JP6538587B2 - 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と特許文献２とには、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ている。特許文献１には、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る。

また、特許文献２の遮風部材は、ダイと対向する対向面に開口が形成されている。この開口は、遮風部材の幅方向全域とされている。遮風部材の中には、幅方向において複数の領域に仕切る仕切り板が設けられ、仕切り版で区画された側部の特定領域において気体を吸引する。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いる。特許文献１，２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点で優れる。

特開２０１５−０６６７４２号公報 特開２０１５−１６８０６２号公報

しかしながら、厚みの最大値と最小値との差がごくわずかな厚みむらには、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ものがある。このように周期性をもつ厚みむらは、光学フィルムをより薄く製造するためにビードを薄く形成する場合には現れやすい傾向がある。

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、遮風ボックスと、吸引機構とを備える。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。遮風ボックスは、箱状に形成されており、支持体の走行方向におけるダイよりも上流に配され、支持体の走行に伴って流れる同伴風を遮る。吸引機構は、遮風ボックスの内部の気体を吸引する。遮風ボックスは、支持体に対向し、支持体の走行方向に沿って延びた対向板を有する。対向板は、支持体の走行方向における下流端、かつ、上記出口の長手方向における一端側と他端側とのそれぞれに、上記出口の長手方向に延びた開口が形成されている。遮風ボックスとダイの出口から支持体にわたって形成されるビードとの中間のうち、支持体の幅方向における中央部の圧力をＰＣとするときに、吸引機構は、遮風ボックスの内部の気体を吸引することにより、ＰＣ−大気圧で求める差圧を−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内にする。

支持体の走行方向に直交する幅方向において遮風ボックスの端縁は上記出口の端縁よりも外側であることが好ましい。前述の開口の外側の端縁は、上記出口の端縁から内側４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であり、前述の開口の内側の端縁は、上記出口の端縁から内側１４０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。

前述の開口の長手方向の長さは、ダイの出口の長手方向の長さの５％以上２５％以下の範囲内であることが好ましい。前述の開口の短手方向の長さは、５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。

遮風ボックスがダイと隙間をもって対向し、流延装置は延設部材を備えることが好ましい。延設部材は、ダイの出口の長手方向に沿って延びており、上記隙間の支持体側の端部を閉塞する。

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。

遮風ボックスとダイの出口から支持体にわたって形成されるビードとの中間のうち、支持体の幅方向における中央部の圧力であるＰＣが−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であり、ビードとダイの開口との間の圧力であるＰＳが−３００Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であり、ＰＣ−ＰＳは５Ｐａ以上２５０Ｐａ以下の範囲内であることが好ましい。

本発明によれば、同伴風がより確実に抑制され、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。 流延ダイと遮風ボックスとの一部断面概略図である。 遮風ボックスの斜視図である。 遮風ボックスの対向板の説明図である。

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または６０μｍとしているが、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と同伴風の抑制効果とが顕著であり、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、流出するためのものである。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。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４０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２参照）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上にはこの走行に伴って気流が生じる。この気流である同伴風を遮るための遮風ボックス２０は、走行方向Ｘにおけるダイ１９よりも上流に配される。遮風ボックス２０は、中空の箱状に形成された遮風部材である。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。

剥取ローラ２５は、その回転軸を回転ローラ２３の回転軸２３ａ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、遮風ボックス２０は、ダイ１９と隙間をもって対向している。なお、製造するフィルム１１の種類に応じて、ダイ１９のドープ１８を出す出口４０と流延ベルト２２との距離は設定される。出口４０は、図２の紙面奥行方向に延びたスリット状に形成されており、出口４０の長手方向が流延ベルト２２の幅方向に一致するようにダイ１９は設けられる。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のダイ１９と対向する対向面２０ｓには、延設部材４１が突出して設けられている。この延設部材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。延設部材４１は、図３に示すように、流延ベルト２２の幅方向Ｙに沿って延びている。前述の通り、流延ベルト２２の幅方向と出口４０の長手方向とは一致するから、以下の説明においては、出口４０の長手方向にも符号Ｙを付す。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４０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及び図３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。なお、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ず、隙間ＣＬの全域を閉塞するものであってもよい。

