(57)【要約】【課題】助剤濾過方式において、使用済みのプレコート液を用いてプレコートを形成し、濾過寿命を延ばす。【解決手段】原料ドープ４１に濾過助剤溶液５６を分散させて、第１濾過器４７または第２濾過器４８で濾過する。濾過器４７内で濾材支持体６０の上に濾過助剤を堆積させ、この濾材支持体６０及び堆積層からなる濾材６３を用いて原料ドープ４１を濾過する。濾過圧力が高くなったところで、複数の濾過器４７，４８を切り替えて、使用済みの濾過器に洗浄液を流し、洗浄する。洗浄後に、プレコート液６１を循環させて、濾過助剤を濾材支持体６０上に堆積させてプレコート６２ａを形成する。使用済みのプレコート液は清澄度が高く、これを利用して次のプレコート６２ａを形成することにより、濾材６３中への不純物の堆積が少なくなり、濾過寿命を延ばすことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材支持体に濾過助剤を堆積させたプレコートを形成してなる濾材を有する複数の濾過器を用いて、ポリマー及び溶媒を含むドープに前記濾過助剤を添加して濾過し、この濾過済みドープを、エンドレスで走行する支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有した後に前記支持体から剥ぎ取り、乾燥させてフィルムとする溶液製膜方法において、
前記濾過器の内、濾過能力が低下した濾過器への前記ドープ供給を停止して、前記濾材支持体を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程を終了した前記濾過器に前記プレコートを形成するためのプレコート液を循環供給し、前記プレコートを形成するプレコート形成工程と、
前記プレコートの形成後に前記濾過器からプレコート液を抜き取るプレコート液抜き取り工程と、
前記洗浄工程で前記濾過器を洗浄する際に、前記プレコート液の抜き取りを終了した前記濾過器に前記ドープを送り、前記濾過器を切り替える濾過器切替工程とを有し、
前記濾過器切替工程、前記洗浄工程、前記プレコート形成工程、及び前記プレコート液抜取り工程を順次に周期的に繰り返し、前記複数の濾過器を選択的に用いて前記ドープを連続的に濾過し、
前記プレコート形成工程では、前記濾過済みドープ、またはプレコート形成使用済みのプレコート液に少なくとも前記濾過助剤を分散させて前記プレコート液を形成することを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項２】
前記プレコート形成工程で、前記プレコート形成使用済みのプレコート液が減少または処方値からずれた時に、目標とするプレコート液量及び処方値とする追い足し調製を行うことを特徴とする請求項１記載の溶液製膜方法。
【請求項３】
前記プレコート液の粘度を０．５〜２００ｍＰａｓとすることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜方法。
【請求項４】
前記プレコート形成工程における濾過助剤の終末沈降速度を１０−４〜１ｃｍ／ｓｅｃに制御して行うことを特徴とする請求項３項記載の溶液製膜方法。
【請求項５】
前記プレコート形成工程における前記濾材支持体に対するプレコート液の流速を３．３〜８０Ｌ／ｍ２／ｍｉｎとすることを特徴とする請求項４項記載の溶液製膜方法。
【請求項６】
前記プレコート液抜き取り工程におけるプレコート液の抜き取り流速を、プレコート層の面に対して１×１０−３ｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする請求項５項記載の溶液製膜方法。
【請求項７】
前記濾過助剤として平均粒径が２０〜５０μｍの範囲内のＳｉＯ２を用い、前記ポリマーをセルロースアシレートとし、前記プレコート液の濾過助剤濃度を０．２５〜５．０重量％、セルロース濃度を０．５〜５．０重量％とすることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の溶液製膜方法。
【請求項８】
前記プレコート液抜取り工程は、前記濾過器からプレコート液を抜き取りながら、この抜き取ったプレコート液分に応じて前記溶媒の飽和ガスを前記濾過器に補充することを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の溶液製膜方法。
【請求項９】
濾材支持体に濾過助剤を堆積させたプレコートを形成してなる濾材を有する複数の濾過器を用いて、ポリマー及び溶媒を含むドープに前記濾過助剤を添加して濾過し、この濾過済みドープを、エンドレスで走行する支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有した後に前記支持体から剥ぎ取り、乾燥させてフィルムとする溶液製膜設備において、
前記濾過器の内、濾過能力が低下した濾過器への前記ドープ供給を停止して、前記濾材支持体を洗浄する洗浄部と、
前記洗浄工程を終了した前記濾過器に前記プレコートを形成するためのプレコート液を循環供給し、前記プレコートを形成するプレコート形成部と、
前記プレコートの形成後に前記濾過器からプレコート液を抜き取るプレコート液抜き取り部と、
前記プレコート液の抜き取りを終了した前記濾過器に前記ドープを送り、前記濾過器を切り替える濾過器切替部と、
前記洗浄部、前記プレコート形成部、前記プレコート液抜取り部、及び濾過器切替部を制御し、前記複数の濾過器を順次に用いて前記ドープを連続的に濾過するための制御部と、
前記濾過済みドープ、またはプレコート形成使用済みのプレコート液に少なくとも前記濾過助剤を分散させてプレコート液を形成するプレコート液形成部とを備えることを特徴とする溶液製膜設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー溶液を濾過助剤により濾過する濾過装置を用いた溶液製膜方法及び設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等の各種表示装置には、偏光板の保護フィルムや視野角拡大フィルムをはじめとする様々なポリマーフィルムが使用されている。このような光学用途のポリマーフィルムの製法としては、溶融製膜方法、溶液製膜方法などがある。溶液製膜方法では、ポリマーと溶媒とを含むポリマー溶液（以下、ドープと称する）を、走行する支持体上に流延して流延膜を形成した後、流延膜を支持体から剥ぎ取り、乾燥してフィルムとする方法であり、溶融製膜方法のような熱ダメージの問題がない。したがって、透明度の高さや光学特性が求められるポリマーフィルムの製造方法としては最適である。
【０００３】
ところで、ドープの中には、ドープの溶媒に不溶な異物であって、元々ドープの原料に含まれていたものや、ドープを調製する際に混入したゴミや埃等の不純物が含まれている。ただし、不純物を含むドープを使用すると、支持体上に不純物が汚れとして析出し、支持体から流延膜を剥ぎ取ることが困難となる他、完成したフィルムでは不純物のところで光の散乱を生じる等の問題を引き起こす。このため、流延に供する前に、ドープ中の不純物をできる限り取り除く必要がある。
【０００４】
そこで、通常、溶液製膜方法では、ドープ中の不純物を取り除くことを目的として、流延する前のドープを多孔質の濾材で濾過する。濾材としては、濾紙や金属フィルタ、濾布等が使用される。しかし、いずれの濾材も濾過開始から時間が経つほど通液孔が閉塞し、濾過時間が長引いたり、濾圧の上昇や濾過流量が減少し濾過効率が低下したりするという問題を抱える。このため、金属フィルタを使用する場合には、金属フィルタに対して濾過方向とは逆向きに洗浄液を供給し、これを循環させることにより、金属フィルタを洗浄し再生させる対策を講じている。しかしながら、これらの対策を講じても一時的なものであり、濾過効率を根本的に向上させるに至っていないのが現状である。
【０００５】
