(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液製膜可能なポリマ溶液を、移動する支持体の表面上に流延してフイルムに成形する装置において、支持体とそれを走行させる走行用ロールを有し、支持体の前記表面とは反対側の走行面に、クロムのスピネル型酸化水和物からなる皮膜と硬膜層とを有する薄膜クロム層を設け、かつ、前記走行用ロールの表面に硬質クロムメッキを施したことを特徴とする、溶液製膜フイルムの製造装置。
【請求項２】
前記薄膜クロム層の厚みが０．１〜１μｍの範囲にある、請求項１の溶液製膜フイルムの製造装置。
【請求項３】
溶液製膜可能なポリマ溶液を、移動する支持体の表面上に流延してフイルムに成形するに際し、前記表面とは反対側の走行面に、クロムのスピネル型酸化水和物からなる皮膜と硬化層とを有する薄膜クロム層が設けられた支持体を用いるとともに、支持体を走行させる走行用ロールとして、表面に硬質クロムメッキが施されたロールを用いることを特徴とする、溶液製膜フイルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液製膜フイルムの製造装置および製造方法に関し、とくに、移動する支持体部を改善した溶液製膜フイルムの製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、ポリカーボネートなど溶媒に可溶なポリマの製膜法は、ポリマ溶液をドラムや、エンドレスベルトの支持体上にフイルム状に流延し、加熱して溶媒を蒸発させて、自己支持性のあるフイルムを得る方法が一般的である。このうちエンドレスベルトを用いた製膜法において平滑な面を有するフイルムを得るためには、支持体表面と同様にその裏面側の走行面においても、平滑性が良好である必要があり、該支持体としては、硬くて耐蝕性のあるものが好ましい。このため、該支持体には、硬質クロムメッキを施したものや、耐食性に優れたスレンレス鋼が用いられているのと同時に、支持体の走行装置、とくに支持体走行用のロールやドラムにも同種のものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硬質クロムメッキは、エンドレスベルトを長時間走行させる場合においては、その耐久性に不安がある。また、ステンレス鋼は、表面が柔らかいため走行装置との摩擦で傷がつき易く、この摩耗粉が流延ポリマ表面に付着してフイルムの品質や平滑性を損なうおそれがある。このため、平滑な面を有するフイルムを得るには、定期的に支持体の走行面と走行装置を清掃、研磨、メッキしたり、これらの欠陥が実用に耐えないときには該支持体および走行装置の交換が必要となるなど、生産安定性に欠ける。
【０００４】
本発明の課題は、かかる問題点を解決し、とくに平滑な面を有し、異物のコンタミネーションを抑制したフイルムを安定して得ることができる溶液製膜フイルムの製造装置および製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の溶液製膜フイルムの製造装置は、溶液製膜可能なポリマ溶液を、移動する支持体の表面上に流延してフイルムに成形する装置において、支持体とそれを走行させる走行用ロールを有し、支持体の前記表面とは反対側の走行面に、クロムのスピネル型酸化水和物からなる皮膜と硬膜層とを有する薄膜クロム層を設け、かつ、前記走行用ロールの表面に硬質クロムメッキを施したことを特徴とするものからなる。
【０００６】
