【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）における偏光板の保護フィルムとして好適なセルロースエステルフィルムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、低電圧かつ低消費電力でＩＣ回路への直結が可能であり、しかも薄型化が可能であるから、ワードプロセッサーやパーソナルコンピュータ等の表示装置として広く使用されている。このＬＣＤの基本的な構成は、液晶セルの両側に偏光板を設けたものであり、偏光板の性能によってＬＣＤの性能が大きく左右される。偏光板は偏光子と、偏光子の両面に積層された保護フィルムとよりなる。そして、このような偏光板の保護フィルムとして、セルローストリアセテートフィルムが広く用いられている。
【０００３】
このようなセルロースエステルフィルムは、一般に、溶液流延製膜法により製造されている。このセルロースエステルフィルムの製造方法は、まず、セルロースエステルを、例えばメチレンクロライド等のセルロースエステルに対する良溶媒と、例えばメタノール、エタノール、ブタノールあるいはシクロヘキサン等のセルロースエステルに対する貧溶媒とを加えた混合溶媒に溶解し、これに可塑剤や紫外線吸収剤を添加して、セルロースエステル溶液（以下、ドープとも呼ぶ）を調製し、ドープを、鏡面処理された表面を有する無限移行する無端の金属支持体（例えばベルトあるいはドラム、以下、支持体とも呼ぶ）上に流延ダイから均一に流延し、支持体上で溶媒を蒸発させ、ドープ膜（以下、ウェブとも呼ぶ）が固化した後、これを剥離ロールで剥離し、これを移送ロールで移送し、さらに乾燥装置あるいはテンターを通して乾燥させ、セルロースエステルフィルムを得るものである。
【０００４】
近年、液晶表示装置の高画質化、高精細化が一段と加速しており、それに伴って、セルロースエステルフィルムは、高精細の液晶表示装置に用いられる偏光板保護フィルムとして、高度な品質が求められ、フィルムに含まれる異物の低減に対する要求が強くなってきている。
【０００５】
元来、偏光板用保護フィルムに用いられるセルロースエステルは半合成高分子であるため、エステル化工程の不均一反応による不要成分の生成だけでなく、出発原料品質の影響を強く受ける。そのため、一般的な合成高分子に比べて、不要成分除去の必要性が高い。
【０００６】
セルロースエステルフィルムから検出される異物には、▲１▼用いる添加剤に起因するもの、▲２▼製造工程において混入するゴミに起因するもの、及び▲３▼セルロースエステル中に含まれる未酢化もしくは低酢化度のセルロースエステル繊維に起因するもの等が挙げられる。
【０００７】
ここで、従来の偏光板用保護フィルムに用いられるセルロースエステルフィルムの異物発生に関わる先行特許文献には、つぎのようなものがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３１３７６６号公報
本出願人は、先に、セルロースエステルフィルム中に含有されるカルシウム及びマグネシウムの量を規定することにより、偏光板用保護フィルムに用いられセルロースエステルフィルムの輝点異物、特に偏光板の直交状態（クロスニコル状態）下で観察される輝点異物といわれる異物を減少させるセルロースエステルフィルムの発明を提案した。
【０００９】
【特許文献２】
特開平９−４０７９２号公報
従来、高濃度で調製してもドープ粘度が高くならず、成形性のよいセルロースエステルを用いたフィルムの製造方法の発明が提案されている。この先提案のセルロースエステルフィルムの製造方法の発明では、酢化度、ドープ濃度、ドープ粘度などが規定されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１及び２記載の発明では、セルロースエステルフィルム表面への異物粒子の析出を充分に抑制することはできないという問題があった。
【００１１】
ところで、例えば、フィルタープレスによるドープの濾過において、濾紙の捕集粒子径をより小さくしていくことで濾過精度を向上する方法によって、より細かい異物を捕集することによって高精度の濾過ができる。しかし、単に捕集粒子径を細かくすることだけを行なうと液体の流動抵抗が非常に高くなってしまい、ポンプによる押し出しが困難となるだけでなく、濾紙の破壊やフィルタープレス装置自体の故障を招くおそれがある。特にこの現象はセルロースエステルドープのような高粘度の液体を濾過したい場合には、非常に重要な課題である。
【００１２】
また一方では、液晶テレビの市場拡大や有機ＥＬディスプレイの台頭などにより、セルロースエステルフィルムの安定した量の供給が期待されている。
【００１３】
本発明者は、上記の点に鑑み、質と量を両立したセルロースエステルフィルムを製造するにあたり、様々な検討を重ねた結果、セルロースエステルフィルム製造の生産性を高めようとする場合、高速濾過でありながら、高精度の濾過を可能とする技術が最も重要なファクターであることを見い出し、鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったものである。
【００１４】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、セルロースエステルドープの濾過において、高空隙・小捕集粒子径を特徴とする濾紙により、異物故障を引き起こすことなく、より高速製膜・ドープの高濃縮化などの生産性が向上できて、高生産性を実現したセルロースエステルフィルムの製造方法を提供しようとすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、セルロースエステルを溶解したドープを濾紙を用いて濾過した後、該ドープを支持体上に流延し、溶液流延製膜法により製造するセルロースエステルフィルムの製造方法であって、濾紙が空隙率７６〜９５％及び捕集粒子径０．５〜５μｍを有するものであり、かつ流延（キャスト）から剥離までの時間が３０〜１００秒の範囲であることを特徴としている。
【００１６】
ここで、本明細書において、空隙率は、次式により定義される。
【００１７】
空隙率（％）＝｛１−濾紙の坪量（ｇ／ｃｍ２）／繊維の比重（ｇ／ｃｍ３）／濾紙厚み（ｃｍ）｝ ×１００
また、濾紙の捕集粒子径とは、ＪＩＳ Ｚ ８９０１に準拠して測定されるものであって、９０％以上捕集可能な粒子のうち、最も小さい粒子径をいうものとする。
【００１８】
このように、セルロースエステルドープの濾過において、濾紙の空隙率７６〜９５％かつ捕集粒子径が０．５〜５μｍの濾紙（高空隙・小捕集粒子径を特徴とする濾紙）により、異物故障を引き起こすことなく、より高速製膜・ドープの高濃縮化などの生産性が向上するものである。
【００１９】
本発明の請求項２記載の発明は、セルロースエステルを溶解したドープを濾紙を用いて濾過した後、該ドープを用いて溶液流延製膜法により製造するセルロースエステルフィルムの製造方法であって、濾過時のドープ温度が２５〜５０℃であり、濾紙が空隙率７６〜９５％及び捕集粒子径０．５〜５μｍを有するものであり、かつ流延（キャスト）から剥離までの時間が３０〜１００秒の範囲であることを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項３記載の発明は、セルロースエステルを溶解したドープを濾紙を用いて濾過した後、該ドープを用いて溶液流延製膜法により製造するセルロースエステルフィルムの製造方法であって、ドープの固形分濃度（セルロースエステル重量と全溶媒重量の合計に対するセルロースエステルの重量比）が１０〜２５％であり、濾紙が空隙率７６〜９５％及び捕集粒子径０．５〜５μｍを有するものであり、かつ流延（キャスト）から剥離までの時間が３０〜１００秒の範囲であることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、具体的に説明する。
【００２２】
本発明のセルロースエステルフィルムの主成分であるセルロースエステルとしては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。セルローストリアセテートの場合は、特に重合度２５０〜４００、結合酢酸量が５４〜６２．５％のセルローストリアセテートが好ましく、結合酢酸量が５８〜６２．５％のベース強度が強くより好ましい。セルローストリアセテートは綿花リンターから合成されたセルローストリアセテートと木材パルプから合成されたセルローストリアセテートのどちらかを単独あるいは混合して用いることができる。
【００２３】
本発明において、セルロースエステルは、実質的にセルローストリアセテートであるのが、好ましい。
【００２４】
セルロースエステルの溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどの低級アルコール類、シクロヘキサン、ジオキサン類、メチレンクロライドのような低級脂肪族塩化炭化水素類などを用いることができる。
【００２５】
