ポリマーフィルタ、押出装置、押出成形品の製造方法及び光学フィルムの製造方法
【課題】ろ過されたポリマーに異物が含まれるのを抑制できるポリマーフィルタを提供する。
【解決手段】本発明に係るポリマーフィルタ１は、ポリマー流入口１１ａと開放部１１ｂとを有する容器本体１１と、容器本体１１の開放部１１ｂに取り付けられたベースプレート１２と、容器本体１１内に配置されており、容器本体１１内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタ１３とを備える。容器本体１１は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されずに、容器本体１１内においてリーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃを有する。
【解決手段】本発明に係るポリマーフィルタ１は、ポリマー流入口１１ａと開放部１１ｂとを有する容器本体１１と、容器本体１１の開放部１１ｂに取り付けられたベースプレート１２と、容器本体１１内に配置されており、容器本体１１内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタ１３とを備える。容器本体１１は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されずに、容器本体１１内においてリーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ポリマーをろ過するために用いられるポリマーフィルタであって、流出する異物を少なくすることができるポリマーフィルタ及び該ポリマーフィルタを用いた押出装置、押出成形品の製造方法及び光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、液晶の光学特性の補償、視野角の改善、コントラストの改善又は着色防止等を目的として、偏光フィルム又は位相差フィルム等の光学フィルムが、液晶セルの片面又は両面に積層されている。
【０００３】
上記光学フィルムは、一般的に熱可塑性樹脂を、流延（溶液キャスト）法、カレンダー法又は溶融押出法等により成膜することにより作製されている。
【０００４】
上記溶融押出法により光学フィルムを得る際には、溶融樹脂に含まれている異物を除去するために、ポリマーフィルタが用いられることが多い。また、光学フィルム以外の押出成形品を得る場合にも、ポリマーフィルタが用いられることがある。
【０００５】
上記ポリマーフィルタの一例として、下記の特許文献１には、平面状の内底面を有し樹脂送出口が形成された底部と、上記内底面に対して垂直な円筒状の内側面を有する側壁部と、上記側壁部の上記底部とは反対側に設けられ樹脂流入口を形成された蓋部とを備える筐体と、上記筐体内において上記内底面に立設され、上記樹脂送出口に連通する流路が形成された支柱部と、上記樹脂流入口から流入した溶融樹脂をろ過して上記支柱部の上記流路に送出する、複数枚積層するように上記支柱部に装着された円盤状のフィルタエレメントとを備えるポリマーフィルタが開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載のポリマーフィルタでは、上記筐体は、上記内底面と上記内側面との境界部分において、上記内底面と上記内側面との間をまたがるように、上記内底面及び上記内側面に対して上記筐体の中心側に向かって凸な形状である凸面部を備える。また、特許文献１では、下記式（１０１）及び下記式（１０２）の関係を満たすように、ポリマーフィルタが構成されている。
【０００７】
０．３≦ｄ１／ｄ≦０．８ ・・・式（１０１）
０．３≦ｄ２／ｄ≦０．８ ・・・式（１０２）
ｄは、上記フィルタエレメントから上記内側面までの距離を表し、ｄ１は、上記内側面から、上記内底面と上記凸面部とが交わる地点までの、上記内側面の径方向での距離を表し、ｄ２は、上記内底面から、上記内側面と上記凸面部とが交わる地点までの、上記内底面に垂直な方向での距離を表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、溶融樹脂が滞留する部分において、上記凸面部が備えられている。しかしながら、このような凸面部を筺体に設けたとしても、溶融樹脂の滞留を十分に抑制できないことがある。ポリマーフィルタ中で溶融樹脂が滞留すると、滞留部分において溶融樹脂が劣化して、異物となる。このため、ポリマーフィルタから流出される溶融樹脂に異物が含まれることがある。この結果、例えば、特許文献１に記載のポリマーフィルタを用いて溶融押出法により光学フィルムなどの押出成形品を作製した場合に、得られる押出成形品に外観欠点が生じやすいという問題がある。また、特許文献１に記載のポリマーフィルタでは、樹脂の温度及び流速などの条件によっては、溶融樹脂の滞留を十分に抑制できないことがある。
【００１０】
本発明の目的は、ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、ろ過されたポリマーに異物が含まれるのを抑制できるポリマーフィルタ、並びに該ポリマーフィルタを用いた押出装置、押出成形品の製造方法並びに光学フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、ポリマー流入口と、開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備え、上記容器本体は、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する、ポリマーフィルタが提供される。
【００１２】
本発明に係るポリマーフィルタのある特定の局面では、複数の上記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、上記リーフディスク型フィルタに挿入されており、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとがさらに備えられる。
【００１３】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記容器本体は、上記ポリマー排出口を上記開放部側の端部に有する。
【００１４】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記容器本体は、上記ポリマー排出口を複数有する。
【００１５】
本発明に係るポリマーフィルタのさらに他の特定の局面では、上記ポリマー排出口は、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている。
【００１６】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記ポリマー排出口は開閉可能である。
【００１７】
本発明に係るポリマーフィルタのさらに他の特定の局面では、上記ポリマー排出口に取り付けられており、上記ポリマー排出口から上記ポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材がさらに備えられる。
【００１８】
本発明に係るポリマーフィルタは、光学フィルムを得るための光学フイルム用ポリマーフィルタであることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る押出装置は、押出機と、該押出機の先端に接続されたポリマーフィルタと、該ポリマーフィルタに接続された金型とを備え、上記ポリマーフィルタが本発明に従って構成されたポリマーフィルタである。
【００２０】
本発明に係る押出装置は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る押出成形品の製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備え、上記ポリマーフィルタとして、本発明に従って構成されたポリマーフィルタが用いられる。
【００２２】
