(57)【要約】【課題】フィルム耳屑の回収工程の作業性を向上する。【解決手段】先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とをアセトンにより溶着して接合する。ＴＡＣフィルム３は、テンタ部で延伸された後、耳切装置に送り出される。ＴＡＣフィルム３は、耳切装置により、クリップで把持された部分である両側縁部が切り離しラインＩＬで切り離され、切り離されたスリット状の側縁部である耳屑は、カットブロアで細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、風送装置によりクラッシャーに送られ、粉砕されてチップとなる。先行フィルム３ａ及び後行フィルム３ｂの耳屑は、アセトンにより溶着されているため、接合した状態のまま、再利用することができる。これにより、再利用時のテープ除去の手間を省くことができ、耳屑回収工程の作業性を向上することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行するポリマーフィルムの後端に、後行するポリマーフィルムの先端を溶着により接合して前記ポリマーフィルムを連続させて供給する供給工程と、
前記供給工程からの前記ポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持して搬送しながらフィルム幅方向に延伸する延伸工程と、
延伸後の前記ポリマーフィルムの、フィルム幅方向中央部の製品部分からこの製品部分の両側に位置し前記クリップにより把持される部分をスリット状に切り離し耳屑とする裁断工程と、
前記耳屑をカットブロアにより小片に切断して風送するカットブロア工程と、を備えることを特徴とするポリマーフィルムの延伸方法。
【請求項２】
前記溶着は、ポリマーの溶剤を用いて行うことを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの延伸方法。
【請求項３】
前記溶着は、ヒートシーラにより行われることを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの延伸方法。
【請求項４】
前記溶着は、超音波接合装置により行われることを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの延伸方法。
【請求項５】
前記溶着は、レーザー溶着装置により行われることを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの延伸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムの延伸方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイの保護フィルム等に用いられるセルロースアシレートフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）の需要が増大している。この需要の増大に伴い生産性の向上が望まれている。ＴＡＣフィルムは、連続走行する支持体に、流延ダイを用いて、ＴＡＣと溶媒とを含むドープを流延し、この流延膜を乾燥や冷却等により自己支持性を持たせた後に、支持体から剥がして、乾燥させて巻き取ることにより製造されている。このような溶液製膜方法では、溶融押出による製膜方法に比べて、異物が無く光学特性に優れたフィルムが得られる。
【０００３】
溶液製膜方法において、前記ドープを受ける支持体として、バンドやドラムがある。バンドに比べてドラム方式の方が流延速度の向上が図り易い。また、支持体上で自己支持性を持たせるためには、乾燥の促進や冷却ゲル化といった手法が用いられる。一方、ＴＡＣフィルムの光学特性、特にレタデーションを調節する方法として、延伸することが行われている。
【０００４】
しかしながら、製膜速度と延伸速度とはその最適速度が異なり、製膜速度が律則となるため、製膜速度に合わせると、光学特性を上げるための延伸を十分に行うことができなくなる。そこで、溶液製膜ラインとは別にオフラインで延伸することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１１２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載するように、溶液製膜ラインと別にオフラインで延伸する場合には、延伸を効率よく行うために、連続して延伸することが好ましい。この場合には、先行するフィルムの後端部と後行のフィルムの先端部とを接合テープで接合しようとすると、接合テープは一般的にはＴＡＣフィルムとは異なる材質であり、ドープ調製用に再利用することができない。このため、この接合テープ部分を除去する必要がある。接合テープ部分を除去してしまうと、先行フィルムと後行フィルムとの接合が断たれるため、両者はバラバラになり、回収するときの作業性が低下するという問題がある。このような問題は、ＴＡＣフィルムに限らず、耳屑を製品として再利用する他のポリマーフィルムにもある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、フィルム耳屑の回収工程の作業性を向上することができるポリマーフィルムの延伸方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のポリマーフィルムの延伸方法は、先行するポリマーフィルムの後端に、後行するポリマーフィルムの先端を溶着により接合して前記ポリマーフィルムを連続させて供給する供給工程と、前記供給工程からの前記ポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持して搬送しながらフィルム幅方向に延伸する延伸工程と、延伸後の前記ポリマーフィルムの、フィルム幅方向中央部の製品部分からこの製品部分の両側に位置し前記クリップにより把持される部分をスリット状に切り離し耳屑とする裁断工程と、前記耳屑をカットブロアにより小片に切断して風送するカットブロア工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記溶着は、ポリマーの溶剤を用いて行うことが好ましい。
