JP6538586B2 - 流延装置及び溶液製膜方法 - Google Patents

Description

本発明は、流延装置及び溶液製膜方法に関する。

偏光板の保護フィルムなどの光学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。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フィルムの製造方法である。ドープが出るダイの出口はスリット状に形成されており、これにより、ダイの出口からはビードと呼ばれるドープの膜状物が支持体にわたって形成される。

ビードが振動するなど不安定である場合には、得られるフィルムには厚みむら、すなわち厚みの不均一化が生じる。こうしたビードの不安定化を招くものとして、支持体の走行方向に伴って流れるいわゆる同伴風が知られている。同伴風は、ビードの長さが一定の場合にはビードを概ね一定の周波数で振動させるので、同伴風の影響による厚みむらはフィルムの長手方向において概ね一定のピッチで現れる。そして、そのピッチは、製造速度に違いがあってもビードの長さが同じであればほとんど同じである。ビードに対する同伴風の影響を抑えるために、支持体の走行方向におけるダイの上流側を、減圧チャンバにより減圧する方法があり、この方法は一定の効果がある。しかし、製造するフィルムの厚みが薄くなるほど、そして、製造する速度を高めるほど、減圧チャンバを使用したビードの制御は難しくなるのが実情である。

そこで、例えば特許文献１には、支持体の走行方向におけるダイの上流側、かつダイと近接した位置に、同伴風を遮る遮風部材を設け、遮風部材の上流側表面において遮られなかった微量の同伴風を、ダイの上流側表面に案内し、案内された同伴風をダイと遮風部材との間に形成した吸引通路を介してダイの上部に送る方法が記載されている。また、この特許文献１には、遮風部材の支持体との対向面に多孔質層または吸引溝を形成しており、これらに上記の微量の同伴風を案内する方法も記載されている。

特許文献１に記載される方法は、ビードへの同伴風の影響を抑制する観点で優れている。近年ではディスプレイのさらなる薄型化に伴い、使用される光学フィルムには、従来は問題視されなかった程度のごくわずかな厚みむらを抑制することが望まれており、特許文献１に記載される方法は、同伴風の影響によるごくわずかな厚みむらの発生を抑える。

特開２０１５−０６６７４２号公報

しかしながら、フィルムの長手方向において概ね一定のピッチで現れ、厚みの最大値と最小値との差が大きくても０．８μｍ程度のごくわずかな厚みむらには、同伴風が起因するものとは異なり、そのピッチが製造速度に依存するものがある。ピッチが製造速度に依存する厚みむらとは、製造速度を大きくするほどピッチが大きくなる厚みむらであり、具体的には製造速度を２倍にするとピッチが２倍になる厚みむらである。

そこで、本発明は、厚みがより均一な光学フィルムを製造する流延装置及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。

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、延設部材とを備える。ダイは、支持体に向けてスリット状の出口からドープを流出する。遮風部材は、支持体の走行方向におけるダイよりも上流に配され、かつ、ダイと隙間をもって対向しており、支持体の走行に伴って流れる同伴風を遮る。延設部材は、遮風部材のダイとの対向面における支持体側の端部に、ダイに向けて突出して設けられ、かつ、ダイの出口の長手方向に沿って延びている。延設部材はダイとの距離を増減する方向において移動自在である。

延設部材は、以下の（１）または（２）が好ましい。延設部材は、フッ素系ポリマーにより形成されていることが好ましい。
（１）ダイと遮風部材との隙間の支持体側の端部を閉塞すること。
（２）ダイの出口の長手方向に延びた複数の凸部が並列しているラビリンス構造を有し、かつ、ダイと非接触に設けられること。

遮風部材は、開口が形成されており支持体に対向する対向板を有し、ダイの出口の長手方向に延びた箱状とされており、流延装置が遮風部材の内部の気体を吸引する吸引機構を備えることが好ましい。

本発明の溶液製膜方法は、上記の流延装置を用いてドープからなる流延膜を支持体に形成するステップと、支持体から流延膜を剥ぎ取ることによりフィルムを形成するステップと、フィルムを乾燥するステップとを有する。