溶剤比率としては、例えばメチレンクロライド７０〜９５重量％、その他の溶剤は５〜３０重量％が好ましい。またセルロースエステルの濃度は１０〜５０重量％が好ましい。溶剤を添加しての加熱温度は、使用溶剤の沸点以上で、かつ該溶剤が沸騰しない範囲の温度が好ましく例えば６０℃以上、８０〜１１０℃の範囲に設定するのが好適である。また、圧力は設定温度において、溶剤が沸騰しないうに定められる。
【００２６】
溶解後は冷却しながら容器から取り出すか、または容器からポンプ等で抜き出して熱交換器などで冷却し、これを製膜に供する。
【００２７】
セルロースエステルと溶剤のほかに必要な可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤は、予め溶剤と混合し、溶解または分散してからセルロースエステル溶解前の溶剤に投入しても、セルロースエステル溶解後のドープへ投入しても良い。
【００２８】
本発明で用いることのできる可塑剤としては特に限定しないが、リン酸エステル系では、トリフェニルホスフェート、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、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では、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、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系では、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を単独あるいは併用するのが好ましい。上記の可塑剤は必要に応じて、２種類以上を併用して用いてもよい。これらの可塑剤を含有することにより、寸法安定性、耐水性に優れたフィルムが得られるため、特に好ましい。
【００２９】
本発明において、吸水率ならびに水分率を特定の範囲内にするために、好ましい可塑剤の添加量としては、セルロースエステルに対する重量％で、１２重量％以下である。可塑剤を２種類以上併用して用いる場合には、これらの可塑剤の合計量が１２重量％以下であれば、良い。
【００３０】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法には、紫外線吸収剤を用いることが好ましく、紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の点より波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましく用いられる。
【００３１】
一般に用いられるものとしては、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などがあげられるが、これらに限定されない。
【００３２】
また本発明のフィルムに滑り性の向上、巻取り後のブロッキング防止等の目的でマット剤として加える微粒子は、主ドープに添加してもよいが、添加液に加えるのが生産性の上からは好ましい。添加液に添加し、フィルムに含有せしめる。また、主ドープに含有せしめてもよいが、微粒子としてはいかなるものも用いることができる。
【００３３】
本発明に使用される微粒子としては無機化合物の例として、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上、日本アエロジル株式会社製）の商品名で市販されており、使用することができる。その中でも、微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化ケイ素が好ましい。これらの例としては、アエロジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、２００Ｖ、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上、日本アエロジル株式会社製）の商品名で市販されているものがあり、使用することができる。さらに、二酸化ケイ素微粒子の１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見掛比重が７０ｇ／リットル以上の二酸化ケイ素微粒子であることが好ましい。これらを満足する二酸化ケイ素の微粒子としては、例えば、アエロジル２００Ｖ、アエロジルＲ９７２Ｖがあり、フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好ましい。
【００３４】
本発明において、上記微粒子はセルロースエステルに対して、０．０４〜０．４重量％添加して使用される。好ましくは、０．０５〜０．３重量％、さらに好ましくは０．０５〜０．２重量％である。
【００３５】
本発明による請求項１記載の発明は、セルロースエステルを溶解したドープを濾紙を用いて濾過した後、該ドープを支持体上に流延し、溶液流延製膜法により製造するセルロースエステルフィルムの製造方法であって、濾紙が空隙率７６〜９５％及び捕集粒子径０．５〜５μｍを有するものであり、かつ流延（キャスト）から剥離までの時間が３０〜１００秒の範囲である。
【００３６】
本発明で用いる濾紙としては、例えば木材パルプや綿花リンターなどの天然繊維、あるいはレーヨンやポリエステル繊維、あるいはまた木材パルプとレーヨンの複合繊維などを主原料としたものである。そして、通常は、この濾紙を１枚または複数枚重ね合わせて使用する。
【００３７】
そして、本発明の方法において、濾紙の空隙率が７６％未満であると、濾過抵抗が高くなりすぎ、高流量濾過を連続的に行なうことが困難である。一方、空隙率が９５％を超えると、濾紙の強度が充分でなく、高流量濾過では濾紙が破壊されてしまうおそれがある。
【００３８】
また、本発明の方法において、濾紙の捕集粒子径が０．５μｍ未満であると、濾紙の表層濾過となるため、急激に濾圧が上昇し、セルローストリアセテートドープの濾過には適さない。また捕集粒子径が５μｍを超えると、空隙率に関わらず、除去したい異物が通過してしまうため、不適当である。
【００３９】
このように、セルロースエステルドープの濾過において、濾紙の空隙率７６〜９５％かつ捕集粒子径が０．５〜５μｍの濾紙（高空隙・小捕集粒子径を特徴とする濾紙）により、異物故障を引き起こすことなく、より高速製膜・ドープの高濃縮化などが可能となり、生産性が向上するものである。
【００４０】
本発明の方法において、流延（キャスト）から剥離までの時間を３０秒から１００秒としているが、その理由は、後述する。
【００４１】
本発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、濾過時のドープ温度が２５〜５０℃である。
【００４２】
このように、濾過時のドープ温度が２５〜５０℃であると、濾圧上昇が抑制され、高い連続生産性を示すことができる。また、５０℃を超えるドープ温度にした場合、フィルタプレス通過後のドープ内に、ごく希に発泡現象が見られるため、上記の温度範囲がより好ましい。
【００４３】
本発明の請求項３記載の発明は、上記請求項１記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、ドープの固形分濃度（セルロースエステル重量と全溶媒重量の合計に対するセルロースエステルの重量比）が１０〜２５％である。
【００４４】
ここで、ドープの固形分濃度が１０％未満であると、高生産性を達成しようとした場合、支持体上での乾燥速度を非常に高くしなければならず、発泡等の別の問題が起きる。一方、ドープの固形分濃度を２５％を超えて高くすると、ドープ粘度が急激に上昇し、高流量での濾過が困難となり、高生産性に支障をきたすので、好ましくない。
【００４５】
ところで、濾過による異物の除去方法にはいくつかの手段がある。本発明に関わる高粘度のセルロースエステルドープの濾過では、フィルタープレスやディスクフィルターが適しており、特に濾過面積を広くとれる点で、フィルタープレス方式の濾過が、生産性の観点から適している。
【００４６】
フィルタープレスによるドープの濾過において、濾紙の捕集粒子径をより小さくして濾過精度を向上する方法によって、より細かい異物を捕集することができ、高精度の濾過を果たし得る。しかし、単に捕集粒子径を細かくすることだけを行なうと液体の流動抵抗が非常に高くなってしまい、ポンプによる押し出しが困難となるだけでなく、濾紙の破壊やフィルタープレス装置自体の故障を招くおそれがある。特にこの現象はセルロースエステルドープのような高粘度の液体を濾過する場合には、非常に重要な課題である。
【００４７】
また、高圧損状態では、濾過捕集精度が劣化する（捕集粒子径が大きくなる）ことが本発明の検討の中で明らかになり、高圧状態でも小さな捕集粒子径を維持できる濾紙が、この分野の濾過には好適であることが分かってきた。
【００４８】
本発明においては、上記のようにして、ドープを特定の濾紙で濾過した後、このドープを支持体上に流延（キャスト工程）し、加熱して溶剤の一部を除去（支持体上乾燥工程）した後、さらに支持体から剥離し、剥離したフィルムを乾燥（フィルム乾燥工程）して、セルロースエステルフィルムを得る。
【００４９】
