JP2006232892A - Method for producing cellulose ester film, cellulose ester film, and optical film using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セルロースエステルフィルムの製造方法、セルロースエステルフィルムおよびこれを用いた光学フィルムに関する。特に本発明は、画像表示装置に有用な偏光、反射、光学補償等の機能を有する光学フィルムに関する。 The present invention relates to a method for producing a cellulose ester film, a cellulose ester film, and an optical film using the same. In particular, the present invention relates to an optical film having functions such as polarization, reflection, and optical compensation useful for an image display device.
パソコン、テレビ、携帯電話や各種計器類等に装着されている各種の画像表示装置は、その表面のガラスやプラスチック板等の透明保護基板を通して文字や図形等の視覚情報が観察されるようになっている。また、最近では機器類の画像表示装置の多くは液晶表示装置になってきている。液晶表示装置は、通常、液晶セル、偏光板、および光学補償シート(位相差板) からなる。透過型液晶表示装置では、通常、2枚の偏光板を液晶セルの両側に取り付け、1枚または2枚の光学補償シートを液晶セルと偏光板との間に配置する。反射型液晶表示装置では、通常、反射板、液晶セル、1枚の光学補償シート、そして1枚の偏光板からなる。 Various image display devices mounted on personal computers, televisions, mobile phones, and various instruments, etc., are able to observe visual information such as letters and figures through transparent protective substrates such as glass and plastic plates on the surface. ing. In recent years, many of the image display devices of equipment have become liquid crystal display devices. A liquid crystal display device usually comprises a liquid crystal cell, a polarizing plate, and an optical compensation sheet (retardation plate). In a transmissive liquid crystal display device, usually, two polarizing plates are attached to both sides of a liquid crystal cell, and one or two optical compensation sheets are disposed between the liquid crystal cell and the polarizing plate. In a reflection type liquid crystal display device, it usually comprises a reflection plate, a liquid crystal cell, one optical compensation sheet, and one polarizing plate.
液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための2枚の基板、および棒状液晶性分子に電圧を加える電極層からなり、液晶セルは、棒状液晶分子の配向状態の違いで、透過型については、TN(Twisted Nematic) 、IPS(In−Plane Switching) 、FLC(Ferro−electric Liquid Crystal) 、OCB(Optically Compensatory Bend) 、STN(Super Twisted Nematic) 、VA(Vertically Alligned) 、反射型については、HAN(Hybrid Alligned Nematic) のような様々な表示モードが提案されている。偏光板は、一般に、偏光膜とその両側に設けられた2枚の透明保護膜とからなる。偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または2色性染料の水溶液を含浸させ、さらにこのフィルムを一軸延伸することより得られる。保護膜にセルロースエステルフィルムを用いた偏光板は、優れた光学特性を有し、広い波長範囲で高い透過率、偏光度を示し、明るさ、コントラストに優れていることから各種画像表示用の偏光板としても多用されている。 The liquid crystal cell is composed of a rod-like liquid crystal molecule, two substrates for encapsulating it, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecule. About TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferro-electric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensation Bend), STN (Super T e). Various display modes such as HAN (Hybrid Aligned Nematic) have been proposed. The polarizing plate generally comprises a polarizing film and two transparent protective films provided on both sides thereof. The polarizing film is generally obtained by impregnating polyvinyl alcohol with an aqueous solution of iodine or a dichroic dye, and further uniaxially stretching the film. A polarizing plate using a cellulose ester film as a protective film has excellent optical properties, high transmittance and polarization degree in a wide wavelength range, and excellent brightness and contrast. It is also frequently used as a plate.
光学補償シートは画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置に用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折フィルムが、従来より使用されていた。延伸複屈折フィルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に液晶性分子(特に円盤状液晶性分子)から形成された光学異方層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。光学異方層は、液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定化することにより形成する。光学補償シートに液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折フィルムでは得ることのできなかった光学特性を実現することが可能となった。光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような液晶セルの表示モードの違いに応じて設計する。光学補償シートには液晶性分子、特に円盤状液晶性分子を用いると、液晶セルの種々の表示モードに対応する様々な光学特性を有する光学補償シートを作りだすことができる。 Optical compensation sheets are used in various liquid crystal display devices in order to eliminate image coloring and increase the viewing angle. As an optical compensation sheet, a stretched birefringent film has been conventionally used. It has been proposed to use an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed of liquid crystalline molecules (particularly discotic liquid crystalline molecules) on a transparent support, instead of an optical compensation sheet comprising a stretched birefringent film. Yes. The optically anisotropic layer is formed by aligning liquid crystalline molecules and fixing the alignment state. By using liquid crystalline molecules in the optical compensation sheet, it has become possible to realize optical characteristics that could not be obtained with conventional stretched birefringent films. The optical properties of the optical compensation sheet are designed according to the optical properties of the liquid crystal cell, specifically, the difference in the display mode of the liquid crystal cell as described above. When liquid crystalline molecules, particularly discotic liquid crystalline molecules are used for the optical compensation sheet, optical compensation sheets having various optical characteristics corresponding to various display modes of the liquid crystal cell can be produced.
円盤状液晶性分子を用いた光学補償シートには、種々の表示モードに対応するものが提案されている。例えば、TNモードの液晶セル用光学補償シートは、特許文献1〜 4に記載がある。また、IPSモードまたは、FLCモードの液晶セル用光学補償シートは、特許文献5に記載がある。さらに、OCBモードまたは、HANモードの液晶セル用光学補償シートは、特許文献6および7に記載がある。さらにまた、STNモードの液晶セル用光学補償シートは、特許文献8に記載がある。そして、VAモードの液晶セル用光学補償シートは、特許文献9に記載がある。 Optical compensation sheets using discotic liquid crystalline molecules have been proposed for various display modes. For example, Patent Documents 1 to 4 describe optical compensation sheets for TN mode liquid crystal cells. An optical compensation sheet for liquid crystal cells in IPS mode or FLC mode is described in Patent Document 5. Furthermore, optical compensation sheets for liquid crystal cells in OCB mode or HAN mode are described in Patent Documents 6 and 7. Furthermore, an optical compensation sheet for liquid crystal cells in STN mode is described in Patent Document 8. A VA mode liquid crystal cell optical compensation sheet is described in Patent Document 9.
液晶性分子を用いた光学補償シートと偏光膜とを積層して楕円偏光板を形成すれば、光学補償シートを、偏光板の一方の透明保護膜としても機能させることができる。その様な楕円偏光板は、透明保護膜、偏光膜、透明支持体、そして液晶性分子から形成された光学異方層が、この順で積層された層構成を有する。液晶表示装置には薄型で軽量である特性を求められるため、構成要素の1つを兼用(偏光板の透明保護膜と光学補償シート)することによって削減できれば、装置をさらに薄く軽量にすることが可能となる。また、液晶表示装置の構成要素を1つ削減することによって、構成要素の貼り付け工程も1つ削減され、装置を組み立てる際に故障等が生じる可能性も低くなり好ましい。液晶性分子を用いた光学補償シートの透明支持体と偏光板の一方の保護膜を共通化した一体型楕円偏光板については、例えば、特許文献10〜12に記載がある。 If an elliptically polarizing plate is formed by laminating an optical compensation sheet using liquid crystalline molecules and a polarizing film, the optical compensation sheet can also function as one transparent protective film of the polarizing plate. Such an elliptically polarizing plate has a layer structure in which a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support, and an optically anisotropic layer formed of liquid crystalline molecules are laminated in this order. Since the liquid crystal display device is required to have a thin and lightweight characteristic, if it can be reduced by combining one of the components (transparent protective film of polarizing plate and optical compensation sheet), the device can be made thinner and lighter. It becomes possible. Further, by reducing the number of components of the liquid crystal display device, it is preferable that the number of steps for attaching the components is also reduced, and the possibility that a failure or the like occurs when the device is assembled is reduced. For example, Patent Documents 10 to 12 describe an integrated elliptical polarizing plate in which a transparent support of an optical compensation sheet using liquid crystalline molecules and one protective film of a polarizing plate are used in common.
このような偏光板、光学補償シート等の光学的機能性を有するシート状材料は光学フィルムと呼ばれているが、光学フィルムの透明支持体として、優れた光透過性、光学的な無配向性で、優れた物理的、機械的性質を有し、且つ温湿度変化に対する寸法変化が少ない等の特性を有するセルロースアセテートフィルムに代表されるセルロースエステルフィルムが用いられている。 Such a sheet-like material having optical functionality such as a polarizing plate and an optical compensation sheet is called an optical film, but as a transparent support of the optical film, it has excellent light transmittance and optical non-orientation. Thus, a cellulose ester film represented by a cellulose acetate film having excellent physical and mechanical properties and having characteristics such as little dimensional change with respect to temperature and humidity changes is used.
透明支持体のセルロースエステルフィルムに偏光膜や光学補償層が接着層や配向膜(通常はポリビニルアルコール)を介して設けられるが、これら接着層や配向膜との密着性を持たせるための1つの手段として、セルロースエステルフィルムをアルカリ鹸化水溶液に浸漬処理してその表面を鹸化し親水化する方法(例えば、特許文献13の段落番号[0008]、特許文献14の段落番号[0033]、特許文献15の段落番号[0083]、特許文献16の段落番号[0042])が知られている。 A polarizing film or an optical compensation layer is provided on the cellulose ester film of the transparent support via an adhesive layer or an alignment film (usually polyvinyl alcohol). One of the adhesive layers and the alignment film is provided with adhesiveness. As a means, a method of immersing a cellulose ester film in an alkaline saponification aqueous solution to saponify and hydrophilize the surface (for example, paragraph No. [0008] of Patent Document 13, paragraph No. [0033] of Patent Document 14 and Patent Document 15). Paragraph number [0083] and paragraph number [0042] of Patent Document 16 are known.
しかしながら、これらの処理液はアルカリ剤のみの水溶液で処理するため、疎水的なフィルム表面を均一に鹸化することが困難であった。一方、アルカリ鹸化水溶液に、ポリマーフィルムを溶解したり膨潤させたりしない有機溶媒を含有させたアルカリ鹸化水溶液を用いてその液に浸漬処理する方法(特許文献17の段落番号[0034])、アルカリ鹸化水溶液、または有機溶媒を含有させたアルカリ鹸化水溶液をフィルム面上に塗布して少なくとも片面を鹸化処理する方法(特許文献18)が提案されている。アルカリ鹸化水溶液中に有機溶媒を含ませることによって、アルカリ鹸化水溶液よりも鹸化反応活性を高められる。但し、その反面、反応活性が高められたことや有機溶媒の種類或いは含有量によっては処理するフィルム中に含有される添加物質やフィルム混在物質が多量に溶出したり、濃縮したアルカリ剤が付着して、フィルムのヘイズ上昇、密着不良、異物欠陥や配向欠陥の発生など光学フィルムとしての品質を低下させることが問題となる。さらに、最近の画像表示装置の大画面化、モバイル化等の急速な進展による生産量の増大と、製造コストの削減等のために、長尺状のフィルムを連続してより安定に生産することが望まれている。 However, since these treatment solutions are treated with an aqueous solution containing only an alkali agent, it is difficult to uniformly saponify the hydrophobic film surface. On the other hand, a method of immersing in an alkaline saponification aqueous solution containing an organic solvent that does not dissolve or swell the polymer film (paragraph number [0034] of Patent Document 17), alkaline saponification There has been proposed a method (Patent Document 18) in which an aqueous saponification solution containing an aqueous solution or an organic solvent is applied onto a film surface to saponify at least one surface. By including an organic solvent in the alkaline saponification aqueous solution, the saponification reaction activity can be enhanced as compared with the alkaline saponification aqueous solution. However, on the other hand, depending on the increased reaction activity and the type or content of the organic solvent, a large amount of additive substances or film mixed substances contained in the film to be treated may elute, or a concentrated alkaline agent may adhere. Thus, there is a problem in that the quality as an optical film is deteriorated, such as an increase in film haze, adhesion failure, generation of foreign matter defects and orientation defects. Furthermore, in order to increase production volume due to rapid progress such as the recent enlargement of screens and mobile devices of image display devices and to reduce manufacturing costs, continuous production of long films is more stable. Is desired.
この改良として、コロナ放電処理などの電子線処理が記載されている(特許文献19)。しかし、この表面処理のみでは偏光板との接着性が不十分であった。またコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、紫外線処理により表面処理する楕円偏光板用セルロースエステルフィルムが開示されているが、これらの方法ではセルロースエステルフィルムの他層との接着を十分に達成することは困難であった。
また、ポリマーフィルム特にセルロースエステルフィルムにアルカリ溶液を塗布する工程およびアルカリ溶液をポリマーフィルムから洗い落とす工程が開示されている(特許文献20、特許文献21、特許文献22)。これらの方法により、従来のアルカリ鹸化方法よりも鹸化特性は改良される事が認められているが、表面処理性の不均一性や鹸化による副生成物(例えば、セルロース分解成分、可塑剤、光学特性コントロール剤、界面活性剤)がセルロースエステルフィルム表面に付着し、面状の悪化をもたらす事が大きな問題である。
さらに、これらの改良としてフィルムの少なくとも一方の表面を電子線照射処理することにより親水化させることを特徴とする偏光板保護フィルムの製造方法が開示されている(特許文献23)。しかし、特許文献23に記載のフィルムは、光学材料(例えばセルローストリアセテート)としてはその光学特性の湿度依存性が大きいこと、さらに膜強度が低下し偏光板との接着が悪化することが課題であった。
As this improvement, an electron beam process such as a corona discharge process is described (Patent Document 19). However, the adhesion with the polarizing plate was insufficient only by this surface treatment. Further, a cellulose ester film for an elliptically polarizing plate that is surface-treated by corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, and ultraviolet treatment has been disclosed. It was difficult to achieve sufficient adhesion.
Moreover, the process of apply | coating an alkaline solution to a polymer film, especially a cellulose-ester film, and the process of washing off an alkaline solution from a polymer film are disclosed (patent document 20, patent document 21, patent document 22). Although these methods have been shown to improve saponification characteristics over conventional alkali saponification methods, surface treatment non-uniformity and by-products due to saponification (eg, cellulose degradation components, plasticizers, optical A major problem is that property control agents and surfactants) adhere to the surface of the cellulose ester film and cause deterioration of the surface state.
Furthermore, as a modification of these, a method for producing a polarizing plate protective film is disclosed (Patent Document 23), wherein at least one surface of the film is made hydrophilic by electron beam irradiation treatment (Patent Document 23). However, the film described in Patent Document 23 has a problem that an optical material (for example, cellulose triacetate) has a large humidity dependency of its optical characteristics, and further, the film strength is lowered and the adhesion to the polarizing plate is deteriorated. It was.
本発明は上記課題を解決することを目的としたものであって、表面処理特性に優れた、セルロースエステルフィルムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a cellulose ester film that is excellent in surface treatment characteristics and aims to solve the above-described problems.
上記課題の下、本願発明者が鋭意検討した結果、下記手段により本願発明の目的が達成されることを見出した。 As a result of intensive studies by the inventor of the present application under the above problems, it has been found that the object of the present invention is achieved by the following means.
(1)下記式(S−1)〜(S−3)で規定された要件をすべて満たすフィルム状のセルロースエステルの少なくとも一方の表面に強度10〜200keV、かつ、照射量10〜200kGyの電子線照射を行い、該電子線照射の後に前記フィルム状のセルロースエステルをアルカリ鹸化液で処理する工程を含む、セルロースエステルフィルムの製造方法。
式(S−1) 2.50≦A+B≦3.00
式(S−2) 0≦A≦2.5
式(S−3) 0.5≦B≦3.00
(式(S−1)〜(S−3)中、Aはアセチル基の置換度を、Bは炭素数3〜22の置換アシル基の置換度を表す。)
(1) An electron beam having an intensity of 10 to 200 keV and an irradiation amount of 10 to 200 kGy on at least one surface of a film-like cellulose ester satisfying all the requirements defined by the following formulas (S-1) to (S-3) A method for producing a cellulose ester film, comprising a step of performing irradiation and treating the film-like cellulose ester with an alkali saponification solution after the electron beam irradiation.
Formula (S-1) 2.50 ≦ A + B ≦ 3.00
Formula (S-2) 0 ≦ A ≦ 2.5
Formula (S-3) 0.5 ≦ B ≦ 3.00
(In formulas (S-1) to (S-3), A represents the degree of substitution of the acetyl group, and B represents the degree of substitution of the substituted acyl group having 3 to 22 carbon atoms.)
(2)前記電子線照射は、不活性ガス雰囲気下で行なう、(1)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。 (2) The method for producing a cellulose ester film according to (1), wherein the electron beam irradiation is performed in an inert gas atmosphere.
(3)前記アルカリ鹸化液は、0.2〜5mol/Lの、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムの少なくとも一種類以上を含有する、(1)または(2)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(3−2)前記アルカリ鹸化液は、0.2〜5mol/Lの、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムの少なくとも一種類以上ならびに0.005〜1質量%の界面活性剤を含有する、(1)または(2)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(3−3)前記アルカリ鹸化液は、0.2〜5mol/Lの、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムの少なくとも一種類以上、0.005〜1質量%の界面活性剤ならびに0.005〜1質量%の消泡剤を含有する、(1)または(2)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(3) The cellulose ester according to (1) or (2), wherein the alkali saponification solution contains 0.2 to 5 mol / L of at least one of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. A method for producing a film.
(3-2) The alkali saponification solution contains 0.2 to 5 mol / L of at least one kind of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide and 0.005 to 1% by mass of a surfactant. The method for producing a cellulose ester film according to (1) or (2).
(3-3) The alkali saponification solution is 0.2 to 5 mol / L of at least one of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, 0.005 to 1% by mass of a surfactant and 0 The manufacturing method of the cellulose-ester film as described in (1) or (2) containing 0.005 to 1 mass% antifoamer.
(4)前記アルカリ鹸化液は、炭酸イオン濃度が3500mg/L 以下である、(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(4−2)前記アルカリ鹸化液は、炭酸イオン濃度が3500mg/L 以下であり、多価金属イオン濃度が1000mg/L以下である、(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(4−3)前記アルカリ鹸化液は、炭酸イオン濃度が3500mg/L 以下であり、多価金属イオン濃度が1000mg/L以下であり、かつ、塩化物イオン濃度が1000mg/L 以下である、(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(4) The method for producing a cellulose ester film according to any one of (1) to (3), wherein the alkali saponification solution has a carbonate ion concentration of 3500 mg / L or less.
(4-2) The cellulose ester according to any one of (1) to (3), wherein the alkali saponification solution has a carbonate ion concentration of 3500 mg / L or less and a polyvalent metal ion concentration of 1000 mg / L or less. A method for producing a film.
(4-3) The alkali saponification solution has a carbonate ion concentration of 3500 mg / L or less, a polyvalent metal ion concentration of 1000 mg / L or less, and a chloride ion concentration of 1000 mg / L or less. The manufacturing method of the cellulose-ester film in any one of 1)-(3).
(5)前記アルカリ鹸化液は、表面張力が15〜65mN/m、粘度が0. 6〜20mPa・s、密度が0.9g/cm3〜1.4g/cm3、比導電率が20mS/cm〜2S/cmである、(1)〜(4)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(6)10〜90℃のアルカリ鹸化液で、5秒〜600秒間アルカリ鹸化処理することを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(7)アルカリ鹸化処理後に、5〜90℃で、5秒〜1200秒間、少なくとも一回の水洗処理、および/または、少なくとも一回の酸処理することを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(8)前記フィルム状のセルロースエステルを予め室温以上に加熱し、該フィルム状のセルロースエステルにアルカリ鹸化水溶液を塗布してセルロースエステルを鹸化させた後除去する工程を含む、(1)〜(7)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(9)前記フィルム状のセルロースエステルは、アルカリ鹸化液で処理された後の表面の接触角が、25℃、60%相対湿度において、45°以下である、(1)〜(8)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(5) The alkali saponification solution has a surface tension of 15 to 65 mN / m and a viscosity of 0.00. 6~20mPa · s, density of 0.9g / cm 3 ~1.4g / cm 3 , specific conductivity is 20mS / cm~2S / cm, cellulose according to any one of (1) to (4) A method for producing an ester film.
(6) The method for producing a cellulose ester film according to any one of (1) to (5), wherein an alkali saponification treatment is performed with an alkali saponification solution at 10 to 90 ° C. for 5 to 600 seconds.
(7) After the alkali saponification treatment, at least one water washing treatment and / or at least one acid treatment is performed at 5 to 90 ° C. for 5 seconds to 1200 seconds, (1) to (6) ) A method for producing a cellulose ester film according to any one of the above.
(8) The method includes the steps of heating the film-like cellulose ester to room temperature or higher in advance, applying an alkaline saponification aqueous solution to the film-like cellulose ester to saponify the cellulose ester, and then removing the cellulose ester. ) A method for producing a cellulose ester film according to any one of the above.
(9) Any of (1) to (8), wherein the film-like cellulose ester has a surface contact angle of 45 ° or less at 25 ° C. and 60% relative humidity after being treated with an alkali saponification solution. A method for producing a cellulose ester film according to claim 1.
(10) 前記フィルム状のセルロースエステルは、溶液流延または溶融流延することを特徴とする、(1)〜(9)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(11)前記フィルム状のセルロースエステルは、ハロゲン系有機溶媒、炭素原子数が3〜12のエーテル類、炭素原子数が3〜12のケトン類および炭素原子数が3〜12のエステル類から選ばれる有機溶媒を用いて溶液流延することを特徴とする、(10)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(10) The method for producing a cellulose ester film according to any one of (1) to (9), wherein the film-like cellulose ester is solution cast or melt cast.
(11) The filmy cellulose ester is selected from halogenated organic solvents, ethers having 3 to 12 carbon atoms, ketones having 3 to 12 carbon atoms, and esters having 3 to 12 carbon atoms. The method for producing a cellulose ester film according to (10), wherein the solution is cast using an organic solvent.
(12) 前記セルロースエステルフィルムは、該セルロースエステルの重合度が140〜400であり、可塑剤を0.5〜20質量%含有し、UV剤を0.1〜10質量%含有し、かつ、レターデーション上昇剤を0.5〜15質量%含有する、(1)〜(11)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(13)(1)有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0〜57℃に加温し、該加温した溶液にセルロースエステルを溶解する工程、(2)有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤した後、該セルロースエステル分散溶液を−100〜−10℃に冷却し、該冷却したセルロースエステル溶液を0〜57℃に加温し、該加温した溶媒にセルロースエステルを溶解する工程、または、(3)有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0.2〜30MPa、60〜240℃で加熱し、該加熱したセルロースエステル溶液を0〜57℃に冷却し、該冷却した溶液にセルロースエステルを溶解する工程を含む、(1)〜(12)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(12) The cellulose ester film has a polymerization degree of the cellulose ester of 140 to 400, contains 0.5 to 20% by mass of a plasticizer, contains 0.1 to 10% by mass of a UV agent, and The manufacturing method of the cellulose-ester film in any one of (1)-(11) containing 0.5-15 mass% of retardation raising agents.
(13) (1) The cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at −10 to 55 ° C., the cellulose ester dispersion is heated to 0 to 57 ° C., and the cellulose ester is dissolved in the heated solution. Step (2) After swelling the cellulose ester dispersed in the organic solvent at −10 to 55 ° C., the cellulose ester dispersion is cooled to −100 to −10 ° C., and the cooled cellulose ester solution is changed to 0 to 57 A step of dissolving the cellulose ester in the heated solvent, or (3) swelling the cellulose ester dispersed in the organic solvent at −10 to 55 ° C. Heating at 2 to 30 MPa, 60 to 240 ° C., cooling the heated cellulose ester solution to 0 to 57 ° C., and dissolving the cellulose ester in the cooled solution Including, (1) to the cellulose ester film producing method according to any one of (12).
(14)セルロースエステルを支持体上に流延する工程を含み、かつ、該支持体から前記セルロースエステルを剥離する時の最大剥離荷重が1〜30g/cmであり、剥離可能となる時間が30〜600秒である、(1)〜(13)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(15)前記フィルム状のセルロースエステルを搬送方向および/または幅方向の少なくとも一方向に1.03〜3倍に延伸する工程を含み、かつ、前記セルロースエステルフィルムの遅相軸が延伸方向に対して0±5°または90℃±5°である、(1)〜(14)に記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(16)前記セルロースエステルフィルムは、面内のレターデーション(Re)が0≦Re≦300nmであり、厚み方向のレターデーション(Rth)が−100≦Rth≦500nmであり、フィルム厚が20〜200μmである、(1)〜(15)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法。
(14) A step of casting the cellulose ester on a support is included, and the maximum peeling load when peeling the cellulose ester from the support is 1 to 30 g / cm, and the peelable time is 30. The manufacturing method of the cellulose-ester film in any one of (1)-(13) which is -600 second.
(15) including a step of stretching the film-like cellulose ester by 1.03 to 3 times in at least one direction of the transport direction and / or the width direction, and the slow axis of the cellulose ester film with respect to the stretching direction The manufacturing method of the cellulose-ester film as described in (1)-(14) which is 0 +/- 5 degree or 90 degreeC +/- 5 degree.
(16) The cellulose ester film has an in-plane retardation (Re) of 0 ≦ Re ≦ 300 nm, a thickness direction retardation (Rth) of −100 ≦ Rth ≦ 500 nm, and a film thickness of 20 to 200 μm. The manufacturing method of the cellulose-ester film in any one of (1)-(15) which is.
(17)(1)〜(16)のいずれかに記載のセルロースエステルフィルムの製造方法により製造されたセルロースエステルフィルム。
(18)(17)に記載のセルロースエステルフィルムを用いた光学フィルム。
(17) A cellulose ester film produced by the method for producing a cellulose ester film according to any one of (1) to (16).
(18) An optical film using the cellulose ester film according to (17).
本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法により、表面処理特性(ヘイズ、異物欠陥、接着性)に優れたセルロースエステルフィルムが容易に得られる。 By the method for producing a cellulose ester film of the present invention, a cellulose ester film excellent in surface treatment characteristics (haze, foreign matter defect, adhesiveness) can be easily obtained.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
(セルロースエステル)
本発明で用いられるセルロースエステルについて詳細に記載する。本発明で用いられるセルロースエステルは、下記の式(S−1)〜(S−3)で規定された要件をすべて満たすセルロースエステルである。
式(S−1) 2.50≦A+B≦3.00
式(S−2) 0≦A≦2.5
式(S−3) 0.5≦B≦3.00
(一般式(S−1)〜(S−3)中、Aはアセチル基の置換度を、Bは炭素数3〜22の置換アシル基の置換度を表す。)
(Cellulose ester)
The cellulose ester used in the present invention will be described in detail. The cellulose ester used in the present invention is a cellulose ester that satisfies all the requirements defined by the following formulas (S-1) to (S-3).
Formula (S-1) 2.50 ≦ A + B ≦ 3.00
Formula (S-2) 0 ≦ A ≦ 2.5
Formula (S-3) 0.5 ≦ B ≦ 3.00
(In general formulas (S-1) to (S-3), A represents the degree of substitution of the acetyl group, and B represents the degree of substitution of the substituted acyl group having 3 to 22 carbon atoms.)
セルロースの構成成分であるグルコース単位は、ベータ−1,4結合しており、2位、3位および6位に遊離の水酸基を有している。セルロースエステルは、これらの水酸基の一部または全部をエステル化した重合体(ポリマー)である。アシル基の置換度は、2位、3位および6位のそれぞれについて、セルロースがエステル化している割合(100%のエステル化は置換度1)の合計を意味する。本発明では、A+Bは、好ましくは2.60≦A+B≦3.00であり、より好ましくは2.67≦A+B≦2.97である。また、Aは、好ましくは、0≦A≦2.20であり、より好ましくは0≦A≦2.0であり、Bは、好ましくは、0.80≦B≦2.97であり、より好ましくは1.25≦B≦2.97である。本発明においては、セルロースの2位、3位および6位のそれぞれの水酸基の置換度は特に限定されないが、セルロースエステルの6位の置換度は好ましくは0.7以上であり、より好ましくは0.8以上であり、さらに好ましくは0.85以上である。これらによりセルロースエステルの電子線照射による劣化だけでなく、溶解性および耐湿熱性を向上させることができる。 The glucose unit, which is a constituent component of cellulose, is bonded to beta-1,4 and has free hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position. The cellulose ester is a polymer (polymer) obtained by esterifying some or all of these hydroxyl groups. The substitution degree of the acyl group means the sum of the ratios of esterification of cellulose for each of the 2-position, 3-position and 6-position (100% esterification has a substitution degree of 1). In the present invention, A + B is preferably 2.60 ≦ A + B ≦ 3.00, and more preferably 2.67 ≦ A + B ≦ 2.97. A is preferably 0 ≦ A ≦ 2.20, more preferably 0 ≦ A ≦ 2.0, and B is preferably 0.80 ≦ B ≦ 2.97, and more Preferably it is 1.25 <= B <= 2.97. In the present invention, the substitution degree of each hydroxyl group at the 2-position, 3-position and 6-position of the cellulose is not particularly limited, but the substitution degree at the 6-position of the cellulose ester is preferably 0.7 or more, more preferably 0. .8 or more, more preferably 0.85 or more. As a result, not only deterioration of the cellulose ester due to electron beam irradiation but also solubility and heat-and-moisture resistance can be improved.
次に本発明のセルロースエステルの置換基Bで表される炭素数3〜22のアシル基は、脂肪族アシル基でも芳香族アシル基のいずれであってもよい。
本発明のセルロースエステルのアシル基が脂肪族アシル基である場合、炭素数3〜18であることが好ましく、炭素数3〜12であることがより好ましく、炭素数3〜8であることがさらに好ましい。これらの脂肪族アシル基の例としては、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、またはアルキニルカルボニル基などを挙げることができる。
本発明のセルロースエステルのアシル基が芳香族アシル基である場合、炭素数6〜22であることが好ましく、炭素数6〜18であることがより好ましく、炭素数6〜12であることがさらに好ましい。
これらのアシル基は、それぞれさらに置換基を有していてもよい。
好ましいアシル基の例としては、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、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、イソブチリル基、t‐ブチリル基、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、ナフタレンカルボニル基、フタロイル基、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、より好ましいものは、プロピオニル基、ブチリル基、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であり、さらに好ましいものはプロピオニル基、ブチリル基である。
Next, the C3-C22 acyl group represented by the substituent B of the cellulose ester of the present invention may be either an aliphatic acyl group or an aromatic acyl group.
When the acyl group of the cellulose ester of the present invention is an aliphatic acyl group, it is preferably 3 to 18 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, and further preferably 3 to 8 carbon atoms. preferable. Examples of these aliphatic acyl groups include an alkylcarbonyl group, an alkenylcarbonyl group, and an alkynylcarbonyl group.
When the acyl group of the cellulose ester of the present invention is an aromatic acyl group, it is preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, and further preferably 6 to 12 carbon atoms. preferable.
Each of these acyl groups may further have a substituent.
Examples of preferred acyl groups include propionyl, butyryl, heptanoyl, hexanoyl, octanoyl, decanoyl, dodecanoyl, tridecanoyl, tetradecanoyl, hexadecanoyl, octadecanoyl, isobutyryl, Examples thereof include a t-butyryl group, a cyclohexanecarbonyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthalenecarbonyl group, a phthaloyl group, and a cinnamoyl group. Among these, more preferred are propionyl group, butyryl group, dodecanoyl group, octadecanoyl group, t-butanoyl group, oleoyl group, benzoyl group, naphthylcarbonyl group, cinnamoyl group, and more preferred are propionyl. Group, butyryl group.