本発明によれば、厚みがより均一な光学フィルムが得られる。

本発明を実施した溶液製膜設備の概略図である。 遮風ボックスの斜視図である。 流延ダイと遮風ボックスと延設部材との一部断面概略図である。 流延ダイと遮風ボックスと延設部材との一部断面概略図である。 延設部材と遮風ボックスとの概略側面図である。 延設部材と遮風ボックスとの概略側面図である。

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３０μｍとしているが、厚みは特に限定されず、１０μｍ以上７０μｍ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、厚みむらの抑制効果が顕著であり、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。

溶液製膜設備１０は、上流側から順に、流延装置１２とクリップテンタ１３と乾燥室１５と冷却室１６と巻取室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。

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。

流延装置１２は、ダイ１９と、遮風ボックス２０と、吸引機構２１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３３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。

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３３を形成するためのものである。

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、この流延ベルト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３３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。

流延ベルト２２は走行速度が２５ｍ／分以上８０ｍ／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２５ｍ／分以上８０ｍ／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。

温調器２６は、流延膜３３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。流延膜３３が温調器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。

送風機２７ａ，２７ｂは、流延膜３３を乾燥するためのものである。送風機２７ａ，２７ｂは、ダイ１９よりも流延ベルト２２の走行方向下流側に設けられる。なお、流延ベルト２２の走行方向（以下、単に「走行方向」と称する）は、図中において矢線Ｘで示す。送風機２７ａ，２７ｂは、本実施形態では、通過する流延膜３３に向けて乾燥風を送出するものとしているが、これに限られず、例えば走行方向Ｘに向けて流延膜３３上に乾燥風を供給するものであってもよい。

流延ベルト２２の走行に伴って流れる同伴風を遮るための遮風部材は、走行方向Ｘにおけるダイ１９よりも上流に配される。遮風部材は、中実のブロック状とされた遮風ブロックでもよいが、この例では中空の箱状とされた遮風ボックス２０としてある。したがって、遮風ボックス２０は、走行方向Ｘにおけるダイ１９の上流側、かつ、流延ベルト２２の近傍の空間を外部空間と仕切る構造とされている。吸引機構２１は、遮風ボックス２０と接続しており、遮風ボックス２０の内部の気体を吸引する。遮風ボックス２０は、ダイ１９と隙間をもって対向している。ダイ１９と遮風ボックス２０とは、それぞれ金属で形成され、温度に応じて寸法がごくわずかではあるが変化する。そこで、ダイ１９と遮風ボックス２０との寸法が変化してもダイ１９と遮風ボックス２０とが接触しないように、隙間ＣＬの間隔、すなわちダイ１９と遮風ボックス２０との距離が設定される。例えば、隙間ＣＬの間隔は、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲内に設定され、本実施形態では１．０ｍｍとしている。遮風ボックス２０と吸引機構２１との詳細は別の図面を用いて後述する。

剥取ローラ２５は、その回転軸を回転ローラ２３の回転軸と平行に配される。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３３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。

流延装置１２からクリップテンタ１３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１３に案内する。複数のローラ２８によって設定されるフィルム１１の搬送路の近傍には、送風装置（図示無し）が設けられてもよい。この送風装置は、溶媒を含んだ状態のフィルム１１に、風をあててフィルム１１の乾燥をすすめる。

クリップテンタ１３は、フィルム１１を幅方向に延伸する延伸装置であり、フィルム１１の側端部を保持する保持部材としてのクリップ２９を複数備える。なお、保持部材は、複数のピンを台に備えたピンプレートであってもよい。複数のクリップ２９は、環状に形成されたチェーン（図示無し）に、所定の間隔で取り付けられている。チェーンは、レール（図示無し）に沿って移動自在に取り付けられており、チェーンの移動により、クリップ２９はレールに沿って循環移動する。クリップ２９は、クリップテンタ１３の入口近傍で、案内されてきたフィルム１１の保持を開始し、出口に向かって移動して、出口近傍で保持を解除する。保持を解除したクリップ２９は再び入口近傍に移動して、新たに案内されてきたフィルム１１を保持する。クリップテンタ１３は、クリップ２９をフィルム１１の長手方向と幅方向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に延伸する。クリップテンタ１３には送風装置３０が設けられており、搬送されるフィルム１１には送風装置３０から乾燥風が送られる。

