TWI599393B - 過濾器、過濾方法、醯化纖維素膜及其製造方法 - Google Patents

Description

過濾器、過濾方法、醯化纖維素膜及其製造方法

本發明是有關於一種過濾器、過濾方法、醯化纖維素膜及其製造方法。

在近年來不斷普及的液晶顯示裝置中，使用偏光板的保護膜、相位差膜、抗反射膜等多種光學膜。這些光學膜是使用聚合物膜。特別是從製造時的操作性優異、且顯示出良好的光學特性的方面來看，廣泛使用醯化纖維素膜。

醯化纖維素膜的製造方法已知熔融製膜法或溶液製膜法。熔融製膜法為將經熔融的醯化纖維素以膜狀擠出而獲得醯化纖維素膜的方法。溶液製膜法為以下方法：將使醯化纖維素溶解在溶劑中所得的溶液(以下稱為濃液)流延到金屬製的滾筒(drum)或帶(band)等支撐體上，使其乾燥，由此獲得醯化纖維素膜。相較於利用熔融製膜法來進行製造，利用溶液製膜法來進行製造 的情况下，醯化纖維素受到熱損傷的可能性小，因此可以穩定地製造透明度高、平面性或光學特性優異的膜。

濃液中所用的醯化纖維素是透過將由棉絨纖維(linter)或漿料(pulp)等天然物所得的纖維素醯化而合成。因此，醯化纖維素中，以不溶解於溶劑的異物(以下稱為不溶解異物)的形式而含有半纖維素(hemicellulose)、或未經醯化的纖維素(以下稱為未反應纖維素)等。未反應纖維素在膜中成為異物，若將該膜用於顯示裝置中，則在顯示畫面中存在異物的部位發白而以亮點的形式被看到。以下，將導致這種亮點的異物稱為亮點異物。

為了穩定地製造透明度高、平面性或光學特性優異的膜，必須將半纖維素或未反應纖維素等不溶解異物從濃液中除去。不溶解異物主要是透過進行過濾來除去。過濾時，使用由聚丙烯等合成纖維或不銹鋼等金屬纖維等所製作的疏水性的過濾器、或由纖維素纖維等所製作的親水性的過濾器等。例如在專利文獻1中，公開了一種對過濾器的表面實施疏水化處理、以使不溶解異物與過濾器之間不產生氫鍵的過濾器。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-292570號公報

然而，專利文獻1的過濾器存在難以將未反應纖維素高效地除去的問題。另外，若為了將未反應纖維素除去而使用金屬過濾器來代替專利文獻1的過濾器，則從開始過濾起濾壓(過濾 壓力)緩緩上升，若濾壓達到一定值以上，則必須停止過濾而頻繁更換金屬過濾器。因此，有耗費成本(cost)的問題。

因此，本發明的目的在於提供一種將作為不溶解異物的未反應纖維素高效地除去的過濾器、過濾方法、亮點異物少的醯化纖維素膜及其製造方法。

本發明的過濾器是由表面上設置著含有陽離子聚合物的陽離子聚合物層的多根纖維所構成。

陽離子聚合物優選下述式(1)所示的化合物。另外，相對於由表面上設置著陽離子聚合物層的纖維的質量減去陽離子聚合物層的質量所得的質量100，化合物的量優選的是1質量份以上、15質量份以下的範圍內。另外，本發明的過濾器優選的是用於將使醯化纖維素溶解在溶劑中所得的溶液中的未反應纖維素除去的過濾步驟中。

本發明的過濾方法使用所述任一過濾器對使醯化纖維素 溶解在溶劑中所得的溶液進行過濾，將溶液中的未反應纖維素除去。

本發明的醯化纖維素膜的製造方法在連續移動的支撐體上流延含有醯化纖維素及溶劑的濃液而形成流延膜，從支撐體剝取流延膜而製成膜，對所剝取的膜一面進行搬送一面利用乾燥機構進行乾燥，並且所述醯化纖維素膜的製造方法中，濃液是使用所述過濾方法進行了過濾的濃液。

本發明的醯化纖維素膜在佈置於經正交尼科耳(crossed nicols)配置的2片偏光板之間，並從一側照射光、從另一側進行觀察時，每1cm²中尺寸為10μm以上、亮度至少為80cd以上的亮點異物為4個以下。

本發明的過濾器及過濾方法可以將作為不溶解異物的未反應纖維素高效地除去。因此，可以製造亮點異物少的醯化纖維素膜。另外，濾壓上升也得到抑制，因此若使用本發明的過濾器及過濾方法，則無需頻繁更換過濾器。另外，本發明的醯化纖維素膜及其製造方法抑制顯示裝置中的亮點。