本発明のセルロースエステルの好ましい例として、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロパノエートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートヘキサノエート、セルロースアセテートオクタノエート、セルロースアセテートシクロヘキサノエート、セルロースアセテートデカノエート、セルロースアセテートアダマンタンカルボキシレート、セルロースアセテートサルフェート、セルロースアセテートカルバメート、セルロースプロピオネートサルフェート、セルロースアセテートプロピオネートサルフェート、セルロースアセテートフタレートなどを挙げることができる。より好ましくは、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロパノエートブチレート、セルロースアセテートヘキサノエート、セルロースアセテートオクタノエートなどを挙げることができる。さらに好ましくは、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートを挙げることができる。この場合、アセチルと炭素数3以上のアシル基の置換度は、前述した範囲で作成されたものであり、その置換度によって所望の特性(特に光学特性)を得ることができる。 Preferred examples of the cellulose ester of the present invention include cellulose propionate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose propanoate butyrate, cellulose acetate propionate butyrate, cellulose acetate hexanoate, cellulose acetate octa Noate, cellulose acetate cyclohexanoate, cellulose acetate decanoate, cellulose acetate adamantane carboxylate, cellulose acetate sulfate, cellulose acetate carbamate, cellulose propionate sulfate, cellulose acetate propionate sulfate, cellulose acetate phthalate it can. More preferred examples include cellulose propionate, cellulose acetate propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, cellulose propanoate butyrate, cellulose acetate hexanoate, and cellulose acetate octanoate. More preferred examples include cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate. In this case, the substitution degree of acetyl and an acyl group having 3 or more carbon atoms is prepared within the above-described range, and desired characteristics (particularly optical characteristics) can be obtained depending on the substitution degree.
本発明のセルロースエステルのさらに詳細な原料綿や合成方法については、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の7〜12頁に従って合成できる。
(セルロースエステルの原料および前処理) セルロース原料としては、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、綿花リンター由来のものが好ましく用いられる。セルロース原料としては、α−セルロース含量が92質量%〜99.9質量%の高純度のものを用いることが好ましい。セルロース原料がシート状や塊状である場合は、あらかじめ解砕しておくことが好ましく、セルロースの形態はフラッフ状になるまで解砕が進行している。
More detailed raw material cotton and synthesis method of the cellulose ester of the present invention can be synthesized in accordance with pages 7 to 12 of JIII Journal of Technical Disclosure (Technical No. 2001-1745, published on March 15, 2001, JIII).
(Cellulose ester raw material and pretreatment) As the cellulose raw material, those derived from hardwood pulp, softwood pulp, and cotton linter are preferably used. As a cellulose raw material, it is preferable to use a high-purity material having an α-cellulose content of 92 mass% to 99.9 mass%. In the case where the cellulose raw material is in the form of a sheet or a lump, it is preferable to pulverize in advance, and the pulverization proceeds until the cellulose has a fluffy form.
セルロース原料はアシル化に先立って、活性化剤と接触させる処理(活性化)を行うことが好ましい。活性化剤としては、カルボン酸または水を用いることができるが、水を用いた場合には、活性化の後に酸無水物を過剰に添加して脱水を行ったり、水を置換するためにカルボン酸で洗浄したり、アシル化の条件を調節したりするといった工程を含むことが好ましい。活性化剤はいかなる温度に調節して添加してもよく、添加方法としては噴霧、滴下、浸漬などの方法から選択することができる。 Prior to acylation, the cellulose raw material is preferably subjected to a treatment (activation) in contact with an activator. As the activator, carboxylic acid or water can be used. However, when water is used, an excess of acid anhydride is added after activation to perform dehydration or to replace water. It is preferable to include a step of washing with an acid or adjusting acylation conditions. The activator may be added by adjusting to any temperature, and the addition method can be selected from spraying, dropping, dipping and the like.
本発明におけるセルロースエステルの製造においては、セルロースにカルボン酸の酸無水物を加え、ブレンステッド酸またはルイス酸を触媒として反応させることで、セルロースの水酸基をアシル化することが好ましい。本発明のセルロース混合アシレートを得る方法としては、アシル化剤として2種のカルボン酸無水物を混合または逐次添加により反応させる方法、2種のカルボン酸の混合酸無水物(例えば、酢酸・プロピオン酸混合酸無水物)を用いる方法、カルボン酸と別のカルボン酸の酸無水物(例えば、酢酸とプロピオン酸無水物)を原料として反応系内で混合酸無水物(例えば、酢酸・プロピオン酸混合酸無水物)を合成してセルロースと反応させる方法、置換度が3に満たないセルロースエステルを一旦合成し、酸無水物や酸ハライドを用いて残存する水酸基をさらにアシル化する方法などを用いることができる。 In the production of the cellulose ester in the present invention, it is preferable to acylate the hydroxyl group of cellulose by adding an acid anhydride of carboxylic acid to cellulose and reacting with Bronsted acid or Lewis acid as a catalyst. As the method for obtaining the cellulose mixed acylate of the present invention, a method of reacting two kinds of carboxylic acid anhydrides as an acylating agent by mixing or sequentially adding them, a mixed acid anhydride of two kinds of carboxylic acids (for example, acetic acid / propionic acid) Mixed acid anhydride), a mixed acid anhydride (for example, acetic acid / propionic acid mixed acid) in the reaction system using a carboxylic acid and another carboxylic acid anhydride (for example, acetic acid and propionic acid anhydride) as raw materials A method of synthesizing an anhydride) and reacting with cellulose, a method of once synthesizing a cellulose ester having a degree of substitution of less than 3, and further acylating a remaining hydroxyl group using an acid anhydride or an acid halide. it can.
まず、本発明におけるセルロースエステルの製造に用いるアシル化の触媒には、ブレンステッド酸またはルイス酸を使用することが好ましい。ブレンステッド酸およびルイス酸の定義については、例えば、「理化学辞典」第五版(2000年)に記載されている。好ましいブレンステッド酸の例としては、硫酸、過塩素酸、リン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などを挙げることができる。好ましいルイス酸の例としては、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化アンチモン、塩化マグネシウムなどを挙げることができる。触媒としては、硫酸または過塩素酸がより好ましく、硫酸が特に好ましい。触媒の添加量は、セルロースに対して、好ましくは0.1〜30質量%であり、より好ましくは1〜15質量%であり、さらに好ましくは3〜12質量%である。 First, it is preferable to use a Bronsted acid or a Lewis acid as the acylation catalyst used in the production of the cellulose ester in the present invention. The definitions of Bronsted acid and Lewis acid are described in, for example, “Physical and Chemical Dictionary”, 5th edition (2000). Examples of preferable Bronsted acid include sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like. Examples of preferred Lewis acids include zinc chloride, tin chloride, antimony chloride, magnesium chloride and the like. As the catalyst, sulfuric acid or perchloric acid is more preferable, and sulfuric acid is particularly preferable. The addition amount of the catalyst is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, and further preferably 3 to 12% by mass with respect to cellulose.
セルロースのアシル化は発熱反応であるが、本発明におけるセルロースエステルを製造においては、アシル化の際の最高到達温度が−50〜50℃であることが好ましく、−30〜45℃がより好ましく、−20〜40℃がさらに好ましく、−20〜35℃が最も好ましい。アシル化時間は、0.5〜24時間が好ましく、1〜12時間がより好ましく、1.5〜6時間が特に好ましい。 Although acylation of cellulose is an exothermic reaction, in the production of the cellulose ester in the present invention, the highest temperature reached during acylation is preferably -50 to 50 ° C, more preferably -30 to 45 ° C, -20-40 degreeC is further more preferable, and -20-35 degreeC is the most preferable. The acylation time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours, and particularly preferably 1.5 to 6 hours.
本発明におけるセルロースエステルの製造方法においては、アシル化反応の後に、反応停止剤を加えることが好ましい。反応停止剤としては、酸無水物を分解するものであればいかなるものでもよく、好ましい例として、水、アルコール(例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールなど)またはこれらを含有する組成物などを挙げることができる。 In the method for producing a cellulose ester in the present invention, it is preferable to add a reaction terminator after the acylation reaction. The reaction terminator may be any as long as it decomposes the acid anhydride, and preferred examples include water, alcohol (eg, ethanol, methanol, propanol, isopropyl alcohol, etc.) or a composition containing these. be able to.
このようにして得られるセルロースエステルは、セルロース水酸基の全置換度がほぼ3に近いものであるが、所望の置換度のものを得る目的で、少量の触媒(一般には、残存する硫酸などのアシル化触媒)と水との存在下で、20〜90℃に数分〜数日間保つことによりエステル結合を部分的に加水分解し、所望のアシル置換度を有するセルロースエステルまで変化させること(いわゆる熟成)が一般的に行われる。部分加水分解の過程でセルロースの硫酸エステルも加水分解されることから、加水分解の条件を調節することにより、セルロースに結合した硫酸エステルの量を削減することができる。 所望のセルロースエステルが得られた時点で、系内に残存している触媒を、前記のような中和剤またはその溶液を用いて完全に中和し、部分加水分解を停止させることが好ましい。反応溶液に対して溶解性が低い塩を生成する中和剤(例えば、炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウムなど)を添加することにより、溶液中あるいはセルロースに結合した触媒(例えば、硫酸エステル)を効果的に除去することも好ましい。 The cellulose ester thus obtained has a total degree of substitution of cellulose hydroxyl groups close to about 3. However, for the purpose of obtaining a desired degree of substitution, a small amount of catalyst (generally, a residual acyl such as sulfuric acid) is obtained. The ester bond is partially hydrolyzed by keeping it at 20 to 90 ° C. for several minutes to several days in the presence of water and a catalyst, so that the cellulose ester has a desired degree of acyl substitution (so-called aging). ) Is generally performed. Since the cellulose sulfate ester is also hydrolyzed during the partial hydrolysis, the amount of sulfate ester bound to the cellulose can be reduced by adjusting the hydrolysis conditions. When the desired cellulose ester is obtained, it is preferable to completely neutralize the catalyst remaining in the system using the neutralizing agent or a solution thereof as described above to stop the partial hydrolysis. By adding a neutralizing agent (for example, magnesium carbonate, magnesium acetate, etc.) that generates a salt that is poorly soluble in the reaction solution, a catalyst (for example, sulfate ester) bound to the solution or to cellulose is effectively removed. It is also preferable to remove.
セルロースエステル中の未反応物、難溶解性塩、その他の異物などを除去または削減する目的として、アシル化後の反応混合物の濾過を行なうことが好ましい。濾過は、エステル化の完了から再沈殿までの間のいかなる工程において行ってもよい。濾過圧や取り扱い性の制御の目的から、濾過に先立って適切な溶媒で希釈することも好ましい。濾過の際には、その濾材は特に限定されず、布、ガラスフィルター、セルロース系濾紙、セルロース系布フィルター、金属フィルター、ポリマー系フィルター(例えば、ポリプロピレン製フィルター、ポリエチレンフィルター、ポリアミド系フィルター、フッ素系フィルターなど)を挙げることができる。そのフィルター口径サイズは、0.1〜600μmが好ましく、2〜200μmがより好ましく、3〜60μmがさらに好ましい。 For the purpose of removing or reducing unreacted substances, hardly soluble salts, and other foreign matters in the cellulose ester, it is preferable to filter the reaction mixture after acylation. Filtration may be performed in any step from completion of esterification to reprecipitation. For the purpose of controlling filtration pressure and handleability, it is also preferable to dilute with an appropriate solvent prior to filtration. When filtering, the filter medium is not particularly limited, and cloth, glass filter, cellulose filter paper, cellulose cloth filter, metal filter, polymer filter (for example, polypropylene filter, polyethylene filter, polyamide filter, fluorine filter) Filter). The filter aperture size is preferably 0.1 to 600 μm, more preferably 2 to 200 μm, and further preferably 3 to 60 μm.
温水処理による洗浄後のセルロースエステルは、安定性をさらに向上させたり、カルボン酸臭を低下させるために、弱アルカリ(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、酸化物など)の水溶液などで処理することも好ましい。残存不純物の量は、洗浄液の量、洗浄の温度、時間、攪拌方法、洗浄容器の形態、安定化剤の組成や濃度により制御できる。 The cellulose ester after washing by hot water treatment is weakly alkaline (for example, carbonates such as sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, hydrogen carbonate, It is also preferable to treat with an aqueous solution of hydroxide, oxide, etc.). The amount of residual impurities can be controlled by the amount of cleaning liquid, cleaning temperature, time, stirring method, shape of cleaning container, composition and concentration of stabilizer.
本発明においてセルロースエステルの含水率を好ましい量に調整するためには、セルロースエステルを乾燥することが好ましい。乾燥の方法については、目的とする含水率が得られるのであれば特に限定されないが、加熱、送風、減圧、攪拌などの手段を単独または組み合わせで用いることで効率的に行うことが好ましい。乾燥温度として好ましくは0〜200℃であり、より好ましくは40〜180℃であり、さらに好ましくは50〜160℃である。この時、セルロースエステルのガラス転移点(Tg)よりも低い温度で乾燥することが好ましく、Tgより10℃以下の乾燥温度であることがさらに好ましい。乾燥によって得られる本発明のセルロースエステルは、その含水率が2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。 In the present invention, in order to adjust the water content of the cellulose ester to a preferable amount, it is preferable to dry the cellulose ester. The drying method is not particularly limited as long as the desired moisture content can be obtained. However, it is preferable that the drying method be performed efficiently by using means such as heating, air blowing, decompression, and stirring alone or in combination. Preferably it is 0-200 degreeC as drying temperature, More preferably, it is 40-180 degreeC, More preferably, it is 50-160 degreeC. At this time, it is preferable to dry at a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the cellulose ester, and it is more preferable that the drying temperature is 10 ° C. or less from the Tg. The moisture content of the cellulose ester of the present invention obtained by drying is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less.
セルロースエステル原料は、粒子状または粉末状であることが好ましい。乾燥後のセルロースエステルは、粒子サイズの均一化や取り扱い性の改善のために、粉砕や篩がけを行ってもよい。セルロースエステルが粒子状であるとき、使用する粒子の90質量%以上は、0.5〜5mmの粒子サイズを有することが好ましい。また、使用する粒子の50質量%以上が1〜4mmの粒子サイズを有することが好ましい。セルロースエステル粒子は、なるべく球形に近い形状を有することが好ましい。
本発明で用いられるセルロースエステルの重合度は、平均重合度で、好ましくは140〜400、より好ましくは150〜350である。溶液製膜法でセルロースエステルを作製する場合、平均重合度は250〜350が特に好ましく、溶融製膜法でセルロースエステルを作製する場合、平均重合度は150〜250が特に好ましい。
The cellulose ester raw material is preferably in the form of particles or powder. The cellulose ester after drying may be pulverized or sieved for uniform particle size and improved handling. When the cellulose ester is in the form of particles, 90% by mass or more of the particles used preferably have a particle size of 0.5 to 5 mm. Moreover, it is preferable that 50 mass% or more of the particle | grains to be used have a particle size of 1-4 mm. The cellulose ester particles preferably have a shape as close to a sphere as possible.
The degree of polymerization of the cellulose ester used in the present invention is an average degree of polymerization, preferably 140 to 400, more preferably 150 to 350. When the cellulose ester is produced by the solution casting method, the average polymerization degree is particularly preferably 250 to 350, and when the cellulose ester is produced by the melt casting method, the average polymerization degree is particularly preferably 150 to 250.
なお、平均重合度は宇田らの極限粘度法(宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第18巻第1号、105〜120頁、1962年)、ゲル浸透クロマトグラフィー (GPC)による分子量分布測定などの方法により測定できる。さらに特開平9−95538号公報に詳細に記載されている。これらのセルロースエステルは1種類のみを用いてもよく、2種以上混合してもよい。また、セルロースエステル以外の高分子成分を適宜混合したものでもよい。混合される高分子成分はセルロースエステルとの相溶性に優れるものが好ましく、フィルムにしたときの透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは92%以上である。得られたセルロースエステルは、その保存は環境による影響を受けにくくするために、低温暗所で保存する事が好ましい。さらに、保管用としてアルミニウムなどの防止素材で作製された防湿袋や、SUS製ドラムまたはコンテナに保存する事がさらに好ましい。 The average degree of polymerization was measured by molecular weight distribution by Uda et al.'S intrinsic viscosity method (Kazuo Uda, Hideo Saito, Journal of Textile Science, Vol. 18, No. 1, pages 105-120, 1962), gel permeation chromatography (GPC). It can be measured by such a method. Further details are described in JP-A-9-95538. These cellulose esters may use only 1 type and may mix 2 or more types. Moreover, what mixed suitably polymer components other than a cellulose ester may be used. The polymer component to be mixed is preferably one having excellent compatibility with the cellulose ester, and the transmittance when formed into a film is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 92% or more. The obtained cellulose ester is preferably stored in a low-temperature dark place so that the storage is less affected by the environment. Furthermore, it is more preferable to store in a moisture-proof bag made of a prevention material such as aluminum, a SUS drum or a container for storage.
6位置換度の大きいセルロースエステルの合成については、特開平11−5851号、特開2002−212338号および特開2002−338601号の各公報に記載がある。セルロースエステルの他の合成法としては、塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、ピリジン、トリエチルアミン、tert−ブトキシカリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなど)の存在下に、カルボン酸無水物やカルボン酸ハライドと反応させる方法、アシル化剤として混合酸無水物(カルボン酸・トリフルオロ酢酸混合無水物、カルボン酸・メタンスルホン酸混合無水物など)を用いる方法も用いることができ、特に後者の方法は、炭素数の多いアシル基や、カルボン酸無水物−酢酸−硫酸触媒による液相アシル化法が困難なアシル基を導入する際には有効である。 The synthesis of cellulose esters having a high degree of substitution at the 6-position is described in JP-A Nos. 11-5851, 2002-212338 and 2002-338601. Other synthetic methods for cellulose esters include the presence of a base (sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, sodium carbonate, pyridine, triethylamine, tert-butoxy potassium, sodium methoxide, sodium ethoxide, etc.) A method of reacting with a carboxylic acid anhydride or a carboxylic acid halide, or a method using a mixed acid anhydride (such as a mixed anhydride of carboxylic acid / trifluoroacetic acid or a mixed anhydride of carboxylic acid / methanesulfonic acid) as an acylating agent may be used. In particular, the latter method is effective when introducing an acyl group having a large number of carbon atoms or an acyl group that is difficult to be subjected to liquid phase acylation using a carboxylic acid anhydride-acetic acid-sulfuric acid catalyst.
本発明においては、セルロースエステルフィルムは溶液製膜または溶融製膜によって作製することが好ましい。
まず、溶液製膜について記述する。本発明の溶液製膜で利用されるセルロースエステルに用いられる有機溶媒は、特に限定されないが、ハロゲン系有機溶媒、炭素原子数が3〜12のエーテル類、炭素原子数が3〜12のケトン類および炭素原子数が3〜12のエステル類から選ばれる有機溶媒が好ましい。さらに最近になりその環境に優しい有機溶媒としての非ハロゲン系有機溶媒でもよい。ハロゲン系有機溶媒は、炭素原子数が1〜7のハロゲン化炭化水素が好ましく、より好ましくはジクロロメタン、クロロホルムであり、特にジクロロメタンが好ましい。また、塩素系有機溶媒以外の有機溶媒を混合することも特に問題ない。
In the present invention, the cellulose ester film is preferably produced by solution casting or melt casting.
First, solution casting will be described. The organic solvent used in the cellulose ester used in the solution casting of the present invention is not particularly limited, but is a halogen-based organic solvent, an ether having 3 to 12 carbon atoms, or a ketone having 3 to 12 carbon atoms. And organic solvents selected from esters having 3 to 12 carbon atoms. More recently, non-halogen organic solvents as environmentally friendly organic solvents may be used. The halogen-based organic solvent is preferably a halogenated hydrocarbon having 1 to 7 carbon atoms, more preferably dichloromethane or chloroform, and particularly preferably dichloromethane. In addition, there is no particular problem in mixing an organic solvent other than the chlorinated organic solvent.
その場合は、ジクロロメタンは少なくとも50質量%以上使用することが好ましく、70質量%〜100質量%であることがより好ましい。また塩素系有機溶媒と併用される溶媒としてはアルコールが好ましく、直鎖であっても分枝を有していても環状のアルコールであってもよく、その中でも飽和脂肪族炭化水素系アルコールであることが好ましい。アルコールの水酸基は、第一級〜第三級のいずれであってもよい。アルコールの例には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−2−ブタノールおよびシクロヘキサノールが含まれる。 In that case, it is preferable to use at least 50% by mass or more of dichloromethane, and more preferably 70% by mass to 100% by mass. The solvent used in combination with the chlorinated organic solvent is preferably an alcohol, which may be a linear, branched or cyclic alcohol, and is a saturated aliphatic hydrocarbon alcohol. It is preferable. The hydroxyl group of the alcohol may be any of primary to tertiary. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-butanol and cyclohexanol.
なおアルコールとしては、フッ素系アルコールも用いられる。例えば、2−フルオロエタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノールなども挙げられる。さらに炭化水素は、直鎖であっても分岐を有していても環状であってもよい。芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水素は、飽和であっても不飽和であってもよい。炭化水素の例には、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレンが含まれる。さらにまた、酢酸メチル、酢酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、アセトン、ジオキソラン、ジオキサン、炭素原子数が4〜7のケトン類またはアセト酢酸エステルも好ましい。好ましい併用される非塩素系有機溶媒は、酢酸メチル、アセトン、蟻酸メチル、蟻酸エチル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセチル酢酸メチル、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、およびシクロヘキサノール、シクロヘキサン、ヘキサンである。これらのハロゲン系有機溶媒以外の併用される有機溶媒は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは50〜10質量%であり、さらに好ましくは40〜10質量%である。 As the alcohol, fluorine-based alcohol is also used. Examples thereof include 2-fluoroethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol and the like. Furthermore, the hydrocarbon may be linear, branched or cyclic. Either aromatic hydrocarbons or aliphatic hydrocarbons can be used. The aliphatic hydrocarbon may be saturated or unsaturated. Examples of hydrocarbons include cyclohexane, hexane, benzene, toluene and xylene. Furthermore, methyl acetate, ethyl acetate, methyl formate, ethyl formate, acetone, dioxolane, dioxane, ketones having 4 to 7 carbon atoms or acetoacetate are also preferable. Preferred non-chlorine organic solvents used in combination are methyl acetate, acetone, methyl formate, ethyl formate, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl acetyl acetate, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, and cyclohexanol, cyclohexane, and hexane. The organic solvent used in combination other than these halogen-based organic solvents is preferably 50% by mass or less, more preferably 50 to 10% by mass, and further preferably 40 to 10% by mass.
本発明の好ましい主溶媒である塩素系有機溶媒の組み合わせとしては以下を挙げることができるが、これらに限定されるものではない(下記の括弧内の数字は質量部を示す)。
(HSV−1)ジクロロメタン/メタノール/エタノール/ブタノール
(HSV−2)ジクロロメタン/アセトン/メタノール/プロパノール
(HSV−3)ジクロロメタン/メタノール/ブタノール
(HSV−4)ジクロロメタン/メチルエチルケトン/メタノール/ブタノール
(HSV−5)ジクロロメタン/アセトン/メチルエチルケトン/エタノール/イソプロパノール
(HSV−6)ジクロロメタン/シクロペンタノン/メタノール/イソプロパノール
(HSV−7)ジクロロメタン/酢酸メチル/ブタノール
(HSV−8)ジクロロメタン/シクロヘキサノン/メタノール/ヘキサン
Although the following can be mentioned as a combination of the chlorinated organic solvent which is a preferable main solvent of this invention, It is not limited to these (the number in the following parenthesis shows a mass part).
(HSV-1) dichloromethane / methanol / ethanol / butanol (HSV-2) dichloromethane / acetone / methanol / propanol (HSV-3) dichloromethane / methanol / butanol (HSV-4) dichloromethane / methyl ethyl ketone / methanol / butanol (HSV-5) ) Dichloromethane / acetone / methyl ethyl ketone / ethanol / isopropanol (HSV-6) dichloromethane / cyclopentanone / methanol / isopropanol (HSV-7) dichloromethane / methyl acetate / butanol (HSV-8) dichloromethane / cyclohexanone / methanol / hexane
(HSV−9)ジクロロメタン/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール
(HSV−10)ジクロロメタン/1、3ジオキソラン/メタノール/エタノール
(HSV−11)ジクロロメタン/ジオキサン/アセトン/メタノール/エタノール
(HSV−12)ジクロロメタン/アセトン/シクロペンタノン/エタノール/イソブタノール/シクロヘキサン
(HSV−13)ジクロロメタン/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール
(HSV−14)ジクロロメタン/アセトン/酢酸エチル/エタノール/ブタノール/ヘキサン
(HSV−15)ジクロロメタン/アセト酢酸メチル/メタノール/エタノール
(HSV−16)ジクロロメタン/シクロペンタノン/エタノール/ブタノール
(HSV-9) dichloromethane / methyl ethyl ketone / acetone / methanol / ethanol (HSV-10) dichloromethane / 1, 3 dioxolane / methanol / ethanol (HSV-11) dichloromethane / dioxane / acetone / methanol / ethanol (HSV-12) dichloromethane / Acetone / cyclopentanone / ethanol / isobutanol / cyclohexane (HSV-13) dichloromethane / methyl ethyl ketone / acetone / methanol / ethanol (HSV-14) dichloromethane / acetone / ethyl acetate / ethanol / butanol / hexane (HSV-15) dichloromethane / Methyl acetoacetate / methanol / ethanol (HSV-16) dichloromethane / cyclopentanone / ethanol / butanol
次に、本発明のセルロースエステルに用いられる非ハロゲン系有機溶媒について記述する。好ましい非ハロゲン系有機溶媒は、炭素原子数が3〜12のエステル、ケトンまたはエーテルから選ばれる溶媒が好ましい。これらのエステル、ケトンおよびエーテルは、環状構造を有していてもよい。エステル、ケトンおよびエーテルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、主溶媒として用いることができ、例えば、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主溶媒の場合、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よい。 Next, the non-halogen organic solvent used for the cellulose ester of the present invention will be described. The preferred non-halogen organic solvent is preferably a solvent selected from esters, ketones or ethers having 3 to 12 carbon atoms. These esters, ketones and ethers may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of esters, ketones and ethers (that is, —O—, —CO— and —COO—) can also be used as a main solvent, such as an alcoholic hydroxyl group. It may have other functional groups. In the case of the main 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.
炭素原子数が3〜12のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが挙げられる。炭素原子数が3〜12のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが挙げられる。炭素原子数が3〜12のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが挙げられる。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノールおよび2−ブトキシエタノールが挙げられる。 Examples of esters having 3 to 12 carbon atoms include ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate and pentyl acetate. Examples of ketones having 3 to 12 carbon atoms include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone and methylcyclohexanone. Examples of ethers having 3 to 12 carbon atoms include diisopropyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole. Examples of the organic solvent having two or more kinds of functional groups include 2-ethoxyethyl acetate, 2-methoxyethanol and 2-butoxyethanol.
本発明では好ましい非ハロゲン系溶媒は、互いに異なる3種類以上の混合溶媒であって、第1の溶媒が酢酸メチル、酢酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、アセトン、ジオキソランおよびジオキサンから選ばれる少なくとも一種であり、第2の溶媒が炭素原子数4〜7のケトン類またはアセト酢酸エステルから選ばれ、第3の溶媒として炭素数が1〜10のアルコールまたは炭化水素から選ばれ、より好ましくは炭素数1〜8のアルコールである。なお、第1溶媒が2種類以上の溶媒混合液の場合は、第2の溶媒がなくてもよい。第1の溶媒は、さらに好ましくは酢酸メチル、アセトン、蟻酸メチル若しくは蟻酸エチルまたはこれらの混合物であり、第2の溶媒は、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセチル酢酸メチルが好ましく、これらの混合液であってもよい。 In the present invention, the preferred non-halogen solvent is a mixed solvent of three or more different from each other, and the first solvent is at least one selected from methyl acetate, ethyl acetate, methyl formate, ethyl formate, acetone, dioxolane and dioxane. And the second solvent is selected from ketones having 4 to 7 carbon atoms or acetoacetate, and the third solvent is selected from alcohols or hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom. ~ 8 alcohols. In addition, when the 1st solvent is a 2 or more types of solvent liquid mixture, there may not be a 2nd solvent. The first solvent is more preferably methyl acetate, acetone, methyl formate or ethyl formate, or a mixture thereof, and the second solvent is preferably methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, or methyl acetyl acetate. It may be.
第3の溶媒であるアルコールの好ましくは、直鎖であっても分岐を有していても環状であってもよく、その中でも飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい。アルコールの水酸基は、第一級〜第三級のいずれであってもよい。アルコールの例には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−2−ブタノールおよびシクロヘキサノールが含まれる。なおアルコールとしては、フッ素系アルコールも用いられる。例えば、2−フルオロエタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノールなども挙げられる。さらに炭化水素は、直鎖であっても分岐を有していても環状であってもよい。芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水素は、飽和であっても不飽和であってもよい。炭化水素の例には、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレンが含まれる。これらの第3の溶媒であるアルコールおよび炭化水素は単独でもよいし2種類以上の混合物でもよく特に限定されない。第3の溶媒としては、好ましい具体的化合物は、アルコールとしてはメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、およびシクロヘキサノール、シクロヘキサン、ヘキサンを挙げることができ、好ましくはメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールである。 The alcohol as the third solvent is preferably linear, branched or cyclic, and is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon. The hydroxyl group of the alcohol may be any of primary to tertiary. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-butanol and cyclohexanol. As the alcohol, fluorine-based alcohol is also used. Examples thereof include 2-fluoroethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol and the like. Furthermore, the hydrocarbon may be linear, branched or cyclic. Either aromatic hydrocarbons or aliphatic hydrocarbons can be used. The aliphatic hydrocarbon may be saturated or unsaturated. Examples of hydrocarbons include cyclohexane, hexane, benzene, toluene and xylene. These alcohols and hydrocarbons as the third solvent may be used alone or in combination of two or more, and are not particularly limited. Preferred examples of the third solvent include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, and cyclohexanol, cyclohexane, and hexane. Are methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol.
以上の3種からなる混合溶媒は、第1の溶媒が20〜90質量%、第2の溶媒が5〜60質量%、第3の溶媒が10〜60質量%の比率で含まれることが好ましく、さらに第1の溶媒が30〜86質量%であり、第2の溶媒が10〜50質量%、さらに第3のアルコールが15〜60質量%含まれることが好ましい。また特に第1の溶媒が30〜80質量%であり、第2の溶媒が10〜50質量%、第3の溶媒がアルコールであり15〜60質量%含まれることが好ましい。なお、第1の溶媒が混合液で第2の溶媒を用いない場合は、第1の溶媒が40〜85質量%、第3の溶媒が15〜60質量%の比率で含まれることが好ましく、さらに第1の溶媒が45〜85質量%であり、さらに第3の溶媒が15〜55質量%含まれることが好ましい。 The mixed solvent composed of the above three types preferably includes the first solvent at a ratio of 20 to 90% by mass, the second solvent at 5 to 60% by mass, and the third solvent at a ratio of 10 to 60% by mass. Furthermore, it is preferable that the first solvent is 30 to 86% by mass, the second solvent is 10 to 50% by mass, and further the third alcohol is 15 to 60% by mass. In particular, the first solvent is preferably 30 to 80% by mass, the second solvent is 10 to 50% by mass, and the third solvent is alcohol, and is preferably contained in an amount of 15 to 60% by mass. When the first solvent is a mixed solution and the second solvent is not used, it is preferable that the first solvent is contained in a ratio of 40 to 85% by mass, and the third solvent is contained in a ratio of 15 to 60% by mass. Furthermore, it is preferable that a 1st solvent is 45-85 mass%, and also a 3rd solvent is contained 15-55 mass%.