本発明に係る光学フィルムの製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備え、上記ポリマーフィルタとして、本発明に従って構成されたポリマーフィルタが用いられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー流入口と開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備えており、上記容器本体が、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有するので、ろ過時に必要に応じてポリマー排出口からポリマーの少なくとも一部を排出することにより、ろ過されたポリマーに異物が含まれるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るポリマーフィルタを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すポリマーフィルタのＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２６】
本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー流入口と開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備える。上記容器本体は、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する。
【００２７】
本発明に係るポリマーフィルタは上記構成を備えているので、該ポリマーフィルタによりろ過されたポリマーに異物を含まれるのを抑制できる。特に、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーは、滞留しやすく、一旦滞留したポリマーがポリマーフィルタから流出すると異物になることが多い。このような異物は、ポリマーフィルタを用いて溶融押出法により光学フィルムなどの押出成形品を作製した場合に、得られる光学フィルムなどの押出成形品に外観欠点が生じる原因となる。特に、光学フィルムでは、異物の混入は大きな問題となる。本発明に係るポリマーフィルタの使用により、ろ過されたポリマーに異物が含まれ難くなる結果、外観欠点が少ない光学フィルムなどの押出成形品を得ることができる。
【００２８】
本発明に係るポリマーフィルタは、複数の上記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、上記リーフディスク型フィルタに挿入されており、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとをさらに備えることが好ましい。
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００３０】
（ポリマーフィルタの詳細）
図１に、本発明の一実施形態に係るポリマーフィルタを模式的に断面図で示す。図２に、図１に示すポリマーフィルタの図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図を示す。
【００３１】
図１，２に示すポリマーフィルタ１は、容器本体１１と、ベースプレート１２と、複数のリーフディスク型フィルタ１３と、押さえプレート１４と、センターポスト１５とを備える。
【００３２】
容器本体１１は、ポリマー流入口１１ａと、開放部１１ｂとを有する。容器本体１１の一端にポリマー流入口１１ａが設けられている。容器本体１１の一端とは反対の他端に開放部１１ｂが設けられている。また、容器本体１１は、筒状のハウジング１１Ａと、ハウジング１１Ａの一端に取り付けられたハウジング蓋１１Ｂとを有する。ポリマー流入部１１ａは、ハウジング蓋１１Ｂの中央に設けられている。
【００３３】
ベースプレート１２は、容器本体１１の開放部１１ｂに取り付けられている。ベースプレート１２は、中央に貫通孔１２ａを有する。容器本体１１とベースプレート１２とは一体的に形成されていてもよい。
【００３４】
複数のリーフディスク型フィルタ１３は、容器本体１１内に配置されている。リーフディスク型フィルタ１３の周囲は容器本体１１により囲まれており、ハウジング１１Ａとハウジング蓋１１Ｂとで囲まれている。リーフディスク型フィルタ１３は、容器本体１１内に流入したポリマーをろ過するためのフィルタである。複数のリーフディスク型フィルタ１３は接触している。
【００３５】
押さえプレート１４は、複数のリーフディスク型フィルタ１３が接触するように、リーフディスク型フィルタ１３を固定している。このため、リーフディスク型フィルタ１３は、押さえプレート１４とベースプレート１２とで挟み込まれている。リーフディスク型フィルタ１３は、押さえプレート１４とベースプレート１２とで圧縮されていてもよい。押さえプレート１４は、貫通孔１４ａを有する。
【００３６】
センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３の内周部分１３ａに挿入されている。また、センターポスト１５の一端は、押さえプレート１４の貫通孔１４ａに挿入されている。さらに、センターポスト１５の他端は、ベースプレート１２の貫通孔１２ａに挿入されている。センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されたポリマーをポリマーフィルタ１の外部空間に流出するためのポリマー流路１５ａを有する。センターポスト１５は筒状部材を有し、ポリマー流路１５ａは筒状部材の内部の空洞部である。上記筒状部材は円筒状である。また、センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３により濾過されたポリマーが内周部分１３ａを経由してセンターポスト１５内に流入するための複数の貫通孔１５ｂを有する。貫通孔１５ｂは上記筒状部材に設けられている。
【００３７】
なお、センターポスト１５の押さえプレート１４側に位置する先端部分には、押さえねじ１６が取り付けられている。すなわち、押さえプレート１４のリーフディスク型フィルタ１３側とは反対側の表面に押さえねじ１６が取り付けられている。
【００３８】
ポリマーフィルター１では、容器本体１１は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されずに、容器本体１１内においてリーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃを有する。ポリマー排出口１１Ｃには、該ポリマー排出口１１Ｃを開閉可能にする開閉部材１１ｃが取り付けられている。すなわち、容器本体１１は、開閉部材１１ｃを有する。
【００３９】
ポリマーフィルタ１を用いてポリマーをろ過する際には、容器本体１１のポリマー流入口１１ａからポリマーを流入させる。流入したポリマーは、押さえプレート１４と容器本体１１との間の内部流路を通過して、リーフディスク型フィルタ１３の側方に移動する。リーフディスク型フィルタ１３の側方に移動したポリマーは、通常、複数のリーフディスク型フィルタ１３の重ね合わされた隙間を通過しながら、リーフディスク型フィルタ１３の内部に導かれ、半径方向の中心部に向かってろ過されながら進行する。リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されたポリマーは、センターポスト１５の貫通孔１５ｂを通過してセンターポスト１５の内部のポリマー流路１５ａに導かれる。ポリマー流路１５ａに導かれたポリマーは、ポリマーフィルタ１の外部空間に流出する。このろ過の際には、リーフディスク型フィルタ１３の側方において、ポリマーの流れ方向の上流側よりも下流側においてポリマーが滞留しやすい傾向がある。ポリマーが滞留しやすい箇所では、ポリマーが熱によって劣化、架橋反応が促進され高分子量化して異物欠点となりやすい。例えば、図１に示すＸ部分よりもＹ部分の方でポリマーが滞留しやすく、Ｙ部分よりもＺ部分の方でポリマーが滞留しやすい。ポリマーフィルタ１では、リーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーをポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃが設けられているので、ポリマーの滞留を抑制でき、また滞留したポリマーをリーフディスク型フィルタ１３を通過させ、滞留したポリマーを製品内に混入させることなく効果的に排除できる。
