(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１側壁に熱風導入口が形成され、前記第１側壁に対向する第２側壁に排気口が形成された内槽と、
前記内槽を内包する外槽と、
前記内槽と前記外槽との間隙に位置する加熱手段と、
前記内槽と前記外槽との間隙に位置し、前記加熱手段で加熱された気体を熱風として前記熱風導入口を介して前記内槽内を通過させ、前記排気口を介して前記内槽と前記外槽との間隙に還流させる送風手段と、
前記第１側壁と前記外槽との間隙において前記熱風導入口の周りに位置し、前記熱風導入口を挟んで前記熱風の上流側と反対側において前記熱風に対向する第１集風板と、
前記第１側壁と前記外槽との間隙において前記熱風導入口の風上側に位置し、前記熱風の循環方向に沿って配置されて互いに対向する一対の第２集風板と、を備え、
前記内槽内に設置される円筒状の被加熱物の円状の端面が、前記熱風導入口に対向しており、
前記熱風導入口の開口面積が、前記円状の端面の面積よりも大きく、
前記熱風導入口の位置は、前記第１側壁に垂直な方向から見て、前記被加熱物の全体が、前記熱風導入口の内側に収まるように配置されていることを特徴とするオーブン。
【請求項２】
前記第１集風板が、前記熱風導入口の風上側へ傾いていることを特徴とする請求項１に記載のオーブン。
【請求項３】
前記第１側壁に対して垂直な方向から見て、前記第１集風板の両端が、前記熱風導入口の風上側へ屈曲していることを特徴とする請求項１または２に記載のオーブン。
【請求項４】
前記第１側壁に対して垂直な方向から見て、前記第１集風板が前記熱風導入口の縁に沿って配置されていることを特徴とする特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオーブン。
【請求項５】
一対の前記第２集風板の間隔が、前記熱風導入口に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオーブン。
【請求項６】
前記熱風導入口を囲み、前記第１側壁から前記内槽の内部へ突出する筒状の第３集風板を更に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のオーブン。
【請求項７】
筒状の前記第３集風板の内側に位置するルーバを更に備えることを特徴とする請求項６に記載のオーブン。
【請求項８】
高分子フィルムの前駆体を巻き取ってロール体を形成する工程と、
前記ロール体を、請求項１〜７のいずれかに記載のオーブンにおける前記内槽内で熱処理して、前記高分子フィルムの前駆体を前記高分子フィルムに転化させる工程と、を備えることを特徴とする高分子フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブン、及び高分子フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーブンの一種であるバッチ式オーブンは、通常、内槽とこれを内包する外槽を備え、加熱手段とこれに隣接する送風手段が、内槽と外槽との間隙に設けられている。オーブン内の気体は、加熱手段によって加熱されて、送風手段により熱風として内槽と外槽との間隙に送り出され、内槽に設けられた通気口を通じて内槽内を通過した後に、再び送風手段に還流する。このように、オーブン内では熱風の循環経路（以下、熱風循環路と記す。）が形成されている。被加熱物は、内槽内に設置され、熱風循環路を巡る熱風によって加熱される。
【０００３】
従来、市場から容易に入手できるバッチ式オーブンでは、内槽における熱風の風上側に熱風導入口を多数設けられていた。このため、内槽に導入される熱風の流速が比較的小さくなる傾向があり、さらには多数ある熱風導入口一つ当たりの熱風の風速（以下、熱風風速と記す。）が比較的均一ではなかったため、内槽に設置される被加熱物の形状によっては、被加熱物全体に与えられる熱履歴が不均一になりやすいという不都合があった。
【０００４】
このような不都合を回避する試みとして、下記特許文献１に、外槽と内槽との隙間と内槽の内部とを結ぶ熱風循環経路に、加熱ヒータと熱風を循環させるファンとを設けたバッチ式オーブンにおいて、熱風循環経路の上流側の隙間の上下方向に沿って複数枚設けられ、熱風の風向を調整可能な風向板を備えることを特徴とするバッチ式オーブンが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたオーブンでは、熱風導入口一つ当たりの熱風風速の均一性は改善されるが、内槽内における熱風風速は市場から入手できるバッチ式オーブンと大差なく、被加熱物の加熱に要する時間が長くなる傾向があった。熱風風速の向上を求めて、送風手段を強化するのは限界があり、また加熱に係る消費エネルギーが大きくなる傾向があった。また、単に熱風導入口の数を減らすことで、熱風導入口一つ当たりの熱風風速を上げると、熱風風速の不均一化が助長されやすく、結果として内槽内における被加熱物の熱履歴が不均一になり、被加熱物に加熱むらが生じてしまう傾向があった。