JP6008452B2 - ラビリンスシール、流延装置、溶液製膜設備及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ラビリンスシール、流延装置、溶液製膜設備及び方法に関する。

光透過性を有するポリマーフィルム（以下、フィルムと称する。）は、偏光板の保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、透明導電性フィルムなど光学フィルムとして多岐に利用されている。フィルムには、厚み均一性や光学特性が要求される。従来は厚さが８０μｍ以上の厚膜フィルムが中心に用いられていたが、近年は、フィルムの薄膜化の要望が強くなってきており、厚さが４０μｍ以下の薄膜フィルムが求められている。

フィルムの製造方法としては、溶液製膜方法が用いられる。溶液製膜方法は、例えば、ポリマーを溶剤に溶かした溶液（以下、ドープと称する）を金属製のドラムやバンドなどの支持体上に流延ダイにより流延して流延膜を形成し、乾燥させて剥ぎ取ることによってフィルムを得る方法である。

溶液製膜の生産性を上げるためには、ドープから流延膜を形成する流延工程の高速化が課題となる。流延工程を高速で行うためには、例えば、支持体の走行速度を高くすると、走行する支持体の表面近傍では、支持体の走行に伴い支持体と一緒に走行方向に流れる風（以下、同伴風と称する）が発生する。この同伴風がビードにあたると、ビードが振動する。このビードの振動は、製造されたフィルムの流延方向（流延支持体の移動方法）に厚みムラを発生させる。このため、例えば特許文献１では、ビードに対し支持体走行方向上流側でビードに近接させて遮風物を配し、同伴風のビードへの進入を防いでいる。

また、特許文献２では、ビードに対し支持体走行方向上流側でビードに近接させて減圧チャンバを配して、同伴風を負圧により吸引し、同伴風によるビードの振動を抑えている。同様にして、特許文献３では、ビードを引き寄せるための吸引ボックスを設けている。この吸引ボックスは、第１〜第３の負圧領域に区切られて個別に減圧する。第１負圧領域ではビードの幅方向全体にわたりビードの周辺を吸引し、第２負圧領域ではビードの幅方向両側部の周辺を吸引し、第３負圧領域ではビードの両側方向から吸引する。この吸引によって、エア噛みと言われる流延膜と支持体との間への空気の巻き込みを抑え、且つビードが支持体に接する流延線を安定化させている。

吸引ボックス等の吸引装置を用いると、ビードの幅方向端部の横から空気の巻き込みがあり、流延速度（流延支持体の走行速度）を上げていくと、巻き込まれた空気が流延膜に泡となって現れ、それが原因で延伸時に破れなどが発生し、生産性が低下する。このため、特許文献４では、ビードに対して支持体走行方向の下流側に吹き付けノズルや加圧ボックスを配し、空気の巻き込みを抑えている。

また、特許文献５では、ダイに対して支持体走行方向上流側及び下流側には、遮風板を配置して、ビードへの風の流入を阻止している。この遮風板は、支持体との間にラビリンスシールを有する。

特開２００４−１１４３２８号公報 特開２０１０−１５８８３４号公報 特開２０００−７９６２１号公報 特開平１０−２６４１８５号公報 特開２００５−１０４１４８号公報

ところで、近年のフラットパネルディスプレイの大型化や軽量化に伴い、製膜するフィルムも薄手化が進んでいる。薄手フィルムを効率よく製造するには、製膜後の延伸工程で延伸により薄く形成する他に、ビード段階から厚みを薄くすることがよく、ビードの薄手化についても改良が検討されている。

ビードを薄くするには、例えば、ダイの吐出口のビード厚みは変えることなく、支持体の移動速度を上げて、ビードが支持体に接する直前の厚みを薄くする。また、ダイの吐出口のビード厚みを従来のものよりも薄くする。しかし、ビードを薄くして流延すると、今までのビード厚みでは問題がない場合でも、ビードが薄くなった分だけ同伴風の影響を受け易くなる。

例えば、特許文献１に記載の遮風物により、支持体の移動に伴う同伴風を遮断する場合には、ビードを薄くすると、幅方向に長く厚みむらができる。この厚みむらは、支持体送り方向で変化するため、送り方向に波形に変化する段むら故障となって現れ、改善の要請がある。なお、段むらとは、流延方向に発生するビードの振動に起因する周期的な厚みむらであり、悪化すると、後に説明する評価方法により目視にて視認可能になる。

特許文献２に記載の減圧チャンバでは、ビードの薄手化に伴い負圧により発生した空気圧振動によりビードが振動し易くなり、同様な面状故障が現れてきている。また、ビードの振動により空気の巻き込みが発生し易くなる。支持体とビードの間に空気が残ると、支持体の上にビードが流延されて形成される流延膜と支持体との間に空気が泡となって入り込む。この空気の巻き込みは、流延膜が乾燥した後に支持体から剥がす際に流延膜の破れに発展することもある。この場合には流延停止となり、流延を開始するまでに多大な時間と労力を要する。したがって、空気の巻き込みを抑えたいという要請がある。

特許文献３に記載の吸引ボックスにより、内部を３つの負圧エリアに区切ってビードの周辺を吸引する場合には、３つの負圧エリアに分けて吸引を行うため、吸引ボックス自体が複雑な構造になってしまう他に、各負圧エリアの圧力の設定を微妙に調節する必要がある。また、３つの負圧エリアを有するため３つのブロアが必要になり、設備コストが増えてしまう。しかも、支持体の走行速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速流延になると、ビードの薄手化に伴い３つの負圧エリアによる吸引で流延線を安定的に維持することが困難になって、空気巻き込みが発生してしまう。