クリップテンタ１３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の幅方向両側端部を切り離す。切り離された両側端部は、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。

乾燥室１５には、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１５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１５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。

冷却室１６は、乾燥室１５の下流に設けられており、フィルム１１を例えば室温となるまで冷却するためのものである。冷却室１６は、雰囲気の温度や湿度などが、図示しない空調機により調節されている。

本実施形態では、冷却室１６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の両側端部に多数の凹凸からなるナーリングを付与する。巻取室１７は巻取機３６を備え、巻取機３６はプレスローラ３８を有する。巻取機３６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３８による押さえながら巻き芯３７に巻き取る。

図２に示すように、流延ベルト２２に近接して設けられる遮風ボックス２０は、ダイ１９の出口１９ａ（図１参照）の長手方向Ｙに延びており、出口１９ａの長手方向Ｙにおける遮風ボックス２０の長さＷ２０は、出口１９ａの長手方向Ｙの長さよりも大きい。遮風ボックス２０のダイ１９に対向する対向面２０ｓには、ダイ１９の出口１９ａの長手方向Ｙに沿って延びている延設部材４１が、ダイ１９へ向けて突出して設けられている。延設部材４１は、隙間ＣＬ中の空気に生じる非常に小さい波長の気圧波がビード１８ａに伝わることを抑制するためのものである。図中Ｚは、鉛直方向であり、出口１９ａの長手方向Ｙは鉛直方向Ｚと直交する。延設部材４１は、対向面２０ｓにおける流延ベルト２２側の端部、すなわち、図２において対向面２０ｓの鉛直方向Ｚにおける下側端部に設けられている。

図３に示すように、延設部材４１は、隙間ＣＬ（図１参照）のうち流延ベルト２２側の端部を閉塞する閉塞部材である。ダイ１９と遮風ボックス２０とは、いずれも出口１９ａの長手方向Ｙに長く、金属で形成されているから、隙間ＣＬを出口１９ａの長手方向Ｙの全域にわたって閉塞するために、ダイ１９と遮風ボックス２０とを延設部材４１を挟んだ状態で互いに押圧して配することが好ましい。さらに、延設部材４１は柔らかい素材で形成されていることが好ましい。例えば、弾性率がダイ１９と遮風ボックス２０とを構成する金属よりも低い素材が好ましく、このような素材としてはフッ素系ポリマーが挙げられる。フッ素系ポリマーとしては例えばポリテトラフルオロエチレンが挙げられ、本実施形態でもポリテトラフルオロエチレンとしている。なお、延設部材４１の素材は、ドープ１８に溶媒として使用した液体に溶解しないものとする。

遮風ボックス２０は、図３における上方の外部空間と遮風ボックス２０の内部空間とを仕切る天板２０ａと、流延ベルト２２に対向する対向板２０ｂとを有する。天板２０ａには第１開口２０ｃが形成されており、対向板２０ｂには第２開口２０ｄが形成されている。第２開口２０ｄは、走行方向Ｘにおける対向板２０ｂのいずれの位置に形成されていてもよいが、走行方向Ｘにおける対向板２０ｂの下流側ほど好ましく、本実施形態のように下流端に形成されていることが特に好ましい。第２開口２０ｄは、出口１９ａの長手方向Ｙに延びており、走行方向Ｘにおける長さが５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲内であり、本実施形態では２０ｍｍである。吸引機構２１は、遮風ボックス２０と第１開口２０ｃにおいて接続しており、この第１開口２０ｃから遮風ボックス２０の内部の気体を吸引する。これにより、対向板２０ｂと流延ベルト２２との間の気体が、第２開口２０ｄから流入し、遮風ボックス２０の内部気体として吸引機構２１に吸引される。吸引機構２１と第１開口２０ｃと第２開口２０ｄとは、必ずしも設けられなくてもよいが、本実施形態のように設ける方がより好ましい。

