(57)【要約】【課題】溶融樹脂の滞留を抑制することができるポリマーフィルタを提供する。【解決手段】平面状の内底面３Ａを有する底部４と、内底面３Ａに対して垂直な円筒状の内側面３Ｂを有する側壁部５２とを備え、内底面３Ａと内側面３Ｂとの境界部分に凸面部５２Ｂが形成された筐体３と、筐体３内において内底面３Ａに立設された支柱部６と、支柱部６に装着されたフィルタエレメント７とを備え、０．３≦ｄ１／ｄ≦０．８及び０．３≦ｄ２／ｄ≦０．８（ｄはフィルタエレメント７から内側面３Ｂまでの距離、ｄ１は内側面３Ｂから内底面３Ａと凸面部５２Ｂとが交わる地点までの径方向での距離、ｄ２は内底面３Ａから内側面３Ｂと凸面部５２Ｂとが交わる地点までの垂直方向での距離を表す）を満たすようにする。【選択図】図１
2011011395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の内底面を有し樹脂送出口が形成された底部と、前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、前記側壁部の前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、
前記筐体内において前記内底面に立設され、前記樹脂送出口に連通する流路が形成された支柱部と、
前記樹脂流入口から流入した溶融樹脂を濾過して前記支柱部の前記流路に送出する、複数枚積層するように前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であって、
前記筐体は、前記内底面と前記内側面との境界部分において、前記内底面と前記内側面との間を跨るように、前記内底面及び前記内側面に対して前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、
０．３≦ｄ１／ｄ≦０．８及び０．３≦ｄ２／ｄ≦０．８（ｄは、前記フィルタエレメントから前記内側面までの距離を表す。ｄ１は、前記内側面から、前記内底面と前記凸面部とが交わる地点までの、前記内側面の径方向での距離を表す。ｄ２は、前記内底面から、前記内側面と前記凸面部とが交わる地点までの、前記内底面に垂直な方向での距離を表す。）の関係を満たすポリマーフィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のポリマーフィルタの前記樹脂流入口に溶融樹脂を加圧供給する工程と、
前記加圧供給された溶融樹脂を前記ポリマーフィルタの前記フィルタエレメントによって濾過するとともに、前記樹脂送出口から前記溶融樹脂を送出する工程と、
前記樹脂送出口から送出された前記溶融樹脂をフィルム状に成形する工程と、
を備えるフィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のポリマーフィルタと、
前記ポリマーフィルタの前記樹脂流入口に接続され、溶融樹脂を前記樹脂流入口に加圧供給する樹脂供給装置と、
前記ポリマーフィルタの前記樹脂送出口に接続され、前記樹脂送出口から送出された溶融樹脂をフィルム状に押し出すダイスと、
を備えるフィルム製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマーフィルタ並びにそれを用いたフィルムの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融樹脂を押し出し成形する際、異物の除去を目的として溶融樹脂を濾過するポリマーフィルタが用いられる。このポリマーフィルタの一つとして、例えば特許文献１に挙げられているように、リーフディスク型のフィルタエレメントを備えたポリマーフィルタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、その溶融樹脂を用いた押し出し成形品の品質が低下する可能性がある。これに対応するため、特許文献１では、センターポールに形成された流路での溶融樹脂の滞留を抑制することを目的とした技術が提案されている。しかしながら、ポリマーフィルタ中で溶融樹脂が滞留する位置は特許文献１において検討された位置だけではなく、溶融樹脂の滞留の発生を更に抑制する技術が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、溶融樹脂の滞留を抑制することができるポリマーフィルタ、並びに、そのポリマーフィルタを用いたフィルムの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは鋭意検討した結果、ポリマーフィルタの筐体の、樹脂流入口から遠い角部に溶融樹脂の滞留が生じやすいことを見出し、当該角部での滞留を抑制するべく、以下の発明を完成させた。