特許文献４に記載の吹き付けノズルや加圧ボックスでは、ビードに対して支持体走行方向下流側に配され、ビードを上流側であるダイ側に押し戻すことができ、その分だけ、ビードと支持体とが接するラインである流延線が安定する。しかし、ビードを上流側に押し戻すために、吹き付けノズルや加圧ボックスの風圧を高くする必要があり、ビードの薄手化に伴ってビードが振動し易くなる。この振動によって幅方向に長く厚みむらができ、これが支持体送り方向で変化するため、送り方向に波形が変化する段むら故障となる。

特許文献５では遮風板にラビリンスシールを設けて、ビードへの風の進入を抑えているものの、ダイから離れた支持体走行方向上流側及び下流側にラビリンスシールを配置しているため、ダイ近傍で発生する空気圧振動を抑えることができない。また、減圧チャンバに対して支持体走行方向上流側及び下流側で、ラビリンスシールを配しているため、減圧チャンバに起因する空気圧振動を抑えることができない。このため、得られるフィルムが送り方向で厚みが変化する段むら故障となる。

また、ラビリンスシール自体も、支持体走行による同伴風の空気圧変動に対して、その周波数帯成分毎に除くことができず、空気圧振動を効率良く抑えることができない。

本発明は、空気圧振動を効率良く除去して、薄手フィルムを溶液製膜するに際して、高速流延を可能にして生産性を上げることができ、しかも、段むら故障や空気巻き込みによる流延停止などの発生を抑えることができるラビリンスシール、流延装置、溶液製膜設備及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、走行する周面に近接して配され、周面に同伴する同伴風を遮る遮風部材に設けられるラビリンスシールであって、第１シール部、第２シール部を備えている。第１シール部は、遮風部材の周面に対向する面に形成され、周面の走行方向に交差する方向に長く形成される第１溝を走行方向に離間して３個以上並べて形成されている。第２シール部は、第１シール部に隣接し、第１溝とは溝幅又は溝深さが異なる第２溝を走行方向に離間して３個以上並べて形成されている。溝幅及び溝深さは、同伴風による空気圧振動の周波数帯に合わせて決定されている。

第２シール部に隣接し、第１溝及び第２溝とは溝幅又は溝深さが異なる溝を走行方向に離間して３個以上並べられている第３シール部を有することが好ましい。

本発明の流延装置は、走行する支持体と、ダイと、遮風部材と、上記のラビリンスシールとを有する。ダイは、支持体に向けて吐出口からドープを吐出し、支持体との間にビードを形成しながら、支持体の表面上に流延膜を形成する。遮風部材は、ビードよりも支持体の走行方向上流側にて、支持体の表面に近接し且つビードに沿って配される。遮風部材は、支持体の走行による同伴風を遮る。ラビリンスシールは、遮風部材の支持体への対向面に配され、上記第１シール部及び第２シール部を有する。

溝幅は３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、溝深さは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の溶液製膜設備は、上記の流延装置と、支持体から流延膜を剥がして乾燥する乾燥装置とを備える。また、本発明の溶液製膜方法は、上記の流延装置を用いて、支持体上に流延膜を形成する工程と、支持体から流延膜を剥がして乾燥する工程とを有する。

本発明によれば、走行する周面に同伴する同伴風の空気圧振動をその周波数帯毎に無くすことができる。本発明のラビリンスシールを遮風部材に用いた流延装置、溶液製膜設備では、同伴風によるビードの振動を抑えることができ、段むら故障の発生を抑えつつ、薄手フィルムを効率良く製造することができる。

本発明の溶液製膜設備の概要を示す側面図である。 流延装置のダイ周りの概要を示す斜視図である。 第１実施形態におけるダイ、ビード、吸引ボックスの関係を示す縦断面図である。 吸引ボックスの傾斜板の一部を切り欠いて示す斜視図である。 吸引ボックスの傾斜板の一部を切り欠いて示す平面図である。 ビードに対する吸引ボックスの配置を示す正面図である。 ビードの両端部を吸引ボックスにより吸引した状態のビードの流延線と流延膜とを示す平面図である。 ビードの両端部を吸引することがない従来タイプのビードの流延線と流延膜とを示す平面図である。 遮風ブロックのラビリンスシールを示す側面図である。 遮風ブロックのラビリンスシールの別実施形態を示す断面図である。 遮風ブロックのラビリンスシールの別実施形態を示す断面図である。 一つの回動軸で複数の仕切り板を移動させる別実施形態の吸引ボックスを、傾斜板の一部を切り欠いて示す平面図である。 遮風板と吸引ボックスとを有する遮風板一体型吸引ボックスを示す底面図である。

図１に示すように、溶液製膜設備１０は、流延装置１１と、テンタ１２と、乾燥装置１３と、スリッタ１４，１５と、巻取装置１６とを備え、これらは上流側から順に直列に接続されている。