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３３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。

遮風ボックス２０は流延ベルト２２に近接して設けられており、長さＷ２０は、出口１９ａの長手方向Ｙにおける長さよりも大きいから、流延ベルト２２の走行に伴って流れる同伴風は、走行方向Ｘにおける遮風ボックス２０の上流側の表面で遮られる。この結果、同伴風によるビード１８ａの振動が抑制され、同伴風が起因の厚みむらが抑えられたフィルム１１が得られる。

溶液製膜設備１０の駆動系ならびに送風系などの各機器の稼働中には機械振動が発生し、これらの機械振動は、ダイ１９を介して、隙間ＣＬの空気に伝搬し、隙間ＣＬの空気において増幅したり、共振したりする。このような増幅あるいは共振によって隙間ＣＬ中に生じた非常に小さい波長の気圧波（以下、微気圧波と称する）は、延設部材４１が無い場合には、ビード１８ａに伝わってビード１８ａをわずかではあるが振動させる、もしくはビード１８ａの厚みをわずかではあるが変化させる。微気圧波の圧力は概ね０．００１Ｐａ以上０．０５Ｐａ以下の範囲内であり、周波数は概ね５Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の範囲内である。この結果、フィルムにごくわずかな程度ではあるが厚みむらが生じる。微気圧波の周波数は上記範囲内で概ね一定であり、そのため、フィルムの厚みむらは長手方向におけるピッチが一定である。そして、フィルムの製造速度を変更する場合には、その製造速度に応じて流延ベルト２２の走行速度を変更するが、微気圧波の周波数は変化しないので、厚みむらのピッチは変わる。例えば、流延ベルト２２の走行速度を２倍にすると、厚みむらのピッチは２倍になる。このように、微気圧波は、製造速度にピッチが依存する厚みむらの原因となる。

しかし、本実施形態は延設部材４１が設けられているから、微気圧波がビード１８ａに伝わることが抑えられ、ビード１８ａの振動とビード１８ａの厚みの変化とが抑制される。これにより厚みがより均一なフィルム１１が得られ、製造速度にピッチが依存する厚みむらが抑えられている。なお、微気圧波がビード１８ａに伝わることを抑える延設部材４１の機能は、微気圧波を減衰する減衰機能と、遮る遮断機能との両方であると考えられる。

延設部材４１は、ダイ１９と遮風ボックス２０とを構成する金属よりも弾性率が低い素材、例えば本実施形態においてはポリテトラフルオロエチレンで形成されているから、延設部材４１を挟んだ状態でダイ１９と遮風ボックス２０とを押圧した場合に、隙間ＣＬが出口１９ａの長手方向Ｙにわたって延設部材４１により、より確実に閉塞されている。この結果、微気圧波がビード１８ａに伝わることがより確実に抑えられ、ビード１８ａの振動とビード１８ａの厚みの変化とがより確実に抑制される。これにより、厚みがより均一なフィルム１１がより確実に得られる。

流延装置１２は、遮風ボックス２０の第１開口２０ｃに接続する吸引機構２１を備え、遮風ボックス２０の対向板２０ｂに第２開口が形成されているから、同伴風のわずかな一部が流延ベルト２２と対向板２０ｂとの間に流入しても、遮風ボックス２０を介して吸引機構２１へ案内される。これにより、ビード１８ａに対する同伴風の影響がより確実に抑制される。この結果、フィルム１１には、同伴風に起因する厚みむらがより確実に発生しない。第２開口２０ｄは、走行方向Ｘにおける対向板２０ｂの下流側端部に形成されているから、流延ベルト２２と対向板２０ｂとの間において流延ベルト２２の走行に伴って新たに発生する同伴風も含めて、確実に吸引機構２１へ案内される。この結果、同伴風に起因する厚みむらが、さらに確実に抑制されたフィルム１１が得られる。第２開口２０ｄは出口１９ａの長手方向Ｙに延びており、走行方向Ｘにおける長さが５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲内とされており、このように面積が小さく抑えられて形成されているから、走行方向Ｘにおけるビード１８ａの上流側の領域の圧力をより精緻に調整しやすい。このため、ビード１８ａがより安定するので、フィルム１１がより確実に均一な厚みで得られる。

