JP2006188048A - Method and apparatus for producing film from solution - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶媒によりポリマーを溶解してドープ形成し、移動する支持体上に前記ドープを流延して流延膜を形成し、この流延膜に乾燥風を送って乾燥させた後に、前記支持体から流延膜を剥ぎ取ってフイルムを生成する溶液製膜装置及び方法に関するものである。 In the present invention, a polymer is dissolved in a solvent to form a dope, and the dope is cast on a moving support to form a cast film, and then dried by sending dry air to the cast film. The present invention relates to a solution casting apparatus and method for producing a film by peeling a cast film from the support.
セルロースアシレートフイルムなどの光学用ポリマーフイルムを製膜する方法として、溶液製膜方法が知られている。溶液製膜方法は、高分子材料を溶媒によって溶解してドープにしたあと、このドープをダイから回転するバンドやドラムなど金属製の支持体上へ流延して流延膜を生成する。そして、金属支持体上の流延膜に乾燥風(熱気)を送ることにより乾燥させ、流延膜が自己支持性をもったところで剥離することで帯状のフイルムを得る。 As a method for forming an optical polymer film such as a cellulose acylate film, a solution film forming method is known. In the solution casting method, a polymer material is dissolved with a solvent to form a dope, and then the dope is cast from a die onto a metal support such as a rotating band or drum to generate a casting film. And it dries by sending dry air (hot air) to the casting film on a metal support body, and a belt-like film is obtained by peeling when the casting film has self-supporting property.
しかし、金属支持体は流延膜よりも幅広に形成されているので、乾燥風が流延膜の両側部よりも外側に露呈した金属支持体に当たり、これを熱してしまう。そして、この熱の影響で流延膜の両側部の温度が高くなり、流延膜中の溶媒が発泡してしまうといった不具合があった。このため、下記特許文献1には、流延膜の両側部近傍に遮風板を設け、乾燥風が金属支持体に当たらないようにしたフイルムの製造方法が記載されている。
ところで、製膜するフイルムの種類や、ドープの組成、流延時の気温や湿度などの各種条件の違いにより、流延膜の幅は製造ロッドごとに異なる。しかしながら、上記特許文献記載の方法は、遮風部材が固定式であるため、流延膜の幅が変化したときに、この流延膜の幅に対応した適切な範囲に乾燥風を送風することができなかった。 By the way, the width of the casting film varies from production rod to production rod due to differences in various conditions such as the type of film to be formed, the composition of the dope, the temperature and humidity during casting. However, in the method described in the above-mentioned patent document, since the wind shielding member is a fixed type, when the width of the casting film changes, the drying air is blown to an appropriate range corresponding to the width of the casting film. I could not.
このため、遮風部材の幅よりも流延膜の幅が狭い場合は、前述したように、金属支持体が熱せられ、流延膜の両側部の温度が高くなり、流延膜中の溶媒が発泡してしまう。また、遮風部材の幅よりも流延膜の幅が広い場合には、流延膜の両側部に乾燥風が送風されず、乾燥が不十分となってしまい、流延膜を剥ぎ取る際に剥げ残りが生じたり、剥ぎ取り後のフイルムを把持して搬送する際に噛みちぎりが生じてしまい問題であった。 For this reason, when the width of the casting film is narrower than the width of the windshield member, as described above, the metal support is heated, the temperature of both sides of the casting film becomes high, and the solvent in the casting film Will foam. Further, when the width of the casting film is wider than the width of the wind shielding member, the drying air is not blown to both sides of the casting film, resulting in insufficient drying, and when the casting film is peeled off This has been a problem in that peeling off occurs on the surface, and biting and tearing occurs when the film after peeling is gripped and conveyed.
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、流延膜の幅が変化しても、流延膜中の溶媒の発泡や、流延膜を剥ぎ取る際の剥げ残り、把持して搬送する際の噛みちぎりなどの不具合を防止することができる溶液製膜装置及び方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above background, and even if the width of the cast film changes, the foaming of the solvent in the cast film, the remaining unstriped when the cast film is peeled off, and gripped. An object of the present invention is to provide a solution casting apparatus and method capable of preventing problems such as biting and tearing during conveyance.
上記目的を達成するために本発明の溶液製膜装置は、流延膜の幅方向で向かい合う一対の遮風部材を設け、これら遮風部材の間に乾燥風を送ることで、流延膜の幅方向における乾燥風の送風範囲を規制するとともに、遮風部材を移動させて、遮風部材の幅を変化させる遮風部材移動機構を設け、流延膜の幅に応じて、遮風部材を移動させ、乾燥風の送風範囲を調節することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the solution casting apparatus of the present invention is provided with a pair of wind shielding members facing each other in the width direction of the casting film, and by sending dry air between these wind shielding members, In addition to restricting the blowing range of the dry wind in the width direction, a wind shield member moving mechanism is provided that moves the wind shield member to change the width of the wind shield member, and the wind shield member is arranged according to the width of the casting film. It is made to move and adjust the ventilation range of dry wind.
また、本発明の溶液製膜方法は、流延膜の幅方向で向かい合う一対の遮風部材の間に乾燥風を送ることで、流延膜の幅方向における乾燥風の送風範囲を規制するとともに、流延膜の幅に応じて遮風部材を移動させ、遮風部材の幅を変化させることで乾燥風の送風範囲を調節することを特徴としている。 In addition, the solution casting method of the present invention regulates the blowing air blowing range in the width direction of the casting membrane by sending the drying air between a pair of wind shielding members facing each other in the width direction of the casting membrane. The wind-shielding member is moved according to the width of the casting film, and the width of the wind-shielding member is changed to adjust the blowing air blowing range.
遮風部材は、流延膜の流延方向に長く形成されたものでもよいし、流延膜の流延方向に沿って複数並べて配列されるものでもよい。 The wind-shielding member may be formed long in the casting direction of the casting film, or may be arranged side by side along the casting direction of the casting film.
遮風部材は、幅が流延膜の幅の0.8倍よりも大きく、1.2倍未満となるように移動されることが好ましい。特に、遮風部材の幅が流延膜の幅の0.9倍以上、1.1倍以下であるとよい。また、遮風部材と流延膜との間の隙間を、5mm以上、30mm以下にすることが好ましい。特に、遮風部材と流延膜との間の隙間が18mm以上、20mm以下であるとよい。 The wind-shielding member is preferably moved so that the width is greater than 0.8 times and less than 1.2 times the width of the cast film. In particular, the width of the wind shielding member is preferably 0.9 times or more and 1.1 times or less of the width of the casting film. Moreover, it is preferable that the clearance gap between a wind-shielding member and a casting film shall be 5 mm or more and 30 mm or less. In particular, the gap between the wind shielding member and the cast film is preferably 18 mm or more and 20 mm or less.
また、遮風部材を、流延膜側の先端側とは反対側の後端側を中心に回動自在に設け、遮風部材を回動させて前記先端側の幅を変化させることで乾燥風の送風範囲を調節するものでもよい。 Further, the wind shield member is provided so as to be rotatable around the rear end side opposite to the tip side on the casting membrane side, and the wind shield member is rotated to change the width of the tip side to dry the wind shield member. You may adjust the ventilation area of a wind.
遮風部材を回動させる場合、流延膜とのなす角が45°以上、90°以下の範囲であり、かつ、前記先端側の幅が前記後端側の幅よりも広くなるように回動させることが好ましい。また、遮風部材を前記先端側と前記後端側とを結ぶ方向に伸縮自在に設け、回動とともに遮風部材を伸縮させて、前記先端側から前記後端側までの長さを変化させ、流延膜と遮風部材との間の隙間を調節することが好ましい。 When the wind shield member is rotated, the angle formed with the casting film is in the range of 45 ° or more and 90 ° or less, and the front end side is wider than the rear end side. It is preferable to move it. Further, the wind shield member is provided so as to be stretchable in a direction connecting the front end side and the rear end side, and the wind shield member is expanded and contracted with rotation to change the length from the front end side to the rear end side. It is preferable to adjust the gap between the cast film and the wind shielding member.
また、本発明は、以下を満たしていることが好ましい。
(1)剥ぎ取り時における流延膜中の残留溶媒の重さ(残留溶媒量)が、フイルムの重さの100%〜400%である。
(2)剥ぎ取り時において、流延膜の幅方向両側部の残留溶媒量が、幅方向中央部の残留溶媒量の0.9倍より大きく、1.1倍未満である。
(3)ドープを生成する際に、非塩素系有機溶媒を主溶媒として用いる。
(4)ドープを少なくとも2つに分割し、一方を支持体側の下層に、他方を上層にして流延を行うとともに、支持体側に流延されるドープに、支持体からの剥離を促すための剥離促進剤を添加する。
(5)フイルム中には、ポリマーに対し、可塑剤が3重量%〜20重量%、紫外線吸収剤が0.001重量%〜5重量%、微粒子粉体が0.001重量%〜5重量%含まれる。
In addition, the present invention preferably satisfies the following.
(1) The weight (residual solvent amount) of the residual solvent in the cast film at the time of peeling is 100% to 400% of the weight of the film.
(2) At the time of stripping, the amount of residual solvent on both sides in the width direction of the cast film is greater than 0.9 times and less than 1.1 times the amount of residual solvent in the center portion in the width direction.
(3) When producing the dope, a non-chlorine organic solvent is used as the main solvent.
(4) The dope is divided into at least two parts, one is used as a lower layer on the support side and the other is used as an upper layer, and the dope casted on the support side is promoted to peel off from the support. Add stripping accelerator.
(5) In the film, the plasticizer is 3% to 20% by weight, the ultraviolet absorber is 0.001% to 5% by weight, and the fine particle powder is 0.001% to 5% by weight with respect to the polymer. included.
本発明によれば、熱風が金属支持体に当たらないように遮風部材を設けるとともに、この遮風部材を可動式として、流延膜の幅に合わせて乾燥風の送風範囲を調節するようにした。このため、流延膜の幅が変化しても、この流延膜の幅に対応した適切な範囲に乾燥風を送風できるので、流延膜の幅によらず、発泡や、剥げ残り、噛みちぎりなどの不具合を防止することができる According to the present invention, a wind shield member is provided so that hot air does not hit the metal support, and the wind shield member is movable so that the blowing range of the dry wind is adjusted according to the width of the casting film. did. For this reason, even if the width of the casting film changes, the drying air can be blown to an appropriate range corresponding to the width of the casting film. Can prevent problems such as tearing
[原料]
セルロースアシレートは、セルロースの水酸基への置換度が下記式(1)〜(3)の全てを満足するセルロースアシレート(以下、TACと称する)を用いることが好ましい。
(1) 2.5≦A+B≦3.0
(2) 0≦A≦3.0
(3) 0≦B≦2.9
但し、式中A及びBは、セルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表わし、Aはアセチル基の置換度、またBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度である。なお、TACの90質量%以上が0.1mm〜4mmの粒子を用いることが好ましい。
[material]
As the cellulose acylate, it is preferable to use cellulose acylate (hereinafter referred to as TAC) in which the substitution degree of the hydroxyl group of cellulose satisfies all of the following formulas (1) to (3).
(1) 2.5 ≦ A + B ≦ 3.0
(2) 0 ≦ A ≦ 3.0
(3) 0 ≦ B ≦ 2.9
In the formula, A and B represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, A is the substitution degree of the acetyl group, and B is the substitution degree of the acyl group having 3 to 22 carbon atoms. . In addition, it is preferable to use particles having 90% by mass or more of TAC of 0.1 mm to 4 mm.
セルロースを構成するβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位および6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数2以上のアシル基によりエステル化した重合体(ポリマー)である。アシル置換度は、2位、3位および6位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合(100%のエステル化は置換度1)を意味する。 Glucose units having β-1,4 bonds constituting cellulose have free hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions. Cellulose acylate is a polymer obtained by esterifying some or all of these hydroxyl groups with an acyl group having 2 or more carbon atoms. The degree of acyl substitution means the ratio at which the hydroxyl group of cellulose is esterified at each of the 2-position, 3-position and 6-position (100% esterification has a substitution degree of 1).