流延装置１１は、エンドレスのバンド（支持体）２３と、ガイドローラ２４と、ダイ２５と、吸引ボックス（吸引部材）２６Ａ，２６Ｂと、遮風ブロック（遮風部材）２７と、ダクト（膜乾燥機）２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃと、剥離ローラ２９とを備える。バンド２３は、環状に形成されており、金属製の流延支持体として機能する。このバンド２３は第１ドラム２１と第２ドラム２２との周面に掛け渡される。第１ドラム２１はモータ（図示省略）により回転駆動され、バンド２３が矢印Ｙで示す方向に走行する。ガイドローラ２４は、上側のバンド２３を裏面側から支持する。

図２に示すように、第１ドラム２１の上方にはダイ２５が配置される。ダイ２５は、走行しているバンド２３の表面に対し、ドープ３０をビード３１にして吐出口２５Ａ（図３参照）から連続的に流す。これにより、バンド２３上には流延膜３２が形成される。ドープ３０は、図示しないドープ製造ラインで、例えばセルロースアシレートを溶剤に溶解させて製造され、ダイ２５に供給される。

ダイ２５からのビード３１に対して、バンド２３の走行方向Ｙにおける上流には、１対の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂが配される。

図１に示すように、製造速度を向上させるために、剥離ローラ２９に向かう流延膜３２は、第２ドラム２２及びバンド２３により加熱される。また、流延位置では、第１ドラム２１によりバンド２３が冷却され、過度の昇温が抑えられる。このため、各ドラム２１，２２は図示しない温度調節装置を有する。

ダクト２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは、バンド２３の走行路に沿って複数が並べて配されており、乾燥風を吹き出す。温風コントローラは、乾燥風の温度、湿度、流量を独立して制御する。乾燥風の温度及び流量の制御と、ドラム２１，２２自体の温度調節装置による温度制御とにより、流延膜３２の温度が調節され、流延膜３２から溶剤が蒸発し、流延膜３２の乾燥が進行する。そして、テンタ１２での搬送が可能な程度にまで流延膜３２が固化される。

ダイ２５に対しバンド走行方向Ｙの上流側で第１ドラム２１の周面近くには、剥離ローラ２９が配される。剥離ローラ２９は、溶剤を含む状態の乾燥が進行した流延膜３２をバンド２３から剥がす際に、流延膜３２を支持する。剥ぎ取られた流延膜３２はフィルム３３としてテンタ１２に案内される。

テンタ１２では、クリップ３４によりフィルム３３の両側部を把持して、ダクト３６から乾燥風を送ることにより、フィルム３３を搬送しながら、矢印Ｘで示すフィルム幅方向Ｘへの張力を付与し、フィルム３３の幅を拡げる。

乾燥装置１３では、多数のローラ３８にフィルム３３が巻き掛けられて搬送される。乾燥装置１３の内部の雰囲気は、温度や湿度などが図示しない温調機により調節されており、フィルム３３が搬送されている間に、フィルム３３から溶剤が蒸発する。

スリッタ１４は、テンタ１２のクリップ３４による保持跡を含む両側部を切除する。両側部が切除されたフィルム３３は、巻取装置１６によりロール状に巻き取られる。本発明により得られるロール状フィルム３３Ａは、特に、位相差フィルムや偏光板保護フィルムに用いることができる。

なお、乾燥装置１３のフィルム走行下流側に、第２テンタを設けてもよい。第２テンタはテンタ１２と同様の構造であり、クリップ及びダクトを有し、フィルム３３をクリップにより保持して幅方向に延伸する。延伸の際に、延伸倍率や温度条件等を制御することにより、所望の光学特性を有するフィルム３３が得られる。

図２に示すように、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂは、ビード３１に近接させて流延膜３２の幅方向Ｘの両端部に配される。吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂは、ダイ２５にブラケット４０を介して取り付けられている。吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂのバンド対向面は、バンドの周面に対し平行を保つ平滑面に形成されている。

図４に示すように、ビード３１の幅方向の一端部に配される吸引ボックス２６Ａは、水平板４３Ａ、垂直板４３Ｂ、傾斜板４３Ｃからなる三角筒体４３の両端を側板４４Ａ，４４Ｂで塞いで、三角柱状に形成されている。水平板４３Ａはバンド２３に略平行に配される。また、傾斜板４３Ｃはダイ２５の先端面に平行に配される。

図３に示すように、水平板４３Ａと傾斜板４３Ｃとの間には、スリット状の隙間が設けてある。この隙間により吸引ボックス２６Ａの吸引口４５が形成されている。

図４に示すように、吸引ボックス２６Ａ内には、２枚の仕切り板４６，４７が、ビード３１の幅方向Ｘに対して移動自在に取り付けられている。第１仕切り板４６及び第２仕切り板４７は、側板４４Ａ，４４Ｂと同形状で、側板４４Ａ，４４Ｂよりも僅かに小さく形成されており、吸引ボックス内で摺動することができる。第１仕切り板４６及び第２仕切り板４７には、ガイド環５１、雌ねじ環５２を用いて、第１回動軸５３及び第２回動軸５４が取り付けられている。これら仕切り板４６，４７に挟まれる吸引ボックス空間が吸引室４８となる。回動軸５３，５４は、軸受５０により側板４４Ａ，４４Ｂに回転自在に取り付けられている。