流延ベルト２２上で、流延膜３３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ゲル化する。剥取ローラ２５は、搬送可能な程度にゲル化した流延膜３３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３３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３３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。

フィルム１１は、クリップテンタ１３へ案内される間、送風装置（図示無し）により風をあてられて乾燥をすすめられる。風の温度は、２０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。フィルム１１は、クリップテンタ１３において、搬送されながら乾燥をすすめられる。この乾燥の間に、延伸されて幅を拡げられる。延伸後に、幅を狭められることもある。こうした幅の変化率は、目的とする例えば光学特性等に応じて決定される。

クリップテンタ１３から送り出されたフィルム１１は、クリップテンタ１３での把持跡のある側端部が耳切装置３１で切除された後に、乾燥室１５へ送られる。乾燥室１５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１５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は冷却室１６を通過することで例えば室温となるまで冷却される。

フィルム１１は、冷却された後、ナーリング付与ローラ３５により両側端部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、巻取室１７で、巻き芯３７にロール状に巻き取られる。

この例では、流延膜３３に含まれる溶媒の乾燥により流延膜３３に自己支持性を発現させているが、これに限られない。例えば、冷却により流延膜３３に自己支持性を発現させてもよい。

延設部材４１は隙間ＣＬのうち流延ベルト２２側の端部を閉塞するものであるが、延設部材はこの例に限られない。図４に示す延設部材６１は、隙間ＣＬの全域を閉塞する。この例の延設部材６１も延設部材４１と同様に、遮風ボックス２０の対向面２０ｓに突出して設けられ、出口１９ａの長手方向Ｙに延びている。このように、延設部材は、隙間ＣＬのうち少なくとも流延ベルト２２側の端部を閉塞していればよい。延設部材６１により、微気圧波がビード１８ａに伝わることが抑えられ、ビード１８ａの振動とビード１８ａの厚みの変化とが抑制される。これにより厚みがより均一なフィルム１１が得られる。

上記の延設部材４１，６１は、遮風ボックス２０に固定されているが、図５に示す延設部材７１のように移動自在に設けられていてもよい。図５において、ダイ１９は、シフト機構７２を有し、鉛直方向Ｚにおいて移動自在とされている。これにより、ダイ１９は、製造するフィルム１１の種類に応じて鉛直方向Ｚにおける位置が変えられる。

遮風ボックス７３も遮風ボックス２０と同様に、ダイ１９と隙間ＣＬをもって対向している。遮風ボックス７３は、同伴風を遮るために流延ベルト２２からの距離は通常は変えずに固定である。したがって、ダイ１９の鉛直方向Ｚにおける変位によって、走行方向Ｘにおける隙間ＣＬの間隔は変わる。そこで、以下の延設部材７１と遮風ボックス７３とが備えられている。

遮風ボックス７３は、ダイ１９と対向する対向面７３ｓにおける流延ベルト２２側の端部に、延設部材７１が嵌合する嵌合溝７４が形成されている。延設部材７１は、出口１９ａ（図１，図３，図４参照）の長手方向Ｙに延びており、対向面７３ｓに突出して配される。延設部材７１は、嵌合溝７４において、走行方向Ｘ、すなわちダイ１９との距離を増減する方向において移動自在である。これにより、延設部材７１は、鉛直方向Ｚにおけるダイ１９の変位に応じて、対向面７３ｓからの突出量が調整され、この調整により延設部材７１は隙間ＣＬのうち流延ベルト２２側の端部を閉塞する。