【０００７】
〔１〕  平面状の内底面を有し樹脂送出口が形成された底部と、前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、前記側壁部の前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、
前記筐体内において前記内底面に立設され、前記樹脂送出口に連通する流路が形成された支柱部と、
前記樹脂流入口から流入した溶融樹脂を濾過して前記支柱部の前記流路に送出する、複数枚積層するように前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であって、
前記筐体は、前記内底面と前記内側面との境界部分において、前記内底面と前記内側面との間を跨るように、前記内底面及び前記内側面に対して前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、
０．３≦ｄ１／ｄ≦０．８及び０．３≦ｄ２／ｄ≦０．８（ｄは、前記フィルタエレメントから前記内側面までの距離を表す。ｄ１は、前記内側面から、前記内底面と前記凸面部とが交わる地点までの、前記内側面の径方向での距離を表す。ｄ２は、前記内底面から、前記内側面と前記凸面部とが交わる地点までの、前記内底面に垂直な方向での距離を表す。）の関係を満たすポリマーフィルタ。
〔２〕  〔１〕記載のポリマーフィルタの前記樹脂流入口に溶融樹脂を加圧供給する工程と、
前記加圧供給された溶融樹脂を前記ポリマーフィルタの前記フィルタエレメントによって濾過するとともに、前記樹脂送出口から前記溶融樹脂を送出する工程と、
前記樹脂送出口から送出された前記溶融樹脂をフィルム状に成形する工程と、
を備えるフィルムの製造方法。
〔３〕  〔１〕記載のポリマーフィルタと、
前記ポリマーフィルタの前記樹脂流入口に接続され、溶融樹脂を前記樹脂流入口に加圧供給する樹脂供給装置と、
前記ポリマーフィルタの前記樹脂送出口に接続され、前記樹脂送出口から送出された溶融樹脂をフィルム状に押し出すダイスと、
を備えるフィルム製造装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかるポリマーフィルタによれば、溶融樹脂の滞留を従来よりも更に抑制することができる。
本発明にかかるフィルムの製造方法及び製造装置によれば、溶融樹脂の濾過の際に溶融樹脂の滞留が抑制されているため、前記の滞留に起因する欠陥の少ないフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面の一部を模式的に示す断面図であって、図１における凸面部の近傍を拡大して示す図である。
【図３】図３は凸面部が形成されていないポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は凸面部が形成されていないポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面の一部を模式的に示す断面図であって、図３におけるボトムカバーとケースとの接続部分の近傍を拡大して示す図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図であって、その使用時における溶融樹脂の流通の様子を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態にかかるフィルムの製造装置の概要を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例１と比較例１のポリマーフィルタについて、内底面に垂直な面で切った断面における、溶融樹脂の滞留時間の分布を比較した結果を示す図であって、凸面部の近傍を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるポリマーフィルタ並びにフィルムの製造装置及び製造方法の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