キャスト工程における支持体はベルト状もしくはドラム状のステンレスを鏡面仕上げした支持体が使用される。キャスト工程の支持体の温度は一般的な温度範囲０℃から溶剤の沸点未満の温度で、流延することができるが、５〜３０℃の支持体上に流延する方が、ドープをゲル化させ剥離限界時間をあげられるため、好ましく、５〜１５℃の支持体上に流延することがさらに好ましい。
【００５０】
支持体上乾燥工程ではドープを流延し、一旦ゲル化させた後、流延から剥離するまでの時間を１００％としたとき、流延から３０％以内にドープ温度を４０〜７０℃にすることで、溶剤の蒸発を促進し、それだけ早く支持体上から剥離することができ、さらに剥離強度が増すため好ましく、３０％以内にドープ温度を５５〜７０℃にすることがより好ましい。この温度を２０％以上維持することが好ましく、４０％以上がさらに好ましい。
【００５１】
本発明の方法において、流延（キャスト）から剥離までの時間を３０秒から１００秒としているが、その理由は、流延（キャスト）から剥離までの時間が３０秒未満であれば、ウェブ（ドープ膜）の乾燥が充分でなく、支持体からの剥離が困難となるので、好ましくない。また、流延（キャスト）から剥離までの時間が１００秒を超えると、高速製膜による高生産性が実現できないので、好ましくない。
【００５２】
支持体上での乾燥は残留溶媒量６０〜１５０％で支持体から剥離することが、支持体からの剥離強度が小さくなるため好ましく、８０〜１２０％がより好ましい。剥離するときのドープの温度は０〜３０℃にすることが剥離時のベース強度をあげることができ、剥離時のベース破断を防止できるため好ましく、５〜２０℃がより好ましい。
【００５３】
フィルム乾燥工程においては支持体より剥離したフィルムをさらに乾燥し、残留溶媒量を３重量％以下、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下であることが、寸法安定性が良好なフィルムを得る上で好ましい。フィルム乾燥工程では一般にロール懸垂方式か、ピンテンター方式または、クリップテンター方式でフィルムを搬送しながら乾燥する方式が採られる。液晶表示用部材用としては、テンター方式で幅を保持しながら乾燥させることが、寸法安定性を向上させるために好ましい。
【００５４】
フィルムを乾燥させる手段は特に制限なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行なう。簡便さの点で熱風で行なうのが好ましい。乾燥温度は４０〜１５０℃の範囲で３〜５段階の温度に分けて、段々高くしていくことが好ましく、８０〜１４０℃の範囲で行なうことが寸法安定性を良くするためさらに好ましい。これら流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。
【００５５】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造に係わる巻き取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
【００５６】
本発明によるセルロースエステルフィルムの厚さは、ＬＣＤに使用される偏光板の薄膜化、軽量化が要望から、２０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは、２０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜６０μｍである。セルロースエステルフィルムの厚さが２０μｍ未満であれば、フィルムの腰の強さが低下するため、偏光板作成工程上でシワ等の発生によるトラブルが発生しやすくなるので、好ましくない。またセルロースエステルフィルムの厚さが１００μｍを超えると、ＬＣＤの薄膜化に対する寄与が少ないので、好ましくない。
【００５７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５８】
実施例１〜４及び比較例１
＜ドープの調製＞
実施例１
＜セルローストリアセテートドープの調整＞
ドープ１（ドープ固形分濃度約１４％）
セルローストリアセテート １００重量部
トリフェニルホスフェート ７重量部
メチレンクロライド ５５８重量部
エタノール ４８重量部
なお、実施例及び比較例において、ドープの固形分濃度は、セルロースエステル重量と全溶媒重量の合計に対するセルロースエステルの重量比とした。
【００５９】
上記各組成物を耐圧性の密閉釜に順次投入し、釜内温度を４５℃まで昇温したのち、４時間攪拌を行なって、各組成物を溶解した。その後、攪拌を停止し、ドープ温度を３５℃まで低下させて、直ちに、密閉釜からこれに連結した配管を経て濾過装置であるフィルタープレスに送液した。
【００６０】
＜セルローストリアセテートドープの濾過＞
濾過面積が４０ｍ２ のフィルタープレスを使用し、以下のような空隙率、捕集粒子径を有する濾紙による濾過を実施した。
【００６１】
濾過条件１：木材パルプ（平均繊維径２０μｍ）１００％の濾紙（空隙率７６％、捕集粒子径２μｍ、厚み１．０ｍｍ、透気度１９秒）をセットし、ドープ１を温度３５℃に調整し、濾過した。
【００６２】
濾過条件２：綿花リンター（平均繊維径１５μｍ）１００％の濾紙（空隙率８３％、捕集粒子径２μｍ、厚み１．３ｍｍ、透気度１２秒）をセットしたこと以外は濾過条件１と同様に濾過を行なった。
【００６３】
濾過条件３：レーヨン（平均繊維径１０μｍ）１００％の濾紙（空隙率８３％、捕集粒子径０．５μｍ、厚み１．２ｍｍ、透気度１０秒）をセットしたこと以外は濾過条件１と同様に濾過を行なった。
【００６４】
濾過条件４：木材パルプ（平均繊維径２０μｍ）４０重量％とレーヨン（平均繊維径１０μｍ）６０重量％である濾紙（空隙率８３％、捕集粒子径５μｍ、厚み２．０ｍｍ、透気度１４秒）をセットしたこと以外は濾過条件１と同様に濾過を行なった。
【００６５】
濾過条件５：ポリエステル繊維（平均繊維径１０μｍ）１００％の濾紙（空隙率９５％、捕集粒子径２μｍ、厚み２．８ｍｍ、透気度７秒）をセットしたこと以外は濾過条件１と同様にした。
【００６６】
そして、何れの濾過も、後に述べるキャスティング（流延）から剥離までの時間によって流量を調整する。
【００６７】
＜セルローストリアセテートフィルムの製造＞
製法１：フィルタプレス出口に連結した配管を経て、濾過条件１にて濾過を施したドープを３０℃の温度に調整した後、ステンレス鋼製のエンドレスベルトよりなる支持体の上部に設置した流延ダイからドープをキャスティングした。キャスティングから剥離までの時間を３０秒、６０秒、１００秒となるように、ベルト搬送速度を調整した。また、このときのそれぞれのドープ流量は６０、３０、１８Ｌ／ｈｒ・ｍ２ となった。剥離時点でのフィルム残溶が１００％となるようにそれぞれベルト温度を調整した。剥離後、多数のロールで構成された乾燥ゾーンを通過させることにより、フィルムを作製した。フィルム膜厚は４０μｍになるように調整した。
【００６８】
製法２：濾過条件２で濾過したドープを用いたこと以外は、製法２と同様に実施した。
【００６９】
製法３：濾過条件３で濾過したドープを用いたこと以外は、製法２と同様に実施した。
【００７０】
製法４：濾過条件４で濾過したドープを用いたこと以外は、製法２と同様に実施した。
【００７１】
製法５：濾過条件５で濾過したドープを用いたこと以外は、製法２と同様に実施した。
【００７２】
比較例１
実施例１と同様のドープ１を調整し、木材パルプ（平均繊維径２０μ）１００％の濾紙（空隙率７２％、捕集粒子径２μｍ、厚み１．４ｍｍ、透気度６０秒）により、ドープ温度３５℃で濾過を行なった。このドープを３０℃に調整し、ベルト上へ流延、キャスティングから剥離までの時間を３０、６０、１００秒となるようにベルト速度を変化させた。何れの場合も剥離残溶は１００％となるようにベルト温度を調整した。
【００７３】
比較例２
実施例１と同様のドープ１を調整し、綿花リンター（平均繊維径１５μｍ）１００％の濾紙（空隙率８３％、捕集粒子径０．３μｍ、厚み２．５ｍｍ、透気度２５秒）により、ドープ温度３５℃で濾過を行なった。このドープを３０℃に調整し、ベルト上へ流延、キャスティングから剥離までの時間を３０、６０、１００秒となるようにベルト速度を変化させた。何れの場合も剥離残溶は１００％となるようにベルト温度を調整した。
【００７４】
比較例３
実施例１と同様のドープ１を調整し、綿花リンター（平均繊維径１５μｍ）２０％と木材パルプ８０％を混抄した濾紙（空隙率６９％、捕集粒子径７μｍ、厚み１．５ｍｍ、透気度３５秒）により、ドープ温度３５℃で濾過を行なった。このドープを３０℃に調整し、ベルト上へ流延、キャスティングから剥離までの時間を３０、６０、１００秒となるようにベルト速度を変化させた。何れの場合も剥離残溶は１００％となるようにベルト温度を調整した。
【００７５】
上記本発明の実施例１の製法１〜５、及び比較例１〜３により製造したセルローストリアセテートフィルムについて、連続生産性の評価と異物発生数の評価とを行ない、得られた結果を、下記の表１にまとめて示した。
【００７６】
連続生産性評価は、下記のようにランク分けして表示した。
【００７７】
○：濾圧上昇が小さく、５日間以上連続して安定に生産が行なえた