ダイ１９と遮風ボックス２０とは、出口４０の長手方向Ｙに長く、かつ、金属で形成されているから、隙間ＣＬを出口４０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２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４４と、流延ベルト２２に近接して対向する対向板４５とを有する。対向板４５は、走行方向Ｘに沿って延びており、このため、遮風ボックス２０と流延ベルト２２との距離は走行方向Ｘにおいて概ね一定とされている。

天板４４には第１開口４６が形成されており、対向板４５には第２開口４７が形成されている。吸引機構２１は、遮風ボックス２０と第１開口４６において接続しており、この第１開口４６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４５と流延ベルト２２との間の気体が、第２開口４７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。

ここで、遮風ボックス２０とビード１８ａとの中間との圧力のうち、流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける中央部の圧力を中央部圧力ＰＣとする。吸引機構２１を用いて遮風ボックス２０の内部の気体を吸引することにより、中央部圧力ＰＣから大気圧を減じた差であるＰＣ−大気圧を−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内にすることが好ましく、−２５Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内にすることがより好ましく、−１５Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内にすることがさらに好ましい。本実施形態では−３０Ｐａまたは−１００Ｐａとしている。

第２開口４７は、走行方向Ｘにおける対向板４５の下流端に形成されている。図４に示すように、第２開口４７は、対向板４５に、出口４０の長手方向Ｙにおける一端側と他端側とのそれぞれに、形成されている。なお、図４に示す遮風ボックス２０は、対向板４５の外郭を示している。第２開口４７は、出口４０の長手方向Ｙに延びた、例えば矩形に形成されている。

遮風ボックス２０の端縁２０ｅＬ，２０ｅＲは、出口４０の端縁ＥＬ，ＥＲよりも、流延ベルト２２の幅方向Ｙにおいて外側とされることが好ましく、本実施形態でもそのようにしてある。すなわち、図４における遮風ボックス２０の左側の端縁２０ｅＬは出口４０の左側の端縁ＥＬよりも外側とされ、遮風ボックス２０の右側の端縁２０ｅＲは出口４０の右側の端縁ＥＲよりも外側とされている。このように、出口４０の長手方向Ｙにおける遮風ボックス２０の長さは、出口４０の長手方向Ｙの長さよりも大きい。

各第２開口４７の外側の端縁４７оは、出口４０の端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。つまり、流延ベルト２２の幅方向Ｙにおいて、図４における左側の第２開口４７の端縁４７ｏは端縁ＥＬより内側であり、右側の第２開口４７の端縁４７ｏは端縁ＥＲより内側であり、端縁４７ｏと端縁ＥＬ，ＥＲとの距離Ｄ１が４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、距離Ｄ１は９０ｍｍとしている。距離Ｄ１は、５０ｍｍ以上９５ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

各第２開口４７の内側の端縁４７ｉは、出口４０の端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側１４０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。つまり、流延ベルト２２の幅方向Ｙにおいて、図４における左側の第２開口４７の端縁４７ｉは端縁ＥＬより内側であり、右側の第２開口４７の端縁４７ｉは端縁ＥＲより内側であり、端縁４７ｉと端縁ＥＬ，ＥＲとの距離Ｄ２が１４０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、距離Ｄ２は３００ｍｍとしている。距離Ｄ２は、１７０ｍｍ以上４１０ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

ここで、第２開口４７の長手方向の長さをＬ１とし、走行方向Ｙにおける長さである短手方向の長さをＬ２とする。また、出口４０の長手方向Ｙの長さをＬ３とする。長さＬ１は長さＬ３の５％以上２５％以下の範囲内であることが好ましい。つまり、（Ｌ１／Ｌ３）×１００が５以上２５以下の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、長さＬ１は長さＬ３の１４％としている。長さＬ１は長さＬ３の９％以上２２％以下の範囲内であることがより好ましく、１４％以上２０％以下の範囲内であることがさらに好ましい。