10‧‧‧濃液製造設備

11‧‧‧溶劑槽

12‧‧‧添加劑槽

13‧‧‧料斗

15‧‧‧混合槽

17、34‧‧‧夾套

18、19、35‧‧‧馬達

20‧‧‧第1攪拌機

22‧‧‧第2攪拌機

26‧‧‧加熱裝置

27‧‧‧濃液

29、80‧‧‧調溫裝置

30‧‧‧第1過濾裝置

30a‧‧‧本體部

30b‧‧‧蓋部

30c‧‧‧板

30d‧‧‧蓋構件

31、32、45‧‧‧配管

33‧‧‧貯槽

36‧‧‧攪拌機

40‧‧‧閃蒸裝置

41、83‧‧‧回收裝置

42‧‧‧再生裝置

44‧‧‧第2過濾裝置

46‧‧‧流量計

49‧‧‧第3過濾裝置

50‧‧‧膜製造設備

62‧‧‧過濾器

63‧‧‧陽離子性纖維

65‧‧‧纖維本體

66‧‧‧陽離子聚合物層

67‧‧‧陽離子聚合物

70‧‧‧未反應纖維素

71‧‧‧流延室

73‧‧‧進料塊

75‧‧‧流延膜

76‧‧‧流延模具

77‧‧‧流延滾筒

78‧‧‧冷却介質供給裝置

79‧‧‧減壓室

82‧‧‧凝縮器

85‧‧‧剝取輥

86‧‧‧傳遞部

87‧‧‧乾燥裝置

88‧‧‧拉幅機

90‧‧‧膜

92‧‧‧切邊裝置

94‧‧‧破碎機

95‧‧‧卷取室

96‧‧‧輥

97‧‧‧乾燥室

99‧‧‧吸附回收裝置

100‧‧‧冷却室

103‧‧‧强制除電裝置

104‧‧‧滾花賦予輥

107‧‧‧壓輥

108‧‧‧卷取輥

P1、P2、P3‧‧‧泵

V1、V2、V3‧‧‧閥

U1‧‧‧曲線

圖1為說明濃液製造設備的概略的說明圖。

圖2為表示過濾裝置的一例的概略剖面圖。

圖3為表示過濾器的概略放大圖。

圖4為表示構成過濾器的陽離子性纖維的概略剖面圖。

圖5為陽離子性纖維的陽離子性表現機制的說明圖。

圖6為過濾器的未反應纖維素吸附機制的說明圖。

圖7為第1亮點異物及第2亮點異物的說明圖。

圖8為表示膜製造設備的概略的說明圖。

關於本發明的過濾器、過濾方法、亮點異物少的醯化纖維素膜及其製造方法，一面示出實施形態一面加以說明。此外，這裏所示的形態為本發明的一例，並不限定本發明。

如圖1所示，濃液製造設備10具有溶劑槽11、添加劑槽12、料斗(hopper)13及混合槽15。在溶劑槽11中，蓄積著成為濃液的原料的溶劑，在添加劑槽12中，蓄積著預先將添加劑與溶劑混合所得的添加劑溶液。另外，對料斗13供給醯化纖維素。這些溶劑槽11、添加劑槽12及料斗13均與混合槽15連接，成為適當地將適量的各種濃液原料送入到混合槽15中的結構。從溶劑槽11及添加劑槽12的原料的供給及停止是透過閥V1、閥V2的開閉來調整。

將各種濃液原料輸送到混合槽15中的順序、送入形態等並無特別限定，例如關於輸送順序，可以同時輸送各種濃液原料，也可為在將溶劑與聚合物混合所得的混合物中添加添加劑的形 態。另外，添加劑未必要製成溶液，只要根據所使用的添加劑的形態來適當變更即可。例如在添加劑於常溫下為液體的情况下，只要保持該液體狀態直接添加即可，在添加劑為固體的情况下，也可以使用料斗等來進行添加。添加劑例如有消光劑、紫外線吸收劑等。

在不銹鋼製的混合槽15上安裝著夾套(jacket)17。透過夾套17的加熱及保溫效果，將混合槽15內的濃液27的溫度在-10℃~55℃的範圍內保持為大致一定。另外，在混合槽15上，安裝著分別透過馬達18、馬達19來驅動的第1攪拌機20及第2攪拌機22。使第1攪拌機20及第2攪拌機22連續旋轉來將各種濃液原料攪拌混合，由此製備濃液27。

在混合槽15中製備的濃液27是透過泵P1而被送入加熱裝置26中。透過利用加熱裝置26以成為0℃~97℃的範圍內的大致一定溫度的方式對濃液27進行加熱，可以提高醯化纖維素等在溶劑中的溶解度。提高濃液27的溶解度的方法不限於此，此外也可以使用透過加壓機構對濃液27進行加壓的方法、或透過冷却機構將濃液27冷却的方法等。

提高了溶解度的濃液27被送入調溫裝置29中，經調整為大致室溫。經調溫裝置調整為大致室溫的濃液27透過配管31而被輸送到第1過濾裝置30中。此外，濃液27無需使所含有的固體成分全部溶解在溶劑中，也可為固體成分(solid content)在溶劑中分散的形態。以下，將濃液27中溶解或分散在溶劑中的固 體成分的濃度稱為固體成分濃度。

第1過濾裝置30捕捉濃液27所含的半纖維素或未反應纖維素、未溶解凝膠等不溶解異物(過濾步驟)。設置在配管32的閥V3將第1過濾裝置30的連接端切換到貯槽(stock tank)33或閃蒸(flash)裝置40。由此，透過第1過濾裝置30的濃液27透過可切換的閥V3而被輸送到貯槽33或閃蒸裝置40中。關於第1過濾裝置30的詳細情况，將於下文中描述。

在經過濾的濃液27的固體成分濃度滿足所需值的情况下，濃液27經過預先調整了開度的閥V3而被送入貯槽33，蓄積在該貯槽33中。貯槽33與混合槽15同樣地，安裝著具有加熱/保溫效果的夾套34、及透過馬達35而旋轉的攪拌機36，在經調整為既定溫度的貯槽33的內部一直攪拌濃液27。由此，可以在供流延之前，抑制濃液27的固體成分等凝聚而生成異物的情况並且將該濃液27保持於均勻狀態。

另外，也可以在製備濃度低於目標固體成分濃度的濃液27後，將其濃縮，由此提高固體成分濃度，製備所需固體成分濃度的濃液27。在該情况下，經第1過濾裝置30過濾後的濃液27經過預先調整了開度的閥V3而被輸送到閃蒸裝置40中。閃蒸裝置40使濃液27所含的一部分溶劑蒸發，將濃液27濃縮。伴隨著濃縮而在閃蒸裝置40內生成的溶劑氣體是經凝縮器(未圖示)凝縮液化後由回收裝置41所回收。其後，利用再生裝置42將經凝縮液化的溶劑所含的水分等雜質除去。該雜質經除去的溶劑可以 再次用作濃液原料。

經濃縮的濃液27是透過泵P2而從閃蒸裝置40中被抽出後，送入第2過濾裝置44中。在第2過濾裝置44中，具備平均孔徑為100μm以下的多孔質的過濾器。該過濾器的材質並無特別限定，例如可以適宜地使用不銹鋼等金屬過濾器、或纖維素系等有機過濾器。該過濾器的孔徑是考慮用來對一定量的濃液27進行過濾處理的時間(過濾時間)等過濾效率後適當選擇。經第2過濾裝置44過濾的濃液27被送入貯槽33，在供流延之前蓄積。