出口１９ａの長手方向Ｙにおける遮風ボックス７３の一端側と他端側とにおいて、流延ベルト２２に対して起立した姿勢で設けられ、遮風ボックス７３の内部空間と外部空間とを仕切る側板７３ｅには、押さえ板７６が設けられる。押さえ板７６は、延設部材７１をその長手方向の一端側と他端側とから押圧する。側板７３ｅにはねじ穴が形成されており、押さえ板７６は、ねじ７７により側板７３ｅに固定される。これにより、延設部材７１は、セットした位置に固定され、フィルム１１の製造中における変位が防止される。本実施形態においても、遮風ボックス７３に接続する吸引機構２１が備えられ、遮風ボックス７３には第１開口２０ｃ及び第２開口２０ｄが形成されているが、図５においては図示を略し、説明は略す。なお、遮風ボックス７３の流延ベルト２２に対向する対向板７３ｂにおける第２開口２０ｄの位置は、嵌合溝７４の位置及び深さに応じて適宜設定するとよい。

本実施形態においても、延設部材７１により、微気圧波がビード１８ａに伝わることが抑えられ、ビード１８ａの振動とビード１８ａの厚みの変化とが抑制される。これにより厚みがより均一なフィルム１１が得られる。なお、延設部材６１，７１の素材は、延設部材４１と同じであるので説明を略す。

延設部材４１，６１，７１は、隙間ＣＬの少なくとも流延ベルト２２側の端部を閉塞するものであるが、延設部材はこれらに限られない。図６に示す延設部材８１も延設部材４１，６１，７１と同様に、隙間ＣＬ中の空気に生じる非常に小さい波長の気圧波がビード１８ａに伝わることを抑制するためのものである。延設部材８１は、遮風ボックス２０のダイ１９に対向する対向面における流延ベルト２２側の端部に突出して設けられている。延設部材８１は、出口１９ａの長手方向Ｙに沿って延びている。延設部材８１は、出口１９ａの長手方向Ｙに延びた凸部８１ａを複数有する。複数の凸部８１ａは、並列しており、互いに離間した状態で概ね平行に形成されている。これら複数の凸部８１ａにより、延設部材８１は、ラビリンス構造とされている。凸部８１ａは、ダイ１９へ向けて突出しているが、先端はダイ１９と非接触である。このように、延設部材８１は、隙間ＣＬを非閉塞な状態に、対向面２０ｓに設けられている。なお、延設部材８１は、この例では遮風ボックス２０の対向面２０ｓに固定しているが、これに限られない。例えば、遮風ボックス７３の嵌合溝７４に嵌合し、ダイ１９との距離を増減する方向において移動自在であり、延設部材８１と同様のラビリンス構造をもつ延設部材としてもよい。

延設部材８１の素材は、ドープ１８に溶媒として使用した液体に溶解しない、例えばフッ素系ポリマーが好ましい。このようなフッ素系ポリマーとしてはポリテトラフルオロエチレンが挙げられ、本実施形態でもポリテトラフルオロエチレンとしている。

本実施形態は延設部材８１が設けられているから、微気圧波がビード１８ａに伝わることが抑えられ、ビード１８ａの振動とビード１８ａの厚みの変化とが抑制される。これにより厚みがより均一なフィルム１１が得られる。なお、微気圧波がビード１８ａに伝わることを抑える延設部材８１の機能は、ラビリンス構造によって微気圧波を減衰する減衰機能と考えられる。

［実施例１］〜［実施例３］
図１に示す溶液製膜設備１０を用いてフィルム１１を製造し、実施例１とした。溶液製膜設備１０の延設部材４１を、図４に示す延設部材６１に置き換えてフィルム１１を製造し、実施例２とした。溶液製膜設備１０の延設部材４１を、図４に示す延設部材８１に置き換えてフィルム１１を製造し、実施例３とした。前述の通り、製造したフィルム１１の厚みは３０μｍであり、流延ベルト２２の走行速度並びにフィルム１１の製造速度は６０ｍ／分である。フィルム１１の製造中において、ダイ１９における機械振動をリオン株式会社製の振動計ユニットＵＶ１５を用いて測定した。その測定結果を、（株）小野測器製のＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換）アナライザのＣＦ７２００を用いて振動レベルとして評価したところ、実施例１〜３は互いに同等の振動レベルであった。