長さＬ２は、５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、本実施形態では２０ｍｍである。長さＬ２は、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であることがより好ましく、５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

ここで、遮風ボックス２０とビード１８ａとの中間との圧力のうち、ビード１８ａと第２開口４７との中間の圧力を側部圧力ＰＳとする。中央部ＰＣが−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であり、側部圧力ＰＳが−３００Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であり、中央部圧力ＰＣから側部圧力ＰＳを減じた差ＰＣ−ＰＳが５Ｐａ以上２５０Ｐａ以下の範囲内であることが好ましい。出口４０の長手方向Ｙに延びた第２開口４７が、対向板４５の走行方向Ｘにおける下流端、かつ、出口４０の長手方向Ｙにおける一端側と他端側とのそれぞれに形成されているから、中央部圧力ＰＣと側部圧力ＰＳと差ＰＣ−ＰＳとが、それぞれ上記範囲内になり、本実施形態でも上記範囲内にしている。具体的には、本実施形態では中央部圧力ＰＣが−３０Ｐａであり、側部圧力ＰＳが−１００Ｐａであり、差ＰＣ−ＰＳが７０Ｐａである。中央部圧力ＰＣと側部圧力ＰＳと差ＰＣ−ＰＳとが、それぞれ上記範囲内になることにより、ビード１８ａがより安定化する。中央部ＰＣは、−２５Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であることがより好ましく、−１５Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であることがさらに好ましい。側部圧力ＰＳは、−２５０Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であることがより好ましく、−２００Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であることがさらに好ましい。差ＰＣ−ＰＳは、５Ｐａ以上２１０Ｐａ以下の範囲内であることがより好ましく、５Ｐａ以上１９０Ｐａ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

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４０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４０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、遮風ボックス２０の端縁２０ｅＬ，２０ｅＬは、出口４０の端縁ＥＬ，ＥＲよりも、流延ベルト２２の幅方向Ｙにおいて外側とされるから、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。

流延装置１２は、吸引機構２１を備え、遮風ボックス２０の対向板４５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４５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抑えられる。第２開口４７は、走行方向Ｘにおける対向板４５の下流端に形成されているから、流延ベルト２２と対向板４５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確実に抑制され、周期性をもつ厚みむらも抑制されたフィルム１１が得られる。

吸引機構２１を用いて遮風ボックス２０の内部の気体を吸引することにより、ＰＣ−大気圧で求める差圧を−４０Ｐａ以上にするから、−４０Ｐａ未満にする場合に比べて、ビード１８ａを挟んだ上流側の領域と下流側の領域との圧力差が大きくなりビード１８ａが過度に上流側に引き込まれて出口４０から流延ベルト２２への着地点までの距離で表されるビード１８ａの長さが短くなることが抑制される。ビード１８ａの長さが比較的長いことによって、ビード１８ａが受ける周囲の振動を吸収する効果が大きくなり、厚みむらが抑制される。ＰＣ−大気圧で求める差圧を０Ｐａ以下にするから、０Ｐａより大きくする場合に比べて、吸引による同伴風の排除効果が大きくなり、同伴風によるビード１８ａの振動を抑制する効果が大きくなる。すなわち、吸引しない場合には同伴風の流入によって中央部圧力ＰＣが０より大きくなり、吸引しても中央部圧力ＰＣが０Ｐａより大きい場合には、同伴風を十分に吸引できておらず，同伴風が残存することを意味している。

第２開口４７が出口４０の長手方向Ｙにおける一端側と他端側とのそれぞれに形成されており、第２開口４７は出口の長手方向Ｙに延びているから、出口４０の長手方向における中央部よりも一端側と他端側とが同伴風をより強い吸引力で遮風ボックス２０内へ吸引する。これにより、ビード１８ａは、出口４０の長手方向Ｙに沿った態様で形成される。