貯槽33中蓄積的濃液27是一面透過泵P3調整送出量，一面被輸送到配管45內。一面透過流量計46來確認流量，一面將濃液27輸送到佈置在更靠下游的第3過濾裝置49中。第3過濾裝置49可以適宜地使用與第2過濾裝置44相同的過濾裝置。透過第3過濾裝置49進行了過濾的濃液27被輸送到膜製造設備50中而供流延。

使用圖2，對第1過濾裝置30的詳細情况加以說明。第1過濾裝置30為多過濾器(multifilter)方式的過濾裝置。第1過濾裝置30的輪廓是由圓筒狀的本體部30a、及以分別覆蓋本體部30a的兩端的方式設置的一對大致圓盤狀的蓋部30b所形成。在濃液27的流動方向上的上游側的蓋部30b的大致中央部分處設置的貫通孔中，相對於蓋部30b大致垂直地連接著配管31，在下游側的蓋部30b的大致中央部分處設置的貫通孔中，相對於蓋部30b大致垂直地連接著配管32。

在本體部30a的內側，相對於蓋部30b而大致平行地設置著圓盤狀的板30c，該圓盤狀的板30c具備多個大致圓形的貫通孔。在各貫通孔中均設置著過濾器62。各過濾器62均形成為中空圓筒狀，以相對於板30c而大致垂直竪立的狀態固定在板30c的上游側。由此，各過濾器62被固定在本體部30a的內側。各過濾器62的下游側的端部是佈置在板30c的對應的貫通孔的周圍。在各過濾器62的上游側的端部設置著閉塞中空部的蓋構件30d。濃液27從上游側的配管31被導入到第1過濾裝置30中，借由依次透過過濾器62、板30c的貫通孔而被過濾，送入下游側的配管32中。

像這樣，將形成為中空圓筒狀的過濾器62多個並列地排列的結構不會改變過濾裝置30的輪廓的大小，且增大濃液27與過濾器62接觸的面積(以下稱為過濾面積)，因此優選。此外，圖2中，在板30c中設置著3處貫通孔，在這些貫通孔上分別設置著過濾器62，但本發明不限於此，無論在第1過濾裝置30內設置幾處過濾器62均無妨。另外，第1過濾裝置30的構成不限於此，只要在內部佈置著過濾器62，則可為任意構成。

如圖3所示，過濾器62是將多根陽離子性纖維63不規則地交纏而形成。如圖4所示，各陽離子性纖維63是由纖維本體65、及覆蓋纖維本體65的表面的陽離子聚合物層66所形成。如圖5所示，陽離子聚合物層66是由陽離子聚合物67所構成。對於陽離子聚合物67，使用下述式(1)所示的聚醯胺環氧氯丙烷 (polyamide epichlorohydrin)。這裏，聚醯胺環氧氯丙烷的平均分子量優選的是5000以上、80000以下的範圍內。

式(1)的聚醯胺環氧氯丙烷中，例如可以適宜地使用下述式(2)~式(5)所示的化合物。這裏，式(2)的化合物為式(1)中m=2且-A₁-、-A₂-、-A₃-均為-CH₂-的化合物。式(3)的化合物為式(1)中m=4且-A₁-、-A₂-、-A₃-均為-CH₂-的化合物。式(4)的化合物為式(1)中m=2且-A₁-、-A₂-均為-CH₂-、-A₃-為-NH-的化合物。式(5)的化合物為式(1)中m=2且-A₁-、-A₂-、-A₃-均為-NH-的化合物。

對於纖維本體65，例如可適宜地使用以漿料或棉絨纖維作為原料的有機天然高分子的纖維素系等纖維。此外，關於將漿料及棉絨纖維混合的原料，其調配比並無特別限定。

過濾器62是在形成各纖維本體65所得的濾紙的表面塗 敷陽離子聚合物67而獲得。透過塗敷陽離子聚合物67來製造過濾器62的方法例如可以使用以下方法：將成為濾紙的原料的纖維素纖維作為纖維本體65，在該纖維本體65上塗敷含有陽離子聚合物67的塗佈液，使用經塗敷的纖維本體65來製紙，使所得的塗佈紙乾燥。此外，代替該方法，也可為由纖維本體65來製作濾紙、將該濾紙浸漬在陽離子聚合物67的溶液中並進行乾燥等其他衆所周知的任意方法。透過這些方法，形成在各纖維本體65的表面上具備陽離子聚合物層66的各陽離子性纖維63的過濾器62。

過濾器62的平均孔徑並無特別限定，例如優選100μm以下。越減小過濾器62的平均孔徑，可捕捉越微細的不溶解異物，因此優選，但若平均孔徑過小，則過濾時間變長而且濾壓上升，過濾效率容易降低。另一方面，若平均孔徑超過100μm而過大，則有時難以捕捉濃液27所含的微細的不溶解異物。因此，過濾器的孔徑是考慮過濾時間或濾壓等過濾效率後適當選擇。

關於構成過濾器62的陽離子性纖維63高效地捕捉不溶解異物的機制，本發明人等推測如下。

在濃液27中，陽離子聚合物67在分子內所具有的構成四級胺的氮原子處帶正電，由此陽離子化。上文中式(1)~式(5)所示的狀態為各陽離子聚合物67陽離子化時的極限狀態。由此，如圖5所示，陽離子性纖維63的表面帶正電。

透過陽離子性纖維63的表面帶正電，如圖6所示，過濾器62的表面帶正電。另一方面，濃液27中，作為不溶解異物的 未反應纖維素70帶負電。因此，未反應纖維素70被吸附到過濾器62的表面附近。

