(57)【要約】    【課題】溶媒や水分を含んだフィルム等の枚葉での乾燥において、高分子鎖の配向が少なく、かつ、しわ等の外観不良を発生させることなくフィルムを乾燥することができるフィルム乾燥用支持体および該支持体を用いたフィルムの乾燥方法を提供すること。    【解決手段】本発明のフィルム乾燥用支持体は、フィルムを保持する保持部を有するフィルム乾燥用支持体であって、乾燥時のフィルム収縮に伴って、該保持部が移動する構成、または、該保持部においてフィルムが移動する構成を有していることを特徴とし、該保持部は、支持体に設置されたローラーまたは球で構成されていること、支持体に設置されたバネで構成されていること、または、フィルムとの接触面の表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。【選択図】  図１−３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを保持する保持部を有し、かつ、乾燥時のフィルム収縮に伴って、該保持部が移動する構成、または、該保持部においてフィルムが移動する構成を有していることを特徴とするフィルム乾燥用支持体。
【請求項２】
上記保持部が、支持体に設置されたローラーまたは球で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項３】
上記保持部が、支持体に設置されたバネで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項４】
上記バネのバネ定数が１〜１００ｇ／ｃｍであることを特徴とする請求項３に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項５】
上記保持部におけるフィルムとの接触面の表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項６】
上記表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下である保持部の接触面が、フッ素原子を含有する高分子化合物からなることを特徴とする請求項５に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項７】
上記フッ素原子を有する高分子化合物が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項６に記載のフィルム乾燥用支持体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のフィルム乾燥用支持体を用いてフィルムを乾燥することを特徴とするフィルムの乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム作製の際に用いた溶媒が残存している未乾燥フィルムまたはフィルム作製後に吸湿したフィルムなどを、外観不良を発生させることなく乾燥することができるフィルム乾燥用支持体および該支持体を用いたフィルム乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子フィルムをキャスト法で成形した場合、フィルムの乾燥は、通常、連続的に行われる。フィルムを連続的に乾燥させる方法としては、金属板に塗工したワニスをそのまま完全に乾燥させてフィルムとする方法、あるいは、金属板上でワニスを部分的に乾燥させた後に金属板から未乾燥フィルムを剥がし、この未乾燥フィルムを連続的に乾燥させる方法、具体的には未乾燥フィルムの片末端から順次に加熱炉内に通すことにより乾燥させる方法などが一般的である。
【０００３】
しかし、金属板上で完全に乾燥させる方法では、フィルムが厚さ方向のみに収縮するため、高分子鎖が配向してしまうという問題がある。また、未乾燥フィルムを剥がした後に連続的に乾燥させる方法では、フィルムの保持や移動のために掛かる張力によりフィルムが長手方向に伸び、高分子鎖が配向してしまうという問題がある。
【０００４】
このような連続方式に対して、金属板上で部分的に乾燥させたフィルムを切り取り、枚葉で乾燥する方法も行われている。このような枚葉で乾燥する方法としては、金属板等の上にフィルムを乗せて乾燥させる方法、あるいは、フィルムを枠に固定し乾燥させる方法などが一般的である。
【０００５】
しかし、金属板等の上にフィルムを乗せて乾燥させる方法では、フィルムにしわが発生しやすく、さらに金属板等との擦れによりキズがつきやすいため、フィルムの外観不良を引き起こすという問題がある。また、フィルムを枠に固定して乾燥させる方法では、フィルム使用部には何も触れないようにフィルムの外縁を枠で固定して乾燥させることにより外観の良好なフィルムを得ることができるが、乾燥時にフィルムが厚さ方向のみに収縮するため、連続乾燥と同様に高分子鎖配向の問題を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、溶媒や水分を含んだフィルム等の枚葉での乾燥において、高分子鎖の配向が少なく、かつ、しわ等の外観不良を発生させることなくフィルムを乾燥することができるフィルム乾燥用支持体および該支持体を用いたフィルムの乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のフィルム乾燥用支持体を用いて乾燥することが効果的であることを見出した。