特に、被加熱物が高分子材料であると、高分子材料に与えられる熱エネルギーのむらによって、最終的に得られる高分子製品が均一な特性を維持することが極めて困難であり、高分子材料がシート状やフィルム状の形態であると、その傾向がより顕著となることが問題であった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、内槽内に設置された被加熱物の熱履歴をより均一にすることができるオーブン、及びこのオーブンを用いた、高分子フィルムの製造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、本発明のオーブンは、第１側壁に熱風導入口が形成され、第１側壁に対向する第２側壁に排気口が形成された内槽と、内槽を内包する外槽と、内槽と外槽との間隙に位置する加熱手段と、内槽と外槽との間隙に位置し、加熱手段で加熱された気体を熱風として熱風導入口を介して内槽内を通過させ、排気口を介して内槽と外槽との間隙に還流させる送風手段と、第１側壁と外槽との間隙において熱風導入口の周りに位置し、熱風導入口を挟んで熱風の上流側と反対側において熱風に対向する第１集風板と、第１側壁と外槽との間隙において熱風導入口の風上側に位置し、熱風の循環方向に沿って配置されて互いに対向する一対の第２集風板と、を備え、内槽内に設置される円筒状の被加熱物の円状の端面が、前記熱風導入口に対向しており、熱風導入口の開口面積が、円状の端面の面積よりも大きく、熱風導入口の位置は、第１側壁に垂直な方向から見て、被加熱物の全体が熱風導入口の内側に収まるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のオーブンでは、第２集風板によって熱風循環路を巡る熱風が熱風導入口側へ効率的に誘導され、第１集風板によって、熱風が熱風導入口から内槽の内部へ導入され、内槽内に十分な熱風が供給されるため、従来に比べて、ガス流の淀み（熱気の滞留）が抑制され、内槽内における被加熱物の熱履歴をより均一にし、且つ安定させることができる。また、上記本発明のオーブンでは、従来のオーブンに具備されている程度の送風手段によっても、内槽内に供給される熱風の風速を比較的速めることができるので、被加熱物の加熱に要する時間を短縮化することができる。なお、本発明において、「被加熱物の熱履歴が均一である」とは、被加熱物の各部位間の温度差が小さく、また、被加熱物の各部位の温度の時間変化が同様であることを意味する。
【０００９】
このような集風板を備えないオーブンでは、熱風が、熱風導入口から内槽の内部へ導入されずに、第1側壁と外槽との間隙のうち熱風導入口を挟んで熱風の上流側と反対側に位置する空間へ逃れる可能性があった。そのため、第1側壁と外槽との間隙のうち熱風導入口を挟んで熱風の上流側と反対側に位置する空間に熱気が滞留したりする傾向があった。本発明者が検討したところ、第1側壁と外槽との間隙における熱気の滞留は、内槽内における被加熱物の熱履歴を不均一化させる傾向があることが明らかとなった。一方、本発明のオーブンでは、上述の集風板が具備されているため、このような現象の発生が抑制される。
【００１０】
また、上記本発明のオーブンでは、熱風導入口の開口面積が、内槽内に設置される円筒状の被加熱物の円状の端面の面積よりも大きく、熱風導入口の位置が、第１側壁に対して垂直な方向から見た被加熱物の全体が熱風導入口の内側に収まるように配置されることによって、熱風が内槽内の被加熱物全体へ均一に供給されるため、被加熱物の加熱むらが抑制される。
【００１１】
上記本発明のオーブンでは、第１集風板が熱風導入口の風上側へ傾いていることが好ましく、また、第１側壁に対して垂直な方向から見て、第１集風板の両端が、熱風導入口の風上側へ屈曲していることが好ましい。
【００１２】
第１集風板を熱風導入口の風上側へ傾けたり、また、第１集風板の両端を熱風導入口の風上側へ屈曲させたりすることによって、熱風導入口へ熱風が容易に導入されるようになり、内槽内の昇温過程において温度のオーバーシュートを抑制でき、内槽内の温度を所定の範囲内に制御し易くなり、内槽内における被加熱物の熱履歴をより均一にし、且つ安定させることができる。
【００１３】
上記本発明のオーブンでは、第１側壁に対して垂直な方向から見て、第１集風板が熱風導入口の縁に沿って配置されていることが好ましい。
【００１４】
第１集風板を熱風導入口の縁に沿って配置させることによって、熱風を熱風導入口から内槽の内部へより確実に導入させることができる。
【００１５】
上記本発明のオーブンは、一対の第２集風板の間隔が、熱風導入口に向かって徐々に狭くなっていることが好ましい。その結果、より確実に内槽内へ熱風が供給され、内槽内における被加熱物の熱履歴をより均一にし、且つ安定させることができる。
【００１６】
上記本発明のオーブンでは、第１側壁と外槽との間隙において熱風導入口を挟んで熱風の上流側と反対側に位置する空間が、第１集風板および第２集風板によって塞がれていることが好ましい。
【００１７】
その結果、熱風を、内槽と外槽の間隙に滞留させることなく、容易に熱風導入口から内槽の内部へ導入させることが可能となり、内槽内における被加熱物の熱履歴をより均一にし、且つ安定させることができる。
【００１８】
上記本発明のオーブンは、熱風導入口を囲み、第１側壁から内槽の内部へ突出する筒状の第３集風板を更に有することが好ましい。また、上記本発明のオーブンは、筒状の第３集風板の内側に位置するルーバを更に備えることが好ましい。
【００１９】
第３集風板及びルーバによって、熱風をより確実に被加熱物へ供給することができる。
【００２０】
本発明の高分子フィルムの製造方法は、高分子フィルムの前駆体を巻き取ってロール体を形成する工程と、ロール体を、上記本発明のオーブンにおける内槽内で熱処理して、高分子フィルムの前駆体を高分子フィルムに転化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
温度分布が均一な内槽内でロール体を熱処理することによって、ロール体全体が均一に加熱され、加熱むらのない均質な特性の高分子フィルムを得ることができる。また、例えば高分子フィルム前駆体として芳香族液晶ポリエステル等を用いた場合、従来のオーブンでは内槽の昇温過程において温度がオーバーシュートして、得られる高分子フィルムが部分的に熱分解する問題や、熱分解まで至らないまでも高分子フィルムの機械的特性が大きく低下する問題があったが、本発明のオーブンを用いると、かかる不都合を良好に回避することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、内槽内に設置された被加熱物の熱履歴をより均一にすることができるオーブン、及びこのオーブンを用いた、高分子フィルムの製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面１〜４を適宜参照しながら、本発明の好適な一実施形態につ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。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００２４】