像這樣，帶正電荷的過濾器62化學吸附帶負電荷的未反應纖維素70。此外，過濾器62也化學吸附其他帶負電荷的異物。因此，過濾器62從濃液27中高效地捕捉包含未反應纖維素70的帶負電荷的異物並加以除去。結果製造亮點異物少的後述醯化纖維素膜(以下稱為膜)90(參照圖8)。

再者，關於亮點異物，有確認到存在於膜中且並無實際損害性的第1亮點異物、與將膜組入到液晶顯示裝置等顯示裝置中時確認到存在於顯示裝置中且有實際損害性的第2亮點異物。第2亮點異物因在顯示裝置中也可見，因此有時被稱為可見性異物。另外，第2亮點異物在顯示裝置中有實際損害性，因此有時也被稱為實際損害性異物。當然，理想的是存在於膜中的亮點異物少，其中，在用於液晶顯示裝置等的情况下，特別要求第2亮點異物少。

這裏，亮點異物在本實施形態中是透過以下方式確認。首先，在經正交尼科耳配置的2片偏光板之間佈置經製成片狀的膜90。從單側照射光，從相反側利用光學顯微鏡(50倍)進行觀察。然後，從亮點中檢測亮度L在30cd以上、255cd以下的範圍內的亮點，以所檢測出的亮點作為膜中的亮點異物。此外，亮度L是以0cd以上、255cd以下的整數的256級經標準化。另外，使用該膜製作液晶顯示裝置，以該液晶顯示裝置中可確認到的亮點 異物作為第2亮點異物。另一方面，以該液晶顯示裝置中確認不到的亮點異物作為第1亮點異物。此外，各個第1亮點異物、第2亮點異物與膜中觀察到的亮點異物的任一個相對應。

圖7所示的圖表(graph)是像以下那樣獲得。首先，對圖表的縱軸取亮點的尺寸S(單位：μm)，對縱軸取亮度L(單位：cd)。這裏，亮點的尺寸是指亮點的直徑。然後，對於該圖表，以方塊型的記號(將◇縱向伸長所得的形狀)描畫第1亮點異物，以星型(☆)的記號描畫第2亮點異物。由此得知，第2亮點異物是根據對尺寸S及亮度L所設定的基準來確定。在圖7所示的例中，第2亮點異物的尺寸S為10μm以上，亮度為80cd以上，在圖表中是描畫在較既定曲線U1更靠上方的區域中。此外，確定第2亮點異物的基準(曲線U1)有時根據顯示裝置而變更。

過濾器62將亮點異物高效地除去，其中將第2亮點異物高效地除去。因此，製造在顯示裝置中亮點得到抑制的膜90。

在將纖維本體65的質量設定為100質量份時，陽離子聚合物67的量優選的是1質量份以上、15質量份以下的範圍內。這裏，纖維本體65的質量是由陽離子性纖維63的質量M1減去陽離子聚合物層66的質量M2而算出。在相對於100質量份的纖維本體65而陽離子聚合物67的量為1質量份以上的情况下，與小於1質量份的情况相比較，過濾器62吸附更多的不溶解異物。另一方面，即便相對於100質量份的纖維本體65而使陽離子聚合物67大於15質量份，化學吸附的不溶解異物的量與15質量份以下的 情况相比較也幾乎未改變，因此會導致過濾器62的成本增加。

此外，從耐蝕性或耐熱性優異等優點來看，構成濃液製造設備10的各種裝置及構件是由不銹鋼製的配管所連接。另外，濃液製造設備10中設置的泵或閥的個數或設置部位並無特別限定，是視需要而適當變更。

<醯化纖維素>

本發明中使用的醯化纖維素特別優選的是利用羧酸將纖維素的羥基酯化的比例、即醯基的取代度(以下稱為醯基取代度)滿足下述式(1)~式(3)的所有條件。此外，(1)~(3)中，A及B均為醯基取代度，A的醯基為乙醯基，B的醯基為碳原子數為3~22的醯基。

2.4≦A+B≦3.0…(1)

0≦A≦3.0…(2)

0≦B≦2.9…(3)

構成纖維素且進行β-1,4鍵結的葡萄糖(glucose)單元在2位、3位及6位上具有游離的羥基。醯化纖維素20為這種纖維素的一部分或全部的羥基經酯化、羥基的氫經碳數2以上的醯基取代的聚合物。此外，若葡萄糖單元中的一個羥基經100%酯化，則取代度為1，因此醯化纖維素的情况下，若2位、3位及6位的羥基分別經100%酯化，則取代度成為3。

這裏，將葡萄糖單元中2位的醯基取代度設定為DS2、3位的醯基取代度設定為DS3、6位的醯基取代度設定為DS6，由 “DS2+DS3+DS6”所求出的總醯基取代度優選2.00~3.00，更優選2.22~2.90，進而優選2.40~2.88。進而，“DS6/(DS2+DS3+DS6)”優選0.32以上，更優選0.322以上，進而優選0.324~0.340。

醯基可僅為一種，也可為兩種以上。當醯基為兩種以上時，優選其中一種為乙醯基。在將乙醯基對2位、3位及6位的羥基的氫的取代度的總和設定為DSA，2位、3位及6位上的由乙醯基以外的醯基所得的取代度的總和設定為DSB時，“DSA+DSB”的值優選2.2~2.86，特別優選2.40~2.80。DSB優選1.50以上，特別優選1.7以上。而且，DSB優選的是其28%以上為6位羥基的取代，以更優選30%以上、進而優選31%以上、特別優選32%以上為6位羥基的取代為宜。另外，醯化纖維素20的6位的“DSA+DSB”的值優選0.75以上，更優選0.80以上，特別優選0.85以上。透過使用如上所述的醯化纖維素，可以獲得為了製作溶液製膜時所用的聚合物溶液而優選的溶解性。