図５に示すように、第１回動軸５３は、右半分のみに雄ねじ部５３Ａが形成されていて、左半分はガイド部５３Ｂとなっている。雄ねじ部５３Ａには雌ねじ環５２の雌ねじ部５２Ａが螺合し、ガイド部５３Ｂにはガイド環５１のガイド孔５１Ａが嵌合している。これにより、図４に示すように、第１回動軸５３を時計方向に回すと、第１仕切り板４６がＸ方向で右へ移動し、反時計方向に回すと第１仕切り板４６が左側へ移動する。同様にして、図５に示すように、第２回動軸５４は、背面（垂直板４３Ｂ）側から見て、左半分のみに雄ねじ部５４Ａが形成されていて、右半分はガイド部５４Ｂとなっている。そして、雄ねじ部５４Ａには雌ねじ環５２の雌ねじ部５２Ａが螺合し、ガイド部５４Ｂにはガイド環５１のガイド孔５１Ａが嵌合しているので、第２回動軸５４の回動により第２仕切り板４７がＸ方向で右又は左へ移動する。

図６に示すように、第１及び第２仕切り板４６，４７のＸ方向の移動によって、吸引口４５のＸ方向長さ（吸引口長さ）Ｌ１及び、ビード３１の端から吸引口４５までのオフセット長さＯＳを変えることができる。吸引口長さＬ１は、例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。また、オフセット長さＯＳは例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。これにより、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂは、前記ビードの両端から中央部に向かって例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲を吸引することができる。なお、オフセット長さＯＳは、ドープ３０の種類や粘度、ビード３１の厚みや幅、長さ等によって適宜変更することが好ましい。また、吸引口長さＬ１を変更することにより、吸引風量を調節することができるため、例えば特許文献３で示されるように、第１〜第３の負圧領域に対して異なる負圧を発生させるため３つのブロアを設ける必要が無く、設備コストを抑えることができる。

第２仕切り板４７には、フランジ部５５Ａにより吸引管５５が取り付けられている。吸引管５５は外側に位置する側板４４Ｂの貫通環５６を貫通しており、外部の吸引源、例えばサクションポンプ５７に連結されている。

ビード３１の幅方向の他端部に配される吸引ボックス２６Ｂも、吸引ボックス２６Ａと同様に構成されている。ただし、回動軸５３，５４や、吸引管５５は、ビード３１の幅方向の中央部とは反対側の外側に向けて突出している。

本実施形態では、図７に示すように、ビード３１に対し、バンド走行方向Ｙの上流側で、ビード３１の両端部に近接させて、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂを配置している。これら吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂによって、ビード両端部エリアＢＳＡでビード３１の両端部が吸引される。したがって、ビード３１とバンド２３とが接触する流延線ＢＬＮがバンド走行方向Ｙに凸状に湾曲する従来タイプの流延線ＢＬＯ（図中二点鎖線表示）に比べて、流延線ＢＬＮが破線で示すように、ビード両端部エリアＢＳＡを過ぎたビード中央部エリアＢＣＡで直線状になる。このため、図８に示す従来タイプの流延線ＢＬＯのように、凸状に湾曲した頂点部エリアＢＴＡから空気が入り込み、流延膜３２とバンド２３との間で空気が泡３２Ａとなることがなく、空気巻き込みの発生が抑えられる。

図８は、平面からみた従来の流延線ＢＬＯを示している。流延線ＢＬＯは、ビード１０５の幅方向中央が頂点Ｔ１となり、高速製膜によりバンド走行方向Ｙに長くなる略円弧形となる。このため、凸状に湾曲した頂点部エリアＢＴＡから空気が入り込み、バンド１０１と流延膜１０６との間で泡３２Ａがバンド走行方向Ｙに並んで発生する。これに対して、本実施形態では、図７に示すように、ビード両端部エリアＢＳＡが吸引されることにより、流延線ＢＬＮが実線で示すように、ビード両端部エリアＢＳＡを過ぎたビード中央部エリアＢＣＡで直線状になる。したがって、図８に示す従来タイプのように、凸状に湾曲した頂点部エリアＢＴＡから空気が入り込み、バンド１０１と流延膜１０６との間で泡３２Ａとなることがなく、空気巻き込みの発生が抑えられる。したがって、泡３２Ａに起因する剥離ローラ２９（図１参照）における流延膜３２の剥げ残りが無く、剥げ残りに起因する流延停止などの重大事故が発生することがない。

ところで、フィルム３３の薄膜化の要請によって、バンド２３を高速、例えば５０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎで走行させる必要がある。このバンド２３の高速走行によって、バンド２３は空気を同伴させてしまい、バンド２３の表面には同伴風５８が発生する。この同伴風５８の影響を排除するために、本実施形態では、図２に示すように、１対の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂの間に、遮風ブロック２７を配している。遮風ブロック２７は、ビード３１の上流側で同伴風５８を遮るため、同伴風５８がビード３１に当たることがない。遮風ブロック２７は、ダイ２５にブラケット４１を介して取り付けられている。

バンド２３及び遮風ブロック２７の間には隙間Ｇ（図９参照）が設けられており、走行するバンド２３に遮風ブロック２７が接触することがない。このため、バンド２３と遮風ブロック２７との隙間Ｇを、完全には遮風されなかった同伴風５８の下層部分が通過する。

