膜浮起装置、拉幅机、溶液制膜设备及方法
【专利摘要】本发明提供一种膜浮起装置、拉幅机、溶液制膜设备及方法，所述装置可使膜稳定浮起而提高对由外扰引起的振动耐受性。在喷嘴板（55）上设置气流控制排气部（60）而构成送风头（50）。喷嘴板（55）上形成多个吹出孔（55b）。由排气槽（61）构成气流控制排气部（60）。在膜（30）的宽度方向上，以与送风头（50）的宽度相同的长度形成排气槽（61）。从送风头（50）的吹出孔（55b）吹出干燥空气（49）而使膜（30）浮起。利用排气槽（61）将碰到膜（30）的干燥空气（49）向膜（30）的侧方排出。干燥空气（49）不会在膜（30）附近滞留。即便因外扰而膜（30）发生振动，也可抑制振动，从而振动耐受性优良。
【专利说明】膜浮起装置、拉幅机、溶液制膜设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使带状的膜浮起的膜浮起装置、拉幅机(tenter)、溶液制膜设备及方法。
【背景技术】
[0002]聚合物膜因具有优良的光透过性或柔软性，且可轻量薄膜化，所以作为光学功能性膜而被用于多个领域。其中，使用了酰化纤维素(Cellulose acylate)等的纤维素酯(cellulosic ester)系膜除所述特性外，还具有强韧性或低双折射率。该纤维素酯系膜被用作近年来市场不断扩大的液晶显示装置(Liquid Crystal Display, IXD)的构成构件即偏光板的保护膜或光学补偿膜。
[0003]作为聚合物膜的制造方法之一，可列举溶液制膜方法。溶液制膜方法中，将包含聚合物与溶剂的浓液(dope)从流延模流延于支撑体上而形成流延膜。而且，在流延膜一定程度地凝固而具有自我支撑性后，将流延膜作为湿润膜而从支撑体剥取。然后，利用拉幅机，握持住湿润膜的两侧端部而进行搬送，在该搬送中进行膜的干燥。之后，利用侧纵切机(side slitter)将膜的两侧端部切断后，膜经过干燥装置后被卷绕装置卷绕。
[0004]拉幅机、尤其用以将溶剂含有率高的湿润膜干燥的针板拉幅机(pin tenter)中，使用具有多个针的针夹具(Pin clip)而将针扎入膜的两侧缘部并加以保持，且从配置于膜的下方及上方的送风头吹出干燥风，一边使膜浮起一边进行搬送，并使膜干燥(参照专利文献I )。而且，专利文献2中，作为膜搬送装置，使用具有多个吹出孔的多孔板喷嘴，在使膜浮起的状态下进行搬送。
[0005][现有技术文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本专利特开2003-260741号公报
[0008][专利文献2]日本专利特开2008-247507号公报
[0009]然而，伴随近年的平板显示器的大型化或轻量化，制膜而得的膜的宽幅化或薄化进展，现有的膜搬送时的浮起稳定化方法中出现浮起的稳定性不足的情况。例如，如果膜的浮起不稳定，则有时膜与多孔板喷嘴等接触而产生擦伤或破损。如果产生擦伤，则该部分无法作为产品而使用，从而发生产品损失。而且，在破损严重的情况下，会导致制膜生产线的停止，因而之后的启动处理等要耗费大量的功夫与时间。因此，期望出现应对膜的宽幅化或薄化的新的浮起稳定化方法。
[0010]在使用专利文献I的多孔板喷嘴的方法中，从多孔板喷嘴的吹出孔均等地吹出空气，抑制膜的下垂，而稳定地浮起并搬送。然而，虽使吹出压力均等，但因膜下的压力小，所以一旦因外扰而浮起变得不稳定时，存在难以稳定化的问题。而且，专利文献2的多孔板喷嘴中，通过在搬送方向上形成为凸凹形状，而降低膜下的静压，抑制浮起量。然而，因膜下的压力低，所以会与专利文献I同样地，一旦因外扰而浮起变得不稳定时，存在难以稳定化的问题。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种可抑制因外扰带来的影响而使膜稳定地浮起的膜浮起装置、拉幅机、溶液制膜设备及方法。
[0012]为了达成所述目的，本发明的膜浮起装置包括送风头、以及气流控制排气部。送风头具有喷嘴面。喷嘴面与膜面相向而配置。喷嘴面上配置多个朝向膜面吹出气体的吹出孔。气流控制排气部在膜的宽度方向上配置于喷嘴面，将来自吹出孔的气体向膜的侧方排出。
[0013]另外，优选在膜的搬送方向上喷嘴面与气流控制排气部交替配置。而且，优选当将膜的搬送方向上的喷嘴面的长度设为W4，膜的搬送方向上的气流控制排气部的长度设为W2，气流控制排气部的膜的搬送方向上的间距设为P (P=W2+W4)时，比(W2/P)为0.1以上且0.3以下。