〔ポリマーフィルタ〕
図１は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。なお、以下の実施形態の説明において「平行」又は「垂直」という場合、それぞれ特に断らない限り、通常±１０°以内、好ましくは±５°以内、より好ましくは±３°以内であれば、誤差を含んでいても良い。また、本実施形態ではボトムカバーを水平な台に設置した縦置きの様子を例に挙げて説明するが、ポリマーフィルタの設置方向は、横向きでもよく、斜め向きでもよく、逆向き（すなわち、蓋部が鉛直下側となり、底部が鉛直上側となる方向）でもよい。
【００１２】
図１に模式的に示すように、本実施形態のポリマーフィルタ１は、溶融樹脂を流通させて溶融樹脂を濾過する部材であり、内部に中空部２を形成された筐体としてのハウジング３と、ハウジング３の中空部２に収納された支柱部としてのセンターポール６と、ハウジング３の中空部２に収納された複数枚のフィルタエレメント７とを備える。ハウジング３は、底部としてのボトムカバー４と、蓋部５１及び側壁部５２を有するケース５とを備える。ハウジング３内の中空部２には支柱部としてのセンターポール６及び複数枚のフィルタエレメント７が収納され、中空部２内を流通する溶融樹脂がフィルタエレメント７で濾過されるようになっている。
【００１３】
ボトムカバー４はハウジング３の下部（下流側）に位置し、その中央部に表裏を貫通する樹脂送出口４１が形成された平板状の部材である。このボトムカバー４の上側（上流側）の面４Ａは平面状に形成されている。したがって、ボトムカバー４の上側の面４Ａのうち、ケース５で覆われず中空部２に露出した部分はハウジング３の内底面３Ａを構成する。
【００１４】
センターポール６は、ボトムカバー４の中央部に、内底面３Ａに垂直に立設するようにして設けられている。なお、本実施形態では、センターポール６はボトムカバー４と一体に成形されているものとして説明するが、センターポール６とボトムカバー４とは着脱可能に設けても構わない。センターポール６は、そのフィルタエレメント７を装着する部分（頂部を除く部分）６１は多角柱状（例えば、六角柱状）に形成されている。センターポール６の軸心部分には、センターポール６の頂部から底部まで貫通して樹脂送出口４１と連通する中空部６２が形成されている。さらに、センターポール６の部分６１にはセンターポール６の外側と内側の中空部６２とを連通する樹脂吐出口６３が形成されている。したがって本実施形態では、センターポール６とフィルタエレメント７との間に形成される空隙６４、樹脂吐出口６３及び中空部６２が溶融樹脂を流通させる流路として機能して、フィルタエレメント７から送出された濾過済みの溶融樹脂は、これらの空隙６４、樹脂吐出口６３及び中空部６２からなる流路を流通して樹脂送出口４１からポリマーフィルタ１の外に送出されるようになっている。
【００１５】
フィルタエレメント７は円盤状の濾過用部材であり、その中央部にはセンターポール６にフィルタエレメント７を装着するための中央孔７１が形成されている。このフィルタエレメント７は円盤状であれば任意のものを用いることができるが、本実施形態では例えば、表裏両面に濾過材（図示せず）を備え、前記の濾過材で濾過した溶融樹脂をフィルタエレメント７内の流路（図示せず）を介して内側の中央孔７１へ（すなわち、空隙６４へ）送出するリーフディスク型のフィルタエレメントを用いるものとする。
通常、このフィルタエレメント７は複数枚が積層するようにしてセンターポール６に装着される。本実施形態では、フィルタエレメント７の内縁部７２において積層されたフィルタエレメント７同士の間をシールするパッキン等のシール部材を用いて、フィルタエレメント７をセンターポール６に装着する。具体的には、このシール部材（図示せず）とフィルタエレメント７とを交互に組み付けて所望の枚数だけフィルタエレメント７をセンターポール６に装着し、その上側に押さえディスク８を組み付け、上から押圧し、押さえボルトとしても機能するトゥーピード９をセンターポール６の頂部にボルト締めして組み立ててあるものとする。