また、濾紙や金属フィルタ、濾布等のような濾材を使用するだけでは、溶媒に対して難溶性を示す不純物を取り除くことが難しい。そこで、例えば、特許文献１では、濾材の他に濾過助剤を使用することにより、難溶性の不純物を取り除く助剤濾過方法が提案されている。濾過助剤としては、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ２）などの不活性な粒又は粉末が用いられる。この濾過助剤は金網フィルタ等の濾材支持体の上にランダムに堆積させて使用される。このような堆積層が形成された濾材にドープを通過させると、難溶性であるか否かに係わらず不純物を濾過助剤に吸着させて回収することができるので、清澄度の高い濾液が得られる。この他にも、濾過助剤を使用すれば、濾材の目詰まりを抑えることができるので生産性の向上が見込まれる。
【特許文献１】特開２００４−１０７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、濾過助剤を用いる濾過方法では、プレコート形成処理毎に、プレコート液を調製することが一般的に行われている。これは、処方が安定的に行える他に、量的にも安定するメリットがあるからである。
【０００７】
しかしながら、プレコート形成処理毎にプレコート液を調製する必要があることから、効率のよい連続濾過処理が行えないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、助剤濾過方式において、プレコート形成処理時にプレコート液を効率良く調製し、さらに、濾過寿命を延ばすことが容易に可能として、効率良く製膜することができる溶液製膜方法及び設備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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、濾材支持体に濾過助剤を堆積させたプレコートを形成してなる濾材を有する複数の濾過器を用いて、ポリマー及び溶媒を含むドープに前記濾過助剤を添加して濾過し、この濾過済みドープを、エンドレスで走行する支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有した後に前記支持体から剥ぎ取り、乾燥させてフィルムとする溶液製膜方法において、前記濾過器の内、濾過能力が低下した濾過器への前記ドープ供給を停止して、前記濾材支持体を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程を終了した前記濾過器に前記プレコートを形成するためのプレコート液を循環供給し、前記プレコートを形成するプレコート形成工程と、前記プレコートの形成後に前記濾過器からプレコート液を抜き取るプレコート液抜き取り工程と、前記洗浄工程で前記濾過器を洗浄する際に、前記プレコート液の抜き取りを終了した前記濾過器に前記ドープを送り、前記濾過器を切り替える濾過器切替工程とを有し、前記濾過器切替工程、前記洗浄工程、前記プレコート形成工程、及び前記プレコート液抜取り工程を順次に周期的に繰り返し、前記複数の濾過器を選択的に用いて前記ドープを連続的に濾過し、前記プレコート形成工程では、前記濾過済みドープ、またはプレコート形成使用済みのプレコート液に少なくとも前記濾過助剤を分散させて前記プレコート液を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、濾材支持体に濾過助剤を堆積させたプレコートを形成してなる濾材を有する複数の濾過器を用いて、ポリマー及び溶媒を含むドープに前記濾過助剤を添加して濾過し、この濾過済みドープを、エンドレスで走行する支持体上に流延して流延膜を形成し、前記流延膜が自己支持性を有した後に前記支持体から剥ぎ取り、乾燥させてフィルムとする溶液製膜設備において、前記濾過器の内、濾過能力が低下した濾過器への前記ドープ供給を停止して、前記濾材支持体を洗浄する洗浄部と、前記洗浄工程を終了した前記濾過器に前記プレコートを形成するためのプレコート液を循環供給し、前記プレコートを形成するプレコート形成部と、前記プレコートの形成後に前記濾過器からプレコート液を抜き取るプレコート液抜き取り部と、前記プレコート液の抜き取りを終了した前記濾過器に前記ドープを送り、前記濾過器を切り替える濾過器切替部と、前記洗浄部、前記プレコート形成部、前記プレコート液抜取り部、及び濾過器切替部を制御し、前記複数の濾過器を順次に用いて前記ドープを連続的に濾過するための制御部と、前記濾過済みドープ、またはプレコート形成使用済みのプレコート液に少なくとも前記濾過助剤を分散させてプレコート液を形成するプレコート液形成部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、プレコート液の粘度を０．５〜２００ｍＰａｓとする。また、前記プレコート形成工程における濾過助剤の終末沈降速度を１０−４〜１ｃｍ／ｓｅｃに制御して行う。さらに、前記プレコート形成工程における前記濾材支持体に対するプレコート液の流速を３．３〜８０Ｌ／ｍ２／ｍｉｎとする。また、前記プレコート液抜き取り工程におけるプレコート液の抜き取り流速を、プレコート層の面に対して１×１０−３ｍ／ｓｅｃとする。また、前記濾過助剤として平均粒径が２０〜５０μｍの範囲内のＳｉＯ２を用い、前記ポリマーをセルロースアシレートとし、前記プレコート液の濾過助剤濃度を０．２５〜５．０重量％、セルロース濃度を０．５〜５．０重量％とする。また、前記プレコート液抜取り工程は、前記濾過器からプレコート液を抜き取りながら、この抜き取ったプレコート液分に応じて前記溶媒の飽和ガスを前記濾過器に補充する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プレコート形成工程で、濾過済みドープ、またはプレコート形成使用済みのプレコート液に、少なくとも濾過助剤を分散させてプレコート液を形成することにより、清澄度の高いプレコート液が得られる。このプレコート液を用いてプレコートを形成することにより、通常のプレコート液を用いる場合に比べて、プレコート形成時の不純物などが形成中のプレコートで捕捉されることがない。したがって、目詰まりが少ないプレコートが形成されるため、濾過寿命が２割ほど伸びるようになる。その分だけ、濾過器を切り替える頻度が少なくなり、効率のよい溶液製膜が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示す溶液製膜設備１０は、原料ドープ調製ユニット１１と、濾過ユニット１２と、製膜ユニット１３とを備える。
【００１４】
原料ドープ調製ユニット１１は、計量器１４、溶媒タンク１５、添加剤タンク１６、溶解タンク１７、及び貯蔵タンク１８を備える。計量器１４にはポリマー２０が入れられており、このポリマー２０は計量されて溶解タンク１７に投入される。溶媒タンク１５には溶媒２１が貯留されており、開閉バルブ２３を制御することにより溶解タンク１７への投入量が調整される。また、添加剤タンク１６には添加剤２２が貯留されており、開閉バルブ２４を制御することにより溶解タンク１７への投入量が調整される。
【００１５】
本発明に係るポリマー２０は特に限定されず、溶液製膜方法に適用可能であれば良い。この中で、セルロースアシレートを使用すれば、透明度が高く、光学特性に優れたフィルムを得ることができるので、偏光板用の保護フィルムや光学補償フィルム等の光学用途として好適である。中でも、セルロースアセテートを使用し、特にアセチル化度の平均値が５７．５％〜６２．５％のセルローストリアセテートを使用すれば、光学特性に優れたフィルムを得ることができる。上記のアセチル化度とは、セルロース単位重量当りの結合酢酸量を意味し、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験方法）におけるアセチル化度の測定および計算に従って求めることができる。本実施形態では、粒状のセルローストリアセテートを使用する。なお、粒状のポリマーを使用する場合には、溶媒との相溶性の観点から、その９０重量％以上が０．１〜４ｍｍの粒径であることが好ましく、より好ましくは粒径が１〜４ｍｍである。