碳數為2以上的醯基可為脂肪族基也可為芳基，並無特別限定。例如有纖維素的烷基羰基酯、烯基羰基酯或芳香族羰基酯、芳香族烷基羰基酯等，這些基團可分別具有進一步經取代的基團。可以舉出：丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、十二醯基、十三醯基、十四醯基、十六醯基、十八醯基、異丁醯基、叔丁醯基、環己烷羰基、油醯基(oleoyl)、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基等。這些基團中，更優選丙醯基、丁醯基、 十二醯基、十八醯基、叔丁醯基、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基等，特別優選丙醯基、丁醯基。

成為濃液27的原料的溶劑可以使用作為利用溶液製膜來製造醯化纖維素膜的情况下的濃液的溶劑而衆所周知的溶劑。例如為二氯甲烷、各種醇、各種酮等。另外，也可將溶劑設定為包含多種溶劑成分的混合物。

關於本發明的聚合物膜的製造方法，一面示出實施形態一面加以具體說明。此外，本實施形態僅為本發明的一例，並不限定本發明。

<膜製造設備>

如圖8所示，由濃液製造設備10所製備的濃液27透過配管而被送入膜製造設備50中的流延室71內的進料塊(feed block)73中。在進料塊73的內部中，設置著與欲形成的流延膜75的層結構相對應的濃液27的流道，由此來决定濃液27的配置。

然後，將濃液27輸送到流延模具76中。在流延模具76中形成了濃液27的流出口，以該流出口位於流延滾筒77的大致正上方的方式設置流延模具76。從耐久性、耐熱性等觀點來看，材質優選的是使用析出硬化型的不銹鋼。也可以適宜地使用在電解質水溶液中的强制腐蝕試驗中具有與SUS316製大致相等的耐腐蝕性的材質。

作為支撐體而發揮作用的流延滾筒77具有可連續移動的功能。在流延滾筒77的內部形成了冷却介質的流道。冷却介質供 給裝置78使冷却介質在與流延滾筒77之間循環，由此對流延滾筒77的流道連續地供給冷却介質。借此，將流延滾筒77的表面溫度在-40℃以上、30℃以下的範圍內設定為大致一定。從流延模具76的流出口使既定溫度的濃液27流出到經旋轉的流延滾筒77上。這裏，調整進料塊73或流延模具76的內部溫度等，將濃液27的溫度在-10℃~55℃的範圍內設定為大致一定。本實施形態的濃液27的溫度是設定為-5℃。借此，流延到流延滾筒77的表面上的濃液27經高效率且有效地冷却，在短時間形成凝膠狀的流延膜75。

在本實施形態中，使用流延滾筒77作為支撐體，但支撐體的形態並無特別限定。例如，支撐體也可為掛在包含一個驅動輥的一對輥上、循環移動的流延帶。另外，從具有耐腐蝕性或高强度等方面來看，支撐體優選不銹鋼製。進而，為了形成平滑性優異的流延膜75，優選的是盡可能對其表面進行研磨。

透過設置在流延模具76的流延滾筒77側的減壓室79，將所流延的濃液27的背面、即流延滾筒77的上游側的壓力在(大氣壓-2000Pa)以上、(大氣壓-10Pa)以下的範圍內設定為大致一定。由此，濃液27被吸向處於減壓狀態的流延滾筒77，因此抑制在流延膜75與流延滾筒77之間捲入空氣(air)。流延室71的內部溫度是透過調溫裝置80而調整為在-10℃~57℃的範圍內大致一定。自濃液27或流延膜75中蒸發的溶劑氣體是經凝縮器(冷凝器(condenser))82凝縮液化後由回收裝置83所回收。然後， 溶劑氣體被送到與回收裝置83連接的再生裝置(未圖示)中而去除雜質，製成再生溶劑。該再生溶劑可以再次用作濃液製備用的溶劑。

透過在流延滾筒77上進一步進行流延膜75的冷却，凝膠化進一步進行。進行凝膠化直到具有自支撐性為止的流延膜75是一面由剝取輥85所支撐，一面在搬送方向上被賦予張力而從流延滾筒77被剝取。剛剝取後的流延膜75優選的是其殘留溶劑量在10質量%~200質量%的範圍內。流延膜75被送到配置著多個傳遞輥(pass roller)的傳遞部86中。在傳遞部86中，流延膜75在由各傳遞輥所支撐並加以搬送的期間中，由作為乾燥機構的一種的乾燥裝置87吹附所需溫度的乾燥風，促進流延膜75的乾燥。

將流延膜75送到拉幅機88中。在拉幅機88中，在其入口附近在流延膜75的兩側端部穿刺多個銷(pin)。對於拉幅機88，預先利用作為乾燥機構的另一種的調溫裝置(未圖示)來調整內部溫度，由此將溫度在120℃以上、180℃以下的範圍設定為大致一定。因此，在兩側端部經固定的流延膜75在拉幅機88中被搬送的期間中，促進流延膜75的乾燥。隨著自拉幅機88的入口朝向出口，設置在拉幅機88中的軌道(rail)間的寬度不斷擴大。因此，流延膜75隨著軌道而在被搬送的期間在寬度方向上緩緩擴大。由此，流延膜75的寬度方向的分子配向得到控制，且促進乾燥而成為膜90。此外，也可以不進行利用軌道的擴張延伸而利用收縮機使寬度方向延伸。在拉幅機88的出口附近，解除利用銷對 膜90進行的固定。另外，本實施形態中，示出具有銷的銷(pin)式拉幅機作為固定機構，但並無特別限定，例如也可以使用夾具(clip)式拉幅機作為固定機構，所述夾具式拉幅機具備多個握持流延膜75的兩側端部的夾具。

透過切邊裝置92，將在拉幅機88中產生了銷的穿刺傷痕的膜90的兩側端部切除。經切斷的膜90的兩側端部被送入到破碎機(crusher)94中，被粉碎成碎片(chip)。此外，該切除步驟也可省略，為了獲得缺陷少的膜90，也優選的是在流延室71到卷取室95的任一處進行。