【００４０】
図１に示すように、ポリマーフィルタ１では、容器本体１１は、ポリマー排出口１１Ｃを開放部１１ｂ側の端部に有する。ポリマー排出口１１Ｃは、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている。このように、容器本体は、ポリマー排出口を開放部側の端部に有することが好ましい。また、ポリマー排出口は、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されていることが好ましい。ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する際には、容器本体内の開放部側において、ポリマーが滞留しやすい。この滞留しやすい部分である容器本体の開放部側の端部にポリマー排出口を設けることによって、ろ過されたポリマーに異物がより一層含まれ難くなる。
【００４１】
また、図２に示すように、ポリマーフィルタ１では、容器本体１１はポリマー排出口１１Ｃを複数有する。ここでは、容器本体１１の下側に、３つのポリマー排出口１１Ｃが間隔を隔てて配置されている。このように、容器本体は、ポリマー排出口を複数有することが好ましい。この場合には、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する際に、ポリマーが部分的により一層滞留し難くなる。このため、ろ過されたポリマーに異物がより一層含まれ難くなる。
【００４２】
ポリマーフィルタ１では、開閉部材１１ｃにより、ポリマー排出口１１Ｃは開閉可能である。このように、ポリマー排出口１１Ｃは開閉可能であることが好ましい。この場合には、ポリマー排出口により排出するポリマー量を容易に調節可能である。例えば、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する初期段階では、滞留したポリマーは存在しないか、少ない。一方で、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する時間が長くなると、滞留したポリマーの量が多くなりやすい。ポリマー排出口を開閉可能にすることで、ポリマーが滞留しにくく、異物が混入しにくいときにはポリマー排出口を開いて、ポリマーが滞留しやすく異物が混入しやすいときにはポリマー排出口を閉めることが可能である。このため、ポリマー排出口から、ポリマーを過度に排出するのを抑制でき、破棄されるポリマー量を低減することができる。
【００４３】
ポリマーフィルタ１は、ポリマー排出口１１Ｃに取り付けられており、ポリマー排出口１１Ｃからポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材１７を備える。このように、本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー排出口に取り付けられており、ポリマー排出口からポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材を備えることが好ましい。この場合には、ポリマー排出口から排出されるポリマー量を調節できる。上記排出速度制御部材は、ポリマーを吸引する吸引部材であることが好ましい。滞留したポリマーの粘度は比較的高くなりやすいため、ポリマー排出口の目詰まりが生じることがある。吸引部材などの排出速度制御部材を設けることによって、ポリマー排出口の目詰まりを抑制できる。
【００４４】
（押出装置、押出成形品の製造方法及び光学フィルムの製造方法の詳細）
本発明に係る押出装置は、押出機と、該押出機の先端に接続された上記ポリマーフィルタと、該ポリマーフィルタに接続された金型とを備える。
【００４５】
本発明に係る押出装置は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置であることが好ましい。
【００４６】
本発明に係る押出成形品の製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、溶融したポリマーを、上記ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備える。
【００４７】
本発明に係る光学フィルムの製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、溶融したポリマーを、上記ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備える。
【００４８】
図３に、溶融押出法によりポリマーを成形する押出装置の一例を示す概略構成図を示す。
【００４９】
図３に示す押出装置２１は、溶融押出装置である。押出装置２１は、溶融押出法によりポリマーを成形して、押出成形品を得るために用いられる押出装置である。押出装置２１は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置である。
【００５０】
押出装置２１は、押出機２２と、上述したポリマーフィルタ１と、ポリマー回収部２３と、金型２４と、成膜ロール２５と、第１，第２の冷却ロール２６，２７とを備える。
【００５１】
押出機２２は、押出機２２内にポリマーを入れるためのホッパー２２ａを有する。押出機２２の先端に、ポリマーフィルタ１が接続されている。ポリマーフィルタ１は、容器本体１１の流入口１１ａ側から押出機２２の先端に取り付けられている。金型２４に、ポリマーフィルタ１が接続されている。ポリマーフィルタ１は、ベースプレート１２側から金型２４に取り付けられている。ポリマーフィルタ１の下方に、ポリマーフィルタ１により排出された不要のポリマーを回収するポリマー回収部２３が配置されている。
【００５２】
成膜ロール２５は、フィルム状に成膜されたポリマーを冷却するためのロールである。第１，第２の冷却ロール２６，２７は、成膜ロール２５により成形（成膜）されたフィルム３１（押出成形品）を冷却することにより固化させるためのロールである。
【００５３】
押出装置２１を用いて光学フィルムを得る際には、ホッパー２２ａからポリマーを押出機２２内に入れる。押出機２２内で、ポリマーを加熱して溶融させ、混練し、押し出す。押出機２２により押し出されたポリマーは、ポリマーフィルタ１に導かれる。ポリマーフィルター１によりろ過されたポリマーは、金型２４に導かれる。また、ポリマーフィルタ１のポリマー排出口１１Ｃから排出された不要のポリマーはポリマー回収部２３により回収される。
【００５４】
金型２４の開口から押出し、排出し、ポリマーをフィルム状に成膜する。排出されたフィルム３１を、成膜ロール２５に接触させ、冷却する。成膜ロール２５により冷却されたフィルム３１を、第１，第２の冷却ロール２６，２７により更に冷却して、固化し、巻き取り、ロール状の原反フィルムを得る。該ロール状の原反フィルムは、長尺状のフィルムである。
【００５５】
金型２４の開口から、フィルム３１が成膜ロール２５に接する接点までの距離、すなわちエアギャップは短いほうが好ましい。エアギャップが短いと、外乱による厚みばらつきを低減できる。すなわち、適正な厚みプロファイルを有するフィルムを安定的に製造できる。エアギャップは、７０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
フィルム３１が成膜ロール２５に接触する際に、成膜ロール２５とフィルム３１との間に空気が入らないことが望ましく、かつ冷却速度がフィルム３１の全面で均一であることが望ましい。従って、フィルム３１と成膜ロール２５との接点の下流側近傍において、タッチロールなどの押圧手段により、フィルム３１を成膜ロール２５側に押圧することが望ましい。押圧手段は、タッチロールに限定されない。該押圧手段として、エアナイフ又は静電ピニング等を用いてもよい。安定性に優れており、かつフィルムを均一に成膜ロール２５に圧接させ得るため、弾性材料により形成された表面を有するタッチロールが好適に用いられる。
【００５７】
なお、上記ポリマーフィルタによりろ過されるポリマーは特に限定されない。例えば、上記光学フィルムを得るために、上記ポリマーとして一般に熱可塑性樹脂が用いられている。該熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びポリサルホン系樹脂等が挙げられる。