全アシル置換度、即ち、DS2+DS3+DS6は2.00〜3.00が好ましく、より好ましくは2.22〜2.90であり、特に好ましくは2.40〜2.88である。また、D6S/(DS2+DS3+DS6)は0.28以上が好ましく、より好ましくは0.30以上、特に好ましくは0.31〜0.34である。ここで、DS2はグルコース単位の2位の水酸基のアシル基による置換度(以下、「2位のアシル置換度」とも言う)であり、DS3は3位の水酸基のアシル基による置換度(以下、「3位のアシル置換度」とも言う)であり、DS6は6位の水酸基のアシル基による置換度である(以下、「6位のアシル置換度」とも言う)。 The total acyl substitution degree, that is, DS2 + DS3 + DS6 is preferably 2.00 to 3.00, more preferably 2.22 to 2.90, and particularly preferably 2.40 to 2.88. Further, D6S / (DS2 + DS3 + DS6) is preferably 0.28 or more, more preferably 0.30 or more, and particularly preferably 0.31 to 0.34. Here, DS2 is the degree of substitution of the hydroxyl group at the 2-position of the glucose unit with an acyl group (hereinafter also referred to as “degree of acyl substitution at the 2-position”), and DS3 is the degree of substitution of the hydroxyl group at the 3-position with an acyl group (hereinafter, referred to as “acyl group”). DS6 is the substitution degree of the hydroxyl group at the 6-position with an acyl group (hereinafter also referred to as “acyl substitution degree at the 6-position”).
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は1種類だけでもよいし、あるいは2種類以上のアシル基が使用されていてもよい。2種類以上のアシル基を用いるときは、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。2位、3位及び6位の水酸基のアセチル基による置換度の総和をDSAとし、2位、3位及び6位の水酸基のアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をDSBとすると、DSA+DSBの値は、好ましくは2.22〜2.90であり、より好ましくは2.40〜2.88である。また、DSBは0.30以上であることが好ましく、特に好ましくは0.7以上である。さらにDSBはその20%以上が6位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは25%以上が6位水酸基の置換基であり、30%以上がさらに好ましく、特には33%以上が6位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの6位の置換度の値が0.75以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.80以上であり特に好ましくは0.85以上であるセルロースアシレートを用いることである。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液(ドープ)が作製できる。特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。更に粘度が低く濾過性の良い溶液の作製が可能となる。 Only one type of acyl group may be used in the cellulose acylate of the present invention, or two or more types of acyl groups may be used. When two or more types of acyl groups are used, one of them is preferably an acetyl group. DSA + DSB, where DSA is the total substitution degree of hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions with acetyl groups, and DSB is the total substitution degree with hydroxyl groups other than the acetyl groups at the 2nd, 3rd and 6th hydroxyl groups The value of is preferably 2.22 to 2.90, more preferably 2.40 to 2.88. The DSB is preferably 0.30 or more, particularly preferably 0.7 or more. Further, 20% or more of DSB is preferably a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably 25% or more is a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably 30% or more, and particularly 33% or more is 6%. A substituent of a hydroxyl group is preferred. The cellulose acylate preferably has a substitution degree value at the 6-position of 0.75 or more, more preferably 0.80 or more, and particularly preferably 0.85 or more. . With these cellulose acylates, a solution having a preferable solubility (dope) can be produced. In particular, in a non-chlorine organic solvent, a good solution can be produced. Furthermore, a solution having a low viscosity and good filterability can be produced.
セルロースアシレートは、リンター綿,パルプ綿のどちらから得られたものでも良いが、リンター綿から得られたものが好ましい。 The cellulose acylate may be obtained from either linter cotton or pulp cotton, but is preferably obtained from linter cotton.
本発明のセルロースアシレートの炭素数2以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましい例としては、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、iso−ブタノイル基、t−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、t−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル基、ブタノイル基である。 The acyl group having 2 or more carbon atoms of the cellulose acylate of the present invention may be an aliphatic group or an aryl group and is not particularly limited. These are, for example, cellulose alkylcarbonyl esters, alkenylcarbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkylcarbonyl esters, and the like, each of which may further have a substituted group. Preferred examples of these include propionyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, dodecanoyl group, tridecanoyl group, tetradecanoyl group, hexadecanoyl group, octadecanoyl group, iso-butanoyl group , T-butanoyl group, cyclohexanecarbonyl group, oleoyl group, benzoyl group, naphthylcarbonyl group, cinnamoyl group and the like. Among these, a propionyl group, a butanoyl group, a dodecanoyl group, an octadecanoyl group, a t-butanoyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, a cinnamoyl group, and the like are more preferable, and a propionyl group and a butanoyl group are particularly preferable. is there.
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン,トルエンなど)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン,クロロベンゼンなど)、アルコール(例えば、メタノール,エタノール,n−プロパノール,n−ブタノール,ジエチレングリコールなど)、ケトン(例えば、アセトン,メチルエチルケトンなど)、エステル(例えば、酢酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピルなど)及びエーテル(例えば、テトラヒドロフラン,メチルセロソルブなど)などが挙げられる。 Solvents for preparing the dope include aromatic hydrocarbons (eg, benzene, toluene, etc.), halogenated hydrocarbons (eg, dichloromethane, chlorobenzene, etc.), alcohols (eg, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, Diethylene glycol, etc.), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, etc.) and ethers (eg, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, etc.).
炭素原子数1〜7のハロゲン化炭化水素や、ジクロロメタンが好ましく用いられる。TACの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フイルムの機械的強度など及びフイルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数1〜5のアルコールを一種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し2質量%〜25質量%が好ましく、5質量%〜20質量%がより好ましい。アルコールとしては、メタノール,エタノール,n−プロパノール,イソプロパノール,n−ブタノールなどが挙げられる。 A halogenated hydrocarbon having 1 to 7 carbon atoms and dichloromethane are preferably used. From the viewpoint of physical properties such as solubility of TAC, peelability of cast film from the support, mechanical strength of the film, and optical properties of the film, in addition to dichloromethane, one or more alcohols having 1 to 5 carbon atoms are used. It is preferable to mix several types. 2 mass%-25 mass% are preferable with respect to the whole solvent, and, as for content of alcohol, 5 mass%-20 mass% are more preferable. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, and n-butanol.
最近、環境に対する影響を最小限に抑えるため、ジクロロメタンを用いない溶媒組成も提案されている。この目的に対しては、炭素原子数が4〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いる。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−,−CO−及び−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であれば良い。 Recently, a solvent composition not using dichloromethane has been proposed in order to minimize the influence on the environment. For this purpose, ethers having 4 to 12 carbon atoms, ketones having 3 to 12 carbon atoms, and esters having 3 to 12 carbon atoms are preferable, and these are used by being appropriately mixed. These ethers, ketones and esters may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of ether, ketone and ester (that is, —O—, —CO— and —COO—) can also be used as a solvent. The solvent may have another functional group such as an alcoholic hydroxyl group. In the case of a solvent having two or more kinds of functional groups, the number of carbon atoms may be within the specified range of the compound having any functional group.
上記のいずれも溶媒として用いることができ、また、これらを組み合わせたものを溶媒として用いてもよいが、酢酸エチルなどの非塩素系有機溶媒を主溶媒とすることが好ましい。なお、セルロースアシレートの詳細については、特開2005−104148号公報の[0140]段落から[0195]段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用できる。また、溶媒及び可塑剤,劣化防止剤,紫外線吸収剤,光学異方性コントロール剤,染料,マット剤,剥離剤などの添加剤、同じく特開2005−104148号公報の[0196]段落から[0536]段落に詳細に記載されている。 Any of the above can be used as the solvent, and a combination of these may be used as the solvent, but it is preferable to use a non-chlorine organic solvent such as ethyl acetate as the main solvent. The details of cellulose acylate are described in paragraphs [0140] to [0195] of JP-A-2005-104148, and these descriptions can also be applied to the present invention. Further, additives such as solvents and plasticizers, deterioration inhibitors, ultraviolet absorbers, optical anisotropy control agents, dyes, matting agents, release agents, and the like, from paragraph [0196] of JP 2005-104148 A to [0536]. ] Is described in detail in the paragraph.
[原料ドープの製造]
図1に原料ドープ製造ライン10を示す。原料ドープの製造は、始めに溶媒タンク11からバルブ12を開き、溶媒を溶解タンク13に送る。次にホッパ14に入れられているTACを溶解タンク13に計量しながら送り込む。添加剤タンク15から添加剤溶液をバルブ16の開閉操作を行って必要量を溶解タンク13に送り込む。なお、添加剤は溶液として送り込む方法以外にも、例えば添加剤が常温で液体の場合には、その液体の状態で溶解タンク13に送り込むことも可能である。また、添加剤が固体の場合には、ホッパを用いて溶解タンク13に送り込むことも可能である。添加剤を複数種類添加する場合には、添加剤タンク15中に複数種類の添加剤を溶解させた溶液を入れておくこともできる。または、多数の添加剤タンクを用いてそれぞれに添加剤が溶解している溶液を入れて、それぞれ独立した配管により溶解タンク13に送り込むこともできる。
[Production of raw material dope]
FIG. 1 shows a raw material
前述した説明においては、溶解タンク13に入れる順番が、溶媒(混合溶媒の場合も含めた意味で用いる)、TAC、添加剤であったが、この順番に限定されるものではない。TACを計量しながら溶解タンク13に送り込んだ後に、好ましい量の溶媒を送液することもできる。また、添加剤は必ずしも溶解タンク13に予め入れる必要はなく、後の工程でTACと溶媒との混合物に混合させることもできる。
In the above description, the order of putting into the
溶解タンク13を包み込むようにジャケット17が備えられている。モータ18により回転する第1攪拌翼19が取り付けられている。さらに、モータ20により回転する第2攪拌翼21が取り付けられていることが好ましい。なお、第1攪拌翼19は、アンカー翼であることが好ましく、第2攪拌翼21は、ディゾルバータイプの偏芯攪拌機を用いることが好ましい。ジャケット17に伝熱媒体を流して溶解タンク13内を−10℃〜55℃の範囲に温度調整することが好ましい。第1攪拌翼19,第2攪拌翼21を適宜選択して回転させることでTACが溶媒中で膨潤した膨潤液22を得ることができる。
A
膨潤液22をポンプ25により加熱装置26に送液する。加熱装置26は、ジャケット付き配管を用いることが好ましく、更に膨潤液22を加圧できる構成であることが好ましい。膨潤液22を加熱または加圧加熱条件下でTACなどを溶媒に溶解させて原料ドープを得る。この場合に膨潤液22の温度は、0℃〜97℃であることが好ましい。なお、膨潤液22を−150℃〜−10℃の温度に冷却する冷却溶解法を行うこともできる。加熱溶解法及び冷却溶解法を適宜選択して行うことでTACを溶媒に十分溶解させることが可能となる。温調機27により原料ドープの温度を略室温とした後に、濾過装置28により濾過を行い原料ドープ中の不純物を取り除く。濾過装置28の濾過フィルタの平均孔径が100μm以下であることが好ましい。また、濾過流量は、50L/時以上であることが好ましい。濾過後の原料ドープは、バルブ29を介してストックタンク30に入れられる。
The swelling liquid 22 is sent to the
前記原料ドープは、後述する溶液製膜用ドープとして用いることが可能である。しかしながら、膨潤液22を調製した後にTACを溶解させる方法は、TACの濃度を上昇させるほど時間がかかりコストの点で問題が生じる場合がある。その場合には、目的とするTAC濃度より低濃度の原料ドープを調製した後に目的とする濃度の原料ドープを調製する濃縮工程を行うことが好ましい。濾過装置28で濾過された原料ドープを、バルブ29を介してフラッシュ装置31に送液する。フラッシュ装置31内で原料ドープ中の溶媒の一部を蒸発させる。蒸発した溶媒は、凝縮器(図示しない)により液体とした後に回収装置32で回収する。その溶媒は再生装置33により原料ドープ調製用の溶媒として再生を行い再利用することがコストの点から有利である。
The raw material dope can be used as a solution film-forming dope described later. However, the method of dissolving TAC after preparing the swelling liquid 22 takes time as the concentration of TAC is increased, and may cause a problem in terms of cost. In that case, it is preferable to carry out a concentration step of preparing a raw material dope having a target concentration after preparing a raw material dope having a concentration lower than the target TAC concentration. The raw material dope filtered by the
濃縮された原料ドープ36をフラッシュ装置31からポンプ34を用いて抜き出す。さらに、原料ドープ中の泡抜きを行うことが好ましい。泡抜きは、公知のいずれの方法により行っても良く、例えば超音波照射法が挙げられる。その後に濾過装置35に送液して異物の除去を行う。なお、この際に原料ドープ36の温度が0℃〜200℃であることが好ましい。このようにして、TAC濃度が5質量%〜40質量%の原料ドープ36を製造することができる。製造された原料ドープ36は、ストックタンク30に貯蔵される。
The concentrated
TACフイルムを得る溶液製膜法での、素材、原料、添加剤の溶解方法、濾過方法、脱泡、添加方法については、特開2005−104148号公報の[0517]段落から[0616]段落に詳しく記載されており、これらを本発明に適用できる。 Regarding the raw material, raw material, additive dissolution method, filtration method, defoaming, and addition method in the solution casting method for obtaining a TAC film, refer to [0517] paragraph to [0616] paragraph of JP-A-2005-104148. These are described in detail and can be applied to the present invention.
