セルロースアシレートとしては、セルローストリアセテート(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へのアシル基の置換度が下記式(I)〜(III)において、A及び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、Aはアセチル基の置換度、Bは炭素原子数が3〜22のアシル基の置換度である。なお、TACの90重量%以上が0.1〜4mmの粒子であることが好ましい。ただし、本発明に用いることができるポリマーは、セルロースアシレートに限定されるものではない。
(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。
図1の溶液製膜設備10を用いて、フィルム40を製造した。詳細は次のとおりである。準備工程における周面22aの移動速度VZ1は100m/分であり、流面ドラム22の周面22aの温度を略10℃であり、流延室12内の気圧は100kPaであった。かかる条件で、先端部形成工程と、搬出工程と、シール工程とを行った。減圧工程では、流延室12内の気圧を目標気圧Pまで減圧したにした。目標気圧Pは100Paであった。準備工程の後、周面22aの移動速度VZ2を200m/分にした。かかる条件下で溶液製膜方法を行ない、フィルム40を製造した。
減圧工程にいて、目標気圧Pを1kPaにしたこと以外は、実験1と同様にして、フィルム40を製造した。
減圧工程にいて、目標気圧Pを10kPaにしたこと以外は、実験1と同様にして、フィルム40を製造した。
減圧工程を行わなかったこと以外は、実験1と同様にして、フィルム40を製造した。
実験1〜4にて得られたフィルム40について、次の評価を行った。
以下基準に基づいて、剥ぎ取り性の評価を行った。
○:流延膜を支持体から剥ぎ取ることができた。
×:流延膜が剥ぎ取り可能な状態となっておらず、流延膜を支持体から剥ぎ取ることができなかった。
以下基準に基づいて厚みムラの評価を行った。長手方向の最大膜厚をTHmax、長手方向の最小膜厚をTHmin、長手方向の平均膜厚をTHaveとすると、厚みムラMは、(THmax−THmin)/THave×100で表される。
○:Mが2%未満であった。
×:Mが2%以上であった。
12 流延室
21 流延ダイ
22 流延ドラム
31 流延膜
35 湿潤フィルム
40 フィルム
61 シール装置
88 減圧装置
Claims (3)
- ポリマー及び溶剤を含むドープを連続して流出する流延ダイ並びに100m/分以上300m/分以下の範囲内の速度で前記流延ダイの下方を移動する支持体が設けられた流延室にて行われ、前記流出したドープから帯状の流延膜を前記支持体上に形成する膜形成工程と、
前記流延室にて行われ、前記流延膜が剥ぎ取り可能な状態となるまで前記流延膜から前記溶剤を蒸発させる第1乾燥工程と、
前記第1乾燥工程を経た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する剥取工程と、
前記湿潤フィルムから前記溶剤を蒸発させてフィルムとする第2乾燥工程とを有し、
前記流延室の内部の気圧を0.1kPa以上10kPa以下の範囲内に減圧し、
所定のピッチで交互に並べられた複数の第1ロール及び複数の第2ロールと、前記複数の第1ロールの下側に連結された下側ブロックと、前記複数の第2ロールの上側に連結された上側ブロックとを備え、各前記第1ロールの上側及び各前記第2ロールの下側に前記湿潤フィルムが通過する蛇行したシール路を形成するシール手段が前記流延室の出口に設けられ、前記シール手段により前記流延室の内部と外部との気圧差を維持することを特徴とする溶液製膜方法。 - 前記膜形成工程の前に行われる準備工程では、
前記帯状の流延膜の先端部を形成する先端部形成工程と、
前記出口から前記先端部を搬出する搬出工程と、
前記出口に前記シール路を形成して前記出口をシールするシール工程と、
前記流延室内を減圧する減圧工程とが順次行われることを特徴とする請求項1記載の溶液製膜方法。 - ポリマー及び溶剤を含むドープを連続して流出する流延ダイと、
100m/分以上300m/分以下の範囲内の速度で移動し、前記流延ダイから流出した前記ドープを支持し、前記ドープから流延膜を形成する支持体と、
前記流延ダイ及び前記支持体を内部に収めるケーシングと、
前記流延膜から前記溶剤を蒸発させる乾燥手段と、
前記支持体から剥ぎ取られた前記流延膜を外部へ出す前記ケーシングの出口と接続し、前記ケーシングの内部及び外部の気圧差を維持するものであり、前記支持体から前記流延膜を剥ぎ取ることにより形成された湿潤フィルムが上側に巻き掛けられる複数の第1ロールと、前記第1ロールと所定のピッチで交互に並べられ、前記湿潤フィルムが下側に巻き掛けられる複数の第2ロールと、前記複数の第1ロールの下側に連結された下側ブロックと、前記複数の第2ロールの上側に連結された上側ブロックとを備え、各前記第1ロールの上側及び各前記第2ロールの下側に前記湿潤フィルムが通過する蛇行したシール路を形成するシール手段とを有し、
前記ケーシングの内部の気圧が0.1kPa以上10kPa以下の範囲内に減圧され、前記シール手段により前記気圧差が維持されることを特徴とする流延装置。
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