また、本発明に係る溶液製膜フイルムの製造方法は、溶液製膜可能なポリマ溶液を、移動する支持体の表面上に流延してフイルムに成形するに際し、前記表面とは反対側の走行面に、クロムのスピネル型酸化水和物からなる皮膜と硬化層とを有する薄膜クロム層が設けられた支持体を用いるとともに、支持体を走行させる走行用ロールとして、表面に硬質クロムメッキが施されたロールを用いることを特徴とする方法からなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の溶液製膜に使用されるポリマは、溶媒に可溶で溶液製膜可能なポリマであれば特に限定されないが、特に芳香族ポリアミドのフイルムの製造において本発明は有用である。好適な芳香族ポリアミドとしては、芳香族ジアミンと芳香族ジ酸ハライドを有機溶媒中で反応させて得られるものである。該ポリマ溶液は、重合で発生するハロゲン化水素をアルカリまたはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸などで中和する。中和で副生した無機塩は、溶解助剤としてポリマ溶液中に含まれる。該ポリマ溶液のフイルム化は溶液製膜法により行われる。
【０００８】
溶液製膜法には、乾式法、乾湿式法、湿式法があるが、本発明は、上記のようなポリマ溶液に乾式法、乾湿式法を採用した場合にとくに有効である。芳香族ポリアミド溶液は、ドクターナイフ、口金などにより、ドラムやエンドレスベルトなどの支持体上へフイルム状に流延される。本発明は、とくに、ポリマ流延のための表面と、その反対側の走行面とを有する、エンドレスベルト等の支持体を有する方式に適用されるものである。
【０００９】
流延されたポリマ溶液は、一定時間の加熱により自己支持性を持つまで乾燥される。乾燥されたフイルムは、支持体より剥離され、乾湿式法の場合には水系の媒体中へ浸漬または媒体を噴霧して、無機塩および溶媒を抽出し、必要に応じて縦方向に延伸される。湿式工程を終了したフイルムに対しては、水系媒体の蒸発、残存するアミド系極性媒体の蒸発のため加熱が行われる。この加熱工程では、最終的に１００℃以上、好ましくは２００℃以上５００℃以下の処理が行われる。また、該加熱工程では、必要に応じて横方向に延伸し所望のフイルムを得る。
【００１０】
乾式法は、上記の湿式工程を省略したものであり、ポリマ溶液を支持体上へ流延し、一定時間加熱して自己支持性を持つまで乾燥し、フイルムを支持体より剥離する。その後必要に応じて縦方向に延伸する。残存するアミド系極性媒体を蒸発させるための加熱工程では、最終的に１００℃以上、好ましくは２００℃以上５００℃以下の処理を行い、必要に応じて横方向に延伸し所望のフイルムを得る。
【００１１】
これら乾式法、乾湿式法で得られるフイルムは、一般に厚みが１〜２００μｍのものである。該フイルムは、たとえば磁気記録媒体、フレキシブルプリント回路基板などに用いられるが、特に表面性の良好なフイルムや磁気記録媒体用フイルムの製膜において本発明は有用である。
【００１２】
本発明の移動する支持体の形態は、移動プレートあるいは周回するエンドレスベルトのいずれもよく、材質としては特に限定されないが、ステンレス鋼が好ましい。支持体の走行面の粗さは、接触する走行装置の材質にもよるが、Ｒｚで１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは４μｍ以下である。また、走行装置の材質としては特に限定されないが、表面に硬質クロムメッキを施し、その表面粗さを０．５μｍ以下（中心線平均粗さ）とすることが好ましく、より好ましくは０．２μｍ以下である。
【００１３】
本発明に係る溶液製膜フイルムの製造装置の一実施態様を、図面を参照して説明する。図１、図２に示すように、溶液製膜可能なポリマ溶液１が口金２から、支持体３上に流延される。支持体３は、本実施態様では、周回されるエンドレスベルトからなり、両側に配置されたドラム４ａ、４ｂおよび搬送ロール５上を矢印の方向に周回される。支持体３から剥離されたフイルム６は、引き離しロール７を経た後、次工程へと送られる。
【００１４】