【０００９】
さらに、前記溶着は、ヒートシーラにより行われること、または、超音波接合装置により行われること、または、レーザー溶着装置により行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリマーフィルムの延伸方法によれば、ポリマーフィルムの切り離された耳屑を回収するときに、先行フィルムと後行フィルムとが接合された状態で回収することができるから、回収工程の作業性を向上することができる。さらに、回収したポリマーフィルムには、接合テープが含まれていないため、耳屑の再利用時に接合テープの除去作業が不要となり、作業性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、オフライン延伸装置２は、ＴＡＣフィルム３を延伸するものであり、供給室４と、テンタ部５と、熱緩和室６と、冷却室７と、巻取室８とを備える。供給室４には、溶液製膜設備で製造され、ロール状にされたＴＡＣフィルム３が収納されており、供給ローラ９により、ＴＡＣフィルム３をテンタ部５に供給する。
【００１２】
テンタ部５に送られたＴＡＣフィルム３は、その両端部がクリップ１５（図２参照）で把持されて搬送されながら加熱され、ＴＡＣフィルム３がフィルム幅方向Ｂ（図２参照）に延伸される。テンタ部５は、ＴＡＣフィルム３を幅方向に１００．５％〜３００％延伸することが好ましい。
【００１３】
供給室４とテンタ部５との間には、リザーバ１０が設けられている。リザーバ１０では、後述するフィルム接合処理に必要な時間分以上のループを形成した後に、ＴＡＣフィルム３をテンタ部５に送り出している。
【００１４】
図２に示すように、テンタ部５は、ＴＡＣフィルム３をフィルム搬送方向Ａに搬送してフィルム幅方向Ｂに延伸するものであり、第１レール１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される第１,第２チェーン（エンドレスチェーン）１３，１４とを備えている。テンタ部２の内部は、高温状態に保持されている。また、必要に応じて、テンタ部５を、フィルム搬送方向Ａで複数のゾーンを分けて、ゾーン毎に、フィルム加熱条件を変えるようにしてもよい。例えば、フィルム搬送方向Ａに順に、予熱ゾーン、加熱ゾーン、熱緩和ゾーンを設けるとよい。
【００１５】
第１,第２チェーン１３,１４には、クリップ１５が一定の間隔で多数取り付けられている。このクリップ１５は、ＴＡＣフィルム３の側縁部を把持しながら、各レール１１，１２に沿って移動することで、ＴＡＣフィルム３をフィルム幅方向Ｂに延伸する。なお、本実施形態では、延伸前のＴＡＣフィルム３の幅を１００％としたとき、延伸後の幅が１０３％となるように延伸するが、これに限定されることなく、延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更されるものである。
【００１６】
第１,第２チェーン１３,１４は、原動スプロケット２１，２２及び従動スプロケット２３，２４の間に掛け渡されており、これらスプロケット２１〜２４の間では、第１チェーン１３は第１レール１１によって、第２チェーン１４は第２レール１２によって案内される。原動スプロケット２１，２２はテンタ出口２７側に設けられており、これらは図示しない駆動機構により回転駆動され、従動スプロケット２３，２４はテンタ入口２６側に設けられている。
【００１７】
図３に示すように、クリップ１５は、クリップ本体３１とレール取付部３２とから構成されている。クリップ本体３１は、略コ字形状のフレーム３３とフラッパ３４とから構成されており、フラッパ３４は、取付軸３３ａによりフレーム３３に回動自在に取り付けられている。フラッパ３４は鉛直状態となるフィルム把持位置（閉位置）と、開放部材４０に係合頭部３４ａが接触して斜めに回転した状態となる開放位置（図３参照）との間で変位し、通常は自重によりフィルム把持位置となるように付勢されている。フィルム把持位置ＰＡでは、フィルム把持面３３ｂとフラッパ下面３４ｂとによりＴＡＣフィルム３が把持される。
【００１８】
レール取付部３２は、取付フレーム３５と、ガイドローラ３６，３７，３８とから構成されている。取付フレーム３５には、第１チェーン１３または第２チェーン１４が取り付けられる。ガイドローラ３６〜３８は、原動スプロケット２１，２２の各支持面に接触するか、第１レール１１または第２レール１２の支持面に接触するかして、回転する。これにより、各スプロケット２１，２２や各レール１１，１２からクリップ本体３１が脱落することなく、各レール１１，１２に沿って案内される。
【００１９】