バンド２３の走行速度が３０ｍ／ｍｉｎ程度である従来の場合には、図８に示すように、バンド２３の走行に伴う同伴風はビード１０５へ与える影響が少なく、流延膜１０６の段むらなどの面状故障に発展することが少ない。一方、薄膜化の要請に伴い、バンド２３の走行速度を５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速にすると、この高速化に伴ってビード１０５も薄くなり、同伴風の影響を受け易くなる。従来は、特許文献１に記載の遮風ブロックにより同伴風を遮っているものの、遮風ブロックとバンド２３との隙間を通過する同伴風の下層部分が遮風ブロックを通過した後に渦を巻いてしまう。この渦の発生や、渦によるビード１０５への振動付与などが本発明者の実験により確認されている。

このため、図９に示すように、遮風ブロック２７のバンド対向面２７Ａには、ラビリンスシール５９が形成されている。ラビリンスシール５９は、第１〜第３シール部６１，６２，６３を有する。第１シール部６１は、Ｘ方向に平行な歯（板状突起）６５Ａと、この歯６５ＡにＹ方向で隣接し、Ｘ方向に平行な溝６５Ｂとを有する一つのシールユニット６５をＹ方向に３個有している。歯６５Ａの高さＨ１は、溝６５Ｂの深さと同じであり、好ましくは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。

歯６５ＡのＹ方向長さ（幅）Ｌ２は、好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。また、溝６５ＢのＹ方向長さ（幅）Ｌ３１は好ましくは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

第１シール部６１における各シールユニット６５の並列個数は３個としたが、３個以上であれば良い。なお、シールユニット６５の並列個数の上限は特にないが、設備効率の観点からすると、１０個以下が好ましく、より好ましくは５個以下である。

第２シール部６２、第３シール部６３も、第１シール部６１と同様に、３個のシールユニット６６，６７を有する。シールユニット６６，６７は、歯６６Ａ，６７Ａと溝６６Ｂ，６７Ｂとを有する。各シールユニット６６，６７は、溝６６Ｂ，６７Ｂの幅Ｌ３２、Ｌ３３が、第１シール部６１の溝幅Ｌ３１に比べて、Ｙ方向でビード３１に向かうに従い次第に広くなる点で異なる以外は、同じ構成である。

各シールユニット６５〜６７の溝６５Ｂ〜６７Ｂの幅及び深さ、溝６５Ｂ〜６７Ｂと歯６５Ａ〜６７Ａ、又は歯６５Ａ〜６７Ａと溝６５Ｂ〜６７Ｂの繰り返し数を一定範囲にすることにより、遮風ブロック２７のバンド対向面２７Ａとバンド２３との隙間Ｇから進入する同伴風５８による特定の周波数帯の空気圧振動を抑えることができる。この知見は、ラビリンスシール５９の歯６５Ａ〜６７Ａと溝６５Ｂ〜６７Ｂのサイズや、これらのＹ方向における繰り返し数（並列個数）を変えた各種実験により得られた。即ち、各種実験を行い、溝６５Ｂ〜６７Ｂの幅Ｌ３１〜Ｌ３３及び深さＨ１、溝６５Ｂ〜６７Ｂと歯６５Ａ〜６７Ａ、又は歯６５Ａ〜６７Ａと溝６５Ｂ〜６７Ｂの繰り返し数を一定範囲にすることにより、特定の周波数帯の空気圧振動が効果的に抑えられる知見が得られた。これによって、同伴風５８の特定の周波数帯の空気圧振動をラビリンスシール５９で抑え又は遮断することができる。

隙間Ｇは、３ｍｍ以下でないと、同伴風５８が隙間Ｇを素通りしてしまい、空気圧振動の低減効果が低くなる。なお、下限値は０ｍｍに近づく程、好ましい。しかし、０ｍｍに近づくと、バンド２３の厚み誤差や、第１ドラム２１の周面誤差などに起因して、遮風ブロック２７のバンド対向面２７Ａとバンド２３とが接触するおそれがある。このため、下限値は１ｍｍ以上が好ましい。

溝６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂの深さＨ１（歯６５Ａ，６６Ａ，６７Ａの高さＨ１）は、好ましくは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。１ｍｍ未満では、溝６５Ｂ〜６７Ｂ内で風の乱れを作ることができず、圧力損失が上昇しないため、遮風効果が低下する。２０ｍｍを超えると、空気圧振動の低減効果が飽和した状態になり、溝６５Ｂ〜６７Ｂを深くする加工負荷の増大に比べて、それ以上の効果が得られなくなる。

溝６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂの幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３は、好ましくは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。３ｍｍ未満では溝６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂ内に風の乱れを作ることができず、圧力損失が上昇することがなく、空気圧振動の低減効果が低くなる。３０ｍｍを超えると、空気圧振動の抵抗効果が飽和した状態になり、それ以上の効果が期待できなくなる。また、加工負荷も大きくなる。

溝６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂの幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３は、同伴風による空気圧振動における遮断したい周波数帯に合わせて決定されることが好ましい。例えば、溝幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を３ｍｍにすることにより、空気圧振動中の周波数帯が１００Ｈｚ以上１５０Ｈｚ未満の空気圧振動を遮断することができる。また、溝幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を１０ｍｍにすることにより、空気圧振動中の周波数帯が５０Ｈｚ以上１００Ｈｚ未満の空気圧振動を遮断することができる。更に、溝幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を２０ｍｍにすることにより、５０Ｈｚ未満の空気圧振動を遮断することができる。なお、遮断したい空気圧振動中の周波数帯と溝幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３とは、上記関係に限られるものではない。溝幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を変更することにより、遮断したい空気圧振動中の周波数帯を変更することができる。これらの関係は溝の幅や、それに加えて溝の深さＨ１等を変えた歯及び溝を形成して実験を行うことにより、遮断効果がある周波数帯を特定することができる。