溶液ポリマは、図３に示す支持体３の表面３ａ側に流延され、その反対面側の走行面３ｂに、薄膜クロム層８が設けられる。この薄膜クロム層８は、クロムを主体とするものからなり、他に鉄、ニッケルなどの金属元素が含まれていてもよい。厚みは０．１〜１μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜０．８μｍである。本発明の薄膜クロム層の形成法は、ステンレス鋼の着色法として用いられている。すなわち、ステンレス鋼をクロム酸と硫酸の混合溶液に浸漬し、そのとき溶解した金属イオンとクロムイオンが加水分解により成長し、多孔質のクロム成分の高いスピネル型酸化水和物の皮膜が生成する。この皮膜自体は緻密で、硬質クロムメッキにくらべ密着性に優れているため屈曲に対して強く、支持体がエンドレルスベルトの場合はより有用である。しかし、通常０．１〜１μｍと非常に薄い膜であるため、摩擦により剥離し易い。
【００１５】
このため、この薄膜クロム層８の表面硬度を向上させるために、本発明においては、更にクロム酸に硫酸またはリン酸を加えた溶液中で、ステンレス鋼を陰極として、低電流密度で電気分解処理を行い硬膜層を生成させる。この硬膜層はクロムを主成分とする１０〜２０ｎｍの厚みであり、薄膜クロム層の孔を埋めるため、硬質クロムメッキより優れた硬い表面と耐蝕性を兼ね備えている。
【００１６】
このようにして形成された薄膜クロム層に硬膜層を施した皮膜は、カラーステンレスの着色法（ＩＮＣｏ法）として、ケミカラー（日本金属工業（株）製）やクリンカラー（クリナップ（株）製）の商品名で知られている。
【００１７】
そして、前述したように、搬送ロール５、さらにはドラム４ａ、４ｂの表面には、ハードクロムメキ層９を形成しておくことが好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により更に説明する。
実施例における特性評価は以下の方法で行った。
（１）表面傷の評価
ＪＴトーシ製ローラ摩耗試験機（ＴＹＰＥ−ＰＳＯ−１０００−１００Ｋ）を使用し、ロール材に荷重をかけベルト材を回転させその上を転がせた。ロール側は試験前後の重量を天秤（０．０１ｍｇ精度）で測定し、減少重量を評価した。一方ベルト側は、摩耗部２点の表面粗さ曲線より凹み面積を画像解析して求めた摩耗断面積にて評価した。摩耗断面積（摩耗の度合）を、相対的な評価点で表わした。評価点が小さい程摩耗が小さい。
【００１９】
実施例１
ベルト材に薄膜クロム層の皮膜と硬膜層を設けたＳＵＳ３１６を使用し、硬質クロムメッキを施したロール材を、面圧２０ｋｇ／ｃｍ2 、ベルト周速４１ｍ／分、７時間の常温連続テストを行った。テスト後の評価点は１９．６０点（小さい方が良い指数）であった。
【００２０】
比較例１
ベルト材に硬膜層を設けない以外は実施例１と同様にしてテストを行った後の評価点は４２．４８点であった。
【００２１】
比較例２
ベルト材を薄膜クロム層と硬膜層を設けたＳＵＳ３１６に固定し、各種ロール材を実施例１と同様にしてテストを行った後の評価点を、実施例１、比較例１と共に表１に示したが、実施例１に勝るものはなかった。
【００２２】
【表１】
0003672131.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、流延装置で支持体を走行させたときの摩擦によるコンタミネーションを抑制し、平滑な面を有するフイルム製膜が可能となった。また、支持体走行面および走行装置の清掃、研磨、再メッキあるいは交換などの作業頻度が減少し、長時間安定して製膜することが可能となり、生産安定性が大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る溶液製膜フイルムの製造装置の概略構成図である。
【図２】図１の装置の拡大部分斜視図である。
【図３】図２の装置の拡大側面図である。
【符号の説明】
１  溶液ポリマ
２  口金
３  支持体（エンドレスベルト）
３ａ  支持体の表面
３ｂ  支持体の走行面
４ａ、４ｂ  ドラム
５  搬送ロール
６  フイルム
８  薄膜クロム層
９  ハードクロムメッキ層
【図１】
0003672131.tif 000003
【図２】
0003672131.tif 000004
【図３】
0003672131.tif 000005