[0014]气流控制排气部优选包括排气槽、及在该排气槽的膜宽方向的两侧开口的排气口。排气槽优选具有I对隔板。I对隔板朝向膜面突出，且彼此在膜搬送方向上隔开而配置。在该隔板的前端设置着I对导引板。导引板在I对隔板之间，从其中一个隔板的突出端朝向另一个隔板的基端倾斜地连续。
[0015]优选在排气槽上设置堵塞膜宽方向两端的侧板。在该侧板上形成着排气孔。由该排气孔构成排气口。
[0016]优选吹出孔中的气体的吹出压力为30Pa以上且150Pa以下，从吹出孔到膜为止的距离为20mm以上且IOOmm以下。而且，优选喷嘴面附近的压力P1、更准确地说是从喷嘴面向上方离开20mm的位置的压力P1，及膜面附近的压力、更准确地说是从膜面向下方离开5mm的位置的压力P2为5Pa以上且40Pa以下。而且，优选从喷嘴面离开20mm的位置的压力Pl与从膜面离开5mm位置的压力P2的压力差(P2-P1)为2Pa以下。
[0017]本发明的拉幅机包括所述膜浮起装置、以及膜搬送装置。膜搬送装置利用保持部来保持膜的两侧缘部，使该保持部沿膜的搬送方向循环移动而搬送膜。气体是为了使膜中的溶剂蒸发而经过温度调节的干燥空气。
[0018]本发明的溶液制膜设备包括流延装置、保持并搬送从该流延装置搬送的湿润膜的所述拉幅机、以及将从该拉幅机搬送的湿润膜干燥的干燥装置。流延装置在移行的环形的支撑体之上，流延包含聚合物及溶剂的浓液而形成带状的流延膜，并将该流延膜作为湿润膜而剥取。
[0019]本发明的溶液制膜方法包括流延工序、膜搬送工序、拉幅工序、以及将经过拉幅工序的膜干燥的干燥工序。流延工序在移行的环形的支撑体之上，流延包含聚合物及溶剂的浓液而形成带状的流延膜，并将流延膜作为湿润膜而从支撑体剥取。膜搬送工序利用保持部来保持经过流延工序的湿润膜的两侧缘部，并搬送湿润膜。拉幅工序利用送风头将干燥气体从具有多个吹出孔的喷嘴面朝向膜搬送工序中的湿润膜的膜面吹出，由此使湿润膜干燥。该干燥中，利用气流控制排气部，将碰到膜面后的干燥气体向膜的侧方排出。气流控制排气部在湿润膜的搬送方向上隔开，并沿着膜宽方向配置于送风头。
[0020][发明的效果]
[0021]根据本发明，从喷嘴面的吹出孔吹出气体，且利用气流控制排气部将来自吹出孔的气体向膜的侧方排出，由此可使膜面附近与喷嘴面附近的压力大致相同。由此，不会因外扰而使浮起变得不稳定，从而可使膜稳定地浮起。而且，在使膜稳定地浮起的状态下进行干燥，由此在膜的整个面获得更均匀的光学特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的溶液制膜设备的一例的概要的侧面图。
[0023]图2是表示本发明的拉幅机的一例的概要的正面剖面图。
[0024]图3是表示下部送风头的一例的立体图。
[0025]图4是以剖面表示下部送风头的一部分的侧面图。
[0026]图5是表示包含I单元的送风头的膜浮起装置的一例的立体图。
[0027]图6是表示来自吹出孔的干燥空气的流动的一例的图，且是图4中的V1-VI线的剖面图。
[0028]图7是表示来自吹出孔的干燥空气的流动的一例的图，且是图4中的VI1-VII线的剖面图。
[0029]图8是用以说明膜的浮起量及浮起量变动的正面图。
[0030]图9是以剖面表示改变排气槽的形状的另一实施方式的送风头的一例的一部分的侧面图。
[0031]图10同样是表示变更了导引板的形状的另一实施方式的排气槽的一例的剖面图。
[0032]图11同样是表示变更了导引板的形状的另一实施方式的排气槽的一例的剖面图。
[0033]图12是以剖面表示代替排气槽而将喷嘴板配置成山形的另一实施方式的送风头的一例的一部分的侧面图。
[0034]图13是表示试验机的概要构成的一例的侧面图。
[0035]图14是表示实验6中使用的送风头的立体图。
[0036]图15是表示实验7中使用的送风头的立体图。
[0037]图16是表示实验8中使用的送风头的立体图。
[0038]符号的说明:
[0039]10:溶液制膜设备
[0040]11:流延装置
[0041]12:过渡辊
[0042]13:针板拉幅机
[0043]14:布铗拉幅机
[0044]l5a、l5b:侧纵切机
[0045]16:干燥装置
[0046]17:卷绕装置
[0047]20:浓液
[0048]21:模
[0049]22:滚筒
[0050]23:剥取辊[0051]24:减压腔室
[0052]25:浓液制造设备
[0053]26:流道
[0054]27:马达
[0055]28:流延膜
[0056]29:传热介质循环机
[0057]30:湿润膜
[0058]30a:膜面
[0059]30b:基准面
[0060]34:拉幅室