スプロケット２１〜２４に近接して、クリップ１５の開放部材４０が配置されている。この開放部材４０は、テンタ入口２６の従動スプロケット２３，２４では、フィルム把持位置ＰＡの前で、クリップ１５の係合頭部３４ａに接触してこれを開放状態にし、ＴＡＣフィルム３の側縁部の受け入れを可能にする。そして、フィルム把持位置ＰＡを通過するときに開放部材４０が前記係合頭部３４ａから離れ、クリップ１５が開放位置から把持位置にセットされて、ＴＡＣフィルム３の側縁部が把持される。同様にして、テンタ出口２７の原動スプロケット２１，２２では、ＴＡＣフィルム３の把持解除位置ＰＢで開放部材４０によりクリップ１５が開放位置にされて、ＴＡＣフィルム３の側縁部の把持が開放される。
【００２０】
図４及び図５に示すように、テンタ部５でＴＡＣフィルム３を連続して延伸させるために、供給室４にセットされたＴＡＣフィルム（先行フィルム）３ａの後端部と、新たなＴＡＣフィルム（後行フィルム）３ｂの先端部とを、ＴＡＣフィルム製造時に用いたドープ用溶媒の１つであるアセトンを用いて接合する。先行フィルム３ａの後端部の塗布エリアＳＡに、スプレーによりアセトンを塗布する。そして、後行フィルム３ｂの先端部を、先行フィルム３ａの後端部の上に載せて圧着させ、アセトンにより溶着して接合する。ＴＡＣフィルム３の接合時、テンタ部５には、リザーバ１０に収納されていたＴＡＣフィルム３が搬送されるから、テンタ部５を停止させることなく、ＴＡＣフィルム３の接合を行うことができる。なお、この接合は、機械により自動的に行うようにしてもよいし、簡易システムの場合には、人手により行うようにしてもよい。なお、アセトンに代えて、酢酸メチル、ジオキソランにより、接合するようにしてもよい。
【００２１】
また、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合ラインが、フィルム幅方向Ｂに対して傾斜（例えば、３０°）するように塗布エリアＳＡを設けて接合してもよい。さらに、耳切装置４２による切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも側縁側の部分を、アセトンにより接合し、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも内側の部分を、延伸時にＴＡＣフィルム３と同様に延伸する接合テープにより接合してもよい。
【００２２】
図１に示すように、ＴＡＣフィルム３は、テンタ部５で延伸された後、耳切装置４２に送り出される。ＴＡＣフィルム３は、耳切装置４２により、クリップ１５で把持された部分である両側縁部が切り離しラインＩＬ（図４参照）で切り離され、切り離されたスリット状の側縁部である耳屑は、カットブロア４３で細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、図示しない風送装置によりクラッシャー４４に送られ、粉砕されてチップとなる。このチップはドープ調製用に再利用されるので、この方法はコストの点において有効である。
【００２３】
先行フィルム３ａ及び後行フィルム３ｂの耳屑は、アセトンにより溶着されているため、接合した状態のまま、再利用することができる。これにより、再利用時のテープ除去の手間を省くことができ、耳屑回収工程の作業性を向上することができる。耳切装置４２によりその両側縁部が切り離された製品部分としてのＴＡＣフィルム３は、熱緩和室６に送られる。
【００２４】
熱緩和室６には、多数のローラ４６が備えられており、ＴＡＣフィルム３はローラ４６により熱緩和室６内を搬送されて熱緩和された後、冷却室７に送られる。なお、熱緩和室６では、送風機（図示せず）から所望の温度の風が送風される。このときの風の温度は、２０℃〜２５０℃であることが好ましい。
【００２５】
熱緩和後のＴＡＣフィルム３は、冷却室７で３０℃以下に冷却された後、巻取室８に送られる。巻取室８の内部には、巻取ローラ４７、プレスローラ４８が設けられている。巻取室８に送られたＴＡＣフィルム３は、巻取ローラ４７で巻き取られる。この際に、プレスローラ４８で押圧されて巻き取られる。
【００２６】
また、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合を、上記したアセトンを用いずに、図５に示すように、ヒートシーラ５０により接合してもよい。
【００２７】
ヒートシーラ５０は、シールヘッド５１を備える。先行フィルム３ａの後端部を受台５２に載せ、この上に後行フィルム３ｂの先端部を載せた状態で、加熱させたシールヘッド５１を上方から加圧して、熱伝導により、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とを溶着して接合する。このとき、図６に示すように、複数の溶着エリアＪＡで接合を行う。なお、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合ラインが、フィルム幅方向Ｂに対して傾斜（例えば、３０°）するようにヒートシーラ５０により接合してもよい。また、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも側縁側の部分を、ヒートシーラ５０により接合し、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも内側の部分を、延伸時にＴＡＣフィルム３と同様に延伸する接合テープにより接合してもよい。さらに、ヒートシーラ５０に代えて、インパルスシーラにより、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とを接合してもよい。
