JPH0970883A - 溶液製膜シート状物の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テンタのクリップでシート状物を把持するに
際し、応力集中を軽減した状態で均一に把持できるよう
にする。 【解決手段】 ポリマ溶液をシート状に流延する溶液製
膜法により成形されたシート状物の両側をクリップで把
持してテンタ内を通過させるに際し、前記クリップのシ
ート状物把持部において、エラストマを介してシート状
物を把持することを特徴とする溶液製膜シート状物の製
造方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶液製膜法による
シート状物の製造方法および装置に関し、とくに、製膜
工程においてテンタを通す際に、破れ等のトラブルを生
じさせることなく円滑に所望の処理や延伸を行うことの
できる、溶液製膜シート状物の製造方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポリマを溶媒で溶解したポリマ溶液から
プラスチックフイルム等のシート状物を製膜する溶液製
膜法が知られている。たとえば、芳香族ポリアミドを有
機溶媒に溶解したポリマ溶液を押出機から押し出し、そ
れを口金からドラムやエンドレスベルト等の支持体上に
シート状に流延し、溶媒を昇華させてシートに成形する
方法である。また、得られたシートを水中処理により冷
却したり、さらに脱溶媒化したり、必要に応じて一軸に
延伸する方法、さらに、シート両側をクリップで把持し
てテンタ（オーブン）を通過させ、乾燥、あるいは必要
に応じて幅方向に延伸する方法も知られている。

【０００３】このような溶液製膜法において上記の如く
テンタを用いる場合には、テンタを通過するシート状物
には、テンタ内で幅方向延伸、幅方向延伸熱処理あるい
は熱処理等が施され、シート状物は、その幅方向両側が
クリップで把持されつつ走行される。このテンタ用クリ
ップは、シート状物の厚み、走行速度、延伸・熱処理に
おける張力特性等に応じて各種形状のものに設計される
が、その材質としては、通常金属が用いられている。ま
た、クリップ本体部とクリップのシート状物把持部と
に、異なる材質が適用されることもあるが、通常、いず
れも金属が用いられている。

【０００４】たとえば図３に示すように、クリップ本体
２１にクリップシュー２２を回動自在に支持し、シュー
２２を矢印の方向に回動させることにより、シュー２２
の先端面と天板２３との間にシート状物を把持するよう
にしており、シュー２２、天板２３共に金属で構成され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のクリップを用いると、シート状物の幅方向端
部、つまりエッジ部を金属クリップで把持する際、シュ
ー２２の先端面のＲのため、エッジ部に対して線接触に
なりやすく、クリップによる把持力がこの線接触部分に
集中しやすくなる。とくに、エッジ部がへり高状に形成
されていたり、厚みむらがあると、益々応力が集中しや
すくなる。このように局部的に応力が集中すると、この
部分よりシート状物が裂けやすくなり、とくに溶液製膜
シート状物においてはこの傾向が強い。

【０００６】また、とくに、シート状物が結晶化してい
るか、あるいは内部に水分または溶媒（溶剤）を含んで
いる場合には、シート状物の強度が低くなるので、前記
のようなクリップ把持に伴う問題が発生しやすくなる。

【０００７】本発明の課題は、このような問題点に着目
し、とくに溶液製膜法によるシート状物をテンタのクリ
ップで把持するに際し、シート状物を応力を軽減した状
態でより均一に把持できるようにし、破れ等のトラブル
の発生を防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の溶液製膜シート状物の製造方法は、ポリマ
溶液をシート状に流延する溶液製膜法により成形された
シート状物の両側をクリップで把持してテンタ内を通過
させるに際し、前記クリップのシート状物把持部におい
て、エラストマを介してシート状物を把持することを特
徴とする方法からなる。

【０００９】また、本発明に係る溶液製膜シート状物の
製造装置は、ポリマ溶液をシート状に流延する溶液製膜
法により成形されたシート状物の両側をクリップで把持
してテンタ内を通過させる溶液製膜シート状物の製造装
置において、前記クリップのシート状物把持部にエラス
トマを貼着したことを特徴とするものからなる。

【００１０】前述の図３に示したようなタイプのクリッ
プにおいては、シート状物把持部はシュー部と天板とか
ら構成されるが、このシュー部または天板の一部、ある
いはその両方がエラストマで形成される。形成方法は、
エラストマを貼着してもよく、シューや天板の一部をエ
ラストマで構成するようにしてもよい。

【００１１】エラストマとしては、耐熱・耐薬品性エラ
ストマが好ましく、そのようなエラストマとして、たと
えばシリコーン系ゴムやフッ素系ゴムからなるものを用
いることができる。

【００１２】本発明で対象としているシート状物は、と
くに溶液製膜法によって製造されるシート状物である。
すなわち、前述したように、溶液製膜シート状物はとく
にクリップ把持時に裂けたり破れたりするトラブルが生
じやすいので、本発明を適用した場合の効果が顕著に現
われる。