膜90被送到配置著多個輥96的乾燥室97中，由各輥96所支撐並加以搬送。在該期間，利用作為乾燥機構的另一種的調溫機(未圖示)以膜90的膜面溫度在60℃~145℃的範圍內成為大致一定的方式進行調整。借此，可在不受熱損傷的情况下促進膜90的乾燥。另外，乾燥室97中，從膜90中揮發的溶劑氣體是由吸附回收裝置99所回收後，除去溶劑成分，再次在乾燥室97中以乾燥風的形式而供給。

流延膜75或膜90的乾燥程度能以其殘留溶劑量作為標準來把握。殘留溶劑量是設定為以下的值：將欲測定殘留溶劑量的對象物作為樣品，將該樣品的質量設定為x、使樣品完全乾燥後的質量設定為y時，由{(x-y)/y}×100(單位：%)所算出的乾量基準的值。

膜90被送到冷却室100中，以成為大致室溫的方式經冷 却。冷却方法並無特別限定，例如可為將膜90放置在經設定為大致室溫的冷却室100內並使其自然冷却的方法，也可為在冷却室100中安裝送風機來供給冷風的方法。

然後，利用强制除電裝置103來調整膜90的帶電壓。膜90的帶電壓並無特別限定，優選的是在-3kV以上、+3kV以下的範圍內設定為大致一定。其後，利用滾花(knurling)賦予輥104透過壓花加工來對膜90的兩側端部賦予滾花。最後，膜90被送到卷取室95中，一面由壓輥(press roller)107賦予按壓力來調整平面性一面由卷取輥108所卷取。

透過以上操作而製造由未反應纖維素70所引起的亮點異物少的膜90。膜90由於亮點異物少，特別是第2亮點異物少，因此可以適宜地用於液晶顯示裝置等。根據該方法，可以特別適宜地連續製造搬送方向的長度至少為100m以上、且寬度方向的長度在1400mm~1800mm的範圍內的膜90。但是，本發明當然也對寬度方向的長度大於1800mm的膜90、寬度方向的長度小於1400mm的膜90發揮效果。所完成的膜90的膜厚並無特別限定，優選的是20μm~500μm的範圍內。更優選的是30μm~300μm的範圍內，特別優選的是35μm~200μm的範圍內，但在膜厚處於15μm~100μm的範圍內的薄的膜90的情况下，也可以獲得本發明的效果。

此外，本實施形態中，對第1過濾裝置30使用多過濾器方式的過濾裝置，但不限於此，只要為使用過濾器62或陽離子性 纖維63的形態，則可為任意形態。另外，本實施形態中，過濾器62是使用在形成各纖維本體65所得的濾紙的表面上塗敷陽離子聚合物67所得的過濾器，但不限於此。也可以使用在各纖維本體65的表面上塗敷陽離子聚合物67後形成為過濾器狀所得的過濾器。無論是哪種過濾器，均可利用上述陽離子聚合物層66的作用將引起第1亮點異物或第2亮點異物的未反應纖維素70從濃液中適當地除去。

以下，示出用以確認本發明的效果的實驗的例子，對本發明加以具體說明。但是，此處所示的例子僅為本發明的一例，並未限定本發明。

[實驗1]~[實驗8]

本發明中，透過在形成設置在第1過濾裝置30中的過濾器62的各纖維本體65的表面上設置陽離子聚合物層66，而將作為帶負電的不溶解物的未反應纖維素70從濃液27中高效地除去。像以下那樣來評價本發明的效果。

使用下述原料，利用圖1所示的濃液製造設備10來製備濃液27。

[濃液原料]

所述三乙酸纖維素是取代度為2.84、黏度平均聚合度為306、含水率為0.2質量%、二氯甲烷溶液中的6質量%的黏度為315mPa．s、平均粒徑為1.5mm、標準偏差為0.5mm的粉體，塑化劑A為磷酸三苯酯，塑化劑B為磷酸聯苯酯，微粒子是平均粒徑為15nm、莫氏硬度(Mohs' hardness)約為7的二氧化矽。另外，製備濃液時，以相對於總固體成分而成為1.8質量%的方式添加延遲控制劑(N-N-二-間甲苯甲醯基-N-對甲氧基苯基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺)。

[濃液的製造]

分別打開閥V1、閥V2，從溶劑槽11及添加劑槽12中將適量的溶劑及添加劑溶液送入混合槽15，同時從料斗13中將適量的醯化纖維素送入混合槽15。在混合槽15中，透過馬達18、馬達19使具備錨形翼(anchor blade)的第1攪拌機20及溶解器型(dissolver type)的第2攪拌機22旋轉，將各種濃液原料混合，製備濃液27。此時，混合槽15的內部溫度是在-10℃~55℃的範圍內設定為大致一定。混合槽15的溫度是透過將溫度經調整的傳熱介質送到夾套17中後使其循環來調整、保持。利用泵P1將濃液27從混合槽15中抽出，送到加熱裝置26中，提高了固體成分 在溶劑中的溶解度後，利用調溫裝置29設定為大致室溫，獲得利用第1過濾裝置30進行過濾前的濃液27(過濾前濃液)。

將該過濾前濃液送至具備過濾器62的第1過濾裝置30中，利用第1過濾裝置30進行過濾，獲得利用第1過濾裝置30進行過濾後的濃液27(第1過濾後濃液)。調節閥V3而將第1過濾後濃液送入閃蒸裝置40，使溶劑蒸發而進行濃縮，獲得濃縮後濃液。然後，利用泵P2將濃縮後濃液27從閃蒸裝置40中抽出後，利用第2過濾裝置44進一步進行過濾，由此獲得利用第2過濾裝置44進行過濾後的濃液27(第2過濾後濃液)。第2過濾後濃液是在供流延之前的期間中，在貯槽33中一面攪拌一面蓄積。貯槽33中蓄積的適量的第2過濾後濃液被送到配管45中後，由第3過濾裝置49過濾，被送到膜製造設備50中。