[溶液製膜方法]
図2にフイルム製膜ライン40を示す。ストックタンク30には、モータ41で回転する攪拌翼42が取り付けられている。攪拌翼42を回転させることで原料ドープ36を常に均一にしている。ストックタンク30には、中間層用ドープ流路43,支持体面用ドープ流路44,エアー面用ドープ流路45が接続されている。原料ドープ36は、それぞれの流路43,44,45に設けられているポンプ46,47,48により送液される。フィードブロック70に送液されて合流した後に流延ダイ71から流延バンド72上に流延される。
[Solution casting method]
FIG. 2 shows a
[ドープの製造工程]
中間層用ドープ流路43中の原料ドープ(以下、中間層用原料ドープと称する)36に、スタックタンク50に入れられている中間層用添加剤51がポンプ52により送液されて混合される。その後に静止型混合器(スタティックミキサー)53により攪拌混合されて均一となる。これにより中間層用ドープが生成される。中間層用添加剤51には、例えば紫外線吸収剤,レターデーション制御剤などの添加剤が予め含まれた溶液(または分散液)が入れられている。
[Dope manufacturing process]
The
支持体面用ドープ流路44中の原料ドープ(以下、支持体面用原料ドープと称する)36に、ストックタンク55に入れられている支持体面用添加剤56がポンプ57により送液されて混合される。その後に静止型混合器58により攪拌混合されて均一となる。これにより支持体面用ドープが生成される。支持体面用添加剤56には、支持体である流延バンド72からの剥離を容易とする剥離促進剤(例えば、クエン酸エステルなど)、フイルムをロール状に巻き取った際にフイルム面間での密着を抑制するマット剤(例えば、二酸化ケイ素などの微粒子粉体)などの添加剤が予め含有されている。なお、支持体面用添加剤56には、可塑剤,紫外線吸収剤などの添加剤が含まれていても良い。
The
エアー面用ドープ流路45中の原料ドープ(以下、エアー面用原料ドープと称する)36に、ストックタンク60に入れられているエアー面用添加剤61がポンプ62により送液されて混合される。その後に静止型混合器63により攪拌混合されて均一となる。これにより、エアー面用ドープが生成される。エアー面用添加剤61には、フイルムをロール状に巻き取った際にフイルム面間での密着を抑制するマット剤(例えば、二酸化ケイ素などの微粒子粉体)などの添加剤が予め含有されている。なお、エアー面用添加剤61には、剥離促進剤,可塑剤,紫外線吸収剤などの添加剤が含まれていても良い。
The
そして、各原料ドープに各種添加剤を添加することによって生成された各ドープは、フィードブロック70にそれぞれ所望の流量で送液される。フィードブロック70内で各ドープが合流した後に流延ダイ71から流延バンド72上に流延される。
Each dope generated by adding various additives to each raw material dope is fed to the
[流延工程]
流延ダイ71の材質は2層ステンレス鋼を用いることが好ましい。その熱膨張率が2×10-5(℃-1)以下の素材を用いることが好ましい。また、電解質水溶液での強制腐食試験でSUS316と略同等の耐腐食性を有するものを用いることもできる。さらに、その素材はジクロロメタン、メタノール、水の混合液に3ヵ月浸漬しても気液界面にピッティング(孔開き)が生じない耐腐食性を有するものを用いる。そして、鋳造後1ヶ月以上経過したものを研削加工して流延ダイ71を作製することが好ましい。これにより流延ダイ71内を流れるドープの面状が一定に保たれる。流延ダイ71及びフィードブロック70の接液面の仕上げ精度は表面粗さで1μm以下、真直度はいずれの方向にも1μm/m以下のものを用いることが好ましい。スリットのクリアランスは自動調整により0.5mm〜3.5mmの範囲で調整可能なものを用いる。流延ダイ71のリップ先端の接液部の角部分について、Rはスリット全巾に亘り50μm以下のものを用いる。なお、流延ダイ71内での剪断速度は1(1/秒)〜5000(1/秒)となるように調整されているものを用いることが好ましい。
[Casting process]
The material of the casting die 71 is preferably a double layer stainless steel. It is preferable to use a material having a thermal expansion coefficient of 2 × 10 −5 (° C. −1 ) or less. Moreover, what has corrosion resistance substantially equivalent to SUS316 in the forced corrosion test in electrolyte aqueous solution can also be used. Further, a material having corrosion resistance that does not cause pitting (opening) at the gas-liquid interface even when immersed in a mixed solution of dichloromethane, methanol, and water for 3 months is used. And it is preferable to produce the casting die 71 by grinding a material that has passed one month or more after casting. Thereby, the surface shape of the dope flowing in the casting die 71 is kept constant. It is preferable to use a finishing accuracy of the wetted surfaces of the casting die 71 and the
流延ダイ71の幅は特に限定されるものではないが、最終製品となるフイルムの幅の1.0倍〜2.0倍程度のものを用いることが好ましい。また、製膜中は、所定の温度に保持されるように温調機を取り付けることが好ましい。流延ダイ71にはコートハンガー型のものを用いることが好ましい。さらに、厚み調整ボルト(ヒートボルト)を所定の間隔で設けてヒートボルトによる自動厚み調整機構を取り付けることがより好ましい。ヒートボルトは予め設定されるプログラムによりポンプ(高精度ギアポンプが好ましい)46〜48の送液量に応じてプロファイルを設定し製膜を行うことが好ましい。また、フイルム製膜ライン40中に図示しない厚み計(例えば、赤外線厚み計)のプロファイルに基づく調整プログラムによってフィードバック制御を行っても良い。流延エッジ部を除いて任意の2点の厚み差は1μm以内に調整し、幅方向厚みの最小値で最も大きな差が3μm以下となるように調整することが好ましい。なお、厚み精度は±1.5μm以下に調整されているものを用いることが好ましい。
The width of the casting die 71 is not particularly limited, but it is preferable to use a casting die having a width of about 1.0 to 2.0 times the width of the final film. Further, during film formation, it is preferable to attach a temperature controller so as to be maintained at a predetermined temperature. The casting die 71 is preferably a coat hanger type. Furthermore, it is more preferable to provide a thickness adjusting bolt (heat bolt) at a predetermined interval and attach an automatic thickness adjusting mechanism using a heat bolt. It is preferable that the heat bolt is subjected to film formation by setting a profile according to the amount of pump 46 (preferably high precision gear pump) 46 to 48 according to a preset program. Further, feedback control may be performed by an adjustment program based on a profile of a thickness meter (for example, an infrared thickness meter) (not shown) in the
リップ先端に硬化膜が形成されていることがより好ましい。硬化膜の形成方法は、特に限定されるものではないが、セラミックスコーティング、ハードクロムメッキ、窒化処理方法などが挙げられる。硬化膜としてセラミックスを用いる場合には、研削でき気孔率が低く脆くなく耐腐食性が良く、かつ流延ダイ71と密着性がないものが好ましい。具体的には、タングステン・カーバイド(WC),Al2 O3 ,TiN,Cr2 O3 などが挙げられるが特に好ましくはWCを用いることである。なお、WCコーティングは、溶射法で行うことができる。 More preferably, a cured film is formed at the tip of the lip. A method for forming the cured film is not particularly limited, and examples thereof include ceramic coating, hard chrome plating, and a nitriding method. In the case of using ceramics as the cured film, it is preferable to use ceramics that can be ground, have low porosity, are not brittle, have good corrosion resistance, and have no adhesion to the casting die 71. Specific examples include tungsten carbide (WC), Al 2 O 3 , TiN, Cr 2 O 3 and the like, but it is particularly preferable to use WC. The WC coating can be performed by a thermal spraying method.
流延ダイ71のスリット端に流出するドープが、局所的に乾燥固化することを防止するために溶媒供給装置(図示しない)をスリット端に取り付けることが好ましい。ドープを可溶化する溶媒(例えば、ジクロロメタン86.5質量部,アセトン13質量部,n−ブタノール0.5質量部の混合溶媒)を流延ビード端部とスリットとの気液界面に供給することが好ましい。なお、この液を供給するポンプの脈動率は5%以下のものを用いることが好ましい。 In order to prevent the dope flowing out to the slit end of the casting die 71 from locally drying and solidifying, it is preferable to attach a solvent supply device (not shown) to the slit end. Supplying a solvent for solubilizing the dope (for example, a mixed solvent of 86.5 parts by mass of dichloromethane, 13 parts by mass of acetone, and 0.5 parts by mass of n-butanol) to the gas-liquid interface between the end of the casting bead and the slit. Is preferred. In addition, it is preferable to use a pump having a pulsation rate of 5% or less for supplying the liquid.