歯６５Ａ，６６Ａ，６７Ａの幅Ｌ２は１ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。１ｍｍ未満では強度不足となり、耐久性が低下する。２０ｍｍを超えると、ラビリンスシール５９のＹ方向長さが増えるだけであり、空気圧振動の低減効果が低くなる。

なお、ラビリンスシール５９の各溝６５Ｂ〜６７Ｂの両端部は開放又は閉塞のいずれであってもよい。ただし、開放させた方が、各溝６５Ｂ〜６７Ｂに入った風が両端部から逃げ易くなるため、ビード３１に対する遮風効果は高くなる。

図１０は、シールユニット６５〜６７の歯６５Ａ〜６７Ａ及び溝６５Ｂ〜６７ＢをＹ方向に入れ換えた第１〜第３シール部７１〜７３を有する第２実施形態のラビリンスシール６９を示している。このように、歯６５Ａ〜６７Ａ及び溝６５Ｂ〜６７ＢをＹ方向に入れ換えても、特定の周波数帯の振動を遮断することができる。なお、上記実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。第１シール部６１，７１、第２シール部６２，７２、第３シール部６３，７３のバンド走行方向Ｙにおける配列の順序は適宜変更してよい。各溝６５Ｂ〜６７Ｂは、バンド走行方向Ｙに対し直交するＸ方向に形成しているが、溝６５Ｂ〜６７Ｂの形成方向は、バンド走行方向Ｙに対し交差していればよく、交差角度は直角に限られない。

図１１は、ラビリンスシール７４の各溝７５Ｂ〜７７Ｂを第１実施形態のラビリンスシール５９よりも浅く形成した別の実施形態の遮風ブロック７８の第１〜第３シール部８１〜８３を示している。第１〜第３シール部８１〜８３は、Ｙ方向に３個連続して形成されるシールユニット７５〜７７を有する。各溝７５Ｂ〜７７Ｂの深さＨ１が第１実施形態に比べて浅い場合でも、特定の周波数帯の振動を遮断することができる。

上記各実施形態において、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂによる吸引圧力ＢＰは−３０００Ｐａ以上−１５０Ｐａ以下であり、好ましくは−１０００Ｐａ以上−５００Ｐａ以下である。−１５０Ｐａを超えると同伴風の誘導が十分に行えない。また、−３０００Ｐａ未満であると、ビード自身も負圧によって変形してしまい、面状が悪化してしまう。

上記各実施形態では、ダイ２５に対しバンド走行方向Ｙの上流側に、遮風ブロック２７，７０，７８を設けているが、更に遮風ブロック２７，７０，７８の上流側に減圧チャンバを設けてもよい。減圧チャンバは、遮風ブロック２７，７０，７８の上流側エリアの空気を吸引してこのエリア内を減圧し、ビード３１への同伴風５８の進入を抑える。この減圧チャンバによる吸引圧力は、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂの吸引圧力よりも小さいことが好ましい。また、遮風ブロック２７，７０，７８に代えて、減圧チャンバを用いて良い。

上記実施形態の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂは、二つの回動軸５３，５４を用いて仕切り板４６，４７を個別に移動させているが、これに代えて、図１２に示すように一つの回動軸９０と、一つのガイド軸９１とを用いて仕切り板４６，４７を移動させる吸引ボックス８９としてもよい。回動軸９０は、吸引ボックス８９の両側板４４Ａ，４４Ｂに軸受５０を介して回動自在に取り付けられている。ガイド軸９１は固定環９４により、両側板４４Ａ，４４Ｂに固定されている。なお、上記実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。

回動軸９０は、雌ねじ環９２，９３を介して、１対の仕切り板４６，４７を貫通して取り付けられている。回動軸９０は、中央から両端部に向かって、互いに逆向きとなる雄ねじ部９０Ａ，９０Ｂを有する。一方の雌ねじ環９２は雄ねじ部９０Ａに螺合する雌ねじ部９２Ａを有し、他方の雌ねじ環９３は雄ねじ部９０Ｂに螺合する雌ねじ部９３Ａを有する。ガイド軸９１は、ガイド環５１を介し１対の仕切り板４６，４７を貫通して取り付けられている。ガイド環５１は、ガイド軸９１を摺動自在に保持するガイド孔５１Ａを有する。

回動軸９０を一方に回転することにより、雌ねじ環９２，９３を介して１対の仕切り板４６，４７が接近し、他方に回転することにより仕切り板４６，４７が離反する。これにより吸引室４８の幅を変更することができる。したがって、ドープ３０の粘度や、ビード３１の厚みが変更される場合に、回動軸９０を回すことにより、吸引ボックス８９の吸引口４５の幅を最適に設定することができる。吸引口４５の幅を変更することにより、ブロワの負圧を変えることなく、吸引風量を調節することができる。なお、仕切り板４６，４７を平行移動させる機構は上記のものに限られず、各種機構を用いることができる。また、仕切り板は１対に限られず、３枚以上設けてもよい。この場合には、各仕切り板を個別にビードの幅方向Ｘに移動自在に設け、吸引ボックス内で各仕切り板に区切られる吸引室を２個以上設けることにより、吸引風量や吸引エリアを更に細かく設定することが可能になる。