△：濾圧上昇は比較的小さく、連続３日間以上５日間未満、生産が行なえた
×：３日間以上の連続生産が不可能だった
本発明では、５日間以上連続して生産が続けられるものを、高生産性に優れていると判断した。
【００７８】
異物発生数の評価は、下記のようにランク分けして表示した。
【００７９】
○：１ｍ２ ２あたり１個以下
△：１ｍ２ ２あたり１個より多い〜３個以下
×：１ｍ２ ２あたり３個より多い
【表１】
この表１の結果から明らかなように、本発明の実施例１によれば、濾過圧の上昇が小さく、キャスティングから剥離までの時間が本発明のような短いところでも、フィルムの生産を連続的に安定に行なうことができた。一方、比較例１〜比較例３では、本発明のようなキャストから剥離までの時間を早くしようとした場合、濾過圧が急上昇し、設備上、これ以上連続して濾過を続けることができず、流延の継続が困難となったり、異物の漏洩が起きることによって、フィルムの品質上の問題も発生した。
【００８０】
このように、本発明において、キャストから剥離までの時間を３０秒から１００秒とするとき、濾紙の空隙率が７６％未満であると、濾過抵抗が高くなりすぎ、高流量濾過を連続的に行なうことが困難であり、一方、濾紙の空隙率が９５％を超えるものは、濾紙の強度が十分でなく、高流量濾過では濾紙が破壊されてしまうおそれがある。
【００８１】
また、濾紙の捕集粒子径が０．５μｍ未満である場合、濾紙の表層濾過となるため、急激に濾圧が上昇し、セルローストリアセテートドープの濾過には適さない。さらに捕集粒子径が５μｍを超えると、空隙率に関わらず、除去したい異物が通過してしまうため、不適当であった。
【００８２】
実施例２
実施例１と同様のドープ１を調整し、実施例１の濾過条件２で使用した濾紙と同タイプのものを使用して濾過を行なった。このときドープ温度を２０℃、２５℃、３５℃、及び４５℃とし、４５Ｌ／ｈｒ・ｍ２ で濾過を行なった。
【００８３】
比較例４
実施例１と同様のドープ１を調整し、比較例１の濾過で使用した濾紙と同タイプのものを使用して濾過を行なった。このときのドープ温度を２０℃、２５℃、３５℃、及び４５℃とし、４５Ｌ／ｈｒ・ｍｍ２ で濾過を行なった。
【００８４】
実施例２と比較例４の濾過を継続し、フィルタプレス入り圧が１８００ｋＰａに達するまでの時間を計測した。この１８００ｋＰａというのは、本実験で使用した送液ポンプの圧力上限値であり、これ以上の連続濾過が不可能であることを意味する。
【００８５】
下記の表２に、実施例２と比較例４について、ドープ温度と、フィルタプレス入り圧が送液ポンプの圧力上限値（１８００ｋＰａ）に達する計測時間の結果を、まとめて示した。
【００８６】
【表２】
この表２の結果から明らかなように、本発明の実施例２において、ドープ温度が２５〜５０℃である場合、濾圧の上昇が抑制され、高い連続生産性を示した。また、本実施例には記載しなかったが、５０℃を超えるドープ温度にした場合、フィルタプレス通過後のドープ内にごく希に発泡現象が見られたため、上記のドープ温度の範囲が、より好ましいことが分かった。
【００８７】
実施例３及び比較例５と６
下記の組成を有するドープを、上記実施例１のドープ１の場合と同様に溶解した。
【００８８】
ドープ２（実施例３：ドープ固形分濃度約２２％）
セルローストリアセテート １００重量部
トリフェニルホスフェート ７重量部
メチレンクロライド ３２９重量部
エタノール ２９重量部
比較ドープ１（比較例５：ドープ固形分濃度約９．５％）
セルローストリアセテート １００重量部
トリフェニルホスフェート ７重量部
メチレンクロライド ６５９重量部
エタノール ５７重量部
比較ドープ２（比較例６：ドープ固形分濃度約２６％）
セルローストリアセテート １００重量部
トリフェニルホスフェート ７重量部
メチレンクロライド ２６２重量部
エタノール ２３重量部
＜セルローストリアセテートドープの濾過＞
実施例１の濾過条件３と同様の濾紙を使用し、ドープ２、比較ドープ１、比較ドープ２を濾過した。濾過時のドープ温度は４５℃とした。そして、これらの濾過を継続し、フィルタプレス入り圧が送液ポンプの圧力上限値（１８００ｋＰａ）に達するまでの時間を計測し、得られた結果を、下記の表３に示した。
【００８９】
＜セルローストリアセテートフィルムの製造＞
ドープ２、比較ドープ１、比較ドープ２を濾過したのち、これらのドープを用いてキャスティングから剥離までの時間が３０秒となるようにベルト温度を調整したこと以外は、上記実施例１の場合と同様に行ない、セルローストリアセテートフィルムを製造した。そして、得られたフィルムの品質を、下記のように評価し、その結果を、下記の表３にあわせて示した。
【００９０】
＜セルローストリアセテートフィルムの品質の評価方法＞
エンドレスベルトから剥離直後のフィルムを長手方向に１ｍサンプリングし、フィルム中に微小な気泡の発生が認められた場合を「発泡あり」とし、その気泡の発生が認められなかった場合を「良」とした。
【００９１】
【表３】
この表３の結果から明らかなように、本発明の実施例３において、セルローストリアセテートドープの固形分濃度が、本発明の範囲内である２２％であるとき、高生産性と濾過による異物除去性の両立が可能となった。これに対し、比較例５のように、ドープの固形分濃度が本発明の範囲外である９．５％であるとき、高生産性を達成しようとした場合、ベルト上での乾燥速度を非常に高くしなければならず、発泡等の別の問題が起きる。一方、比較例６のように、ドープの固形分濃度を本発明の範囲外である２６％であるとき、ドープ粘度が急激に上昇し、高流量での濾過が困難となり、高生産性に支障をきたす場合がある。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明は、上述のように、セルロースエステルを溶解したドープを濾紙を用いて濾過した後、該ドープを支持体上に流延し、溶液流延製膜法により製造するセルロースエステルフィルムの製造方法であって、濾紙が空隙率７６〜９５％及び捕集粒子径０．５〜５μｍを有するものであり、かつ流延から剥離までの時間が３０〜１００秒の範囲であることを特徴とするもので、本発明によれば、高空隙・小捕集粒子径を特徴とする濾紙を用いることにより、異物故障を引き起こすことなく、より高速製膜・ドープの高濃縮化などの生産性を向上し得え、しかも偏光板用保護フィルム等に適した品質の良いセルロースエステルフィルムを製造することができるという効果を奏する。
【００９３】
本発明の請求項２記載の発明は、上述のように、上記請求項１記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、濾過時のドープ温度が２５〜５０℃であることを特徴とするもので、本発明によれば、濾圧上昇が抑制され、高い連続生産性を保持することができるという効果を奏する。
【００９４】
本発明の請求項３記載の発明は、上述のように、上記請求項１記載のセルロースエステルフィルムの製造方法において、ドープの固形分濃度（セルロースエステル重量と全溶媒重量の合計に対するセルロースエステルの重量比）が１０〜２５％であることを特徴とするもので、本発明によれば、高流量での濾過が可能となり、高生産性を実現し得るという効果を奏する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a cellulose ester film suitable as, for example, a protective film for a polarizing plate in a liquid crystal display (LCD).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display device (LCD) can be directly connected to an IC circuit with low voltage and low power consumption and can be made thin, so that it is widely used as a display device of a word processor, a personal computer, or the like. . The basic configuration of this LCD is such that polarizing plates are provided on both sides of a liquid crystal cell, and the performance of the LCD greatly depends on the performance of the polarizing plate. The polarizing plate includes a polarizer and protective films laminated on both sides of the polarizer. As a protective film for such a polarizing plate, a cellulose triacetate film is widely used.