【００１６】
ケース５はセンターポール６、フィルタエレメント７、押さえディスク８及びトゥーピード９を収納できる大きさの中空部２を形成された容器であり、前記のように蓋部５１及び側壁部５２を備える。なお、本実施形態では蓋部５１と側壁部５２とは一体に成形されているものとして説明するが、蓋部５１と側壁部５２とは着脱可能に設けても構わない。
【００１７】
蓋部５１はハウジング３の上部（上流側）に位置し、ケース５においては側壁部５２の上側（すなわち、ボトムカバー４とは反対側）に位置する部分である。蓋部５１の内表面５１Ａの形状及び寸法は、中空部２に収納されたセンターポール６、フィルタエレメント７、押さえディスク８及びトゥーピード９と内表面５１Ａとが接触せず、押さえディスク８及びトゥーピード９と内表面５１Ａとの間に空隙５３が形成されるように設定されている。また、蓋部５１の中央部には中空部２に溶融樹脂を供給するための樹脂流入口５４が形成され、樹脂流入口５４から流入した溶融樹脂は前記の空隙５３を流通するようになっている。
【００１８】
側壁部５２はハウジング３の側方に位置し、蓋部５１とボトムカバー４との間に位置する部分である。側壁部５２の内表面５２Ａの形状及び寸法は、中空部２に収納されたセンターポール６、フィルタエレメント７、押さえディスク８及びトゥーピード９と内表面５２Ａとが接触せず、フィルタエレメント７及び押さえディスク８と内表面５２Ａとの間に空隙５５が形成されるように設定されている。したがって、樹脂流入口５４から流入し空隙５３を流通した溶融樹脂は、空隙５５を流通して各フィルタエレメント７により濾過されるようになっている。
【００１９】
内表面５２Ａは、その下端に形成された凸面部５２Ｂを除き、内底面３Ａに対して垂直な円筒状の面となっている。したがって、側壁部５２の内表面５２Ａのうち、前記の内底面３Ａに対して垂直な円筒状の面の部分はハウジング３の内側面３Ｂを構成する。また、側壁部５２の内表面５２Ａのうち、その下端に形成された凸面部５２Ｂは、ハウジング３の内底面３Ａと内側面３Ｂとの境界部分に位置し、内底面３Ａと内側面３Ｂとの間を跨るように形成された面部となる。
【００２０】
凸面部５２Ｂは前記の内底面３Ａ及び内側面３Ｂに対してハウジング３の中心側に向かって凸な形状になっている。換言すれば、凸面部５２Ｂは中空部２の内側へと張り出した略面形状の部分である。すなわち、凸面部５２Ｂは、内底面３Ａに対し垂直な方向においては内底面３Ａよりも上側（即ち、蓋部５１に近い側）に位置し、内側面３Ｂが構成する円筒形状の径方向においては内側面３Ｂよりも内側（即ち、センターポール６に近い側）に位置するようになっている。このような形状の凸面部５２Ｂが設けられていることにより、内底面３Ａと内側面３Ｂとで形成される角部（入隅部）が埋められて、いわば、この角部に設けられた流路に面取りが施されたようになっている。換言すれば、当該流路は、内側面３Ｂの径方向内側（センターポール６側／後述するＸ方向）へ狭まったテーパ構造状に形成されている。
【００２１】
本実施形態のポリマーフィルタ１においては、前記の凸面部５２Ｂの寸法を適切に設定することにより、溶融樹脂の滞留を抑制できるようになっている。この寸法の設定について、図２を用いて説明する。図２は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタ１を、内底面３Ａに垂直な面で切った断面の一部を模式的に示す断面図であって、図１における凸面部５２Ｂの近傍を拡大して示す図である。なお、図２において、内側面３Ｂが構成する円筒形状の径方向をＸ方向、内底面３Ａに垂直な方向をＹ方向として示す。