流延ダイ71の下方には、ドープを流延する際の支持体として、回転ローラ73,74に掛け渡された流延バンド72が設けられている。流延バンド72は、図示しない駆動装置により回転ローラ73,74が回転することに伴い無端で走行する。流延バンド72の移動速度、すなわち流延速度は、10m/分〜200m/分であることが好ましい。また、流延バンド72の表面温度を所定の値にするために回転ローラ73,74に伝熱媒体循環装置75が取り付けられていることが好ましい。流延バンド72の表面温度は、−20℃〜40℃であることが好ましい。回転ローラ73,74内には伝熱媒体流路が形成されており、その中を所定の温度に保持されている伝熱媒体が通過することにより回転ローラ73,74の温度を所定の値に保持できる。
Below the casting die 71, a
流延バンド72の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の1.1倍〜3.0倍の範囲のものを用いることが好ましい。また、長さは10m〜200m、厚みは、0.3mm〜10mmであり、表面粗さは0.05μm以下となるように研磨したものを用いることが好ましい。材質は、金属製で、特にステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにSUS316製であることがより好ましい。なお、流延バンド72の全体の厚みムラは0.5%以下のものを用いることが好ましい。
The width of the
回転ローラ73,74が駆動する際に流延バンド72に生じるテンションが1.5×104 kg/mとなるように調整することが好ましい。また、流延バンド72と回転ローラ73,74との相対速度差は、0.01m/分以下となるように調整する。流延バンド72の速度変動を0.5%以下とし、流延バンド72が一回転する際に生じる幅方向の蛇行は1.5mm以下とすることが好ましい。この蛇行を制御するために流延バンド72の両端を検出する検出器(図示しない)を設け、その測定値に基づきフィードバック制御を行うことがより好ましい。さらに、流延ダイ71直下における流延バンド72表面の回転ローラ73の回転に伴う上下方向の位置変動が200μm以下となるように調整することが好ましい。
It is preferable to adjust the tension generated in the
なお、回転ローラ73,74を直接支持体として用いることも可能である。この場合には、回転ムラが0.2%以下となるように高精度で回転させることが好ましい。この場合には、回転ローラ73,74の表面の平均粗さを0.01μm以下とすることが好ましい。そこで、クロムメッキ処理などを行い十分な硬度と耐久性を持たせる。また、支持体(流延バンド72や回転ローラ73,74)の表面欠陥は最小限に抑制する必要がある。具体的には、30μm以上のピンホールは皆無であり、10μm以上30μm未満のピンホールは1個/m2 以下であり、10μm未満のピンホールは2個/m2 以下とすることが好ましい。
It is also possible to use the
流延ダイ71からドープ(エアー面用ドープ,中間層用ドープ,支持体面用ドープ)を、流延ビードを形成させながら流延バンド72上に共流延して流延膜80を形成する。なお、このときのそれぞれドープの温度は、−10℃〜57℃であることが好ましい。また、流延ビードの形成を安定化させるため減圧チャンバ81が流延ビード背面に取り付けられ、所望の圧力に調整されていることが好ましい。ビード背面は、前面との圧力よりも−10Pa〜−2000Paの範囲で減圧することが好ましい。さらに、減圧チャンバ81の温度を所定の温度に保つため、ジャケット(図示しない)を取り付けることが好ましい。減圧チャンバ81の温度は特に限定されるものではないが、10℃〜50℃の範囲であることが好ましい。その他にも、流延ビードの形状を所望のものにたもつためには、流延ダイ71のエッジ部に吸引装置(図示しない)を取り付けることが好ましい。エッジ吸引風量は、1L/分〜100L/分の範囲であることが好ましい。
A casting
これら流延ダイ71、流延バンド72などは流延室82に収められている。流延室82には、温調設備77が取り付けられ、流延室82内が一定の温度に保たれるようにしている。流延室82の温度は、−10℃〜57℃であることが好ましい。また、流延室82内には、乾燥設備83を構成する乾燥ケーシング84、及び、熱気循環装置85が設けられている。乾燥ケーシング84は、流延膜80を囲うように流延バンド72の上方に配置される。熱気循環装置85は、乾燥ケーシング84内に熱気を循環させて、流延膜80中の溶媒を揮発させ、流延膜80を乾燥させる。流延膜80は、流延バンド72の走行とともに移動し、乾燥ケーシング84を通過することによって乾燥されて自己支持性を有するようになり、剥ぎ取り可能な状態となる。詳しくは後述するが、本発明は、この乾燥設備83に工夫を施すことによって、流延膜80中の溶媒の発泡や、流延膜80を剥ぎ取る際の剥げ残りや、後のテンタ工程において把持される際の噛みちぎりなどの不具合を防止している。
The casting die 71, the
流延膜80が自己支持性を有するものとなった後に剥取ローラ86で支持しながら湿潤フイルム87として流延バンド72から剥ぎ取る。その後に多数のローラが設けられている渡り部90を搬送させた後にテンタ100に送り込む。渡り部90では、送風機91から所望の温度の乾燥風を送風することで湿潤フイルム87の乾燥を進行させる。このとき乾燥風の温度が、20℃〜250℃であることが好ましい。なお、渡り部90では下流側のローラの回転速度を上流側のローラの回転速度より速くすることにより湿潤フイルム87にドローを付与させることも可能である。
After the
[テンタ工程]
テンタ100に送られる湿潤フイルム87は、その両縁がクリップで把持されて、搬送されつつ乾燥される。また、テンタ100内を異なった温度ゾーンに区画して乾燥条件を調整することが好ましい。さらに、テンタ100内で湿潤フイルム87を幅方向に延伸させてもよい。この場合、渡り部90及び/またはテンタ100で湿潤フイルム87の流延方向と幅方向との少なくとも1方向を0.5%〜300%延伸することが好ましい。
[Tenter process]
The
本発明のポリマーフイルムは、フイルムの任意の領域の遅相軸と、この任意の領域と隣接する全ての領域の遅相軸との軸ズレが2.0度未満であることが好ましい。なお、軸ズレが1.0度未満であることがより好ましい。また、溶液製膜方法で製造されたポリマーフイルムであって、溶液製膜方法を行う際にフイルムの幅方向に延伸した後に、フイルムの幅方向に緩和することが好ましい。 In the polymer film of the present invention, it is preferable that the axial shift between the slow axis of an arbitrary region of the film and the slow axis of all the regions adjacent to the arbitrary region is less than 2.0 degrees. In addition, it is more preferable that the axial deviation is less than 1.0 degree. Moreover, it is a polymer film manufactured by the solution casting method, and it is preferable to relax in the width direction of the film after stretching in the width direction of the film when performing the solution casting method.
前記延伸及び前記緩和が、フイルムを把持手段で把持して行うものであって、フイルムの両端を把持した際のフイルムの幅をL1(mm)とし、フイルムを幅方向に最大に延伸したときのフイルムの幅をL2(mm)とし、フイルムを緩和して把持手段がフイルムを離す際のフイルムの幅をL3(mm)としたときに、1<(L2−L3)/L1×100<15であることが好ましい。前記延伸緩和を行っている際に、フイルムの乾燥温度が50℃以上180℃以下の範囲で略同一温度に保持されていることが好ましい。 The stretching and the relaxation are performed by gripping the film with gripping means. When the both ends of the film are gripped, the width of the film is L1 (mm), and the film is stretched to the maximum in the width direction. When the film width is L2 (mm) and the film width is L3 (mm) when the film is relaxed and the gripping means releases the film, 1 <(L2-L3) / L1 × 100 <15 Preferably there is. During the stretching relaxation, the film drying temperature is preferably maintained at substantially the same temperature in the range of 50 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
前記ポリマーフイルムが光学フイルムであることが好ましい。前記ポリマーフイルムがセルロースエステルフイルムであることが好ましい。前記セルロースエステルフイルムは、セルロースアシレートフイルムであることが好ましく、セルロースアセテートフイルムであることがより好ましく、最も好ましくはセルローストリアセテートフイルムである。また、本発明には前記セルロースエステルフイルムを各種光学機能性フイルムに用いるものも含まれる。例えば、写真感光材料のベースフイルム,偏光板の保護フイルム、光学補償フイルムのベースフイルムなどである。さらに、本発明には、前記光学機能性フイルムを用いて構成される液晶表示装置も含まれる。 The polymer film is preferably an optical film. The polymer film is preferably a cellulose ester film. The cellulose ester film is preferably a cellulose acylate film, more preferably a cellulose acetate film, and most preferably a cellulose triacetate film. Moreover, what uses the said cellulose-ester film for various optical functional films is also contained in this invention. For example, a photographic material base film, a polarizing plate protective film, an optical compensation film base film, and the like. Furthermore, the present invention includes a liquid crystal display device configured using the optical functional film.
テンタ100で所定の残留溶媒量まで乾燥された湿潤フイルム87は、フイルム101として送り出される。フイルム101の両端を耳切装置102によりその両縁が切断される。切断されたフイルムは、図示しないカッターブロワーによりクラッシャー103に送られる。クラッシャー103によりフイルムの縁部は、粉砕されてチップとなる。このチップをドープ調製用に再利用することがコストの点から有利である。なお、このフイルムの両縁を切断する工程は、省略することもできるが、前記流延工程から前記フイルムを巻き取る工程までのいずれかで行うことが好ましい。
The
次にフイルム101は、多数のローラ104が備えられている乾燥室105に送られる。乾燥室105内の温度は、特に限定されるものではないが、50℃〜180℃の範囲であることが好ましい。乾燥室105でフイルム101は、ローラ104に巻き掛けられながら搬送され溶媒は揮発して乾燥される。また、乾燥室105には、吸着回収装置106が取り付けられている。揮発溶媒は、吸着回収装置106により吸着回収される。溶媒成分が除去された大気は乾燥室105内に乾燥風として再度送風される。なお、乾燥室105は、乾燥温度を変えるために複数の区画に分割されていることがより好ましい。また、耳切装置102と乾燥室105との間に予備乾燥室(図示しない)を設け、フイルム101の予備乾燥を行うと、フイルム温度が急激に上昇することによるフイルムの形状変化を抑制できるためにより好ましい。
Next, the
フイルム101は、冷却室107に搬送され、略室温まで冷却される。なお、乾燥室105と冷却室107との間に調湿室(図示しない)を設けても良い。調湿室でフイルム101の所望の湿度及び温度に調整された空気を吹き付ける。これにより、フイルム101のカールの発生や巻き取る際の巻き取り不良の発生を抑制できる。
The
フイルム101が搬送されている間の帯電圧が所定の範囲(例えば、−3kV〜+3kV)となるように強制除電装置(除電バー)108を設けている。図では、冷却室107の下流側に設けられている例を図示しているがその位置に限定されるものではない。さらに、ナーリング付与ローラ109を設けて、フイルム101の両縁にエンボス加工でナーリングを付与することが好ましい。なお、ナーリングされた箇所の凹凸が、1μm〜200μmであることが好ましい。
A forced charge removal device (charge removal bar) 108 is provided so that the charged voltage during the conveyance of the
[巻き取り工程]
最後に、フイルム101を巻取室110内の巻取ローラ111で巻き取る。この際に、プレスローラ112で所望のテンションを付与しつつ巻き取ることが好ましい。なお、テンションは巻取開始時から終了時まで徐々に変化させることがより好ましい。巻き取られるフイルム101は、長手方向(流延方向)に少なくとも100m以上とすることが好ましい。また、幅方向が600mm以上であることが好ましく、1400mm以上1800mm以下であることがより好ましい。ただし、1800mmより大きい場合にも効果がある。フイルムの厚みは、15μm以上100μm以下の薄いフイルムを製造する際にも適用できる。
[Winding process]
Finally, the
本発明の溶液製膜方法において、ドープを流延する際に、2種類以上のドープを同時積層共流延又は逐次積層共流延させる。さらに両共流延を組み合わせても良い。同時積層共流延を行う際には、図2に示されているようにフィードブロック70を取り付けた流延ダイ71を用いても良いし、マルチマニホールド型流延ダイを用いても良い。共流延により多層からなるフイルムは、空気面側の層の厚さ及び/又は支持体側の層の厚さがそれぞれ全体のフイルム厚さ中で0.5%〜30%であることが好ましい。さらに、同時積層共流延を行う場合に、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に、高粘度ドープを低粘度ドープで包み込まれることが好ましい。また、同時積層共流延を行なう場合に、ダイスリットから支持体にドープを流延する際に内部のドープは、そのドープよりもアルコールの組成比が大きなドープで包み込まれることが好ましい。
In the solution casting method of the present invention, when casting dopes, two or more kinds of dopes are simultaneously laminated or sequentially laminated. Furthermore, you may combine both casting. When performing simultaneous lamination and co-casting, a casting die 71 to which a
図2に示したように3種類のドープを共流延することによりフイルム101の目的とする特性を容易に得ることができる。すなわち、フイルム101をロールとして巻き取る際に、フイルム面間での密着を防止する必要がある。そのため、ドープ中にマット剤を添加することが好ましいが、通常マット剤は光学特性の悪化(例えば、透明性の悪化など)を招く。そこで、本実施形態のようにフイルムの表裏面となる支持体面用ドープとエアー面用ドープとにマット剤を含有させ、中間層用ドープには含有させないことにより、表面密着性を低下させると共に所望の光学特性を得ることが可能となる。
As shown in FIG. 2, the desired characteristics of the
流延ダイ、減圧チャンバ、支持体などの構造、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り方法から、溶媒回収方法、フイルム回収方法まで、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いる。これらの記載も本発明に適用できる。 From casting die, decompression chamber, support structure, co-casting, peeling method, stretching, drying conditions of each process, handling method, curl, winding method after flatness correction, solvent recovery method, film recovery method The details are described in paragraphs [0617] to [0889] of JP-A-2005-104148. These descriptions are also applicable to the present invention.