（１）  フィルムを保持する保持部を有し、かつ、乾燥時のフィルム収縮に伴って、該保持部が移動する構成、または、該保持部においてフィルムが移動する構成を有していることを特徴とするフィルム乾燥用支持体。
（２）  上記保持部が、支持体に設置されたローラーまたは球で構成されていることを特徴とする（１）に記載のフィルム乾燥用支持体。
（３）  上記保持部が、支持体に設置されたバネで構成されていることを特徴とする（１）に記載のフィルム乾燥用支持体。
（４）  上記バネのバネ定数が１〜１００ｇ／ｃｍであることを特徴とする（３）に記載のフィルム乾燥用支持体。
（５）  上記保持部のフィルムとの接触面が、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする（１）に記載のフィルム乾燥用支持体。
（６）  上記表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下である保持部の接触面が、フッ素原子を含有する高分子化合物からなることを特徴とする（５）に記載のフィルム乾燥用支持体。
（７）  上記フッ素原子を有する高分子化合物が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする（６）に記載のフィルム乾燥用支持体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高分子鎖の配向が少なく、かつ、外観が良好なフィルムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、フィルム保持部を有する支持体に、枚葉のフィルムを保持して乾燥させるが、支持体以外の固体がフィルムに触れないように保持することが、フィルムの外観を良好に維持する上で好ましい。また、フィルムを支持体で保持する箇所は、最終的にフィルムとして使用しない部分、例えばフィルム外縁部であることがフィルムの外観を良好に維持する上で好ましい。
【００１０】
本発明では、乾燥時のフィルムの収縮にあわせて、フィルムが移動可能または保持部が移動可能な構成を有する支持体を用いる。フィルムの乾燥時の収縮に伴いフィルムが移動できる構成であれば、支持体の形状、材質、フィルムの保持方法は特に限定されないが、以下の構造を有する支持体を用いることが好ましい。
（１）回転可能なローラーまたは球を有する支持体
回転可能なローラーまたは球を有する支持体の例を図１−１および図１−２に示し、フィルムの保持例を図１−３に示す。ローラーまたは球の材質は特に限定されないが、変形が無くスムーズに作動する点で、炭素鋼、ステンレス鋼、セラミックスまたは高分子化合物などが好ましい。
（２）バネを有する支持体
バネを有する支持体の例を図２−１および図２−２に示し、フィルムの保持例を図２−３に示す。本発明で用いられるバネは、バネ定数が１〜１００ｇ／ｃｍ、好ましくは２〜７０ｇ／ｃｍである。バネ定数が１００ｇ／ｃｍを超えると、乾燥時の支持体に対するフィルムの移動量が少なくなり、高分子鎖が配向することがある。また、バネ定数が１ｇ／ｃｍ未満であると、フィルムの質量やフィルムに掛かる風圧によるバネの伸びが大きく、好ましくない。
（３）表面張力３０ｍＮ／ｍ以下の保持部を有する支持体
支持体の例を図３−１および図３−２に示し、フィルムの保持例を図３−３に示す。ここでいう表面張力とは、異なる表面張力を有する複数の液体と化合物との接触角を測定し、液体の表面張力／接触角のグラフにおける接触角０への外挿値を、その化合物の表面張力とする。フィルム保持部の表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは１５〜２８ｍＮ／ｍであることにより、スムーズにフィルムが動き、配向の少ないフィルムを得ることができる。
【００１１】
表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下の保持部を構成する化合物としては、フッ素原子を含有する高分子化合物が好ましく、特にポリテトラフルオロエチレンなどが好ましい。
【００１２】
上記（１）〜（３）に記載の支持体本体の材質は特に限定されないが、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、高分子化合物などが用いられる。
【００１３】
上記（１）または（３）の支持体でフィルムを保持する場合は、二つの支持体を用いてフィルム保持部の間にフィルムを挟み、支持体全体をクリップ、または、ボルトとナット等で固定する。このとき、フィルム可動性を妨げないように固定する。