図２に示すように、ｄは、フィルタエレメント７からハウジング３の内側面３Ｂまでの距離（最短距離）を表す。また、ｄ１は、ハウジング３の内側面３Ｂから、ハウジング３の内底面３Ａと凸面部５２Ｂとが交わる地点Ｐまでの、内側面３Ｂの径方向Ｘでの距離を表す。さらに、ｄ２は、ハウジング３の内底面３Ａから、ハウジング３の内側面３Ｂと凸面部５２Ｂとが交わる地点Ｑまでの、内底面３Ａに垂直な方向Ｙでの距離を表す。距離ｄ、ｄ１及びｄ２をこのように定義した場合、ｄ１／ｄが、０．３以上、好ましくは０．４以上、より好ましくは０．６以上であり、また、０．８以下となるように凸面部５２Ｂの寸法を設定する。さらに、ｄ２／ｄが、０．３以上、好ましくは０．４以上、より好ましくは０．６以上であり、また、０．８以下となるように凸面部５２Ｂの寸法を設定する。ここで、距離ｄ、ｄ１及びｄ２の単位は統一し、ｄ１／ｄ及びｄ２／ｄの単位は無次元となるようにする。凸面部５２Ｂの寸法を前記のように設定することにより、溶融樹脂の滞留を抑制できる。
【００２２】
以下、凸面部５２Ｂを形成したことにより溶融樹脂の滞留を抑制できる点について、凸面部５２Ｂが無いポリマーフィルタと対比しながら詳述する。図３は凸面部が形成されていないポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。また、図４は凸面部が形成されていないポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面の一部を模式的に示す断面図であって、図３におけるボトムカバーとケースとの接続部分の近傍を拡大して示す図である。図３，４において、図１，２と同様の部位は、図１，２と同様の符号で示す。
図３，４に示すポリマーフィルタ１００は、凸面部５２Ｂが形成されていないこと以外は上記実施形態にかかるポリマーフィルタ１と同様に構成されていて、図３に示すように、ハウジング３の内側面３Ｂは内底面３Ａまで連続して延在している。このため、図４に示すように、ポリマーフィルタ１００内の中空部２においてハウジング３の内底面３Ａと内側面３Ｂとの境界近傍（すなわち、中空部２の底側の角部）には、断面が略直角三角形状の領域２Ｅが形成される。本発明者らは、黒色のカーボンを分散させた溶融樹脂をポリマーフィルタ１００により濾過する実験を行い、ハウジング３の内底面３Ａの近傍に着色樹脂が残留する傾向があることを目視観察により確認し、さらに、その内底面３Ａの近傍の着色樹脂の残留の原因が、前記の断面が略直角三角形状の領域２Ｅにおいて溶融樹脂の滞留が生じることにある旨を、シミュレーションにより見出した。そして、前記の溶融樹脂の滞留が生じないような流路形状を検討した結果、図２に示すように、フィルタエレメント７とハウジング３の内側面３Ｂとの間の距離ｄに応じて内底面３Ａと内側面３Ｂとの境界近傍の流路を狭くすることにより、前記の溶融樹脂の滞留を抑制して、内底面３Ａの近傍における溶融樹脂の残留を防止できるとの知見を得た。具体的には、ｄ１／ｄ及びｄ２／ｄを前記範囲の下限値以上にすることによって、溶融樹脂の滞留が生じやすい前記の断面が略直角三角形状の領域２Ｅに溶融樹脂が進入することを防止して、滞留発生を抑制できる。また、ｄ１／ｄ及びｄ２／ｄを前記範囲の上限値以下にすることによって、凸面部５２Ｂの近傍において流路が過度に狭くなり予期せぬ不具合が生じることを防止できると推察できる。
【００２３】
図２に示す凸面部５２Ｂの形状に関し、ｄ１／ｄ２は、０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましく、また、２．０以下が好ましく、１．０以下がより好ましい。ｄ１／ｄ２を前記範囲の値とすることにより、前記の領域２Ｅに溶融樹脂が進入することを防止して、滞留発生を抑制できる。
【００２４】
前記の凸面部５２Ｂは、滑らかに連続する単独の面により形成してもよく、２面以上の領域に区分けされた複数の面により形成してもよい。さらに、凸面部５２Ｂは平面により形成してもよく、曲面により形成してもよく、平面と曲面との組み合わせにより形成しても良い。ただし、内底面３Ａに対して垂直な面で凸面部５２Ｂを切った断面が曲線状となる曲面形状に凸面部５２Ｂを形成する場合、前記の断面の曲線の曲率半径Ｒをｄで除した値は、０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましい。Ｒをｄで除した値を前記好適な範囲とすることにより、前記の領域２Ｅに溶融樹脂が進入することを防止して、滞留発生を抑制できる。