[0061]35:膜搬送装置
[0062]36:膜浮起装置
[0063]37:膜
[0064]38、82:辊
[0065]39:棍状膜
[0066]40:环形链条
[0067]41:轨道
[0068]42:链轮
[0069]43:针板
[0070]44:针
[0071]49:干燥空气
[0072]50、51、72、76、110、120:送风头
[0073]52:送风管
[0074]53:送风机
[0075]54:温度调节机
[0076]55、75、100、115:喷嘴板
[0077]55a:喷嘴面
[0078]55b、75b、100a、115b:吹出孔
[0079]55c:安装端缘部
[0080]56:底板
[0081]56a:膜搬送方向中央部
[0082]56b:连结部
[0083]57:侧板
[0084]57a:管连接筒
[0085]58:端板
[0086]60,75c:气流控制排气部
[0087]61、71、74、77:排气槽
[0088]62:底板
[0089]63、70:隔板[0090]64、74a、74b、77a、77b:导引板
[0091]65:排气沟
[0092]66:排气间隙
[0093]67:侧板
[0094]68:排气口
[0095]78:试验机
[0096]79:带状膜
[0097]80:夹具
[0098]81:破码
[0099]85:应变计
[0100]86:个人电脑
[0101]101:多孔送风头
[0102]105:狭缝状开口
[0103]106、116:喷嘴
[0104]Dl:直径
[0105]H2:高度
[0106]HF:浮起高度
[0107]L2:长度
[0108]P:间距
[0109]PO:吹出压力
[0110]P1、P2:压力
[0111]Ul:浮起量
[0112]Wl:下部送风头的宽度
[0113]W2:排气槽的宽度
[0114]W3:排气间隙的开口宽度
[0115]W4:喷嘴面的宽度
[0116]X:方向
[0117]AU:浮起量变动
[0118]Θ 1、Θ 2:倾斜角度
【具体实施方式】
[0119]图1表示溶液制膜设备的一例，该溶液制膜设备10包括流延装置11、针板拉幅机
13、布铗拉幅机(clip tenter)14、侧纵切机15a、侧纵切机15b、干燥装置16、以及卷绕装置17。
[0120]流延装置11包括模21、滚筒22、剥取辊23、以及减压腔室(chamber)24。模21将从浓液制造设备25供给的浓液20在滚筒22的周面上流成流道(bead) 26。浓液20是例如将酰化纤维素溶解于溶剂中所得。
[0121]滚筒22利用马达27而旋转。由此，在滚筒周面上流道26被拉长，从而形成流延膜28。也就是说，滚筒22是支撑体的一形态。减压腔室24对流道26的背面侧(滚筒22的旋转方向上游侧)进行减压，以消除流道26的不稳定的晃动。
[0122]滚筒22上连接着传热介质循环机29。传热介质循环机29将经冷却的传热介质向滚筒22的内部传送，将滚筒22的周面维持为固定温度。利用该冷却，固化成如下程度:流延膜28在滚筒22旋转约3/4周的期间内，即便剥离也具有自我支撑性。
[0123]相对于模21，在滚筒22的旋转方向上游侧且在滚筒22的周面附近，设置着剥取辊23。剥取辊23对由冷却而固化的流延膜28进行支撑，并从滚筒22剥取流延膜28。经剥取的流延膜28作为湿润膜30而经由过渡辊12被送至针板拉幅机13。
[0124]针板拉幅机13包括膜搬送装置35、以及膜浮起装置36。针板拉幅机13中，一边利用膜搬送装置35搬送湿润膜30，一边利用由膜浮起装置36带来的干燥风进行干燥。也就是，针板拉幅机13为拉幅机的一形态。
[0125]进行了干燥的膜30被送至侧纵切机15a。侧纵切机15a将包含由针板拉幅机13的针44造成的保持痕迹的膜30的两侧部切除。
[0126]布铗拉幅机14中，握持住在针板拉幅机13进行了干燥的膜30的两侧缘部，并向膜宽方向及膜搬送方向将膜30延伸。通过该延伸，形成具有所需的光学特性的膜37。膜37在利用侧纵切机15b将两侧部切除后，被送至干燥装置16。另外，根据膜37的光学特性，也有时不使用布铗拉幅机14，而迂回地直接送至干燥装置16。
[0127]干燥装置16中，将膜37卷挂在多个辊38上进行搬送。干燥装置16的内部的环境气体是由未图示的温调机来调节温度或湿度等。在膜37被搬送期间，溶剂蒸发而得以干燥。然后，膜37利用卷绕装置17而卷绕成卷状。由本发明而获得的卷状膜39例如被用于相位差膜或偏光板保护膜。