上記実施形態では、吸引管５５を仕切り板４７に設けているが、これに代えて、図１２に示すように、吸引ボックス８９を構成する垂直板４３Ｂに吸引管９５を設けてもよい。また、図示は省略したが、吸引ボックス８９を構成する傾斜板４３Ｃに吸引管９５を設けても良い。

なお、図示は省略したが、シフト機構を用いて、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂ，８９を、ビード３１の幅方向に移動自在に取り付けてもよい。この場合には、ドープ３０の粘度などに応じて、ビード３１の両端部の吸引エリアを微調整することができる。また、ビード３１の幅が変更になった場合にも、容易に対応することができる。

上記実施形態では、遮風ブロック２７を吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂの間に配置したが、これに代えて、図１３に示すように、流延膜３２（図２参照）よりも長く、例えばダイ２５のＸ方向長さと同じに、遮風板９６を設けてもよい。この遮風板９６のバンド対向面９６Ａの例えば全面には、Ｘ方向に長くラビリンスシール５９が形成されている。また、遮風板９６の上面でＸ方向の両端部には、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂが配される。この場合には、吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂとバンド２３との隙間からの同伴風の空気圧振動をラビリンスシール５９で減少させることができる。また、遮風板９６と吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂの一体タイプに代えて、第１実施形態の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂのバンド対向面に、遮風ブロック２７と同じラビリンスシール５９を形成してもよい。

本発明の溶液製膜設備１０において、製品としてのフィルム３３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。なお、フィルム３３の幅が２５００ｍｍより大きい場合にも効果がある。またフィルム３３の膜厚は、１０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。フィルム３３の原料となるポリマーは、特に限定されず、例えば、セルロースアシレートや環状ポリオレフィン等がある。

本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。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。また、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の９０重量％以上が０．１ｍｍ以上４ｍｍ以下の粒子であることが好ましい。
（Ｉ） ２．０≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） １．０≦ Ａ ≦３．０
（ＩＩＩ） ０ ≦ Ｂ ≦２．９

アシル基の全置換度Ａ＋Ｂは、２．２０以上２．９０以下であることがより好ましく、２．４０以上２．８８以下であることが特に好ましい。また、炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度Ｂは、０．３０以上であることがより好ましく、０．５以上であることが特に好ましい。

セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。また、溶剤及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。

歯６５Ａ，６６Ａ，６７Ａの高さ（溝の深さ）Ｈ１と、歯６５Ａ，６６Ａ，６７Ａの幅Ｌ２と、溝６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂの幅Ｌ３１〜Ｌ３３と、隙間（クリアランス）Ｇと、遮断可能な空気圧振動との関係を示す実験を行った。表１は実験結果を示す一覧表である。実験１は、溝深さＨ１を３ｍｍ、歯幅Ｌ２を１ｍｍ、溝幅Ｌ３１を３ｍｍ、溝幅Ｌ３２を１０ｍｍ、溝幅Ｌ３３を２０ｍｍ、ユニット個数を３とした時の、０Ｈｚ以上５０Ｈｚ未満、５０Ｈｚ以上１００Ｈｚ未満、１００Ｈｚ以上１５０Ｈｚ未満の空気圧振動の周波数帯に対して、遮断した周波数ピークを求めたものである。遮断した周波数ピークはラビリンスを備えていない実験５の時の遮断した周波数ピーク０．８Ｐａとの比較で示しており、実験１では遮断した周波数ピークは０．４Ｐａになった。実験２は実験１に対して溝深さＨ１を変えることにより、溝深さＨ１が遮断効果に与える影響を測定している。実験３，４は実験１に対してユニット個数を変えることにより、ユニット個数が少ない時（実験３）、ユニット個数が多い時（実験４）の遮断効果に与える影響を測定している。なお、遮断可能周波数帯・周波数ピークは、ＦＦＴアナライザー（リオン社製ＳＡ−０１）に空気圧振動ピックアップとアンプを接続したものにより、ダイ近傍の流延幅左右及び中央部計３箇所を流延しない状態でオフライン運転した状態で実測することにより得た。

表１の実験１では、遮断した周波数ピークが０．４Ｐａとなり、同伴風の遮断効果があることが判る。これに対して、実験１の溝深さＨ１を３ｍｍから、溝深さＨ１を１０ｍｍにした実験２では、遮断した周波数ピークが０．１Ｐａとなり、遮断効果が最も高いことが判る。また、ユニット個数を実験１の「３」に対して「２」に変更した実験３では、遮断した周波数ピークが０．６Ｐａになり、遮断効果が実験１よりも低い。更に、ユニット個数を「５」にした実験４では、遮断した周波数ピークが０．４となり、ユニット個数が３の場合と同じである。したがって、ユニット個数は３個以上５個以下が好ましいことが判る。また、ラビリンスシールが無い実験５では、遮断した周波数ピークが０．８Ｐａとなり、遮断効果が無いことが判る。

吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂによる効果を確認するために、実験を行った。この結果を表２に示す。

実験１１〜１３では、図２〜図４に示す吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂを用いて、ビード３１の両端部をバンド走行方向Ｙの上流側で吸引し、図７に示すように、流延線ＢＬＮの直線化を図った。また、遮風ブロック２７を用いて、同伴風によるビード３１の振動の影響を排除した。図１に示す溶液製膜設備１０により、バンド２３の上に流延膜３２を形成した後に、この流延膜３２を剥がしてフィルム３３とし、テンタ１２、乾燥装置１３を経て、フィルム３３を製造し、ロール状にフィルム３３を巻き取った。フィルム３３はＴＡＣからなり、実験１１は幅を２００ｍｍ、実験１２は４００ｍｍ、実験１３は８００ｍｍとし、各実験１１〜１３において厚みを１０μｍ、３０μｍ、６０μｍとした。