第２開口４７は出口４０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。

各第２開口４７は、端縁４７оが端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側４０ｍｍ以上とされているから、４０ｍｍ未満の場合に比べて、遮風ボックス２０の端縁２０ｅＬ、２０ｅＲから幅方向Ｙの中央部に向かって、流延ベルト２２と対向板４５との隙間に流入する気流が抑制される。このため、幅方向Ｙにおけるビード１８ａの端部は同伴風以外の風による振動がより確実に抑制される。また、吸引によって幅方向Ｙにおける中央部から両端に向って整流された同伴風は、その流れを乱されずに第２開口４７から遮風ボックス２０の内部へ流入する。また、端縁４７оが端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側１００ｍｍ以下とされているから、１００ｍｍよりも大きい場合に比べて、ビード１８ａの上流側において同伴風を抑制する緻密な制御が、幅方向Ｙにおけるビード１８ａのより端部までより確実に可能になる。各第２開口４７は、内側の端縁４７ｉが端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側１４０ｍｍ以上とされているから、１４０ｍｍ未満の場合に比べて、第２開口４７の面積が十分に確保され、このため同伴風の吸引漏れがより確実に抑制される。また同伴風の吸引漏れを防ぐ目的で吸引圧力を上げすぎることによる、ビード１８ａの上流側の領域と下流側の領域との差圧が大きくなりすぎることが、より確実に抑制される。また、端縁４７ｉが端縁ＥＬ，ＥＲから流延ベルト２２の幅方向Ｙにおける内側４５０ｍｍ以下とされているから、４５０ｍｍよりも大きいの場合に比べて、遮風ボックス２０と流延ベルト２２との間に走行方向Ｘにおける上流側から流入する同伴風が、幅方向Ｙの中央部から両端へより確実に整流されて第２開口４７に案内される。これによって幅方向Ｙの中央部のビード１８ａへの同伴風の影響を抑制するにあたり、中央部から両端への同伴風の整流効果がより向上する。

長さＬ１を長さＬ３の５％以上としているから、５％未満である場合に比べて、幅方向Ｙにおけるビード１８ａの全域にわたって同伴風がより確実に吸引され、これによって、同伴風のビード１８ａへの影響がより抑制される。すなわち、５％未満の場合はビードの幅方向で同伴風排除の効果が得られない箇所が発生する可能性がある。長さＬ１を長さＬ３の２５％以下としているから、２５％より大きい場合に比べて、遮風ボックス２０と流延ベルト２２との間に走行方向Ｘにおける上流側から流入する同伴風が、幅方向Ｙの中央部から両端へより確実に整流されて第２開口４７に案内される。これによって幅方向Ｙの中央部のビード１８ａへの同伴風の影響を抑制するにあたり、中央部から両端への同伴風の整流効果がより向上する。

長さＬ２が５ｍｍ以上であるから、５ｍｍ未満の場合と比べて、第２開口４７の面積が十分に確保され、このため同伴風の吸引漏れがより確実に抑制される。また同伴風の吸引漏れを防ぐ目的で吸引圧力を上げすぎることによる、ビード１８ａの上流側の領域と下流側の領域との差圧が大きくなりすぎることが、より確実に抑制される。長さＬ２が８０ｍｍ以下であるから、８０ｍｍより大きい場合と比べて、ビード１８ａへの影響が小さい上流側の領域と下流側の領域との差圧がより確実に維持される。

中央部ＰＣが−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であり、側部圧力ＰＳが−３００Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であり、中央部圧力ＰＣから側部圧力ＰＳを減じた差ＰＣ−ＰＳが５Ｐａ以上２５０Ｐａ以下の範囲内であるから、ビード１８ａがより安定化し、その結果、厚みがより均一なフィルム１１より確実に得られる。

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、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が設けられているから、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４０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。

［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１〜３とした。各実施例においては、ＰＣ−大気圧で求める差圧を表１の「差圧」欄に示す値にした。なお、製造したフィルム１１の厚みは、表１の「厚み」欄に示す。