[0128]本发明的针板拉幅机13包括拉幅室34、膜搬送装置35、以及膜浮起装置36。拉幅室34气密地构成，经干燥的溶剂等不会从湿润膜30向外部泄露。而且，从流延装置11到针板拉幅机13的过渡部或从针板拉幅机13到布铗拉幅机14的连接部、从布铗拉幅机14到干燥装置16的连接部，也均成为气密构造，从而溶剂不会向外部泄露。
[0129]如图2所示，膜搬送装置35包括环形链条40、轨道41、链轮42 (参照图1)、以及针板(pin plate)43。环形链条40沿着湿润膜30的移行路径的两侧部而配置，且设置有I对。这些环形链条40架设在链轮42上。在链轮42的一个上连结着马达。马达使链轮42旋转，从而使环形链条40循环移行。
[0130]各链轮42间的环形链条40是由轨道41支撑。环形链条40上以固定间距而安装有针板43。针板43上突出形成有多个针44。针44扎入湿润膜30的两侧缘部,而对湿润膜30进行支撑。也就是说，针44为保持部的一形态。
[0131]如图1所示，在本实施方式中，就设备效率的观点而言，膜搬送路以例如成为3段的方式在中途折返。伴随此，环形链条40也在链轮42处折返。
[0132]针板拉幅机13的膜导入部配置着未图示的膜按压刷。膜按压刷将膜侧缘部按压至针44的根部侧，从而针44确实地刺入湿润膜30。由针44保持了两侧缘部的湿润膜30利用环形链条40的循环移行而送往X方向。
[0133]如图2所示，膜浮起装置36包括下部送风头50、上部送风头51、送风管52、送风机53、以及温度调节机54。下部送风头50以夹着膜30的方式配置在膜30的下方，上部送风头51配置在膜30的上方。[0134]如图3及图4所示，下部送风头50包括喷嘴板55、底板56、两侧板57、以及两端板58，且构成为大致箱状。喷嘴板55以与湿润膜30的搬送路径相向的方式配置。喷嘴面55a上形成着多个吹出孔55b。喷嘴板55的两端从两端板58稍微延伸出。由该延伸设置部分形成安装端缘部55c。该安装端缘部55c的吹出孔55b不与下部送风头50的内部连通，因而无助于吹出。另外，也可省略该安装端缘部55c。
[0135]如图4所示，底板56的膜搬送方向中央部56a相对于喷嘴面55a平行。而且，将膜搬送方向中央部56a与两端板58予以连结的连结部56b以随着朝向端板58而与喷嘴面55a的距离减小的方式倾斜。
[0136]其中一个侧板57上形成着管连接筒57a。经由该管连接筒57a而连结着送风管52(参照图2)。另外，视需要在上部送风头51内配置着整流板。该整流板使来自各吹出孔55b的空气吹出压力大致为固定。
[0137]喷嘴面55a上,沿膜宽方向配置着排气槽61。该排气槽61在膜搬送方向上以固定间距而例如配置4个。由此，喷嘴板55与排气槽61在膜搬送方向上交替配置着。
[0138]如图3所示，排气槽61由底板62及I对隔板63而构成为大致U字形。隔板63在底板62的膜搬送方向两端缘连续，并朝向膜面30a突出。该排气槽61构成吹出气体的气流控制排气部60，该气流控制排气部60用以将来自吹出孔55b的气体在碰到膜面30a后，向膜30的两侧方排出。
[0139]隔板63的前端连续地连接着导引板64。导引板64在排气槽61的内侧，前端朝向斜下方。由该I对导引板64形成V字形的排气沟65。而且，I对导引板64的前端缘彼此不密接而形成排气间隙66。
[0140]如图6及图7所示，排气槽61的膜宽方向两端部是由侧板67封闭。如图3所示，侧板67连结于底板62、隔板63及导引板64的侧缘。排气口 68在侧板67的下部开口。排气口 68形成为在水平方向上长的长方形。从吹出孔55b吹出并碰到膜30的空气通过排气槽61的排气沟65或排气口 68，而被送至送风头51的两侧方。由此，从吹出孔55b吹出并碰到膜30的空气不会在膜30附近滞留。
[0141]另外，排气口 68上也可设置开口面积调节阀或排气风扇等流量调整机构。该流量调整机构对来自排气口 68的排气量进行微调。由此，从吹出孔55b吹出并碰到膜30的空气的排出量得以调节。而且，本第一实施方式中，将排气口 68设置于排气沟65的两侧，但也可仅在单侧设置排气口 68。该情况下，以使未形成排气口一侧的排气间隙66的开口宽度W3相比于排气口侧的排气间隙66的开口宽度W3而渐增的方式，逐渐扩大宽度W3，由此可在宽度方向上无不均地进行排气。
[0142]吹出孔55b中的干燥空气49的吹出压力PO优选为20Pa以上且155Pa以下。特别优选为20Pa以上且120Pa以下。如果吹出压力PO为30Pa以上，则膜30不会经不住自重，从而稳定地浮起。如果为150Pa以下，则膜30的正下方的压力不会变得过大。而且，即便引起由外扰造成的振动而增大了振动，也可抑制振动，从而浮起稳定。从吹出孔55b到膜30为止的距离即浮起高度HF优选为20mm以上且IOOmm以下，特别优选为40mm以上且IOOmm以下。如果该浮起高度HF为20mm以上且IOOmm以下，则膜下的压力变得均匀，浮起中的振动减少。