[0003]
Such a cellulose ester film is generally produced by a solution casting method. In the method for producing the cellulose ester film, first, the cellulose ester is dissolved in a mixed solvent obtained by adding a good solvent for the cellulose ester such as methylene chloride and a poor solvent for the cellulose ester such as methanol, ethanol, butanol or cyclohexane. Then, a plasticizer or an ultraviolet absorber is added thereto to prepare a cellulose ester solution (hereinafter also referred to as a dope), and the dope is transferred to an endless endless metal support having a mirror-finished surface (for example, a belt). Alternatively, the solution is uniformly cast from a casting die onto a drum (hereinafter, also referred to as a support), the solvent is evaporated on the support, and the dope film (hereinafter, also referred to as a web) is solidified. Peel it off, transfer it with a transfer roll, and dry it through a drying device or It is, thereby obtaining a cellulose ester film.
[0004]
In recent years, higher image quality and higher definition of liquid crystal display devices have been further accelerated, and accordingly, cellulose ester films are required to have high quality as a polarizing plate protective film used in high definition liquid crystal display devices. There is a growing demand for reducing foreign substances contained in films.
[0005]
Originally, a cellulose ester used for a protective film for a polarizing plate is a semi-synthetic polymer, and thus is strongly affected not only by generation of an unnecessary component due to a heterogeneous reaction in the esterification step but also by the quality of a starting material. Therefore, the necessity of removing unnecessary components is higher than that of general synthetic polymers.
[0006]
The foreign substances detected from the cellulose ester film include: (1) those caused by the additives used; (2) those caused by dust mixed in the production process; and (3) non-acetylated or contained in the cellulose ester. Examples thereof include those derived from cellulose ester fibers having a low acetylation degree.
[0007]
Here, there are the following patent documents relating to the generation of foreign matter in a cellulose ester film used for a conventional protective film for a polarizing plate.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-313766 A
By defining the amounts of calcium and magnesium contained in the cellulose ester film in advance, the present applicant has determined that the bright spot foreign matter of the cellulose ester film used for the protective film for the polarizing plate, particularly the orthogonal state of the polarizing plate ( The present invention has proposed a cellulose ester film that reduces foreign matters referred to as bright spot foreign matter observed under crossed Nicols state.
[0009]
[Patent Document 2]
JP-A-9-40792
Conventionally, there has been proposed an invention of a method for producing a film using a cellulose ester which does not increase the dope viscosity even when prepared at a high concentration and has good moldability. In the invention of the previously proposed method for producing a cellulose ester film, the degree of acetylation, dope concentration, dope viscosity and the like are specified.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inventions described in Patent Documents 1 and 2, there is a problem that the deposition of foreign particles on the surface of the cellulose ester film cannot be sufficiently suppressed.
[0011]
By the way, for example, in filtration of a dope by a filter press, high-precision filtration can be performed by collecting finer foreign matter by a method of improving the filtration accuracy by reducing the collection particle diameter of the filter paper. However, simply reducing the particle size of the collected particles causes extremely high flow resistance of the liquid, which makes it difficult to extrude with a pump, and also causes breakage of the filter paper and failure of the filter press device itself. There is a risk. In particular, this phenomenon is a very important problem when a high-viscosity liquid such as a cellulose ester dope is to be filtered.
[0012]
On the other hand, with the expansion of the market for liquid crystal televisions and the rise of organic EL displays, stable supply of cellulose ester films is expected.
[0013]
In view of the above, the present inventor, in producing a cellulose ester film compatible with quality and quantity, as a result of repeated studies, when trying to increase the productivity of cellulose ester film production, high-speed filtration Nevertheless, the inventors have found that a technique that enables high-precision filtration is the most important factor, and as a result of intensive studies, have completed the present invention.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and, in filtration of a cellulose ester dope, use a filter paper characterized by a high void size and a small trapping particle size, thereby preventing a foreign substance failure and thereby achieving a higher speed film formation. An object of the present invention is to provide a method for producing a cellulose ester film which can improve productivity such as high concentration of a dope and realize high productivity.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that a dope in which a cellulose ester is dissolved is filtered using a filter paper, and then the dope is cast on a support, and the solution is cast. A method for producing a cellulose ester film produced by a membrane method, wherein the filter paper has a porosity of 76 to 95% and a collection particle size of 0.5 to 5 μm, and a time from casting to peeling. Is in the range of 30 to 100 seconds.
[0016]
Here, in this specification, the porosity is defined by the following equation.
[0017]
Porosity (%) = ｛1-basis weight of filter paper (g / cm 2 ) / Specific gravity of fiber (g / cm 3 ) / Filter paper thickness (cm)｝ × 100
The collection particle size of the filter paper is measured according to JIS Z 8901, and refers to the smallest particle size among particles capable of collecting 90% or more.
[0018]
As described above, in the filtration of the cellulose ester dope, the filter paper having a porosity of 76 to 95% and a collection particle size of 0.5 to 5 μm (a filter paper characterized by a high void size and a small collection particle size) is used. Productivity such as high-speed film formation and high concentration of the dope is improved without causing a failure.
[0019]
The invention according to claim 2 of the present invention is a method for producing a cellulose ester film, wherein a dope in which a cellulose ester is dissolved is filtered using a filter paper, and then the solution is cast using the dope to produce a cellulose ester film. The dope temperature at the time of filtration is 25 to 50 ° C., the filter paper has a porosity of 76 to 95% and a trapping particle size of 0.5 to 5 μm, and the time from casting to peeling is 30. -100 seconds.
[0020]
The invention according to claim 3 of the present invention is a method for producing a cellulose ester film, wherein a dope in which a cellulose ester is dissolved is filtered using a filter paper, and then the solution is cast using the dope to produce a cellulose ester film. The solid content concentration of the dope (the weight ratio of the cellulose ester to the sum of the weight of the cellulose ester and the total weight of the solvent) is 10 to 25%, and the filter paper has a porosity of 76 to 95% and a collection particle diameter of 0.5 to 5 μm. And the time from casting to peeling is in the range of 30 to 100 seconds.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described specifically.
[0022]
Examples of the cellulose ester as a main component of the cellulose ester film of the present invention include cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate. In the case of cellulose triacetate, cellulose triacetate having a polymerization degree of 250 to 400 and an amount of bound acetic acid of 54 to 62.5% is particularly preferable, and a base strength of an amount of bound acetic acid of 58 to 62.5% is more preferable. As the cellulose triacetate, either cellulose triacetate synthesized from cotton linter and cellulose triacetate synthesized from wood pulp can be used alone or in combination.
[0023]
In the present invention, the cellulose ester is preferably substantially cellulose triacetate.
[0024]
Examples of the solvent for the cellulose ester include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and n-butyl alcohol; cyclohexane, dioxane, and lower aliphatic chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride. Can be used.
[0025]
The solvent ratio is preferably, for example, 70 to 95% by weight of methylene chloride, and the other solvent is preferably 5 to 30% by weight. The concentration of the cellulose ester is preferably from 10 to 50% by weight. The heating temperature after the addition of the solvent is preferably a temperature not lower than the boiling point of the solvent to be used and not boiling the solvent, and is preferably set to, for example, 60 ° C. or higher and 80 to 110 ° C. The pressure is determined so that the solvent does not boil at the set temperature.