実験１４では、実験１１の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂ及び遮風ブロック２７を無くした以外は、実験１１と同じ条件でフィルム３３を製造した。

実験１５では、実験１１の吸引ボックス２６Ａ，２６Ｂ及び遮風ブロック２７の代わりに図１に二点鎖線で示す減圧チャンバ３５を設けた以外は、実験１１と同じ条件でフィルム３３を製造した。

表２から明らかなように、実験１１〜１３では、空気巻き込み発生が無く、段むらの発生も無かった。これに対して、実験１４では段むらの発生は無いものの、空気巻き込みが発生した。また、実験１５では空気巻き込みの発生は無いもの、段むらが発生した。

なお、表２において、空気巻き込みが発生していないときに、空気巻き込み発生の評価を「Ａ」とし、発生したときに評価を「Ｂ」とした。また、段むらが発生していないときに段むら発生の評価を「Ａ」とし、発生したときに評価を「Ｂ」とした。

空気巻き込みは、流延線を含む流延膜３２を高速カメラで撮影し、この撮影した画像を５〜１５倍程度に拡大してモニターに表示し、空気が少しでも巻き込まれた場合に、Ｂと判定し、空気が巻き込まれない場合に泡の抑制効果があるとしてＡと判定した。なお、空気巻き込みはモニターの目視観察により行っているが、モニターに表示される画像を画像処理してパターン認識などにより空気の巻き込みを自動認識して判定も可能である。

段むらは、得られたフィルムを所定のサイズでサンプリングし、透明なフィルム置き台にサンプリングしたフィルムを載せて、フィルムから上方に１５００ｍｍ〜２０００ｍｍ離した点光源（ＵＳＨＩＯ製キセノンランプ）を用いてフィルムを照明し、フィルム及びフィルム置き台を透過した光を観察台に投影させ、観察台の透過光から段むらが目視にて観察されるかどうかで評価した。目視評価により段むらが視認される場合にＢと判定し、視認されない場合にＡと判定した。なお、フィルム置き台は観察台に対して４５°以上６０°以下の範囲で傾けた状態で評価した。

以上の結果から、段むらの改善効果と、泡の抑制効果とが得られることが判る。また、これらの結果から、実際の製造条件である、幅を例えば１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下、又はそれ以上とし、厚みを１０μｍ以上６０μｍ以下とする場合にも、同様の効果が得られるものと推測される。

１０ 溶液製膜設備
１１ 流延装置
２３ バンド
２５ ダイ
２６Ａ，２６Ｂ 吸引ボックス
２７ 遮風ブロック
３１ ビード
３２ 流延膜
３２Ａ 泡
３３ フィルム
４５ 吸引口
４６，４７ 仕切り板
５１ ガイド環
５２ 雌ねじ環
５３，５４ 回動軸
５３Ａ，５４Ａ 雄ねじ部
５３Ｂ，５４Ｂ ガイド部
５５ 吸引管
５８ 同伴風
５９ ラビリンスシール
６１，６２，６３ シール部
６５，６６，６７ シールユニット
６５Ａ，６６Ａ，６７Ａ 歯
６５Ｂ，６６Ｂ，６６Ｃ 溝

Claims (6)

1. 走行する周面に近接して配され、前記周面に同伴する同伴風を遮る遮風部材に設けられるラビリンスシールにおいて、
   前記周面に対向する面に形成され、前記周面の走行方向に交差する方向に長く形成される第１溝を前記走行方向に離間して３個以上並べられている第１シール部と、
   前記第１シール部に隣接し、前記第１溝とは溝幅又は溝深さが異なる第２溝を前記走行方向に離間して３個以上並べられている第２シール部と、
   を備え、
   前記溝幅及び溝深さは、前記同伴風による空気圧振動の周波数帯に合わせて決定されているラビリンスシール。
2. 前記第２シール部に隣接し、前記第１溝及び第２溝とは溝幅又は溝深さが異なる溝を前記走行方向に離間して３個以上並べられている第３シール部を有する請求項１記載のラビリンスシール。
3. 走行する支持体と、
   前記支持体に向けて吐出口からドープを吐出し、前記支持体との間にビードを形成しながら、前記支持体の表面上に流延膜を形成するダイと、
   前記ビードよりも前記支持体の走行方向上流側にて、前記支持体の表面に近接し且つ前記ビードに沿って配されて、前記支持体の走行による同伴風を遮る遮風部材と、
   前記遮風部材の前記支持体への対向面に配される請求項１又は２記載のラビリンスシールと、
   を有する流延装置。
4. 前記溝幅は３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、前記溝深さは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項３記載の流延装置。
5. 請求項３又は４記載の流延装置と、
   前記支持体から前記流延膜を剥がして乾燥する乾燥装置と
   を備える溶液製膜設備。
6. 請求項３又は４記載の流延装置を用いて、前記支持体上に前記流延膜を形成する工程と、
   前記支持体から前記流延膜を剥がして乾燥する工程と
   を有する溶液製膜方法。

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