（オーブン）
本実施形態のオーブン１は、内槽４と、内槽４を内包する外槽６とを備える。内槽４の上壁と外槽６の上壁との間隙には、加熱手段（ヒーター８）と送風手段（ファン９）とが、互いに隣接するように設置されている。内槽４の内部には、ワーク受け２２が設けられ、ワーク受け２２の上には、円筒状の被加熱物（ロール体１００）が設置される。
【００２５】
オーブン１を作動させる際は、内槽４及び外槽６の内部の気体を熱媒として用いる。ヒーター８で加熱された気体（以下、熱気と記す。）は、ファン９によって、熱風１２として内槽４と外槽６との間隙に送り出される。熱媒として使用する気体は、被加熱物を構成する材料によって適宜変更することができる。被加熱物を構成する材料が比較的酸化されやすい場合は、熱媒としては、窒素、アルゴン、ネオン等の不活性ガスが好ましい。熱媒として使用する気体が不活性ガスである場合、一旦内槽４及び外槽６の内部の空気を不活性ガスで置換し、オーブン１の内部を密閉してもよい。また、内槽４又は外槽６に、吸気孔及び排気孔を設け、吸気孔から熱媒となる気体を供給し、排気孔から排気するような形態であってもよい。なお、このように吸気孔及び排気孔を備える形態においては、吸気孔からの気体供給量と排気孔からの排気量を調節することで、槽内を微加圧状態に保持してもよい。
【００２６】
内槽４の側壁のうち第１側壁４ａには、円形の熱風導入口１３が形成されている。熱風導入口１３は、ファン９及びヒーター８の風下側に位置する。また、内槽４の側壁のうち第１側壁４ａに対向する第２側壁４ｂには、熱風導入口１３に対向する円形の排気口１６が形成されている。
【００２７】
側壁４ａと外槽６との間隙において、熱風導入口１３を挟んで熱風１２の上流側と反対側に第１集風板１８が設置・固定されている。第１集風板１８は、熱風導入口１３を挟んで熱風１２の上流側と反対側において熱風１２に対向している。よって、ヒーター８から熱風導入口１３の側へ向かう熱風１２は、第１集風板１８によって熱風導入口１３から内槽４の内部へ導入される。熱風導入口１３から内槽４の内部へ導入された熱風１２は、ロール体１００を加熱した後に、排気口１６から、第２側壁４ｂと外槽６との間隙へ排出される。
【００２８】
オーブン１には、第１側壁４ａと外槽６との間隙において熱風導入口１３の風上側に位置し、熱風１２の循環方向（熱気循環路）に沿って配置され、互いに対向する一対の第２集風板２６が設置・固定されている。なお、第１集風板１８と第２集風板２６とが一体となって集風板を構成することが好ましい。また、一対の第２集風板２６の間隔が、熱風導入口１３に向かって徐々に狭くなっていることが好ましい。一対の第２集風板２６の間隔を、熱風導入口１３に向かって徐々に狭くすることによって、熱風１２が一対の第２集風板２６によって熱風導入口１３へ集中させられる。その結果、内槽４内へ充分な熱風１２が供給されるため、被加熱物（ロール体１００）を極めて効率的に加熱することができる。
【００２９】
熱風導入口１３の開口面積は、内槽４内に設置されるロール体１００を第１側壁４ａに投影した面（ロール体１００の長軸に垂直な断面。以下、投影面１００ｓと記す。）の面積よりも大きく、第１側壁４ａに対して垂直な方向（熱風導入口１３の中心と排気口１６の中心とを結ぶ方向）から見て、ロール体１００の全体が熱風導入口１３の内側に収まっているように、熱風導入口１３が第１側壁４ａに配置されている（図２参照）。この場合、ロール体１００の長軸方向と熱風導入口１３の中心と排気口１６の中心とを結ぶ方向とが一致するため、ロール体１００の長軸方向と熱風導入口１３から内槽４内へ供給される熱風１２の方向も一致する。その結果、ロール体１００の全体に熱風１２が均一に供給されるため、ロール体１００の加熱むらが抑制される。
【００３０】
なお、熱風導入口１３の開口面積は、投影面１００ｓの面積に対する関係で上述のように構成されていればよいが、投影面１００ｓの周部において任意に２点を取り、この２点を結ぶ直線を第１の直線とし、第１の直線を延長したときに第１の直線が熱風導入口１３の縁と交差する２点を結ぶ直線を第２の直線とし、第１の直線の長さをＬ１、第２の直線の長さをＬ２とした場合、Ｌ２／Ｌ１（但し、Ｌ１及びＬ２は同一のスケールとする。）は１．０以上が好ましく、１．０５以上がより好ましく、１．１以上がさらに好ましい。また、Ｌ２／Ｌ１は２．０以下が好ましく、１．７５以下がより好ましく、１．５以下がさらに好ましい。
【００３１】
上述のように、ファン９は、ヒーター８で加熱された気体を、熱風１２として集風板（第１集風板及び第２集風板）によって熱風導入口１３に集中的に供給し、熱風導入口１３を介して内槽４内を通過させ、排気口１６を介して内槽４と外槽６との間隙に還流させる。換言すれば、熱気は、熱風１２として、ファン９、ヒーター８、内槽４と外槽６との間隙、熱風導入口１３、内槽４の内部、排気口１６、内槽４と外槽６との間隙を経由するような熱気循環路を形成している。また、上述のとおり、熱気循環路の途中に、吸気孔及び排気孔を設け、適度に吸気・排気を施してもよい。
【００３２】