なお、本実施形態において凸面部５２Ｂは、図１，２に示すように、内底面３Ａに対して垂直な面で切った断面が直線状になる形状を有し、且つ、円筒形状となる内側面３Ｂの周方向に滑らかに連続する曲面として形成されているものとする。このような構成によれば、溶融樹脂の滞留をより抑えることができる。
【００２５】
図５は本発明の一実施形態にかかるポリマーフィルタを、内底面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図であって、その使用時における溶融樹脂の流通の様子を説明するための図である。なお、図５において図１と同様の部位は、図１と同様の符号で示す。
本実施形態にかかるポリマーフィルタ１は上述したように構成されているため、その使用時には、図５に示すように、樹脂流入口５４へ溶融樹脂が所定の流圧で供給され、ハウジング３内の中空部２に溶融樹脂が流入する（矢印Ａ１）。樹脂流入口５４から流入した溶融樹脂は、押さえディスク８及びトゥーピード９と蓋部５１の内表面５１Ａとの間の空隙５３を流通し（矢印Ａ２）、フィルタエレメント７及び押さえディスク８と側壁部５２の内表面５２Ａとの間の空隙５５を流通して各フィルタエレメント７の濾過材（図示せず）に浸入して濾過される（矢印Ａ３）。フィルタエレメント７で濾過された溶融樹脂は、フィルタエレメント７内の流路（図示せず）を通り、センターポール６とフィルタエレメント７との間の空隙６４及び樹脂吐出口６３を介して中空部６２に流入し（矢印Ａ４）、中空部６２と連通する樹脂送出口４１からポリマーフィルタ１の外に送出される（矢印Ａ５）。
この際、本実施形態では上記のようにハウジング３の内底面３Ａと内側面３Ｂとの境界部分に凸面部５２Ｂが形成されているため、前記境界部分の近傍において溶融樹脂の滞留を抑制できる。このため、樹脂送出口４１から送出される溶融樹脂に劣化樹脂が混入することを従来よりも更に確実に防止して、溶融樹脂の品質を高めることが可能である。
【００２６】
〔フィルムの製造装置及び製造方法〕
上記のポリマーフィルタ１は、押し出し成形品の製造に用いて好適である。以下、その例として、ポリマーフィルタ１を用いたフィルムの製造装置及び製造方法の一実施形態について説明する。
【００２７】
図６は、本発明の一実施形態にかかるフィルムの製造装置の概要を模式的に示す図である。図６に示すように、本実施形態のフィルムの製造装置１０１は、ポリマーフィルタ１と、樹脂供給装置である押出機１０２と、ダイス１０３とを備える。ポリマーフィルタ１は、上述したものと同様である。押出機１０２は、ポリマーフィルタ１の樹脂流入口５４に接続され、溶融樹脂を樹脂流入口５４に加圧供給する装置である。ダイス１０３は、ポリマーフィルタ１の樹脂送出口４１に接続され、樹脂送出口４１から送出された溶融樹脂をフィルム状に押し出し成形する機器である。通常は、ダイス１０３は溶融樹脂を冷却用のロール（図示せず）上に押し出し、前記のロールにおいて溶融樹脂が冷やされて硬化し、フィルムが得られるようになっている。
【００２８】
このような製造装置１０１を用いてフィルムを製造する場合、まず、押出機１０２により溶融樹脂をポリマーフィルタ１の樹脂流入口５４に所定の流圧で加圧供給する。供給された溶融樹脂はポリマーフィルタ１内のフィルタエレメント７により濾過され、樹脂送出口４１から送出される。送出された溶融樹脂はダイス１０３に輸送され、ダイス１０３が溶融樹脂をフィルム状に成形することにより、フィルムが得られる。
この際、上述したように、ポリマーフィルタ１内において溶融樹脂の滞留を抑制できるため、溶融樹脂の品質を高めることが可能であるので、製造されるフィルムにおいて劣化樹脂に起因する欠陥の発生を従来よりも更に確実に防止することができ、フィルムの品質を向上させることが可能となる。
【００２９】
〔好適な樹脂〕
本実施形態のポリマーフィルタ１並びにフィルムの製造装置１０１及び製造方法を適用するのに好適な樹脂としては、特に限定されないが、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、脂環式オレフィン樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスルホン樹脂、およびポリエーテルスルホン樹脂などを用いることができる。