[0143]从喷嘴面55a向上方离开20mm的位置的压力Pl及从膜面30a向下方离开5mm的位置的压力P2优选为5Pa以上且40Pa以下。特别优选为IOPa以上且25Pa以下。如果这些压力P1、压力P2为5Pa以上，则膜30不会经不住自重，从而可浮起搬送。而且，如果这些压力P1、压力P2为40Pa以下，则膜30不会在宽度方向上鼓起成平缓的凸形状，从而不会导致浮起量过多或外扰耐受性不足。
[0144]这些压力P1、压力P2的压力差(P2-P1)优选为2Pa以下。如果该压力差(P2-P1)为2Pa以下，则压力变得大致均匀，从而也不会因由外扰引起的振动而使得膜30的浮起变得不稳定。
[0145]如图8所示，膜30因来自吹出孔的气体的吹出，而成为向气体吹出方向突出地鼓起的形状。因此，如果以膜面30a为基准来测定压力P2则在其每次变动的位置进行测定。为了避免该情况的发生，在以膜面30a为基准的情况下，实际上将由针板43的针44对膜的保持面(以下称作基准面)30b作为膜面30a，以从该基准面30b算起的距离来确定压力P2的测定点。另外，图8中，为了说明膜30的浮起量Ul及浮起量变动AU，而将膜30的鼓起形状描绘得比实际形状还夸张。而且，省略上侧的送风头的图示。
[0146]膜30的浮起量Ul是指，利用气体的吹出而膜30浮起时的膜30的宽度方向中央的从基准面30b算起的高度的平均值。该浮起量Ul是例如10秒以上且60秒以下的时间内的高度的平均值。浮起量变动AU是指求出浮起量Ul时的膜30的宽度方向中央的浮起量Ul的变动幅度的最大值。膜振动的频率与浮起量变动AU的频率彼此不同，膜振动依存于吹出空气的频率，为15Hz以上且200Hz以下左右，浮起量变动AU的频率为0.0lHz以上且5Hz以下左右。
[0147]如图4所示，排气槽61的宽度W2与排气槽61的间距P之比(W2/P)优选为0.1以上且0.3以下。另外，间距P是指在下部送风头50的喷嘴面上沿膜搬送方向隔开排气槽61而排列时的各排气槽61间的间隔。当将各排气槽61间的喷嘴面55a的宽度(喷嘴面55a的膜搬送方向上的长度)设为W4时，间距P为(W2+W4)。如果排气槽61的宽度相对于该间距P所占的比例即比(W2/P)为0.1以上，则排气的效果增加，外扰耐受性比后述实验I的多孔板强。而且，如果比(W2/P)为0.3以下，则不会导致供气风量不足，从而使浮起稳定化。另夕卜，为了图示出作为气流控制排气部60的排气槽61，在图2?图9中，将排气槽61的尺寸相比于喷嘴面55a而进行放大，并夸张图示排气槽61。因此，这些图2?图9中，并非为满足所述W2/P的关系的尺寸。
[0148]而且，当将导引板64的前端彼此的间隙即排气间隙66的宽度设为W3时，其相对于排气槽61的上端的宽度W2的比即W3/W2优选为0.02以上且0.05以下。如果为0.02以上，则因排气的效果而外扰耐受性增大。而且，如果为0.05以下，则排气的效果不会增大，膜下的压力大致均匀。
[0149]如图3所示，排气槽61的长度L2优选与下部送风头50的宽度Wl相同。该情况下，在膜30的浮起区域内可利用排气槽61使碰到膜面30a的干燥空气49高效率地向膜宽方向两侧排放。
[0150]排气槽61的隔板63的高度H2优选为吹出孔55b的直径Dl的2倍以上且25倍以下。如果为2倍以上则气流向排气沟65流动，而获得排气的效果。而且，如果为25倍以下，则来自喷嘴板55的喷出风的衰减减小，浮起稳定。
[0151]如图4所示，导引板64的相对于喷嘴面55a的倾斜角度Θ I优选为5°以上且30°以下。如果倾斜角度Θ1为5°以上则气流容易进入排气沟65。而且，如果为30°以下则排气槽61的周边的压力变得均匀。
[0152]如图2所示，上部送风头51也与下部送风头50为相同构成，对相同构成构件附上相同符号，并省略重复的说明。如图5所示，本实施方式中，将下部送风头50与上部送风头51作为I组，并将3组送风头排列而作为I个单元。而且，根据膜搬送装置35的膜搬送长度，仅仅设置必要的单元数，由此构成膜浮起装置36。
[0153]其次，对本实施方式的作用进行说明。如图2所示，针板拉幅机13中，湿润膜30通过将针44扎入其两侧缘部，而两侧缘部得到保持。针44保持于针板43，针板43固定于旋转移行的环形链条40上。环形链条40在由轨道41支撑的状态下利用链轮42 (参照图1)而旋转。由此，湿润膜30在针板拉幅机13内沿X方向移行。
