JP2001129838A - セルロースエステルフィルムの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 写真フィルム支持体、ＬＣＤ用偏光板保
護膜等に用いるセルロースエステルフィルムの製造にお
いて、膜厚の薄いフィルムであってもダイスジの発生を
有効に抑制しつつ、高速で製膜できるようにする。 【解決手段】 セルロースエステルを溶媒に溶解したド
ープを無端支持体上に流延してフィルムを製造する方法
において、乾燥膜厚ｄ（μｍ）に対し、ドープ粘度ρ
（Ｐ）を式（１）の範囲内とし、 １５ｄ／４＋１７０＜ρ＜１５ｄ／２＋３４０ …… (１) かつ、ドープの固形分濃度ｙ（％）を式（２）の範囲内
とすることを特徴とするセルロースエステルフィルムの
製造方法。 ３ｄ／１６０＋１３.０＜ｙ＜３ｄ／８０＋１７.０ …… (２)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルロースエステ
ルフィルムの製造方法及び製造装置に関し、より詳しく
は、膜厚が小さくなると顕在化する流延ダイから発生す
るスジの発生を抑制するセルロースエステルフィルムの
製造方法及び製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セルロースエステルフィルムは、透明性
がよく、機械的強度が大きく、かつ、湿度の変化及び熱
にともなう寸法変動が小さい(寸法安定性がよい)ので、
写真感光材料や光学材料の支持体として用いられてお
り、特にセルロースアセテートフィルムは、透明性が大
きく、低複屈折性などから、写真フィルム支持体、ＬＣ
Ｄ用偏光板保護膜等に広く用いられている。このような
セルロースエステルフィルムは、一般的に、セルロース
エステルをメチレンクロライドその他の溶媒に溶解して
ドープを調製し、このドープを無端支持体上に流延し、
十分に乾燥した後に剥離する、いわゆる溶液製膜法で製
造されている。

【０００３】ところで、溶液製膜法においては、流延ダ
イから無端支持体上にドープを流延するのであるが、こ
の時、流延ダイの先端に付着したドープのゲル化物又は
流延ダイ先端の微小な傷を原因として流延方向に筋（以
下、「ダイスジ」という）が発生することがあった。そ
こで、従来、このようなダイスジの発生を抑制する技術
が種々提案されている。例えば、特開平８−２５３８１
号公報には、ドープを金属支持体に流延しフィルムを製
造する方法において、溶液粘度が５〜２００Ｐのドープ
を流延直後の熱風温度が５〜４０℃の範囲とし、金属支
持体の移動速度を０．５〜１０ｍ／分とする製造方法が
提案されている。

【０００４】特開平１０−２５８４３８号公報には、リ
ップ側面にランド部に対し２０〜８０度の角度で少なく
とも一段以上の傾斜面が形成され、傾斜面の少なくとも
一方に溶剤吐出ノズルを設置したダイリップを用い、溶
剤を溶剤吐出ノズルから傾斜面に沿わせてリップ先端部
に流しながら流延する方法が提案されている。

【０００５】特開平１１−１１４９８１号公報には、流
延ダイのスリット部を、スリット断面が均一な間隔を持
つ部分の後に、スリット断面の間隔がその吐出口方向に
向けて広がるテーパ部分を持つようにした押し出しダイ
が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平８−２
５３８１号公報で提案された方法は、ダイスジに対して
有効であった。しかし、製造速度が１０ｍ／分以下と遅
いので、製造効率が悪くコスト的に不利なものであっ
た。また、ドープの粘度が２００Ｐ以下と小さいので、
一般的なセルロースアセテートフィルムは勿論、光学用
途に用いられるセルローストリアセテートフィルムにお
いては、所定粘度のドープを得るには、ドープの固形分
濃度を大きく低下させるか（例えば、１０重量％以下に
する）、重合度を下げなければならないので、生産性の
低下及び機械強度の低下をもたらすものであった。