なお、樹脂は１種類のみを濾過するようにしてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて濾過してもよい。さらに、本発明の効果を著しく損なわない限り添加剤を含む樹脂を濾過するようにしてもよい。
【００３０】
また、溶融樹脂は、せん断速度１００[１／ｓ]、樹脂温度２５０℃における粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、１００Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、また、３０００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、１０００Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。せん断速度が１００[１／ｓ]、樹脂温度が２５０℃での粘度が５０Ｐａ・ｓ未満であると、未溶融物が製品に混入するおそれがある。また、せん断速度が１００[１／ｓ]、樹脂温度が２５０℃での粘度が３０００Ｐａ・ｓを超えると、ポリマーフィルター内のフィルタエレメントに過剰な圧力がかかり破損するおそれがある。
【００３１】
〔その他〕
以上、本発明について実施形態を示して詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
例えば、上述した実施形態では凸面部５２Ｂをケース５に設けたが、凸面部５２Ｂはボトムカバー４に設けてもよく、ボトムカバー４及びケース５とは別に設けてもよい。
また、例えば、ポリマーフィルタ１に更に別の構成を加えてもよい。具体例を挙げると、ハウジング３の内部又は外部にヒータを設け、ハウジング３内の溶融樹脂を加熱して溶融樹脂の溶融状態を維持するようにしてもよい。
また、例えば、フィルムの製造装置において２個以上のポリマーフィルタを共通のダイスに接続し、２種類以上のポリマーを濾過してダイスに供給することで、共押し出しにより積層フィルムを製造するようにしてもよい。
【実施例】
【００３２】
［実施例１］
図１に示したポリマーフィルタの形状で、ｄ１／ｄとｄ２／ｄの値を変化させてシミュレーション解析を行った。ポリマーフィルタ全体をモデル化すると、多大な格子点を必要とするため、本解析では、底部から１７段目のフィルタエレメントより上流の領域はモデル化しなかった。解析ツールはアンシス・ジャパン株式会社の熱流体汎用解析ソフトウェア「ＦＬＵＥＮＴ  Ｖｅｒ６．３．２６」を用いた。解析条件を表１にまとめる。
【００３３】
なお、本解析では、溶融樹脂流入量は９０ｋｇ／ｈｏｕｒとし、溶融樹脂の物性値については、密度を１０３０ｋｇ／ｈｏｕｒとし、粘度については、下記式（１）に基づき粘度をせん断速度の関数として設定した。すなわち、ＦＬＵＥＮＴのＣａｒｒｅａｕ  ｍｏｄｅｌを適用すれば、溶融樹脂の粘度μは、以下の式（１）で表現される。
【００３４】
【数１】
2011011395.tif 000003
【００３５】
ただし、式（１）において、λは時定数を表し、ｎはべき乗側インデックスを表し、μ０はせん断速度がゼロのときの溶融樹脂の粘度を表し、μ∞はせん断速度が無限大のときの溶融樹脂の粘度を表し、
【数２】
2011011395.tif 000004
はせん断速度を表す。
【００３６】
上記式（１）において、λを１．４８×１０−２［ｓ］、ｎを０．３３１、μ０を１３６９．５［Ｐａ・ｓ］、μ∞を０．０３７５［Ｐａ・ｓ］とした。
【００３７】
また、フィルタエレメントの濾過材における圧力損失については、下記式（２）に基づいて、シミュレーションを行った。すなわち、ＦＬＵＥＮＴのＰｏｒｏｕｓ  Ｍｅｄｉａ  Ｍｏｄｅｌを適用すれば、フィルタエレメントの濾過材での圧力損失ΔＰは、以下の式（２）で表現される。
【００３８】
【数３】
2011011395.tif 000005
【００３９】
ただし、式（２）において、μは溶融樹脂粘度を表し、Ｕは溶融樹脂速度を表し、ρは溶融樹脂密度を表す。上記式（２）において、１／αをゼロ、Ｃ２（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を６．９×１０１７［１／ｍ］とした。