【００５８】
図３に示す押出装置２１は、押出装置の一例にすぎず、押出装置の構成は適宜変更され得る。
【００５９】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例に限定されない。
【００６０】
（実施例１）
図１，２に示すポリマーフィルタ１を用意した。また、ポリマーフィルタ１を備えた図３に示す押出装置２１を用意した。
【００６１】
押出機２２として単軸押出機を用い、口径９０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８のフルフライトスクリューを用いて、押出機２２の溶融部温度を２６０℃にして、ペレット状の樹脂（ポリマー）を溶融押出しして、ポリマーフィルタ１を用いて溶融樹脂中のゲルをろ過した。
【００６２】
ポリマーフィルタ１は、劣化樹脂を排出するためのポリマー排出口１１Ｃ（リーク穴）を備える。リーフディスク型フィルタ１３として、ステンレス鋼繊維焼結体により形成された濾過精度５μｍ、直径８インチのリーフディスク型フィルタを用いた。センターポスト１５に、各リーフディスク型フィルタ１３間にガスケットを挟んだ状態で６０枚積み重ねて装着し、容器本体１１のハウジング１１Ａ内に組み込んだ。
【００６３】
劣化樹脂を排出するためのポリマー排出口１１Ｃは、ハウジング１１Ａにおいてベースプレート１２に最も近い位置に円周方向に３箇所配置した。排出された樹脂を廃棄処理しやすいようにポリマー排出口１１Ｃ（リーク穴）に樹脂管を取り付けた。
【００６４】
ポリマー回収部２３としてステンレス製の受け皿を用いて、該ポリマー回収部２３により、ポリマー排出口１１Ｃから排出された樹脂を回収した。
【００６５】
ポリマーフィルタ１の加熱手段としてアルミ鋳込み型のヒーターを用い、樹脂のろ過を２６０℃の温度にて行った。
【００６６】
ポリマーフィルタ１をろ過した溶融樹脂を１５００ｍｍ幅、リップランド先端をＷＣ溶射加工したＴダイである金型２４を用いてフィルム状に成膜した。直径３００ｍｍ、表面がＨＣｒめっきである成膜ロール２５にて、フィルム状に成膜された樹脂を冷却し、更に第１，第２の冷却ロール２６，２７にて更に冷却し、厚み５０μｍの光学フィルムを作製した。
【００６７】
その他、樹脂の投入は、押出機２２上のホッパー２２ａにペレットを充満させて自重による自然投入とした。また、樹脂投入口からホッパー２２ａに窒素を送り込んで酸素を排出した。計量部分に位置するシリンダーの温度は２５０℃とし、シリンダーから金型２４までの温度を２５０〜２６０℃に設定した。
【００６８】
成膜ロール２５として、熱媒体循環加熱方式の温度調節機構（オイルを熱媒体として用いる）を備えた冷却ロールを用いた。
【００６９】
押出機２２から押出速度１００ｋｇ／ｈで、予備乾燥され、溶融した樹脂を押出した。有効幅は１３００ｍｍとした。
【００７０】
（比較例１）
図１に示すポリマーフィルタ１においてポリマー排出口を設けなかったこと以外は同様にして構成されたポリマーフィルタを用いた。ポリマー排出口を有さないポリマーフィルタを用いて、樹脂を排出しなかったこと以外は実施例１と同様にして、厚み５０μｍの光学フィルムを得た。
【００７１】
（評価）
実施例１及び比較例１で得られた光学フィルム（原反フィルム）を連続的に巻き出して、テンター延伸機を用いて、延伸倍率２．０倍で幅方向に一軸延伸して、延伸された光学フィルムを得た。この延伸された光学フィルムを用いて、下記の方法で点状欠点を評価した。
【００７２】
＜点状欠点の評価方法＞
得られた光学フィルムを０．５ｍ２の面積で正方形に切断し、クロスニコルの状態にした偏光板に挟み、サンプルを得た。得られたサンプルを、机上照度１０００ルクスの作業台上に置いて、反射光及び透過光を利用して、１００μｍ以上の大きさのゲルに由来する点状欠点の数を目視にてカウントした。押出開始から３０時間後、１００時間後、２００時間後、及び４００時間後に得られた光学フィルムについて、１０ｍ２あたりの点状欠点の数を数えた。
【００７３】
結果を下記の表１に示す。
【００７４】
【表１】
【符号の説明】
【００７５】
１…ポリマーフィルタ
１１…容器本体
１１Ａ…ハウジング
１１Ｂ…ハウジング蓋
１１Ｃ…ポリマー排出口
１１ａ…ポリマー流入口
１１ｂ…開放部
１１ｃ…開閉部材
１２…ベースプレート
１２ａ…貫通孔
１３…リーフディスク型フィルタ
１３ａ…内周部分
１４…押さえプレート
１４ａ…貫通孔
１５…センターポスト
１５ａ…ポリマー流路
１５ｂ…貫通孔
１６…押さえねじ
１７…排出速度制御部材
２１…押出装置
２２…押出機
２２ａ…ホッパー
２３…ポリマー回収部
２４…金型
２５…成膜ロール
２６，２７…第１，第２の冷却ロール
３１…フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ポリマーをろ過するために用いられるポリマーフィルタであって、流出する異物を少なくすることができるポリマーフィルタ及び該ポリマーフィルタを用いた押出装置、押出成形品の製造方法及び光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、液晶の光学特性の補償、視野角の改善、コントラストの改善又は着色防止等を目的として、偏光フィルム又は位相差フィルム等の光学フィルムが、液晶セルの片面又は両面に積層されている。
【０００３】
上記光学フィルムは、一般的に熱可塑性樹脂を、流延（溶液キャスト）法、カレンダー法又は溶融押出法等により成膜することにより作製されている。
【０００４】
上記溶融押出法により光学フィルムを得る際には、溶融樹脂に含まれている異物を除去するために、ポリマーフィルタが用いられることが多い。また、光学フィルム以外の押出成形品を得る場合にも、ポリマーフィルタが用いられることがある。
【０００５】
上記ポリマーフィルタの一例として、下記の特許文献１には、平面状の内底面を有し樹脂送出口が形成された底部と、上記内底面に対して垂直な円筒状の内側面を有する側壁部と、上記側壁部の上記底部とは反対側に設けられ樹脂流入口を形成された蓋部とを備える筐体と、上記筐体内において上記内底面に立設され、上記樹脂送出口に連通する流路が形成された支柱部と、上記樹脂流入口から流入した溶融樹脂をろ過して上記支柱部の上記流路に送出する、複数枚積層するように上記支柱部に装着された円盤状のフィルタエレメントとを備えるポリマーフィルタが開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載のポリマーフィルタでは、上記筐体は、上記内底面と上記内側面との境界部分において、上記内底面と上記内側面との間をまたがるように、上記内底面及び上記内側面に対して上記筐体の中心側に向かって凸な形状である凸面部を備える。また、特許文献１では、下記式（１０１）及び下記式（１０２）の関係を満たすように、ポリマーフィルタが構成されている。
【０００７】
０．３≦ｄ１／ｄ≦０．８ ・・・式（１０１）
０．３≦ｄ２／ｄ≦０．８ ・・・式（１０２）
ｄは、上記フィルタエレメントから上記内側面までの距離を表し、ｄ１は、上記内側面から、上記内底面と上記凸面部とが交わる地点までの、上記内側面の径方向での距離を表し、ｄ２は、上記内底面から、上記内側面と上記凸面部とが交わる地点までの、上記内底面に垂直な方向での距離を表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、溶融樹脂が滞留する部分において、上記凸面部が備えられている。しかしながら、このような凸面部を筺体に設けたとしても、溶融樹脂の滞留を十分に抑制できないことがある。ポリマーフィルタ中で溶融樹脂が滞留すると、滞留部分において溶融樹脂が劣化して、異物となる。このため、ポリマーフィルタから流出される溶融樹脂に異物が含まれることがある。この結果、例えば、特許文献１に記載のポリマーフィルタを用いて溶融押出法により光学フィルムなどの押出成形品を作製した場合に、得られる押出成形品に外観欠点が生じやすいという問題がある。また、特許文献１に記載のポリマーフィルタでは、樹脂の温度及び流速などの条件によっては、溶融樹脂の滞留を十分に抑制できないことがある。