本発明で好ましいこれらの溶媒組み合わせの具体例として、以下のものを挙げることができる。
(SL−1)酢酸メチル/シクロペンタノン/アセトン/メタノール/エタノール
(SL−2)酢酸メチル/アセトン/メタノール/エタノール
(SL−3)酢酸メチル/シクロペンタノン/メタノール/エタノール
(SL−4)酢酸メチル/シクロペンタノン/メタノール/エタノール
(SL−5)酢酸メチル/シクロヘキサノン/メタノール/ヘキサン
(SL−6)酢酸メチル/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール
(SL−7)酢酸メチル/1、3ジオキソラン/メタノール/エタノール
(SL−8)酢酸メチル/ジオキサン/アセトン/メタノール/エタノール
(SL−9)ギ酸メチル/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール
Specific examples of these solvent combinations preferable in the present invention include the following.
(SL-1) Methyl acetate / cyclopentanone / acetone / methanol / ethanol (SL-2) Methyl acetate / acetone / methanol / ethanol (SL-3) Methyl acetate / cyclopentanone / methanol / ethanol (SL-4) Methyl acetate / cyclopentanone / methanol / ethanol (SL-5) methyl acetate / cyclohexanone / methanol / hexane (SL-6) methyl acetate / methyl ethyl ketone / acetone / methanol / ethanol (SL-7) methyl acetate / 1, 3 dioxolane / Methanol / ethanol (SL-8) methyl acetate / dioxane / acetone / methanol / ethanol (SL-9) methyl formate / methyl ethyl ketone / acetone / methanol / ethanol
(SL−10)アセトン/アセト酢酸メチル/メタノール/エタノール
(SL−11)3ジオキソラン/シクロヘキサノン/メチルエチルケトン/メタノール/エタノール
(SL−12)アセトン/メタノール/ブタノール
(SL−13)アセトン/エタノール/イソプロパノール
(SL−14)アセトン/エタノール/ブタノール
(SL−14)アセトン/エタノール/ブタノール/ジクロロメタン
これらの中でも、特に酢酸メチル/アセトン/メタノール/エタノールの混合溶媒系が好ましくその使用比率はSL−2、SL−6、SL−10、SL−12などの溶媒系などが好ましい。
本発明に用いるドープには、上記本発明の有機溶媒以外に、メチレンクロライドを本発明の全有機溶媒量の10質量%以下含有させることもフィルムの透明性を向上させたり、溶解性を早めたりする上で使用してもよい。
(SL-10) acetone / methyl acetoacetate / methanol / ethanol (SL-11) 3 dioxolane / cyclohexanone / methyl ethyl ketone / methanol / ethanol (SL-12) acetone / methanol / butanol (SL-13) acetone / ethanol / isopropanol ( SL-14) Acetone / ethanol / butanol (SL-14) Acetone / ethanol / butanol / dichloromethane Among these, a mixed solvent system of methyl acetate / acetone / methanol / ethanol is preferable, and the use ratio thereof is SL-2, SL- 6, solvent systems such as SL-10 and SL-12 are preferred.
In addition to the organic solvent of the present invention, the dope used in the present invention may contain methylene chloride in an amount of 10% by mass or less of the total organic solvent amount of the present invention to improve the transparency of the film or speed up the solubility. You may use it.
本発明に用いるセルロースエステル溶液(ドープ)の調製については、その溶解方法は特に限定されず、室温溶解法でもよく、冷却溶解法若しくは高温溶解方法、さらにはこれらの組み合わせで実施される。
好ましいセルロースエステルの有機溶媒への溶解方法を、以下に記述する。
(1)室温溶解法として、有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0〜57℃に加温し、該加温した溶液にセルロースエステルを溶解させる方法が挙げられる。好ましくは、有機溶媒中に分散したセルロースエステルを10〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を20〜57℃に加温する方法であり、更には有機溶媒中に分散したセルロースエステルを15〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を20〜45℃に加温する方法が好ましい。
(2)冷却溶解法として、有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤した後、該セルロースエステル分散溶液を−100〜−10℃に冷却し、該冷却したセルロースエステル溶液を0〜57℃に加温し、該加温した溶媒にセルロースエステルを溶解させる方法が挙げられる。好ましくは、有機溶媒中に分散したセルロースエステルを10〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を−85〜−30℃に冷却し20〜57℃に加温することであり、更には有機溶媒中に分散したセルロースエステルを15〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を該セルロースエステル分散溶液を−85〜−50℃に冷却し15〜45℃に加温する方法が好ましい。
(3)高温溶解法として、有機溶媒中に分散したセルロースエステルを−10〜55℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0.2〜30MPaで60〜240℃に高圧高温で加熱し、該加熱したセルロースエステル溶液を0〜57℃に冷却し、該冷却した溶液にセルロースエステルを溶解する方法が挙げられる。好ましくは、10〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0.5〜30MPaで90〜200℃に高圧高温で加熱し、0〜57℃に冷却することであり、更には15〜40℃で膨潤し、該セルロースエステル分散溶液を0.5〜10MPaで90〜150℃に高圧高温で加熱し、15〜45℃に冷却することが好ましい。
これらに関しては、例えば、特開平5−163301号、特開昭61−106628号、特開昭58−127737号、特開平9−95544号、特開平10−95854号、特開平10−45950号、特開2000−53784号、特開平11−322 946号の各公報、さらに特開平11−322947号、特開平2−276830号、特開2000−273239号、特開平11−71463号、特開平04−259511号、特開2000−273184号、特開平11−323017号、特開平11−302388号の各公報などにセルロースアシレート溶液の調製法が記載されている。以上に記載したこれらのセルロースエステルの有機溶媒への溶解方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの技術を適用できる。さらに本発明のセルロースエステルのドープ溶液は、溶液の濃縮と濾過が通常実施され、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の25頁に詳細に記載されている。なお、高温度で溶解する場合は、使用する有機溶媒の沸点以上の場合がほとんどであり、その場合は加圧状態で用いられる。
Regarding the preparation of the cellulose ester solution (dope) used in the present invention, the dissolution method is not particularly limited, and may be a room temperature dissolution method, a cooling dissolution method or a high temperature dissolution method, or a combination thereof.
A preferred method for dissolving cellulose ester in an organic solvent is described below.
(1) As a room temperature dissolution method, cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at −10 to 55 ° C., the cellulose ester dispersion is heated to 0 to 57 ° C., and cellulose ester is added to the heated solution. The method of making it melt | dissolve is mentioned. Preferably, the cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at 10 to 40 ° C., and the cellulose ester dispersion solution is heated to 20 to 57 ° C. Further, the cellulose ester dispersed in the organic solvent is 15 A method of swelling at ˜40 ° C. and warming the cellulose ester dispersion to 20-45 ° C. is preferred.
(2) As a cooling dissolution method, the cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at −10 to 55 ° C., and then the cellulose ester dispersion solution is cooled to −100 to −10 ° C. The method of heating to 0-57 degreeC and dissolving a cellulose ester in this heated solvent is mentioned. Preferably, the cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at 10 to 40 ° C., the cellulose ester dispersion solution is cooled to −85 to −30 ° C. and heated to 20 to 57 ° C., and further organic A method of swelling the cellulose ester dispersed in a solvent at 15 to 40 ° C., cooling the cellulose ester dispersion solution to −85 to −50 ° C., and heating to 15 to 45 ° C. is preferable.
(3) As a high temperature dissolution method, the cellulose ester dispersed in an organic solvent is swollen at −10 to 55 ° C., and the cellulose ester dispersion is heated to 60 to 240 ° C. at high pressure and high temperature at 0.2 to 30 MPa, A method in which the heated cellulose ester solution is cooled to 0 to 57 ° C., and the cellulose ester is dissolved in the cooled solution. Preferably, the cellulose ester dispersion is swollen at 10 to 40 ° C., heated to 90 to 200 ° C. at high pressure and high temperature at 0.5 to 30 MPa, and cooled to 0 to 57 ° C., and further 15 to 40 It is preferable that the cellulose ester dispersion is swollen at a temperature of 0.5 to 10 MPa, heated to 90 to 150 ° C. at a high pressure and a high temperature, and cooled to 15 to 45 ° C.
Regarding these, for example, JP-A-5-163301, JP-A-61-106628, JP-A-58-127737, JP-A-9-95544, JP-A-10-95854, JP-A-10-45950, JP-A-2000-53784, JP-A-11-322946, JP-A-11-322947, JP-A-2-276830, JP-A-2000-273239, JP-A-11-71463, JP-A-4-04 Nos. -259511, 2000-273184, 11-323017, 11-302388, etc. describe methods for preparing cellulose acylate solutions. These techniques can be applied to the method for dissolving the cellulose ester described above in the organic solvent without departing from the gist of the present invention. Further, the cellulose ester dope solution of the present invention is usually concentrated and filtered, and is described in detail on page 25 of the Japan Institute of Invention (Technical No. 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Institute of Invention). It is described in. In addition, when it melt | dissolves at high temperature, it is the case where it is more than the boiling point of the organic solvent to be used, and in that case, it uses in a pressurized state.
次に、セルロースエステル溶液を用いたフィルムの製造方法について述べる。本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法およびこれに用いられる設備としては、例えば、セルローストリアセテートフィルム製造に供するドラム方法若しくはバンド方法と称される、従来公知の溶液流延製膜方法および溶液流延製膜装置を採用することができる。バンド法を例として製膜の工程を説明すると、溶解機(釜)から調製されたドープ(セルロースエステル溶液)を貯蔵釜に一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。調製したドープをドープ排出口から、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリット)からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延し、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。これらの各製造工程(流延(共流延を含む)、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類)については、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の25頁〜30頁に詳細に記載された内容が挙げられる。流延工程では1種類のセルロースエステル溶液を単層流延してもよいし、2種類以上のセルロースエステル溶液を同時および/または逐次共流延してもよい。
特に本発明のセルロースエステルフィルムを溶液製膜方法で作製するに際して、そのフィルム面状を優れたものにするために、セルロースエステル溶液を剥ぎ取る時に剥ぎ取り荷重と剥ぎ取り時間を後述のようにすることが好ましい。すなわち、本発明のセルロースエステルからなるウェブを支持体から剥ぎ取る際には、その剥離荷重は小さいことが好ましく、支持体から剥離する時の最大剥離荷重が1〜30g/cmが好ましく、更には1〜25g/cmであり、特には1〜20g/cmが好ましい。またその際に、剥離可能となる時間が30〜600秒であることが好ましく、更には60〜420秒であることが好ましい。これらの剥離過程コントロールにより、優れた面状を有するセルロースエステルフィルムを得ることができる。
Next, a method for producing a film using a cellulose ester solution will be described. As a manufacturing method of the cellulose ester film of the present invention and equipment used therefor, for example, a conventionally known solution casting film forming method and solution casting manufacturing method referred to as a drum method or a band method used for manufacturing a cellulose triacetate film A membrane device can be employed. The film formation process will be described using the band method as an example. The dope (cellulose ester solution) prepared from the dissolving machine (kettle) is temporarily stored in the storage kettle, and the foam contained in the dope is defoamed for final preparation. do. The prepared dope is fed from the dope discharge port to the pressure die through a pressure metering gear pump capable of delivering a constant amount of liquid with high accuracy, for example, by the rotational speed, and the dope is run endlessly from the die (slit) of the pressure die. The dope film (also referred to as a web) is peeled off from the metal support at the peeling point where the metal support is almost cast around the metal support. Both ends of the obtained web are sandwiched between clips, transported by a tenter while keeping the width, dried, then transported by a roll group of a drying device, dried, and wound up to a predetermined length by a winder. The combination of the tenter and the roll group dryer varies depending on the purpose. About each of these manufacturing processes (classification into casting (including co-casting), metal support, drying, peeling, stretching, etc.), the Japan Society for Invention and Technology (Publication No. 2001-1745, March 2001) The contents described in detail on pages 25 to 30 of Jissu, Japan Institute of Invention). In the casting step, one type of cellulose ester solution may be cast as a single layer, or two or more types of cellulose ester solutions may be cast simultaneously and / or sequentially.
In particular, when the cellulose ester film of the present invention is produced by a solution casting method, the stripping load and stripping time are set as described below when stripping the cellulose ester solution in order to improve the film surface shape. It is preferable. That is, when the web comprising the cellulose ester of the present invention is peeled from the support, the peel load is preferably small, and the maximum peel load when peeling from the support is preferably 1 to 30 g / cm. 1 to 25 g / cm, particularly 1 to 20 g / cm is preferable. Further, at that time, it is preferable that the peelable time is 30 to 600 seconds, and more preferably 60 to 420 seconds. By controlling these peeling processes, a cellulose ester film having an excellent surface shape can be obtained.
次に本発明において溶融製膜で作製されるセルロースエステルについて以下に記述する。
(ペレット化)
溶融製膜をする場合、用いるセルロースエステルはペレット化してもよい。ペレット作製は次のようにして行う。初めに、セルロースエステルを充分に予備乾燥(例えば、80℃〜150℃で0.1時間〜24時間)させる。次に必要に応じて後述する充分に乾燥した各種添加剤(レターデーション上昇剤、可塑剤、劣化防止剤、紫外線防止剤、マット剤、波長分散調整剤、赤外吸収剤、界面活性剤など)を、セルロースエステルの必要の量を応じて添加した。得られた混合物を攪拌付きのホッパー内に投入し、窒素等の不活性ガスを置換封入することがより好ましい。二軸混練押出機を用い、好ましくは150〜240℃、より好ましくは160〜240℃、さらに好ましくは170〜235℃で、スクリュー回転数が、好ましくは100rpm〜800rpm、より好ましくは150rpm〜600rpm、さらに好ましくは200rpm〜400rpmで、滞留時間が、好ましくは5秒〜3分、より好ましくは10秒〜2分、さらに好ましくは20秒〜90秒でペレットを作製する。ペレット作製時は、劣化を抑制するため、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスは窒素であることが好ましい。窒素の純度は95%以上が好ましく、99%以上がさらに好ましく、99.5%以上が最も好ましい。
Next, the cellulose ester produced by melt film formation in the present invention will be described below.
(Pelletized)
When melt film formation is performed, the cellulose ester to be used may be pelletized. Pellet preparation is performed as follows. First, the cellulose ester is sufficiently pre-dried (for example, at 80 to 150 ° C. for 0.1 to 24 hours). Next, various dry additives as described later (retardation increasing agents, plasticizers, deterioration inhibitors, UV inhibitors, matting agents, wavelength dispersion adjusting agents, infrared absorbers, surfactants, etc.) as necessary. Was added according to the required amount of cellulose ester. More preferably, the obtained mixture is put into a hopper with stirring and substituted with an inert gas such as nitrogen. Using a twin-screw kneading extruder, preferably 150 to 240 ° C., more preferably 160 to 240 ° C., further preferably 170 to 235 ° C., and the screw rotation speed is preferably 100 rpm to 800 rpm, more preferably 150 rpm to 600 rpm, More preferably, pellets are produced at 200 rpm to 400 rpm and a residence time of preferably 5 seconds to 3 minutes, more preferably 10 seconds to 2 minutes, and even more preferably 20 seconds to 90 seconds. The pellet preparation is preferably performed in an inert gas atmosphere in order to suppress deterioration. The inert gas is preferably nitrogen. The purity of nitrogen is preferably 95% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 99.5% or more.
二軸混練押出機の出口側にベントを設け、真空排気しながらペレットを作製することが好ましい。混合セルロースエステル粉体は親水的であるため、0.2質量%程度の残留水分が残り、低アセチル化体は水の存在で分解が促進されて架橋性の異物となり易いためである。ベント部の真空度は、好ましくは0.9気圧〜0.001気圧の範囲であり、より好ましくは0.8気圧〜0.01気圧であり、さらに好ましくは0.7気圧〜0.1気圧である。このような真空排気は、2軸混練押出し機のスクリューのケーシングに排気口をつけ、これを真空ポンプに配管することで達成できる。溶融後、好ましくは30℃〜90℃、より好ましくは35℃〜80℃、さらに好ましくは37℃〜60℃の温水中でストランド状に固化させた後、裁断、乾燥する。 It is preferable to provide a vent on the outlet side of the twin-screw kneading extruder and produce pellets while evacuating. This is because the mixed cellulose ester powder is hydrophilic, so that residual moisture of about 0.2% by mass remains, and the low acetylated substance is easily decomposed in the presence of water and easily becomes a crosslinkable foreign matter. The degree of vacuum in the vent portion is preferably in the range of 0.9 atmosphere to 0.001 atmosphere, more preferably 0.8 atmosphere to 0.01 atmosphere, and further preferably 0.7 atmosphere to 0.1 atmosphere. It is. Such evacuation can be achieved by providing an exhaust port in the screw casing of the twin-screw kneading extruder and piping this to a vacuum pump. After melting, it is solidified in a strand shape in warm water of preferably 30 ° C. to 90 ° C., more preferably 35 ° C. to 80 ° C., more preferably 37 ° C. to 60 ° C., and then cut and dried.
セルロースエステルのペレットの大きさは好ましくは1mm3〜10cm3であり、より好ましくは1mm3〜7cm3、さらに好ましくは2mm3〜5cm3である。この際、上記添加剤も一緒にペレット化するのが好ましい。この後、含水量を0.1%以下になるように乾燥する。 The size of the cellulose ester pellets is preferably 1 mm 3 to 10 cm 3 , more preferably 1 mm 3 to 7 cm 3 , and even more preferably 2 mm 3 to 5 cm 3 . At this time, it is preferable to pelletize the additive together. Then, it is dried so that the water content is 0.1% or less.
(溶融押出)
上述のペレット化したセルロースエステルと、レターデーション上昇剤と必要に応じてその他の添加剤(可塑剤、劣化防止剤、紫外線防止剤、マット剤、波長分散調整剤、赤外吸収剤など)を、溶融押出機のホッパーに投入する。なお、前述のようにセルロースエステル合成段階およびペレット化工程で各添加剤を加えた場合は、溶融製膜工程中に添加しなくてもよい。ホッパーの温度を、好ましくは、用いられるセルロースエステルのTgより50℃低い温度以上で該Tgより30℃高い温度以下(以下、(Tg−50)〜(Tg+30℃)とも記載する。その他の温度範囲についても同様である。)、より好ましくは(Tg−40℃)〜(Tg+10℃)、さらに好ましくは(Tg−30℃)〜Tgにする。これによりホッパー内での水分の再吸着を抑制し、上記乾燥の効率をより発現し易くできる。
(Melting extrusion)
The above pelletized cellulose ester, retardation increasing agent and other additives as necessary (plasticizer, deterioration inhibitor, UV inhibitor, matting agent, wavelength dispersion adjusting agent, infrared absorber, etc.) Charge into the hopper of the melt extruder. As described above, when each additive is added in the cellulose ester synthesis step and the pelletizing step, it may not be added during the melt film forming step. The temperature of the hopper is preferably also described as a temperature that is 50 ° C. lower than the Tg of the cellulose ester used and 30 ° C. lower than the Tg (hereinafter referred to as (Tg-50) to (Tg + 30 ° C.). The same applies to the above.), More preferably (Tg−40 ° C.) to (Tg + 10 ° C.), still more preferably (Tg−30 ° C.) to Tg. Thereby, the re-adsorption of the water | moisture content in a hopper can be suppressed, and the said drying efficiency can be expressed more easily.
さらに低溶融粘度の樹脂組成、および短時間、高剪断力(高回転)、ステップ高温化のスクリュー温度パターンの溶融製膜条件を用いることにより、樹脂中に混在する微細偏光異物を十分に融解させ、しかも溶融熱履歴を最低限に抑えることで、製膜したセルロースエステルの微細偏光異物および黄色味(YI値)を少なくすることができる。具体的には、セルロースエステル樹脂は各種添加剤を添加することにより、セルロースエステルの溶融粘度を低下させる。また、溶融製膜する際に用いる単軸または2軸押し出し機のスクリューが高回転し、スクリューの温度パターンが上流供給部(ホッパー側)から、圧縮部(中間部)、下流計量部(T−ダイ側)までのスクリュー温度を段階的に上げる。これはスクリュー温度を分割して制御し、上流供給部から、下流計量部(T−ダイ側)までの温度を段階的に上げることにより、未溶微細異物を溶融促進し、また溶融必要とする最低限の熱履歴を抑えることにより、樹脂の熱劣化や黄色味着色を低減するものである。 Furthermore, by using the melt film-forming conditions of a low melt viscosity resin composition, a short time, high shear force (high rotation), and a stepped temperature screw temperature pattern, the fine polarized foreign matter mixed in the resin can be sufficiently melted. And by suppressing the heat of fusion history to a minimum, it is possible to reduce the finely polarized foreign matter and yellowness (YI value) of the formed cellulose ester. Specifically, the cellulose ester resin reduces the melt viscosity of the cellulose ester by adding various additives. Moreover, the screw of the single screw or twin screw extruder used for melt film formation rotates at a high speed, and the temperature pattern of the screw changes from the upstream supply part (hopper side) to the compression part (intermediate part), the downstream metering part (T- Increase the screw temperature up to the die side). This divides and controls the screw temperature, and gradually increases the temperature from the upstream supply unit to the downstream metering unit (T-die side), thereby promoting melting and requiring melting of undissolved fine foreign matter. By suppressing the minimum heat history, the thermal deterioration and yellowish coloring of the resin are reduced.
本発明ではスクリュー温度パターンが上流供給部から下流計量部までに従って、段階的に、好ましくは5℃〜50℃、より好ましくは5℃〜30℃、さらに好ましくは10℃〜20℃高くする設定が好ましく用いられる。上流供給部の温度は、好ましくは150〜190℃、より好ましくは160〜190℃、さらに好ましくは170〜190℃である。中間圧縮部の温度は、好ましくは170〜210℃、より好ましくは180〜210℃、さらに好ましくは190〜210℃である。下流ダイ側の温度は、好ましくは190〜240℃、より好ましくは200〜240℃、さらに好ましくは210〜240℃である。
本発明のスクリュー回転数は、好ましくは60〜400rpm、より好ましくは700〜300rpm、さらに好ましくは80〜280rpmで、滞留時間は好ましくは5秒〜10分、より好ましくは10秒〜8分、さらに好ましくは30秒〜7分でセルロースエステルを溶融押し出しする。溶融押出し機内を不活性(窒素等)気流中で実施するのも好ましい。不活性ガスは窒素であることが好ましい。窒素の純度は95%以上が好ましく、99%以上がさらに好ましく、99.5%以上が最も好ましい。
In the present invention, the setting is such that the screw temperature pattern is increased stepwise, preferably 5 ° C. to 50 ° C., more preferably 5 ° C. to 30 ° C., and further preferably 10 ° C. to 20 ° C., according to the upstream supply unit to the downstream metering unit. Preferably used. The temperature of the upstream supply section is preferably 150 to 190 ° C, more preferably 160 to 190 ° C, and further preferably 170 to 190 ° C. The temperature of the intermediate compression part is preferably 170 to 210 ° C, more preferably 180 to 210 ° C, and further preferably 190 to 210 ° C. The temperature on the downstream die side is preferably 190 to 240 ° C, more preferably 200 to 240 ° C, and still more preferably 210 to 240 ° C.
The screw rotation speed of the present invention is preferably 60 to 400 rpm, more preferably 700 to 300 rpm, further preferably 80 to 280 rpm, and the residence time is preferably 5 seconds to 10 minutes, more preferably 10 seconds to 8 minutes, and further Preferably, the cellulose ester is melt extruded in 30 seconds to 7 minutes. It is also preferable to carry out the inside of the melt extruder in an inert (nitrogen or the like) air flow. The inert gas is preferably nitrogen. The purity of nitrogen is preferably 95% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 99.5% or more.
また、本発明に用いるスクリュー圧縮比を調整することにより、十分に混練させることができ、微細偏光異物が発生するといった問題をより効果的に抑止できる。また圧縮比を調整することにより、発熱による樹脂の熱劣化や溶融製膜したフィルムの黄色味が大きくなるという問題をより効果的に抑止できる。また、L/D(スクリュー長さと直径比)を調整することにより、混練不足や滞留時間が長くなり過ぎることによる樹脂の劣化をより効果的に抑止できる。具体的には、圧縮比は2.5以上が好ましく、4.5以下がより好ましく、さらに好ましくは2.8〜4.2、特に好ましくは3〜4である。また、L/Dは20〜50が好ましく、より好ましくは22〜45、さらに好ましくは24〜40である。このように、高剪断力(高回転)、短時間、段階的に高温化のスクリュー温度パターンの溶融製膜条件を用いることにより、樹脂中に混在する未溶微細変更異物を十分に融解させ、しかも溶融熱履歴を最低限に抑えることで、製膜したセルロースエステルの微細偏光異物および黄色味(YI値)を両立できる。 In addition, by adjusting the screw compression ratio used in the present invention, it is possible to sufficiently knead and more effectively suppress the problem that fine polarized foreign matter is generated. Further, by adjusting the compression ratio, it is possible to more effectively suppress problems such as heat deterioration of the resin due to heat generation and an increase in yellowness of the melt-formed film. Moreover, by adjusting L / D (screw length to diameter ratio), deterioration of the resin due to insufficient kneading or excessive residence time can be more effectively suppressed. Specifically, the compression ratio is preferably 2.5 or more, more preferably 4.5 or less, further preferably 2.8 to 4.2, and particularly preferably 3 to 4. Moreover, 20-50 are preferable, as for L / D, More preferably, it is 22-45, More preferably, it is 24-40. In this way, by using the melt film formation conditions of high shear force (high rotation), short time, stepwise increase in the screw temperature pattern, the insoluble finely modified foreign matter mixed in the resin is sufficiently melted, In addition, by minimizing the heat of fusion history, it is possible to achieve both finely polarized foreign matters and yellowishness (YI value) of the formed cellulose ester.
本発明のフィルムの黄色味(YI値)は、0〜8が好ましく、0〜6がさらに好ましく、0〜4が最も好ましい。本発明の溶融製膜したセルロースエステルフィルム中に微細偏光異物数は後述の測定により、0〜5個/5×10-2mm3が好ましく、0〜4個/5×10-2mm3がさらに好ましく、0〜3個/5×10-2mm3が最も好ましい。 0-8 are preferable, as for the yellowishness (YI value) of the film of this invention, 0-6 are more preferable, and 0-4 are the most preferable. Cellulose ester film fine polarization number of foreign matters in the molten casting of the present invention is by measurement described later, is preferably 0-5 / 5 × 10 -2 mm 3, is 0-4 / 5 × 10 -2 mm 3 More preferably, 0 to 3 pieces / 5 × 10 −2 mm 3 is most preferable.
(濾過)
次に、溶融したセルロースエステルをギヤポンプに通し、押出機の脈動を除去した後、金属メッシュフィルターや焼結金属のリーフディスク等で濾過を行う。メッシュの目の大きさは2〜30μmが好ましく、より好ましくは2〜20μm、さらに好ましくは2〜10μmである。この時、加圧を行い、濾過に要する時間をできるだけ短縮することが好ましい。濾過圧は、0.5MPa〜15MPaが好ましく、2Pa〜15MPaがさらに好ましく、10Pa〜15MPaが最も好ましい。濾過圧は、高いほうが濾過時間を短くすることができるので好ましいが、フィルターの破損が起こらない範囲の高圧を用いることが好ましい。
(filtration)
Next, the melted cellulose ester is passed through a gear pump to remove the pulsation of the extruder, and then filtered through a metal mesh filter, a sintered metal leaf disk, or the like. The mesh size is preferably 2 to 30 μm, more preferably 2 to 20 μm, and still more preferably 2 to 10 μm. At this time, it is preferable to pressurize and shorten the time required for filtration as much as possible. The filtration pressure is preferably 0.5 MPa to 15 MPa, more preferably 2 Pa to 15 MPa, and most preferably 10 Pa to 15 MPa. A higher filtration pressure is preferable because the filtration time can be shortened, but it is preferable to use a high pressure within a range in which the filter is not damaged.
濾過の時の温度は180℃〜230℃が好ましく、180℃〜220℃がさらに好ましく、190〜220℃がさらに好ましい。濾過時の温度が該上限値以下であれば、熱劣化が進行するなどの問題が生じにくいので好ましく、該下限値以上であれば、濾過に時間がかかりすぎて熱劣化が進行するなどの不都合が生じにくいので好ましい。濾過に要する時間はできるだけ短くして、セルロースエステルフィルムの黄変を防止するのがよい。フィルター1cm2当たり1分間の濾過量は、0.05〜100cm3が好ましく、0.1〜100cm3がさらに好ましく、0.5〜100cm3が最も好ましい。 The temperature during filtration is preferably 180 ° C to 230 ° C, more preferably 180 ° C to 220 ° C, and further preferably 190 ° C to 220 ° C. If the temperature during filtration is less than or equal to the upper limit value, it is preferable because problems such as thermal degradation are unlikely to occur. If the temperature is greater than or equal to the lower limit value, it takes too much time for filtration to cause thermal degradation. Is preferable because it is difficult to cause. The time required for filtration should be as short as possible to prevent yellowing of the cellulose ester film. Filtration rate of the filter 1 cm 2 per minute, preferably 0.05~100Cm 3, more preferably 0.1~100cm 3, 0.5~100cm 3 being most preferred.
(溶融流延キャスト)
濾過した溶融セルロースエステルは、フィルターの後ろに取り付けたT型のダイから押し出す。押出しは単層で行ってもよく、マルチマニホールドダイやフィードブロックダイを用いて複数層で押出てもよい。この時、ダイのリップの間隔を調整することで、幅方向の厚みむらを調整することができる。この後キャスティングドラム上に押出す。この時、静電印加法、エアナイフ法、エアーチャンバー法、バキュームノズル法、タッチロール法等の方法を用い、キャスティングドラムと溶融押出ししたシートの密着を上げることが好ましい。このような密着向上法は、溶融押出しシートの全面に実施してもよく、一部に実施してもよい。
(Melting cast)
The filtered molten cellulose ester is extruded from a T-shaped die attached behind the filter. Extrusion may be performed in a single layer or may be performed in multiple layers using a multi-manifold die or a feed block die. At this time, the thickness unevenness in the width direction can be adjusted by adjusting the distance between the lips of the die. Thereafter, it is extruded onto a casting drum. At this time, it is preferable to use a method such as an electrostatic application method, an air knife method, an air chamber method, a vacuum nozzle method, or a touch roll method to increase the adhesion between the casting drum and the melt-extruded sheet. Such an adhesion improving method may be performed on the entire surface of the melt-extruded sheet or a part thereof.
溶融セルロースエステルをダイから押出する際も不活性ガス中で行うことが好ましい。不活性ガスは窒素であることが好ましい。窒素の純度は95%以上が好ましく、99%以上がさらに好ましく、99.5%以上が最も好ましい。 When extruding the molten cellulose ester from the die, it is preferably performed in an inert gas. The inert gas is preferably nitrogen. The purity of nitrogen is preferably 95% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 99.5% or more.