[性能・測定法]
(カール度・厚み)
巻き取られたセルロースアシレートフイルムの性能及びそれらの測定法は、特開2005−104148号公報の[1073]段落から[1087]段落に記載されている。これらも本発明にも適用できる。
[Performance / Measurement method]
(Curl degree / thickness)
The performance of the wound cellulose acylate film and the measuring method thereof are described in paragraphs [1073] to [1087] of JP-A-2005-104148. These are also applicable to the present invention.
[表面処理]
前記セルロースアシレートフイルムの少なくとも一方の面が表面処理されていることが好ましい。前記表面処理が真空グロー放電処理、大気圧プラズマ放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、火炎処理、酸処理またはアルカリ処理の少なくとも一種であることが好ましい。
[surface treatment]
It is preferable that at least one surface of the cellulose acylate film is surface-treated. The surface treatment is preferably at least one of vacuum glow discharge treatment, atmospheric pressure plasma discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona discharge treatment, flame treatment, acid treatment or alkali treatment.
[機能層]
(帯電防止・硬化層・反射防止・易接着・防眩)
前記セルロースアシレートフイルムの少なくとも一方の面が下塗りされていても良い。
[Functional layer]
(Antistatic, hardened layer, antireflection, easy adhesion, antiglare)
At least one surface of the cellulose acylate film may be undercoated.
さらに前記セルロースアシレートフイルムをベースフイルムとして、他の機能性層を付与した機能性材料として用いることが好ましい。前記機能性層が帯電防止層、硬化樹脂層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選択される少なくとも1層を設けることが好ましい。 Further, it is preferable to use the cellulose acylate film as a base film as a functional material provided with another functional layer. The functional layer is preferably provided with at least one layer selected from an antistatic layer, a cured resin layer, an antireflection layer, an easy adhesion layer, an antiglare layer and an optical compensation layer.
前記機能性層が、少なくとも一種の界面活性剤を0.1mg/m2 〜1000mg/m2 含有することが好ましい。また、前記機能性層が、少なくとも一種の滑り剤を0.1mg/m2〜1000mg/m2 含有することが好ましい。さらに、前記機能性層が、少なくとも一種のマット剤を0.1mg/m2 〜1000mg/m2 含有することが好ましい。さらには、前記機能性層が、少なくとも一種の帯電防止剤を1mg/m2 〜1000mg/m2 含有することが好ましい。セルロースアシレートフイルムに、種々様々な機能、特性を実現するための表面処理機能性層の付与方法は、上記以外にも、特開2005−104148号公報の[0890]段落から[1072]段落に詳細な条件、方法も含めて記載されている。これらも本発明に適用できる。 The functional layers preferably contain at least one surfactant 0.1mg / m 2 ~1000mg / m 2 containing. Moreover, it is preferable that the said functional layer contains 0.1 mg / m2-1000 mg / m < 2 > of at least 1 type of slip agent. Further, the functional layers preferably contain at least one sort of matting agents in the 0.1mg / m 2 ~1000mg / m 2 containing. Further, the functional layers preferably contain at least one sort of antistatic agents 1mg / m 2 ~1000mg / m 2 containing. In addition to the above, the method for applying a surface-treated functional layer for realizing various functions and properties on cellulose acylate film is described in paragraphs [0890] to [1072] of JP-A-2005-104148. Detailed conditions and methods are also described. These are also applicable to the present invention.
(用途)
前記セルロースアシレートフイルムは、特に偏光板保護フイルムとして有用である。例えば、セルロースアシレートフイルムを貼り合わせた偏光板を2枚作製し、これらを液晶層に貼り合わせて液晶表示装置とする場合が挙げられる。但し、この配置はどの位置でも良い。特開2005−104148号公報(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いる。この方法は、本発明にも適用できる。また、同出願には光学的異方性層を付与した、セルロースアシレートフイルムや、反射防止、防眩機能を付与したセルロースアシレートフイルムについての記載もある。更には適度な光学性能を付与し二軸性セルロースアシレートフイルムとして光学補償フイルムとしての用途も記載されている。これは、偏光板保護フイルムと兼用して使用することもできる。これらの記載は、本発明にも適用できる。
(Use)
The cellulose acylate film is particularly useful as a polarizing plate protective film. For example, there may be mentioned a case where two polarizing plates each having a cellulose acylate film bonded together are prepared and these are bonded to a liquid crystal layer to form a liquid crystal display device. However, this arrangement may be any position. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-104148 (for example, paragraphs [1088] to [1265]) describes in detail TN type, STN type, VA type, OCB type, reflection type, and other examples of liquid crystal display devices. ing. This method can also be applied to the present invention. The application also describes a cellulose acylate film provided with an optically anisotropic layer and a cellulose acylate film provided with antireflection and antiglare functions. Furthermore, the use as an optical compensation film is also described as a biaxial cellulose acylate film imparting appropriate optical performance. This can also be used as a polarizing plate protective film. These descriptions are also applicable to the present invention.
以下、本発明に係る乾燥設備83について詳しく説明する。図3に示すように、乾燥設備83には、乾燥ケーシング84を挟んで流延膜80の流延方向上流側と下流側にそれぞれ送風口120、吸気口122が設けられている。送風口120は、流延膜80の幅方向に長く形成され、流延ダイ71の近傍に配置される。そして、この送風口120から、流延方向下流側へ向け、流延膜80を乾燥させるための熱気が送風される。送風口120の流延方向下流側には、吸気口122が設けられている。吸気口122は、送風口120からの熱気により揮発した溶媒を含む周辺の空気を吸い込む。
Hereinafter, the drying equipment 83 according to the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 3, the drying facility 83 is provided with an
吸気口122から吸い込まれた空気は、熱気循環装置85に送られる。熱気循環装置85は、空気中に揮発した有機溶媒を凝縮する凝縮器(コンデンサ)124、凝縮液化した有機溶媒を回収する回収装置126、並びに、ヒータ128を備えている。熱気循環装置85は、吸気口122からの空気中に含まれる溶媒を凝縮器124、及び回収装置126によって凝固回収して取り除いた後、溶媒の取り除かれた空気をヒータ128によって加熱して再び送風口120から流延膜80に送風する。回収された溶媒は、ドープ調製用溶媒として再利用される。
The air sucked from the
乾燥ケーシング84は、流延膜80の幅方向で向かい合う一対の遮風板130、132、並びに、これら遮風板130、132の上部に配置される天板134とからなり、送風口120と、吸気口122とを結ぶ熱気の経路を囲うように設けられる。遮風板130、132は、流延方向に長く形成され、流延膜80の両側部近傍に、各遮風板130、132の1側部130a、132a(図4参照)が位置するように配置される。天板134は、矩形であり、遮風板130、132の流延膜80側の側部130a、132aとは反対側の側部130b、132b(図4参照)との間を繋ぐように、流延バンド72と平行に配置される。そして、遮風板130、132と、天板134と、流延バンド72とによって囲まれたエリアに、送風口120からの熱気が送風される。こうすることで、送風口120からの熱気を効率よく利用し、流延膜80の乾燥に要する時間を短縮できる。遮風板130、132、及び、天板134は、任意の材料を用いて形成することができるが、錆などの影響を考慮に入れるとSUSを用いることが好ましく、特に、SUS316やSUS316Lを用いることが好ましい。
The drying
また、図4に示すように、遮風板130、132は、流延膜80側の側部130a、132aとは反対側の側部130b、132bがそれぞれ軸136により天板134に軸着され、流延膜80の幅方向と平行な面内で回動自在に保持されている。遮風板130、132は、移動機構138によって駆動される。移動機構138は、カムやギア、並びにモータを含んで構成され、操作部140から入力される操作信号に基づいて、遮風板130、132を回転移動させる。この回転により遮風板130、132の流延膜80側の側部130a、132a間の幅W1が変わり、熱気の送風範囲が変化する。
As shown in FIG. 4, the
流延工程のオペレータは、操作部140を操作して、流延膜80の幅に応じた適切な範囲に熱気が送風されるように、遮風板130、132の位置を調節する。このように、遮風板130、132を可動式としたので、流延膜80の幅が変化しても、これに応じて熱気の送風範囲を変えることができる。これにより、熱気の送風範囲が広すぎて、熱気が流延バンド72に当たり、これを熱して流延膜80の幅方向両側部の温度が上昇して発泡してしまうといった不具合や、熱気の送風範囲が狭すぎて、流延膜80の幅方向両側部に熱気が送風されず、この部分の乾燥が不十分となり、流延膜を剥ぎ取る際に剥げ残りや、テンタ工程で把持する際に噛みちぎりなどの具合を防止することができる。
The operator of the casting process operates the operation unit 140 to adjust the position of the
遮風板130、132は、側部130a、132a間の幅W1が、流延膜80の幅W2の0.8倍よりも大きく、1.2倍未満、特に、幅W1が幅W2の0.9倍〜1.1倍となる位置に移動させることが好ましい。幅W1がこれよりも広いと、熱気が流延バンド72に当たり、流延膜80の幅方向両側部において発泡などの不具合が生じてしまう恐れがある。また、幅W1がこれよりも狭いと、流延膜80の幅方向両側部の乾燥が不十分となり、剥げ残りや噛みちぎりなどの不具合が生じてしまう恐れがある。
The
遮風板130、132の可動範囲に関しては特に限定されるものではないが、流延膜80に効率良く熱気を送風するといった観点から、幅W1が、反対側の側部130b、132b間の幅W3(図4参照)よりも広くすることが好ましい。特に、流延膜80と遮風板130、132とのなす角θ(図4参照)が45°以上、90°以下の範囲で、遮風板130、132を回動させることが好ましい。
The movable range of the
また、流延膜80の剥ぎ取り時において、流延膜80中に残留した溶媒の重さ(残留溶媒量)が、フイルムの重さの100%〜400%の範囲で、特に200%〜350%の範囲であることが好ましい。通常は、流延されるドープ中の揮発分は350%前後であるが、揮発分の割合が高いほど流延膜80の両側部に発泡が発生し易くなるため、本発明の効果が顕著に見られる。なお、剥ぎ取り時の流延膜80を115°で1時間乾燥させた際の重量をフイルムの重さとし、剥ぎ取り時の流延膜80の重量からこのフイルムの重さを引いたものを、剥ぎ取り時の流延膜80中に残留した溶媒の重さとする。
Further, when the
さらに、流延膜80の剥ぎ取り時において、流延膜80の幅方向両側部の残留溶媒量が、流延膜80の幅方向中央部の残留溶媒量の0.9倍〜1.1倍となるように、遮風板130、132を移動させて熱気の送風範囲を調節することが好ましい。このように、流延膜80の幅方向における乾燥ムラを抑えることで、良好な剥ぎ取りを行うことができる。なお、流延膜80の幅方向両側部とは、流延膜80の幅方向両側から流延膜80の幅W2の1%〜15%の範囲を指し、流延膜80の幅方向中央部とは、流延膜80の幅方向1側から流延膜80の幅W2の40%〜60%の範囲を指す。
Further, when the
また、フイルム中には、TACに対し、可塑剤が3重量%〜20重量%、紫外線吸収剤が0.001重量%〜5重量%、微粒子粉体(マット剤)が0.001重量%〜5重量%含まれていることが好ましい。 In the film, the plasticizer is 3% to 20% by weight, the ultraviolet absorber is 0.001% to 5% by weight, and the fine particle powder (matting agent) is 0.001% by weight to the TAC. 5% by weight is preferably contained.