【００１３】本発明の溶液製膜シート状物の代表的なも
のに芳香族ポリアミドフイルムがある。芳香族ポリアミ
ドは、たとえば、酸クロリドとジアミンから得る場合に
は、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミドなどの非プロトン性有機極性溶媒中
で、溶液重合したり、水系媒体を使用する界面重合など
で合成される。ポリマ溶液は、単量体として酸クロリド
とジアミンを使用すると塩化水素が副生するが、これを
中和する場合には水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、
炭酸リチウムなどの無機の中和剤、またエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチル
アミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンな
どの有機の中和剤が使用される。また、イソシアネート
とカルボン酸との反応は、非プロトン性有機極性溶媒
中、触媒の存在下で行われる。

【００１４】これらのポリマ溶液はそのまま製膜原液と
して使用してもよく、あるいはポリマを一度単離してか
ら上記の有機溶媒や、硫酸等の無機溶剤に再溶解して製
膜原液を調製してもよい。

【００１５】芳香族ポリアミドフイルムのポリマの固有
粘度（ポリマ０．５ｇを硫酸中で１００ｍｌの溶液とし
て３０℃で測定した値）は、０．５以上であることが好
ましい。

【００１６】製膜原液には溶解助剤として無機塩、例え
ば塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウム、
硝酸リチウムなどを添加する場合もある。製膜原液中の
ポリマ濃度は２〜４０重量％程度が好ましい。

【００１７】これら粒子の添加方法は、粒子を予め溶媒
中に十分スラリー化した後、重合用溶媒または希釈用溶
媒として使用する方法や、製膜原液を調製した後に直接
添加する方法などがある。

【００１８】上記のように調製された製膜原液は、いわ
ゆる溶液製膜法によりフイルム化（シート状物化）が行
われる。溶液製膜法には乾湿式法、乾式法、湿式法など
がありいずれの方法で製膜されても差し支えないが、こ
こでは図１に示した乾湿式法を例にとって説明する。

【００１９】乾湿式法で製膜する場合は該原液を口金か
らニッケル、ステンレス、銅、チタン、ハステロイ、タ
ンタル等の材質からなるドラム、エンドレスベルト等の
支持体上に押し出して薄膜とし、次いでかかる薄膜層か
ら溶媒を飛散させ薄膜が自己保持性を持つまで乾燥す
る。乾燥条件は室温〜２５０℃、６０分以内の範囲であ
り、好ましくは室温〜２００℃の範囲である。乾燥温度
が２５０℃を越えると急激な加熱によるボイドの発生、
表面の荒れ等が起こり工業材料、磁気材料として実用的
なフイルムが得られない。

【００２０】上記乾式工程を終えたフイルムは支持体か
ら剥離されて水中処理工程（湿式工程）に導入され、こ
こでフイルム中に含有されている溶剤や不純物が除去さ
れる。この浴は一般に水系媒体からなるものであり、水
の他に有機溶媒や無機塩等を含有していてもよい。しか
し一般には水分量は３０％以上、好ましくは５０％以上
含有されているものであり、浴温度は通常０〜１００℃
で使用される。さらにフイルム中の不純物を減少させる
ために浴温を５０℃以上に上げたり、有機溶剤の浴を設
けてこの中を通すことが有効である。

【００２１】湿式工程を出たフイルムは、さらに延伸、
乾燥、熱処理が行われてフイルムとなる。本発明は、横
延伸あるいは横延伸熱処理または熱処理の工程に用いら
れるテンタのクリップ把持時における特性、安定性を向
上しようとするものである。

【００２２】以上のように形成されるフイルムは、その
製膜工程中で延伸が行われるが、延伸倍率は面倍率で
０．８〜５．０（面倍率とは延伸後のフイルム面積を延
伸前のフイルムの面積で除した値で定義する。１以下は
リラックスを意味する。）の範囲内にあることが好まし
く、より好ましくは１．１〜３．０である。また熱処理
後のフイルムを徐冷することにより寸法変化率を低減す
ることができる。

【００２３】さて本発明においては、上述のような溶液
製膜において、テンタにおけるクリップ把持が次のよう
に改良される。まず、溶液製膜全体について説明する
に、図１に示すように、押出機等から押し出されたポリ
マ溶液は、ギヤポンプ、フィルタ等（図示略）を経て口
金１から薄膜状に吐出される。吐出されたポリマ溶液の
薄膜２は、本実施態様では、支持体としての、周回され
るエンドレスベルト３上に流延され、オーブン４内で加
熱、乾燥されて、脱溶媒化される。

【００２４】続いて、薄膜は水中処理装置５で冷却成形
され、必要に応じて長手方向に延伸される。水中処理装
置５は、本実施態様では水冷式の装置からなっている。
成形されたシート（フイルム）はテンタ６に導かれ、幅
方向両側をクリップに把持されて綜絖されながら、乾燥
されるとともに、必要に応じて幅方向に延伸される。得
られたフイルム７は、厚み測定装置８によって厚みが測
定され、必要に応じてオンラインで欠点検出され、巻取
機９に巻き取られる。