【０００７】また、特開平１０−２５８４３８号公報及
び特開平１１−１１４９８１号公報で提案された技術
は、ダイスジの発生を有効に抑制できるものであった
が、高度で複雑な設備を必要とし、高価となるものであ
り、さらに、特開平１０−２５８４３８号公報で提案さ
れた技術は、溶剤の流れムラを防止する対策を講じる必
要があり、特開平１１−１１４９８１号公報で提案され
た技術は、流延ドープが不安定になることによる耳カタ
マリが発生するので、これを切除する対策を講じる必要
があった。

【０００８】さらに、流延厚みが小さくなるにしたがい
ダイスジが顕在化してくるため、薄さと平面性とを両立
したフィルムを生産性よく製造することは困難であり、
これらを満足する技術が要望されていた。

【０００９】本発明は、以上の問題点を解決し、簡単な
設備又は従来の設備をそのまま使用することにより、光
学用途として好適な強度を保持するとともに、膜厚の薄
いフィルムであってもダイスジの発生を有効に抑制しつ
つ、高速で製膜（１０ｍ／分以上）することができるセ
ルロースエステルフィルムの製造方法及び製造装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるセルロース
エステルフィルムの製造方法は、セルロースエステルを
溶媒に溶解したドープを無端支持体上に流延してフィル
ムを製造する方法において、乾燥膜厚ｄ(μｍ)に対し、
ドープ粘度ρ(Ｐ)を式(１)の範囲内とし、 １５ｄ／４＋１７０＜ρ＜１５ｄ／２＋３４０ …… (１) かつ、ドープの固形分濃度ｙ（％）を式（２）の範囲内
とすることを特徴として構成されている。 ３ｄ／１６０＋１３.０＜ｙ＜３ｄ／８０＋１７.０ …… (２)

【００１１】本発明によるセルロースエステルフィルム
の製造方法においては、流延するドープの粘度及び固形
分濃度を、膜厚から決定される所定範囲内に制御するこ
とにより、ダイスジの発生を抑制するとともに、発生し
たダイスジを平均化して改良する。

【００１２】本発明によるセルロースエステルフィルム
の製造装置は、無端支持体上にドープを流延する流延ダ
イと、原料ドープが貯溜された原料ドープタンクと、こ
の原料ドープタンクと流延ダイとを連結する送液管と、
この送液管の内部に設けられた混合手段と、この混合手
段より原料ドープタンク側の送液管に連結された希釈液
タンクとを有することを特徴として構成されている。

【００１３】本発明によるセルロースエステルフィルム
の製造装置においては、原料ドープに希釈液を混合して
粘度及び固形分濃度を所定範囲内に制御するので、希釈
液を変更するだけで所望の膜厚に対応する粘度及び固形
分濃度とすることができ、ダイスジの発生を簡単な装置
で抑制することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明によるセルロースエステル
フィルム製造方法においては、乾燥膜厚ｄ（μｍ）に対
し、ドープ粘度ρ（Ｐ）を式（１）の範囲内としてい
る。 １５ｄ／４＋１７０＜ρ＜１５ｄ／２＋３４０ …… (１) ドープ粘度ρが１５ｄ／４＋１７０以下であると、流延
ダイ先端にドープが濡れ広がって先端が汚れ易く、ドー
プゲルに起因する筋を発生させ易い。また、ドープ粘度
ρが１５ｄ／２＋３４０以上であると、ダイ先端の凹凸
の影響を受け易くなり、ダイスジが発生する。

【００１５】また、乾燥膜厚ｄ（μｍ）に対し、ドープ
の固形分濃度ｙ（％）を式（２）の範囲内としている。 ３ｄ／１６０＋１３.０＜ｙ＜３ｄ／８０＋１７.０ …… (２) ドープの固形分濃度ｙが３ｄ／１６０＋１３．０以下で
あると、ダイスジは発生しないが、ドープが自己支持性
を持つまで乾燥するのに必要な時間が長くなり、生産性
が損なわれる。また、ドープの固形分濃度ｙが３ｄ／８
０＋１７．０以上であると、流延ダイスジが充分レベリ
ングしないうちにドープが固化し、発生したダイスジが
緩和されず、実用的でないフィルムとなる。