[0026]
After dissolution, it is taken out of the container while cooling, or is taken out of the container with a pump or the like, cooled with a heat exchanger or the like, and supplied to a film formation.
[0027]
In addition to the cellulose ester and the solvent, necessary plasticizers, additives such as ultraviolet absorbers are mixed with the solvent in advance, and dissolved or dispersed, and then added to the solvent before dissolving the cellulose ester. It may be introduced into the dope.
[0028]
Although it does not specifically limit as a plasticizer which can be used by this invention, In a phosphate ester type, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate For phthalic acid ester type, diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, etc., and for glycolic acid ester type, triacetin, tributyrin, butylphthalylbutyl glycolate, ethyl Phthalylethyl glycolate, methylphthalylethyl glycolate, butylphthalylbutyl glycolate, etc., alone or in combination It is preferred. The above plasticizers may be used in combination of two or more as necessary. The inclusion of these plasticizers is particularly preferable because a film having excellent dimensional stability and water resistance can be obtained.
[0029]
In the present invention, in order to keep the water absorption and the water content within specific ranges, the preferred amount of the plasticizer added is 12% by weight or less based on the weight of the cellulose ester. When two or more plasticizers are used in combination, it is sufficient that the total amount of these plasticizers is 12% by weight or less.
[0030]
In the method for producing a cellulose ester film of the present invention, it is preferable to use an ultraviolet absorber. As the ultraviolet absorber, the liquid crystal display has an excellent ability to absorb ultraviolet light having a wavelength of 370 nm or less from the viewpoint of preventing deterioration of the liquid crystal. From the viewpoint of properties, those having absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more as small as possible are preferably used.
[0031]
Examples of commonly used compounds include, but are not limited to, oxybenzophenone-based compounds, benzotriazole-based compounds, salicylic acid ester-based compounds, benzophenone-based compounds, cyanoacrylate-based compounds, nickel complex salt-based compounds, and the like.
[0032]
Fine particles added as a matting agent for the purpose of improving the slipperiness of the film of the present invention, preventing blocking after winding, etc., may be added to the main dope, but adding to the additive solution from the viewpoint of productivity. preferable. It is added to the additive solution and incorporated into the film. Further, the fine particles may be contained in the main dope, but any fine particles can be used.
[0033]
Examples of the fine particles used in the present invention include inorganic compounds such as silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, and hydrated calcium silicate. , Aluminum silicate, magnesium silicate and calcium phosphate. Fine particles of zirconium oxide are commercially available, for example, under the trade name of Aerosil R976 and R811 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and can be used. Among them, fine particles containing silicon are preferable in terms of decreasing turbidity, and silicon dioxide is particularly preferable. Examples of these are those commercially available under the trade names of Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and used. Can be. Further, it is preferable that the silicon dioxide fine particles have a primary average particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more. Fine particles of silicon dioxide satisfying these are, for example, Aerosil 200V and Aerosil R972V, which are particularly preferable because they have a large effect of lowering the coefficient of friction while keeping the turbidity of the film low.
[0034]
In the present invention, the fine particles are used by adding 0.04 to 0.4% by weight to the cellulose ester. Preferably, it is 0.05 to 0.3% by weight, more preferably 0.05 to 0.2% by weight.
[0035]
The invention according to claim 1 according to the present invention is directed to a cellulose ester film produced by a solution casting method after a dope in which a cellulose ester is dissolved is filtered using a filter paper, and then the dope is cast on a support. A production method, wherein the filter paper has a porosity of 76 to 95% and a collection particle size of 0.5 to 5 μm, and the time from casting to peeling is in the range of 30 to 100 seconds. .
[0036]
As the filter paper used in the present invention, for example, natural fibers such as wood pulp and cotton linter, or rayon or polyester fibers, or composite fibers of wood pulp and rayon are used as main raw materials. Usually, one or a plurality of the filter papers are used by overlapping.
[0037]
In the method of the present invention, if the porosity of the filter paper is less than 76%, the filtration resistance becomes too high, and it is difficult to continuously perform high flow rate filtration. On the other hand, if the porosity exceeds 95%, the strength of the filter paper is not sufficient, and there is a possibility that the filter paper may be broken by high flow rate filtration.
[0038]
Further, in the method of the present invention, if the collection particle size of the filter paper is less than 0.5 μm, the filtration of the surface layer of the filter paper is performed, so that the filtration pressure increases rapidly, which is not suitable for the filtration of cellulose triacetate dope. On the other hand, if the trapping particle diameter exceeds 5 μm, foreign matter to be removed passes regardless of the porosity.
[0039]
As described above, in the filtration of the cellulose ester dope, the filter paper having a porosity of 76 to 95% and a collection particle size of 0.5 to 5 μm (a filter paper characterized by a high void size and a small collection particle size) is used. It is possible to perform high-speed film formation and high concentration of the dope without causing a failure, thereby improving productivity.
[0040]
In the method of the present invention, the time from casting (casting) to peeling is set to 30 seconds to 100 seconds, and the reason will be described later.
[0041]
According to a second aspect of the present invention, in the method for producing a cellulose ester film according to the first aspect, the dope temperature at the time of filtration is 25 to 50 ° C.
[0042]
As described above, when the dope temperature at the time of filtration is 25 to 50 ° C., an increase in filtration pressure is suppressed, and high continuous productivity can be exhibited. When the dope temperature is higher than 50 ° C., since the foaming phenomenon is very rarely observed in the dope after passing through the filter press, the above temperature range is more preferable.
[0043]
According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a cellulose ester film according to the first aspect, the solid content of the dope (weight ratio of the cellulose ester to the sum of the weight of the cellulose ester and the total solvent) is 10 to 10. 25%.
[0044]
Here, when the solid content concentration of the dope is less than 10%, in order to achieve high productivity, the drying speed on the support must be extremely high, and another problem such as foaming occurs. Get up. On the other hand, if the solid content concentration of the dope is higher than 25%, the viscosity of the dope sharply increases, and it becomes difficult to perform filtration at a high flow rate, which hinders high productivity.
[0045]
By the way, there are several means for removing foreign matter by filtration. In the filtration of the cellulose ester dope having a high viscosity according to the present invention, a filter press or a disc filter is suitable, and in particular, a filter press type filtration is suitable from the viewpoint of productivity because a filtration area can be widened.
[0046]
In the filtration of the dope by the filter press, finer foreign substances can be collected by a method of improving the filtration accuracy by reducing the collection particle size of the filter paper, thereby achieving high-precision filtration. However, simply reducing the particle size of the collected particles causes extremely high flow resistance of the liquid, which makes it difficult to extrude with a pump, and also causes breakage of the filter paper and failure of the filter press device itself. There is a risk. In particular, this phenomenon is a very important problem when filtering a highly viscous liquid such as a cellulose ester dope.
[0047]
In addition, it has been revealed in the study of the present invention that the filtration and collection accuracy is deteriorated (increased collection particle diameter) in a high-pressure loss state, and filter paper that can maintain a small collection particle diameter even in a high-pressure state has been developed. It has proven suitable for filtration in this field.
[0048]
In the present invention, as described above, after the dope is filtered through a specific filter paper, the dope is cast on a support (casting step) and heated to remove a part of the solvent (drying on the support). After the step), the film is further peeled from the support, and the peeled film is dried (film drying step) to obtain a cellulose ester film.
[0049]
In the casting process, a belt-shaped or drum-shaped stainless steel mirror-finished support is used. The temperature of the support in the casting step can be cast at a temperature in the general temperature range of 0 ° C. to a temperature lower than the boiling point of the solvent. It is preferable to cast the film on a support at 5 to 15 ° C., since it can increase the separation time.