【００４０】
【表１】
2011011395.tif 000006
【００４１】
［比較例１］
比較例として、凸面部が無い、従来のポリマーフィルタについて、シミュレーション解析を行った。シミュレーションに用いたポリマーフィルタの寸法は、以下のｄ１とｄ２の寸法以外、上記実施例１と同等である。
ｄ１／ｄ＝０．０
ｄ２／ｄ＝０．０
また、シミュレーションにおける溶融樹脂流入量、溶融樹脂の物性値、およびフィルタエレメントの濾過材における圧力損失の設定は、上記実施例１と同様である。
【００４２】
［結果］
上記の条件で、ポリマーフィルタ中における溶融樹脂の滞留状態を評価するシミュレーションを行った。以下に、実施例１と比較例１のポリマーフィルタについて、ポリマーフィルタ中における溶融樹脂の滞留状態を評価した結果について説明する。
図７は、実施例１と比較例１のポリマーフィルタについて、内底面に垂直な面で切った断面における、溶融樹脂の滞留時間の分布を比較した結果を示す図であって、凸面部の近傍を拡大して示す図である。図７では、黒色（滞留時間０秒）から白色（滞留時間７２００秒以上）へのグレースケールの変化により、ポリマーフィルタ中における溶融樹脂の滞留時間を示している。
また、表２は、実施例１と比較例１のポリマーフィルタについて、溶融樹脂が滞留する領域の体積を比較した結果を示す表である。
【００４３】
【表２】
2011011395.tif 000007
【００４４】
図７に示されるように、比較例１のポリマーフィルタでは、ポリマーフィルタのハウジングの、樹脂流入口から遠い角部において、溶融樹脂の滞留時間が長くなっており、前記角部において溶融樹脂が滞留しやすくなっていることが分かる。実施例１の解析Ｎｏ１〜５のポリマーフィルタでは、比較例１と比べて、前記角部における溶融樹脂の滞留時間が減少しており、前記角部における溶融樹脂の滞留が抑制されていることが分かる。
【００４５】
表２に示されるように、実施例１の解析Ｎｏ１〜５のポリマーフィルタでは、比較例１よりも、溶融樹脂が滞留する領域の体積が減少しており、ポリマーフィルタのハウジングの、樹脂流入口から遠い角部において、劣化樹脂が発生しにくくなることが分かる。特に、実施例１の解析Ｎｏ２と解析Ｎｏ３のポリマーフィルタでは、樹脂が滞留する領域の体積がゼロになっており、前記の角部で劣化樹脂が発生しなくなることが分かる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のポリマーフィルタは、樹脂の濾過に関する任意の用途に用いることができ、中でもフィルム成形等の樹脂成形の直前において樹脂から異物を除去する用途に用いて好適である。
また、本発明のフィルムの製造方法及び製造装置は、樹脂を押し出し成形してフィルムを製造する任意の用途において用いることができ、中でも光学用フィルムの製造に用いて好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ポリマーフィルタ
２  中空部
３  ハウジング（筐体）
３Ａ  ハウジングの内底面
３Ｂ  ハウジングの内側面
４  ボトムカバー（底部）
４Ａ  ボトムカバーの上側の面
５  ケース
６  センターポール（支柱部）
７  フィルタエレメント
８  押さえディスク
９  トゥーピード
４１  樹脂送出口
５１  蓋部
５１Ａ  蓋部の内表面
５２  側壁部
５２Ａ  側壁部の内表面
５２Ｂ  凸面部
５３，５５  空隙
５４  樹脂流入口
６１  センターポールのフィルタエレメントを装着する部分
６２  中空部
６３  樹脂吐出口
６４  空隙
７１  中央孔
７２  フィルタエレメントの内縁部
１０１  フィルムの製造装置
１０２  押出機（樹脂供給装置）
１０３  ダイス
【図１】
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【図２】
2011011395.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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