【００１６】
溶媒２１は、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルコール類等が好適であるが特に限定されず、使用するポリマーとの溶解性等を考慮して適宜選択すれば良い。溶媒２１は１種類の化合物であっても良いし、複数の化合物を混合した混合溶媒でも良い。具体的には、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン等）、エステル類（例えば、酢酸メチル、メチルホルメート、エチルアセテート、アミルアセテート、ブチルアセテート等）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等）、エーテル類（例えば、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル等）、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール等）等が挙げられる。
【００１７】
添加剤２２は、所望とするフィルム１９の特性に応じて適宜選択すれば良い。例えば、可塑剤や、紫外線吸収剤、剥離促進剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。この中で、可塑剤としては、リン酸エステル系（例えば、トリフェニルホスフェート（以下、ＴＰＰと称する）、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート（以下、ＢＤＰと称する）、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等）、フタル酸エステル系（例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート等）、グリコール酸エステル系（例えば、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等）等が挙げられる。この中で、セルロースアシレートをフィルムとするために特に好ましいものとしてはＴＰＰが挙げられる。なお、可塑剤は、上記以外にも公知であるものを用いることができ、特に限定されない。また、紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物が好ましく、中でも、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物が特に好ましい。
【００１８】
溶解タンク１７は、モータ２６によって回転する攪拌翼２７を備えている。攪拌翼２７が回転することにより、溶媒タンク１７内のポリマー２０、溶媒２１、添加剤２２が攪拌される。この攪拌により、ポリマー２０などの溶質が溶媒に完全には溶けていない粗溶解液３０が得られる。
【００１９】
溶解タンク１７内の粗溶解液３０は、貯蔵タンク１８に一旦貯蔵される。これにより溶解タンク１７は空になり、粗溶解液３０を繰り返し形成する連続バッチ式が可能になる。貯蔵タンク１８も、モータ３１で回転する攪拌翼３２を備えている。攪拌翼３２を回転することにより、粗溶解液３０が攪拌され均一にされる。
【００２０】
貯蔵タンク１８内の粗溶解液３０はポンプ３５及び配管３６を介して、加熱器４０に送られる。加熱器４０は、多管式熱交換器や静止型混合器などのインラインミキサが用いられる。この加熱器４０により粗溶解液３０が加熱される。加熱温度は５０〜１２０℃が好ましく、加熱時間は５〜３０分が好ましい。この加熱により、溶液製膜に必要なポリマー２０などの溶質は変性することなく完全に溶解し、原料ドープ４１が調製される。このようにして調製される原料ドープ４１は、セルロースエステルの固形分濃度として１４〜２４重量％にされる。なお、必要に応じてフラッシュ濃縮法等により、原料ドープ４１を濃縮してもよい。
【００２１】
加熱器４０により加熱された原料ドープ４１は、冷却器４２に送られる。冷却器４２によって原料ドープ４１を構成する主要溶媒の沸点以下にまで冷却される。冷却された原料ドープ４１はポンプ４３により濾過ユニット１２のボディフィード用タンク４５に送られる。
【００２２】
濾過ユニット１２は、ボディフィード用タンク４５、濾過助剤タンク４６、第１濾過器４７、第２濾過器４８、プレコート形成部４９、洗浄部５０、及び流延ドープ貯留タンク５１を備え、濾過助剤４４を利用して原料ドープ４１を濾過し、流延ドープ５２を生成する。また、各タンク４５，４６，５１や濾過器４７，４８を繋ぐ配管には、適所にバルブＶ１〜Ｖ７が取り付けられており、各バルブＶ１〜Ｖ７の開閉操作により配管の切り替えが行われ、濾過器４７，４８の切替、使用済み濾過器４７，４８の洗浄処理、プレコート処理などが実施される。これにより、原料ドープ４１が連続的に濾過されて流延ドープ５２が得られる。なお、濾過ユニット１２内に設置されるバルブＶ１〜Ｖ７は本実施形態に限定されず、必要に応じて増減して良い。また、必要に応じて適宜箇所に図示しないポンプが配置されている。
【００２３】
濾過助剤タンク４６には、濾過助剤溶液５６が貯留されている。濾過助剤溶液５６は、ポンプ５７及びバルブ５８を介して、ボディフィード用タンク４５に送られる。濾過助剤溶液５６は、予め所望とする濾過助剤４４を溶媒に分散させたものであり、原料ドープ４１に含まれている不純物の捕捉効率を向上させる目的で使用される。濾過助剤４４は特に限定されるものではないが、例えば、粒状の珪藻土（ＳｉＯ２）或いはセルロース系化合物からの派生物が好適に用いられる。また、上記の溶媒は、ドープとの相溶性の観点から原料ドープ４１に含まれている溶媒と同一のものを少なくとも１種類以上含んでいることが好ましい。原料ドープ４１に対する濾過助剤４４の添加量は０．０１〜１０重量％であり、好ましくは０．０５〜５重量％であり、より好ましくは０．１〜２重量％である。なお、濾過助剤４４の種類、組成、平均粒径、嵩密度に関しては、特開２００４−１０７６２９号公報に詳しく記載されており、この記載も本発明に適用することができる。
【００２４】
ボディフィード用タンク４５には、原料ドープ４１と濾過助剤溶液５６が入れられる。ボディフィード用タンク４５はモータ５３で回転する攪拌翼５４を備えている。攪拌翼５４を回転することにより、原料ドープ４１に一定割合の濾過助剤溶液５６を均一に分散させることができる。
【００２５】
第１濾過器４７を使用して助剤濾過を行う場合に、バルブＶ１〜Ｖ６の開閉操作により、ボディフィード用タンク４５を第１濾過器４７に接続するように、ラインが切り替えられた後、濾過助剤４４が混入された原料ドープ４１が第１濾過器４７に送られる。第１濾過器４７には、図２に示すように、金網フィルタからなる濾材支持体６０上に濾過助剤４４がランダムに堆積して堆積層６２が形成されており、これら濾材支持体６０及び堆積層６２から濾材６３が構成されている。
【００２６】
なお、第１濾過器４７の洗浄処理後は、単に濾材支持体６０のみがあるだけであり、この状態では適正な助剤濾過が行えないため、濾材支持体６０上に一定厚みの堆積層６２を形成する。この初期の堆積層６２がプレコート６２ａであり、このプレコート６２ａは、プレコート形成部４９により一定時間プレコート液６１（図３参照）を第１濾過器４７に循環させることで形成される。
【００２７】
図２に示すように、第１濾過器４７では原料ドープ４１のみが濾材６３を通過し、濾材６３の上には濾過助剤４４がランダムに堆積し、堆積層６２が構成される。そして、原料ドープ４１は、堆積層６２及び濾材支持体６０からなる濾材６３を通過する際に、不純物６４が濾過助剤４４に吸着回収される他、堆積層６２に形成された多数の空隙により比較的サイズの大きい不純物が捕捉される。したがって、濾材６３を原料ドープ４１が通過することにより、不純物６４や未溶解物などが濾過されて清澄度が高い濾液が得られる。この濾液は流延ドープ５２として製膜ユニット１３に供給され、不純物の混入が無い高品質なフィルム１９が製造される。