【００２５】上記テンタ６において、図２に示すような
クリップ１０が用いられ、フイルム７の幅方向両側が該
クリップ１０で把持されて、テンタ６内を通過される。

【００２６】図２において、１０はクリップ全体を示し
ており、１１はクリップ本体を示している。クリップ本
体１１には、シュー１２が回動自在に支持されており、
矢印の方向に回動されることにより、天板１３との間で
フイルム７のエッジ部を把持するようになっている。

【００２７】上記シュー１２の先端面（下端面）には、
エラストマからなる部材１４が設けられており、該部材
１４は、本実施態様では、シュー１２の先端面に形成さ
れた凹部内に貼着されている。また、天板１３も、エラ
ストマからなる部材に構成されており、該エラストマ天
板１３も、クリップ本体１１の下端部上面に形成された
凹部内に貼着されている。シュー１２が矢印の方向に回
動され、上記エラストマ部材１４とエラストマ天板１３
との間でフイルムエッジが把持される。

【００２８】このように、シュー１２のシート状物把持
面および天板１３の少なくとも一方がエラストマで構成
されることにより、その弾力性によって、把持されるシ
ート状物には過大な局部応力（応力集中）が発生しなく
なり、実質的に均一な応力で把持される。その結果、従
来問題であったエッジ部からの裂けや破れの発生が防止
される。

【００２９】

【実施例】

実施例１〜６ ４，４−ジアミノジフェニルエーテル７５モル％とパラ
フェニレンジアミン２５モル％に無水ピロメット酸１０
０モル％を加え、ジメチルアセトアミド中で重合したポ
リアミド酸溶液を、熱風温度１５０／１８０℃（シート
表面側／裏面側）のオーブン内に配置したエンドレスベ
ルトを通過させてシート状とした後、８個の対になった
ニップロールからなる水槽内を通過させ、シートの表面
に付着した水分をエアで吹きとばした後、テンタで延伸
・熱処理を行った。テンタの走行速度は１５ｍ／分で、
シュー下面とクリップ天板にはフッ素ゴム（バイトン）
を貼り付けたものを使用した。テンタで処理したフイル
ムを冷却した後、厚さ５μｍのフイルムとして巻取機で
巻き取った。横延伸条件、延伸条件（延伸持続性）を表
１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例７〜１２ 実施例１〜６と同一の芳香族ポリアミドを用い、フイル
ムの厚みを４μｍに、横延伸・熱処理温度を変更する以
外は同一の条件にて成膜した。結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】比較例１〜６ 実施例７〜１２と同一の芳香族ポリアミドを用い、実施
例７〜１２と同一の条件にて、テンタで延伸、熱処理を
行った。シートエッジ部の把持に用いるクリップは、通
常の金属クリップを用いた。結果を表３に示す。表１〜
３から、特に表２と表３との比較から、クリップにエラ
ストマを貼りつけた場合の延伸持続性向上効果は明らか
である。

【００３４】

【表３】

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の溶液製膜
シート状物の製造方法および装置によるときは、テンタ
のクリップのシート状物把持部にエラストマを用いたの
で、シート状物のエッジ部を不都合な応力集中を生じる
ことなく均一に把持することができ、破れ等のトラブル
の発生を防止して安定した生産を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶液製膜によるシート状物製造工程の概略構成
図である。

【図２】本発明に係る溶液製膜シート状物の製造に用い
るクリップの一例を示す概略側面図である。

【図３】従来のクリップの側面図である。

【符号の説明】

６ テンタ ７ シート状物としてのフイルム １０ クリップ １１ クリップ本体 １２ シュー １３ 天板 １４ エラストマ部材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 77:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリマ溶液をシート状に流延する溶液製
   膜法により成形されたシート状物の両側をクリップで把
   持してテンタ内を通過させるに際し、前記クリップのシ
   ート状物把持部において、エラストマを介してシート状
   物を把持することを特徴とする、溶液製膜シート状物の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記ポリマ溶液が芳香族ポリアミド５〜
   ２５重量％、有機溶媒９５〜７５重量％からなる、請求
   項１の溶液製膜シート状物の製造方法。
3. 【請求項３】 前記エラストマが耐熱・耐薬品性エラス
   トマからなる、請求項１または２の溶液製膜シート状物
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記耐熱・耐薬品性エラストマがシリコ
   ーン系ゴムまたはフッ素系ゴムからなる、請求項３の溶
   液製膜シート状物の製造方法。
5. 【請求項５】 ポリマ溶液をシート状に流延する溶液製
   膜法により成形されたシート状物の両側をクリップで把
   持してテンタ内を通過させる溶液製膜シート状物の製造
   装置において、前記クリップのシート状物把持部にエラ
   ストマを貼着したことを特徴とする、溶液製膜シート状
   物の製造装置。
6. 【請求項６】 前記ポリマ溶液が芳香族ポリアミド５〜
   ２５重量％、有機溶媒９５〜７５重量％からなる請求項
   ５の溶液製膜シート状物の製造装置。