好ましいダイのリップ間隔は製膜するフィルムの膜厚の1倍〜10倍が好ましく、より好ましくは2倍〜8倍、さらに好ましくは3倍〜7倍である。このように厚めにダイリップから押出したシートをCDの周速を調整することで所望の厚みに調整する。ダイリップの好ましい温度は180℃〜250℃、より好ましくは190℃〜240℃、さらに好ましくは200℃〜230℃である。この後、メルトをキャスティングドラム(CD)と呼ばれる金属流延支持体上に押出す。CDの温度は樹脂(セルロースエステルと添加物の混合体のTgを指す)の好ましくは(Tg−50℃)〜(Tg+10℃)、より好ましくは(Tg−30℃)〜(Tg+5℃)、さらに好ましくは(Tg−20℃)〜Tg℃である。CDは1本〜10本が好ましく、より好ましくは2本〜5本である。 The die lip interval is preferably 1 to 10 times the film thickness of the film to be formed, more preferably 2 to 8 times, still more preferably 3 to 7 times. The sheet extruded from the die lip in this way is adjusted to a desired thickness by adjusting the peripheral speed of the CD. The preferable temperature of the die lip is 180 ° C to 250 ° C, more preferably 190 ° C to 240 ° C, and further preferably 200 ° C to 230 ° C. After this, the melt is extruded onto a metal casting support called a casting drum (CD). The temperature of CD is preferably (Tg-50 ° C) to (Tg + 10 ° C), more preferably (Tg-30 ° C) to (Tg + 5 ° C) of the resin (referring to Tg of the mixture of cellulose ester and additive), and further Preferably it is (Tg-20 degreeC)-TgdegreeC. The number of CD is preferably 1 to 10 and more preferably 2 to 5.
キャスティングドラム上でメルトを固化させたあと剥ぎ取り、さらにニップロールを経た後、巻き取る。巻き取り速度は10m/分〜100m/分が好ましく、より好ましくは15m/分〜80m/分、さらに好ましくは20m/分〜70m/分である。
製膜幅は好ましくは0.5m〜5m、より好ましくは0.7m〜4m、さらに好ましくは1m〜3mである。製膜後、両端をトリミングし、巻き取ることが好ましい。トリミングされた部分は、粉砕処理された後、または必要に応じて造粒処理や解重合・再重合等の処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料としてまたは異なる品種のフィルム用原料として再利用してもよい。また、巻き取り前に、少なくとも片面にラミフィルムを付けることも、傷防止の観点から好ましい。
After the melt is solidified on the casting drum, it is peeled off, and after passing through a nip roll, it is wound up. The winding speed is preferably 10 m / min to 100 m / min, more preferably 15 m / min to 80 m / min, still more preferably 20 m / min to 70 m / min.
The film forming width is preferably 0.5 m to 5 m, more preferably 0.7 m to 4 m, and still more preferably 1 m to 3 m. After film formation, it is preferable to trim both ends and wind up. After trimming, the trimmed part is recycled as a raw material for film of the same type or as a raw material for film of a different type after being subjected to processing such as granulation treatment or depolymerization / repolymerization as necessary. May be used. Moreover, it is also preferable from a viewpoint of scratch prevention to attach a lami film to at least one surface before winding.
このようにして得たセルロースエステルの弾性率は1.5kN/mm2〜2.9kN/mm2が好ましく、より好ましくは1.7kN/mm2〜2.8kN/mm2、さらに好ましくは1.8kN/mm2〜2.6kN/mm2である。Tg(フィルムのTg即ちセルロースエステルと添加物の混合体のTgを指す)は95℃〜145℃が好ましく、より好ましくは100℃〜140℃、さらに好ましくは105℃〜135℃である。以上の溶融製膜工程で得られたセルロースエステルフィルムはさらに後述する延伸処理を施すことで、所定の特性を発現させることができる。 Modulus of the thus-obtained cellulose ester is preferably from 1.5kN / mm 2 ~2.9kN / mm 2 , more preferably 1.7kN / mm 2 ~2.8kN / mm 2 , more preferably 1. it is a 8kN / mm 2 ~2.6kN / mm 2 . Tg (referring to Tg of film, that is, Tg of a mixture of cellulose ester and additive) is preferably 95 ° C to 145 ° C, more preferably 100 ° C to 140 ° C, and further preferably 105 ° C to 135 ° C. The cellulose ester film obtained by the above melt film-forming process can be made to exhibit a predetermined characteristic by performing the extending | stretching process mentioned later further.
上述したように本発明のセルロースエステルには、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、微粒子、光学特性調整剤など)を加えることができる。またその添加する時期は作製工程において何れでも添加しても良い。好ましく添加される可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルホスフェート(TPP)およびトリクレジルホスフェート(TCP)、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、トリブチルフォスフェートが含まれる。 As described above, various additives (for example, plasticizers, UV inhibitors, deterioration inhibitors, fine particles, optical property modifiers, etc.) according to the application may be added to the cellulose ester of the present invention in each preparation step. it can. Moreover, you may add at any time in the preparation process. As a plasticizer to be preferably added, phosphate ester or carboxylic acid ester is used. Examples of phosphate esters include triphenyl phosphate (TPP) and tricresyl phosphate (TCP), cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate.
カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)およびジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチルが含まれる。 Representative examples of the carboxylic acid ester include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diphenyl phthalate (DPP) and diethyl hexyl phthalate (DEHP). Examples of citrate esters include triethyl O-acetylcitrate (OACTE) and tributyl O-acetylcitrate (OACTB), acetyltriethyl citrate, and acetyltributyl citrate.
その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。グリコール酸エステルの例としては、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などがある。さらにトリメチロールプロパントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、ジトリメチロールプロパンテトラアセテート、ジトリメチロールプロパンテトラプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラアセテート、ソルビトールヘキサアセテート、ソルビトールヘキサプロピオネート、ソルビトールトリアセテートトリプロピオネート、イノシトールペンタアセテート、ソルビタンテトラブチレート等も好ましく利用される。 Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Examples of glycolic acid esters include triacetin, tributyrin, butyl phthalyl butyl glycolate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate, and butyl phthalyl butyl glycolate. Further trimethylolpropane tribenzoate, pentaerythritol tetrabenzoate, ditrimethylolpropane tetraacetate, ditrimethylolpropane tetrapropionate, pentaerythritol tetraacetate, sorbitol hexaacetate, sorbitol hexapropionate, sorbitol triacetate tripropionate, inositol pentaacetate Sorbitan tetrabutyrate is also preferably used.
中でもトリ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、トリブチルフォスフェート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート、トリアセチン、エチルフタリルエチルグリコレート、トリメチロールプロパントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、ジトリメチロールプロパンテトラアセテート、ペンタエリスリトールテトラアセテート、ソルビトールヘキサアセテート、ソルビトールヘキサプロピオネート、ソルビトールトリアセテートトリプロピオネート等が好ましい。特にトリフェニルホスフェート、ジエチルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート、トリメチロールプロパントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、ジトリメチロールプロパンテトラアセテート、ソルビトールヘキサアセテート、ソルビトールヘキサプロピオネート、ソルビトールトリアセテートトリプロピオネートが好ましい。これらの可塑剤は1種でもよいし2種以上併用してもよい。可塑剤の添加量はセルロースエステルに対して0.5〜20質量%が好ましく、5〜16質量%がより好ましい。 Among them, triphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diethyl hexyl phthalate, triacetin, ethyl phthalyl ethyl glycolate, trimethylol Propane tribenzoate, pentaerythritol tetrabenzoate, ditrimethylolpropane tetraacetate, pentaerythritol tetraacetate, sorbitol hexaacetate, sorbitol hexapropionate, sorbitol triacetate tripropionate and the like are preferable. In particular, triphenyl phosphate, diethyl phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, trimethylolpropane tribenzoate, pentaerythritol tetrabenzoate, ditrimethylolpropane tetraacetate, sorbitol hexaacetate, sorbitol hexapropionate, and sorbitol triacetate tripropionate are preferable. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more. 0.5-20 mass% is preferable with respect to a cellulose ester, and, as for the addition amount of a plasticizer, 5-16 mass% is more preferable.
これらの可塑剤として、特開平11−124445号公報に記載の(ジ)ペンタエリスリトールエステル類、特開平11−246704号公報に記載のグリセロールエステル類、特開2000−63560号公報に記載のジグリセロールエステル類、特開平11−92574号公報に記載のクエン酸エステル類、特開平11−90946号公報に記載の置換フェニルリン酸エステル類などに記載されている。 Examples of these plasticizers include (di) pentaerythritol esters described in JP-A No. 11-124445, glycerol esters described in JP-A No. 11-246704, and diglycerol described in JP-A No. 2000-63560. Examples thereof include esters, citrate esters described in JP-A No. 11-92574, substituted phenyl phosphate esters described in JP-A No. 11-90946, and the like.
また光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤が、場合により添加される。セルロースエステルフィルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースエステル100質量部に対して、0.01〜 20質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許0911656A2号明細書、特開2000−111914号、同2000−275434号各公報等記載の化合物が挙げられる。その中でも1,3,5−トリアジン環を有するものが特に好ましい。 A retardation increasing agent for adjusting optical anisotropy is optionally added. In order to adjust the retardation of the cellulose ester film, it is preferable to use an aromatic compound having at least two aromatic rings as a retardation increasing agent. The aromatic compound is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester. Two or more aromatic compounds may be used in combination. The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring. Examples thereof include compounds described in European Patent 0911656A2, JP-A Nos. 2000-1111914 and 2000-275434. Of these, those having a 1,3,5-triazine ring are particularly preferred.
本発明に用いるセルロースエステル溶液(セルロースエステルを溶媒に分散させた組成物)には、さらに、用途に応じさらに種々の添加剤(例えば、紫外線防止剤、劣化防止剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤、帯電防止剤等) を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。また、セルロースエステルフィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月1 5日発行、発明協会)の16頁〜22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。これらの添加剤の使用量は、添加した素材の機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、セルロールアシレート全組成物中、0.001〜20質量%の範囲で適宜用いることが好ましい。 The cellulose ester solution (composition in which a cellulose ester is dispersed in a solvent) used in the present invention is further added with various additives (for example, an ultraviolet inhibitor, a deterioration inhibitor, fine particles, a release agent, an infrared ray) depending on the application. Absorbers, antistatic agents, etc.) can be added and they can be solid or oily. Moreover, when a cellulose-ester film is formed from a multilayer, the kind and addition amount of the additive of each layer may differ. For these details, materials described in detail on pages 16 to 22 of the Japan Society for Invention and Technology (Public Technical Number 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Society of Invention) are preferably used. Although the usage-amount of these additives is not specifically limited as long as the function of the added raw material expresses, It is preferable to use suitably in the range of 0.001-20 mass% in the cellulose acylate whole composition.
(3)延伸
延伸は溶融押出し後オンライン実施してもよいが、溶融押出し後一旦巻き取って、オフライン実施してもよい。延伸温度がTg〜(Tg+50℃)で実施するのが好ましく、より好ましくは(Tg+3℃)〜(Tg+30℃)、さらに好ましくは(Tg+5℃)〜(Tg+20℃)である。好ましい延伸倍率は少なくとも一方に1.03〜3倍、より好ましくは1.05〜2.8倍、さらに好ましくは1.05〜2.5倍である。これらの延伸は1段で実施しても、多段で実施してもよい。ここで云う延伸倍率は、以下の式を用いて求めたものである。
延伸倍率=延伸後の長さ/延伸前の長さ
このような延伸は出口側の周速を速くした2対以上のニップロールを用いて、長手方向に延伸してもよく(縦延伸)、フィルムの両端をチャックで把持しこれを直交方向(長手方向と直角方向)に広げてもよい(横延伸)。また、特開2000−37772号、特開2001−113591号、特開2002−103445号の各公報に記載の同時2軸延伸法を用いてもよい。
(3) Stretching Stretching may be performed on-line after melt extrusion, or may be temporarily wound up after melt-extrusion and performed off-line. The stretching temperature is preferably Tg to (Tg + 50 ° C.), more preferably (Tg + 3 ° C.) to (Tg + 30 ° C.), and still more preferably (Tg + 5 ° C.) to (Tg + 20 ° C.). A preferable draw ratio is 1.03 to 3 times, more preferably 1.05 to 2.8 times, and still more preferably 1.05 to 2.5 times at least one side. These stretching operations may be performed in one stage or in multiple stages. The draw ratio here is determined using the following equation.
Stretch ratio = Length after stretching / Length before stretching Such stretching may be performed in the longitudinal direction using two or more pairs of nip rolls with increased peripheral speed on the outlet side (longitudinal stretching), film It is also possible to hold both ends of the substrate with a chuck and spread it in the orthogonal direction (perpendicular to the longitudinal direction) (lateral stretching). Moreover, you may use the simultaneous biaxial stretching method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-37772, Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-113591, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-103445.
さらにRe、Rthの比を自由に制御するには、縦延伸の場合、ニップロール間をフィルム幅で割った値(縦横比)を制御することで達成できる。即ち縦横比を小さくすることで、Rth/Re比を大きくすることができる。横延伸の場合、直交方向に延伸すると同時に縦方向にも延伸したり、逆に緩和させることで制御することができる。即ち縦方向に延伸することでRth/Re比を大きくすることができ、逆に縦方向に緩和することでRth/Re比を小さくすることができる。さらに縦延伸と横延伸を組み合わせることで、Reを小さくしながら(縦と横の延伸倍率を近づける)、Rthを大きくする(面積倍率(縦倍率×横倍率)を上げる)ことで、Re、Rthを制御できる。本発明では縦、横の延伸倍率の差を好ましくは10%〜100%、より好ましくは20%〜80%、さらに好ましくは25%〜60%にし、縦横非対称に延伸するのがより好ましい。この時、横方向の延伸倍率を高くすることがさらに好ましい。このような延伸速度は10%/分〜10000%/分が好ましく、より好ましくは20%/分〜1000%/分、さらに好ましくは30%/分〜800%/分である。 Further, the ratio of Re and Rth can be freely controlled by controlling the value (aspect ratio) obtained by dividing the space between nip rolls by the film width in the case of longitudinal stretching. That is, the Rth / Re ratio can be increased by reducing the aspect ratio. In the case of lateral stretching, it can be controlled by stretching in the orthogonal direction and simultaneously stretching in the longitudinal direction, or conversely relaxing. That is, the Rth / Re ratio can be increased by stretching in the vertical direction, and the Rth / Re ratio can be decreased by relaxing in the vertical direction. Further, by combining longitudinal stretching and lateral stretching, Re and Rth are reduced by increasing Rth (increasing area magnification (longitudinal magnification x lateral magnification)) while reducing Re (making the longitudinal and lateral stretching ratios closer). Can be controlled. In the present invention, the difference between the stretching ratios in the longitudinal and lateral directions is preferably 10% to 100%, more preferably 20% to 80%, and further preferably 25% to 60%, and it is more preferable that the stretching is performed asymmetrically in the longitudinal and lateral directions. At this time, it is more preferable to increase the stretching ratio in the transverse direction. Such stretching speed is preferably 10% / min to 10000% / min, more preferably 20% / min to 1000% / min, and still more preferably 30% / min to 800% / min.
このような延伸に引き続き、縦または横方向に0%〜10%緩和することも好ましい。さらに、延伸に引き続き、100℃〜160℃で1秒〜2分熱固定することも好ましい。なお、溶融製膜で実施される上記の延伸方法は溶液制膜で得られたセルロースエステルフィルムに対しても全く同様に適用され、所望の優れた光学特性や物理特性を有するセルロースエステルフィルムを作製することができる。 Following such stretching, it is also preferable to relax by 0% to 10% in the longitudinal or transverse direction. Furthermore, it is also preferable to heat-fix at 100 to 160 degreeC for 1 second-2 minutes following extending | stretching. In addition, the above-mentioned stretching method carried out by melt film formation is applied in the same manner to a cellulose ester film obtained by solution film formation, and a cellulose ester film having desired excellent optical properties and physical properties is produced. can do.
本発明のセルロースエステルフィルムの光学特性は、延伸または延伸後のセルロースエステルフィルムのRe、Rthは下式を満足するものであることが好ましい。
ここで光学特性評価は、セルロースエステルフィルムを25℃・相対湿度60%にて24時間調湿後、自動複屈折計(KOBRA−21ADH:王子計測機器(株)製)を用いて、25℃・相対湿度60%において、フィルム表面に対し垂直方向および遅相軸を回転軸としてフィルム面法線から傾斜させた複数の方向から波長590nmにおける位相差を測定し、面内レターデーション値(Re)と膜厚方向のレターデーション値(Rth)とを算出させて実施した。
Regarding the optical properties of the cellulose ester film of the present invention, Re and Rth of the cellulose ester film after stretching or stretching preferably satisfy the following formula.
Here, optical property evaluation is performed at 25 ° C. using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH: manufactured by Oji Scientific Instruments) after conditioning the cellulose ester film at 25 ° C. and 60% relative humidity for 24 hours. At a relative humidity of 60%, the phase difference at a wavelength of 590 nm was measured from a plurality of directions inclined from the normal to the film surface with the direction perpendicular to the film surface and the slow axis as the rotation axis, and the in-plane retardation value (Re) The retardation value (Rth) in the film thickness direction was calculated and carried out.
好ましいReは0≦Re≦300であり、さらに好ましくは0≦Re≦200、特に好ましくは0≦Re≦150である。また、好ましいReは−100≦Rth≦500であり、さらに好ましくは−100≦Rth≦350、特に好ましくは−100≦Rth≦300である。 Preferable Re is 0 ≦ Re ≦ 300, more preferably 0 ≦ Re ≦ 200, and particularly preferably 0 ≦ Re ≦ 150. Further, Re is preferably −100 ≦ Rth ≦ 500, more preferably −100 ≦ Rth ≦ 350, and particularly preferably −100 ≦ Rth ≦ 300.
本発明のセルロースエステルフィルムの波長590nmにおける25℃10%相対湿度におけるReと25℃80%相対湿度におけるReの差は15nm以下が好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
また、波長590nmにおける25℃10%相対湿度におけるRthと25℃80%相対湿度におけるRthの差は30nm以下が好ましく、20nm以下がさらに好ましい。また製膜方向(長手方向)と、フィルムのReの遅相軸とのなす角度θが0°、+90°もしくは−90°に近いほど好ましい。即ち、縦延伸の場合は0°に近いほど好ましく、0±5°がより好ましく、0±3°がさらに好ましく、0±2°がよりさらに好ましく、0±1°が最も好ましい。横延伸の場合は、90±5°が好ましく、90±3°または−90±3°がより好ましく、さらに好ましくは90±2°または−90±2°であり、よりさらに好ましくは90±1°または−90±1°である。
The difference between Re at 25 ° C. and 10% relative humidity and Re at 25 ° C. and 80% relative humidity at a wavelength of 590 nm of the cellulose ester film of the present invention is preferably 15 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
Further, the difference between Rth at 25 ° C. and 10% relative humidity at a wavelength of 590 nm and Rth at 25 ° C. and 80% relative humidity is preferably 30 nm or less, and more preferably 20 nm or less. The angle θ formed by the film forming direction (longitudinal direction) and the slow axis of Re of the film is preferably closer to 0 °, + 90 °, or −90 °. That is, in the case of longitudinal stretching, it is preferably as close to 0 °, more preferably 0 ± 5 °, further preferably 0 ± 3 °, still more preferably 0 ± 2 °, and most preferably 0 ± 1 °. In the case of transverse stretching, 90 ± 5 ° is preferable, 90 ± 3 ° or −90 ± 3 ° is more preferable, 90 ± 2 ° or −90 ± 2 ° is more preferable, and still more preferably 90 ± 1. ° or -90 ± 1 °.
本発明のセルロースエステルフィルムの厚みは20μm〜200μmが好ましく、より好ましくは30μm〜170μm、さらに好ましくは40μm〜140μmである。厚みむらは未延伸、延伸後とも、厚み方向、幅方向いずれも0%〜2%が好ましく、より好ましくは0%〜1.5%、さらに好ましくは0%〜1%である。
このようにして得たセルロースエステルの弾性率は1.5kN/mm2〜2.9kN/mm2が好ましく、より好ましくは1.7kN/mm2〜2.8kN/mm2、さらに好ましくは1.8kN/mm2〜2.6kN/mm2である。
As for the thickness of the cellulose-ester film of this invention, 20 micrometers-200 micrometers are preferable, More preferably, they are 30 micrometers-170 micrometers, More preferably, they are 40 micrometers-140 micrometers. The thickness unevenness is preferably 0% to 2%, more preferably 0% to 1.5%, and still more preferably 0% to 1% in both the thickness direction and the width direction, both after unstretching and after stretching.
Modulus of the thus-obtained cellulose ester is preferably from 1.5kN / mm 2 ~2.9kN / mm 2 , more preferably 1.7kN / mm 2 ~2.8kN / mm 2 , more preferably 1. it is a 8kN / mm 2 ~2.6kN / mm 2 .
(セルロースエステルフィルムの電子線処理)
次に本発明のセルロースエステルフィルムを作製した後に、さらに電子線処理を実施し、しかる後にアルカリ鹸化処理を行われることを特徴とするものである。電子線処理とその後に続くアルカリ鹸化処理することで、本発明のセルロースエステルフィルムは表面活性化され一般には親水化される。本発明においては、膜表面の親水性の度合いとして、表面に水滴を垂らし、その水滴とセルロースエステルフィルム表面から形成される接触角の評価によって親水性の度合いを表す。本発明においては、電子線処理後のセルロースエステルフィルムの表面に、水による濡れによって親水性を測るために、純水を5マイクロリットル垂らし、測定装置(エルマ工業(株)製ゴニオメーター エルマーG1を用いた)により温度25℃において、水滴と保護フィルムとの接触角を測定する。親水性が高いほど、水による濡れが大きくなるので接触角は小さくなり、本発明においては、アルカリ鹸化液で処理された後の表面の接触角が、25℃、60%相対湿度において、45°以下であることが好ましく、40°以下であることがより好ましく、35°以下であることが最も好ましい。この表面処理により本発明のセルロースエステルフィルムと偏光子膜との接着強度を高めることができ、良好な偏光板を得ることができる。
(Electron beam treatment of cellulose ester film)
Next, after producing the cellulose ester film of the present invention, an electron beam treatment is further performed, and then an alkali saponification treatment is performed. The cellulose ester film of the present invention is surface-activated and generally hydrophilized by electron beam treatment and subsequent alkali saponification treatment. In the present invention, as the degree of hydrophilicity of the membrane surface, the degree of hydrophilicity is expressed by evaluating a contact angle formed by dropping water drops on the surface and forming the water drops and the cellulose ester film surface. In the present invention, in order to measure hydrophilicity by wetting with water on the surface of the cellulose ester film after the electron beam treatment, 5 microliters of pure water is dropped, and a measuring device (Gonometer Elmer G1 manufactured by Elma Kogyo Co., Ltd.) is used. The contact angle between the water droplet and the protective film is measured at a temperature of 25 ° C. The higher the hydrophilicity, the greater the wettability with water, so the contact angle becomes smaller. Or less, more preferably 40 ° or less, and most preferably 35 ° or less. By this surface treatment, the adhesive strength between the cellulose ester film of the present invention and the polarizer film can be increased, and a good polarizing plate can be obtained.
まず、本発明のセルロースエステルフィルムにおける電子線処理方法について記述する。
本発明では、フィルム状のセルロースエステルの少なくとも一方の面を電子線照射処理するものである。
電子線処理は、その電子線照射強度により処理深さをコントロールし、照射量で表面弾性率の大きさをコントロールする。電子線照射強度は、10〜200keV、好ましくは50〜150keVである。200keV以下とすることにより、素材を分解させるのをより効果的に抑止できる。照射量は、10〜200kGyであり、好ましくは50〜150kGyである。
また、電子線照射時の温度は0〜150℃が好ましく、さらに5〜120℃が好ましく、特には10〜100℃であることが好ましい。また照射時間は、2〜600秒が好ましく、さらには5〜240秒であり、特には10〜120秒が好ましい。
First, the electron beam processing method in the cellulose ester film of the present invention will be described.
In the present invention, at least one surface of the film-like cellulose ester is subjected to an electron beam irradiation treatment.
In the electron beam treatment, the treatment depth is controlled by the electron beam irradiation intensity, and the surface elastic modulus is controlled by the irradiation amount. The electron beam irradiation intensity is 10 to 200 keV, preferably 50 to 150 keV. By setting it to 200 keV or less, it is possible to more effectively prevent the material from being decomposed. The irradiation amount is 10 to 200 kGy, preferably 50 to 150 kGy.
The temperature during electron beam irradiation is preferably 0 to 150 ° C, more preferably 5 to 120 ° C, and particularly preferably 10 to 100 ° C. The irradiation time is preferably 2 to 600 seconds, more preferably 5 to 240 seconds, and particularly preferably 10 to 120 seconds.
なお電子線処理時の雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気でもよくさらに不活性ガス(例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、フッ素ガスなど)の雰囲気でもよい。さらにこれらの大気あるいは不活性ガス中に水、酸素、アンモニア、アルキルアミン類(例えばトリメチルアミン)、二酸化炭素などを少量(0.001〜5容量%)含有させてもよい。好ましくは、不活性ガス雰囲気下であり、より好ましくは、アルゴンまたは窒素雰囲気下である。 The atmosphere during the electron beam treatment is not particularly limited, and may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere (for example, nitrogen gas, helium gas, argon gas, fluorine gas, etc.). Further, water, oxygen, ammonia, alkylamines (for example, trimethylamine), carbon dioxide and the like may be contained in a small amount (0.001 to 5% by volume) in these air or inert gas. An inert gas atmosphere is preferable, and an argon or nitrogen atmosphere is more preferable.
次に、本発明ではフィルム状のセルロースエステルの電子線照射処理後、アルカリ鹸化処理を行うことによりアルカリ適性を向上させることが特徴である。その場合、アルカリ鹸化処理は電子線照射処理後のいずれかの時間に実施しても差し支えないが、好ましくは24時間以内、さらには12時間以内が好ましく、特には6時間以内が好ましく、最も好ましくは3時間以内である。これは、電子線照射から長時間が経過すると、活性化された表面特性(親水性など)が減衰することによる弊害を避けるためである。これらの電子線処理に関しては特開2002−318300号公報、同2003−248100号公報に記載されている方法を利用できる。 Next, the present invention is characterized in that alkali suitability is improved by performing an alkali saponification treatment after an electron beam irradiation treatment of a film-like cellulose ester. In that case, the alkali saponification treatment may be carried out at any time after the electron beam irradiation treatment, but is preferably within 24 hours, more preferably within 12 hours, particularly preferably within 6 hours, most preferably. Is within 3 hours. This is to avoid adverse effects caused by attenuation of activated surface properties (such as hydrophilicity) when a long time has elapsed since electron beam irradiation. For these electron beam treatments, methods described in JP-A Nos. 2002-318300 and 2003-248100 can be used.
[アルカリ鹸化水溶液]
次に、本発明のアルカリ鹸化処理工程について記述する。本発明のアルカリ鹸化水溶液のアルカリ剤は、無機アルカリ剤および有機アルカリ剤のいずれも使用でき、アルカリ鹸化特性を有するものであれば特に限定されるものではない。無機強アルカリ剤としては、アルカリ金属の水酸化物(例、NaOH、KOH、LiOH)、アルカリ土類金属の水酸化物、第3リン酸ナトリウム、同カリウム、同アンモニウム、第2リン酸ナトリウム、同カリウム、同アンモニウム、ほう酸ナトリウム、同カリウム、同アンモニウムが好ましい。
[Alkaline saponification aqueous solution]
Next, the alkali saponification process of the present invention will be described. The alkali agent of the alkali saponification aqueous solution of the present invention is not particularly limited as long as it can have either an inorganic alkali agent or an organic alkali agent and has alkali saponification characteristics. Examples of strong inorganic alkali agents include alkali metal hydroxides (e.g., NaOH, KOH, LiOH), alkaline earth metal hydroxides, tribasic sodium phosphate, tripotassium, dibasic ammonium, dibasic sodium phosphate, The potassium, ammonium, sodium borate, potassium, and ammonium are preferred.
また有機アルカリ剤としては、水酸化アンモニウム、アミン(例、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジアミン、ピリジン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルブチルアンモニウムヒドロキシド、パーフルオロトリブチルアミン、トリエチルアミン)、および錯塩の遊離塩基(例、[Pt(NH3)6](OH)4) が好ましい。これらの中でも、低い濃度で鹸化反応をおこすためにアルカリ金属の水酸化物であるNaOH、KOH、LiOHがさらに好ましく、特にNaOH、KOHが好ましい。これらのアルカリ剤は単独もしくは二種以上を組み合わせて併用することもできる。 Organic alkali agents include ammonium hydroxide, amine (eg, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monoisopropylamine, diisopropylamine, triisopropylamine, n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine. , Triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, ethyleneimine, ethylenediamine, pyridine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, triethylbutylammonium hydroxide, par Fluorotributylamine, triethylamine), and Free base (eg, [Pt (NH 3) 6 ] (OH) 4) salts are preferred. Among these, NaOH, KOH, and LiOH, which are alkali metal hydroxides, are more preferable to cause a saponification reaction at a low concentration, and NaOH and KOH are particularly preferable. These alkali agents can be used alone or in combination of two or more.
アルカリ鹸化水溶液のアルカリ剤の濃度は、使用するアルカリ剤の種類、反応温度および反応時間に応じて決定される。短い時間で鹸化反応を完了するためには、高い濃度に溶液を調製することが好ましい。ただし、アルカリ濃度が高すぎるとアルカリ鹸化水溶液の安定性が損なわれ、長時間塗布において固形分として液中あるいは気液界面に析出する場合もある。アルカリ鹸化水溶液の濃度は0. 2 〜5mol/Lであることが好ましく、0. 5 〜5mol/Lであることがさらに好ましく、0. 5 〜3mol/Lであることが最も好ましい。 The concentration of the alkaline agent in the alkaline saponification aqueous solution is determined according to the type of alkaline agent used, the reaction temperature, and the reaction time. In order to complete the saponification reaction in a short time, it is preferable to prepare a solution at a high concentration. However, if the alkali concentration is too high, the stability of the alkali saponification aqueous solution is impaired, and in some cases, it may be deposited in the liquid or gas-liquid interface as a solid content during long-time application. The concentration of the alkali saponification aqueous solution is preferably 0.2 to 5 mol / L, more preferably 0.5 to 5 mol / L, and most preferably 0.5 to 3 mol / L.
[界面活性剤]
本発明のアルカリ鹸化水溶液において場合により用いられる界面活性剤は、アルカリ鹸化水溶液の表面張力を下げて塗布を容易にしたり、ハジキ故障を防止することができる他、濃縮されたアルカリ剤やフィルムとアルカリ剤との反応生成物をアルカリ鹸化水溶液中に安定に存在させ、後の水洗工程においても析出、固体化を防ぐことができる。界面活性剤の濃度は、これらの物質をアルカリ鹸化水溶液中に安定に分散できる濃度が好ましく、最大でも1質量%と見積もれるが、実際には界面活性剤の濃度は、この10倍である10質量%添加すれば、充分な分散特性が得られることが分かった。一方、界面活性剤の種類によっては、水洗工程で充分洗い落とされずに残留すると、後にセルロースエステルフィルム上に配向膜を塗布する際に、フィルムと配向膜との結合(密着)に支障をきたす場合がある。また、液晶性分子を塗布する際にも液晶性分子の配向を妨げることがあるため、必要以上に添加することは好ましくない。界面活性剤の添加濃度は、0.005〜1質量%が好ましく、0.02〜1質量%がさらに好ましい。
[Surfactant]
The surfactant optionally used in the alkaline saponification aqueous solution of the present invention can reduce the surface tension of the alkaline saponification aqueous solution to facilitate coating, prevent repelling failure, and concentrate the alkaline agent or film and alkali. The reaction product with the agent can be stably present in the alkaline saponification aqueous solution, and precipitation and solidification can be prevented in the subsequent water washing step. The concentration of the surfactant is preferably a concentration at which these substances can be stably dispersed in the alkaline saponification aqueous solution, and can be estimated to be 1% by mass at the maximum, but the concentration of the surfactant is actually 10 times this 10 It has been found that sufficient dispersion characteristics can be obtained by addition of mass%. On the other hand, depending on the type of surfactant, if it remains without being sufficiently washed away in the water washing step, it may interfere with the bonding (adhesion) between the film and the alignment film when the alignment film is applied on the cellulose ester film later. There is. Moreover, since it may interfere with the orientation of the liquid crystalline molecules when applying the liquid crystalline molecules, it is not preferable to add more than necessary. The addition concentration of the surfactant is preferably 0.005 to 1% by mass, and more preferably 0.02 to 1% by mass.