在各實驗中，關於第1過濾裝置30中所用的過濾器62，分別使用在表1的“非塗佈過濾器”所示的型號的過濾器(東洋濾紙股份有限公司製造)上塗佈表1的“化合物”的欄中所示的化合物而進行塗敷所得的過濾器。這裏，型號為“63LB”、“63LS”、“63”的過濾器均為利用以棉絨纖維及漿料作為原料的纖維素纖維所製作的有機過濾器，平均孔徑分別為約21μm、約20μm、約12μm。

關於所塗佈的化合物，在實驗1及實驗4中塗佈式(2)的化合物，在實驗2中塗佈式(3)的化合物，在實驗3中塗佈式(4)的化合物，在實驗5中塗佈式(5)的化合物。在實驗6、實 驗7及實驗8中，不塗佈化合物。相對於由陽離子性纖維63的質量減去陽離子聚合物層66的質量所得的質量100，式(2)~式(5)的化合物的塗佈量是設為10質量份。表1的“化合物”的欄的“m”及“n”的欄中，分別以數字來示出式(1)中的“m的值”及“存在於化合物的重複單元中的NH基的個數”。另外，關於未在非塗佈過濾器上塗佈化合物的實驗(實驗6、實驗7、實驗8)，在化合物的“m”及“n”的欄中示作“-”、“-”。另外，在所有的實驗中，在第2過濾裝置44及第3過濾裝置49中，使用由不銹鋼纖維所製作的平均孔徑為10μm的金屬過濾器。另外，在第1過濾裝置~第3過濾裝置30、44、49中，均將過濾面積設定為30m²。

[膜製造]

使用圖8所示的膜製造設備50，由利用所述方法透過濃液製造設備10所製作的濃液27來製造膜90。首先，自濃液製造設備10經過進料塊73對流延模具76輸送適量的濃液27後，在連續旋轉的流延滾筒77上，從流延模具76的流延口流出濃液27而形成流延膜75。流延時，利用減壓室79對所流延的濃液27的流延滾筒77側進行減壓，同時以乾燥後的膜90的厚度成為60μm的方式來調整濃液27的流出量。

關於流延滾筒77，使用可以利用驅動裝置(未圖示)來 控制轉速的不銹鋼製滾筒，由傳熱介質供給裝置(未圖示)供給冷却介質，由此將表面溫度調整為-10℃，將製膜時的旋轉速度設定為100r/min.(單位：r/min.是指單位：轉速/分鐘)。另外，關於流延模具76，使用具有包含寬度為1.8m的狹縫的流出口及用來調整內部溫度的夾套(未圖示)的形態，將所流延的濃液27的溫度設定為30℃。關於進料塊73或成為濃液27的流道的配管等，使用具有溫度調整功能的形態，將其內部溫度全部保持於30℃。

一面由剝取輥85支撐，一面自流延滾筒77剝取進行冷却凝膠化直到具有自支撐性為止的流延膜75。然後，將流延膜75送至傳遞部86中，在一面由多個傳遞輥支撐一面進行搬送的期間，由乾燥裝置87供給經調整為40℃的乾燥風來促進流延膜75的乾燥。然後，將流延膜75搬入到具有多個銷的拉幅機88中，利用多個銷將流延膜75的兩側端部固定後，將流延膜75一面在寬度方向上延伸一面進行搬送，在此期間中，由乾燥裝置(未圖示)供給100℃的乾燥風20分鐘進行乾燥而製成膜90。

使用距拉幅機88的出口而佈置在30秒以內的具備NT型切割機的切邊裝置92，將自膜90的兩側端部朝向內側50mm的位置切斷。經切斷的膜90的兩側端部是由切碎送風機(cutter blower)(未圖示)送至破碎機94中，被粉碎成平均80mm²左右的碎片。

在切邊裝置92與乾燥室97之間設置預乾燥室(未圖示)而供給100℃的乾燥風，由此將膜90預加熱後，搬入乾燥室97 中。在乾燥室97中，在以膜90的膜面溫度成為140℃的方式利用溫度調整裝置(未圖示)調整了內部溫度的乾燥室97內，一面掛在多個輥96上一面搬送膜90，在該期間使膜90乾燥。乾燥室97中的膜90的乾燥時間是設定為10分鐘。這裏，膜90的膜面溫度是使用設置在膜90的搬送路徑的正上方且表面附近的溫度計(未圖示)來測定。乾燥室97中，使用具有包含活性炭的吸附劑及包含乾燥氮的脫附劑的吸附回收裝置99，將自膜90中揮發的溶劑氣體回收後，以水分量成為0.3質量%以下的方式除去溶劑氣體的水分。

在乾燥室97與冷却室100之間設置調濕室(未圖示)，對膜90供給溫度為50℃、露點為20℃的空氣後，直接吹附90℃、濕度為70%的空氣進行調濕，將膜90中產生的捲曲(curl)矯正。繼而，將膜90送至冷却室100中，將膜90緩緩冷却直到30℃以下後，使用强制除電裝置103將膜90的帶電壓設定為-3kv以上、+3kV以下的範圍內。然後，使用滾花賦予輥104對膜90的兩側端部賦予滾花，將表面上產生的凹凸矯正。此外，將對膜90賦予滾花的寬度設定為10mm，以凹凸的高度較膜90的平均厚度高平均12μm的方式調整滾花賦予輥104的按壓力，對膜90進行壓花加工。

將膜90送至卷取室95中，一面利用壓輥107對膜90賦予50N/m的按壓力，一面利用φ 169mm的卷取輥108進行捲曲。卷取時，將膜90的捲繞開始的張力設定為300N/m，捲繞結束的 張力設定為200N/m。透過以上操作而獲得卷狀的膜90。所完成的膜90的膜厚為60μm。此外，在所有製膜步驟中，將流延膜75或膜90的平均乾燥速度設定為20質量%/分鐘。