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。各評価結果は表１に示す。
（１）厚みの均一性
（１−１）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。

（２）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］〜［比較例８］
実施例１の遮風ボックス２０を他の遮風ボックスに置き換えてフィルムを製造し、比較例１〜７とし、実施例１の遮風ボックス２０を取り外してフィルムを製造し、比較例８とした。比較例１，比較例２では、第２開口４７を備える対向板４５を、出口４０の長手方向に沿った全域に第２開口が形成された対向板に置き換えた遮風ボックスを用いた。比較例３〜６では、対向板４５が無い遮風ボックスを用いた。比較例７では、開口が無い板を流延ベルト２２と対向する対向板として備え、ダイ１９と対向する対向面２０ｓに開口が形成された板をダイ１９と対向するダイ対向板として備えた遮風ボックスを用いた。比較例７のダイ対向板に形成された開口の形状および大きさは実施例１と同じであり、開口はダイ対向板において出口４０の長手方向の一端側と他端側とにそれぞれ形成した。また、これら２つの開口は、ダイ対向板の、流延ベルト２２側の端部、すなわち鉛直方向Ｚにおける下端に形成した。比較例８においては、遮風ボックスを用いていないために中央部圧力ＰＣを求める対象位置が無いから、ＰＣ−大気圧を求めなかったので表１の「差圧」欄には「−」と記載する。

実施例と同じ方法及び基準で、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。結果は表１に示す。

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
２０ 遮風ボックス
２０ｓ 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
４０ 出口
４１ 延設部材
４４ 天板
４５ 対向板
４６ 第１開口
４７ 第２開口
４７ｉ 内側の端縁
４７о 外側の端縁
Ｄ１，Ｄ２ 距離
ＥＬ，ＥＲ 端縁
Ｌ１〜Ｌ３ 長さ

Claims (7)

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、前記支持体の走行に伴って流れる同伴風を遮る箱状に形成された遮風ボックスと、
   前記遮風ボックスの内部の気体を吸引する吸引機構と、
   を備え、
   前記遮風ボックスは、前記支持体に対向し、前記走行方向に沿って延びた対向板を有し、
   前記対向板は、前記走行方向における下流端、かつ、前記出口の長手方向における一端側と他端側とのそれぞれに、前記出口の長手方向に延びた開口が形成され、
   前記遮風ボックスと前記出口から前記支持体にわたって形成されるビードとの中間のうち、前記支持体の幅方向における中央部の圧力をＰＣとするときに、
   前記吸引機構は、前記遮風ボックスの内部の気体を吸引することにより、ＰＣ−大気圧で求める差圧を−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内にする流延装置。
2. 前記支持体の走行方向に直交する幅方向において、
   前記遮風ボックスの端縁は前記出口の端縁よりも外側であり、
   前記開口の外側の端縁は、前記出口の端縁から内側４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であり、
   前記開口の内側の端縁は、前記出口の端縁から内側１４０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内である請求項１に記載の流延装置。
3. 前記開口の長手方向の長さは、前記出口の長手方向の長さの５％以上２５％以下の範囲内である請求項１または２に記載の流延装置。
4. 前記開口の短手方向の長さは、５ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲内である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の流延装置。
5. 前記遮風ボックスが前記ダイと隙間をもって対向し、
   前記出口の長手方向に沿って延びており、前記隙間の前記支持体側の端部を閉塞する延設部材が備えられている請求項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。
7. 前記遮風ボックスと前記出口から前記支持体にわたって形成されるビードとの中間のうち、前記支持体の幅方向における中央部の圧力であるＰＣが−４０Ｐａ以上０Ｐａ以下の範囲内であり、前記ビードと前記開口との間の圧力であるＰＳが−３００Ｐａ以上−１０Ｐａ以下の範囲内であり、
   ＰＣ−ＰＳは５Ｐａ以上２５０Ｐａ以下の範囲内である請求項６に記載の溶液製膜方法。

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