本発明のアルカリ鹸化方法に好ましく用いられる界面活性剤については、本発明のアルカリ鹸化液に溶解または分散可能なものであれば特に制限はない。非イオン性界面活性剤(ノニオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤)、イオン性界面活性剤(アニオン、カチオン、両性界面活性剤)等のいずれをも好適に用いることができる。界面活性剤の中でも、ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤が溶解性と鹸化性能の観点から好ましく用いられる。これらの界面活性剤は、1種類を単独で添加してもよく、異なるイオン性界面活性剤同士や非イオン性界面活性剤同士を1種類以上組み合せてもよく、また、イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤とを組み合わせて添加してもよい。 The surfactant preferably used in the alkali saponification method of the present invention is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in the alkali saponification solution of the present invention. Any of nonionic surfactants (nonionic surfactants, fluorosurfactants), ionic surfactants (anions, cations, amphoteric surfactants) can be suitably used. Among the surfactants, nonionic surfactants and anionic surfactants are preferably used from the viewpoints of solubility and saponification performance. These surfactants may be added alone or in combination of one or more different ionic surfactants or nonionic surfactants. A nonionic surfactant may be added in combination.
以下、本発明に使用しうる界面活性剤について順次説明する。( アニオン界面活性剤)アニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩類、アビエチン酸塩類、ヒドロキシアルカンスルホン酸塩類、アルカンスルホン酸塩類、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩類、α−オレフィンスルホン酸塩類、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルフェノキシポリオキシエチレンプロピルスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエーテル塩類、N−メチル−N−オレイルタウリンナトリウム塩、N−アルキルスルホ琥珀酸モノアミド二ナトリウム塩、石油スルホン酸塩類、硫酸化牛脂油、脂肪酸アルキルエステルの硫酸エステル塩類、アルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、アルキルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩類、スチレン/無水マレイン酸共重合物の部分鹸化物類、オレフィン/無水マレイン酸共重合物の部分鹸化物類、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物類等が好適に挙げられる。 Hereinafter, the surfactants that can be used in the present invention will be sequentially described. (Anionic surfactant) Examples of the anionic surfactant include fatty acid salts, abietic acid salts, hydroxyalkane sulfonic acid salts, alkane sulfonic acid salts, dialkyl sulfosuccinic acid ester salts, α-olefin sulfonic acid salts, and linear alkylbenzene. Sulfonates, branched alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, alkylphenoxy polyoxyethylene propyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl ether salts, N-methyl-N-oleyl taurine sodium salt, N-alkyl Sulfosuccinic acid monoamide disodium salt, petroleum sulfonates, sulfated beef oil, sulfate esters of fatty acid alkyl esters, alkyl sulfate esters, polyoxyethylene alkyl ethers Acid ester salts, fatty acid monoglyceride sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl Preferable examples include phenyl ether phosphate salts, partially saponified products of styrene / maleic anhydride copolymer, partially saponified products of olefin / maleic anhydride copolymer, and naphthalene sulfonate formalin condensates.
(カチオン界面活性剤)
カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩類、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩類、ポリエチレンポリアミン誘導体等が挙げられる。
(両性界面活性剤)
両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン類、アルキルアミノカルボン酸類、スルホベタイン類、アミノ硫酸エステル類、イミダゾリン類等が挙げられる。
(Cationic surfactant)
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide, polyoxyethylene alkylamine salts, polyethylene polyamine derivatives, and the like.
(Amphoteric surfactant)
Examples of amphoteric surfactants include carboxybetaines, alkylaminocarboxylic acids, sulfobetaines, aminosulfuric acid esters, imidazolines, and the like.
(ノニオン性界面活性剤)
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、グリセリン脂肪酸部分エステル類、ソルビタン脂肪酸部分エステル類、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル類、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル類、ショ糖脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル類、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレン化ひまし油類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル類、脂肪酸ジエタノールアミド類、N,N−ビス−2−ヒドロキシアルキルアミン類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、トリアルキルアミンオキシド等が挙げられる。
(Nonionic surfactant)
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene polystyryl phenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, glycerin fatty acid partial esters, Sorbitan fatty acid partial esters, pentaerythritol fatty acid partial esters, propylene glycol mono fatty acid esters, sucrose fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid partial esters, polyethylene glycol fatty acid esters , Polyglycerin fatty acid partial esters, polyoxyethylenated castor oil, polyoxyethylene glycerin fatty acid partial esters, Fatty acid diethanol amides, N, N-bis-2-hydroxyalkylamines, polyoxyethylene alkylamines, triethanolamine fatty acid esters, trialkylamine oxides and the like.
これらの具体例を示すと、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレンエチレンアビエチルエーテル、ポリオキシエチレンノニンエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレングリセリルモノオレート、ポリオキシエチレングリセリルモノステアレート、ポリオキシエチレンプロピレングリコールモノステアレート、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ジスチレン化フェノールポリエチレンオキシド付加物、トリベンジルフェノールポリエチレンオキシド付加物、オクチルフェノールポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。これらのノニオン性界面活性剤の重量平均分子量は、300〜50,000が好ましく、500〜5,000がより好ましい。 Specific examples thereof include, for example, polyethylene glycol, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene behenyl ether, polyoxyethylene Oxyethylene polyoxypropylene cetyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene behenyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene stearamide, polyoxy Ethylene oleamide, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene ethylene abietic Ether, polyoxyethylene nonine ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene glyceryl monooleate, polyoxyethylene glyceryl monostearate, polyoxyethylene propylene glycol monostearate, oxyethyleneoxy Propylene block polymer, distyrenated phenol polyethylene oxide adduct, tribenzylphenol polyethylene oxide adduct, octylphenol polyoxyethylene polyoxypropylene adduct, glycerol monostearate, sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, etc. It is done. These nonionic surfactants preferably have a weight average molecular weight of 300 to 50,000, more preferably 500 to 5,000.
本発明において、前記ノニオン性界面活性剤の中でも、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
一般式(1)
R1−O(CH2CHR2O)l−(CH2CHR3O)m−(CH2CHR4O)n−R5
一般式(1)中、R1 〜R5 は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、カルボニル基、カルボキシレート基、スルホニル基、スルホネート基を表す。前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ヘキシル基等が挙げられ、前記アルケニル基の具体例としては、ビニル基、プロペニル基等が挙げられ、前記アルキニル基の具体例としては、アセチル基、プロピニル基等が挙げられ、前記アリール基の具体例としては、フェニル基、4−ヒドロキシフェニル基等が挙げられる。l、m、nは、それぞれ、0以上の整数を表す。但し、l、m、nの総てが0であることはない。一般式(1)で表される化合物の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のホモポリマー、エチレングリコール、プロピレングリコールの共重合体等が挙げられる。前記共重合体の比率は、10/90〜90/10がアルカリ鹸化水溶液への溶解性の点から好ましい。また、共重合体の中でもグラフトポリマー、ブロックポリマーが、アルカリ鹸化水溶液に対する溶解性とアルカリ鹸化処理の容易性の点から好ましい。
In the present invention, among the nonionic surfactants, a compound represented by the following general formula (1) is preferable.
General formula (1)
R 1 —O (CH 2 CHR 2 O) 1 — (CH 2 CHR 3 O) m — (CH 2 CHR 4 O) n —R 5
In general formula (1), R 1 to R 5 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a carbonyl group, a carboxylate group, a sulfonyl group, or a sulfonate group. To express. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a hexyl group. Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group and a propenyl group. Specific examples of the alkynyl group include An acetyl group, a propynyl group, etc. are mentioned, As a specific example of the said aryl group, a phenyl group, 4-hydroxyphenyl group, etc. are mentioned. l, m, and n each represents an integer of 0 or more. However, all of l, m, and n are not 0. Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include homopolymers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, copolymers of ethylene glycol and propylene glycol, and the like. The ratio of the copolymer is preferably 10/90 to 90/10 from the viewpoint of solubility in an alkaline saponification aqueous solution. Of the copolymers, graft polymers and block polymers are preferable from the viewpoint of solubility in an aqueous alkali saponification solution and ease of alkali saponification treatment.
(フッ素系界面活性剤)
フッ素系界面活性剤は、分子内にパーフルオロアルキル基を含有する界面活性剤を指す。このようなフッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル等のアニオン型、パーフルオロアルキルベタイン等の両性型、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のカチオン型、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基および親水性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基、親水性基および親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基含有ウレタン等の非イオン型が挙げられる。以上の界面活性剤のうち、「ポリオキシエチレン」とあるものは、ポリオキシメチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等のポリオキシアルキレンに読み替えることもでき、それらもまた前記界面活性剤に包含される。前記界面活性剤は、一種単独で使用してもよいし、併用により効果を損なわない限りにおいては、2種以上を併用してもよい。
(Fluorosurfactant)
The fluorosurfactant refers to a surfactant containing a perfluoroalkyl group in the molecule. Examples of such fluorosurfactants include perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, anionic types such as perfluoroalkyl phosphates, amphoteric types such as perfluoroalkyl betaines, and perfluoroalkyls. Cation type such as trimethylammonium salt, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylethylene oxide adduct, perfluoroalkyl group and hydrophilic group-containing oligomer, perfluoroalkyl group and lipophilic group-containing oligomer, perfluoroalkyl group, hydrophilic Nonionic types such as group and lipophilic group-containing oligomers, perfluoroalkyl groups and lipophilic group-containing urethanes. Among the above surfactants, those having “polyoxyethylene” can be read as polyoxyalkylenes such as polyoxymethylene, polyoxypropylene and polyoxybutylene, and these are also included in the surfactant. The The surfactants may be used alone or in combination of two or more as long as the effect is not impaired by the combined use.
以上の界面活性剤の中で、カチオン性界面活性剤としての前記第4級アンモニウム塩類、ノニオン性界面活性剤としての前記各種のポリエチレングリコール誘導体類、前記各種のポリエチレンオキサイド付加物類等のポリエチレンオキサイド誘導体類、両性界面活性剤としてのベタイン型化合物類も好ましく用いられる。アルカリ鹸化水溶液には、ノニオン活性剤とアニオン活性剤またはノニオン活性剤とカチオン活性剤を共存させて用いることも本発明の効果が高められて好ましい。 Among the above surfactants, the quaternary ammonium salts as the cationic surfactant, the various polyethylene glycol derivatives as the nonionic surfactant, and the polyethylene oxides such as the various polyethylene oxide adducts. Derivatives and betaine type compounds as amphoteric surfactants are also preferably used. In the alkaline saponification aqueous solution, it is also preferable to use a nonionic activator and an anionic activator or a nonionic activator and a cationic activator together in order to enhance the effect of the present invention.
アルカリ鹸化水溶液によってセルロースエステルフィルムを処理するとアルカリ剤が濃縮される他、鹸化処理によって生ずる脂肪酸塩やフィルム添加物質などがアルカリ鹸化水溶液に生成、抽出されるようになる。この生成、抽出成分をフィルム表面に沈殿付着させない為には、このアルカリ鹸化水溶液の炭酸イオン濃度を3500mg/L以下とすることが効果的である。より好ましくは1000mg/L以下とすることであり、特に好ましくは100mg/L以下とすることである。炭酸イオン濃度を3500mg/Lとすることによって、鹸化処理したセルロースエステルフィルムに配向膜を塗設し、ラビング処理を行った後、液晶性分子による光学異方層を設置する際に異物欠陥や配向欠陥を低減することができる。高濃度のアルカリ鹸化水溶液は環境雰囲気のCO2 を吸収しやすく、pHを下げるとともに、沈殿物を発生させる原因となる。環境雰囲気のCO2 の吸収を抑制するために、アルカリ鹸化水溶液の塗布コーターを半密閉構造としたり、乾燥空気、不活性ガスやアルカリ鹸化水溶液の有機溶剤飽和蒸気で覆うようにすることがより好ましい。 When the cellulose ester film is treated with an alkaline saponification aqueous solution, the alkali agent is concentrated, and fatty acid salts and film additive substances produced by the saponification treatment are generated and extracted from the alkaline saponification aqueous solution. In order to prevent the generated and extracted components from depositing on the film surface, it is effective to set the carbonate ion concentration of this alkaline saponified aqueous solution to 3500 mg / L or less. More preferably, it is 1000 mg / L or less, and particularly preferably 100 mg / L or less. By setting the carbonate ion concentration to 3500 mg / L, an alignment film is applied to a saponified cellulose ester film, and after rubbing, foreign matter defects and alignment are formed when an optical anisotropic layer is formed by liquid crystalline molecules. Defects can be reduced. A high-concentration alkaline saponification aqueous solution easily absorbs CO 2 in the environmental atmosphere, lowers the pH, and causes precipitation. In order to suppress the absorption of CO 2 in the ambient atmosphere, it is more preferable that the coating coater of the alkaline saponification aqueous solution has a semi-sealed structure, or is covered with dry air, an inert gas or an organic solvent saturated vapor of the alkaline saponification aqueous solution. .
また、アルカリ鹸化水溶液中の塩化物イオン(好ましくは塩素イオン)およびカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの多価金属イオンをそれぞれ1000mg/L以下とすることにより、濃縮したアルカリ剤や脂肪酸塩やフィルム添加物質などの抽出物質をフィルム表面に析出させず、鹸化処理したセルロースエステルフィルムに配向膜を塗設し、ラビング処理を行った後、液晶性分子による光学異方層を設置した際の光学異方層の密着不良を低減することができる。アルカリ鹸化水溶液の主溶媒は水であるが、用いる水は純水が好ましく、純水としては、液中のカルシウム濃度は、0.001〜100mg/Lであることが好ましく、0.001 〜50mg/Lであるのがさらに好ましく、0.001〜10mg/Lであるのが特に好ましい。マグネシウム濃度は、0.001〜50mg/Lであることが好ましく、0.001〜30mg/Lであるのがさらに好ましく、0.001〜10mg/Lであるのが特に好ましい。 In addition, concentrated alkali agents, fatty acid salts, and film-added substances can be obtained by setting the chloride ions (preferably chloride ions) and the polyvalent metal ions such as calcium ions and magnesium ions in the alkaline saponification aqueous solution to 1000 mg / L or less, respectively. An optical anisotropic layer when an optically anisotropic layer of liquid crystalline molecules is installed after an alignment film is applied to a saponified cellulose ester film without rubbing the extracted substance on the film surface, and after rubbing. The adhesion failure can be reduced. The main solvent of the alkaline saponification aqueous solution is water, but the water to be used is preferably pure water. As pure water, the calcium concentration in the liquid is preferably 0.001 to 100 mg / L, and 0.001 to 50 mg. / L is more preferable, and 0.001 to 10 mg / L is particularly preferable. The magnesium concentration is preferably 0.001 to 50 mg / L, more preferably 0.001 to 30 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 10 mg / L.
カルシウムやマグネシウム以外の多価の金属イオン、例えばB、Sr、Ba、Al、Sn、Pb、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu(II)、 Co、Znも含まれないことが好ましい。多価金属イオンの濃度は0.002〜150mg/Lであることが好ましい。一方、アルカリ鹸化溶液に塩化物イオンや炭酸イオンなどのアニオンも含まないことが好ましい。塩化物イオン濃度は0.001〜100mg/Lであることが好ましく、0.001〜50mg/Lであるのがさらに好ましく、0.001〜10mg/Lであるのが特に好ましい。また、炭酸イオンも含まれないことが好ましい。炭酸イオン濃度は0.001〜500mg/Lであることが好ましく、0.001〜100mg/Lであるのがさらに好ましく、0.001〜20mg/Lであるのが特に好ましい。以上の各イオン種とも濃度が低いほど好ましく、下限の0.001mg/Lとは、測定限界以下であることを意味している。これらの濃度範囲において、溶液中の不溶解物の生成が抑えられる。これらの濃度範囲において、溶液中の不溶解物の生成が抑えられる。 Polyvalent metal ions other than calcium and magnesium, such as B, Sr, Ba, Al, Sn, Pb, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu (II), Co, and Zn may not be included. preferable. The concentration of the polyvalent metal ion is preferably 0.002 to 150 mg / L. On the other hand, it is preferable that the alkali saponification solution does not contain anions such as chloride ions and carbonate ions. The chloride ion concentration is preferably 0.001 to 100 mg / L, more preferably 0.001 to 50 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 10 mg / L. Further, it is preferable that carbonate ions are not included. The carbonate ion concentration is preferably 0.001 to 500 mg / L, more preferably 0.001 to 100 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 20 mg / L. The concentration of each of the above ionic species is preferably as low as possible, and the lower limit of 0.001 mg / L means that it is below the measurement limit. In these concentration ranges, generation of insoluble matters in the solution is suppressed. In these concentration ranges, generation of insoluble matters in the solution is suppressed.
本発明のアルカリ鹸化水溶液の表面張力は15〜65mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは15〜60mN/mであり、特に好ましくは15〜50mN/mである。本発明のアルカリ鹸化水溶液の粘度は0.6〜20mPa・sであることが好ましく、より好ましくは1〜15mPa・sである。且つ、アルカリ鹸化水溶液の表面張力は前述した通りとすることが好ましく、この範囲において、フィルム表面への濡れ性、フィルム表面に塗布した溶液の保持性、鹸化処理後のフィルム表面からのアルカリ液の除去性が充分に行われ、安定した塗布操作が実現できる。 The surface tension of the alkaline saponification aqueous solution of the present invention is preferably 15 to 65 mN / m or less. More preferably, it is 15-60 mN / m, Most preferably, it is 15-50 mN / m. The viscosity of the alkali saponification aqueous solution of the present invention is preferably 0.6 to 20 mPa · s, more preferably 1 to 15 mPa · s. The surface tension of the alkali saponification aqueous solution is preferably as described above, and in this range, the wettability to the film surface, the retention of the solution applied to the film surface, the alkali liquid from the film surface after the saponification treatment Removability is sufficiently performed, and a stable coating operation can be realized.
また、本発明のアルカリ鹸化方法のアルカリ鹸化水溶液の密度は、0.9〜1.4g/cm3 であることが好ましく、0.95〜1.3g/cm3であることがより好ましく、1.0〜1.2g/cm3 であることが特に好ましい。0.9g/cm3 以下では搬送による風圧による風ムラが生じ、処理の均一性が損なわれる。また、1.4g/cm3 以上では、自重により搬送方向に平行な塗布スジが発生しこれもまた処理の均一性が損なわれ、配向膜の厚みムラの原因となる。さらに、本発明のアルカリ鹸化方法のアルカリ鹸化水溶液の比導電率は後述する洗浄工程での負荷を最小限にするために20mS/cm〜2S/cmであることが好ましく、50mS/cm〜1.5S/cmであることがより好ましく、100mS/cm〜1S/cmであることが特に好ましい。
比導電率を2S/cm以下とすることにより、輝点故障(異物欠陥)の原因となる塩が発生しにくくなり、光学補償層の密着不良が生じにくくなる。
The density of the alkali saponification aqueous solution of an alkali saponification method of the present invention is preferably 0.9~1.4g / cm 3, more preferably 0.95~1.3g / cm 3, 1 It is especially preferable that it is 0.0-1.2 g / cm < 3 >. If it is 0.9 g / cm 3 or less, wind unevenness due to wind pressure due to conveyance occurs, and the uniformity of processing is impaired. On the other hand, at 1.4 g / cm 3 or more, a coating streak parallel to the transport direction is generated due to its own weight, which also impairs the uniformity of processing and causes uneven thickness of the alignment film. Furthermore, the specific conductivity of the alkaline saponification aqueous solution of the alkaline saponification method of the present invention is preferably 20 mS / cm to 2 S / cm in order to minimize the load in the washing step described later, and 50 mS / cm to 1. It is more preferably 5 S / cm, and particularly preferably 100 mS / cm to 1 S / cm.
By setting the specific conductivity to 2 S / cm or less, a salt that causes a bright spot failure (foreign matter defect) is less likely to occur, and poor adhesion of the optical compensation layer is less likely to occur.
また、アルカリ鹸化水溶液の液特性として、測定波長400nmにおける液の吸光度は2. 0未満であることが好ましい。吸光度の高い液を用いると液中に溶け出したセルロースエステルフィルムとの反応生成物やフィルム添加剤がセルロースエステルフィルム上に付着して輝点故障(異物欠陥)の発生原因となる。アルカリ鹸化水溶液の吸光度の制御には活性炭を用い、溶出成分を吸着、除去する方法が利用できる。活性炭は、鹸化溶液中の着色成分を除去する機能を有すればよく、その形態、材質等に制限はない。活性炭を直接アルカリ鹸化水溶液槽に入れる方法であったり、鹸化水溶液槽と活性炭を充填した浄化装置間に鹸化水溶液を循環させる方法であっても構わない。 Further, as the liquid characteristics of the alkaline saponification aqueous solution, the absorbance of the liquid at a measurement wavelength of 400 nm is 2. It is preferably less than 0. When a liquid having a high absorbance is used, a reaction product with the cellulose ester film and a film additive dissolved in the liquid adhere to the cellulose ester film and cause a bright spot failure (foreign substance defect). For controlling the absorbance of the alkaline saponified aqueous solution, activated carbon can be used to adsorb and remove the eluted components. Activated carbon only needs to have a function of removing colored components in the saponification solution, and there is no limitation on the form, material, and the like. It may be a method of directly putting activated carbon into an alkaline saponification aqueous solution tank, or a method of circulating a saponification aqueous solution between a saponification aqueous solution tank and a purification device filled with activated carbon.
鹸化反応に必要なアルカリ塗布量は、セルロースエステルフィルムの単位面積当りの鹸化反応サイト数に配向膜との密着を発現させるために必要な鹸化深さを乗じた総鹸化サイト数(=理論アルカリ塗布量)が目安となる。鹸化反応の進行にともなってアルカリが消費され反応速度が低下するため、実際には上述の理論アルカリ塗布量の数倍を塗布することが好ましい。具体的には、理論アルカリ塗布量の2〜20倍であることが好ましく、2〜5倍であることがさらに好ましい。 The alkali coating amount required for the saponification reaction is the total number of saponification sites obtained by multiplying the number of saponification reaction sites per unit area of the cellulose ester film by the saponification depth necessary to develop adhesion with the alignment film (= theoretical alkali coating) Amount) is a guide. As the saponification reaction proceeds, the alkali is consumed and the reaction rate decreases, so it is actually preferable to apply several times the theoretical alkali coating amount. Specifically, it is preferably 2 to 20 times the theoretical alkali coating amount, and more preferably 2 to 5 times.
[消泡剤]
アルカリ鹸化水溶液およびアルカリ希釈液には消泡剤を含有してもよい。その添加剤は、アルカリ鹸化水溶液中には、好ましくは0.005〜1質量%、より好ましくは0 .005〜3質量%の濃度で含有させることができる。一方、アルカリ希釈液中には、好ましくは0.001〜2質量%、特に好ましくは0.00 5〜0.5質量%の濃度で含有させることができる。この範囲において、フィルム表面への微小な気泡の付着も無くなり、アルカリ処理による鹸化がムラ無く均一に進行する。
[Defoaming agent]
The alkali saponification aqueous solution and the alkali dilution liquid may contain an antifoaming agent. The additive is preferably 0.005 to 1% by mass, more preferably 0. It can be contained at a concentration of 005 to 3% by mass. On the other hand, it can be contained in the alkali diluted solution at a concentration of preferably 0.001 to 2 mass%, particularly preferably 0.005 to 0.5 mass%. Within this range, there is no adhesion of minute bubbles to the film surface, and saponification by the alkali treatment proceeds uniformly without unevenness.
消泡剤としては、ヒマシ油、亜麻仁油等の油脂系、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸系、天然ワックス等の脂肪酸エステル系、ポリオキシアルキレンモノハイドリックアルコール等のアルコール系、ジ−tert−アミルフェノキシエタノール、ヘプチルセロソルブ、ノニルセロソルブ、3−ヘプチルカルビトール等のエーテル系、トリブチルフォスフェート、トリス(ブトキシエチル)フォスフェート等の燐酸エステル系、ジアミルアミン等のアミン系、ポリアルキレンアミド、アシレートポリアミド等のアミド系、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、オレイン酸カリウム、羊毛オレイン酸のカルシウム塩等の金属石鹸系、ラウリル硫酸エステルナトリウム等の硫酸エステル系、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチル水素ポリシロキサン、フロロポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンとポリアルキレンオキサイドとの共重合体等のシリコーンオイル、およびその溶液型、エマルジョン型、ペースト型シリコーンオイル等のシリコーン系の消泡剤が挙げられる。 Examples of antifoaming agents include oils and fats such as castor oil and linseed oil, fatty acids such as stearic acid and oleic acid, fatty acid esters such as natural wax, alcohols such as polyoxyalkylene monohydric alcohol, di-tert- Amylphenoxyethanol, heptylcellosolve, nonylcellosolve, ethers such as 3-heptylcarbitol, phosphate esters such as tributylphosphate and tris (butoxyethyl) phosphate, amines such as diamylamine, polyalkyleneamide, acylate polyamide, etc. Metal soaps such as amides, aluminum stearate, calcium stearate, potassium oleate, calcium wool oleate, sulfates such as sodium lauryl sulfate, dimethylpolysiloxane, methylphenol Silicone oil such as nylpolysiloxane, methylhydrogen polysiloxane, fluoropolysiloxane, copolymer of dimethylpolysiloxane and polyalkylene oxide, and silicone-based antifoaming agents such as solution type, emulsion type and paste type silicone oil Is mentioned.
本発明のアルカリ鹸化水溶液には、アルカリ鹸化水溶液への界面活性剤、消泡剤の溶解助剤として、上記した有機溶剤以外の有機溶媒を添加することができる。好ましくは水への溶解度を持つ溶媒であれば特に制限はない。例えば、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、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、ジエチレンクリコールモノエチルエーテル、エチレンクリコールモノブチルエーテル、ベンジルアルコール、フッ化アルコール(例えば、CnF2n+1(CH2)kOH(nは3〜8の整数、kは1または2の整数)、1,2,2,3,3−ヘプタフロロプロパノール、ヘキサフロロブタンジオール、パーフロロシクロヘキサノール等)等を挙げることができる。これらの有機溶剤の含有量は使用液の総重量に対して0.1〜5質量%が好ましい。 In the alkaline saponification aqueous solution of the present invention, an organic solvent other than the organic solvents described above can be added as a solubilizing agent for the surfactant and antifoaming agent in the alkaline saponification aqueous solution. There is no particular limitation as long as it is preferably a solvent having solubility in water. For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, ethoxyethanol, butoxyethanol, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, benzyl alcohol, fluorinated alcohol (for example, CnF 2n + 1 (CH 2 ) k OH (n is an integer of 3 to 8, k is an integer of 1 or 2), 1,2,2,3,3-heptafluoropropanol, hexafluorobutanediol, perfluorocyclohexanol, etc. Etc. The content of these organic solvents is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the total weight of the liquid used.
[防黴剤/防菌剤]
本発明のアルカリ鹸化水溶液には、さらに、防黴剤および/または防菌剤を含有いてもよい。本発明において使用される防黴剤および防菌剤は、アルカリ鹸化に悪影響を及ぼさないものであれば何でもよいが、具体的にはチアゾリルベンズイミダゾール系化合物、イソチアゾロン系化合物、クロロフェノール系化合物、ブロモフェノール系化合物、チオシアン酸やイソチアン酸系化合物、酸アジド系化合物、ダイアジンやトリアジン系化合物、チオ尿素系化合物、アルキルグアニジン化合物、4級アンモニウム塩、有機スズや有機亜鉛化合物、シクロヘキシルフェノール系化合物、イミダゾールおよびベンズイミダゾール系化合物、スルファミド系化合物、塩素化イソシアヌル酸ナトリウムなどの活性ハロゲン系化合物、キレート剤、亜硫酸化合物、ペニシリンに代表される抗生物質など種々の防バクテリア剤や防黴剤などがある。
[Antidepressant / Antimicrobial agent]
The alkaline saponification aqueous solution of the present invention may further contain a fungicide and / or a fungicide. The antifungal agent and antibacterial agent used in the present invention may be anything as long as they do not adversely affect alkali saponification. Specifically, thiazolylbenzimidazole compounds, isothiazolone compounds, chlorophenol compounds , Bromophenol compounds, thiocyanic acid and isothiocyanic acid compounds, acid azide compounds, diazines and triazine compounds, thiourea compounds, alkylguanidine compounds, quaternary ammonium salts, organotin and organozinc compounds, cyclohexylphenol compounds , Imidazole and benzimidazole compounds, sulfamide compounds, active halogen compounds such as chlorinated sodium isocyanurate, chelating agents, sulfites, and various antibacterial and antifungal agents such as antibiotics typified by penicillin .
その他L.E.West,"Water Quality Criteria"Phot.Sci.and Eng.,Vol9 No.6(1965)記載の殺菌剤、特開昭57−8542号、同58−105145号、同59−126533号、同55−111942号、同57−157244号公報記載の各種防黴剤、「防菌防黴の化学」堀口博著・三共出版(昭57)、「防菌防黴技術ハンドブック」日本防菌防黴学会・技報堂(昭61)に記載されているような化学物などを用いることができ、以下に具体例を示すが、これらに限定されるものではない。上記した防黴剤および/または防菌剤の添加量は、アルカリ鹸化水溶液中に0.01〜50g/Lであることが好ましく、より好ましくは0.05〜20g/Lである。 Others E. West, “Water Quality Criteria”, Photo. Sci. and Eng. , Vol9 No. 6 (1965), various antifungal agents described in JP-A-57-8542, 58-105145, 59-126533, 55-111942, and 57-157244, Use of chemicals such as those described in "History of fungi prevention" by Horiguchi Hiroshi, Sankyo Publishing (Sho 57), "Anti-bacteria prevention handbook" Specific examples are shown below, but are not limited thereto. The addition amount of the antifungal agent and / or the antibacterial agent is preferably 0.01 to 50 g / L, more preferably 0.05 to 20 g / L in the alkaline saponification aqueous solution.
本発明に用いるアルカリ鹸化水溶液には場合により有機溶剤を添加することができる。水への溶解度を持つ溶媒であれば特に制限はない。例えば、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、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、ジエチレンクリコールモノエチルエーテル、エチレンクリコールモノブチルエーテル、ベンジルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール、4−フェニル−1−ブタノール、4−フェニル−2−ブタノール、2−フェニル−1−ブタノール、2−フェノキシエタノール、2−ベンジルオキシエタノール、o−メトキシベンジルアルコール、m−メトキシベンジルアルコール、p−メトキシベンジルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、フッ化アルコール(例えば1,2,2,3,3−ヘプタフロロプロパノール、ヘキサフロロブタンジオール、パーフロロシクロヘキサノール等)等を挙げることができる。有機溶剤の含有量は使用液の総重量に対して0.1〜5質量%が好ましい。その使用量は界面活性剤の使用量と密接な関係があり、有機溶剤の量が増すにつれ、界面活性剤の量は増加させることが好ましい。これは界面活性剤の量が少なく、有機溶剤の量を多く用いると有機溶剤が完全に溶解せず、従って、良好な鹸化処理の確保が期待できなくなるからである。 An organic solvent can be optionally added to the alkaline saponification aqueous solution used in the present invention. There is no particular limitation as long as it is a solvent having solubility in water. For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, ethoxyethanol, butoxyethanol, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, benzyl alcohol, 3-phenyl-1-propanol, 4 -Phenyl-1-butanol, 4-phenyl-2-butanol, 2-phenyl-1-butanol, 2-phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, o-methoxybenzyl alcohol, m-methoxybenzyl alcohol, p-methoxybenzyl alcohol Benzyl alcohol, cyclohexanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 4-methylcyclohexanol, Alcohols (e.g. 1,2,2,3,3- heptafluoro fluoroalkyl propanol, hexafluoro-butanediol, perfluoro cyclohexanol), and the like. The content of the organic solvent is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the total weight of the liquid used. The amount used is closely related to the amount of surfactant used, and it is preferable to increase the amount of surfactant as the amount of organic solvent increases. This is because the amount of the surfactant is small, and when a large amount of the organic solvent is used, the organic solvent is not completely dissolved, so that it is not possible to ensure a good saponification treatment.