【００２８】
第２濾過器４８も第１濾過器４７と同様に構成されている。そして、一方の濾過器４７で濾過が、他方の濾過器４８で洗浄及びこれに続きプレコート処理が行われる。そして、洗浄・プレコート処理、濾過処理が交互に行われることにより、連続濾過が可能になる。なお、２台の濾過器４７，４８を用いているが、濾過器４７，４８の設置台数はこれに限られず、３台以上であってもよい。そして、一方の濾過器例えば第１濾過器４７で濾過を行い、濾過圧力が高くなった時点で、他方の第２濾過器４８に切り替えて、連続濾過を行う。また、切り替え後の第１濾過器４７に対しては、洗浄部５０により、濾過助剤４４及び濾過物をスラリ９０（図４参照）として取りだして、洗浄を行う。洗浄後に、プレコート形成部４９により第１濾過器４７に対してプレコート液６１を循環させ、図２に示すように、プレコート６２ａを形成する。プレコート６２ａの形成後は、次の切り替えのための待機状態となる。なお、濾過器４７，４８は並列に複数台を配列する他に、直列に配列してもよく、この場合には濾過による不純物の回収効率を上げることができる。
【００２９】
次に、各濾過器４７，４８のプレコート処理及び洗浄処理について説明する。図３に示すように、プレコート形成部４９は、プレコート液調製タンク６５と、プレコート液貯留タンク６６と、バルブ６５ａ，６７，６８ａと、ポンプ６８と、濁度計６９ａ，６９ｂと、コントローラ７２とを備えている。
【００３０】
プレコート液調製タンク６５は、プレコート液を調製する。プレコート液は、製膜開始時と、製膜連続運転時とでは、異なる方法で調製される。製膜開始時では、濾過済みドープが形成されていない状態であり、この状態では、第１方法により次のように形成される。先ず、プレコート液調製タンク６５に、ボディフィード用タンク４５から濾過助剤４４入りの原料ドープ４１がポンプ４５ａを介して所定量送られる他に、希釈用溶媒７０が溶媒タンク７１からバルブ７１ａを介して所定量送られて、濾過助剤４４入りの原料ドープ４１が一定濃度に希釈されたプレコート液６１が形成される。プレコート液６１は、モータ６５ｂにより回転駆動される攪拌翼６５ｃによって攪拌され、均一にされる。
【００３１】
プレコート液６１は、セルロースエステルの固形分濃度が０．２５〜７重量％であり、また、プレコート液６１に対する濾過助剤４４の添加量は０．０１〜１０重量％である。このときのプレコート液の粘度は０．５〜２００ｍＰａｓである。なお、好ましくはセルロースエステルの固形分濃度が０．５〜５重量％であり、濾過助剤４４の添加量が０．２５〜５．０重量％である。より好ましくはセルロースエステルの固形分濃度が２〜４重量％、濾過助剤４４の添加量が０．７〜２．重量％である。また、プレコート液６１に対するセルロースエステルの固形分濃度が０．２５重量％未満の場合や、濾過助剤４４の添加量が０．０１重量％未満の場合には、粘度が低くなり、濾過助剤の沈降性が増大し、プレコートの均一性を確保することができなくなる。また、セルロースエステルの固形分濃度が７重量％を超える場合や、濾過助剤の添加料が１０重量％を超える場合には、粘度が高くなり、圧力損失が高くなり、流量を上げることができなくなる。濾過助剤４４は、平均粒径が１０〜７０μｍのＳｉＯ２が用いられ、より好ましくは２０〜５０μｍの平均粒径が良い。濾材支持体は、ＳＵＳ製の３５０メッシュの金網である。
【００３２】
図３に示すように、プレコート処理では、まず、プレコート液貯留タンク６６からプレコート液６１が第１濾過器４７に送られて、濾材支持体６０を通過した後にプレコート液貯留タンク６６に戻るように循環される。この濾材支持体６０を通過する際に、図２に示すように、プレコート液６１中の濾過助剤４４が徐々に濾材支持体６０の上に堆積し、この堆積層６２が所定厚みになったときに、プレコート６２ａの形成終了と判定してプレコート処理を終了する。なお、図３では、プレコート液調製タンク６５、プレコート液貯留タンク６６を設けているが、プレコート液貯留タンク６６は省略して、プレコート液調製タンク６５で調製と貯留とを行い、プレコート液６１を循環させてもよい。
【００３３】
プレコート形成工程における濾材支持体６０に対するプレコート液の流速は、３．３〜８０Ｌ／ｍ２／ｍｉｎであり、好ましくは、２０〜６０Ｌ／ｍ２／ｍｉｎである。流速が８０Ｌ／ｍ２／ｍｉｎを超えると、濾材支持体６０上に堆積層６２を形成することができなくなる。また、流速が３．３Ｌ／ｍ２／ｍｉｎ未満であると、強固なプレコート６２ａを形成することができない。
【００３４】
プレコート形成工程における濾過助材の終末沈降速度は、１０−４〜１ｃｍ／ｓｅｃに制御して行う。この終末沈降速度は好ましくは、１０−３〜１０−２ｃｍ／ｓｅｃである。この範囲内の終末沈降速度を得るためには、液粘度、助剤粒径を変えることにより行う。終末沈降速度が１０−４ｃｍ／ｓｅｃ未満の場合には圧力損失が大きく流量が流せなくなり、１ｃｍ／ｓｅｃを超える場合には均一なプレコートを形成することができない。
【００３５】
プレコート液における濾過助材濃度は０．０１〜１０．０重量％の範囲であり、好ましくは０．１〜２．０重量％である。なお、濾過助材濃度が６．０重量％を超えると、干渉沈降が生じて均一なプレコートを形成することができない。また、濾過助材濃度が０．１重量％未満であると、プレコートの形成に多大な時間を要し、効率が低下する。
【００３６】
濾過器４７を開放してプレコート６２ａの形成厚みを確認することは手間を要する他に、空気と接触してプレコート６２ａの表面にカワバリが発生するおそれがあり、好ましくない。そこで、プレコート液貯留タンク６６の出口側と濾過器４７の入り口側との接続配管７４に第１濁度計６９ａを設け、プレコート液貯留タンク６６と濾過器４７との間の配管７３に第２濁度計６９ｂを設けて、これらの濁度計６９ａ，６９ｂの出力に基づきコントローラ７２により、プレコート６２ａの形成完了か否かを判定する。すなわち、プレコート６２ａが形成されると、濾過性能が安定し、プレコート液中の濾過助剤４４はその殆どが濾材６３で捕捉されるため、濾過器４７の出口からのプレコート液６１中の濾過助剤４４は激減する。この濾過助剤４４の減少を濁度計６９ａ，６９ｂを介してコントローラ７２により監視し、濁度計６９ａ，６９ｂの出力が予め設定した一定値以下となった時に、プレコート６２ａの形成完了と判定する。このプレコート形成完了の判定後は、次のプレコート液抜き取り工程に移行する。なお、第１及び第２の濁度計６９ａ，６９ｂを設けているが、第１濁度計６９ａのみによりプレコート６２ａの形成完了を検出してもよい。しかし、第２濁度計６９ｂも用いることにより、濾過器４７の濾液の入り口側及び出口側の濁度に基づき、プレコート６２ａの形成完了を確実に検出することができる。
【００３７】
濁度計６９ａ，６９ｂはプレコート液６１の濾過助剤４４の量を検知することができるものであればよく、その検出方法は限定されない。例えば、吸光光度方式やレーザー散乱光方式で濁度を検出するものが用いられる。
【００３８】
プレコート形成工程でのプレコート液中の濾過助剤総量は、予めプレコートとこのプレコートの濾過助剤量との関係に基づき決定されている。すなわち、一定の強度を有するプレコートとそのときの濾過助剤量とを実験などにより求めておき、一定量の濾過助剤量を用いてプレコートが形成されたときに、一定強度が得られているものとする。なお、安全を見込んで、循環する濾過助剤量は予め実験などにより決定したものに、例えば数％〜十数％多めに規定しておくことが好ましい。したがって、濁度計出力が一定値以下となり、清澄液が得られるようになると、濾過助剤の殆どがプレコート形成に使用されたと判定して、所定の強度を有するプレコートの形成完了を知ることができる。
【００３９】
図４は、プレコート液中の濾過助剤総量と、このとき形成されるプレコートの厚み及び強度との関係を示すグラフであり、濾過助剤総量が増えることにより、プレコートの厚みが増えることになり、所定の強度が得られるようになる。