【００１６】以上のような所定粘度及び固形分濃度のド
ープは、ドープ調製工程において各膜厚に応じたドープ
を調製し、そのドープをそのまま流延ダイに導入（直接
導入方式）しても、ドープ調製工程において一定の粘度
及び固形分濃度を有するドープを調製し（以下、このド
ープを原料ドープという）、この原料ドープを希釈液で
希釈することにより所望の粘度及び固形分濃度にして流
延ダイに導入（希釈導入方式）してもよい。

【００１７】ところで、直接導入方式は、膜厚の異なる
フィルムを製造する都度、ドープ調製工程において所定
の粘度及び固形分濃度のドープを新たに調製しなければ
ならないが、ドープ調製工程は、通常かなり複雑で、溶
解工程からドープの組成を変更することは非常に時間を
要し、生産性を損なうことがある。これに対し、希釈導
入方式は、希釈液を混合する割合を変更するだけで、各
膜厚に応じたドープを調製することができるので、ドー
プのロス、作業性等の点で好ましい。

【００１８】前記希釈液としては、溶媒（一種類又は二
種類以上の溶媒を混合したもの）、溶媒（一種類又は二
種類以上の溶媒を混合したもの）に添加剤（可塑剤、Ｕ
Ｖ吸収剤、染料、剥離促進剤、滑剤のような機能性付与
を目的とする添加剤）を添加したもの又は希薄な希釈用
ドープを用いることができる。希釈液の原料ドープに混
合する体積分率は、３０％以内が好ましく、１５％以内
がより好ましい。希釈液を３０％を超えて混合させる
と、通常の混合手段では十分に均一にならず、フィルム
に厚味むらをもたらす。

【００１９】希釈用ドープは、原料ドープを１／５〜１
／２０に溶媒で希釈したものが好ましい。また、溶媒の
組成は、原料ドープを調液するのに用いた溶媒と等しい
組成であるのが最も好ましいが、ドープの乾燥性、支持
体からの剥離性等を変化させるために、異なる組成の溶
媒を使用することもできる。溶媒の種類に付いては後述
する溶解用の溶媒の中から一種又は二種以上を混合して
用いることが出来る。また、ＵＶ吸収剤、染料、剥離促
進剤、滑剤のような機能性付与を目的とする添加剤を少
量加えることができる。また、溶媒のみ又は溶媒に添加
剤を添加したものを用いる場合も、溶媒の組成は、原料
ドープの溶媒の組成と同一であることが好ましい。

【００２０】以上のような原料ドープ及び希釈液の好ま
しい具体例としては、原料ドープとして固形分濃度が１
８〜２１％のものを用い、希釈液として溶媒のみ又は固
形分濃度が０．２〜４．０％の希釈用ドープを用いる。

【００２１】また、ドープの粘度の調整は、ドープの固
形分の濃度の調整の他、原料セルロースエステルの重合
度、酢化度、不純物量、可塑剤等の添加剤の種類及び量
等で行うことができる。

【００２２】セルロースエステルとしては、セルロース
の低級脂肪酸エステル（例：セルロースアセテート、セ
ルロースアセテートブチレートおよびセルロースアセテ
ートプロピオネート）が代表的である。低級脂肪酸は、
炭素原子数６以下の脂肪酸を意味する。セルロースアセ
テートには、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やセ
ルロースジアセテート（ＤＡＣ）が含まれる。セルロー
スアセテートの酢化度は５７〜６２％が好ましく、より
好ましくは５９〜６２％である。セルロース原料として
はパルプ、綿花いずれでもよい。