本実施形態では、第２集風板２６によって熱風循環路を巡る熱風が熱風導入口１３側へ効率的に誘導され、且つ第１集風板１８が熱風導入口１３を挟んで熱風１２の上流側と反対側において熱風１２に対向しているため、第１集風板１８及び第２集風板２６が設置されていない場合に比べて、熱風導入口１３から内槽４内へ多量の熱気が供給され、被加熱物を効率的に加熱することが可能となる。また、該被加熱物に与えられる熱履歴がより均一になり、被加熱物の加熱むらを良好に防止することができる。
【００３３】
このような集風板（第１集風板１８と第２集風板２６とが一体となった集風板）を備えないオーブンでは、熱風１２が第1側壁４ａと外槽６との間隙で滞留する可能性があった。本発明者が検討したところ、このような集風板を備えないオーブンでは、被加熱物を効率的に加熱することが比較的困難となり、加熱処理に係る処理時間が超過したり、被加熱物に加熱むらが生じ易くなったりする傾向があった。一方、本実施形態のオーブン１では、第１集風板１８と第２集風板２６が具備されているため、上述のような不都合を回避することができることを本発明者は見出した。かかる効果が発現される理由は必ずしも定かではないが、集風板によって熱風導入口１３に多量の熱気を供給できるので、被加熱物に極めて効率的に熱エネルギーが与えられ、被加熱物の形状に係る加熱むらが低減できると推定される。
【００３４】
第１集風板１８は熱風導入口１３の風上側へ傾いていることが好ましい（図１参照）。また、第１側壁４ａに対して垂直な方向から見て、第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲していることが好ましい（図２参照）。
【００３５】
第１集風板１８を熱風導入口１３の風上側へ傾けたり、また、第１集風板１８の両端を熱風導入口１３の風上側へ屈曲させたりすることによって、内槽４内の昇温過程において温度のオーバーシュートを抑制できると共に、内槽４内の温度を所定の範囲内に制御し易くなる。
【００３６】
オーブン１では、第１側壁４ａに対して垂直な方向から見て、第１集風板１８が熱風導入口１３の縁に沿って配置されていることが好ましい（図２参照）。
【００３７】
第１集風板１８を熱風導入口１３の縁に沿って配置させることによって、熱風１２を熱風導入口１３から内槽４の内部へより確実に導入させることができる。
【００３８】
第１側壁４ａと外槽６との間隙において熱風導入口１３を挟んで熱風１２の上流側と反対側に位置する空間２０は、第１集風板１８および第２集風板２６によって塞がれていることが好ましい。
【００３９】
第１集風板１８および第２集風板２６によって空間２０を塞ぐことによって、熱風１２を、空間２０へ逃がすことなく、より確実に熱風導入口１３から内槽４の内部へ導入することが可能となる。なお、空間２０は完全に塞がれて密閉されていることが好ましいが、熱風１２が空間２０に逃れない範囲であれば、一部塞がれていなくともよい。
【００４０】
オーブン１には、熱風導入口１３を囲み、第１側壁４ａから内槽４の内部へ突出する筒状の第３集風板２８が設置されていることが好ましい。また、筒状の第３集風板２８の内側には、ルーバ３２が設置されていることが好ましい。なお、オーブン１には、排気口１６を囲み、第２側壁４ｂから内槽４の内部へ突出する筒状の風向板２９が設置されていてもよい。
【００４１】
第３集風板２８及びルーバ３２によって、より確実に熱風１２をロール体１００へ供給することができる。
【００４２】
ルーバ３２の一部は、熱風導入口１３から外槽６に向かって突出し、且つ突出した部分が熱風導入口１３の風上側に屈曲していることが好ましい。熱風導入口１３から外槽６側へ突出した部分においてルーバ３２を熱風導入口１３の風上側に屈曲させることによって、熱風１２を熱風導入口１３から内槽４の内部へより導入し易くなる。
【００４３】
（高分子フィルムの製造方法）
続いて、上述したオーブン１を用いた、高分子フィルムの製造方法について説明する。
【００４４】
かかる製造方法においては、適切な巻芯を用い、高分子フィルムとなり得る高分子フィルム前駆体を巻芯に巻き取ってロール体を形成することが好ましい。なお、高分子フィルム前駆体とは、巻芯に巻き取れる程度のフィルム状又はシート状の形状を有し、本発明のオーブンを用いた加熱処理によって所望の高分子フィルムを形成できるものを意味する。なお、このような高分子フィルム前駆体は、そのまま巻芯に巻き取れてもよく、適切な支持基材上に形成された後に、高分子フィルム前駆体と支持基材との積層体の形態で巻き取られてもよい。
【００４５】
以下では、高分子フィルムの製造方法の好適な実施形態として、支持基材として金属箔を用い、該金属箔上に高分子フィルムが積層された積層体（高分子フィルム積層体）を形成する製造方法に関して詳述する。このような、高分子フィルム積層体は金属箔を導電層として、高分子フィルムを絶縁層としてなる積層体であることから、電気・電子分野に係る部材として極めて有用である。この高分子フィルム積層体の製造方法では、まず、金属箔２上に高分子フィルム前駆体からなる前駆体層１４が形成された積層体１０を巻き取ってロール体１００を形成する（図４参照）。
【００４６】
前駆体層１４は、熱処理によって上述した高分子フィルムを形成し得る層であり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドベンゾオキサゾール等の製造におけるイミド閉環を生じる前の前駆体化合物を含む層や、熱処理前の芳香族液晶ポリエステルを含む層から構成される。金属箔２は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属からなる箔、薄膜、シート状フィルム等から構成される。
【００４７】
ロール体１００を形成するために積層体１０を巻き取る際は、巻き取られる積層体１０同士の間に挟まれるように、積層体１０の巻き取り方向と交差する方向の両端に位置する辺に沿ってそれぞれスペーサー３０を配置した後に、積層体１０を巻き取ることが好ましい（図４参照）。スペーサー３０を用いているため、巻き取りによる積層体１０同士の癒着を確実に防止することができる。