【００１０】
本発明の目的は、ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、ろ過されたポリマーに異物が含まれるのを抑制できるポリマーフィルタ、並びに該ポリマーフィルタを用いた押出装置、押出成形品の製造方法並びに光学フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、ポリマー流入口と、開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備え、上記容器本体は、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する、ポリマーフィルタが提供される。
【００１２】
本発明に係るポリマーフィルタのある特定の局面では、複数の上記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、上記リーフディスク型フィルタに挿入されており、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとがさらに備えられる。
【００１３】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記容器本体は、上記ポリマー排出口を上記開放部側の端部に有する。
【００１４】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記容器本体は、上記ポリマー排出口を複数有する。
【００１５】
本発明に係るポリマーフィルタのさらに他の特定の局面では、上記ポリマー排出口は、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている。
【００１６】
本発明に係るポリマーフィルタの他の特定の局面では、上記ポリマー排出口は開閉可能である。
【００１７】
本発明に係るポリマーフィルタのさらに他の特定の局面では、上記ポリマー排出口に取り付けられており、上記ポリマー排出口から上記ポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材がさらに備えられる。
【００１８】
本発明に係るポリマーフィルタは、光学フィルムを得るための光学フイルム用ポリマーフィルタであることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る押出装置は、押出機と、該押出機の先端に接続されたポリマーフィルタと、該ポリマーフィルタに接続された金型とを備え、上記ポリマーフィルタが本発明に従って構成されたポリマーフィルタである。
【００２０】
本発明に係る押出装置は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る押出成形品の製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備え、上記ポリマーフィルタとして、本発明に従って構成されたポリマーフィルタが用いられる。
【００２２】
本発明に係る光学フィルムの製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備え、上記ポリマーフィルタとして、本発明に従って構成されたポリマーフィルタが用いられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー流入口と開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備えており、上記容器本体が、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有するので、ろ過時に必要に応じてポリマー排出口からポリマーの少なくとも一部を排出することにより、ろ過されたポリマーに異物が含まれるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るポリマーフィルタを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すポリマーフィルタのＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２６】
本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー流入口と開放部とを有する容器本体と、上記容器本体の上記開放部に取り付けられたベースプレートと、上記容器本体内に配置されており、上記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備える。上記容器本体は、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する。
【００２７】
本発明に係るポリマーフィルタは上記構成を備えているので、該ポリマーフィルタによりろ過されたポリマーに異物を含まれるのを抑制できる。特に、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、上記容器本体内において上記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーは、滞留しやすく、一旦滞留したポリマーがポリマーフィルタから流出すると異物になることが多い。このような異物は、ポリマーフィルタを用いて溶融押出法により光学フィルムなどの押出成形品を作製した場合に、得られる光学フィルムなどの押出成形品に外観欠点が生じる原因となる。特に、光学フィルムでは、異物の混入は大きな問題となる。本発明に係るポリマーフィルタの使用により、ろ過されたポリマーに異物が含まれ難くなる結果、外観欠点が少ない光学フィルムなどの押出成形品を得ることができる。
【００２８】
本発明に係るポリマーフィルタは、複数の上記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、上記リーフディスク型フィルタに挿入されており、上記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとをさらに備えることが好ましい。
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００３０】
（ポリマーフィルタの詳細）
図１に、本発明の一実施形態に係るポリマーフィルタを模式的に断面図で示す。図２に、図１に示すポリマーフィルタの図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図を示す。
【００３１】
図１，２に示すポリマーフィルタ１は、容器本体１１と、ベースプレート１２と、複数のリーフディスク型フィルタ１３と、押さえプレート１４と、センターポスト１５とを備える。
【００３２】
容器本体１１は、ポリマー流入口１１ａと、開放部１１ｂとを有する。容器本体１１の一端にポリマー流入口１１ａが設けられている。容器本体１１の一端とは反対の他端に開放部１１ｂが設けられている。また、容器本体１１は、筒状のハウジング１１Ａと、ハウジング１１Ａの一端に取り付けられたハウジング蓋１１Ｂとを有する。ポリマー流入部１１ａは、ハウジング蓋１１Ｂの中央に設けられている。
【００３３】
ベースプレート１２は、容器本体１１の開放部１１ｂに取り付けられている。ベースプレート１２は、中央に貫通孔１２ａを有する。容器本体１１とベースプレート１２とは一体的に形成されていてもよい。
【００３４】
複数のリーフディスク型フィルタ１３は、容器本体１１内に配置されている。リーフディスク型フィルタ１３の周囲は容器本体１１により囲まれており、ハウジング１１Ａとハウジング蓋１１Ｂとで囲まれている。リーフディスク型フィルタ１３は、容器本体１１内に流入したポリマーをろ過するためのフィルタである。複数のリーフディスク型フィルタ１３は接触している。
【００３５】
押さえプレート１４は、複数のリーフディスク型フィルタ１３が接触するように、リーフディスク型フィルタ１３を固定している。このため、リーフディスク型フィルタ１３は、押さえプレート１４とベースプレート１２とで挟み込まれている。リーフディスク型フィルタ１３は、押さえプレート１４とベースプレート１２とで圧縮されていてもよい。押さえプレート１４は、貫通孔１４ａを有する。