[0154]从下部送风头50及上部送风头51的吹出孔55b向移行的湿润膜30通入干燥空气49。该干燥空气49在如图6所示碰到膜面30a之后，如图7所示，从排气槽61向膜30的两侧方排出。因此，吹出孔55b附近的静压与膜面30a附近的静压的压力差消失，即便膜30因外扰而扰动，扰动也会立即被抑制，从而不会向大的扰动发展。因此，膜面30a也不会晃动，从而可使膜30稳定地浮起。由此，下部送风头50及上部送风头51不会与膜面30a接触而发生擦伤或破损。而且，因膜30在稳定地浮起的状态下进行干燥，所以在膜30的整个面获得更均匀的光学特性。
[0155]特别是，气流控制排气部60沿膜宽方向配置得长，其排气口 68位于膜宽方向两端部，因而可高效地将为了使膜30浮起而吹出的干燥空气49从膜浮起范围区域向膜两侧方送出。由此，可进一步减小形成有吹出孔55b的喷嘴面55a附近的压力与膜面30a附近的压力之差。因此，针对由外扰引起的膜30的振动，可将振动抑制得不大，从而振动耐受性提闻。
[0156]另外，所述实施方式中，如图4所不，使排气槽61的隔板63与喷嘴面55a正交配置，但不限于此，也可如图9所示，使用将隔板70朝向排气槽71的内侧以倾斜角度Θ2倾斜而配置的送风头72。另外，各实施方式中，对于与图1?图7所示的实施方式相同的构成构件附上相同符号，并省略重复的说明。
[0157]图10表示将I对导引板74a、导引板74b中的一个形成得比另一个长的另一实施方式的排气槽74。图11表示使I对导引板77a、导引板77b朝向下方弯曲的另一实施方式的排气槽77。排气间隙66的开口宽度W3在图10的情况下，为从短的导引板74a的前端到长的导引板74b为止的间隙。在图11的情况下，导引板77a、导引板77b的前端彼此的间隙为排气间隙66的开口宽度W3。
[0158]图12表示代替个别的排气槽61、排气槽71，而将具有多个吹出孔75b的喷嘴板75配置成山形的另一实施方式的送风头76。该情况下，消除山形彼此之间的谷部分的吹出孔75b，由该谷部分构成气流控制排气部75c。另外，也可通过使谷部分的吹出孔75b的每单位面积的开口率比山顶部分小，而减弱吹出风，并将该减弱部分作为气流控制排气部。
[0159]所述实施方式中，与膜30相向来配置下部送风头50及上部送风头51，但也可省略上部送风头51而仅利用下部送风头50进行浮起搬送。然而，如果考虑对外扰的振动耐受性，则优选在上下设置送风头。
[0160]所述实施方式中，是作为针板拉幅机13的膜浮起装置36而进行了说明，但不限于此，也可用于布铗拉幅机14或其他膜搬送装置。而且，不限于膜搬送，也可用于其他带状材料的浮起搬送。
[0161]本发明的溶液制膜设备10中，作为产品的膜的宽度优选为600mm以上，更优选为1400mm以上且2500mm以下。另外，在膜的宽度大于2500mm的情况下也有效。而且，膜的膜厚优选为15μπι以上且80μπι以下。作为聚合物膜的原料的聚合物不作特别限定，例如酰化纤维素或环状聚烯烃等。
[0162]本发明的酰化纤维素中使用的酰基可仅为I种，或者也可使用2种以上的酰基。当使用2种以上的酰基时，优选其中之一为乙酰基。以羧酸将纤维素的羟基酯化的比例，也就是酰基的取代度优选满足下述式(I)~式(III)的全部。另外，以下的式(I)~式(III)中，A及B表示酰基的取代度，A为乙酰基的取代度，而且B为碳原子数3~22的酰基的取代度。而且，三醋酸纤维素(Triacetyl Cellulose，TAC)的90重量％以上优选为0.1mm以上且4_以下的粒子。
[0163](I) 2.0 ^ A+B ^ 3.0
[0164](II) 1.0 ^ A ^ 3.0
[0165](III) O 刍 B 刍 2.9
[0166]酰基的总取代度A+B更优选为2.20以上且2.90以下，特别优选为2.40以上且
2.88以下。而且，碳原子数3~22的酰基的取代度B更优选为0.30以上，特别优选为0.5以上。
[0167]关于酰化纤维素的详情，记载于日本专利特开2005-104148号的[0140]段落至[0195]段落。这些记载也适用于本发明。而且，关于溶剂及增塑剂、劣化防止剂、紫外线吸收齐Li (UV剂)、光学异向性控制剂、延迟(retardation)控制剂、染料、消光剂、剥离剂、剥离促进剂等添加剂，也同样详细地记载于日本专利特开2005-104148号的[0196]段落至[0516]段落中。