本発明のアルカリ鹸化水溶液は、アルカリ剤との組み合わせにおいてpH 緩衝作用があることから、非還元糖から選ばれる少なくとも一つの化合物を含有することが好ましい。かかる非還元糖とは、遊離のアルデヒド基やケトン基を持たず、還元性を示さない糖類であり、還元基同士の結合したトレハロース型少糖類、糖類の還元基と非糖類が結合した配糖体および糖類に水素添加して還元した糖アルコールに分類され、何れも本発明に好適に用いられる。トレハロース型少糖類には、サッカロースやトレハロースがあり、配糖体としては、アルキル配糖体、フェノール配糖体、カラシ油配糖体などが挙げられる。また糖アルコールとしてはD,L−アラビット、リビット、キシリット、D,L−ソルビット、D, L−マンニット、D,L−イジット、D,L−タリット、ズリシットおよびアロズルシットなどが挙げられる。さらに二糖類の水素添加で得られるマルチビットおよびオリゴ糖の水素添加で得られる還元体(還元水あめ)が好適に用いられる。これらの中で本発明に好ましい非還元糖は糖アルコールとサッカロースであり、特にD−ソルビット、サッカロース、還元水あめが適度なpH領域に緩衝作用があることと、低価格であることで好ましい。これらの非還元糖は、単独もしくは二種以上を組み合わせて使用でき、それらの現像液中に占める割合は0.1〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは、1〜20質量%である。 The aqueous alkaline saponification solution of the present invention preferably contains at least one compound selected from non-reducing sugars because it has a pH buffering action in combination with an alkaline agent. Such non-reducing sugars are saccharides that do not have a free aldehyde group or ketone group and do not exhibit reducing properties, and are trehalose-type oligosaccharides in which reducing groups are bonded to each other, and glycosides in which a reducing group of saccharides and non-saccharides are bonded. These are classified into sugar alcohols reduced by hydrogenation of the body and saccharides, both of which are preferably used in the present invention. Trehalose type oligosaccharides include saccharose and trehalose. Examples of glycosides include alkyl glycosides, phenol glycosides, mustard oil glycosides, and the like. Examples of the sugar alcohol include D, L-arabit, rebit, xylit, D, L-sorbit, D, L-mannit, D, L-exit, D, L-talit, zulsiit and allozulcit. Further, a multibit obtained by hydrogenation of a disaccharide and a reduced form (reduced water candy) obtained by hydrogenation of an oligosaccharide are preferably used. Among these, preferred non-reducing sugars for the present invention are sugar alcohol and saccharose. Particularly, D-sorbite, saccharose, and reduced starch syrup are preferable because they have a buffering action in an appropriate pH region and are inexpensive. These non-reducing sugars can be used singly or in combination of two or more, and the proportion of them in the developer is preferably from 0.1 to 30% by mass, more preferably from 1 to 20% by mass.
[アルカリ鹸化液への他の添加剤]
尚、本発明のアルカリ鹸化液には、他の添加剤を併用しても良い。例えば、アルカリ液安定化剤(酸化防止剤等)、公知のpH緩衝剤等が挙げられる。尚、本発明においてアルカリ鹸化水溶液の添加剤は、これらに限定されるものではない。アルカリ鹸化水溶液の温度は、反応温度(=セルロースエステルフィルムの温度)に等しいことが望ましい。安定な塗布を行うためには、水の沸点よりも低い温度であることが必要であり、10℃〜90℃であることが好ましく、15〜80℃であることがさらに好ましく、特には25〜70℃であることが好ましい。
また、処理時間は5秒〜600秒であることが好ましい。
[Other additives to alkaline saponification solution]
In addition, you may use together another additive for the alkali saponification liquid of this invention. For example, alkaline solution stabilizers (antioxidants etc.), known pH buffering agents and the like can be mentioned. In the present invention, the alkali saponification aqueous solution additive is not limited thereto. The temperature of the alkaline saponification aqueous solution is desirably equal to the reaction temperature (= temperature of the cellulose ester film). In order to perform stable coating, the temperature needs to be lower than the boiling point of water, preferably 10 ° C to 90 ° C, more preferably 15 to 80 ° C, particularly 25 to 25 ° C. It is preferable that it is 70 degreeC.
The processing time is preferably 5 seconds to 600 seconds.
[アルカリ鹸化処理方法]
本発明のセルロースエステルフィルムの表面処理方法はアルカリ鹸化水溶液を用いてセルロースエステルフィルムの表面が室温以上の温度でアルカリ鹸化水溶液を用いて鹸化処理する工程、そしてアルカリ鹸化水溶液をセルロースエステルフィルムから洗い落とす工程、さらに酸性水溶液でアルカリ性水溶液を中和する工程、および水洗する工程によりアルカリ鹸化処理を実施することが好ましい。
アルカリ鹸化水溶液を用いてセルロースエステルフィルムを処理する工程は従来公知のいずれの方法を用いても良く、浸漬方法、吹き付け方法、塗布方法等が挙げられる。
[Alkali saponification method]
The surface treatment method of the cellulose ester film of the present invention includes a step of saponifying the surface of the cellulose ester film using an alkaline saponified aqueous solution at a temperature of room temperature or higher using an alkaline saponified aqueous solution, and a step of washing off the alkaline saponified aqueous solution from the cellulose ester film. Further, it is preferable to carry out the alkali saponification treatment by a step of neutralizing the alkaline aqueous solution with an acidic aqueous solution and a step of washing with water.
For the step of treating the cellulose ester film with the alkaline saponification aqueous solution, any conventionally known method may be used, and examples thereof include a dipping method, a spraying method, and a coating method.
一般的に実施される鹸化処理液浴にセルロースエステルフィルムを浸漬する方法を記述する。処理浴のサイズは特に限定されないが、所定の温度および処理時間が可能となる容器であればよい。処理工程の配置としては、送り出し部−電子線処理部−アルカリ鹸化処理槽−水洗槽−酸性中和槽−水洗槽−乾燥工程部−巻き取り部の工程配置が一般的である。各槽の温度は5〜90℃、処理時間5秒〜1200秒でコントロールされれば特に限定されない。鹸化処理浴としては15〜80℃であることがさらに好ましく、25〜70℃であることが特に好ましい。また処理時間が10秒〜600秒であることがさらに好ましく、10〜300秒が特に好ましい。また酸性中和槽としては5〜80℃であることがさらに好ましく、10〜50℃であることが特に好ましい。また処理時間が10秒〜600秒であることがさらに好ましく、10〜300秒が特に好ましい。水洗槽については、5〜80℃であることがさらに好ましく、特には10〜50℃であることがより好ましい。また処理時間が10秒〜600秒であることがさらに好ましく、10〜300秒が特に好ましい。 A method of immersing a cellulose ester film in a saponification solution bath that is generally performed will be described. The size of the treatment bath is not particularly limited as long as it is a container capable of a predetermined temperature and treatment time. As the arrangement of the treatment steps, a process arrangement of a sending-out part-electron beam treatment part-alkali saponification treatment tank-water washing tank-acid neutralization tank-water washing tank-drying process part-winding part is common. The temperature of each tank is not particularly limited as long as it is controlled at 5 to 90 ° C. and a processing time of 5 to 1200 seconds. The saponification bath is more preferably 15 to 80 ° C, particularly preferably 25 to 70 ° C. The treatment time is more preferably 10 seconds to 600 seconds, and particularly preferably 10 to 300 seconds. Moreover, as an acidic neutralization tank, it is more preferable that it is 5-80 degreeC, and it is especially preferable that it is 10-50 degreeC. The treatment time is more preferably 10 seconds to 600 seconds, and particularly preferably 10 to 300 seconds. About a water-washing tank, it is still more preferable that it is 5-80 degreeC, and it is more preferable that it is especially 10-50 degreeC. The treatment time is more preferably 10 seconds to 600 seconds, and particularly preferably 10 to 300 seconds.
また、乾燥工程の温度は、25〜150℃が好ましく、30〜140℃がより好ましく、40〜130℃がさらに好ましい。また、乾燥時間は5〜1500秒が好ましく、20〜1200秒がより好ましく、60〜1200秒がさらに好ましい。処理方法は、ロール状で搬送されてもよいし、シート状で処理されてもよい。ロール状セルロースエステルフィルムの場合は、送り出しから乾燥までを一貫してハンドリングしてもよいし、場合により工程のいずれかの時点で切断してさらに一定の長さのロール状態でハンドリングしてもよいし、シート状態として後処理工程をしてもよい。搬送速度としては、1〜200m/分が好ましく、3〜150m/分がより好ましく、10〜150m/分がさらに好ましい。 Moreover, 25-150 degreeC is preferable, as for the temperature of a drying process, 30-140 degreeC is more preferable, and 40-130 degreeC is further more preferable. The drying time is preferably 5 to 1500 seconds, more preferably 20 to 1200 seconds, and further preferably 60 to 1200 seconds. The processing method may be carried in a roll shape or may be processed in a sheet shape. In the case of a roll-like cellulose ester film, it may be handled consistently from sending out to drying, or it may be cut at any point in the process and further handled in a roll state of a certain length. However, the post-processing step may be performed in the sheet state. As a conveyance speed, 1-200 m / min is preferable, 3-150 m / min is more preferable, 10-150 m / min is further more preferable.
次に、本発明の電子線処理しセルロースエステルフィルムの鹸化処理方法として用いられる、鹸化処理液の塗布方式について記述する。アルカリ鹸化処理液の塗布方法としては、下記に述べるように従来公知の塗布方法を用いることができる。セルロースエステルフィルムをその表面が室温以上の温度でアルカリ鹸化水溶液により鹸化処理には、塗布する前に予め室温以上に加熱する工程、アルカリ液を予め加温しておく工程、またはこれらを組み合わせた工程等が挙げられる。塗布する前に予め室温以上に加熱する工程と組み合わせることが好ましい。 Next, a coating method of a saponification treatment liquid used as a saponification treatment method for a cellulose ester film treated with an electron beam according to the present invention will be described. As a coating method of the alkali saponification solution, a conventionally known coating method can be used as described below. For the saponification treatment with an aqueous solution of alkali saponification of the cellulose ester film at a temperature of room temperature or higher, a step of heating to a room temperature or higher before coating, a step of warming an alkaline solution in advance, or a combination of these steps Etc. It is preferable to combine with the process of heating to room temperature or higher before application.
まずセルロースエステルフィルムを予め室温以上に加熱する工程では、熱風の衝突(吹き付けによる直接加熱)、加熱ロールによる接触伝熱、マイクロ波による誘導加熱、または赤外線ヒーターによる輻射熱加熱等が好ましく利用できる。特に加熱ロールによる接触伝熱は、熱伝達効率が高く小さな設置面積で行える点、搬送開始時のフィルム温度の立ち上がりが速い点で好ましい。一般の2重ジャケットロールや電磁誘導ロール(トクデン社製)が利用できる。加熱後のフィルム表面温度は、25〜150℃であることが好ましく、25〜1 00℃がさらに好ましく、40〜80℃が最も好ましい。 First, in the step of previously heating the cellulose ester film to room temperature or more, hot air collision (direct heating by spraying), contact heat transfer by a heating roll, induction heating by microwaves, radiant heat heating by an infrared heater, or the like can be preferably used. In particular, contact heat transfer using a heating roll is preferable in that heat transfer efficiency is high and it can be performed with a small installation area, and that the rise of the film temperature at the start of conveyance is fast. A general double jacket roll or electromagnetic induction roll (manufactured by Tokuden) can be used. The film surface temperature after heating is preferably 25 to 150 ° C, more preferably 25 to 100 ° C, and most preferably 40 to 80 ° C.
前記の電子線処理したセルロースエステルフィルムにアルカリ鹸化水溶液を塗布する工程では、ダイコーター(エクストルージョンコーター、スライドコーター)、ロールコーター(順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター)、ロッドコーター(細い金属線を巻いたロッド)が好ましく利用できる。塗布方式に関しては、各種文献(例えば、Modern Coating and Drying Technology,Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers , Inc, 1992) に記載されている。アルカリ鹸化水溶液の塗布量は、その後、水洗除去するため廃液処理を考慮して、極力抑制することが望ましく、1〜100cc/m2 が好ましく、1〜50cc/m2がより好ましい。少ない塗布量域でも安定に操作できるロッドコーター、グラビアコーター、ブレードコーターが特に好ましい。また、アルカリ鹸化水溶液を塗布し、セルロースエステルフィルムを鹸化処理したのち、アルカリ鹸化水溶液をセルロースエステルフィルムから容易に洗い落とすために、アルカリ鹸化水溶液はセルロースエステルフィルムの下面に塗布することが好ましい。単位時間当たりの水吹き付け量の変動は、搬送されるセルロースエステルフィルムの長手方向および幅方向とも30%未満に制御することが好ましい。また、連続塗布方式を採用することもできる。 In the step of applying an alkali saponification aqueous solution to the above-mentioned electron beam-treated cellulose ester film, a die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater), rod coater (narrow) A rod wound with a metal wire can be preferably used. The coating method is described in various documents (for example, Modern Coating and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers, Inc, 1992). The coating amount of the alkali saponification solution is then, taking into account the waste treatment to water washing removed as much as possible it is desirable to suppress, preferably 1~100cc / m 2, 1~50cc / m 2 is more preferable. A rod coater, gravure coater, and blade coater that can be stably operated even in a small coating amount range are particularly preferred. Moreover, it is preferable to apply the alkaline saponification aqueous solution to the lower surface of the cellulose ester film in order to easily wash off the alkaline saponification aqueous solution from the cellulose ester film after applying the alkaline saponification aqueous solution and saponifying the cellulose ester film. The variation in the amount of water sprayed per unit time is preferably controlled to be less than 30% in both the longitudinal direction and the width direction of the cellulose ester film being conveyed. Moreover, a continuous application method can also be adopted.
本発明の塗布型アルカリ鹸化方法はアルカリ鹸化水溶液を塗布した後、鹸化反応が終了するまで、電子線処理したセルロースエステルフィルムの温度を室温(20℃)以上に保つことが推奨される。加熱する手段は、セルロースエステルフィルムの片面がアルカリ鹸化水溶液により濡れている状態であることを考慮して選択する。塗布の反対面への熱風の衝突(吹付け)、加熱ロールによる接触伝熱、マイクロ波による誘導加熱、赤外線ヒーターによる輻射熱加熱等が好ましく利用できる。赤外線ヒーターは、非接触、かつ空気の流れを伴わずに加熱できるため、アルカリ鹸化水溶液塗布面への影響を最小にできるため好ましい。赤外線ヒーターは、電気式、ガス式、オイル式あるいはスチーム式の遠赤外セラミックヒーターが利用できる。市販の赤外線ヒーター(例えば(株)ノリタケカンパニーリミテド製)を用いてもよい。熱媒体が、オイルまたはスチームを用いるオイル式またはスチーム式の赤外ヒーターは、有機溶剤が共存する雰囲気における防爆の観点で好ましい。 In the coating-type alkaline saponification method of the present invention, it is recommended that the temperature of the electron-treated cellulose ester film be kept at room temperature (20 ° C.) or higher after the alkaline saponification aqueous solution is coated until the saponification reaction is completed. The heating means is selected in consideration of the fact that one side of the cellulose ester film is wet with the alkaline saponification aqueous solution. Hot air collision (spraying) on the opposite surface of the coating, contact heat transfer with a heating roll, induction heating with a microwave, radiant heat heating with an infrared heater, etc. can be preferably used. Infrared heaters are preferred because they can be heated without contact and without the flow of air, so that the influence on the surface to which the alkaline saponification aqueous solution is applied can be minimized. As the infrared heater, an electric, gas, oil or steam far infrared ceramic heater can be used. A commercially available infrared heater (for example, manufactured by Noritake Company Limited) may be used. An oil-type or steam-type infrared heater using oil or steam as the heat medium is preferable from the viewpoint of explosion prevention in an atmosphere in which an organic solvent coexists.
セルロースエステルフィルムの温度は、アルカリ鹸化水溶液塗布前に加熱した温度と同じでも異なっていてもよい。また、鹸化反応中に温度を連続的、または段階的に変更してもよい。フィルム温度は、好ましくは20℃〜150℃、より好ましくは25℃〜100℃、さらに好ましくは35℃〜80℃である。フィルム温度の検出には、一般に市販されている非接触の赤外線温度計が利用でき、上記温度範囲に制御するために、加熱手段に対してフィードバック制御を行ってもよい。アルカリ鹸化水溶液を塗布して、洗い落とすまでに上記温度範囲に保持する時間は、後述する搬送速度にもよるが、1秒〜5分に保つことが好ましく、2〜100秒間保つことがより好ましく、3〜50秒間保つことが特に好ましい。 The temperature of the cellulose ester film may be the same as or different from the temperature heated before application of the alkaline saponification aqueous solution. Further, the temperature may be changed continuously or stepwise during the saponification reaction. The film temperature is preferably 20 ° C to 150 ° C, more preferably 25 ° C to 100 ° C, and further preferably 35 ° C to 80 ° C. For the detection of the film temperature, a commercially available non-contact infrared thermometer can be used. In order to control the temperature within the above temperature range, feedback control may be performed on the heating means. The time for applying the alkali saponification aqueous solution and maintaining the temperature range before washing off depends on the conveyance speed described later, but is preferably maintained for 1 second to 5 minutes, more preferably 2 to 100 seconds, It is particularly preferred to hold for 3 to 50 seconds.
セルロースエステルフィルムを搬送しながら各工程処理を実施し、アルカリ鹸化処理を行うことが好ましいが、セルロースエステルフィルムの搬送速度は、上記アルカリ鹸化水溶液の組成と塗布方式の組み合わせによって決定する。一般に、10〜500m/分が好ましく、20〜300m/分がさらに好ましい。 Although it is preferable to carry out each step treatment while carrying the cellulose ester film to carry out the alkali saponification treatment, the carrying speed of the cellulose ester film is determined by the combination of the composition of the alkali saponification aqueous solution and the coating method. Generally, 10 to 500 m / min is preferable, and 20 to 300 m / min is more preferable.
また、電子線処理したセルロースエステルフィルムを予め室温以上に加熱する工程、または、セルロースエステルフィルムにアルカリ鹸化水溶液を塗布する工程の前に、粉塵を除去するため、並びに膜表面の濡れ性をより均一にするために除電処理、除塵処理あるいは、ウエット処理を実施することもできるこれらの方法は一般に知られている方法を用いることができ、除電方法としては、特開昭62−131500号公報に記載の方法や除塵方法としては特開平2−43157号公報に記載の方法を挙げることができる。 Also, before the step of heating the electron beam-treated cellulose ester film above room temperature or the step of applying an alkaline saponification aqueous solution to the cellulose ester film, dust is removed and the wettability of the membrane surface is more uniform. In order to achieve this, a method known in the art can be used for these methods, in which a neutralization treatment, a dust removal treatment, or a wet treatment can be carried out, and the neutralization method is described in JP-A-62-131500. Examples of the method and the dust removal method include the method described in JP-A-2-43157.
セルロースエステルフィルムの温度を室温以上に維持して、鹸化反応を進行させた後、アルカリ鹸化水溶液とセルロースエステルフィルムとの鹸化反応を減速あるいは停止するには、大きく3つの方法がある。一つ目は、塗布されたアルカリ鹸化水溶液を希釈してアルカリ濃度を下げ、反応速度を低下させる方法であり、二つ目は、アルカリ鹸化水溶液が塗布されたセルロースエステルフィルムの温度を下げ、反応速度を低下させる方法であり、三つ目は、酸性の液によって中和する方法である。 There are generally three methods for slowing or stopping the saponification reaction between the aqueous alkaline saponification solution and the cellulose ester film after the saponification reaction is allowed to proceed while maintaining the temperature of the cellulose ester film at room temperature or higher. The first is to dilute the applied alkaline saponification aqueous solution to lower the alkali concentration and reduce the reaction rate, and the second is to lower the temperature of the cellulose ester film coated with the alkaline saponification aqueous solution to react. The third is a method of reducing the speed, and the third is a method of neutralizing with an acidic liquid.
塗布されたアルカリ鹸化水溶液を希釈するためには、希釈液を塗布する方法、希釈液を吹き付ける方法、希釈液の入った容器にセルロースエステルフィルムごと浸漬する方法が採用できる。希釈液を塗布する方法と吹き付ける方法がセルロースエステルフィルムを連続搬送しながら実施する上で好ましい方法である。希釈液を塗布する方法は、必要最小限の希釈液量を用いて実施できるために最も好ましい。 In order to dilute the applied aqueous solution of alkali saponification, a method of applying a diluent, a method of spraying the diluent, or a method of immersing the cellulose ester film in a container containing the diluent can be employed. The method of applying the diluting solution and the method of spraying are preferable methods for carrying out the cellulose ester film while being continuously conveyed. The method of applying the diluent is most preferable because it can be carried out using the minimum amount of diluent.
希釈液の塗布は、既にアルカリ鹸化水溶液が塗布されたセルロースエステルフィルム上に希釈液を再度適用できる連続塗布可能な方式であることが望ましい。塗布は、ダイコーター(エクストルージョンコーター、スライドコーター)、ロールコーター(順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター)、ロッドコーター(細い金属線を巻いたロッド)が好ましく利用できる。塗布方式に関しては、各種文献(例えば、Modern Coa ting and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publis hers, Inc, 1992) に記載されている。アルカリ鹸化水溶液と希釈液とを速やかに混合してアルカリ濃度を低下させるためには、希釈液が塗布される微小領域(塗布ビードと呼ぶこともある)において、流れが層流であるダイコーターよりも、流れが一様とならないロールコーターやロッドコーターが好ましい。 It is desirable that the dilution liquid is applied in such a manner that the dilution liquid can be applied again on the cellulose ester film already coated with the alkaline saponification aqueous solution. For coating, a die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater), and rod coater (rod wound with a thin metal wire) can be preferably used. The application method is described in various documents (for example, Modern Coating and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publis hers, Inc, 1992). In order to reduce the alkali concentration by quickly mixing the alkali saponification aqueous solution and the diluting solution, the flow is more laminar than the die coater in the micro area where the diluting solution is applied (sometimes called coating bead). However, a roll coater or a rod coater in which the flow is not uniform is preferable.
アルカリ希釈液は、アルカリ濃度を低下させること、フィルム添加物質などの抽出素材をフィルムに付着させないことが目的であるため、アルカリ鹸化水溶液中のアルカリ剤を溶解する溶媒でなければならない。よって、水または水と有機溶剤との混合液を用いることが好ましく、二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。後述するアルカリ鹸化水溶液に用いた有機溶剤が優位に用いることができる。好ましい溶剤は水である。また、アルカリ希釈液には、フィルム添加物質などの抽出素材をフィルムに付着させないために界面活性剤を含ませることが好ましい。界面活性剤としては特に限定はないが、後述するアルカリ鹸化水溶液に用いる界面活性剤を有利に利用できる。さらに、アルカリ希釈液には、後述する消泡剤を含ませることがフィルム表面への微小な気泡の付着を無くし、アルカリ鹸化水溶液およびアルカリ希釈液の洗浄がムラ無く均一に行うことができるため、好ましい。 The purpose of the alkaline diluting solution is to lower the alkali concentration and prevent the extraction material such as a film additive substance from adhering to the film, so it must be a solvent that dissolves the alkaline agent in the alkaline saponification aqueous solution. Therefore, it is preferable to use water or a mixed solution of water and an organic solvent, and two or more organic solvents may be mixed and used. The organic solvent used for the alkali saponification aqueous solution mentioned later can be used preferentially. A preferred solvent is water. In addition, it is preferable to include a surfactant in the alkaline diluent so that an extraction material such as a film additive substance does not adhere to the film. Although there is no limitation in particular as surfactant, the surfactant used for the alkali saponification aqueous solution mentioned later can be utilized advantageously. Furthermore, the alkali diluent contains an antifoaming agent, which will be described later, so that fine bubbles do not adhere to the film surface, and the alkaline saponification aqueous solution and the alkali dilution solution can be uniformly and uniformly washed. preferable.
希釈液の塗布量は、アルカリ鹸化水溶液の濃度に応じて決定する。塗布ビードにおける流れが層流であるダイコーターの場合、塗布量は、元のアルカリ濃度を1.5 〜10倍に希釈することが好ましく、2〜5倍に希釈することがさらに好ましい。ロールコーターやロッドコーターの場合は、塗布ビード内の流動が一様でないため、アルカリ鹸化水溶液と希釈液との混合が発生し、この混合した液が再塗布される。したがって、この場合は希釈液の塗布量によって希釈率を特定することができないため、希釈液塗布後のアルカリ濃度を測定する必要がある。ロールコーターやロッドコーターにおいても、塗布量は、元のアルカリ濃度を1.5 〜10倍に希釈することが好ましく、2〜5倍に希釈することがさらに好ましい。 The coating amount of the diluent is determined according to the concentration of the alkaline saponification aqueous solution. In the case of a die coater in which the flow in the coating bead is a laminar flow, the coating amount is preferably diluted from 1.5 to 10 times the original alkali concentration, more preferably from 2 to 5 times. In the case of a roll coater or a rod coater, since the flow in the coating bead is not uniform, the alkaline saponification aqueous solution and the diluting liquid are mixed, and the mixed liquid is recoated. Therefore, in this case, since the dilution rate cannot be specified by the application amount of the diluent, it is necessary to measure the alkali concentration after application of the diluent. Also in the roll coater and the rod coater, the coating amount is preferably diluted from the original alkali concentration by 1.5 to 10 times, and more preferably from 2 to 5 times.
アルカリによる鹸化反応を迅速に停止するため、酸を用いることもできる。少ない量で中和するため、強酸を用いることが好ましい。さらに、水洗の容易さを考慮すると、アルカリと中和反応後に生成する塩が水に対する溶解度が高い酸を選定することが好ましい。塩酸、硝酸、リン酸、クロム酸、スルホン酸、メタンスルホン酸が特に好ましい。また、アルカリ鹸化液中の炭酸イオン濃度や塩化物イオン濃度が高い場合には、急激な中和反応により沈殿が生じることあり、その場合にはアルカリ中和液中に緩衝性の弱酸を添加することが好ましい。このような弱酸としてはPergamonPress社発行のIO NISATION CONSTANTS OF ORGANIC ASIDS IN A QUEOUS SOLUTIONに記載のソルビットやサッカロース、グルコース、ガラクトース、アラビノース、キシロース、フラクトース、リボース、マンノースおよびL−アスコルビン酸などの糖類の他、アルコール類、アルデヒド類、フェノール性水酸基を有する化合物やオキシム類、核酸関連物質などが挙げられる。 An acid can also be used to quickly stop the saponification reaction with alkali. In order to neutralize with a small amount, it is preferable to use a strong acid. Furthermore, considering the ease of washing with water, it is preferable to select an acid having a high solubility in water for the salt produced after the neutralization reaction with the alkali. Hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, chromic acid, sulfonic acid, and methanesulfonic acid are particularly preferred. If the carbonate ion concentration or chloride ion concentration in the alkali saponification solution is high, precipitation may occur due to a rapid neutralization reaction. In this case, a buffering weak acid is added to the alkali neutralization solution. It is preferable. Such weak acids include sorbitol, saccharose, glucose, galactose, arabinose, xylose, fructose, ribose, mannose and L-ascorbic acid, etc. , Alcohols, aldehydes, compounds having phenolic hydroxyl groups, oximes, nucleic acid-related substances, and the like.
塗布されたアルカリ鹸化水溶液を酸で中和するためには、酸性溶液(アルカリ中和液)を塗布する方法、酸性溶液を吹き付ける方法、あるいは酸性溶液の入った容器にセルロースエステルフィルムごと浸漬する方法が採用できる。酸性溶液を塗布する方法と吹き付ける方法がセルロースエステルフィルムを連続搬送しながら実施する上で好ましい。酸性溶液を塗布する方法は、必要最小限の酸性溶液を用いて実施できるために最も好ましい。 In order to neutralize the applied alkaline saponification aqueous solution with an acid, a method of applying an acidic solution (alkali neutralizing solution), a method of spraying the acidic solution, or a method of immersing the cellulose ester film together in a container containing the acidic solution Can be adopted. The method of applying an acidic solution and the method of spraying are preferable when the cellulose ester film is continuously conveyed. The method of applying the acidic solution is most preferable because it can be carried out using the minimum necessary acidic solution.
アルカリ中和液の塗布は、既にアルカリ鹸化水溶液が塗布されたセルロースエステルフィルム上に酸性溶液を再度適用できる連続塗布可能な方式であることが望ましい。塗布は、ダイコーター(エクストルージョンコーター、スライドコーター)、ロールコーター(順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター)、ロッドコーター(細い金属線を巻いたロッド)が好ましく利用できる。塗布方式に関しては、各種文献(例えば、Mo dern Coating and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers, Inc, 1992) に記載されている。アルカリ鹸化水溶液と中和液とを速やかに混合してアルカリ性を低下させるためには、中和液が塗布される微小領域(塗布ビードと呼ぶこともある)において、流れが層流であるダイコーターよりも、流れが一様とならないロールコーターやロッドコーターが好ましい。 The application of the alkali neutralizing solution is desirably a continuous application method in which the acidic solution can be applied again on the cellulose ester film already coated with the alkaline saponification aqueous solution. For coating, a die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater), and rod coater (rod wound with a thin metal wire) can be preferably used. The coating method is described in various documents (for example, Modern Coating and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers, Inc, 1992). In order to reduce the alkalinity by quickly mixing the alkali saponification aqueous solution and the neutralizing solution, the die coater in which the flow is laminar in a minute region (sometimes called a coating bead) where the neutralizing solution is applied A roll coater or a rod coater in which the flow is not uniform is preferable.
アルカリ中和液の塗布量は、アルカリの種類とアルカリ鹸化水溶液の濃度に応じて決定する。塗布ビードにおける流れが層流であるダイコーターの場合、中和液の塗布量は、元のアルカリ塗布量の0.1 〜5倍であることが好ましく、0.5 〜2倍であることがさらに好ましい。ロールコーターやロッドコーターの場合は、塗布ビード内の流動が一様でないため、アルカリ鹸化水溶液と中和液との混合が発生し、混合した液が再塗布される。したがって、この場合は中和液の塗布量によって中和率を特定することができないため、中和液塗布後のアルカリ濃度を測定する必要がある。ロールコーターやロッドコーターにおいては、酸性溶液塗布後のpHが4〜9になる様に酸性溶液の塗布量を決定することが好ましく、6〜8になるように決定することがさらに好ましい。 The coating amount of the alkali neutralizing solution is determined according to the type of alkali and the concentration of the alkali saponified aqueous solution. In the case of a die coater in which the flow in the coating bead is a laminar flow, the coating amount of the neutralizing solution is preferably 0.1 to 5 times the original alkali coating amount, and is preferably 0.5 to 2 times. Further preferred. In the case of a roll coater or a rod coater, since the flow in the coating bead is not uniform, mixing of the alkaline saponification aqueous solution and the neutralizing liquid occurs, and the mixed liquid is recoated. Therefore, in this case, since the neutralization rate cannot be specified by the application amount of the neutralization liquid, it is necessary to measure the alkali concentration after application of the neutralization liquid. In a roll coater or a rod coater, the application amount of the acidic solution is preferably determined such that the pH after application of the acidic solution is 4 to 9, and more preferably 6 to 8.