【００４８】
スペーサー３０は、その長手方向において連続する凹凸形状を有することが好ましい。スペーサー３０が凹凸形状を有することによって、ロール体１００の両端において、積層体１０同士の間隙と通じる通気孔が形成される。その結果、ロール体１００をオーブン１の内槽４内で熱処理する工程において、熱風導入口１３から内槽４内に導入された熱風１２が、ロール体１００の両端に開いた通気孔を介して、ロール体１００の内部（巻き取された積層体１０同士の間）に侵入し、排気口１６の側へ通過することができる。その結果、ロール体１００の内部が均一に加熱されるため、加熱むらのない均質な高分子フィルム積層体を得易くなる。
【００４９】
このようにして形成されたロール体１００を、上述のオーブン１で熱処理して、金属箔２上に高分子フィルムが形成された高分子フィルム積層体を得る。ロール体１００は内槽４内のワーク受け２２に設置した状態で、熱処理される（図１、２参照）。ロール体１００に対する熱処理時の処理温度は、通常、２００℃〜３５０℃の範囲であり、用いる前駆体層１４の種類等に応じて、適宜決定すればよい。
【００５０】
熱処理後には、ロール体１００を冷却し、このロール体１００から高分子フィルム積層体１０を繰り出し、更に必要に応じて切断や、スペーサー３０の除去等を行うことで、実用に即した形状の高分子フィルム積層体が得られる。
【００５１】
上述した高分子フィルム積層体のうち、特に高分子フィルムが液晶ポリエステルから構成されてなる高分子フィルム積層体は、高周波特性に優れ、また低吸水性を有するものであるので、近年種々の用途に期待されている。例えば、液晶ポリエステルからなる高分子フィルムを備えた高分子フィルム積層体は、高周波プリント配線基板、高周波ケーブル、通信機器回路、パッケージ用基板等の用途に好適に用いることができる。本発明のオーブンを用いた加熱処理によって、液晶ポリエステルからなる高分子フィルムを備えた高分子フィルム積層体において高分子フィルムが優れた機械強度を有することが可能となり、且つ高分子フィルム−金属箔間に優れた接着強度を有する高分子フィルム積層体を効率的に生産することが可能となる。
【００５２】
本実施形態では、内槽４内に設置されたロール体１００に多量の熱気が比較的均一に供給される。その結果、ロール体１００全体が均一に加熱され、加熱むらのない均質な高分子フィルム積層体を得ることができる。例えば、高分子フィルム前駆体として好適な芳香族液晶ポリエステル等を用いた場合、従来のオーブンでは内槽の昇温過程において温度がオーバーシュートして芳香族液晶ポリエステルが熱分解されたり、加熱むらが生じて所望の特性を有する芳香族ポリエステルフィルムが部分的に形成されなかったりする不都合が生じるが、本実施形態ではこれらの不都合を良好に回避することができる。
【００５３】
また本実施形態では、ロール体１００に効率的に熱気が供給され、比較的熱風風速を速めることができるため、ロール体１００への熱伝達速度が従来よりも大きく、ロール体１００の加熱に係る処理時間の短縮化を図ることができる。そのため、本実施形態では、加熱むらのない均質な高分子フィルム積層体を短時間で得ることができる。仮にロール体１００の寸法が大きく、ロール体１００の熱容量が大きい場合であっても、ロール体１００への熱伝達速度が大きく、温度分布が均一な内槽４内でロール体１００を加熱するため、短時間で大量の高分子フィルム積層体を得ることができる。このように、本実施形態では、高分子フィルム積層体の生産性が向上する。
【００５４】
従来のオーブンを用いた、高分子フィルム積層体の製造方法では、ロール体１００の加熱中に随時可動式の風向板の傾きを調整することにより槽内の温度分布を調整しなければならなかったため、ロール体１００の加熱工程が煩雑であり、また風向板の動作にエネルギーを消費した。一方、本実施形態においては、可動式の風向板を用いることなく、熱風導入口１３及び集風板（第1集風板１８及び第２集風板２６）によって容易にロール体１００に与えられる熱履歴の分布を均一にし、且つ安定させることができる。
【００５５】
以上、本発明に係るオーブン、及び当該オーブンを用いた高分子フィルム積層体の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５６】
例えば、オーブン１において、第１側壁４ａに垂直な方向から見て、第１集風板１８が熱風導入口１３の縁に沿って曲線状に形成されていてもよい（図５参照）。この場合も、上述した実施形態と同様に、第１集風板１８が設置されていない場合に比べて内槽４内により多くの熱気が供給され、ロール体１００に与えられる熱履歴の分布をより均一且つ安定にすることができる。また、第１集風板１８が熱風導入口１３の縁に沿って曲線状に形成されているため、熱風導入口１３が曲線状でない場合に比べて、ガスの淀みが更に抑制され、充分な熱風１２を熱気導入口１３から内槽４内へ導入することができる。
【００５７】
また、第１集風板１８が、第１側壁４ａ対して垂直に配置されていてもよい（図６、７参照）。つまり、第１集風板１８が、熱風導入口１３の風上側へ傾かず、また、第１側壁４ａに垂直な方向から見た第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲していなくてもよい。また、第１集風板１８が熱風導入口１３の風上側へ傾いているだけであり、第１側壁４ａに対して垂直な方向から見た第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲していなくてもよい（図８参照）。これらの場合も、第１集風板１８を備えないオーブンに比べて、ロール体１００に与えられる熱履歴の分布をより均一にし、且つ安定させることができる。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