【００１４】
上記（２）の支持体でフィルムを保持する場合には、バネの端部にクリップ等を取り付け、該クリップ等によりフィルムを固定する。このときのクリップ等の材質は、特に限定されないが、クリップ等の耐久性という点で、炭素鋼、ステンレス鋼などの金属が好ましい。
【００１５】
上記のようにして、本発明のフィルム乾燥用支持体にフィルムを保持した後、フィルムを乾燥する。フィルムの乾燥方法は特に限定されず、通常行われている乾燥方法、例えば、加熱炉内で加熱する方法、温風や赤外線で過熱する方法、減圧下で乾燥させる方法などが挙げられる。
【００１６】
本発明のフィルム乾燥用支持体は、いかなるフィルムの乾燥にも適用できるが、キズ等の無い良好な外観を有し、異方性の少ないフィルムが要求される光学用途、燃料電池用途等に用いられるフィルムの乾燥に適用することが好ましく、特に燃料電池用フィルムに適用することが好ましい。
【００１７】
本発明において特に好適に用いられる燃料電池用フィルムは、スルホン酸基を有するポリアリーレンからなり、好ましくは下記一般式（Ｉ）で表される繰り返し構成単位と、下記一般式（ＩＩ）で表される繰り返し構成単位とを含む下記一般式（ＩＩＩ）で表されるスルホン酸基を有するポリアリーレンからなる。
【００１８】
【化１】
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【００１９】
式（Ｉ）中、Ａは２価の電子吸引性基を示し、具体的には−ＣＯ−、−ＳＯ2−、−Ｓ
Ｏ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＦ2）l−（ここで、ｌは１〜１０の整数である）、−Ｃ（ＣＦ3）2−などが挙げられる。Ｂは２価の電子供与基または直接結合を示し、電子供与基の具体例としては、−（ＣＨ2）−、−Ｃ（ＣＨ3）2−、−Ｏ−、−Ｓ−、−
ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ―および
【００２０】
【化２】
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【００２１】
などが挙げられる。なお、電子吸引性基とは、ハメット（Hammett）置換基常数がフェニ
ル基のｍ位の場合、０．０６以上、ｐ位の場合、０．０１以上の値となる基をいう。
【００２２】
Ａｒは−ＳＯ3Ｈで表される置換基を有する芳香族基を示し、芳香族基として具体的に
はフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナンチル基などが挙げられる。これらの基のうち、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
【００２３】
ｍは０〜１０、好ましくは０〜２の整数、ｎは０〜１０、好ましくは０〜２の整数を示し、ｋは１〜４の整数を示す。
【００２４】
【化３】
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【００２５】
式（ＩＩ）中、Ｒ1〜Ｒ8は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、フッ素置換アルキル基、アリル基、アリール基およびシアノ基からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子または基を示す。
【００２６】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、ヘキシル基などが挙げられ、メチル基、エチル基などが好ましい。フッ素置換アルキル基としては、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基などが挙げられ、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基などが好ましい。アリル基としては、プロペニル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基などが挙げられる。
【００２７】
Ｗは単結合または２価の電子吸引性基を示し、Ｔは単結合または２価の有機基を示す。ｐは０または正の整数であり、上限は通常１００、好ましくは１０〜８０である。
【００２８】
【化４】
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【００２９】
式（ＩＩＩ）中、Ｗ、Ｔ、Ａ、Ｂ、Ａｒ、ｍ、ｎ、ｋ、ｐおよびＲ1〜Ｒ8は、それぞれ上記一般式（Ｉ）および（ＩＩ）中のＷ、Ｔ、Ａ，Ｂ、Ａｒ、ｍ、ｎ、ｋ、ｐおよびＲ1
〜Ｒ8と同義である。また、ｘおよびｙは、ｘ＋ｙ＝１００モル％とした場合のモル比を
示す。
【００３０】
上記スルホン酸基を有するポリアリーレンは、式（Ｉ）で表される繰り返し構成単位を０．５〜１００モル％、好ましくは１０〜９９．９９９モル％の割合で、式（ＩＩ）で表される繰り返し構成単位を９９．５〜０モル％、好ましくは９０〜０．００１モル％の割合で含有している。