[0050]
In the drying step on the support, the dope is cast, gelled once, and when the time from casting to peeling is 100%, the dope temperature is set to 40 to 70 ° C. within 30% of the casting. This promotes the evaporation of the solvent, and enables faster peeling from the support, and further increases the peeling strength. The doping temperature is preferably adjusted to 55 to 70 ° C. within 30%. This temperature is preferably maintained at 20% or more, more preferably 40% or more.
[0051]
In the method of the present invention, the time from casting (casting) to peeling is 30 seconds to 100 seconds. The reason is that if the time from casting (casting) to peeling is less than 30 seconds, the web ( The drying of the doped film is not sufficient, and it is difficult to remove the film from the support. Further, if the time from casting (casting) to peeling exceeds 100 seconds, high productivity by high-speed film formation cannot be realized, which is not preferable.
[0052]
Drying on the support is preferably carried out with a residual solvent amount of 60 to 150%, because the peel strength from the support is reduced, and more preferably 80 to 120%. The temperature of the dope at the time of peeling is preferably 0 to 30 ° C. because the base strength at the time of peeling can be increased and the base can be prevented from breaking at the time of peeling, and more preferably 5 to 20 ° C.
[0053]
In the film drying step, the film peeled from the support is further dried, and the amount of the residual solvent is 3% by weight or less, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. It is preferable in obtaining a good film. In the film drying step, a method of drying while transporting a film by a roll hanging method, a pin tenter method, or a clip tenter method is generally employed. For a member for a liquid crystal display, it is preferable to dry while maintaining the width by a tenter method in order to improve dimensional stability.
[0054]
The means for drying the film is not particularly limited, and is generally performed using hot air, infrared rays, a heating roll, microwaves, or the like. It is preferable to use hot air in terms of simplicity. The drying temperature is preferably divided into three to five stages within a temperature range of 40 to 150 ° C. and gradually increased, and more preferably a temperature in the range of 80 to 140 ° C. in order to improve dimensional stability. The steps from casting to post-drying may be performed under an air atmosphere or under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
[0055]
The winding machine related to the production of the cellulose ester film of the present invention may be a commonly used winding machine such as a constant tension method, a constant torque method, a taper tension method, and a program tension control method with a constant internal stress. Can be wound up by the method.
[0056]
The thickness of the cellulose ester film according to the present invention is preferably from 20 to 100 μm, more preferably from 20 to 80 μm, and still more preferably from 30 to 100 μm, in view of the demand for thinner and lighter polarizing plates used in LCDs. 60 μm. If the thickness of the cellulose ester film is less than 20 μm, the stiffness of the film is reduced, and troubles such as wrinkles are liable to occur in the step of forming the polarizing plate. On the other hand, if the thickness of the cellulose ester film exceeds 100 μm, it is not preferable because the contribution to the thinning of the LCD is small.
[0057]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0058]
Examples 1 to 4 and Comparative Example 1
<Preparation of dope>
Example 1
<Adjustment of cellulose triacetate dope>
Dope 1 (Dope solid content concentration about 14%)
100 parts by weight of cellulose triacetate
7 parts by weight of triphenyl phosphate
558 parts by weight of methylene chloride
48 parts by weight of ethanol
In Examples and Comparative Examples, the solid content concentration of the dope was the weight ratio of the cellulose ester to the sum of the weight of the cellulose ester and the total weight of the solvent.
[0059]
Each of the above compositions was sequentially charged into a pressure-resistant closed kettle, the temperature in the kettle was raised to 45 ° C., and the mixture was stirred for 4 hours to dissolve each composition. Thereafter, the stirring was stopped, the temperature of the dope was lowered to 35 ° C., and the solution was immediately sent from a sealed kettle to a filter press as a filtration device via a pipe connected to the dope.
[0060]
<Filtration of cellulose triacetate dope>
Filtration area is 40m 2 Was filtered using a filter paper having the following porosity and trapped particle size.
[0061]
Filtration conditions 1: 100% wood pulp (average fiber diameter: 20 μm) filter paper (porosity: 76%, collection particle diameter: 2 μm, thickness: 1.0 mm, air permeability: 19 seconds) was set, and the dope 1 was heated to 35 ° C. Conditioned and filtered.
[0062]
Filtration condition 2: Same as filtration condition 1 except that 100% cotton linter (average fiber diameter: 15 μm) filter paper (porosity: 83%, collection particle diameter: 2 μm, thickness: 1.3 mm, air permeability: 12 seconds) was set. Was filtered.
[0063]
Filtration condition 3: Filtration condition 1 except that rayon (average fiber diameter 10 μm) 100% filter paper (porosity 83%, trapped particle diameter 0.5 μm, thickness 1.2 mm, air permeability 10 seconds) was set. Filtration was performed in the same manner.
[0064]
Filtration conditions 4: Filter paper (porosity: 83%, trapping particle diameter: 5 μm, thickness: 2.0 mm, air permeability: 40% by weight of wood pulp (average fiber diameter: 20 μm) and 60% by weight of rayon (average fiber diameter: 10 μm) The filtration was performed in the same manner as in the filtration condition 1 except that the time was set at (sec).
[0065]
Filtration condition 5: Same as filtration condition 1 except that 100% polyester fiber (average fiber diameter 10 μm) filter paper (porosity 95%, collection particle diameter 2 μm, thickness 2.8 mm, air permeability 7 seconds) was set. I made it.
[0066]
In each filtration, the flow rate is adjusted according to the time from casting (casting) to separation, which will be described later.
[0067]
<Manufacture of cellulose triacetate film>
Production method 1: A dope filtered under filtration conditions 1 was adjusted to a temperature of 30 ° C. through a pipe connected to a filter press outlet, and then cast on a support made of a stainless steel endless belt. The dope was cast from the die. The belt conveyance speed was adjusted so that the time from casting to peeling was 30 seconds, 60 seconds, and 100 seconds. At this time, the respective dope flow rates are 60, 30, and 18 L / hr · m. 2 It became. The belt temperature was adjusted so that the residual film of the film at the time of peeling was 100%. After peeling, a film was prepared by passing through a drying zone composed of a number of rolls. The film thickness was adjusted to be 40 μm.
[0068]
Production method 2: The same procedure as in Production method 2 was carried out except that a dope filtered under filtration condition 2 was used.
[0069]
Production method 3: The same procedure as in Production method 2 was carried out except that a dope filtered under filtration condition 3 was used.
[0070]
Production method 4: Except that the dope filtered under filtration condition 4 was used, it was carried out in the same manner as in Production method 2.
[0071]
Production method 5: Except that the dope filtered under filtration condition 5 was used, it was carried out in the same manner as in Production method 2.
[0072]
Comparative Example 1
The same dope 1 as in Example 1 was prepared, and the dope was prepared using 100% wood pulp (average fiber diameter: 20 μm) filter paper (porosity: 72%, collection particle diameter: 2 μm, thickness: 1.4 mm, air permeability: 60 seconds). Filtration was performed at a temperature of 35 ° C. The dope was adjusted to 30 ° C., and the belt speed was changed such that the time from casting and casting to peeling was 30, 60, and 100 seconds. In each case, the belt temperature was adjusted such that the residual peeling was 100%.
[0073]
Comparative Example 2
Dope 1 was prepared in the same manner as in Example 1, and filtered with 100% cotton linter (average fiber diameter: 15 μm) filter paper (porosity: 83%, collection particle diameter: 0.3 μm, thickness: 2.5 mm, air permeability: 25 seconds). Then, filtration was performed at a dope temperature of 35 ° C. The dope was adjusted to 30 ° C., and the belt speed was changed such that the time from casting and casting to peeling was 30, 60, and 100 seconds. In each case, the belt temperature was adjusted such that the residual peeling was 100%.