【００４０】
プレコート６２ａの形成完了の判定後に、濾過器４７内のプレコート液６１が自重により抜き取られる。このように自重による抜液によるため、乾燥エアや乾燥窒素を用いて加圧し押し出す方式に比べて抜液速度を低くした緩和な条件となり、堆積層６２の表面にスキン層が形成されることがなくなる。また、この自重による抜き取りの際に、プレコート液貯留タンク６６と濾過器４７とを連通する連通管７５のバルブＶ７を開として連通させることで、自重での抜液時に溶媒飽和ガス７６をプレコート液貯留タンク６６から前記濾過器４７内に補充することができる。この溶媒飽和ガス７６を用いて濾過器４７内をガス置換することにより、溶媒乾燥による堆積層６２のカワバリや、このカワバリが広範囲に広がってなるスキン層が形成されることがなく、次の濾過処理を安定的に行うことができる。
【００４１】
このようにプレコート形成処理を行うと、プレコートに用いたプレコート残液はプレコート６２ａによって濾過されるため、清澄度の高い液となる。２回目以降のプレコート形成では、プレコート液調製タンク６５を用いて、このプレコート残液に濾過助剤を追加し、プレコート液が形成される。この場合には、切替バルブ６８ａを切り替えることにより、プレコート液貯留タンク６６内のプレコート残液をプレコート液調製タンク６５に送る。この２回目以降のプレコート液は、プレコート形成時の濾過によって清澄度が高い液となっているため、この液で形成されるプレコートは、製膜開始時のプレコート液よりも目詰まり要素となる不純物が少ない。したがって、初回のプレコートに比較して約２０％程度の濾過寿命の伸びが認められる。
【００４２】
プレコート液は、３〜５回程度プレコート液として再利用可能な総量に決定されている。そして、各回のプレコート液形成に際しては、使用済みのプレコート液に対して、一定の濾過助剤量Ａ１（ｋｇ）を加えることで、新たなプレコート液を調製する。この濾過助剤量Ａ１は、必要な強度のプレコートを形成するために必要十分な量であり、予め濾過器のサイズや能力に応じて決定されている。なお、必要に応じて、プレコート液の濾過助剤濃度が一定範囲内になるように、溶剤を加えてもよい。また、３〜５回程度プレコート液として使用すると、配管やタンクの内壁に残留した洗浄液等により、プレコート液が希釈され、ポリマー濃度を所定値に維持することができなくなる。この場合には、プレコート液の粘度が低くなり、濾過助剤の沈降性が増大し、プレコートの均一性を確保することができない。これに対しては、プレコート液調製タンクにて、再度、一定の濃度範囲内になるように、濾過助剤、溶媒の他に、ドープを追加し、ポリマー濃度を一定範囲内にするために追い足し調製を行う。この追い足し調製は、使用済みのプレコート液が所定の処方値からずれたときに行う他に、プレコート液が一定量以下となったときに行う。
【００４３】
図５に示すように、追い足し調製では、ドープ１３０の投入量Ｂ１（ｋｇ）、溶媒１３１の投入量Ｃ（ｋｇ）を求め、これら求めた投入量Ｂ１，Ｃと前記濾過助剤１３２の投入量Ａ１とをプレコート液調製タンク６５に投入する。プレコート液調製タンク６５には、プレコート形成後のプレコート液（使用済みプレコート液）１３３が入れられている。この使用済みプレコート液量をＤ（ｋｇ）、プレコート液完成量Ｅ（ｋｇ）としたときに、その差（Ｅ−Ｄ）を調製量Ｆ（ｋｇ）とする。そして、完成プレコート液１３４の目標とするポリマー濃度をＧ（％）、使用済みのプレコート液１３３のポリマー濃度をＨ（％）、追い足しするドープ１３０のポリマー濃度をＬ（％）としたときに、ドープ１３０の投入量Ｂ１（ｋｇ）を、Ｂ１＝（Ｅ×Ｇ−Ｄ×Ｈ）／Ｌから求める。そして、調製量Ｆ（ｋｇ）からドープ量Ｂ１（ｋｇ）及び濾過助剤量Ａ１（ｋｇ）を引くことにより、溶媒１３１の追加投入量Ｃ（＝Ｆ−Ａ１−Ｂ１）を求めることができる。なお、プレコート液１３４の完成量Ｅ（ｋｇ）及び目標ポリマー濃度Ｇは設定値であり、使用済みプレコート液量Ｄ（ｋｇ）は、タンク重量計（レベル計）などにより求められる。また、使用済みのプレコート液１３３のポリマー濃度Ｈ（％）は例えば粘度計を用いて求められる。
【００４４】
なお、プレコート液として、プレコート残液を用いる他に、流延ドープ貯留タンク５１内に貯留されている流延ドープ５２を用いてもよい。この場合には、ポンプ７７を用いて、プレコート液調製タンク６５に流延ドープ５２を送り、プレコート液調製タンク６５で溶媒を用いて希釈すると共に、濾過助剤を添加することで、所定の濃度のプレコート液を形成することができる。このように、溶液製膜開始時から、濾過済みの流延ドープ５２を用いてプレコートを形成することにより、プレコート残液を使用したものと同じように、約２０％程度に濾過寿命を伸ばすことができる。
【００４５】
次に洗浄処理について説明する。濾過器４７，４８のいずれかを使用していて、堆積層６２が一定以上の厚みとなり濾過圧力が上昇すると、濾過器４７，４８の切り替えが行われる。例えば、第１濾過器４７で濾過を行い、第１濾過器４７の濾過圧力が上昇して切り替え時期となったときには、各バルブＶ１〜Ｖ６等を切り替えて、第１濾過器４７から第２濾過器４８へ原料ドープ４１が流れるように流路が切り替えられ、連続的な濾過が行われる。第２濾過器４８に切り替えた後は、第１濾過器４７の抜液、洗浄が行われた後に、上述したプレコート処理が行われる。なお、この切り替えは、互いの流量を徐々に増減させて、次第に切り替えることが好ましい。
【００４６】
図６に示すように、洗浄部５０は、洗浄液タンク８０と、洗浄タンク８１と、回収タンク８２と、供給配管８３，回収配管８４と、ポンプ７８ａ，７９ａ，８５，９２ａと、加熱器８６と、分離器８７と、及びストレナ乾燥部（乾燥ガス循環部）８８（図７参照）とを備えている。供給配管８３は洗浄タンク８１の溶媒出口と第１濾過器４７のドープ出口とに接続されており、この供給配管８３には、ポンプ８５及び加熱器８６が設けられている。また、回収配管８４は、洗浄タンク８１の溶媒入り口と第１濾過器４７のドープ入り口とに接続されている。洗浄液タンク８０には洗浄液８９が貯留されており、バルブ８０ａの開閉制御により、所定量の洗浄液８９が洗浄タンク８１内に送られる。洗浄液８９は、濾過器４７，４８の濾材６３を洗浄することができるものであれば特にその溶媒種類は限定されないが、溶媒がドープ溶媒を構成する溶媒の内、少なくとも１種以上の溶媒であることが好ましく、ドープ溶媒を構成する全溶媒であることが更に好ましい。
【００４７】
加熱器８６は多管式熱交換器が用いられ、この加熱器８６により洗浄液８９が加熱される。加熱温度は、洗浄液８９が沸騰しない条件下で洗浄液８９の常圧での沸点よりも２０℃低い値以上の温度とする。このように洗浄液８９を加熱して濾過器４７に供給することによって、濾過器４７の洗浄効果を向上させることができる。
【００４８】
供給配管８３を介して濾過器４７に送られた洗浄液８９は、濾過処理時の原料ドープ４１とは逆方向に濾材６３を通過し、回収配管８４を介して洗浄タンク８１に戻される。これにより、濾過器４７に洗浄液８９が循環して供給され、濾材支持体６０上の堆積層６２が濾材支持体６０から剥離される。剥離後の堆積層（ケーク）６２は洗浄液８９に分散されてスラリ９０となり、濾過器４７から排出されて洗浄タンク８１に戻される。スラリ９０の濁度は濁度計８４ａを用いて測定されており、このスラリ９０の濁度が目標値になったときに、洗浄タンク８１の一部（又は全部）が排出配管７８及びポンプ７８ａを介して回収タンク８２に送られる。また、回収タンク８２へのスラリ９０の排出が終了すると、新品の洗浄液８９が洗浄液タンク８０から洗浄タンク８１に補充される。そして、予め決定されている洗浄時間に達しており、前記スラリ９０の濁度が一定値以下になったときに、洗浄液８９の循環を停止する。この停止の後に洗浄液８９が第１濾過器４７から抜き取られる。この抜き取りは、第１濾過器４７内に洗浄液の溶媒飽和ガス７６や窒素ガス等が送られることにより確実且つ迅速に行われる。