【００３６】
センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３の内周部分１３ａに挿入されている。また、センターポスト１５の一端は、押さえプレート１４の貫通孔１４ａに挿入されている。さらに、センターポスト１５の他端は、ベースプレート１２の貫通孔１２ａに挿入されている。センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されたポリマーをポリマーフィルタ１の外部空間に流出するためのポリマー流路１５ａを有する。センターポスト１５は筒状部材を有し、ポリマー流路１５ａは筒状部材の内部の空洞部である。上記筒状部材は円筒状である。また、センターポスト１５は、リーフディスク型フィルタ１３により濾過されたポリマーが内周部分１３ａを経由してセンターポスト１５内に流入するための複数の貫通孔１５ｂを有する。貫通孔１５ｂは上記筒状部材に設けられている。
【００３７】
なお、センターポスト１５の押さえプレート１４側に位置する先端部分には、押さえねじ１６が取り付けられている。すなわち、押さえプレート１４のリーフディスク型フィルタ１３側とは反対側の表面に押さえねじ１６が取り付けられている。
【００３８】
ポリマーフィルター１では、容器本体１１は、リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されずに、容器本体１１内においてリーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃを有する。ポリマー排出口１１Ｃには、該ポリマー排出口１１Ｃを開閉可能にする開閉部材１１ｃが取り付けられている。すなわち、容器本体１１は、開閉部材１１ｃを有する。
【００３９】
ポリマーフィルタ１を用いてポリマーをろ過する際には、容器本体１１のポリマー流入口１１ａからポリマーを流入させる。流入したポリマーは、押さえプレート１４と容器本体１１との間の内部流路を通過して、リーフディスク型フィルタ１３の側方に移動する。リーフディスク型フィルタ１３の側方に移動したポリマーは、通常、複数のリーフディスク型フィルタ１３の重ね合わされた隙間を通過しながら、リーフディスク型フィルタ１３の内部に導かれ、半径方向の中心部に向かってろ過されながら進行する。リーフディスク型フィルタ１３によりろ過されたポリマーは、センターポスト１５の貫通孔１５ｂを通過してセンターポスト１５の内部のポリマー流路１５ａに導かれる。ポリマー流路１５ａに導かれたポリマーは、ポリマーフィルタ１の外部空間に流出する。このろ過の際には、リーフディスク型フィルタ１３の側方において、ポリマーの流れ方向の上流側よりも下流側においてポリマーが滞留しやすい傾向がある。ポリマーが滞留しやすい箇所では、ポリマーが熱によって劣化、架橋反応が促進され高分子量化して異物欠点となりやすい。例えば、図１に示すＸ部分よりもＹ部分の方でポリマーが滞留しやすく、Ｙ部分よりもＺ部分の方でポリマーが滞留しやすい。ポリマーフィルタ１では、リーフディスク型フィルタ１３の側方を通過したポリマーをポリマーフィルタ１の外部空間に排出するためのポリマー排出口１１Ｃが設けられているので、ポリマーの滞留を抑制でき、また滞留したポリマーをリーフディスク型フィルタ１３を通過させ、滞留したポリマーを製品内に混入させることなく効果的に排除できる。
【００４０】
図１に示すように、ポリマーフィルタ１では、容器本体１１は、ポリマー排出口１１Ｃを開放部１１ｂ側の端部に有する。ポリマー排出口１１Ｃは、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている。このように、容器本体は、ポリマー排出口を開放部側の端部に有することが好ましい。また、ポリマー排出口は、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されていることが好ましい。ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する際には、容器本体内の開放部側において、ポリマーが滞留しやすい。この滞留しやすい部分である容器本体の開放部側の端部にポリマー排出口を設けることによって、ろ過されたポリマーに異物がより一層含まれ難くなる。
【００４１】
また、図２に示すように、ポリマーフィルタ１では、容器本体１１はポリマー排出口１１Ｃを複数有する。ここでは、容器本体１１の下側に、３つのポリマー排出口１１Ｃが間隔を隔てて配置されている。このように、容器本体は、ポリマー排出口を複数有することが好ましい。この場合には、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する際に、ポリマーが部分的により一層滞留し難くなる。このため、ろ過されたポリマーに異物がより一層含まれ難くなる。
【００４２】
ポリマーフィルタ１では、開閉部材１１ｃにより、ポリマー排出口１１Ｃは開閉可能である。このように、ポリマー排出口１１Ｃは開閉可能であることが好ましい。この場合には、ポリマー排出口により排出するポリマー量を容易に調節可能である。例えば、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する初期段階では、滞留したポリマーは存在しないか、少ない。一方で、ポリマーフィルタによりポリマーをろ過する時間が長くなると、滞留したポリマーの量が多くなりやすい。ポリマー排出口を開閉可能にすることで、ポリマーが滞留しにくく、異物が混入しにくいときにはポリマー排出口を開いて、ポリマーが滞留しやすく異物が混入しやすいときにはポリマー排出口を閉めることが可能である。このため、ポリマー排出口から、ポリマーを過度に排出するのを抑制でき、破棄されるポリマー量を低減することができる。
【００４３】
ポリマーフィルタ１は、ポリマー排出口１１Ｃに取り付けられており、ポリマー排出口１１Ｃからポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材１７を備える。このように、本発明に係るポリマーフィルタは、ポリマー排出口に取り付けられており、ポリマー排出口からポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材を備えることが好ましい。この場合には、ポリマー排出口から排出されるポリマー量を調節できる。上記排出速度制御部材は、ポリマーを吸引する吸引部材であることが好ましい。滞留したポリマーの粘度は比較的高くなりやすいため、ポリマー排出口の目詰まりが生じることがある。吸引部材などの排出速度制御部材を設けることによって、ポリマー排出口の目詰まりを抑制できる。
【００４４】
（押出装置、押出成形品の製造方法及び光学フィルムの製造方法の詳細）
本発明に係る押出装置は、押出機と、該押出機の先端に接続された上記ポリマーフィルタと、該ポリマーフィルタに接続された金型とを備える。
【００４５】
本発明に係る押出装置は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置であることが好ましい。
【００４６】
本発明に係る押出成形品の製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、溶融したポリマーを、上記ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備える。
【００４７】
本発明に係る光学フィルムの製造方法は、溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、溶融したポリマーを、上記ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備える。
【００４８】
図３に、溶融押出法によりポリマーを成形する押出装置の一例を示す概略構成図を示す。
【００４９】
図３に示す押出装置２１は、溶融押出装置である。押出装置２１は、溶融押出法によりポリマーを成形して、押出成形品を得るために用いられる押出装置である。押出装置２１は、溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置である。