アルカリ中和液は、アルカリ性を低下させること、フィルム添加物質などの抽出素材をフィルムに付着させないことが目的であるため、中和反応で生じる塩アルカリ鹸化水溶液中のアルカリ剤を溶解する溶媒でなければならない。よって、水または水と有機溶剤との混合液を用いることが好ましく、二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。後述するアルカリ鹸化水溶液に用いた有機溶剤が有意に用いることができる。好ましい溶剤は水である。また、アルカリ中和液には、フィルム添加物質などの抽出素材をフィルムに付着させないために界面活性剤を含ませることが好ましい。界面活性剤としては特に限定はないが、後述するアルカリ鹸化水溶液に用いる界面活性剤を有利に利用できる。さらに、アルカリ中和液には、後述する緩衝剤を含ませることが洗浄効率を高めるために好ましい。 The purpose of the alkali neutralization solution is to reduce alkalinity and prevent the extraction materials such as film additive substances from adhering to the film. I must. Therefore, it is preferable to use water or a mixed solution of water and an organic solvent, and two or more organic solvents may be mixed and used. The organic solvent used for the alkali saponification aqueous solution mentioned later can be used significantly. A preferred solvent is water. Moreover, it is preferable to include a surfactant in the alkali neutralization solution so that an extraction material such as a film additive substance does not adhere to the film. Although there is no limitation in particular as surfactant, the surfactant used for the alkali saponification aqueous solution mentioned later can be utilized advantageously. Furthermore, it is preferable that the alkali neutralizing solution contains a buffering agent described later in order to increase the cleaning efficiency.
セルロースエステルフィルムの温度を降下させて、鹸化反応を停止することもできる。反応を促進させるために室温以上に保たれた状態から、充分に温度低下させることによって実質的に鹸化反応を停止させる。セルロースエステルフィルムの温度を低下させる手段は、セルロースエステルフィルムの片面が濡れていることを考慮して決定する。塗布の反対面への冷風の衝突、あるいは、冷却ロールによる接触伝熱等が好ましく採用できる。冷却後のフィルム温度は、5℃〜60℃であることが好ましく、10℃〜50℃であることがさらに好ましく、15℃〜30℃であることが最も好ましい。フィルム温度は、非接触式の赤外線温度計で測定することが好ましい。冷却手段に対してフィーッドバック制御を行い、冷却温度を調節することもできる。 It is also possible to stop the saponification reaction by lowering the temperature of the cellulose ester film. In order to promote the reaction, the saponification reaction is substantially stopped by sufficiently lowering the temperature from a state maintained at room temperature or higher. The means for lowering the temperature of the cellulose ester film is determined considering that one side of the cellulose ester film is wet. Collision of cold air with the opposite surface of the coating or contact heat transfer with a cooling roll can be preferably employed. The film temperature after cooling is preferably 5 ° C to 60 ° C, more preferably 10 ° C to 50 ° C, and most preferably 15 ° C to 30 ° C. The film temperature is preferably measured with a non-contact infrared thermometer. It is also possible to adjust the cooling temperature by performing feedback control on the cooling means.
[洗浄工程]
洗浄工程は、アルカリ鹸化水溶液、アルカリ希釈液またはアルカリ中和液を除去するために実施する。これらの中のアルカリ剤、酸、塩、フィルム添加物質などの抽出素材が残っていると、鹸化反応が進行したり、後に塗布する配向膜ならびに液晶性分子層の塗膜形成や液晶分子の配向に影響を及ぼす。洗浄は、洗浄水を塗布する方法、洗浄水を吹き付ける方法、または、洗浄水の入った容器にセルロースエステルフィルムごと浸漬する方法で実施できる。洗浄水を塗布する方法と吹き付ける方法が、セルロースエステルフィルムを連続搬送しながら実施するために好ましい。洗浄水を吹き付ける方法では、噴流によってセルロースエステルフィルム上の洗浄水とアルカリ性塗布液との乱流混合が得られるため、特に好ましい。
[Washing process]
The washing step is performed in order to remove the alkali saponification aqueous solution, the alkali dilution liquid or the alkali neutralization liquid. If extraction materials such as alkali agents, acids, salts, and film additives remain in these materials, the saponification reaction proceeds, the formation of alignment films and liquid crystal molecular layers applied later, and the alignment of liquid crystal molecules Affects. Cleaning can be performed by a method of applying cleaning water, a method of spraying cleaning water, or a method of immersing the cellulose ester film together in a container containing cleaning water. The method of applying washing water and the method of spraying are preferable for carrying out the cellulose ester film while continuously conveying it. The method of spraying the washing water is particularly preferable because the turbulent mixing of the washing water on the cellulose ester film and the alkaline coating liquid can be obtained by the jet.
水の吹きつけ方法は、塗布ヘッド(例えば、ファウンテンコーター、フロッグマウスコーター) を用いる方法、あるいは、空気の加湿や塗装、タンクの自動洗浄に利用されるスプレーノズルを用いる方法で実施できる。塗布方式に関しては、「コーティングのすべて」荒木正義編集、(株)加工技術研究会(1999年)に記載がある。円錐状あるいは扇状のスプレーノズルをセルロースエステルフィルムの幅方向に配列して、全幅に水流が衝突するように配置することができる。市販のスプレーノズル(例えば、(株)いけうち製、スプレーイングシステムズ社製)を用いてもよい。水の吹き付け速度は、大きい方が高い乱流混合が得られる。ただし、速度が大きいと、連続搬送するセルロースエステルフィルムの搬送安定性を損なう場合もある。吹き付けの衝突速度は、50〜1000cm/秒が好ましく、100〜700cm/秒がさらに好ましく、100〜500cm/秒が最も好ましい。 Water can be sprayed by a method using an application head (for example, a fountain coater or a frog mouth coater), or a method using a spray nozzle used for humidifying or painting air or automatically cleaning a tank. The coating method is described in “All about coating” edited by Masayoshi Araki, Research Institute for Processing Technology (1999). Conical or fan-shaped spray nozzles can be arranged in the width direction of the cellulose ester film so that the water flow collides with the entire width. Commercially available spray nozzles (for example, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., manufactured by Spraying Systems) may be used. The higher the water spray speed, the higher the turbulent mixing. However, if the speed is high, the conveyance stability of the cellulose ester film that is continuously conveyed may be impaired. The collision speed of spraying is preferably 50 to 1000 cm / second, more preferably 100 to 700 cm / second, and most preferably 100 to 500 cm / second.
単位時間当たりの水吹き付け量の変動は、搬送されるセルロースエステルフィルムの長手方向および幅方向とも30%未満に制御することが好ましい。ただし、セルロースエステルフィルムの幅方向の両端では、アルカリ鹸化水溶液の塗布量や中和に使用した酸性溶液の塗布量が多いことがしばしば発生する。塗布量が多い部分の洗浄性を確保するために、幅方向両端の水吹き付け量を増やすこともできる。塗布ヘッドを用いる場合は、両端の流量が多くなるように水が吐出するスリットのクリアランスを広く設定する。また、局所的に両端に水膜を供給するために幅が狭いコーターを別途、設置してもよい。幅が狭いコーターは、複数設置することもできる。スプレーノズルを用いる場合も、両端に局所的に水吹き付けるためのノズルを設置することができる。 The variation in the amount of water sprayed per unit time is preferably controlled to be less than 30% in both the longitudinal direction and the width direction of the cellulose ester film being conveyed. However, at both ends in the width direction of the cellulose ester film, it often occurs that the coating amount of the alkaline saponification aqueous solution or the coating amount of the acidic solution used for neutralization is large. In order to ensure the cleanability of the portion where the coating amount is large, the amount of water spraying at both ends in the width direction can be increased. When using a coating head, the clearance of the slit from which water is discharged is set wide so that the flow rate at both ends is increased. In addition, a coater having a narrow width may be separately installed in order to locally supply water films to both ends. Multiple coaters with a narrow width can be installed. Also when using a spray nozzle, a nozzle for spraying water locally can be installed at both ends.
水洗で一定量の水を用いる場合、一度に全量適用するよりも数回に分割して適用する回分式洗浄方法が好ましい。すなわち、水の量を幾つかに分けて、セルロースエステルフィルムの搬送方向に順次に設置した複数の水洗手段に供給する。一つの水洗手段と次の水洗手段との間には適当な時間(距離)を設けて、拡散によるアルカリ性塗布液の希釈を進行させる。さらに好ましくは、搬送されるセルロースエステルフィルムに傾斜を設けるなどして、フィルム上の水がフィルム面に沿って流れる様にすれば、拡散に加えて、流動による混合希釈が得られる。最も好ましい方法としては、水洗手段と水洗手段の間にセルロースエステルフィルム上の水膜を除去する水切り手段を設けることで、さらに水洗希釈効率を高められる。具体的な水切り手段としては、ブレードコーターに用いられるブレード、エアナイフコーターに用いられるエアナイフ、ロッドコーターに用いられるロッド、ロールコーターに用いられるロールが挙げられる。順次に配置された水洗手段の数は、多いほうが有利である。ただし、設置スペースならびに設備コストの観点から、好ましくは2〜10段、より好ましくは2〜5段が使用される。水切り手段後の水膜厚みは、薄い方が好ましいが、用いる水切り手段の種類によって最低水膜厚みが制限される。ブレード、ロッド、ロールなど、物理的に固体をセルロースエステルフィルムに接触させる方法においては、例え固体がゴムなどの硬度の低い弾性体であったとしても、フィルム表面にキズを付けたり、弾性体が磨り減ったりするので有限の水膜を潤滑流体として残す必要がある。通常は、好ましくは数μm以上、より好ましくは10μm以上の水膜を潤滑流体として残存させる。 When a certain amount of water is used in the water washing, a batch type washing method in which the whole amount is applied at once rather than being divided into several times is preferable. That is, the amount of water is divided into several parts and supplied to a plurality of water washing means sequentially installed in the conveying direction of the cellulose ester film. Appropriate time (distance) is provided between one water washing means and the next water washing means to dilute the alkaline coating liquid by diffusion. More preferably, if the cellulose ester film to be conveyed is inclined so that the water on the film flows along the film surface, mixed dilution by flow can be obtained in addition to diffusion. As the most preferable method, the water washing dilution efficiency can be further increased by providing a water draining means for removing the water film on the cellulose ester film between the water washing means and the water washing means. Specific examples of draining means include blades used for blade coaters, air knives used for air knife coaters, rods used for rod coaters, and rolls used for roll coaters. It is advantageous that the number of washing means arranged in sequence is large. However, from the viewpoint of installation space and equipment cost, preferably 2 to 10 stages, more preferably 2 to 5 stages are used. The water film thickness after the draining means is preferably thin, but the minimum water film thickness is limited depending on the type of draining means used. In the method of physically bringing a solid into contact with the cellulose ester film, such as a blade, rod, or roll, even if the solid is an elastic body with low hardness such as rubber, the film surface is scratched or the elastic body is not Since it is worn out, it is necessary to leave a finite water film as a lubricating fluid. Usually, a water film of preferably several μm or more, more preferably 10 μm or more is left as a lubricating fluid.
極限まで水膜厚みを減少させられる水切り手段としては、エアナイフが好ましい。充分な風量と風圧を設定することにより、水膜厚みをゼロに近づけることができる。ただし、エアの吹出し量が大きすぎると、搬送フィルムのばたつきや一方への片寄りなど、セルロースエステルフィルムの搬送安定性に影響を及ぼすことがあるので、好ましい範囲が存在する。セルロースエステルフィルム上の元の水膜厚み、フィルムの搬送速度にもよるが、好ましくは10〜500m/秒、より好ましくは20〜300m/秒、より好ましくは30〜200m /秒の風速を使用する。また、均一に水膜除去を行うためには、セルロースエステルフィルムの幅方向の風速分布を、通常は10%以内、好ましくは5%以内になるように、エアナイフの吹出し口やエアナイフへの給気方法を調整する。搬送するセルロースエステルフィルム表面とエアナイフ吹出し口の間隙は、狭い方が水切り能が増すが、セルロースエステルフィルムと接触して傷付ける可能性が高くなるため、適当な範囲がある。好ましくは、10μm〜10cm、より好ましくは100μm〜5cm、さらに好ましくは500μm〜1cmの間隙をもって、エアナイフを設置する。さらに、エアナイフと対向するように、セルロースエステルフィルムの水洗面と反対側にバックアップロールを設置することで、間隙の設定が安定するとともに、フィルムのバタツキやシワ、変形などの影響を緩和することができるので好ましい。 An air knife is preferable as the draining means that can reduce the thickness of the water film to the limit. By setting a sufficient air volume and pressure, the water film thickness can be brought close to zero. However, if the amount of air blown out is too large, it may affect the transport stability of the cellulose ester film, such as flapping of the transport film and deviation to one side, so there is a preferable range. Although it depends on the original water film thickness on the cellulose ester film and the film conveyance speed, the wind speed is preferably 10 to 500 m / second, more preferably 20 to 300 m / second, more preferably 30 to 200 m 2 / second. . In order to remove the water film uniformly, the air supply to the outlet of the air knife and the air knife is adjusted so that the wind speed distribution in the width direction of the cellulose ester film is usually within 10%, preferably within 5%. Adjust the method. The narrower the gap between the surface of the cellulose ester film to be conveyed and the air knife outlet, the better the draining ability. However, there is an appropriate range because the possibility of damage due to contact with the cellulose ester film increases. Preferably, the air knife is installed with a gap of 10 μm to 10 cm, more preferably 100 μm to 5 cm, and even more preferably 500 μm to 1 cm. Furthermore, by setting up a backup roll on the side opposite to the water-washed surface of the cellulose ester film so as to face the air knife, the setting of the gap can be stabilized and the influence of fluttering, wrinkles, deformation, etc. of the film can be reduced. It is preferable because it is possible.
洗浄水には、純水を用いることが好ましい。本発明に用いられる純水とは、比電気抵抗が少なくとも0.1MΩ以上であり、特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの金属イオンは1mg/L未満、クロルイオン、硝酸イオンなどのアニオンは0.1 mg/L未満であることが好ましい。純水は、逆浸透膜、イオン交換樹脂、蒸留などの単体、またはそれらの組み合わせによって得ることができる。
洗浄水は高温であるほど、洗浄能力は上がる。しかし、搬送されるセルロースエステルフィルム上に水を吹き付ける方法においては、空気と接触する水の面積が大きく、高温ほど蒸発が著しくなるため、周囲の湿度が増し、結露する危険性が高くなる。このため、洗浄水の温度は、好ましくは5〜90℃、より好ましくは20℃〜80℃、さらに好ましくは25℃〜60℃の範囲で設定する。
It is preferable to use pure water as the washing water. The pure water used in the present invention has a specific electric resistance of at least 0.1 MΩ or more, in particular, metal ions such as sodium, potassium, magnesium and calcium are less than 1 mg / L, and anions such as chloro ion and nitrate ion are 0. .1 is preferably less than 1 mg / L. Pure water can be obtained by a reverse osmosis membrane, an ion exchange resin, a simple substance such as distillation, or a combination thereof.
The higher the washing water, the higher the washing ability. However, in the method of spraying water on the cellulose ester film to be transported, the area of water that comes into contact with air is large, and the evaporation becomes more significant as the temperature increases, so that the surrounding humidity increases and the risk of condensation increases. For this reason, the temperature of the washing water is preferably set in the range of 5 to 90 ° C, more preferably 20 to 80 ° C, and further preferably 25 to 60 ° C.
アルカリ鹸化水溶液の成分、または鹸化反応の生成物が水に容易に溶けない場合、水洗工程の前または後に水に不溶な成分を除去するための溶剤洗浄工程を付加しても良い。溶剤洗浄工程は、上に述べた水洗方法、水切り手段を利用することができる。用いる有機溶剤については、後述のアルカリ鹸化水溶液に使用できる溶剤のほか、新版溶剤ポケットブック(オーム社、1994年刊)に記載の溶剤を使用することができる。 If the components of the alkaline saponification aqueous solution or the product of the saponification reaction are not easily soluble in water, a solvent washing step for removing water-insoluble components may be added before or after the water washing step. The solvent washing step can utilize the water washing method and draining means described above. As the organic solvent to be used, in addition to a solvent that can be used in an alkali saponification aqueous solution described later, a solvent described in a new edition solvent pocket book (Ohm, 1994) can be used.
洗浄工程の次に乾燥工程を実施することもできる。通常は、エアナイフなどの水切り手段で充分に水膜を除去できることが多く、乾燥工程は必要でないことあるが、セルロースエステルフィルムをロール状に巻き取る前に、好ましい含水率に調整するために加熱乾燥してもよい。逆に、設定された湿度を有する風で調湿することもできる。乾燥風の温度は30〜200℃が好ましく、40〜150℃がより好ましく、50〜120℃が特に好ましい。本発明の電子線処理しアルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルムは、上述したアルカリ鹸化処理工程の後に連続して機能層の塗設を行うことができる。塗布により片面に鹸化処理を実施し、その上に機能層の塗設を行うことにより、機能層を設けた後にフィルムをロール状に巻き取っても、機能層面とフィルムの反対面との間で貼りついたりすることを防止することができる。 A drying step can also be performed after the washing step. Usually, the water film can be sufficiently removed with a draining means such as an air knife, and a drying step may not be necessary. However, before winding the cellulose ester film into a roll, heat drying to adjust the moisture content to a preferred level. May be. Conversely, the humidity can be adjusted with a wind having a set humidity. The temperature of the drying air is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 50 to 120 ° C. The cellulose ester film subjected to the electron beam treatment and alkali saponification treatment of the present invention can be coated with a functional layer continuously after the alkali saponification treatment step described above. By applying saponification treatment to one side by coating and coating the functional layer on it, even if the film is wound into a roll after the functional layer is provided, it is between the functional layer surface and the opposite surface of the film. It can prevent sticking.
次に本発明のセルロースエステルフィルムは各種光学用フィルムとして応用される。以下にその代表的な応用例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
[光学補償シート]
本発明の電子線処理された後にさらにアルカリ鹸化処理した本発明のセルロースエステルフィルムは、光学補償シートの透明支持体として好ましく用いられる。光学補償シートは、電子線処理しアルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルム、配向膜形成用樹脂層および液晶性分子の配向を固定化した光学異方層がこの順に積層された層構成を有する。配向膜の形成においては、セルロースエステルフィルムを加熱する工程、セルロースエステルフィルムの配向膜側の表面に電子線処理しアルカリ鹸化水溶液を塗布する工程、アルカリ鹸化水溶液塗布面の温度を維持する工程、反応を停止する工程、アルカリ鹸化水溶液を洗浄してフィルムの表面から除去する工程に次いで、配向膜を塗布して乾燥する工程を付加することもできる。さらに、配向膜を塗布、乾燥後に配向膜表面をラビング処理し、液晶性分子層を塗布、乾燥して、最終的な光学補償シートまで完成することもできる。セルロースエステルフィルムの電子線処理しアルカリ鹸化処理のみならず、配向膜、液晶性分子層を一貫して形成することにより、高い生産性が得られる。一貫して形成すれば、電子線処理しアルカリ鹸化処理から配向膜塗布までの時間経過がないこと、活性化した鹸化面の劣化が少ないこと、鹸化処理の水洗工程が湿式の除塵と兼ねられることおよび複数回の送り出し、巻き取りに伴うロール末端部のロスが発生しないことが、さらなる利点として挙げられる。
Next, the cellulose ester film of the present invention is applied as various optical films. Although the typical application example is given to the following, it is not limited to these.
[Optical compensation sheet]
The cellulose ester film of the present invention, which has been subjected to the electron beam treatment of the present invention and further subjected to alkali saponification treatment, is preferably used as a transparent support for an optical compensation sheet. The optical compensation sheet has a layer structure in which a cellulose ester film subjected to electron beam treatment and alkali saponification treatment, an alignment film forming resin layer, and an optical anisotropic layer in which the orientation of liquid crystal molecules is fixed are laminated in this order. In the formation of the alignment film, a step of heating the cellulose ester film, a step of applying an electron beam treatment to the surface of the cellulose ester film on the alignment film side and applying an alkali saponification aqueous solution, a step of maintaining the temperature of the surface of the alkali saponification aqueous solution application, reaction Next, a step of applying an alignment film and drying can be added to the step of stopping the step and the step of washing and removing the alkaline saponification aqueous solution from the surface of the film. Furthermore, after the alignment film is applied and dried, the surface of the alignment film is rubbed, and the liquid crystalline molecular layer is applied and dried to complete the final optical compensation sheet. High productivity can be obtained by consistently forming not only the alkali saponification treatment of the cellulose ester film but also the alignment film and the liquid crystalline molecular layer. If it is formed consistently, there will be no time lapse from electron beam treatment to alkali saponification treatment to alignment film coating, less degradation of the activated saponification surface, and the water washing process of saponification treatment may also be used as wet dust removal Another advantage is that no loss occurs at the end of the roll due to multiple feeding and winding.
光学補償シートは、電子線処理された後にさらにアルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルムからなる透明支持体、その上に設けられた配向膜および配向膜上に形成された円盤状構造単位を有する光学異方層からなる。配向膜は架橋されたポリマーからなるラビング処理された膜であることが好ましい。光学異方層に用いられる円盤状構造単位を有する化合物としては、低分子量の円盤状液晶性化合物(モノマー)または重合性円盤状液晶性化合物の重合により得られるポリマーを用いることができる。円盤状化合物(ディスコティック化合物)は、一般に、ディスコティック液晶相(即ち、ディスコティックネマティック相)を有する化合物とディスコティック液晶相を持たない化合物に大別することができる。円盤状化合物は、一般に負の複屈折を有し、本発明に係る光学異方層は、円盤状化合物のこの負の複屈折性を有する。光学異方層は、円盤状化合物の負の複屈折性を利用したものである。 The optical compensation sheet is an optically anisotropic material having a transparent support comprising a cellulose ester film that has been subjected to electron beam treatment and then subjected to alkali saponification treatment, an alignment film provided thereon, and a disk-like structural unit formed on the alignment film. Consists of layers. The alignment film is preferably a rubbed film made of a crosslinked polymer. As the compound having a discotic structural unit used in the optically anisotropic layer, a low molecular weight discotic liquid crystalline compound (monomer) or a polymer obtained by polymerization of a polymerizable discotic liquid crystalline compound can be used. In general, discotic compounds (discotic compounds) can be broadly classified into compounds having a discotic liquid crystal phase (that is, a discotic nematic phase) and compounds having no discotic liquid crystal phase. The discotic compound generally has negative birefringence, and the optical anisotropic layer according to the present invention has this negative birefringence of the discotic compound. The optically anisotropic layer utilizes the negative birefringence of the discotic compound.
[配向膜]
光学異方層の配向膜は、架橋されたポリマーからなる膜をラビング処理して形成することが好ましい。配向膜は、架橋された2種のポリマーからなることがさらに好ましい。2種のポリマーの一方は、それ自体架橋可能なポリマーまたは、架橋剤により架橋されるポリマーである。配向膜は、官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入したものを、光、熱またはpH変化により、ポリマー間で反応させて形成するか、あるいは、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。
[Alignment film]
The alignment film of the optically anisotropic layer is preferably formed by rubbing a film made of a crosslinked polymer. The alignment film is more preferably composed of two types of crosslinked polymers. One of the two polymers is a polymer that is itself crosslinkable or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent. The alignment film is formed by reacting a polymer having a functional group or a polymer in which a functional group is introduced with light, heat, or pH change between the polymers, or a cross-linking agent that is a highly reactive compound. It can be formed by introducing a linking group derived from a crosslinking agent between the polymers and crosslinking the polymers.
ポリマーの架橋は、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を透明支持体上に塗布した後、加熱することにより実施できる。配向膜を透明支持体上に塗設した後から、光学補償シートを得るまでのいずれかの段階で架橋させる処理を行ってもよい。配向膜上に形成される円盤状構造を有する化合物(光学異方層)の配向を考慮すると、円盤状構造を有する化合物を配向させた後に最終の架橋を行うことも好ましい。すなわち、透明支持体上にポリマーおよびポリマーを架橋することができる架橋剤を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後、ラビング処理を行って配向膜を形成し、次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマティック相形成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成する。 Crosslinking of the polymer can be carried out by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. You may perform the process which bridge | crosslinks in any step after obtaining an optical compensation sheet after coating an alignment film on a transparent support body. In consideration of the orientation of the compound having a discotic structure (optically anisotropic layer) formed on the alignment film, it is also preferable to carry out final crosslinking after orienting the compound having a discotic structure. That is, when a coating liquid containing a polymer and a crosslinking agent capable of crosslinking the polymer is applied on the transparent support, after heating and drying, an alignment film is formed by rubbing, and then a disk is formed on the alignment film. A coating liquid containing a compound having a structural unit is applied, heated to a discotic nematic phase formation temperature or higher, and then cooled to form an optically anisotropic layer.
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/ 酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリカーボネート等のポリマーおよびシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが好ましく、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが特に好ましましく、重合度の異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを2種類併用することが特に好ましい。 As the polymer used in the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used. Examples of polymers include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol acrylamide), styrene / vinyl toluene copolymer, Polymers such as chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, gelatin, polyethylene, polypropylene, and polycarbonate And compounds such as silane coupling agents. Examples of preferred polymers are water-soluble polymers such as poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvir alcohol and modified polyvinyl alcohol, and gelatin, polyvir alcohol and modified polyvinyl alcohol are preferred. Alcohol and modified polyvinyl alcohol are particularly preferable, and it is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.
ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましく、85〜95%が最も好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3000であることが好ましい。変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。共重合変性の場合の導入基の例には、COONa、Si(OX)3、N(CH3)3・Cl、C9H19C OO、SO3 、Na 、C12H25が含まれる。(Xは、プロトンまたはカチオンである)。連鎖移動変性基の場合の導入基の例には、COONa、SH、C12H25が含まれる。ブロック重合変性の場合の導入基の例には、COOH、CONH2、COOR、C6H5が含まれる(Rは、アルキル基である)。これらの中でも鹸化度が85〜95%である未変性ポリビニルアルコールまたはアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。 The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and most preferably 85 to 95%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3000. The modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of the introduction group in the case of copolymerization modification include COONa, Si (OX) 3 , N (CH 3 ) 3 .Cl, C 9 H 19 C OO, SO 3 , Na 2 and C 12 H 25 . (X is a proton or cation). Examples of the introduction group in the case of the chain transfer modifying group include COONa, SH, and C 12 H 25 . Examples of the introduction group in the case of block polymerization modification include COOH, CONH 2 , COOR, and C 6 H 5 (R is an alkyl group). Among these, unmodified polyvinyl alcohol or alkylthio-modified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 to 95% is most preferable.
変性ポリビニルアルコールは、下記一般式(2)で表される化合物とポリビニルアルコールとの反応性生物であることが好ましい。
一般式(2)
The modified polyvinyl alcohol is preferably a reactive organism between the compound represented by the following general formula (2) and polyvinyl alcohol.
General formula (2)
一般式(2)において、R11 は、無置換のアルキル基、アクリロリル置換アルキル基、メタクリロイル置換アルキル基またはエポキシ基置換アルキル基であり、Wは、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基であり、Xは、活性エステル、酸無水物または酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群であり、pは、0または1であり、nは0〜4の整数である。
変性ポリビニールアルコールは、下記一般式(3)で表される化合物とポリビニルアルコールとの反応生成物であることがさらに好ましい。
一般式(3)
In the general formula (2), R 11 is an unsubstituted alkyl group, an acrylolyl-substituted alkyl group, a methacryloyl-substituted alkyl group or an epoxy group-substituted alkyl group, W is a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and X Is an atomic group necessary to form an active ester, acid anhydride or acid halide, p is 0 or 1, and n is an integer of 0-4.
The modified polyvinyl alcohol is more preferably a reaction product of a compound represented by the following general formula (3) and polyvinyl alcohol.
General formula (3)
一般式(3)において、X1は活性エステル、酸無水物または酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群であり、そして、mは2〜24の整数である。
一般式(2)および一般式(3)で表される化合物と反応させるポリビニルアルコールは、変性ポリビニルアルコール(共重合変性、連鎖移動変性、ブロック重合変性)であってもよい。ポリビニルアルコールの合成方法、可視吸収スペクトル測定および変性基の導入率の決定方法は、特開平8−33891号公報に詳しく記載がある。
ポリマー(好ましくは水溶性ポリマー、さらに好ましくはポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコール)の架橋剤の例には、アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタルアルデヒド)、N−メチロール化合物(例えば、ジメチロール尿素、メチロールジメチルヒダントイン)、ジオキサン誘導体(例えば、2,3−ジヒドロキシジオキサン)、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物(例えば、カルベニウム、2−ナフタレンスルホナート、1,1−ビスピロリジノ−1−クロロピリジニウム、1−モルホリノカルボニル−3−(スルホナトアミノメチル))、活性ビニル化合物(例えば、1、3 、5−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビス(ビニルスルホン)メタン、N'−メチレンビス−[β−(ビニルスルホニル)プロピオンアミド])、活性ハロゲン化合物(例えば、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−S−トリアジン)、イソオキサゾール類およびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
In the general formula (3), X 1 is a group of atoms necessary to form an active ester, acid anhydride or acid halide, and, m is an integer of 2 to 24.
The polyvinyl alcohol to be reacted with the compounds represented by the general formula (2) and the general formula (3) may be modified polyvinyl alcohol (copolymerization modification, chain transfer modification, block polymerization modification). The method for synthesizing polyvinyl alcohol, measuring the visible absorption spectrum, and determining the introduction rate of the modifying group are described in detail in JP-A-8-33891.
Examples of cross-linking agents for polymers (preferably water-soluble polymers, more preferably polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol) include aldehydes (eg formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde), N-methylol compounds (eg dimethylol urea, methylol dimethyl). Hydantoin), dioxane derivatives (eg 2,3-dihydroxydioxane), compounds acting by activating carboxyl groups (eg carbenium, 2-naphthalenesulfonate, 1,1-bispyrrolidino-1-chloropyridinium, 1 -Morpholinocarbonyl-3- (sulfonatoaminomethyl)), active vinyl compounds (eg 1,3,5-triacroyl-hexahydro-s-triazine, bis (vinylsulfone) methane, N '-Methylenebis- [β- (vinylsulfonyl) propionamide]), active halogen compounds (eg 2,4-dichloro-6-hydroxy-S-triazine), isoxazoles and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。配向膜中に1.0質量%を超える量で架橋剤が残存していると、充分な耐久性が得られない。そのような配向膜を液晶表示装置に使用すると、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合にレチキュレーションが発生することがある。
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である架橋剤を含む上記ポリマーを透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行ってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例えば、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100〜99:1が好ましく、0:100 〜91:9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の表面の欠陥が著しく減少する。
0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. If the crosslinking agent remains in the alignment film in an amount exceeding 1.0% by mass, sufficient durability cannot be obtained. When such an alignment film is used in a liquid crystal display device, reticulation may occur when used for a long time or when left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time.