【００４９】
回収タンク８２に送られたスラリ９０は、配管９１を介して分離器８７に送られ、この分離器８７により、残渣９０ａと溶液９０ｂとに分離される。また、回収タンク８２と洗浄タンク８１との間の循環配管７９には、ポンプ７９ａ、粘度計７９ｂが設けられている。
【００５０】
粘度計７９ｂは、回収したスラリ９０の粘度を常時測定する。そして、粘度計７９ｂによる測定粘度に基づきスラリ９０の粘度が常に一定範囲となるように、洗浄タンク８１に洗浄液８９が投入される。これにより、例えば、スラリ９０の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下としてから、このスラリ９０を分離器８７に送ることができる。ここでスラリ９０の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下とすると、流量を確保しながら分離回収を行うことができる。ただし、粘度が２００ｍＰａ・ｓを超えるようなスラリ９０は粘度が高いので分離器８７による作業性が低下する。
【００５１】
分離器８７は、有底円筒状の分離器本体８７ａと、分離器本体８７ａにヒンジ部８７ｃを介して開閉自在に取り付けられる蓋８７ｂと、蓋８７ｂに取り付けられるエア抜き配管８７ｄを有する。また、分離器本体８７ａ内にはストレナ収納部８７ｅが形成されており、このストレナ収納部８７ｅ内にストレナ９５が縦置きで収納されている。ストレナ９５が縦置きとされることにより、分離器８７におけるスラリ９０の流れが鉛直下向きになり、効率のよい分離操作が行える。分離器本体８７ａには、その上部に、スラリ供給口８７ｆ、乾燥風排出口８７ｇが設けられている。
【００５２】
ストレナ９５は、ＳＵＳ製の金網により有底円筒状に形成されており、スラリ９０を残渣９０ａと溶液９０ｂとに分離する。ストレナ９５の内径Ｄは、ストレナ９５の長さＬよりも小さくなっている。このように、内径Ｄを長さＬよりも小さくすることにより、ケーク厚みを薄くすることが可能になり、回収時の液の抵抗が小さく、処理液量を上げることができる。また、ケーク回収後の乾燥の負荷も下げることができる。
【００５３】
金網のメッシュは５０〜５００であり、好ましくは６０〜４００メッシュであり、更に好ましくは８０〜３６０メッシュである。５０メッシュ未満であると、濾過溶液９０ｂの清澄性を確保することができなくなり、５００メッシュを超えると、圧力損失が大きくなり、共に実用性に劣る。この金網は畳織り構造であり、特に平畳織り構造または綾畳織り構造であることが好ましい。また、必要に応じてストレナ９５には、パンチングメタル等により強度補強することが好ましい。この場合にパンチングメタル等の補強材の開口率が３０％以上であることが好ましい。
【００５４】
また、金網ストレナ９５に代えて、濾布ストレナを用いてもよい。濾布ストレナも、金網ストレナと同様に有底円筒状に形成されている。濾布はその通気度が０．３〜５０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃであり、好ましくは、０．５〜４０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃであり、より好ましくは１〜２０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃである。通気度が０．３ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ未満の場合には圧力損失が大きくなり、通気度が５０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃを超える場合には清澄性を確保することができなくなり、共に実用性に劣る。
【００５５】
本実施形態では、分離器１個につき１個のストレナ９５を配置しているが、分離器１個に付き複数個のストレナ９５を配置してもよく、この場合には複数個のストレナを有することにより、分離液量を増大させることができ、効率の良い濾過助剤と濾過液との分離が可能になる。また、分離機１個について１個のストレナを設けたものを複数配置してもよい。
【００５６】
この分離器８７でも残渣９０ａが濾過助剤として作用し、残渣９０ａと溶液９０ｂとの分離を確実に行うことができる。なお、分離直後は、残渣９０ａによるプレコートが形成されていない状態であり、分離を確実に行うことができない。このため、所定厚みのプレコートが形成されるように、分離開始時には、分離器８７と回収タンク８２との間で循環配管９２，９３を用いて、スラリ９０を循環させる。また、分離開始時にはエア抜き配管８７ｄから分離器８７内のエアを抜き取る。このエア抜きを行うことで、分離器８７内にスラリ９０が確実に充満され、確実な濾過を行うことができる。
【００５７】
スラリ９０の分離器８７への流量は、単位濾過面積（１ｍ２）当たり５０〜１５００Ｌ／ｍｉｎである。流量が５０Ｌ未満であると、処理時間が長くなり、好ましくない。また、流量が１５００Ｌを超えると、装置が大きくなり設備コストが増大し、好ましくない。
【００５８】
循環配管９２，９３は、ポンプ９２ａ，バルブ９２ｂ，９３ｂを有する。そして、スラリ９０の循環により、図２と同様にしてプレコートが形成されると、分離効果が得られるので、バルブ９３ｂを切り替えて、循環処理から分離処理にして、分離後の溶液９０ｂを溶液回収タンク９４に送る。回収した溶液９０ｂは、ドープ調製用や洗浄用に再利用することができる。
【００５９】
分離器８７には圧力計９６が設けられており、分離器８７内の濾過圧力を検出している。この濾過圧力値が所定値になった時点で、分離用の濾材厚みが使用限界に達したと判断し、分離処理を終了する。分離器８７における前記残渣（濾過助剤）９０ａによる最終堆積厚みは、０．５〜５０ｃｍであることが好ましい。この最終堆積厚みが０．５ｃｍ未満であると、分離器８７の濾過面積が必要となり、装置が大きくなる不都合がある。また、最終堆積厚みが５０ｃｍを超えると、分離のための圧力損失が大きくなり、流量制限及び耐圧制限が発生し、好ましくない。
【００６０】
分離処理後には、図７に示すストレナ乾燥部８８によってストレナ９５内の残渣９０ａに乾燥風９７が送られて、乾燥処理が行われる。
【００６１】
ストレナ乾燥部８８は、乾燥風循環配管１２０、バルブ１２１，１２２、溶媒ガス濃度センサ１２３、溶媒ガス回収装置１２４、乾燥風循環装置１２５、及び乾燥部コントローラ１２６を備えている。乾燥処理時には、バルブ９３ｂ，１２１，１２３が開閉操作されて、スラリ循環配管９２，９３は閉じられ、乾燥風循環配管１２０が開かれる。そして、乾燥風循環装置１２５によって、乾燥風９７が分離器８７内に送られる。この乾燥風９７によって、残渣９０ａから溶液９０ｂが揮発される。なお、乾燥方法は、乾燥風９７の循環の他に、バーナーやヒータ、ジャケット方式による直接加熱方式で行ってもよく、更にはこれらを併用してもよい。乾燥風９７はエア以外の他のガスを用いてもよい。また、乾燥風９７に代えて、スチームを分離器８７に送ることで、残渣９０ａを乾燥させてもよい。
【００６２】
乾燥に供された乾燥風９７は、溶媒ガスを含んだ状態である。このため、溶媒ガス回収装置１２４により乾燥風９７から溶媒２１が回収・除去される。この後、溶媒２１が取り除かれた乾燥風９７は、乾燥風循環装置１２５内の加熱部で所定の温度に加熱された後、再び乾燥風９７として分離器８７内に供給される。
【００６３】
乾燥が進むと、乾燥風循環配管１２０内の溶媒ガス濃度が低下する。これを溶媒ガス濃度センサ１２３の出力値により乾燥部コントローラ１２６が検出し、濃度センサ１２３が一定値に達したときに乾燥終了と判定する。乾燥終了と判定すると、乾燥部コントローラ１２６は必要に応じて、ストレナ乾燥部８８の乾燥風設定温度を下げて、冷却風として、これを分離器８７送り、分離器８７内のストレナ９５及び残渣９０ａを冷却する。室温近くまでこれらが冷却された後に、アラーム１２６ａにより乾燥完了がオペレータに知らされる。オペレータは、乾燥完了後に分離器８７の蓋８７ｂ（図７二点鎖線表示）を開いて、ストレナ９５から残渣９０ａを取り出す。残渣９０ａの取り出しはストレナ９５を空のものに交換して行う他に、バキューム式の吸引器（図示せず）により残渣９０ａを分離器本体８７ａ内のストレナ９５から直接に吸引してもよい。