実施例１で準備したオーブンは、図６、７に示すようにオーブン１において、熱風導入口１３の側と同様に、排気口１６の側にも第１集風板および第２集風板に相当する構造を有する風向板を更に設置させた。また、実施例１のオーブンでは、第１集風板１８が第１側壁４ａに対して垂直であり、排気口１６側の風向板は第２側壁４ｂに対して垂直であった。実施例１のオーブンが備える内槽４は、１０００ｍｍ×１０００ｍｍ×１０００ｍｍの立方体であった。内槽４と外槽６との間隔は９０ｍｍであった。熱風導入口１３の口径はφ３９７ｍｍであり、その開口面積は、１２３８ｃｍ２であった。また、第１集風板１８の厚さは０．１ｍｍであった。
【００６０】
（実施例２）
実施例２では、図６、７に示すオーブン１を準備した。実施例２のオーブン１における各部位の材質、寸法、及び形状は、排気口１６側に風向板を備えない点を除いて実施例１のオーブンと同様とした。
【００６１】
（実施例３）
実施例３では、図１、２に示すオーブン１からルーバ３２を除いた構造を有するオーブンを準備した。実施例３のオーブン１における各部位の材質、寸法、及び形状は、第１集風板１８を熱風導入口１３の風上側に４５度傾かせた点、及び第１側壁４ａに垂直な方向から見て、熱風導入口１３の風上側と反対側から熱風導入口１３を挟み込むように、第１集風板１８を４５度屈曲させた点を除いて、実施例１のオーブンと同様とした。
【００６２】
（実施例４）
実施例４では、図８、９に示すオーブン１を準備した。実施例４のオーブン１における各部位の材質、寸法、及び形状は、第1側壁４ａに垂直な方向から見た第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲していない点を除いて、実施例３のオーブンと同様とした。
【００６３】
（比較例１）
比較例１では、図１０、１１に示すオーブン１０１を準備した。比較例１のオーブン１０１では、実施例１〜４のオーブンとは対照的に、第１集風板、第２集風板、第３集風板、及びルーバのいずれも具備させなかった。また、比較例１のオーブン１０１では、図１１に示すように、第１側壁４ａには、口径φ２２ｍｍの円形通風孔１０２を３６４個、縦横に形成した。第１側壁４aに形成された円形通風孔１０２の開口面積の合計は、１６８８ｃｍ２であった。また、比較例１のオーブン１０１では、第１側壁４ａとほぼ同様に、第２側壁４ｂに、口径φ２２ｍｍの円形通風孔１０２を３７４個縦横に形成した。第２側壁４ｂに形成された円形通風孔１０２の開口面積の合計は、１７２６ｃｍ２であった。以上の点を除いて、比較例１のオーブン１０１における各部位の材質、寸法、及び形状は、実施例３のオーブンと同様とした。
【００６４】
（比較例２）
比較例２では、第１集風板、第２集風板、及びルーバを備えないこと以外は実施例３と同様のオーブンを準備した。
【００６５】
［風速測定試験］
実施例１、２、及び比較例１、２の各オーブンを用いて、内槽４内における風速の測定試験を行った。風速の測定は、内槽４内の風上側におけるワーク受け２２の中央部と、内槽４内の風下側におけるワーク受け２２の下部（風向板２９の下端近傍に相当する位置）の２箇所に、熱線風速計（日本カノマックス社製、アネモマスターＭＯＤＥＬ６１１２）を設置して行った。なお、風速測定試験では、内槽４内にロール体１００を設置しなかった。また、風速測定試験では、まず、オーブン内部に窒素ガスを充填し、オーブン内部の気圧を微加圧とし、オーブン内部の温度を約３２℃に維持した。次に、ファンインバーターを稼動させて熱風を発生させ、風上側風速及び風下側風速を測定した。なお、風上側風速とは、内槽４内の風上側におけるワーク受け２２の中央部で測定した風速を意味し、風下側風速とは、内槽４内の風下側におけるワーク受け２２の下部で測定した風速を意味する。
【００６６】
実施例１の風上側風速は６．４ｍ／秒であり、風下側風速は０．８８ｍ／秒であった。実施例２の風上側風速は７．２ｍ／秒であり、風下側風速は１．０ｍ／秒であった。比較例１の風上側風速は１．８ｍ／秒であり、風下側風速は０．４ｍ／秒であった。比較例２の風上側風速は６．７ｍ／秒であり、風下側風速は１．２ｍ／秒であった。これらの測定結果から、第１側壁４ａに熱風導入口１３が形成された実施例１〜４、及び比較例２では、第１側壁４ａに多数の円形通風孔１０２が形成された比較例１に比べて、風上側風速、及び風下側風速のいずれも大きいことが確認された。
【００６７】
また、風上の熱風導入口１３の側にのみ第１集風板１８および第２集風板２６が設置された実施例２では、風下の排気口１６の側にも第１集風板および第２集風板に相当する風向板が設置された実施例１に比べて、風上風速及び風下風速が共に大きいことが確認された。したがって、風速測定試験においては、風下の排気口１６の側に第１集風板および第２集風板に相当する風向板を設置したことによる好ましい効果は確認されなかった。
【００６８】
［温度差測定試験］
実施例１〜４、及び比較例１、２の各オーブンを用いて、内槽４内のガス置換、昇温、温度保持及び降温の各過程を連続的に行った。ガス置換過程では、1時間、内槽４内のプログラム温度（所望の温度）を３０℃に維持する操作を行った。このガス置換過程では、オーブン内部のガスを、窒素ガスに置換した。次に、昇温過程では、２時間で、内槽４内のプログラム温度を３０℃から３２０℃まで連続的に上昇させる操作を行った。次に、温度保持過程では、1時間、内槽４内のプログラム温度３２０℃に維持する操作を行った。次に、降温過程では、加熱手段を停止して、２時間で、内槽４内のプログラム温度を３２０℃から３０℃まで連続的に下降させた。なお、内槽４内のガス置換、昇温、温度保持及び降温の各過程は、後述する温度測定のために熱電対を設置する便宜上、内槽４内にロール体１００を設置することなく行った。
【００６９】