【００２３】ドープの固形分としては、セルロースエス
テルの他に、可塑剤、染料、その他の添加剤（紫外線吸
収剤、滑剤、劣化防止剤、剥離促進剤）を含む。可塑剤
としては、リン酸エステル系（トリフェニルフォスフェ
ート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等）、フタ
ル酸エステル系（ジエチルフタレート、エチルフタリル
エチルグリコレート等）を好ましく用いることができ
る。フィルム中の可塑剤の量は、５〜２０％が好まし
く、より好ましくは８〜１５％である。

【００２４】セルロースエステルを溶解する溶媒として
は、ハロゲン化炭化水素（メチレンクロライド等）、ア
ルコール（メタノール等）、ケトン（アセトン等）エス
テル（酢酸エチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラ
ン等）等を単独、又は２種類以上を混合して用いる。も
っとも好ましいのは、メチレンクロライドとアルコール
類の混合溶媒であり、メチレンクロライドが８０重量％
以上含まれることが、セルロースエステルの溶解性が良
く、ダイスジの原因となるゲルを発生し難いことからよ
り好ましい。酢酸エステル類も好ましい。

【００２５】本発明によるセルロースエステルフィルム
の製造装置は、無端支持体上にドープを流延する流延ダ
イと、原料ドープが貯溜された原料ドープタンクと、こ
の原料ドープタンクと流延ダイとを連結する送液管と、
この送液管の内部に設けられた混合手段と、この混合手
段より原料ドープタンク側の送液管に連結された希釈液
タンクとを有している。

【００２６】混合手段は、原料ドープと希釈液を混合し
て所望の粘度及び固形分濃度を有するドープを調製する
ものであるが、この混合手段としては、特に限定されな
いが静止型混合器が好ましい。無端支持体としては、流
延バンド又は流延ドラムがある。

【００２７】本発明によるセルロースエステルフィルム
の製造装置を図面を参照して説明する。図１はセルロー
スエステルフィルムの製造装置の一実施形態の概略模式
図である。図１において、符号１は予め調製された原料
ドープを貯溜する原料ドープタンクで、この原料ドープ
タンク１は、送液管２を介して流延ダイ３に連結されて
いる。この送液管２には、原料ドープタンク１側からポ
ンプ４、フィルター５及び静止型混合器６が設けられて
いる。符号７は希釈液としての混合溶媒を貯溜する溶媒
タンクで、この溶媒タンク７は、希釈用送液管８を介し
て送液管２の静止型混合器６の上流側に連結されてい
る。また、希釈用送液管８には、溶媒タンク７側からポ
ンプ９及びフィルター１０が設けられている。なお、符
号１１はドープが流延される無端支持体である。

【００２８】以上のようなセルロースエステルフィルム
の製造装置においては、原料ドープタンク１から原料ド
ープをポンプ４により流延ダイ３に送り込むが、この
時、溶媒タンク７から混合溶媒がポンプ９により送液管
２に送りこまれているので、静止型混合器６の上流側で
原料ドープに混合溶媒が混合され、静止型混合器６を通
して均一に混合される。したがって、流延ダイ３に導入
されるドープは、原料ドープより低粘度で、かつ低固形
分濃度となり、所望の範囲のドープとなっている。そし
て、このドープを無端支持体１１に流延して製膜する。

【００２９】また、膜厚を変更する場合は、溶媒タンク
７から送液管２に送り込む混合溶媒の流量を変更し、所
望の粘度及び固形分濃度となるようにする。

【００３０】

【実施例】図１に示す装置を用いてフィルムを製造し
た。まず、ドープ調製工程により、 セルローストリアセテート １７．０重量部 トリフェニルフォスフェート １．２重量部 ビフェニルジフェニルフォスフェート ０．８重量部 メチレンクロライド ７４．５重量部 メタノール ６．５重量部 なる組成の原料ドープを調製し、原料ドープタンク１に
貯溜した。

