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公開番号2025094388
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023209867
出願日2023-12-13
発明の名称ポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム、その積層体、およびポリマーの製膜方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B29C 41/34 20060101AFI20250618BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】ポリマー膜製膜工程で、カールを抑制し、膜面にキズがないポリマー膜を製造するための支持フィルムを提供する。
【解決手段】ポリマー膜の溶液製膜に用いられる支持フィルムであって、前記支持フィルムの長手方向(以下、「MD方向」という)に直交する方向(以下、「TD方向」という)の熱収縮率が0.4%以上であり、かつ、前記支持フィルムの厚みが150μm以上である、ポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ポリマー膜の溶液製膜に用いられる支持フィルムであって、前記支持フィルムの長手方向（以下、「ＭＤ方向」という）に直交する方向（以下、「ＴＤ方向」という）の熱収縮率が０．４％以上であり、かつ、前記支持フィルムの厚みが１５０μｍ以上である、ポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記支持フィルムのＴＤ方向の熱収縮率とＭＤ方向の熱収縮率との比率（ＴＤ／ＭＤ）が０．５０～０．９５である、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項３】
前記支持フィルムは離型層を有しない、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項４】
前記ポリマー膜の乾燥厚みが４０μｍ以上である、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項５】
前記ポリマー膜の引張弾性率が３００ＭＰａ以上である、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項６】
前記ポリマー膜が主鎖に芳香環を有するポリマーで構成された膜である、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項７】
前記ポリマー膜が高分子電解質膜である、請求項１に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
【請求項８】
請求項１～７のいずれかに記載の支持フィルムとポリマー膜との積層体。
【請求項９】
前記ポリマー膜の厚みが４０μｍ以上である、請求項８に記載の積層体。
【請求項１０】
前記ポリマー膜の引張弾性率が３００ＭＰａ以上である、請求項８に記載の積層体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム、その積層体、およびポリマーの製膜方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリマー膜の製膜方法としては、溶液製膜方法と溶融製膜方法が知られている。溶液製膜方法としては、例えば、ポリマーを適当な溶媒に溶解した溶液をプラスチックフィルムなどの支持フィルムに塗布・乾燥する方法が知られている。一方、溶融製膜方法としては、例えば、Ｔダイから溶融樹脂を溶融押出する方法が、一般的に採用されている。
【０００３】
ポリマー膜の一種として、例えば、燃料電池や水電解などの電気化学の分野で使用される、フッ素系高分子電解質膜や炭化水素系高分子電解質膜が知られている。フッ素系高分子電解質は、融点が比較的低く、溶融製膜法に適している。一方、融点が比較的高い炭化水素系高分子電解質の製膜には、溶液製膜法が好適である。
【０００４】
これまで、高分子電解質膜の溶液製膜に適した溶液成膜用支持フィルムとして、熱収縮率の範囲が特定されたフィルムや（例えば、特許文献１、２参照）、一定の硬度を有する補強層を備えたフィルム（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－９１８５５号公報
特開２０１１－２３３４４４号公報
特開２０１９－４０７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高分子電解質膜などのポリマー膜の溶液製膜では、支持フィルム上に塗布されたポリマー溶液中の溶媒を蒸発させる乾燥過程で、支持フィルムの長手方向（搬送方向：ＭＤ方向）に直交する方向（幅方向：ＴＤ方向）にＭ字状（波状）のカールが発生し、空気ノズルや乾燥炉出口シャッターなどにポリマー膜が接触してキズを発生させることがあった。キズが発生すると良品歩留まりが低下する。特に、ポリマー膜の厚みが大きくなるほど上記課題は顕著になった。このような課題に対して、上記特許文献に記載された支持フィルム（離型フィルム）では、十分に解決することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑み、ポリマー膜の溶液製膜工程におけるカールおよびそれに伴うキズの発生を抑制することができる支持フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題がポリマー膜の製膜工程におけるポリマー膜の乾燥収縮率と支持フィルムの熱収縮率との差が大きくなることが起因していると考え、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、上記目的を達成するために、以下のような構成を採る。
［１］ポリマー膜の溶液製膜に用いられる支持フィルムであって、前記支持フィルムの長手方向（以下、「ＭＤ方向」という）に直交する方向（以下、「ＴＤ方向」という）の熱収縮率が０．４％以上であり、かつ、前記支持フィルムの厚みが１５０μｍ以上である、ポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［２］前記支持フィルムのＴＤ方向の熱収縮率とＭＤ方向の熱収縮率との比率（ＴＤ／ＭＤ）が０．５０～０．９５である、［１］に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［３］前記支持フィルムは離型層を有しない、［１］または［２］に記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［４］前記ポリマー膜の乾燥厚みが４０μｍ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［５］前記ポリマー膜の引張弾性率が３００ＭＰａ以上である、［１］～［４］のいずれかに記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［６］前記ポリマー膜が主鎖に芳香環を有するポリマーで構成された膜である、［１］～［５］のいずれかに記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［７］前記ポリマー膜が高分子電解質膜である、［１］～［６］のいずれかに記載のポリマー膜の溶液製膜用支持フィルム。
［８］［１］～［７］のいずれかに記載の支持フィルムとポリマー膜との積層体。
［９］前記ポリマー膜の厚みが４０μｍ以上である、［８］に記載の積層体。
［１０］前記ポリマー膜の引張弾性率が３００ＭＰａ以上である、［８］または［９］に記載の積層体。
［１１］前記ポリマー膜が主鎖に芳香環を有するポリマーで構成された膜である、［８］～［１０］のいずれかに記載の積層体。
［１２］前記ポリマー膜が高分子電解質膜である、［８］～［１１］のいずれかに記載の積層体。
［１３］［１］～［７］のいずれかに記載の支持フィルムにポリマー溶液を塗布する工程と、塗布されたポリマー溶液を乾燥する工程と、を有する、ポリマー膜の製膜方法。
［１４］前記ポリマー溶液が非プロトン性極性溶媒を含む溶媒にポリマーを溶解した溶液である、［１３］に記載のポリマー膜の製膜方法。
［１５］支持フィルム供給ロールから巻き出された前記支持フィルムを搬送しながら、前記塗布工程および前記乾燥工程を実施した後にロール状に巻き取る、［１３］または［１４］に記載のポリマー膜の製膜方法。
［１６］前記乾燥工程に続いて酸処程工程を有する、［１３］～［１５］のいずれかに記載のポリマー膜の製膜方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の支持フィルムをポリマー膜の溶液製膜に用いることによって、製膜工程におけるカール（以下、単に「カール」という）の発生が抑制され、その結果、ポリマー膜のキズの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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