【００５０】
押出装置２１は、押出機２２と、上述したポリマーフィルタ１と、ポリマー回収部２３と、金型２４と、成膜ロール２５と、第１，第２の冷却ロール２６，２７とを備える。
【００５１】
押出機２２は、押出機２２内にポリマーを入れるためのホッパー２２ａを有する。押出機２２の先端に、ポリマーフィルタ１が接続されている。ポリマーフィルタ１は、容器本体１１の流入口１１ａ側から押出機２２の先端に取り付けられている。金型２４に、ポリマーフィルタ１が接続されている。ポリマーフィルタ１は、ベースプレート１２側から金型２４に取り付けられている。ポリマーフィルタ１の下方に、ポリマーフィルタ１により排出された不要のポリマーを回収するポリマー回収部２３が配置されている。
【００５２】
成膜ロール２５は、フィルム状に成膜されたポリマーを冷却するためのロールである。第１，第２の冷却ロール２６，２７は、成膜ロール２５により成形（成膜）されたフィルム３１（押出成形品）を冷却することにより固化させるためのロールである。
【００５３】
押出装置２１を用いて光学フィルムを得る際には、ホッパー２２ａからポリマーを押出機２２内に入れる。押出機２２内で、ポリマーを加熱して溶融させ、混練し、押し出す。押出機２２により押し出されたポリマーは、ポリマーフィルタ１に導かれる。ポリマーフィルター１によりろ過されたポリマーは、金型２４に導かれる。また、ポリマーフィルタ１のポリマー排出口１１Ｃから排出された不要のポリマーはポリマー回収部２３により回収される。
【００５４】
金型２４の開口から押出し、排出し、ポリマーをフィルム状に成膜する。排出されたフィルム３１を、成膜ロール２５に接触させ、冷却する。成膜ロール２５により冷却されたフィルム３１を、第１，第２の冷却ロール２６，２７により更に冷却して、固化し、巻き取り、ロール状の原反フィルムを得る。該ロール状の原反フィルムは、長尺状のフィルムである。
【００５５】
金型２４の開口から、フィルム３１が成膜ロール２５に接する接点までの距離、すなわちエアギャップは短いほうが好ましい。エアギャップが短いと、外乱による厚みばらつきを低減できる。すなわち、適正な厚みプロファイルを有するフィルムを安定的に製造できる。エアギャップは、７０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
フィルム３１が成膜ロール２５に接触する際に、成膜ロール２５とフィルム３１との間に空気が入らないことが望ましく、かつ冷却速度がフィルム３１の全面で均一であることが望ましい。従って、フィルム３１と成膜ロール２５との接点の下流側近傍において、タッチロールなどの押圧手段により、フィルム３１を成膜ロール２５側に押圧することが望ましい。押圧手段は、タッチロールに限定されない。該押圧手段として、エアナイフ又は静電ピニング等を用いてもよい。安定性に優れており、かつフィルムを均一に成膜ロール２５に圧接させ得るため、弾性材料により形成された表面を有するタッチロールが好適に用いられる。
【００５７】
なお、上記ポリマーフィルタによりろ過されるポリマーは特に限定されない。例えば、上記光学フィルムを得るために、上記ポリマーとして一般に熱可塑性樹脂が用いられている。該熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びポリサルホン系樹脂等が挙げられる。
【００５８】
図３に示す押出装置２１は、押出装置の一例にすぎず、押出装置の構成は適宜変更され得る。
【００５９】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例に限定されない。
【００６０】
（実施例１）
図１，２に示すポリマーフィルタ１を用意した。また、ポリマーフィルタ１を備えた図３に示す押出装置２１を用意した。
【００６１】
押出機２２として単軸押出機を用い、口径９０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８のフルフライトスクリューを用いて、押出機２２の溶融部温度を２６０℃にして、ペレット状の樹脂（ポリマー）を溶融押出しして、ポリマーフィルタ１を用いて溶融樹脂中のゲルをろ過した。
【００６２】
ポリマーフィルタ１は、劣化樹脂を排出するためのポリマー排出口１１Ｃ（リーク穴）を備える。リーフディスク型フィルタ１３として、ステンレス鋼繊維焼結体により形成された濾過精度５μｍ、直径８インチのリーフディスク型フィルタを用いた。センターポスト１５に、各リーフディスク型フィルタ１３間にガスケットを挟んだ状態で６０枚積み重ねて装着し、容器本体１１のハウジング１１Ａ内に組み込んだ。
【００６３】
劣化樹脂を排出するためのポリマー排出口１１Ｃは、ハウジング１１Ａにおいてベースプレート１２に最も近い位置に円周方向に３箇所配置した。排出された樹脂を廃棄処理しやすいようにポリマー排出口１１Ｃ（リーク穴）に樹脂管を取り付けた。
【００６４】
ポリマー回収部２３としてステンレス製の受け皿を用いて、該ポリマー回収部２３により、ポリマー排出口１１Ｃから排出された樹脂を回収した。
【００６５】
ポリマーフィルタ１の加熱手段としてアルミ鋳込み型のヒーターを用い、樹脂のろ過を２６０℃の温度にて行った。
【００６６】
ポリマーフィルタ１をろ過した溶融樹脂を１５００ｍｍ幅、リップランド先端をＷＣ溶射加工したＴダイである金型２４を用いてフィルム状に成膜した。直径３００ｍｍ、表面がＨＣｒめっきである成膜ロール２５にて、フィルム状に成膜された樹脂を冷却し、更に第１，第２の冷却ロール２６，２７にて更に冷却し、厚み５０μｍの光学フィルムを作製した。
【００６７】
その他、樹脂の投入は、押出機２２上のホッパー２２ａにペレットを充満させて自重による自然投入とした。また、樹脂投入口からホッパー２２ａに窒素を送り込んで酸素を排出した。計量部分に位置するシリンダーの温度は２５０℃とし、シリンダーから金型２４までの温度を２５０〜２６０℃に設定した。
【００６８】
成膜ロール２５として、熱媒体循環加熱方式の温度調節機構（オイルを熱媒体として用いる）を備えた冷却ロールを用いた。
【００６９】
押出機２２から押出速度１００ｋｇ／ｈで、予備乾燥され、溶融した樹脂を押出した。有効幅は１３００ｍｍとした。
【００７０】
（比較例１）
図１に示すポリマーフィルタ１においてポリマー排出口を設けなかったこと以外は同様にして構成されたポリマーフィルタを用いた。ポリマー排出口を有さないポリマーフィルタを用いて、樹脂を排出しなかったこと以外は実施例１と同様にして、厚み５０μｍの光学フィルムを得た。
【００７１】
（評価）
実施例１及び比較例１で得られた光学フィルム（原反フィルム）を連続的に巻き出して、テンター延伸機を用いて、延伸倍率２．０倍で幅方向に一軸延伸して、延伸された光学フィルムを得た。この延伸された光学フィルムを用いて、下記の方法で点状欠点を評価した。
【００７２】
＜点状欠点の評価方法＞
得られた光学フィルムを０．５ｍ２の面積で正方形に切断し、クロスニコルの状態にした偏光板に挟み、サンプルを得た。得られたサンプルを、机上照度１０００ルクスの作業台上に置いて、反射光及び透過光を利用して、１００μｍ以上の大きさのゲルに由来する点状欠点の数を目視にてカウントした。押出開始から３０時間後、１００時間後、２００時間後、及び４００時間後に得られた光学フィルムについて、１０ｍ２あたりの点状欠点の数を数えた。
【００７３】
結果を下記の表１に示す。
【００７４】
【表１】
【符号の説明】
【００７５】
１…ポリマーフィルタ
１１…容器本体
１１Ａ…ハウジング
１１Ｂ…ハウジング蓋
１１Ｃ…ポリマー排出口
１１ａ…ポリマー流入口
１１ｂ…開放部
１１ｃ…開閉部材
１２…ベースプレート
１２ａ…貫通孔
１３…リーフディスク型フィルタ
１３ａ…内周部分
１４…押さえプレート
１４ａ…貫通孔
１５…センターポスト
１５ａ…ポリマー流路
１５ｂ…貫通孔
１６…押さえねじ
１７…排出速度制御部材
２１…押出装置
２２…押出機
２２ａ…ホッパー
２３…ポリマー回収部
２４…金型
２５…成膜ロール
２６，２７…第１，第２の冷却ロール
３１…フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、
ポリマー流入口と、開放部とを有する容器本体と、
前記容器本体の前記開放部に取り付けられたベースプレートと、