各過程において、内槽４内の３つの測定点にそれぞれ設置した各熱電対によって、各測定点の温度を経時的に測定した。内槽４内の温度の測定は、内槽４内にロール体１００を設置した場合にロール体の上部１００ａが位置する箇所（以下、上部と記す。）、ロール体の中央部１００ｂが位置する箇所（以下、中央部と記す。）、及びロール体の下部１００ｃが位置する箇所（以下、下部と記す。）の３箇所で行った（図１参照）。また、プログラム温度を制御するための熱電対を、内槽４内における風上側（ワーク受け２２と第１側壁４ａの中間近傍）に設置した。
【００７０】
上述の方法で、実施例１〜４、及び比較例１、２それぞれのオーブンにおいて、上部、中央部、及び下部の各温度を測定した。
【００７１】
内槽４内のガス置換、昇温、温度保持、及び降温の各過程では、上部、中央部、下部の各温度が、{（プログラム温度）−５}℃から{（プログラム温度）＋５}℃の範囲（以下、許容温度範囲と記す。）内に維持されることが好ましい。ロール体１００全体を均一に加熱し、加熱むらのない均質な高分子フィルム積層体を得るためには、上記の許容温度範囲が要求される。
【００７２】
次に、測定された上部、中央部、下部の各温度と、プログラム温度との温度差（以下、プログラムとの温度差と記す。）、上部、下部の各温度と、中央部の温度との温度差（以下、中央との温度差と記す。）、各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差（以下、位置による温度差と記す。）、及びこれらの時間変化等を求めた。
【００７３】
プログラムとの温度差、中央との温度差、及び位置による温度差は、それぞれ小さいほど好ましい。プログラムとの温度差、中央との温度差、及び位置による温度差が小さいほど、内槽４内において本来ロール体１００が設置される領域の温度分布がより均一であることを意味する。
【００７４】
また、内槽４内のガス置換、昇温、温度保持、及び降温の各過程において、位置による温度差が５℃以上となった時間の合計値（単位：ｈｏｕｒ、以下、温度不均一時間と記す。）、及び各過程の所要時間に対する温度不均一時間の割合（単位：％、以下、温度不均一率と記す。）は、いずれも小さいほど好ましい。温度不均一時間、及び温度不均一率がそれぞれ小さいほど、内槽４内において本来ロール体１００が設置される領域の温度分布がより均一であり、且つ、より安定であることを意味する。
【００７５】
実施例１の結果を、表１及び図１２〜１４に示す。実施例２の結果を、表２及び図１５〜１７に示す。実施例３の結果を、表３及び図１８〜２０に示す。実施例４の結果を、表４及び図２１〜２３に示す。比較例１の結果を、表５及び図２４〜２６に示す。比較例２の結果を、表６及び図２７〜２９に示す。
【００７６】
【表１】
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【００７７】
【表２】
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【００７８】
【表３】
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【００７９】
【表４】
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【００８０】
【表５】
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【００８１】
【表６】
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【００８２】
実施例１〜４は、比較例１、２に比べて、昇温、温度保持、及び降温の各過程において、温度不均一時間が短く、また、温度不均一率も小さかった。すなわち、実施例１〜４では、比較例１、２に比べて、内槽４内において本来ロール体１００が設置される領域の温度分布が均一であり、且つ安定していることが確認された。また、比較例２の下部では、温度保持過程の初期において、約３４０℃の大きなオーバーシュートが発生したことに対して、実施例１〜４では、このようなオーバーシュートが抑制されていることが確認された。特に、第１集風板１８が熱風導入口１３の風上側へ傾いている実施例４と、第１集風板１８が熱風導入口１３の風上側へ傾いており、且つ第１側壁４ａに垂直な方向から見た第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲している実施例３においては、オーバーシュートを抑制する効果が特に大きく、温度保持過程の初期における最大温度が許容温度範囲の上限値３２５℃より低いことが確認された。
【００８３】
第１集風板１８が熱風導入口１３の風上側へ傾いている実施例４、及び、第１集風板１８が熱風導入口１３の風上側へ傾いており、且つ第１側壁４ａに垂直な方向から見た第１集風板１８の両端が熱風導入口１３の風上側へ屈曲している実施例３では、第１集風板１８が屈曲することなく第１側壁４ａ対して垂直に設置された実施例１、２に比べて、温度保持過程において内槽４内の温度が許容温度範囲の３１５〜３２５℃に維持され易く、また、プログラムとの温度差が５℃未満で小さいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るオーブンの概略断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のオーブンにおけるＩＩ−ＩＩ概略断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の拡大図である。