【００３１】
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３２】
（製造例１）
上記一般式（ＩＩＩ）において、Ｗが−ＣＯ−、Ｔが−Ｃ（ＣＦ3）2−、Ａが−ＣＯ−、Ａｒが−ＳＯ3Ｈ基を１個有するフェニル基、ｍおよびｎが０、Ｒ1〜Ｒ8が水素原子で
あるポリアリーレン４ｋｇをＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｋｇに均一に溶解したのち、減圧下にて脱泡を行い、均一なポリマー溶液を得た。ポリマー溶液をＰＥＴフィルム上に塗工した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンがポリアリーレンに対して２０ｗｔ％となるまで加熱乾燥した後、ポリアリーレンフィルムをＰＥＴフィルムより剥がした。ポリアリーレンフィルムの厚みは４０μｍであった。
【００３３】
（実施例１）
製造例１で得られたポリアリーレンフィルムを縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの大きさに切り取り、図１−１に示すような保持部が回転可能な球である支持体に取り付け、Ｎ−メチル−２−ピロリドンがポリアリーレンに対して０．１ｗｔ％となるまで加熱減圧乾燥し、ポリアリーレンフィルムを得た。回転可能な球として、直径３ｍｍのステンレス鋼製ボールを使用した。
【００３４】
（実施例２）
図２−１に示すようなバネを有する支持体を使用した以外は実施例１と同様にしてポリアリーレンフィルムを乾燥した。バネは、バネ定数が１０ｇ／ｃｍのステンレス製のものを使用し、フィルムを保持するクリップとしてはステンレス製のものを用いた。
【００３５】
（実施例３）
図３−１に示すような支持体を使用した以外は実施例１と同様にしてポリアリーレンフィルムを乾燥した。支持体のフィルム保持部は、ポリテトラフロロエチレン製のフィルムを貼り付けて使用した。使用したポリテトラフロロエチレン製のフィルムの表面張力は２５ｍＮ／ｍであった。
【００３６】
（比較例１）
図４−１に示したような支持体を使用した以外は実施例１と同様にしてポリアリーレンフィルムを乾燥した。
【００３７】
（比較例２）
厚さ１ｍｍのＳＵＳ４０３板の上に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍに切り取ったポリアリーレンフィルムを乗せて加熱減圧乾燥した以外は実施例１と同様にしてポリアリーレンフィルムを乾燥した。
【００３８】
実施例１、３および比較例１においては、加熱減圧乾燥の前後でのフィルムの支持体保持位置にペンで印をつけ、その間の長さを定規で測定することにより、加熱減圧乾燥時の
フィルム移動量を求めた。実施例２においては、加熱減圧乾燥の前後でのフィルムの保持位置を定規で測定することにより、加熱減圧乾燥時の保持部の移動量を得た。
【００３９】
実施例１〜３および比較例１、２で得たポリアリーレンフィルムの外観検査としては、しわおよびキズの有無を目視で評価した。
【００４０】
実施例１〜３および比較例１、２で得たポリアリーレンフィルムの高分子鎖配向の評価は、王子計測機器社製ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨおよびＫＯＢＲＡ−ＣＣＤを用いて透過光の位相差を測定して行った。位相差の値が低いほど高分子鎖配向が少なく、良好なフィルムである。
【００４１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１−１】回転可能な球を有する支持体の例を示す模式図
【図１−２】回転可能なローラーを有する支持体の例を示す模式図
【図１−３】回転可能な球を有する支持体のフィルム保持例を示す断面図
【図２−１】バネを有する支持体の例を示す模式図
【図２−２】バネを有する支持体の例を示す模式図
【図２−３】バネを有する支持体のフィルム保持例を示す模式図
【図３−１】表面張力３０ｍＮ／ｍ以下の化合物を有する支持体の例を示す模式図
【図３−２】表面張力３０ｍＮ／ｍ以下の化合物を有する支持体の例を示す模式図
【図３−３】表面張力３０ｍＮ／ｍ以下の化合物を有する支持体のフィルム保持例を示す断面図
【図４−１】比較例で使用した支持体を示す模式図
【図４−２】比較例で使用した支持体のフィルム保持を示す模式図
【符号の説明】
【００４３】
１    支持体本体
２    回転可能な球
３    位置決めピンまたは位置決め穴
４    回転可能なローラー
５    フィルム
６    バネ
７    フィルム保持部（クリップ等）
８    表面張力３０ｍＮ／ｍ以下のフィルム保持部
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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