在各實驗中，像以下那樣來求出第1過濾裝置30中所用的過濾器的過濾效率。對使日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)8種粉體(包含黏土礦物，關東肥沃層(loamy layer of the Kanto district)的土)分散在水中所得的分散水以恒定流量進行過濾，根據過濾前後的粒子數來算出過濾效率。分散水中的JIS 8種粉體的濃度是設定為5ppm。以恒定流量進行過濾時的流量是設定為6.6ml/min.．cm²。此外，所謂“ml/min.．cm²”，是表示在1分鐘內每1cm²中流過分散水的體積(ml)的流量單位。過濾效率是由{(過濾前的粒子數)-(過濾後的粒子數)}÷(過濾前的粒子數)×100(單位：%)來算出。將該過濾效率的結果示於表1的“JIS粉體 過濾效率”的欄中。

由於無法直接測定原料中所含的未反應纖維素的量，因此難以直接算出對未反應纖維素的過濾效率。因此，這裏首先像上述那樣，作為過濾器規格而評價對JIS 8種粉體的分散水的過濾效率。此外，像後述那樣，對由使用本發明的過濾器62時的濃液27所製作的膜90進行亮點異物數及第2亮點異物數的評價，由此確認到“可將引起亮點異物、特別是第2亮點異物且作為不溶解異物的未反應纖維素高效地除去”的本發明的效果。

在各實驗中，像下文那樣求出膜90中的亮點異物的個 數。首先，在經正交尼科耳配置的2片偏光板之間佈置經製成片狀的膜90。自一側照射光，自另一側利用顯微鏡進行觀察。然後，檢測亮點中亮度L在30cd以上、255cd以下的範圍內的亮點，以所檢測出的亮點作為膜90中的亮點異物，求出每1cm²的亮點異物的個數。此時的顯微鏡的條件為倍率50倍且透射光源。然後，將該個數應用於以下基準，以A~D四個等級進行評價。將評價結果示於表1的各“亮點異物”欄中。

A：小於10個

B：10個以上、小於20個

C：20個以上、小於50個

D：50個以上

另外，使用該膜90來製作與上述同型的液晶顯示裝置，以該液晶顯示裝置中確認到的亮點作為膜90中的第2亮點異物，求出每1cm²的第2亮點異物的個數。將該個數應用於以下基準，以A~D四個等級進行評價。將評價結果示於表1的各“第2亮點異物”欄中。

A：3個以下

B：多於3個、且為4個以下

C：多於4個，且為5個以下

D：多於5個

另外，對利用上述方法可見的第2亮點異物在上述亮點異物的測定條件下測定尺寸S及亮度L，結果均為尺寸S為10μm 以上，亮度為80cd以上，確認到亮點異物存在於圖表中較既定曲線U1更靠上方的區域中。

另外，在各實驗中，像下文那樣來評價第1過濾裝置30的內部壓力(濾壓)的上升程度(以下稱為濾壓上升)。調整加熱裝置26的設定溫度以使其成為90℃，測定第1過濾裝置30內的最大濾壓(過濾壓力)值。使用該最大濾壓值，按以下基準對濾壓上升進行評價。將評價結果示於表1的各“濾壓上升”欄中。

A：最大濾壓值小於0.3MPa

B：最大濾壓值為0.3MPa以上、小於0.5MPa

C：最大濾壓值為0.5MPa以上

根據以上結果確認到，在各纖維本體65的表面上設置著陽離子聚合物層66的過濾器62與不存在陽離子聚合物層66的過濾器相比較，對JIS 8種粉體的分散水的過濾效率更好。

此外確認到，若使用利用在各纖維本體65的表面上設置 著陽離子聚合物層66的過濾器62進行過濾的濃液27來進行製造，則與使用不存在陽離子聚合物層66的過濾器的情况相比較，可以將膜90中的亮點異物抑制得更少，尤其可以將第2亮點異物抑制得更少。由此可以確認到，在各纖維本體65的表面上設置著陽離子聚合物層66的過濾器62自濃液27中高效地捕捉除去作為帶負電的不溶解物的未反應纖維素70。

另外也可以確認到，即便將在各纖維本體65的表面上設置著陽離子聚合物層66的過濾器62用於第1過濾裝置30，也與使用不存在陽離子聚合物層66的過濾器的情况同樣地，第1過濾裝置30內的濾壓不會過度上升。

63‧‧‧陽離子性纖維

65‧‧‧纖維本體

66‧‧‧陽離子聚合物層

67‧‧‧陽離子聚合物

Claims (5)

1. 一種過濾器，其特徵在於：其是在纖維素纖維本體所形成的濾紙上塗敷著含有陽離子聚合物的陽離子聚合物層，所述纖維素纖維本體的表面上設置著所述陽離子聚合物層，所述陽離子聚合物為下述式(1)所示的化合物，相對於所述纖維素纖維本體的質量100，所述化合物的量是在1質量份以上、15質量份以下的範圍內，其被用於將使醯化纖維素溶解在溶劑中所得的溶液中的未反應纖維素除去的過濾步驟中， 其中，m為2以上的整數，-A₁-、-A₂-、-A₃-為-CH₂-或-NH-。
2. 如申請專利範圍第1項所述的過濾器，所述陽離子聚合物為下述式(2)~式(4)任一者所示的化合物，
3. 一種過濾方法，其特徵在於：使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器對使醯化纖維素溶解在溶劑中所得的溶液進行過濾，將所述溶液中的未反應纖維素除去。
4. 一種醯化纖維素膜的製造方法，其特徵在於：在連續移動的支撐體上流延含有醯化纖維素及溶劑的濃液而形成流延膜，從所述支撐體剝取所述流延膜而製成膜，對所剝取的所述膜一面進行搬送一面利用乾燥機構進行乾燥，並且所述濃液是使用如申請專利範圍第3項所述的過濾方法進行了過濾的濃液。
5. 一種醯化纖維素膜，其係藉由如申請專利範圍第4項之方法所製造，其特徵在於：其在佈置於經正交尼科耳配置的2片偏光板之間，並從一側照射光、從另一側進行觀察時，每1cm²中尺寸為10μm以上、亮度為80cd以上的亮點異物為4個以下。