さらに、遮風板130、132は、流延膜80側の側部130a、132aと流延膜80との間の隙間G(図4参照)が、5mm〜30mmの範囲、特に、18mm〜20mmの範囲で移動されることが好ましい。隙間Gが狭すぎると、トラブルが発生したときなどに遮風板130、132が流延バンド72に接触し、これを傷つけてしまう恐れがあるので得策ではない。また、隙間Gが広すぎると、ここから熱気が漏れて流延バンド72を熱してしまい、流延膜80の幅方向両側部に発泡が生じてしまう恐れがある。
Further, in the
ところで、本実施形態のように、遮風板130、132が回動式の場合、遮風板130、132が回動されると、これに伴って隙間Gが変化するので、所望の範囲へ熱風を送風できるように遮風板130、132を移動させたときに、隙間Gが上記範囲に収まらなくなってしまうといったことが考えられる。このような場合は、図5に示すように、伸縮自在の遮風板150、152を用いればよい。この遮風板150、152は、各々、流延膜80側に配置される第1部材153、155と、天板134側に配置される第2部材154、156との2つの部材から構成されている。そして、これら第1部材153、155と、第2部材154、156とが周知のスライド機構によって連結されている。こうすれば、遮風板150、152を伸縮させることでこの隙間Gを調節することができるので、遮風板150、152を移動させても隙間Gを上記範囲に納めることができる。
By the way, when the
なお、隙間Gを上記範囲に納めたまま遮風板を移動させる例としてはこれに限定されず、例えば、遮風板の回動とともに、天板ごと遮風板を上下に移動させるとったことも考えられる。また、上記実施形態のような、回動式の遮風板を用いずに、流延膜の幅方向にスライド自在の遮風板を用いてもよい。 In addition, it is not limited to this as an example which moves a windshield plate, keeping the clearance gap G in the said range, For example, when the windshield plate was moved up and down with the rotation of the windshield plate Is also possible. Moreover, you may use the wind shield plate freely slidable in the width direction of a casting film, without using a rotational wind shield plate like the said embodiment.
また、上記実施形態では、流延工程においてオペレータが手動で遮風板を移動させる例で説明をしたが、遮風板を自動で移動させるようにしてもよい。この場合、流延膜の幅を測定するセンサと、このセンサから入力される流延膜の幅情報に基づいて、移動機構を駆動して遮風板を移動させる制御機構とを設ければよい。さらに、上記実施形態では、2枚の遮風板を用いる例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、流延膜の幅方向で向かい合う一対の遮風板を、流延方向に沿って複数並べて配置してもよい。こうすれば、より細かく熱気の送風範囲を制御することができる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example in which an operator moves a windshield plate manually in a casting process, you may make it move a windshield plate automatically. In this case, a sensor that measures the width of the cast film and a control mechanism that drives the moving mechanism to move the wind shield based on the width information of the cast film input from the sensor may be provided. . Furthermore, in the said embodiment, although demonstrated by the example using two windshields, this invention is not limited to this. For example, a plurality of a pair of wind shielding plates facing each other in the width direction of the casting film may be arranged side by side along the casting direction. In this way, the hot air blowing range can be controlled more finely.
なお、上記実施形態では、遮風板を有する乾燥設備を、流延ダイの直後に配置する例で説明をしたが、乾燥設備は、ドープが流延バンドに流延されてから流延膜が剥ぎ取られるまでの間であればいずれの位置に配置してもよい。例えば、乾燥設備を流延膜の剥ぎ取り位置直前に設けてもよい。さらに、流延ダイの直後と、剥ぎ取り位置の直前との2カ所に乾燥設備を設けるといったことも可能である。 In the above embodiment, the drying facility having the wind shielding plate has been described as an example arranged immediately after the casting die. However, the drying facility has a casting film after the dope is cast on the casting band. You may arrange | position in any position until it is stripped off. For example, a drying facility may be provided immediately before the casting film is peeled off. Furthermore, it is possible to provide drying facilities at two locations, immediately after the casting die and immediately before the stripping position.
以下、本発明の具体的な実施例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではい。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
使用した質量部を下記に示す。
[組成]
セルローストリアセテート(アシル基置換度2.84、粘度平均重合度306、含水率0.2質量%、6質量%のジクロロメタン溶液中の粘度315mPa・s、平均粒子径1.5mmであって標準偏差0.5mmである粉体) 100質量部
ジクロロメタン(第1溶媒) 320質量部
メタノール(第2溶媒) 83質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 3質量部
トリフェニルフォスフェート(可塑剤A) 7.6質量部
ジフェニルフォスフェート(可塑剤B) 3.8質量部
The used mass part is shown below.
[composition]
Cellulose triacetate (acyl group substitution degree 2.84, viscosity average degree of polymerization 306, water content 0.2 mass%, viscosity 315 mPa · s in 6 mass% dichloromethane solution, average particle diameter 1.5 mm,
[綿化合物]
なお、ここで使用したセルローストリアセテートは、残存酢酸量が0.1質量%以下であり、Ca含有量が58ppm、Mg含有量が42ppm、Fe含有量が0.5ppmであり、遊離酢酸40ppm、さらに硫酸イオンが15ppm含むものであった。また6位アセチル基の置換度は0.91であり全アセチル中の32.5%であった。また、アセトン抽出分は8質量%、重量平均分子量/数平均分子量比は2.5であった。また、イエローインデックスは1.7であり、ヘイズは0.08、透明度は93.5%であり、Tg(ガラス転移温度;DSCにより測定)は160℃、結晶化発熱量は6.4J/gであった。このセルローストリアセテートは、綿から採取したセルロースを原料としてセルローストリアセテートを合成した。
[Cotton compound]
The cellulose triacetate used here has a residual acetic acid content of 0.1% by mass or less, a Ca content of 58 ppm, a Mg content of 42 ppm, a Fe content of 0.5 ppm, a free acetic acid of 40 ppm, It contained 15 ppm of sulfate ions. The degree of substitution of the 6-position acetyl group was 0.91, 32.5% of the total acetyl. The acetone extract was 8% by mass, and the weight average molecular weight / number average molecular weight ratio was 2.5. The yellow index is 1.7, the haze is 0.08, the transparency is 93.5%, the Tg (glass transition temperature; measured by DSC) is 160 ° C., and the crystallization heat generation is 6.4 J / g. Met. This cellulose triacetate was synthesized from cellulose collected from cotton as a raw material.
(1)原料ドープ仕込み
図1に示す原料ドープ製造ライン10を用いた。攪拌羽根19,21を有する4000Lのステンレス製溶解タンク13に、前記複数の溶媒を混合して混合溶媒として攪拌・分散しつつ、セルローストリアセテート粉体(フレーク)をホッパ14から徐々に添加し、全体が2000kgとなるように調製した。なお、溶媒は、すべてその含水率が0.5質量%以下のものを使用した。溶解タンク13内を攪拌剪断速度が最初は5m/秒(剪断応力5×104 kgf/m/秒2 )の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸21および、中心軸にアンカー翼19を有して周速1m/秒(剪断応力1×104 kgf/m/秒2 )で攪拌する条件下で30分間分散した。分散の開始温度は25℃であり、最終到達温度は48℃となった。分散終了後、高速攪拌は停止し、アンカー翼19の周速を0.5m/秒としてさらに100分間攪拌し、セルローストリアセテートフレークを膨潤させて膨潤液22を得た。膨潤終了までは窒素ガスでタンク内を0.12MPaになるように加圧した。この際のタンク内の酸素濃度は2vol%未満であり防爆上で問題のない状態を保った。また原料ドープ中の水分量は0.3質量%であった。
(1) Raw material dope preparation The raw material
(2)溶解・濾過
膨潤液22を溶解タンク13からポンプ25でジャケット付配管26に送液した。ジャケット付き配管26で50℃まで加熱し、更に2MPaの加圧下で90℃まで加熱し、完全溶解させた。加熱時間は15分であった。温調機27で36℃まで温度を下げ、公称孔径8μmの濾材を有する濾過装置28を通過させて固形分濃度が19質量%の原料ドープ(以下、濃縮前原料ドープと称する)を得た。この際、濾過1次圧は1.5MPa、2次圧は1.2MPaとした。なお、高温にさらされるフィルタ、ハウジング及び配管はハステロイ合金製で耐食性の優れたものを利用し保温加熱用の熱媒を流通させるジャケットを有するものを使用した。
(2) Dissolution / filtration The swelling liquid 22 was fed from the
(3)濃縮・濾過・脱泡
濃縮前原料ドープを80℃で常圧に調整されているフラッシュ装置31内でフラッシュさせて、蒸発した溶媒を凝縮器で液化して回収装置32で回収分離した。フラッシュ後の原料ドープの固形分濃度は、21.8質量%となった。なお、回収された溶媒は、再生装置33で再利用のために調整された。フラッシュ装置31のフラッシュタンクには中心軸にアンカー翼を有しており、周速0.5m/秒で攪拌して脱泡を行った。フラッシュタンク内の原料ドープの温度は25℃であり、タンク内の平均滞留時間は50分であった。この原料ドープを採取して25℃で測定したせん断粘度はせん断速度10(1/秒)で450Pa・sであった。
(3) Concentration, filtration, and defoaming The raw material dope before concentration is flushed in a
つぎに、この原料ドープに弱い超音波照射することで泡抜きを実施した。その後、ポンプ34を用いて1.5MPaに加圧した状態で、濾過装置35に送液した。濾過装置35では、最初公称孔径10μmの焼結繊維金属フィルタを通過させ、ついで同じく10μmの焼結繊維フィルタを通過させた。それぞれの1次圧は1.5MPa,1.2MPaであり、2次圧は1.0MPa,0.8MPaであった。濾過後の原料ドープの温度を36℃に調整して2000Lのステンレス製ストックタンク30内に貯蔵した。ストックタンク30は中心軸にアンカー翼42を有して周速0.3m/秒で常時攪拌された。なお、濃縮前ドープから原料ドープを調製する際に、各装置のドープ接液部には、腐食などの問題は全く生じなかった。
Next, bubbles were removed by irradiating the raw material dope with weak ultrasonic waves. Thereafter, the liquid was fed to the
(4)吐出
図2に示すフイルム製膜ライン40を用いてフイルム製膜を行った。続いてストックタンク30内の原料ドープ36を1次増圧用のギアポンプ46,47,48で高精度ギアポンプの1次側圧力が0.8MPaになるようにインバーターモーターによりフィードバック制御を行い送液した。高精度ギアポンプ46〜48は容積効率99.2%、吐出量の変動率0.5%以下の性能であった。また、吐出圧力は1.5MPaであった。
(4) Discharge Film deposition was performed using the
流延ダイ71は、幅が1.8mであり共流延用に調整したフィードブロック70を装備して、主流のほかに両面にそれぞれ積層して3層構造のフイルムを成形できるようにした装置を用いた。以下の説明において、主流から形成される層を中間層と称し、支持体面側の層を支持体面と称し、反対側の面をエアー面と称する。なお、ドープの送液流路は、中間層用ドープ流路43、支持体面用ドープ流路44,エアー面用ドープ流路45の3流路を用いた。
The casting die 71 is equipped with a
(5)ドープの製造