空気圧の振動と、得られたフィルム１１の厚みの均一性と、同伴風の巻き込み故障とについて、以下の評価方法及び評価基準により評価した。なお、厚みの均一性については、下記の通り、厚み変動と周期性厚み変動との２つを評価した。結果は表１に示す。
（１）空気圧の振動
走行方向Ｘにおけるビード１８ａの上流側の空気圧の振動を評価した。評価は、Ｏｐｔｏ ａｃｏｕｓｔｉｃ社製の光マイクロホン（Ｍｏｄｅｌ：Ｏｐｔｉｍｉｃ １１６０）のセンサ部を延設部材４１の長手方向Ｙにおける中央部に埋設し、空気圧の振動を周波数解析した。この解析によって、１０Ｈｚ以上８０Ｈｚ以下の範囲の周波数をもつ空気圧の振動が複数特定された。それら複数の中から最大の振幅値をもつひとつを特定し、その振幅値ＡＸを求めた。また、遮風ボックス２０及び延設部材４１を取り外し、上記のセンサ部をダイ１９の出口１９ａ近傍に貼り付け、空気圧の振動を周波数解析した。センサ部は、走行方向Ｘにおける出口１９ａよりも上流側、かつ、出口１９ａの長手方向Ｙにおける中央部に貼り付けた。遮風ボックス２０及び延設部材４１を取り外した場合の周波数解析結果において、周波数が１０Ｈｚ以上８０Ｈｚ以下である空気圧の振動の中から最大の振幅値を基準値ＡＳとして設定した。空気圧の振動は、以下の評価基準で評価した。なお、ＡとＢとは合格、Ｃは不合格である。評価結果は、表１の「空気圧振動」欄に示す。
Ａ；ＡＸがＡＳの１．５倍未満である。
Ｂ；ＡＸがＡＳの１．５倍以上３．０倍未満である。
Ｃ；ＡＸがＡＳの３倍以上である。

（２）厚みの均一性
（２−１）厚み変動
巻取機３６に巻き取られた各フィルム１１について、長手方向に１ｍ以上の長さにわたって、１ｍｍ以下のピッチで、幅方向における中心部の厚みを測定した。測定には、打点式の膜厚計を使用した。測定した厚みの最大値と最小値の差をＴＳとした。以下の評価基準に基づいて、厚み変動として評価した。Ａは合格、ＢとＣとは不合格である。
Ａ；ＴＳが０．３μｍ未満である。
Ｂ；ＴＳが０．３μｍ以上０．７μｍ未満の範囲内である。
Ｃ；ＴＳが０．７μｍ以上である。

（２−２）周期性厚み変動
各フィルム１１について、長手方向に１ｍ以上の長さにわたって、１ｍｍ以下のピッチで、幅方向における中心部の厚みを測定した。測定には、打点式の膜厚計を使用した。測定した厚みの最大値と最小値の差をＴＳとした。また、得られた厚みの測定値を周波数解析した。周波数解析においては、流延ベルト２２の走行速度を基に周波数を対応づけた。この解析により、１０Ｈｚ以上８０Ｈｚ以下の範囲の周波数をもつ厚みの値が複数特定された。周波数が１０Ｈｚ以上８０Ｈｚ以下の範囲である周期性をもつ厚みの振動が複数特定される。それら複数の中から最大の厚み値をもつひとつを特定し、その厚み値ＴＸを求めた。そして、ＴＸ／ＴＳ×１００の算出式で求める値を厚み変化率（単位は％）として求め、以下の評価基準に基づいて、周期性厚み変動として評価した。
Ａ；厚み変化率が４％以下である
Ｂ；厚み変化率が４％より大きく８％以下の範囲内である。
Ｃ；厚み変化率が８％より大きく１５％以下の範囲内である。
Ｄ；厚み変化率が１５％より大きい。