【図３】図３は、図１のオーブンが備える第１集風板及び第２集風板の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る高分子フィルムの製造方法において、金属箔上に高分子フィルム前駆体からなる前駆体層が形成された積層体を巻き取って形成されたロール体の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係るオーブンの、内槽の第１側壁に平行な概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係るオーブンの概略断面図である。
【図７】図７は、図６のオーブンにおけるＶＩＩ−ＶＩＩ概略断面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係るオーブンの概略断面図である。
【図９】図９は、図８のオーブンにおけるＩＸ−ＩＸ概略断面図である。
【図１０】図１０は、比較例１のオーブンの概略断面図である。
【図１１】図１１は、図１０のオーブンにおけるＸＩ−ＸＩ概略断面図である。
【図１２】図１２（a）は、実施例１の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、図１５（ａ）の拡大図である。
【図１３】図１３（a）は、実施例１の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、実施例１の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図１４】図１４（ａ）は、実施例１の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の拡大図である。
【図１５】図１５（a）は、実施例２の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の拡大図である。
【図１６】図１６（a）は、実施例２の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図１６（ｂ）は、実施例２の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例２の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の拡大図である。
【図１８】図１８（a）は、実施例３の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の拡大図である。
【図１９】図１９（a）は、実施例３の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図１９（ｂ）は、実施例３の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図２０】図２０（ａ）は、実施例３の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の拡大図である。
【図２１】図２１（a）は、実施例４の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の拡大図である。
【図２２】図２２（a）は、実施例４の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２２（ｂ）は、実施例４の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図２３】図２３（ａ）は、実施例４の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の拡大図である。
【図２４】図２４（a）は、比較例１の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の拡大図である。
【図２５】図２５（a）は、比較例１の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２５（ｂ）は、比較例１の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図２６】図２６（ａ）は、比較例１の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）の拡大図である。
【図２７】図２７（a）は、比較例２の温度差測定試験で測定したプログラム温度、上部、中央部、及び下部の各温度の時間変化を示すグラフであり、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）の拡大図である。
【図２８】図２８（a）は、比較例２の温度差測定試験での実測温度とプログラム温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２８（ｂ）は、比較例２の温度差測定試験で測定した上部、下部の各温度と中央部の温度との温度差の時間変化を示すグラフである。
【図２９】図２９（ａ）は、比較例２の温度差測定試験の各測定時点における上部、中央部、下部の各温度のうち、最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフであり、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）の拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・オーブン、４・・・内槽、４ａ・・・第１側壁、４ｂ・・・第２側壁、６・・・外槽、８・・・加熱手段、９・・・送風手段、１２・・・熱風、１３・・・熱風導入口、１６・・・排気口、１８・・・第１集風板、２６・・・第２集風板、１００・・・被加熱物（ロール体）。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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