【００３１】また、 メチレンクロライド ９２重量部 メタノール ８重量部 なる組成の希釈液としての混合溶媒を調製し、溶媒タン
ク７に貯溜した。

【００３２】そして、原料ドープと希釈液とを混合して
所望の粘度及び固形物濃度に調製した後、流延ダイ３か
ら無端支持体１１上に流延し、ドープが自己支持力を持
つに至るまで乾燥した。その後、無端支持体より剥ぎ取
り、残留揮発分が５％以下になるまで熱風乾燥を行っ
た。無端支持体の移動速度は、１０〜５０ｍ／分の範囲
内であった。なお、各膜厚に対応するためにドープの組
成を変更するのは、いずれの場合も３０分以内であっ
た。

【００３３】結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】＜ダイスジの評価方法＞実質的な平行光に
対しフィルムを垂直に置き、フィルム背面に平滑な白板
を置き、投影されて生ずる連続性の筋を目視評価した。

【００３６】＜評価＞ ○：筋状の投影像が確認されない。又は、不連続な筋の
みが確認される。 ×：連続性の筋が投影像の濃淡ではっきり確認される。

【００３７】

【発明の効果】本発明のセルロースエステルフィルムの
製造方法は、ドープの粘度及び固形分濃度を所定の範囲
に調整することにより、膜厚の薄いものであってもダイ
スジの発生がない平面性の良いセルロースエステルフィ
ルムを安価に製造することができる。

【００３８】また、本発明のセルロースエステルフィル
ムの製造装置は、流延ダイへの送液工程において、原料
ドープに希釈液を混合することにより所望の粘度及び固
形分濃度とすることができるので、希釈液の原料ドープ
への混合の割合を変更することにより、各種膜厚のフィ
ルムに対応することができる。したがって、膜厚に応じ
て個別にドープを調製する場合に比べ、ドープのロスが
少なく、かつ生産性がよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるセルロースエステルフィルムの
製造装置の一実施形態の概略模式図である。

【符号の説明】

１…原料ドープタンク ２…送液管 ３…流延ダイ ４…ポンプ ５…フィルター ６…静止型混合器 ７…溶媒タンク ８…希釈用送液管 ９…ポンプ １０…フィルター １１…無端支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4F071 AA09 AC15 AE04 AH19 BA02 BB02 BC01 BC12 4F205 AA01 AC05 AG01 AH73 AM32 AR12 AR17 GA07 GB02 GC02 GC07 GE03 GE22 GF01 GF21 GF23 GF24 GF41 GN21 GN24 GN29 4J002 AB021 FD020 GP03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルロースエステルを溶媒に溶解したド
   ープを無端支持体上に流延してフィルムを製造する方法
   において、乾燥膜厚ｄ（μｍ）に対し、ドープ粘度ρ
   （Ｐ）を式（１）の範囲内とし、 １５ｄ／４＋１７０＜ρ＜１５ｄ／２＋３４０ …… (１) かつ、ドープの固形分濃度ｙ（％）を式（２）の範囲内
   とすることを特徴とするセルロースエステルフィルムの
   製造方法。 ３ｄ／１６０＋１３.０＜ｙ＜３ｄ／８０＋１７.０ …… (２)
2. 【請求項２】 前記溶媒が、メチレンクロライドを８０
   重量％以上含んでいる請求項１に記載のセルロースエス
   テルフィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 固形分濃度が１８〜２１％の原料ドープ
   を調製し、この原料ドープに溶媒又は固形分濃度が０．
   ２〜４．０％の希釈用ドープを混合して膜厚に応じた所
   望の粘度及び固形分濃度を得る請求項１又は２に記載の
   セルロースエステルフィルムの製造方法。
4. 【請求項４】 無端支持体上にドープを流延する流延ダ
   イと、原料ドープが貯溜された原料ドープタンクと、こ
   の原料ドープタンクと流延ダイとを連結する送液管と、
   この送液管の内部に設けられた混合手段と、この混合手
   段より原料ドープタンク側の送液管に連結された希釈液
   タンクとを有することを特徴とするセルロースエステル
   フィルムの製造装置。