[0074]
Comparative Example 3
The same dope 1 as in Example 1 was prepared, and filter paper (porosity 69%, trapping particle diameter 7 μm, thickness 1.5 mm, air permeability) mixed with 20% cotton linter (average fiber diameter 15 μm) and 80% wood pulp (Degree: 35 seconds) at a dope temperature of 35 ° C. The dope was adjusted to 30 ° C., and the belt speed was changed such that the time from casting and casting to peeling was 30, 60, and 100 seconds. In each case, the belt temperature was adjusted such that the residual peeling was 100%.
[0075]
With respect to the cellulose triacetate films produced according to Production Methods 1 to 5 of Example 1 of the present invention and Comparative Examples 1 to 3, evaluation of continuous productivity and evaluation of the number of foreign substances were performed, and the obtained results were as follows. The results are summarized in Table 1.
[0076]
The continuous productivity evaluation was ranked and displayed as follows.
[0077]
：: Small increase in filtration pressure, stable production for 5 consecutive days or more
Δ: The increase in filtration pressure was relatively small, and production was performed for 3 to 5 consecutive days.
×: Continuous production for 3 days or more was impossible
In the present invention, those which can be continuously produced for 5 days or more were judged to be excellent in high productivity.
[0078]
The evaluation of the number of foreign substances generated was ranked and displayed as follows.
[0079]
○: 1m 2 1 or less per 2
△: 1m 2 More than 1 per 2 ~ 3 or less
×: 1m 2 More than 3 per 2
[Table 1]
As is clear from the results in Table 1, according to Example 1 of the present invention, the increase in the filtration pressure was small, and even in a place where the time from casting to peeling was short as in the present invention, the production of the film was continuously performed. It was possible to perform stably. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, when the time from the casting to the peeling as in the present invention was to be shortened, the filtration pressure rapidly increased, and on the equipment, the filtration could not be continued further any more. In addition, it became difficult to continue the casting, and the leakage of foreign matters caused a problem in the quality of the film.
[0080]
Thus, in the present invention, when the time from casting to peeling is from 30 seconds to 100 seconds, if the porosity of the filter paper is less than 76%, the filtration resistance becomes too high, and the high flow rate filtration is continuously performed. On the other hand, when the porosity of the filter paper exceeds 95%, the strength of the filter paper is not sufficient, and the filter paper may be broken by high flow rate filtration.
[0081]
If the collection particle diameter of the filter paper is less than 0.5 μm, the filtration is carried out on the surface of the filter paper, so that the filtration pressure increases rapidly and is not suitable for the filtration of cellulose triacetate dope. Further, when the trapping particle diameter exceeds 5 μm, the foreign matter to be removed passes regardless of the porosity, and thus is not suitable.
[0082]
Example 2
The same dope 1 as in Example 1 was prepared, and filtration was performed using the same type of filter paper as used under the filtration condition 2 of Example 1. At this time, the doping temperature was set to 20 ° C., 25 ° C., 35 ° C., and 45 ° C., and 45 L / hr · m 2 Was filtered.
[0083]
Comparative Example 4
The same dope 1 as in Example 1 was prepared, and filtration was performed using the same type of filter paper used in the filtration of Comparative Example 1. The doping temperature at this time was set to 20 ° C., 25 ° C., 35 ° C., and 45 ° C., and 45 L / hr · mm 2 Was filtered.
[0084]
The filtration of Example 2 and Comparative Example 4 was continued, and the time required for the pressure into the filter press to reach 1800 kPa was measured. This 1800 kPa is the upper limit of the pressure of the liquid sending pump used in this experiment, and means that continuous filtration cannot be performed any more.
[0085]
In Table 2 below, the results of the dope temperature and the measurement time when the pressure in the filter press reaches the upper limit of the pressure of the liquid sending pump (1800 kPa) are summarized for Example 2 and Comparative Example 4.
[0086]
[Table 2]
As is clear from the results in Table 2, in Example 2 of the present invention, when the dope temperature was 25 to 50 ° C., the increase in the filtration pressure was suppressed, and high continuous productivity was exhibited. Although not described in the present example, when the dope temperature was higher than 50 ° C., the bubbling phenomenon was very rarely observed in the dope after passing through the filter press. It turned out to be favorable.
[0087]
Example 3 and Comparative Examples 5 and 6
A dope having the following composition was dissolved in the same manner as in the case of Dope 1 in Example 1 above.
[0088]
Dope 2 (Example 3: Dope solid content concentration about 22%)
100 parts by weight of cellulose triacetate
7 parts by weight of triphenyl phosphate
329 parts by weight of methylene chloride
29 parts by weight of ethanol
Comparative dope 1 (Comparative example 5: dope solid content concentration: about 9.5%)
100 parts by weight of cellulose triacetate
7 parts by weight of triphenyl phosphate
659 parts by weight of methylene chloride
Ethanol 57 parts by weight
Comparative dope 2 (Comparative example 6: dope solid concentration: about 26%)
100 parts by weight of cellulose triacetate
7 parts by weight of triphenyl phosphate
262 parts by weight of methylene chloride
23 parts by weight of ethanol
<Filtration of cellulose triacetate dope>
Dope 2, Comparative Dope 1 and Comparative Dope 2 were filtered using the same filter paper as in Filter Condition 3 of Example 1. The dope temperature during filtration was 45 ° C. Then, the filtration was continued, and the time required for the pressure in the filter press to reach the upper limit of the pressure of the liquid sending pump (1800 kPa) was measured. The obtained results are shown in Table 3 below.
[0089]
<Manufacture of cellulose triacetate film>
After filtering the dope 2, the comparative dope 1 and the comparative dope 2, the belt temperature was adjusted so that the time from casting to peeling was 30 seconds using these dopes. In the same manner, a cellulose triacetate film was produced. Then, the quality of the obtained film was evaluated as follows, and the results are shown in Table 3 below.
[0090]
<Method for evaluating quality of cellulose triacetate film>
The film immediately after peeling from the endless belt was sampled by 1 m in the longitudinal direction, and the case where fine bubbles were generated in the film was regarded as “foaming”, and the case where no bubbles were generated was evaluated as “good”. did.
[0091]
[Table 3]
As is clear from the results in Table 3, in Example 3 of the present invention, when the solids concentration of the cellulose triacetate dope is 22%, which is within the range of the present invention, high productivity and foreign matter removal by filtration are obtained. It became possible to achieve both. On the other hand, when the solid content concentration of the dope is 9.5%, which is out of the range of the present invention, as in Comparative Example 5, in order to achieve high productivity, the drying speed on the belt is extremely reduced. And other problems such as foaming occur. On the other hand, when the solid content concentration of the dope is 26%, which is out of the range of the present invention, as in Comparative Example 6, the viscosity of the dope sharply increases, and it becomes difficult to perform filtration at a high flow rate, which hinders high productivity. May be caused.
[0092]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, as described above, after a dope in which a cellulose ester is dissolved is filtered using a filter paper, the dope is cast on a support, and the dope is produced by a solution casting method. A method for producing a cellulose ester film, wherein the filter paper has a porosity of 76 to 95% and a trapped particle size of 0.5 to 5 μm, and the time from casting to peeling is in the range of 30 to 100 seconds. According to the present invention, according to the present invention, by using a filter paper characterized by a high void size and a small trapping particle diameter, a high-speed film formation / high concentration of a dope can be performed without causing a foreign substance failure. Thus, it is possible to produce a cellulose ester film of good quality suitable for a protective film for a polarizing plate or the like.
[0093]
The invention according to claim 2 of the present invention is, as described above, characterized in that in the method for producing a cellulose ester film according to claim 1, the dope temperature at the time of filtration is 25 to 50 ° C. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that a filtration pressure rise is suppressed and high continuous productivity can be maintained.
[0094]
According to a third aspect of the present invention, as described above, in the method for producing a cellulose ester film according to the first aspect, the solid content concentration of the dope (the weight of the cellulose ester with respect to the sum of the weight of the cellulose ester and the total weight of the solvent). According to the present invention, it is possible to perform filtration at a high flow rate, and it is possible to achieve high productivity.