[0168]为了确认本发明的膜浮起装置36造成的效果，而如图13所示使用试验机78进行试验。首先，将带状膜79的一端固定于夹具80，另一端上安装着砝码81，由辊82水平支撑带状膜79。以夹着该带状膜79的方式，在带状膜79的下方配置下部送风头50，在带状膜79的上方配置上部送风头51，将下部送风头50及上部送风头51作为一组而在膜搬送方向(长边方向)上排列3组来作为I个单元。向该I个单元的各下部送风头50及上部送风头51通入空气，而使带状膜79浮起。带状膜79使用厚度25 μ `m、宽度1800mm的TAC膜。
[0169][实施例]
[0170](实验I)
[0171 ] 实验I中，使用具有喷嘴板55的图3所示的下部送风头50及上部送风头51，该喷嘴板55包含排列有多个直径Dl为2.5mm的吹出孔55b且将每单位面积的开口率设为10%的冲孔板。在喷嘴板55上且沿膜搬送方向以间距P为500mm而设置4个排气槽61。将排气槽61的长度L2配合带状膜79的宽度而设为1800mm，排气槽61的宽度W2设为150mm，高度H2设为45mm。比(W2/P)为0.3。导引板64的相对于喷嘴面55a的倾斜角度Θ I设为6°。排气间隙66的开口宽度W3设为4mm，其开口面积设为7200mm2。气体吹出压力PO设为90Pa，从喷嘴面55a到带状膜79为止的距离即浮起高度HF设为90mm。
[0172]向下部送风头50及上部送风头51供给干燥风。首先，利用来自下部送风头50的干燥风的吹出，而使带状膜79浮起。而且，利用来自上部送风头51的干燥风的吹出，抑制带状膜79向上方的鼓起，而减小浮起量U1。因此，考虑带状膜79的自重而将下部送风头50的送风量设定成可使带状膜79浮起的风量。而且，上部送风头51的送风量中吹出压力为5Pa左右。而且，在浮起量Ul大的情况下，缓慢提高上部送风头51的送风量(例如，为下部送风头50的送风量的1/5左右)。另外，以浮起量Ul与浮起量变动AU相加所得的量(U1+AU)处于小于下部送风头50及上部送风头51的间隙{2X (HF-H2)}的范围内的方式，来设定送风量。由此，带状膜79不会接触到下部送风头50及上部送风头51。
[0173]以从喷嘴面55a喷出的气流充分衰减后的距离(从喷嘴面55a离开20mm的位置)，使用长野计器(股)制造的压力传感器GC30测定喷嘴面55a附近的风压。同样地，在带状膜79的附近(从图8所示的基准面30b离开5_的位置)配置传感器来测定带状膜79下的风压。
[0174]带状膜79的振动试验使用应变计(strain gauge)85与个人电脑86来进行测定。个人电脑86中安装有应用程序，该应用程序用以根据来自应变计85的信号，将应变振动高速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)而进行频率解析,并测定振动的波峰。应变计85贴附于带状膜79的长度方向及宽度方向的中央部。使用该应变计85，测定因风压变动而振动的带状膜79的振动数，根据其振动波峰的大小，分4个等级进行评价。应变计85使用东京测器研究所(股)制造的YEFLA-2。而且，作为利用应变振动而求出振动波峰的应用程序，使用利用FFT对应变变动值进行频率解析的宏(macro)。而且，图8中的浮起量Ul及浮起量变动Λ U使用基恩斯(KEYENCE)股份有限公司制造的激光位移计LKG-3000进行测定
[0175]外扰耐受性试验在带状膜79的长度方向中央位置，根据在与膜面30a正交的铅垂方向上，将作为下部送风头50及上部送风头51的间隙的90mm的振幅施加一次时的到膜振动衰减为止的时间s (秒)，来分等级进行评价。
[0176](实验2)
[0177]实验2除使用如图9所示将排气槽71的隔板70向内侧倾斜的送风头72以外，设为与实验I相同的条件。隔板70相对于铅垂线的倾斜角度Θ 2设为10°，排气沟65的排气间隙66的开口宽度W3设为4mm。
[0178](实验3)
[0179]实验3除使用如图10所示的具有长度不同的导引板74a、导引板74b的排气槽74以外，设为与实验I相同的条件。
[0180](实验4)
[0181]实验4除使用如图11所示具有以向内侧凸出的方式弯曲的导引板77a、导引板77b的排气槽77以外，设为与实验I相同的条件。
[0182](实验5)
[0183]实验5除使用如图12所示将具有吹出孔75b的喷嘴板75相对于水平线倾斜而设为山形的送风头76以外，设为与实验I相同的条件。吹出孔75b的直径为2.5_，每单位面积的开口率为10%，喷嘴板75的相对于水平线的倾斜角度设为30°。
[0184](实验6)