【００６４】
なお、分離器８７の開放、乾燥後の残渣９０ａの取り出しをオペレータにより行う他に、全自動で行ってもよい。この場合には、分離器本体８７ａの蓋８７ｂに昇降自在な吸引ノズルを配置し、残渣９０ａの乾燥後に下降して、ストレナ９５内の残渣を自動的に吸引する。乾燥後の残渣９０ａは濾過助剤として再利用することができる。なお、再利用に際しては、そのまま用いても、新品の濾過助剤４４と適宜比率で混合して用いてもよい。
【００６５】
回収タンク８２から分離器８７へのスラリ９０の送液はポンプ７９ａにより行う他に、図示しない加圧装置による窒素ガスなどのキャリアガスを利用した圧送方式や、落差による自重を利用した方式を用いてもよい。また、スラリ９０のスムーズな流れを確保する上で、スラリ９０の濃度は０．１５重量％以上２５重量％以下とすることが好ましい。スラリ９０の濃度とは、スラリ９０に含まれている残渣９０ａの割合である。この濃度が２５重量％を超えるようなスラリ９０の場合には、スラリ９０を送液することが難しく、特に自重を利用しての送液が著しく困難となる。また、スラリ濃度が０．１５重量％未満の場合には、残渣９０ａの回収時間が長くなり、回収効率が著しく低下する。
【００６６】
洗浄処理後の濾過器４７に対しては、上述したように、プレコート形成部４９によりプレコート操作を行い、図２に示すように濾材支持体６０上にプレコート６２ａを形成する。なお、第１濾過器４７についてのみ洗浄処理、プレコート処理を説明したが、第２濾過器４８についても同様の洗浄処理及びプレコート処理が行われる。
【００６７】
また、洗浄部５０では、洗浄タンク８１、回収タンク８２、及び分離器８７を用いているが、回収タンク８２は省略して、回収タンク８２の代わりに分離器８７を設けて、スラリ９０の回収及び分離を行ってもよい。
【００６８】
図８に示すように、製膜ユニット１３は、流延室１００と、渡り部１０１と、テンタ１０２と、乾燥室１０３、巻取機１０４とを備え、流延ドープ５２を用いてフィルム１０６が作られる。流延室１００には、流延ドープ５２の吐出口が形成された流延ダイ１０７と、支持体として作用する流延ドラム１０８と、剥取ローラ１０９とが配置されている。
【００６９】
不純物が取り除かれた流延ドープ５２は、流延ダイ１０７を介してエンドレスに回転している流延ドラム１０８の上に流延され、流延膜１１１が形成される。流延ドラム１０８の表面温度は−１０℃以上１０℃以下の範囲内で略一定とすることが好ましい。このような流延ドラム１０８にドープを流延すれば、ドープは速やかに冷却されるため短時間の内にゲル状の流延膜１１１が形成される。流延ドラム１０８の回転と共に流延膜１１１のゲル化が進められ、自己支持性を有する流延膜１１１は剥取ローラ１０９で支持されながら流延ドラム１０８から湿潤フィルム１１３として剥ぎ取られる。
【００７０】
渡り部１０１では、多数のローラで湿潤フィルム１１３を支持し、搬送する間に乾燥が進められる。テンタ１０２では、湿潤フィルム１１３の両側端部がピン等の保持手段で保持された後、搬送する間に乾燥が進められフィルム１０６とされる。この後、フィルム１０６は、巻取ローラ１０５によりロール状に巻き取られる。
【００７１】
流延ダイ１０７の上流側には濾過器１１４が設置されており、流延に供する前のドープが濾過される。これにより流延ドープ中の不純物がよりいっそう取り除かれる。本実施形態では金属製のフィルタを備える装置を使用するが特に、濾過方式は特に限定されず、濾紙も好適に用いられる。ここで、フィルタが有する孔は微細な不純物でさえも取り除く上で、その平均孔径が１００μｍ以下であることが好ましい。平均孔径が小さすぎると濾過に要する時間が長くなるので濾過効率が低下する。その一方で、平均孔径が大きすぎると流延ドープ５２中の微細な不純物を捕捉するのが難しい。フィルタは、生産性などを考慮しながら適宜選択すれば良い。
【００７２】
流延ダイ、減圧室、支持体等の構造、共流延、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取方法から、溶媒回収方法、フィルム回収方法まで、特開２００５−１０４１４８号公報の［０６１７］段落から［０８８９］段落に詳しく記述されており、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００７３】
本発明により得られるフィルムは、透明度やレタデーション値が高く、湿度依存性が低い。そのため、特に、偏光板の位相差フィルムとして好適に用いることができるが、偏光板の表面を保護するための保護フィルムとしても利用することができる。本発明のセルロースエステルフィルムの具体的用途に関しては、特開２００５−１０４１４８号公報において、例えば、［１０８８］段落から［１２６５］段落には、液晶表示装置として、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＶＡ型、ＯＣＢ型、反射型、その他の例が詳しく記載されており、この記載も本発明に適用させることができる。
【００７４】
以下、本発明について行なった実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。
【００７５】
［比較例］
下記の各種ドープ原料を混合して原料ドープ４１を調製した。比較例では、溶媒２１としては、ジクロロメタンと、メタノールと、１−ブタノールとを混合した混合溶媒を用いた。
【００７６】
〔ドープ原料〕
セルローストリアセテート                                            １００重量部ジクロロメタン                                                      ３２０重量部メタノール                                                            ８３重量部１−ブタノール                                                          ３重量部可塑剤Ａ                                                            ７．６重量部可塑剤Ｂ                                                            ３．８重量部ＵＶ剤ａ                                                            ０．７重量部ＵＶ剤ｂ                                                            ０．３重量部クエン酸エステル混合物                                          ０．００６重量部
微粒子                                                            ０．０５重量部
【００７７】
上記のセルローストリアセテートは、置換度２．８４、粘度平均重合度３０６、含水率０．２重量％、ジクロロメタン溶液中の６重量％の粘度が３１５ｍＰａ・ｓであり、平均粒子径１．５ｍｍ、標準偏差０．５ｍｍの粉体であり、可塑剤Ａは、トリフェニルホスフェートであり、可塑剤Ｂは、ジフェニルホスフェートであり、ＵＶ剤ａは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールであり、ＵＶ剤ｂは、２（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾールであり、クエン酸エステル化合物はクエン酸とモノエチルエステルとジエチルエステルとトリエチルエステルとの混合物であり、微粒子は平均粒径が１５ｎｍ、モース硬度が約７の二酸化ケイ素である。また、原料ドープ４１の調製時には、レタデーション制御剤（Ｎ−Ｎ−ジ−ｍ−トルイル−Ｎ−Ｐ−メトキシフェニル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン）をフィルムとしたときの全重量に対して４．０重量％となるように添加した。