UV剤a(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)、UV剤b(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)とレターデーション制御剤(N,N′−di−m−トリル−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)と、ジクロロメタン86.5質量部、アセトン13質量部、n−ブタノール0.5質量部の混合溶媒37と、原料ドープ36とを混合させた中間層用添加液51をストックタンク50に入れた。中間層用添加液51をポンプ52により中間層用ドープ流路43中の原料ドープ36に送液した。そして、スタティックミキサー53を介して混合させて、中間層用ドープを生成した。
(5) Production of dope UV agent a (2 (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole), UV agent b (2 (2'-hydroxy-3', 5 ' -Di-tert-amylphenyl) 5-chlorobenzotriazole) and a retardation control agent (N, N'-di-m-tolyl-N "-p-methoxyphenyl-1,3,5-triazine-2, 4,6-triamine), 86.5 parts by mass of dichloromethane, 13 parts by mass of acetone, 0.5 parts by mass of n-butanol, and the
マット剤である二酸化ケイ素(粒径15nm モース硬度 約7)を0.05質量部と剥離促進剤であるクエン酸エステル混合物(クエン酸,クエン酸モノエチルエステル,クエン酸ジエチルエステル,クエン酸トリエチルエステル)を0.006質量部と原料ドープ36と混合溶媒37とを溶解または分散させて支持体面用添加液56とした。支持体面用添加液56をストックタンク55に入れ、ポンプ57を用いて所望の流量で支持体面用ドープ流路44中に流れている原料ドープ36に送液した。そして、スタティックミキサー58で混合させて、支持体面用ドープを生成した。
0.05 parts by mass of silicon dioxide (particle size: 15 nm, Mohs hardness: about 7) as matting agent and citric acid ester mixture (citric acid, citric acid monoethyl ester, citric acid diethyl ester, citric acid triethyl ester) as peeling accelerator ) Was dissolved or dispersed in 0.006 parts by mass, the
二酸化ケイ素混合溶媒37に分散させてエアー面用添加液61を調製しストックタンク60に入れた。エアー面用添加液61をポンプ62によりエアー面用ドープ流路45中の原料ドープ36に送液した。そして、スタティックミキサー63を介して混合させて、エアー面用ドープを生成した。
An air
(6)流延
そして、目的とするTACフイルムの膜厚(エアー面,中間層,支持体面)がそれぞれ4μm,73μm,3μmであり、製品厚みが80μmとなるように、各ドープ(中間層用ドープ,支持体面用ドープ,エアー面用ドープ)の流量を調整して流延を行った。流延は、流延膜80の幅W2が1570mmとなるように行った。各ドープの温度を36℃に調整するため、流延ダイ71にジャケット(図示しない)を設けてジャケット内に供給する伝熱媒体の入口温度を36℃とした。
(6) Casting Each of the dopes (for the intermediate layer) so that the film thickness (air surface, intermediate layer, support surface) of the target TAC film is 4 μm, 73 μm, and 3 μm, respectively, and the product thickness is 80 μm. Casting was carried out by adjusting the flow rate of the dope, the dope for the support surface, and the dope for the air surface. The casting was performed such that the width W2 of the
流延ダイ71、フィードブロック70、配管は製膜時にはすべて36℃に保温した。流延ダイ71はコートハンガータイプのものを用い、厚み調整ボルト(ヒートボルト)が20mmピッチに設けられており、ヒートボルトによる自動厚み調整機構を具備しているものを使用した。ヒートボルトは予め設定したプログラムにより高精度ギアポンプの送液量に応じたプロファイルを設定することもでき、フイルム製膜ライン40内に設置した赤外線厚み計(図示しない)のプロファイルに基づいた調整プログラムによってフィードバック制御も可能な性能を有するものである。流延エッジ部20mmを除いたフイルムで50mm離れた任意の2点の厚み差は1μm以内であり、幅方向厚みの最小値で最も大きな差が3μm/m以下となるように調整した。また、各層の平均厚み精度は両外層が±2%以下、主流が±1%以下に制御され、全体厚みは±1.5%以下となるように調整した。
The casting die 71, the
流延ダイ71の1次側には減圧するための減圧チャンバ81を設置した。減圧チャンバ81の減圧度は流延ビードの前後で1Pa〜5000Paの圧力差が生じるようになっていて、流延スピードに応じて調整が可能なものである。また、減圧チャンバ81の温度は、流延部周囲のガスの凝縮温度よりも高く設定できる機構を具備したものであった。ビード前後、後部にラビリンスパッキン(図示しない)を設けた。さらに、その両端には開口部を設け、そこから、流延ビードの両縁の乱れを調整するためにエッジ吸引装置(図示しない)が取り付けられているものを用いた。
A
流延ダイ71の材質は2層ステンレス鋼であり、熱膨張率が2×10-5(℃-1)以下の素材であり、電解質水溶液での強制腐食試験でSUS316製と略同等の耐腐食性を有する素材を使用した。また、ジクロロメタン,メタノール,水の混合液に3ヶ月浸漬しても気液界面にピッティング(孔開き)が生じない耐腐食性を有する素材を使用した。流延ダイ71及びフィードブロック70の接液面の仕上げ精度は表面粗さで1μm以下、真直度はいずれの方向にも1μm/m以下であり、スリットのクリアランスは1.5mmに調整した。ダイリップ先端の接液部の角部分について、Rはスリット全巾に亘り50μm以下になるように加工した。ダイ内部での剪断速度は1(1/秒)〜5000(1/秒)の範囲であった。なお、流延ダイ71のリップ先端には、溶射法によりWCコーティングをおこない硬化膜を設けた。
The material of the casting die 71 is a double-layer stainless steel, and has a thermal expansion coefficient of 2 × 10 −5 (° C. −1 ) or less, and is approximately the same corrosion resistance as that of SUS316 in a forced corrosion test with an aqueous electrolyte solution. The material which has the property was used. Further, a corrosion-resistant material that does not cause pitting (opening) at the gas-liquid interface even when immersed in a mixed solution of dichloromethane, methanol, and water for 3 months was used. The finishing accuracy of the wetted surfaces of the casting die 71 and the
さらに、流延ダイ71のスリット端には流出するドープが、局所的に乾燥固化することを防止するために、ドープを可溶化する前記混合溶媒を流延ビード端部とスリット気液界面に片側で0.5ml/分で供給した。この液を供給するポンプの脈動率は5%以下のものを用いた。また、減圧チャンバ81によりビード背面の圧力を150Pa低くした。減圧チャンバ81の温度を一定にするために、ジャケット(図示しない)を取り付けた。そのジャケット内に35℃に調整された伝熱媒体を供給した。エッジ吸引風量は、1L/分〜100L/分の範囲で調整可能なものを用い、本実施例では30L/分〜40L/分の範囲で適宜調整した。
Furthermore, in order to prevent the dope flowing out from the slit end of the casting die 71 from locally drying and solidifying, the mixed solvent solubilizing the dope is placed on one side of the casting bead end and the slit gas-liquid interface. At 0.5 ml / min. The pulsation rate of the pump supplying this liquid was 5% or less. Further, the pressure on the back surface of the bead was reduced by 150 Pa by the
支持体として幅2.1mで長さが70mのステンレス製のエンドレスバンドを流延バンド72として利用した。流延バンド72の厚みは1.5mmであり、表面粗さは0.05μm以下になるように研磨した。材質はSUS316製であり、十分な耐腐食性と強度を有するものとした。流延バンド72の全体の厚みムラは0.5%以下であった。流延バンド72は、2個の回転ローラ73,74により駆動させた。その際の流延バンド72のテンションは1.5×104 kg/mに調整し、流延バンド72と回転ローラ73,74との相対速度差が0.01m/分以下になるように調整した。また、流延バンド72の速度変動は0.5%以下であった。さらに、1回転の幅方向の蛇行は1.5mm以下に制限するように流延バンド72の両端位置を検出して制御した。なお、流延ダイ71直下におけるダイリップ先端と流延バンド72との上下方向の位置変動は200μm以下とした。
A stainless steel endless band having a width of 2.1 m and a length of 70 m was used as the
回転ローラ73,74は、流延バンド72の温度調整を行えるように、内部に伝熱媒体を送液できるものを用いた。流延ダイ71側の回転ローラ73には5℃の伝熱媒体(水)を流し、他方の回転ローラ74には40℃の伝熱媒体(水)を流した。流延直前の流延バンド72中央部の表面温度は15℃であり、その両端の温度差は6℃以下であった。なお、流延バンド72は、表面欠陥がないものが好ましく、30μm以上のピンホールは皆無であり、10μm〜30μmのピンホールは1個/m2 以下、10μm未満のピンホールは2個/m2 以下であるものを用いた。
As the
(7)乾燥・剥ぎ取り
流延バンド72上に流延されたドープから形成された流延膜80を、乾燥ケーシング84に通し、熱風を送風して乾燥させた。天板134は、幅が1470mmのものを用い、この天板134の両側に回動自在に遮風板130、132を取り付けた。熱風から流延膜80への総括伝熱係数は24kcal/m2 ・時・℃であった。熱風の飽和温度は、いずれも−8℃付近であった。流延バンド72上の乾燥雰囲気における酸素濃度は5vol%に保持した。酸素濃度を5vol%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。流延室82の温度は、温調設備77を用いて35℃に保った。
(7) Drying / peeling The
流延ダイ71直近の静圧変動を±1Pa以下に抑制した。また、流延後5秒間は熱風が、直接ドープ及び流延膜80に当たらないように送風口120の位置を調節した。流延膜80中の溶媒比率が乾量基準で150質量%になった時点で流延バンド72から剥取ローラで支持しながらフイルム(以下、湿潤フイルムと称する)87として剥ぎ取った。このときの剥取テンションは10kgf/mであり、剥取不良を抑制するために流延バンド72の速度に対して剥取速度(剥取ローラドロー)は、100.1%〜110%の範囲で適切に調整した。湿潤フイルム87の表面温度は15℃であった。流延バンド72上での乾燥速度は、平均60質量%乾量基準溶媒/分であった。
Static pressure fluctuations immediately around the casting die 71 were suppressed to ± 1 Pa or less. Further, the position of the
吸気口122から熱気循環装置85へ送られた溶媒を含む空気は、出口温度が−10℃の凝縮器124で溶媒を凝縮液化し、液化された溶媒を回収装置126で回収した。回収された溶媒は調整を行った後に、ドープ調製用溶媒として再利用した。その際に、溶媒に含まれる水分量を0.5%以下に調整した。吸気口122からの空気中から溶媒を除去した後は、これを再度ヒータ128により加熱して熱風として再利用した。
The air containing the solvent sent from the
(8)テンタ工程
湿潤フイルム87を渡り部90のローラを介して搬送し、テンタ100に送った。このときに送風機91から40℃の乾燥風を湿潤フイルム87に送風した。なお、渡り部90のローラで搬送している際に、湿潤フイルム87に約20Nのテンションを付与した。テンタ100に送られた湿潤フイルム87を、クリップでその両端を把持しながら搬送した。クリップには、20℃の伝熱媒体を供給して冷却した。テンタの駆動はチェーンで行い、そのスプロケットの速度変動は0.5%以下であった。
(8) Tenter Process The
また、テンタ100内を3ゾーンに分け、各ゾーンにおいて乾燥風を送風して湿潤フイルム87を乾燥させた。各ゾーンの乾燥風温度は、上流側から90℃,100℃,110℃とした。乾燥風のガス組成は−10℃の飽和ガス濃度とした。テンタ100内での平均乾燥速度は120質量%(乾量基準溶媒)/分であった。テンタ100の出口ではフイルム内の残留溶媒の量が、7質量%となるように各ゾーンの条件を調整した。
Further, the
また、テンタ100内では搬送しつつ幅方向に延伸も行った。テンタ100に搬送された際の湿潤フイルム87の幅を100%としたときの拡幅量を103%とした。剥取ローラ86からテンタ100入口に至る延伸率(テンタ駆動ドロー)は、102%とした。テンタ100内の延伸率はテンタ噛み込み部から10mm以上はなれた部分における実質延伸率の差異が10%以下であり、かつ20mm離れた任意の2点の延伸率の差異は5%以下であった。ベース端のうちテンタで固定している長さの比率は90%とした。テンタ100内で蒸発した溶媒は、−10℃の温度で凝縮させ液化して回収した。凝縮回収用に凝縮器(図示しない)を設け、その出口温度は−8℃に設定した。溶媒に含まれる水分量を0.5質量%以下に調整して再使用した。そして、テンタ100からフイルム101として送り出した。
In the
テンタ100の出口から30秒以内に両端の耳切を耳切装置102で行った。NT型カッターにより両側50mmの耳をカットし、カットした耳はカッターブロワー(図示しない)によりクラッシャー103に風送して平均80mm2程度のチップに粉砕した。このチップは、再度ドープ調製用原料としてTACフレークと共にドープ製造の際に原料として利用した。テンタ100の乾燥雰囲気における酸素濃度は5vol%に保持した。なお、酸素濃度を5vol%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。後述する乾燥室105で高温乾燥させる前に、100℃の乾燥風が供給されている予備乾燥室(図示しない)でフイルム101を予備加熱した。
The ear-cleaving