[0185]实验6使用如图14所示具有喷嘴板100的多孔送风头101，该喷嘴板100是从图3的下部送风头50及上部送风头51去除排气槽61并于整个面形成多个吹出孔100a。除此以外设为与实验I相同的条件。喷嘴板100的吹出孔IOOa的直径Dl为2.5mm，其每单位面积的开口率设为10%。
[0186](实验7)
[0187]实验7使用如图15所示将喷嘴106沿膜搬送方向以间距P为500mm而配置4列所得的送风头110，该喷嘴106在膜宽方向上具有狭缝状开口 105。除此以外设为与实验I相同的条件。
[0188](实验8)
[0189]实验8代替实验7的具有狭缝状开口 105的喷嘴106，而使用如图16所示将喷嘴116沿膜搬送方向以间距P为500mm而配置4列所得的凹凸状的送风头120，该喷嘴116在开口位置具有多个吹出孔115b的直径Dl为2.5mm且每单位面积的开口率为10%的喷嘴板115。除此以外设为与实验I相同的条件。
[0190]将实施结果表示于下述的表I中。
【权利要求】
1.一种膜浮起装置，其特征在于，包括: 送风头，具有喷嘴面，所述喷嘴面与带状的膜的膜面相向而配置，且配置有多个可朝向所述膜面吹出气体的吹出孔；以及 气流控制排气部，沿着所述膜的宽度方向而配置于所述喷嘴面，且用以将来自所述吹出孔的气体向所述膜的侧方排出。
2.根据权利要求1所述的膜浮起装置，其特征在于:在所述膜的搬送方向上，所述喷嘴面与所述气流控制排气部交替配置。
3.根据权利要求2所述的膜浮起装置，其特征在于:当将所述膜的搬送方向上的所述喷嘴面的长度设为W4，所述膜的搬送方向上的所述气流控制排气部的长度设为W2，所述气流控制排气部的所述膜的搬送方向上的间距设为P时，所述长度W2与所述间距P之比(W2/P)为0.1以上且0.3以下，其中间距P=长度W2+长度W4。
4.根据权利要求3所述的膜浮起装置，其特征在于:所述气流控制排气部包括排气槽以及排气口，所述排气槽包括: I对隔板，朝向所述膜面突出，且彼此在膜搬送方向上隔开而配置； I对导引板，在所述I对隔板之间，从其中一个所述隔板的突出端朝向另一个所述隔板的基端倾斜地连接于所述隔板；以及 排气间隙，设置于所述I对导引板的前端之间； 所述排气口在所述排气槽的膜宽方向的两侧开口。·
5.根据权利要求4所述的膜浮起装置，其特征在于，包括:堵塞所述排气槽的膜宽方向两端的侧板、以及形成于所述侧板的排气孔，且由所述排气孔构成所述排气口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的膜浮起装置，其特征在于:所述吹出孔中的气体的吹出压力为30Pa以上且150Pa以下，从所述吹出孔到所述膜为止的距离为20mm以上且100_以下。
7.根据权利要求6所述的膜浮起装置，其特征在于:从所述喷嘴面离开20_的位置的压力及从所述膜面离开5mm的位置的压力为5Pa以上且40Pa以下。
8.根据权利要求7所述的膜浮起装置，其特征在于:从所述喷嘴面离开20_的位置的压力与从所述膜面离开5_的位置的压力之差为2Pa以下。
9.一种拉幅机，其特征在于，包括:根据权利要求1至8中任一项所述的膜浮起装置；以及 膜搬送装置，利用保持部来保持所述膜的两侧缘部，使所述保持部沿所述膜的搬送方向循环移动而搬送所述膜， 所述气体是用以使所述膜中的溶剂蒸发的经过温度调节的干燥空气。
10.一种溶液制膜设备，其特征在于，包括:流延装置，在移行的环形的支撑体之上，流延包含聚合物及溶剂的浓液而形成带状的流延膜后，将所述流延膜作为湿润膜而从所述支撑体剥取； 根据权利要求9所述的拉幅机，保持并搬送从所述流延装置搬送的所述湿润膜；以及干燥装置，将从所述拉幅机搬送的所述湿润膜干燥。
11.一种溶液制膜方法，其特征在于，包括: 流延工序，在移行的环形的支撑体之上，流延包含聚合物及溶剂的浓液而形成带状的流延膜后，将所述流延膜作为湿润膜从所述支撑体剥取； 膜搬送工序，利用保持部来保持经过所述流延工序的所述湿润膜的两侧缘部，并搬送所述湿润膜； 拉幅工序，利用送风头本体将干燥气体从具有多个吹出孔的喷嘴面朝向所述膜搬送工序中的所述湿润膜的膜面吹出，由此使所述湿润膜干燥，在该干燥中，利用在所述湿润膜的搬送方向上隔开且沿着所述湿润膜的宽度方向而配置于所述喷嘴面的气流控制排气部，将碰到所述膜面后的所述干燥气体向所述湿润膜的侧方排出；以及干燥工序，将 经过所述拉幅工序的所述湿润膜干燥。
【文档编号】B29C41/34GK103707450SQ201310450648
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】高山英俊 申请人:富士胶片株式会社