（３）同伴風の巻き込み故障
流延ベルト２２とビード１８ａ及び流延膜３３とを高速カメラで撮影し、この撮影した画像を５倍以上１５倍以下の範囲に拡大してモニターに表示して目視で観察した。ビード１８ａが流延ベルト２２に着地する着地線よりも下流側の流延ベルト２２と流延膜３３との間に空気が巻き込まれたか否かを確認し、以下の評価基準により同伴風の巻き込み故障として評価した。評価基準は以下である。
合格 ；空気が巻き込まれなかった。
不合格；空気が巻き込まれた。

［比較例１］
遮風ボックス２０から延設部材４１を取り外して、フィルムを製造し、比較例１とした。その他の条件は実施例１と同じである。フィルムの製造中において、ダイ１９における機械振動を実施例と同様に評価したところ、実施例と同じ振動レベルであった。

空気圧の振動と、得られたフィルムの厚みの均一性と、同伴風の巻き込み故障とを評価した。空気圧の振動を評価するにあたり、前述の光マイクロホン（Ｍｏｄｅｌ：Ｏｐｔｉｍｉｃ １１６０）のセンサ部は、遮風ボックス２０の対抗面２０ｓの流延ベルト２２側端部、すなわち、図３における鉛直方向Ｚの下端に貼り付けた。その他の評価方法と、評価基準とは実施例と同じである。

１０ 溶液製膜設備
１１ フィルム
１２ 流延装置
１３ クリップテンタ
１５ 乾燥室
１６ 冷却室
１７ 巻取室
１８ ドープ
１８ａ ビード
１９ ダイ
１９ａ 出口
２０，７３ 遮風ボックス
２０ａ 天板
２０ｂ，７３ｂ 対向板
２０ｃ 第１開口
２０ｄ 第２開口
２０ｓ，７３ｓ 対向面
２１ 吸引機構
２２ 流延ベルト
２３，２４ 回転ローラ
２３ａ，２４ａ 回転軸
２５ 剥取ローラ
２６ 温調器
２７ａ，２７ｂ 送風機
２８ ローラ
２９ クリップ
３０ 送風装置
３１ 耳切装置
３２ クラッシャ
３３ 流延膜
３４ ローラ
３５ ナーリング付与ローラ
３６ 巻取機
３７ 巻き芯
３８ プレスローラ
４１，６１，７１，８１ 延設部材
７２ シフト機構
７３ 遮風ボックス
７３ｅ 側板
７６ 押さえ板
７７ ねじ
８１ａ 凸部
ＣＬ 隙間
Ｗ２０ 幅
Ｐ ピッチ
Ｈ 高さ

Claims (6)

1. 走行する支持体と、
   前記支持体に向けてスリット状の出口からドープを流出するダイと、
   前記支持体の走行方向における前記ダイよりも上流に配され、かつ、前記ダイと隙間をもって対向しており、前記支持体の走行に伴って流れる同伴風を遮る遮風部材と、
   前記遮風部材の前記ダイとの対向面における前記支持体側の端部に、前記ダイに向けて突出して設けられ、かつ、前記出口の長手方向に沿って延びている延設部材と、
   を備え、
   前記延設部材は前記ダイとの距離を増減する方向において移動自在である流延装置。
2. 前記延設部材は、前記ダイと前記遮風部材との前記隙間の前記支持体側の端部を閉塞する請求項１に記載の流延装置。
3. 前記延設部材は、前記出口の長手方向に延びた複数の凸部が並列しているラビリンス構造を有し、かつ、前記ダイと非接触に設けられる請求項１に記載の流延装置。
4. 前記延設部材は、フッ素系ポリマーにより形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の流延装置。
5. 前記遮風部材は、開口が形成されており前記支持体に対向する対向板を有し、前記出口の長手方向に延びた箱状とされており、
   前記遮風部材の内部の気体を吸引する吸引機構を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流延装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の流延装置を用いて前記ドープからなる流延膜を前記支持体に形成するステップと、
   前記支持体から前記流延膜を剥ぎ取ることによりフィルムを形成するステップと、
   前記フィルムを乾燥するステップとを有する溶液製膜方法。

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