【００２８】
さらに、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合を、上記したアセトンを用いずに、図７に示すように、超音波接合装置５３により接合してもよい。
【００２９】
超音波接合装置５３は、ＴＡＣフィルム３を、例えば、振幅０．０３ｍｍ、毎秒２万〜２万８千回で機械的に振動させて発熱させて溶着するものであり、振動子５４、ホーン５５、発信器５６を備える。振動子５４は２個設けられており、２個の振動子５４の間には永久磁石５７が配され、２個の振動子５４には、それぞれコイル５８が巻き掛けられている。発信器５６は、コイル５８を介して振動子５４を駆動させる。振動子５４は、電気振動を機械的振動に変換する。ホーン５５は、振動子５４による機械的振動を拡大して、受台５９に載せられた先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とにエネルギーを与える（振動させる）。先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とは、振動により発熱されて溶着され、接合される。このとき、図６に示す複数の溶着エリアＪＡで溶着を行う。なお、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合ラインが、フィルム幅方向Ｂに対して傾斜（例えば、３０°）するように超音波接合装置５３により接合してもよい。また、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも側縁側の部分を、超音波接合装置５３により接合し、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも内側の部分を、延伸時にＴＡＣフィルム３と同様に延伸する接合テープにより接合してもよい。
【００３０】
また、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合を、上記したアセトンを用いずに、図８に示すように、レーザー溶着装置６０により接合してもよい。
【００３１】
レーザー溶着装置６０は、ＴＡＣフィルム３の上方から、受台６１に載せられた先行フィルム３ａの上面（後行フィルム３ｂの下面）を焦点位置として溶着レーザービームＳＢを照射する。溶着レーザービームＳＢは、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとを相互に溶かして接合させる。溶着レーザービームＳＢが照射されると、先行フィルム３ａの上面で発熱して溶融し、その熱が後行フィルム３ｂの下面に伝わって溶融する。これにより、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとが溶着され、接合される。このとき、図６に示す複数の溶着エリアＪＡで溶着を行う。なお、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部との接合ラインが、フィルム幅方向Ｂに対して傾斜（例えば、３０°）するようにレーザー溶着装置６０により接合してもよい。また、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも側縁側の部分を、レーザー溶着装置６０により接合し、切り離しラインＩＬ（図４参照）よりも内側の部分を、延伸時にＴＡＣフィルム３と同様に延伸する接合テープにより接合してもよい。
【００３２】
ＴＡＣフィルム３は、周知の溶液製膜方法で製造されるものであればよく、例えば、特開２００５−１０４１４８号公報に記載されているＴＡＣフィルムを用いることができる。特に、製膜速度の向上を図るべく、冷却した流延ドラムの周面に、ＴＡＣと溶媒とを含むドープを流延し、この流延膜が冷却ゲル化して自己支持性を有した後に剥ぎ取って、ピンテンタを経て乾燥させ巻取り収納したＴＡＣフィルムに対して、本発明を実施することにより、効率よく且つ無駄なく光学特性に優れたＴＡＣフィルムを製造することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、ポリマーフィルムとしてＴＡＣフィルム３を用いて説明を行ったが、ＴＡＣフィルム３に限定されることなく、本発明は各種ポリマーフィルムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】オフライン延伸装置を示す平面図である。
【図２】テンタ部を示す平面図である。
【図３】クリップを示す側面図である。
【図４】先行フィルムと後行フィルムとを示す斜視図である。
【図５】ヒートシーラを示す側面図である。
【図６】先行フィルムと後行フィルムとを示す平面図である。
【図７】超音波接合装置を示す側面図である。
【図８】レーザー溶着装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  オフライン延伸装置
３  ＴＡＣフィルム
３ａ  先行フィルム
３ｂ  後行フィルム
５  テンタ部
１５  クリップ
４２  耳切装置
４３  カットブロア
５０  ヒートシーラ
５３  超音波接合装置
６０  レーザー溶着装置
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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