前記容器本体内に配置されており、前記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備え、
前記容器本体は、前記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、前記容器本体内において前記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する、ポリマーフィルタ。
【請求項２】
複数の前記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、
前記リーフディスク型フィルタに挿入されており、前記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとをさらに備える、請求項１に記載のポリマーフィルタ。
【請求項３】
前記容器本体は、前記ポリマー排出口を前記開放部側の端部に有する、請求項１又は２に記載のポリマーフィルタ。
【請求項４】
前記容器本体は、前記ポリマー排出口を複数有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項５】
前記ポリマー排出口が、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項６】
前記ポリマー排出口が開閉可能である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項７】
前記ポリマー排出口に取り付けられており、前記ポリマー排出口から前記ポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項８】
光学フィルムを得るための光学フイルム用ポリマーフィルタである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項９】
押出機と、
前記押出機の先端に接続されたポリマーフィルタと、
前記ポリマーフィルタに接続された金型とを備え、
前記ポリマーフィルタが請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタである、押出装置。
【請求項１０】
溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置である、請求項９に記載の押出装置。
【請求項１１】
溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、
溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、
ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、
成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備え、
前記ポリマーフィルタとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタを用いる、押出成形品の製造方法。
【請求項１２】
溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、
溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、
ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、
フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備え、
前記ポリマーフィルタとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタを用いる、光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
ポリマーをろ過するためのポリマーフィルタであって、
ポリマー流入口と、開放部とを有する容器本体と、
前記容器本体の前記開放部に取り付けられたベースプレートと、
前記容器本体内に配置されており、前記容器本体内に流入したポリマーをろ過するための複数のリーフディスク型フィルタとを備え、
前記容器本体は、前記リーフディスク型フィルタによりろ過されずに、前記容器本体内において前記リーフディスク型フィルタの側方を通過したポリマーの少なくとも一部をポリマーフィルタの外部空間に排出するためのポリマー排出口を有する、ポリマーフィルタ。
【請求項２】
複数の前記リーフディスク型フィルタが接触するように、該リーフディスク型フィルタを固定している押さえプレートと、
前記リーフディスク型フィルタに挿入されており、前記リーフディスク型フィルタによりろ過されたポリマーをポリマーフィルタの外部空間に流出するためのポリマー流路を有するセンターポストとをさらに備える、請求項１に記載のポリマーフィルタ。
【請求項３】
前記容器本体は、前記ポリマー排出口を前記開放部側の端部に有する、請求項１又は２に記載のポリマーフィルタ。
【請求項４】
前記容器本体は、前記ポリマー排出口を複数有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項５】
前記ポリマー排出口が、ポリマーのろ過時にポリマーが滞留しやすい位置に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項６】
前記ポリマー排出口が開閉可能である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項７】
前記ポリマー排出口に取り付けられており、前記ポリマー排出口から前記ポリマーを排出する速度を制御するための排出速度制御部材をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項８】
光学フィルムを得るための光学フイルム用ポリマーフィルタである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリマーフィルタ。
【請求項９】
押出機と、
前記押出機の先端に接続されたポリマーフィルタと、
前記ポリマーフィルタに接続された金型とを備え、
前記ポリマーフィルタが請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタである、押出装置。
【請求項１０】
溶融押出法によりポリマーをフィルム状に成膜して、光学フィルムを得るために用いられる押出装置である、請求項９に記載の押出装置。
【請求項１１】
溶融押出法によりポリマーを成形する押出成形品の製造方法であって、
溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、
ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、成形する成形工程と、
成形されたポリマーを、冷却することにより固化させて、押出成形品を得る冷却工程とを備え、
前記ポリマーフィルタとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタを用いる、押出成形品の製造方法。
【請求項１２】
溶融押出法によりポリマーを成膜する光学フィルムの製造方法であって、
溶融したポリマーを、ポリマーフィルタを通過させてろ過するろ過工程と、
ろ過されたポリマーを、金型から押し出して、フィルム状に成膜する成膜工程と、
フィルム状に成膜されたポリマーを、冷却することにより固化させて、光学フィルムを得る冷却工程とを備え、
前記ポリマーフィルタとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマーフィルタを用いる、光学フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１３９８３（Ｐ２０１２−２１３９８３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１９６９（Ｐ２０１１−８１９６９）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]