フイルム101を乾燥室105で高温乾燥した。乾燥室105を4区画に分割して、上流側から120℃,130℃,130℃,130℃の乾燥風を送風機(図示しない)から給気した。フイルム101のローラ104による搬送テンションは100N/巾として、最終的に残留溶媒量が、0.3質量%になるまでの約10分間乾燥した。前記ローラ104のラップ角度は、90度および180度とした(図2では誇張して示している)。前記ローラ104の材質はアルミ製もしくは炭素鋼製であり、表面にはハードクロム鍍金を施した。ローラ104の表面形状はフラットなものとブラストによりマット化加工したものとを用いた。ローラ104の回転による振れは全て50μm以下であった。また、テンション100N/巾でのローラ撓みは0.5mm以下となるように選定した。
The
乾燥風に含まれる溶媒ガスは、吸着回収装置106を用いて吸着回収除去した。吸着剤は活性炭であり、脱着は乾燥窒素を用いて行った。回収した溶媒は、水分量0.3質量%以下に調整してドープ調製用溶媒として再利用した。乾燥風には溶媒ガスの他、可塑剤,UV吸収剤,その他の高沸点物が含まれるので冷却除去する冷却器およびプレアドソーバーでこれらを除去して再生循環使用した。そして、最終的に屋外排出ガス中のVOC(揮発性有機化合物)は10ppm以下となるよう、吸脱着条件を設定した。また、全蒸発溶媒のうち凝縮法で回収する溶媒量は90質量%であり、残りの大部分は吸着回収により回収した。
The solvent gas contained in the drying air was adsorbed and recovered using the
乾燥されたフイルム101を第1調湿室(図示しない)に搬送した。乾燥室105と第1調湿室との間の渡り部には、110℃の乾燥風を給気した。第1調湿室には、温度50℃、露点が20℃の空気を給気した。さらに、フイルム101のカールの発生を抑制する第2調湿室(図示しない)にフイルム101を搬送した。第2調湿室では、フイルム101に直接90℃,湿度70%の空気をあてた。
The dried
調湿後のフイルム101は、冷却室107で30℃以下に冷却して両端耳切りを行った。搬送中のフイルム帯電圧は、常時−3kV〜+3kVの範囲となるように強制除電装置(除電バー)108を設置した。さらに、フイルム101の両端にナーリング付与ローラ109でナーリングを行った。ナーリングは片側からエンボス加工を行うことで付与し、ナーリングする幅は10mmであり、最大高さは平均厚みよりも平均12μm高くなるように押し圧を設定した。
The
(9)巻取り
そして、フイルム101を巻取室110に搬送した。巻取室110は、室内温度28℃,湿度70%に保持した。さらに、フイルム帯電圧が−1.5kV〜+1.5kVになるようにイオン風除電装置(図示しない)も設置した。このようにして得られたフイルム(厚さ80μm)101の製品幅は、1475mmとなった。巻取ローラ111の径は169mmのものを用いた。巻き始めテンションは360N/巾であり、巻き終わりが250N/巾になるようなテンションパターンとした。巻き取り全長は3940mであった。巻き取りの際の周期を400mとし、オシレート幅を±5mmとした。また、巻取ローラ111にプレスローラ112を押し圧50N/巾に設定した。巻き取り時のフイルムの温度は25℃、含水量は1.4質量%、残留溶媒量は0.3質量%であった。
(9) Winding Then, the
(10)比較評価
上述のようにフイルム101を製造する過程のうち、(7)にて示した、乾燥・剥ぎ取りの課程において、遮風板130、132を移動させて幅W1変化させた実施例1−1〜実施例1−6について発泡、及び、噛みちぎりの発生状況を調べて評価した。この結果を図6に示す。なお、発泡については、流延膜を目視で観察して、発泡の有無及び程度を調べて評価した。また、噛みちぎりについては、テンタ工程においてフイルムの両側を把持するクリップを目視で観察して、噛みちぎりの有無及び程度を調べて評価した。
(10) Comparative evaluation In the process of manufacturing the
実施例1−1では、遮風板130、132の幅W1を、流延膜の幅W2の0.8倍とした。このとき、剥ぎ取り時の流延膜両側部の溶媒残留量R1は、流延膜中央部の溶媒残留量R2の1.5倍であった。この実施例1−1では、発泡が発生しなかったので発泡の評価を◎とした。しかし、噛みちぎりが発生し、これ以上発生すると製品の品質に問題を及ぼす恐れがあったので噛みちぎりの評価を△とした。
In Example 1-1, the width W1 of the
実施例1−2では、幅W1を幅W2の0.9倍とした。このとき、残留溶媒量R1は、残留溶媒量R2の1.2倍であった。この実施例1−2では、発泡が発生しなかったので発泡の評価を◎とした。また、噛みちぎりも発生しなかったので噛みちぎりの評価も◎とした。 In Example 1-2, the width W1 was set to 0.9 times the width W2. At this time, the residual solvent amount R1 was 1.2 times the residual solvent amount R2. In Example 1-2, since foaming did not occur, evaluation of foaming was evaluated as ◎. In addition, since no biting was generated, the biting was evaluated as ◎.
実施例1−3では、幅W1と幅W2とを等しくした。このとき、残留溶媒量R1と残留溶媒量R2も等しかった。この実施例1−3では、発泡が発生しなかったので発泡の評価を◎とした。また、噛みちぎりも発生しなかったので噛みちぎりの評価も◎とした。 In Example 1-3, the width W1 is equal to the width W2. At this time, the residual solvent amount R1 and the residual solvent amount R2 were also equal. In Example 1-3, since foaming did not occur, the foaming evaluation was evaluated as “◎”. In addition, since no biting was generated, the biting was evaluated as ◎.
実施例1−4では、幅W1を幅W2の1.1倍とした。このとき、残留溶媒量R1は、残留溶媒量R2の0.9倍であった。この実施例1−4では、発泡が発生しなかったので発泡の評価を◎とした。また、噛みちぎりも発生しなかったので噛みちぎりの評価も◎とした。 In Example 1-4, the width W1 was 1.1 times the width W2. At this time, the residual solvent amount R1 was 0.9 times the residual solvent amount R2. In Example 1-4, since foaming did not occur, evaluation of foaming was evaluated as ◎. In addition, since no biting was generated, the biting was evaluated as ◎.
実施例1−5では、幅W1を幅W2の1.2倍とした。このとき、残留溶媒量R1は、残留溶媒量R2の0.8倍であった。この実施例1−5では、発泡が発生したが製品の品質上問題無い程度であったので発泡の評価を○とした。他方、噛みちぎりは発生しなかったので噛みちぎりの評価は◎とした。 In Example 1-5, the width W1 was set to 1.2 times the width W2. At this time, the residual solvent amount R1 was 0.8 times the residual solvent amount R2. In Example 1-5, although foaming occurred, the quality of the product was not problematic, so the evaluation of foaming was evaluated as “good”. On the other hand, since no biting occurred, the biting was evaluated as ◎.
実施例1−6では、幅W1を幅W2の1.5倍とした。このとき、残留溶媒量R1は、残留溶媒量R2の0.7倍であった。この実施例1−6では、発泡が発生し、これ以上発生すると製品の品質に問題を及ぼす恐れがあったので発泡の評価を△とした。他方、噛みちぎりは発生しなかったので噛みちぎりの評価は◎とした。 In Example 1-6, the width W1 was set to 1.5 times the width W2. At this time, the residual solvent amount R1 was 0.7 times the residual solvent amount R2. In Example 1-6, foaming occurred, and if it occurred more than this, there was a possibility of causing a problem in product quality. On the other hand, since no biting occurred, the biting was evaluated as ◎.
(11)総評
このように、遮風板を移動させて、熱気の送風範囲を調節することで発泡や噛みちぎりを防止できることが確認できた。また、遮風板の移動先としては、遮風板の幅が流延膜の幅の0.8倍よりも大きく、1.2倍未満となる位置が適切であることが確認できた。さらに、剥ぎ取り時の流延膜の幅方向両側部の残留溶媒量が、幅方向中央部の残留溶媒量の0.9倍より大きく、1.1倍未満であるときに、発泡や噛みちぎりを防止できることが確認できた。
(11) General comments As described above, it was confirmed that foaming and biting were prevented by moving the wind shield plate and adjusting the hot air blowing range. Moreover, it was confirmed that the position where the width of the windshield plate is larger than 0.8 times and less than 1.2 times the width of the casting film is appropriate as the destination of the windshield plate. Further, when the amount of residual solvent on both sides in the width direction of the cast film at the time of peeling is greater than 0.9 times and less than 1.1 times the amount of residual solvent in the center in the width direction, foaming or biting It was confirmed that it can be prevented.
10 ドープ製造ライン
36 原料ドープ
40 フイルム製膜ライン
71 流延ダイ
72 流延バンド
80 流延膜
83 乾燥設備
84 乾燥ケーシング
85 熱気循環装置
130、132、150、152 遮風板
130a、130b、132a、132b 側部
134 天板
136 軸
138 移動機構
140 操作部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記流延膜の幅方向で向かい合う一対の遮風部材を設け、これら遮風部材の間に前記乾燥風を送ることで、前記流延膜の幅方向における乾燥風の送風範囲を規制するとともに、
前記遮風部材を移動させて、前記遮風部材の幅を変化させる遮風部材移動機構を設け、前記流延膜の幅に応じて、前記遮風部材を移動させ、前記乾燥風の送風範囲を調節することを特徴とする溶液製膜装置。 A polymer is dissolved in a solvent to form a dope, and the dope is cast on a moving support to form a cast film, and then dried by sending dry air to the cast film. In a solution casting apparatus that peels off a casting film to produce a film,
A pair of wind shielding members facing each other in the width direction of the casting film are provided, and by sending the drying air between these wind shielding members, the air blowing range of the drying wind in the width direction of the casting film is regulated, and
A wind-shielding member moving mechanism for moving the wind-shielding member to change the width of the wind-shielding member is provided, the wind-shielding member is moved according to the width of the casting film, and the blowing air blowing range A solution casting apparatus characterized by adjusting the temperature.
前記流延膜の幅方向で向かい合う一対の遮風部材の間に前記乾燥風を送ることで、前記流延膜の幅方向における乾燥風の送風範囲を規制するとともに、
前記流延膜の幅に応じて前記遮風部材を移動させ、前記遮風部材の幅を変化させることで前記乾燥風の送風範囲を調節することを特徴とする溶液製膜方法。
A polymer is dissolved in a solvent to form a dope, and the dope is cast on a moving support to form a cast film, and then dried by sending dry air to the cast film. In the solution casting method of peeling off the casting film to produce a film,
By sending the drying air between a pair of wind-shielding members facing each other in the width direction of the casting membrane, the air blowing range of the drying air in the width direction of the casting membrane is regulated, and
A solution casting method, wherein the wind-shielding member is moved according to the width of the casting film and the width of the wind-shielding member is changed to adjust the blowing range of the dry air.
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