【００７８】
次に、図１に示す溶液製膜設備１０のうち、濾過ユニット１２において濾過器４７を使用して原料ドープ４１を濾過した。この時、濾過助剤としては、平均粒径が３５μｍの珪藻土を使用し、予め原料ドープ４１を濾過する前に、プレコート形成処理を行い、プレコートを形成した後に、プレコート液を抜き取った。
【００７９】
プレコート液は、濾過助剤として平均粒径が３５μｍの珪藻土、セルローストリアセテートが２０重量％のドープ液、及び希釈用の溶媒をプレコート液調製タンク６５に入れて、前記プレコート液の濾過助剤濃度が３．０重量％、セルロース濃度が３．５重量％となるように調製したもので、調製後にプレコート液貯留タンク６６に貯留した。このプレコート液を２０Ｌ（リットル）／分／ｍ２の流量で、濾過器４７とプレコート液貯留タンク６６との間で循環させ、第１濾過器内の濾材支持体上に、プレコートを形成した。濾材支持体６０としては、ＳＵＳ製の３５０メッシュの金網を用いた。
【００８０】
そして、第１及び第２濁度計６９ａ，６９ｂとして、竹中電子工業（株）製の光電センサ（Ｆ７１ＲＡＮ）を用いて、濁度計出力から濾過助剤濃度を検出した。第２濁度計６９ｂは、濾過器４７の出口側配管７３に配置されているため、プレコート液の循環を開始してから３分後に０重量％となった。また、濾過器４７の入り口側配管７４に配置した第１濁度計６９ａは、プレコート液の循環を開始したときの初期値２．０重量％から徐々に減少し、３０分後に０重量％となった。この時点で、プレコートの形成完了と判定した。なお、循環するプレコート液の濾過助剤総量は所定の強度が得られるときの濾過助剤総量から求められており、本実施形態では濾過助剤量は０．７５ｋｇ／ｍ２（濾過面積１ｍ２当たりの濾過助剤量）である。この濾過助剤量は、濾材支持体の濾過総面積に対して平均で３ｍｍの厚みを形成する量となる。
【００８１】
また、プレコート形成時の濾過助材の終末沈降速度は１０−３ｃｍ／ｓｅｃであった。この濾過助材の終末沈降速度の測定は、沈降移動距離測定及びストークスの式による計算により行った。プレコート６２ａの形成に必要な時間は１時間であった。
【００８２】
プレコート６２ａの形成完了後は、第１濾過器４７から、プレコート液６１を自重により抜き取る。このときに、連通管７５のバルブＶ７が開けられてプレコート液貯留タンク６６と第１濾過器４７とが連通され、自重によるプレコート液６１の抜き取りに連動してプレコート液６１を抜き取った分だけ溶媒飽和ガス７６が第１濾過器４７内に補充される。これにより、従来のように、形成したプレコート６２ａを乾燥空気や乾燥窒素で圧力をかけて抜液するものと異なり、プレコート６２ａの表面にスキン層が形成されることがない。また、連通管７５のバルブＶ７の開度を調節することにより、プレコート液６１の抜き取り流速をプレコート層の面に対して１×１０−４ｍ／ｓ以上１×１０−３ｍ／ｓ以下とすることができる。このプレコート液６１の抜き取り速度を１×１０−３ｍ／ｓ以下とすることで、崩落の無いプレコート６２ａが得られた。この時点で、濾過器４７を開放して、中を確認したところ、均一な所定厚みのプレコート６２ａが得られていることを確認できた。同じ条件で、再度プレコート形成処理を行ったところ、同じ結果が得られた。なお、抜き取り速度が１×１０−４ｍ／ｓ未満であると効率よくプレコート液を抜き取ることができない。
【００８３】
上記のようにして形成したプレコート６２ａを用いて、原料ドープ４１を濾過し、濾過差圧が０．２ＭＰａから０．８ＭＰａへ達するまでの濾過差圧上昇期間を求めた。そして、濾過差圧が０．８ＭＰａに達したときに濾過不能と判定し、濾過ユニットを切り換えた。このときの濾過差圧上昇期間は５日である。
【００８４】
この後、使用済みの濾過助剤を有する濾過器に洗浄液を循環させ、分離器８７で回収した。分離器８７にセットしたストレナ９５は内径が４００ｍｍであり、長さが８００ｍｍの有底円筒状の金網製のものを用いた。このストレナ９５は濾過面積が１ｍ２であり、金網は１００メッシュの平畳織りのものを用いた。スラリ９０の粘度は１０ｍＰａ・ｓであり、スラリ９０の濃度は３％であり、スラリ９０をストレナ９５上部から供給し、下部から濾過液を取り出して、ストレナ９５内に濾過助剤を回収した。
【００８５】
なお、回収操作初期に、分離器８７内のエア抜きを行い、このエア抜き時間を１．５分とした。スラリ９０の分離器８７への圧送は０．１ＭＰａの窒素ガスを用いて行い、スラリ９０の流量は１６０Ｌ／ｍｉｎであった。回収後のストレナ９５内のケーク残渣厚みは１００ｍｍであった。回収操作初期は、残渣がストレナ９５から若干漏洩したため、初期循環として、送液元タンクへ戻し、清澄性を確認した後に、回収済み液として取り出した。
【００８６】
分離器８７で残渣９０ａと溶液９０ｂとに分離させた後に、エアによりストレナ９５内の溶液９０ｂを追い出し、乾燥風循環部としてのストレナ乾燥部８８によって分離器８７内に４０℃の乾燥風を循環させた。乾燥風の循環供給後４８時間で、残渣９０ａ中の溶剤分が０．２％以下となった。清澄性の高い溶液９０ｂを得ることができた。
【００８７】
［実施例１］
上記比較例では、濾過助剤として平均粒径が３５μｍの珪藻土、セルローストリアセテートが２０重量％のドープ液、及び希釈用の溶媒をプレコート液調製タンク６５に入れて、前記プレコート液の濾過助剤濃度が３．０重量％、セルロース濃度が３．５重量％となるように調製したが、実施例１では、比較例で用いた使用済みのプレコート液を用い、これに濾過助剤を加えて、濾過助剤濃度を３．０重量％にしたものをプレコート液としてプレコートを形成した以外は、比較例と同じにした。この実施例１では、使用済みのプレコート液を用いているため液の清澄度が高く、このときの前記濾過差圧上昇期間は６日であり、約２０％の期間延長となった。
【００８８】
［実施例２］
上記実施例１では、使用済みのプレコート液を用いてプレコート液を調製したが、これに代えて、濾過済みの流延ドープ５２を用いてプレコート液を形成した。この場合にも、清澄度の高い液が用いられるため、前記濾過差圧上昇期間は５．８日であり、実施例１と同様に約２０％の期間延長となった。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の一例を示す概略図である。
【図２】濾過器内の濾材とプレコートとを拡大して示す断面図である。
【図３】プレコート形成部を示す概略図である。
【図４】循環するプレコート液中の濾過助剤総量とこのときのプレコートの強度との関係の一例を示す線図である。
【図５】追い足し調製の説明図である。
【図６】洗浄部を示す概略図である。
【図７】ストレナ乾燥部を示す概略図である。
【図８】製膜ユニットを示す概略図である。
【符号の説明】
【００９０】
４１  原料ドープ
４４  濾過助剤
４７  第１濾過器
４８  第２濾過器
４９  プレコート形成部
５０  洗浄部
６０  濾材支持体
６１  プレコート液
６２  堆積層
６２ａ  プレコート
６３  濾材
６４  不純物
８７  分離器
８７ｅ  ストレナ収納部
８８  ストレナ乾燥部
９０  スラリ
９０ａ  残渣
９０ｂ  溶液
９５  ストレナ
１２０  乾燥風循環配管
【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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