The alignment film can be basically formed by applying the above polymer containing a crosslinking agent, which is an alignment film forming material, on a transparent support, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. As described above, the crosslinking reaction may be carried out at any time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (for example, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the surface of an alignment film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0. 1〜10μmが好ましい。加熱乾燥は20℃〜110℃で行うことができる。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、80℃〜100℃がより好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行うことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5が好ましく、pH5がさらに好ましい。 The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is 0. 1-10 micrometers is preferable. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is more preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is also preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, pH 4.5 to 5.5 is preferable, and pH 5 is more preferable.
配向膜は、透明支持体上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。配向膜は、その上に設けられる円盤状化合物の配向方向を規定するために設けられる。
前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムまたはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
The alignment film is provided on the transparent support. The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above. The alignment film is provided in order to define the alignment direction of the discotic compound provided thereon.
For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining alignment by rubbing the surface of the alignment film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber, or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.
[光学異方層]
光学補償シートの光学異方層は、配向膜上に形成される。光学異方層は、円盤状構造単位を有する化合物からなる層であることが好ましく、低分子量の液晶性円盤状化合物(モノマー)の層または重合性の液晶性円盤状化合物の重合(硬化)により得られるポリマーの層であることがより好ましい。円盤状化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1 981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mo l.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physicslett,A , 78巻、82頁(1990年)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体およびJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1 794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc. 116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
[Optically anisotropic layer]
The optical anisotropic layer of the optical compensation sheet is formed on the alignment film. The optically anisotropic layer is preferably a layer composed of a compound having a discotic structural unit, and is formed by polymerization (curing) of a low molecular weight liquid crystalline discotic compound (monomer) layer or a polymerizable liquid crystalline discotic compound. More preferably, it is a layer of the resulting polymer. Examples of discotic compounds include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 71, 111 (1 981), benzene derivatives, C.I. Destrade et al., Research Report, Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physicslett, A, 78, 82 (1990); Kohne et al., Angew. Chem. 96, page 70 (1984) and the cyclohexane derivatives described in J. Am. M.M. Lehn et al. Chem. Commun. , 1 794 (1985); Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994), azacrown type and phenylacetylene type macrocycles are included.
円盤状化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基がその直鎖として放射線状に置換された構造である。円盤状化合物には、液晶性を示す円盤状液晶性化合物が含まれる。円盤状化合物から形成した光学異方層には、熱や光で反応する基を有する低分子円盤状液晶性化合物を反応させて重合または架橋することにより、高分子量化して液晶性を失ったものも含まれる。円盤状化合物については、特開平8−50206号公報に記載がある。 A discotic compound generally has a structure in which these are used as a mother nucleus at the center of a molecule, and a linear alkyl group, an alkoxy group, or a substituted benzoyloxy group is radially substituted as the linear chain. The discotic compound includes a discotic liquid crystalline compound exhibiting liquid crystallinity. The optically anisotropic layer formed from a discotic compound has a high molecular weight and loses liquid crystallinity by reacting with a low-molecular discotic liquid crystalline compound having a group that reacts with heat or light to cause polymerization or crosslinking. Is also included. Discotic compounds are described in JP-A-8-50206.
光学異方層は、円盤状構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層であって、そして円盤状構造単位の面が、透明支持体面に対して傾き、且つ該円盤状構造単位の面と透明支持体面とのなす角度が、光学異方層の深さ方向に変化していることが好ましい。 The optically anisotropic layer is a layer having a negative birefringence made of a compound having a disk-like structural unit, and the surface of the disk-like structural unit is inclined with respect to the transparent support surface, and the disk-like structural unit has The angle formed between the surface and the transparent support surface is preferably changed in the depth direction of the optically anisotropic layer.
円盤状構造単位の面の角度(傾斜角)は、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光学異方層の配向膜底面からの距離の増加と共に増加または減少している。上記傾斜角は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、および増加および減少を含む間欠的変化等を挙げることができる。間欠的変化は、厚み方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜角は、変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していることが好ましい。さらに、傾斜角は全体として増加していることが好ましく、特に連続的に変化することが好ましい。 In general, the angle (tilt angle) of the surface of the disk-like structural unit increases or decreases in the depth direction of the optical anisotropic layer and as the distance from the bottom surface of the alignment film of the optical anisotropic layer increases. The tilt angle preferably increases with increasing distance. In addition, examples of changes in the inclination angle include continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, changes including continuous increase and continuous decrease, and intermittent changes including increase and decrease. it can. The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if the inclination angle includes a region that does not change, it is preferable that the inclination angle increases or decreases as a whole. Further, the inclination angle is preferably increased as a whole, and particularly preferably continuously changed.
上記光学異方層は、一般に円盤状化合物および他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマティック相形成温度まで加熱し、その後配向状態(ディスコティックネマティック相)を維持して冷却することにより得られる。あるいは、上記光学異方層は、円盤状化合物および他の化合物(さらに、例えば重合性モノマー、光重合開始剤)を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマティック相形成温度まで加熱したのち重合させ(UV光の照射等により)、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いる円盤状液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、70〜3 00℃が好ましく、70〜170℃がより好ましい。 The optically anisotropic layer is generally formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and other compounds in a solvent onto an alignment film, drying it, and then heating it to a discotic nematic phase formation temperature, and then aligning it (discotic nematic). Obtained by maintaining the phase) and cooling. Alternatively, the optically anisotropic layer is formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and another compound (for example, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator) in a solvent onto the alignment film, drying, and then discotic nematic It is obtained by heating to the phase formation temperature, followed by polymerization (by irradiation with UV light, etc.) and further cooling. The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound used in the present invention is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
支持体側の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側(空気側)の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状化合物あるいは円盤状化合物と共に使用する他の化合物(例えば、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマー)を選択することにより調整することができる。さらに、傾斜角の変化の程度も上記選択により調整することができる。
可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーとしては、円盤状化合物と適度の相溶性を有し、液晶性円盤状化合物の傾斜角の変化を与えられるか、または配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー(例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物)が好ましい。上記化合物は、円盤状化合物に対し、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜30質量%の量にて使用される。
The inclination angle of the disk-shaped unit on the support side can be generally adjusted by selecting a disk-shaped compound or an alignment film material or by selecting a rubbing treatment method. Further, the inclination angle of the disk-like unit on the surface side (air side) is generally selected from a discotic compound or other compounds (for example, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and a polymer) used together with the discotic compound. Can be adjusted. Furthermore, the degree of change in the tilt angle can also be adjusted by the above selection.
Any plasticizer, surfactant and polymerizable monomer may be used as long as they have moderate compatibility with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystalline discotic compound or do not inhibit the alignment. Compounds can also be used. Among these, a polymerizable monomer (for example, a compound having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group) is preferable. The above compound is used in an amount of preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass with respect to the discotic compound.
ポリマーとしては、円盤状化合物と相溶性を有し、液晶性円盤状化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマーも使用することができる。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。上記ポリマーは、円盤状液晶性化合物の配向を阻害しないように、円盤状化合物に対し、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.1〜8質量%、さらに好ましくは0.1〜5質量%の量にて使用される。 As the polymer, any polymer can be used as long as it is compatible with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystalline discotic compound. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose and cellulose acetate butyrate. The polymer is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 8% by mass, and still more preferably 0.1% by mass with respect to the discotic compound so as not to inhibit the alignment of the discotic liquid crystalline compound. Used in an amount of ˜5% by weight.
[偏光板]
偏光板は、ポリマーフィルム上に配向膜および液晶性分子の配向を固定化した光学異方層を設けた光学補償シート、偏光膜、透明保護膜がこの順に積層された層構成を有する。透明保護膜には、通常のセルロースアセテートフィルムを用いてもよい。偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、2色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。ポリマーフィルムの遅相軸と偏光膜の透過軸の関係は、適用される液晶表示装置の種類により異なる。TN、MVA、およびOCBの各モードの場合は、実質的に平行になるように配置する。反射型液晶表示装置の場合は、実質的に45度となるように配置することが好ましい。
[Polarizer]
The polarizing plate has a layer structure in which an optical compensation sheet, a polarizing film, and a transparent protective film in which an alignment film and an optical anisotropic layer in which the alignment of liquid crystal molecules is fixed are provided on a polymer film are laminated in this order. A normal cellulose acetate film may be used for the transparent protective film. Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film and a dye polarizing film using a dichroic dye and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The relationship between the slow axis of the polymer film and the transmission axis of the polarizing film varies depending on the type of liquid crystal display device to be applied. In the TN, MVA, and OCB modes, they are arranged so as to be substantially parallel. In the case of a reflective liquid crystal display device, it is preferably arranged so as to be substantially 45 degrees.
[液晶表示装置]
光学補償シートまたは偏光板は、液晶表示装置に有利に用いられる。TN、VA、MVA、およびOCBモードの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された2枚の偏光板からなる。液晶セルは、2枚の電極基板の間に液晶を担持している。光学補償シートは、液晶セルと一方の偏光板との間に、1枚配置するか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に2枚配置する。OCBモードの液晶表示装置の場合、光学補償シートは、ポリマーフィルム上に円盤状化合物、もしくは棒状液晶化合物を含む光学異方層を有していても良い。光学異方層は、円盤状化合物(もしくは棒状液晶化合物)を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。円盤状化合物は、一般に大きな複屈折率を有する。また、円盤状化合物には、多様な配向形態がある。従って、円盤状化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フィルムでは得ることができない光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。円盤状化合物を用いた光学補償シートについては、特開平6−214116号公報、米国特許第5583679号明細書、同5646703号明細書、西独特許第3911620A1号公報に記載がある。
[Liquid Crystal Display]
The optical compensation sheet or the polarizing plate is advantageously used for a liquid crystal display device. A TN, VA, MVA, and OCB mode liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and two polarizing plates disposed on both sides thereof. The liquid crystal cell carries a liquid crystal between two electrode substrates. One optical compensation sheet is disposed between the liquid crystal cell and one polarizing plate, or two optical compensation sheets are disposed between the liquid crystal cell and both polarizing plates. In the case of the OCB mode liquid crystal display device, the optical compensation sheet may have an optically anisotropic layer containing a discotic compound or a rod-shaped liquid crystal compound on a polymer film. The optically anisotropic layer is formed by aligning a discotic compound (or rod-shaped liquid crystal compound) and fixing the alignment state. A discotic compound generally has a large birefringence. The discotic compound has various orientation forms. Therefore, by using a discotic compound, an optical compensation sheet having optical properties that cannot be obtained by a conventional stretched birefringent film can be produced. Optical compensation sheets using discotic compounds are described in JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703, and West German Patent 3,911,620A1.
偏光板では、液晶セルと偏光膜との間に配置される透明保護膜として、前記のポリマーフィルムを用いることができる。一方の偏光板の(液晶セルと偏光膜との間の)透明保護膜のみ上記のポリマーフィルムを用いるか、または双方の偏光板の(液晶セルと偏光膜との間の)2枚の透明保護膜に、上記のポリマーフィルムを用いる。液晶セルはOCBモード、またはTNモードであることが好ましい。OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許第4583825号、同第5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速い利点がある。TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60〜120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。 In the polarizing plate, the polymer film can be used as a transparent protective film disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. Only the transparent protective film (between the liquid crystal cell and the polarizing film) of one polarizing plate uses the above polymer film, or two transparent protective films (between the liquid crystal cell and the polarizing film) of both polarizing plates The above polymer film is used for the membrane. The liquid crystal cell is preferably OCB mode or TN mode. The OCB mode liquid crystal cell is a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell. This is disclosed in the specifications of Japanese Patent Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal molecules are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also referred to as an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode. The bend alignment mode liquid crystal display device has an advantage of a high response speed. In the TN mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °. The TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
(実施例1)
(1−1)セルロースエステル−Aの合成
綿から採取したセルロースを原料としてセルロースエステル−Aを合成した。
セルロースエステル−Aは、アセチル基の置換度が1.00、ブチリル基の置換度が1.70、全アシル基の置換度が2.70、粘度平均重合度が220、含水率が0.2質量%、ジクロロメタン溶液中6質量%の粘度が190mPa・s、平均粒子径が1.5mm、標準偏差0.5mmである粉体であった。また、残存酢酸量が0.1質量%以下、残留ブタン酸量が0.1質量%以下であり、Ca含有量が80ppm、Mg含有量が22ppm、Fe含有量が0.5ppmであり、さらに硫酸基としてのイオウ量を105ppm含むものであった。また6位のアセチル基の置換度は0.33、6位のブチリル基の置換度は0.57であり全アシル基中の33%であった。また、メタノール抽出量は5質量%以下、重量平均分子量/数平均分子量比(GPCにより測定)は2.8であり、Tg(ガラス転移温度;DSCにより測定)は128℃であった。また、セルロースエステル−Aをメチレンクロライド/メタノール(質量比9/1)溶液を用いて20質量%溶液としガラス板上に流延して厚さ100μmのフィルムとした。得られたセルロースエステル−Aのフィルムは、イエローインデックスは1.6であり、ヘイズは0.07、透明度は93.9%であった。
Example 1
(1-1) Synthesis of cellulose ester-A Cellulose ester-A was synthesized using cellulose collected from cotton as a raw material.
Cellulose ester-A has an acetyl group substitution degree of 1.00, a butyryl group substitution degree of 1.70, a total acyl group substitution degree of 2.70, a viscosity average polymerization degree of 220, and a water content of 0.2. It was a powder having a viscosity of 190 mPa · s, an average particle diameter of 1.5 mm, and a standard deviation of 0.5 mm. Further, the residual acetic acid amount is 0.1% by mass or less, the residual butanoic acid amount is 0.1% by mass or less, the Ca content is 80 ppm, the Mg content is 22 ppm, the Fe content is 0.5 ppm, It contained 105 ppm of sulfur as a sulfate group. The substitution degree of the 6-position acetyl group was 0.33, and the substitution degree of the 6-position butyryl group was 0.57, which was 33% of the total acyl groups. The methanol extraction amount was 5% by mass or less, the weight average molecular weight / number average molecular weight ratio (measured by GPC) was 2.8, and Tg (glass transition temperature; measured by DSC) was 128 ° C. Cellulose ester-A was made into a 20% by mass solution using a methylene chloride / methanol (mass ratio 9/1) solution and cast onto a glass plate to give a film having a thickness of 100 μm. The obtained cellulose ester-A film had a yellow index of 1.6, a haze of 0.07, and a transparency of 93.9%.
(1−2)セルロースエステル溶液(ドープ)の作製
セルロースエステル溶液処方として以下を用いた。
・セルロースエステル−A 100質量部
・メチレンクロライド 267質量部
・メタノール 48.5質量部
・1−ブタノール 11.8質量部
・可塑剤A(トリフェニルホスフェート) 1.7質量部
・可塑剤B(ビフェニルジフェニルホスフェ−ト) 1.3質量部
・下記光学異方性コントロール剤 3質量部
-Cellulose ester-A 100 mass parts-Methylene chloride 267 mass parts-Methanol 48.5 mass parts-1-butanol 11.8 mass parts-Plasticizer A (triphenyl phosphate) 1.7 mass parts-Plasticizer B (biphenyl) Diphenyl phosphate) 1.3 parts by mass, 3 parts by mass of the following optical anisotropy control agent
・UV剤a(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン) 0.5質量部
・UV剤b(2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール) 0.2質量部
・UV剤c:2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール) 0.1質量部
・クエン酸モノエチルエステル/ジエチルエステル混合物(混合比1/1質量比) 0.2質量%
・微粒子(二酸化ケイ素、一次粒子径15nm、モース硬度約7) 0.05質量部
UV agent a (2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) -1,3,5-triazine) 0.5 parts by mass UV Agent b (2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole) 0.2 parts by mass UV agent c: 2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-amylphenyl) -5-chlorobenzotriazole) 0.1 part by mass / citric acid monoethyl ester / diethyl ester mixture (mixing ratio 1/1 mass ratio) 0.2% by mass
Fine particles (silicon dioxide, primary particle diameter 15 nm, Mohs hardness about 7) 0.05 parts by mass
攪拌羽根を有する500Lのステンレス性溶解タンクに、前記セルロースエステル溶液処方の溶媒を混合し、攪拌・分散しつつ、セルロースエステル−A粉体(フレーク)を徐々に添加し、全体が250kgになるように調製した。ここで、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。まず、セルロースエステル−Aの粉末は、分散タンクに紛体を投入して、攪拌剪断速度を最初は5m/sec(剪断応力5×104kgf/m/sec2 )の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸および、中心軸にアンカー翼を有して周速1m/sec(剪断応力1×104kgf/m/sec2 )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34℃であった。分散終了後、高速攪拌を停止し、アンカー翼の周速を0.5m/secとしてさらに100分間攪拌し、セルロースエステル−Aフレークを膨潤させた。膨潤終了までは、窒素ガスを用いてタンク内を0.12MPaになるように加圧した。このときのタンク内の酸素濃度は、2容量%未満とし、防爆上で問題のない状態を保った。またドープ中の水分量は0.3質量%以下であることを確認した。 The cellulose ester solution formulation solvent is mixed in a 500 L stainless steel dissolution tank having a stirring blade, and the cellulose ester-A powder (flakes) is gradually added while stirring and dispersing so that the total weight becomes 250 kg. Prepared. Here, all the solvents used had a water content of 0.5% by mass or less. First, the powder of cellulose ester-A is a dissolver type in which powder is put into a dispersion tank and stirred at a peripheral shear speed of 5 m / sec (shear stress 5 × 10 4 kgf / m / sec 2 ) at first. The mixture was dispersed for 30 minutes under the condition of having an eccentric stirring shaft and an anchor blade on the central shaft and stirring at a peripheral speed of 1 m / sec (shear stress 1 × 10 4 kgf / m / sec 2 ). The dispersion start temperature was 25 ° C. and the final temperature reached 34 ° C. After completion of the dispersion, high-speed stirring was stopped, the peripheral speed of the anchor blade was 0.5 m / sec, and stirring was further performed for 100 minutes to swell the cellulose ester-A flakes. Until the end of swelling, the inside of the tank was pressurized to 0.12 MPa using nitrogen gas. At this time, the oxygen concentration in the tank was set to less than 2% by volume, and a state with no problem in explosion prevention was maintained. Further, it was confirmed that the water content in the dope was 0.3 mass% or less.
(1−3)溶解・濾過
膨潤した溶液をタンクから、ジャケット付配管で50℃まで加熱し、さらに2MPaの加圧下で90℃まで加熱し、完全に溶解した。加熱時間は15分であった。次に36℃まで温度を下げ、孔径40μmのセルロースろ紙で粗濾過を行った。さらに濾材孔径8μmの濾材を通過させドープを得た。この際、濾過1次圧は1.5MPa、2次圧は1.2MPaとした。高温にさらされるフィルター、ハウジング、およ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。
(1-3) Dissolution / Filtering The swollen solution was heated from the tank to 50 ° C. with a jacketed pipe, and further heated to 90 ° C. under a pressure of 2 MPa to completely dissolve. The heating time was 15 minutes. Next, the temperature was lowered to 36 ° C., and coarse filtration was performed with cellulose filter paper having a pore diameter of 40 μm. Further, a dope was obtained by passing a filter medium having a pore diameter of 8 μm. At this time, the primary pressure of filtration was 1.5 MPa, and the secondary pressure was 1.2 MPa. The filters, housings, and pipes that were exposed to high temperatures were made of Hastelloy alloy and had excellent corrosion resistance, and those having a jacket for circulating a heat medium for heat insulation and heating were used.
(1−4)濃縮・濾過
このようにして得られた濃縮前ドープを80℃で常圧のタンク内でフラッシュさせて、蒸発した溶剤を凝縮器で回収分離した。フラッシュ後のドープの固形分濃度は、28.8質量%であった。なお、凝縮された溶剤は調製工程の溶剤として再利用すべく回収工程に回された。フラッシュタンクは、その中心軸がアンカー翼を有しおり、これを用いて周速0.5m/secで攪拌して脱泡を行った。タンク内のドープの温度は25℃であり、タンク内の平均滞留時間は50分であった。このドープを採集して25℃で測定した剪断粘度は、剪断速度10(sec-1)で130(Pa・s)であった。
(1-4) Concentration and Filtration The pre-concentration dope thus obtained was flushed at 80 ° C. in a normal pressure tank, and the evaporated solvent was recovered and separated by a condenser. The solid concentration of the dope after flashing was 28.8% by mass. The condensed solvent was sent to the recovery process to be reused as a solvent in the preparation process. The center axis of the flash tank has an anchor wing, which was used for defoaming by stirring at a peripheral speed of 0.5 m / sec. The temperature of the dope in the tank was 25 ° C., and the average residence time in the tank was 50 minutes. The shear viscosity measured at 25 ° C. after collecting this dope was 130 (Pa · s) at a shear rate of 10 (sec −1 ).
つぎに、このドープに対して弱い超音波照射することで泡抜きを行った。その後、1.5MPaに加圧した状態で、孔径10μmの焼結繊維金属フィルターを通過させ、ついで孔径10μmの焼結繊維フィルターを通過させた。それぞれの一次圧は、1.5MPaおよび1.2MPaとし、二次圧は1.0MPaおよび0.8MPaとした。濾過後のドープ温度は36℃に調整し、500Lのステンレス製のストックタンク内にて貯蔵した。ストックタンクは、その中心軸にアンカー翼を有しており、それによって周速0.3m/secで常時攪拌される。なお、濃縮前ドープからドープを調製する際に、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 dope with weak ultrasonic waves. Thereafter, under a pressure of 1.5 MPa, a sintered fiber metal filter having a pore size of 10 μm was passed, and then a sintered fiber filter having a pore size of 10 μm was passed. Respective primary pressures were 1.5 MPa and 1.2 MPa, and secondary pressures were 1.0 MPa and 0.8 MPa. The dope temperature after filtration was adjusted to 36 ° C. and stored in a 500 L stainless steel stock tank. The stock tank has an anchor blade on its central axis, and is constantly stirred at a peripheral speed of 0.3 m / sec. In addition, when the dope was prepared from the dope before concentration, no problem such as corrosion occurred at all in the wetted part of the dope.
(1−5)流延
続いてストックタンク内のドープを1次増圧用のギアポンプ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。高精度ギアポンプは、容積効率99.2%、吐出量の変動率が0.5%以下の性能であった。また、吐出圧力は1.5MPaであった。流延ダイは、幅が1.8mであり共流延用に調整したフィードブロックを装備し、主流のほかに両面にそれぞれ積層して3層構造のフィ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、支持体面用、エアー面用の3流路を用いた。最外層用の支持体側ドープとエアー面側ドープは、(1−2)で作製したドープを、メチレンクロライド267質量部/メタノール48.5質量部/1−ブタノール11.8質量部からなる溶媒を配管に設置したインラインでスタチックミキサーおよびスルーザミキサーを連結して希釈し用いた。希釈は元のドープを支持体側ドープは97%の濃度に、またエアー側ドープは元のドープに対して95%の濃度になるようにして行った。
(1-5) Casting Subsequently, the dope in the stock tank was fed by a feedback control using an inverter motor so that the primary pressure of the high-precision gear pump was 0.8 MPa with a gear pump for primary pressure increase. The high-precision gear pump had a volume efficiency of 99.2% and a discharge rate variation rate of 0.5% or less. The discharge pressure was 1.5 MPa. The casting die was equipped with a feed block adjusted for co-casting with a width of 1.8 m, and a device that was capable of forming a three-layer film by laminating on both sides in addition to the mainstream. . In the following description, a layer formed from the mainstream is referred to as an intermediate layer, a support surface side layer is referred to as a support surface, and an opposite surface is referred to as an air surface. In addition, the dope liquid supply flow path used three flow paths for the intermediate layer, the support surface, and the air surface. The support side dope and the air side dope for the outermost layer are prepared by using a dope prepared in (1-2) as a solvent comprising 267 parts by mass of methylene chloride / 48.5 parts by mass of methanol / 11.8 parts by mass of 1-butanol. A static mixer and a slew mixer were connected and diluted in-line installed in the pipe. Dilution was performed such that the original dope was at a concentration of 97% for the support-side dope and the air-side dope was at a concentration of 95% with respect to the original dope.
完成したセルロースエステルフィルム試料のエアー面、中間層、支持体面の膜厚はそれぞれ4μm、92μm、4μmであり、厚みが100μmとなるように、流延幅を1500mmとしてそれぞれのダイ突出口のセルロースエステルドープ流量を調整して流延を行った。各ドープの温度を36℃に調整するため、流延ダイにジャケット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。 The film thickness of the finished cellulose ester film sample is 4 μm, 92 μm, and 4 μm on the air surface, intermediate layer, and support surface, respectively, and the casting width is 1500 mm so that the thickness is 100 μm. Casting was performed by adjusting the dope flow rate. In order to adjust the temperature of each dope to 36 ° C., a jacket was provided on the casting die, and the inlet temperature of the heat transfer medium supplied into the jacket was set to 36 ° C.
ダイ、フィードブロック、配管はすべて作業工程中に36℃に保温した。ダイはコートハンガータイプのダイであり、厚み調整ボルトが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。この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、製膜工程内に設置した赤外線厚み計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を除いたフィルムで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%以下に調整した。 The die, feed block, and piping were all kept at 36 ° C. during the work process. The die was a coat hanger type die, with thickness adjusting bolts provided at a pitch of 20 mm, and having an automatic thickness adjusting mechanism using a heat bolt. This heat bolt can also set a profile according to the liquid feed amount of the high precision gear pump by a preset program, and feedback control can also be performed by an adjustment program based on the profile of the infrared thickness gauge installed in the film forming process It has performance. The thickness difference between two arbitrary points 50 mm apart in the film excluding the casting edge portion 20 mm was within 1 μm, and the largest difference in the width direction thickness was adjusted to 3 μm / m or less. The average thickness accuracy of each layer was controlled to ± 2% or less for both outer layers and ± 1% or less for the mainstream, and the overall thickness was adjusted to ± 1.5% or less.
また、ダイの1次側には減圧するためのチャンバーを設置した。この減圧チャバーの減圧度は流延ビードの前後で1Pa〜5000Paの圧力差を印加でき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。その際に、ビードの長さが2mm〜50mmになるような圧力差に設定した。またチャンバー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。さらに、前部にビートを、後部にラビリンスを設けた。また両端には開口部を設けた。さらに、そこから、ビード両縁の流れの乱れを調整するためにエッジ吸引装置が取り付けられているものを用いた。 In addition, a chamber for decompressing was installed on the primary side of the die. The degree of decompression of the decompression chamber is such that a pressure difference of 1 Pa to 5000 Pa can be applied before and after the casting bead, and can be adjusted according to the casting speed. At that time, the pressure difference was set such that the bead length was 2 mm to 50 mm. Further, the chamber temperature was provided with a mechanism that can be set higher than the condensation temperature of the gas around the casting portion. In addition, a beat was provided at the front and a labyrinth at the rear. Openings were provided at both ends. Furthermore, from there, the one to which the edge suction device was attached in order to adjust the disturbance of the flow at both edges of the bead was used.
(1−6)流延ダイ
ここで、ダイの材質は析出硬化型の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。さらに、鋳造後1ヶ月以上経時したものを研削加工することとし、セルロースエステル溶液の面状を一定に保った。流延ダイおよびフィードブロック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自動調整により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/sec)〜5000(1/sec)の範囲とした。
(1-6) Casting die Here, the material of the die is precipitation hardening stainless steel, the material has a thermal expansion coefficient of 2 × 10 −5 (° C. −1 ) or less, and is forcedly corroded in an aqueous electrolyte solution. In the test, a material having approximately the same corrosion resistance as SUS316 was used. In addition, 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 was used. Furthermore, the surface of the cellulose ester solution was kept constant by grinding the one aged or longer after casting. The finishing accuracy of the wetted surfaces of the casting die and the feed block was 1 μm or less in terms of surface roughness, the straightness was 1 μm / m or less in any direction, and the slit clearance was adjusted to 1.5 mm by automatic adjustment. About the corner | angular part of the liquid-contact part of die-tip tip, it processed so that R might be 50 micrometers or less over the slit full width. The shear rate inside the die was in the range of 1 (1 / sec) to 5000 (1 / sec).
また、流延ダイのリップ先端には、硬化膜が設けられているものを用いた。硬膜を設ける手段としては、溶射法によりタングステン・カーバイド(WC)コーティングを形成したものを用いた。さらにダイ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溶剤である混合溶媒(試料070)をビード端部とスリットの気液界面に片側で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%以下であった。また、減圧チャンバーによりビード背面の圧力を150Pa低くした。また、減圧チャンバーの温度を一定にするために、ジャケットを取り付けた。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。 Further, a casting die provided with a cured film was used at the lip tip. As a means for providing the hard film, a tungsten carbide (WC) coating formed by a thermal spraying method was used. Furthermore, in order to prevent the dope flowing out from the slit end of the die from locally drying and solidifying, a mixed solvent (sample 070), which is a solvent for solubilizing the dope, is applied to the gas-liquid interface between the bead end and the slit. Feeded at 0.5 ml / min on one side. The pulsation rate of the pump supplying this liquid was 5% or less. In addition, the pressure on the back surface of the bead was reduced by 150 Pa by the decompression chamber. A jacket was attached to keep the temperature of the vacuum chamber constant. A heat transfer medium adjusted to 35 ° C. was supplied into the jacket. The edge suction air volume that can be adjusted in the range of 1 L / min to 100 L / min was used, and in this example, it was appropriately adjusted in the range of 30 L / min to 40 L / min.
(1−7)金属支持体
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利用した。そして、バンドの厚みは1.5mmであり、表面粗さは0.05μm以下になるように研磨したものを使用した。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。バンドの全体の厚みムラは0.5%以下であった。バンドは2個のドラムにより駆動するタイプを用い、その際のバンドのテンションは1.5×104kg/mに調整し、バンドとドラムとの相対速度差が0.01m/分以下となるものであった。また、バンド駆動の速度変動は0.5%以下であった。また1回転の巾方向の蛇行は1.5mm以下に制限するようにバンドに両端位置を検出して制御した。また、流延ダイ直下における支持体表面のドラム回転に伴う上下方向の位置変動は200μm以下にした。支持体は、風圧振動抑制手段を有したケーシング内に設置されるようにした。この支持体上にダイから3層のドープを共流延した。
(1-7) Metal support A stainless steel endless band having a width of 2.1 m and a length of 70 m was used as a support. The band was 1.5 mm thick and polished so that the surface roughness was 0.05 μm or less. The material was made of SUS316 and had sufficient corrosion resistance and strength. The thickness unevenness of the entire band was 0.5% or less. The band is a type driven by two drums, and the tension of the band at that time is adjusted to 1.5 × 10 4 kg / m, and the relative speed difference between the band and the drum is 0.01 m / min or less. It was a thing. The band drive speed fluctuation was 0.5% or less. Further, both ends of the band were detected and controlled so that the meandering in the width direction of one rotation was limited to 1.5 mm or less. Further, the positional fluctuation in the vertical direction accompanying the drum rotation on the surface of the support just below the casting die was set to 200 μm or less. The support was installed in a casing having wind pressure vibration suppression means. Three layers of dope were co-cast from this die on this support.
流延部のドラムは支持体を冷却するように内部に伝熱媒体(冷媒)を循環させる設備を有しているものを用いた。また、他方のドラムが乾燥のための熱を供給するために伝熱媒体が通水できるものである。それぞれの伝熱媒体の温度は5℃(流延ダイ側)と40℃とした。流延直前の支持体中央部の表面温度は15℃であった。両端の温度差は6℃以下であった。なお、ドラムを直接流延支持体とすることも可能なものであり、この場合の回転ムラが0.2mm以下の精度となるよう回転させた。ドラムにおいても表面の平均粗さは0.01μm以下であり、クロム鍍金処理により十分な硬度と耐久性を有したものである。ドラム、バンドのいずれにおいても表面欠陥はあってはならないものであり、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以下のピンホールは2個/m2 以下である支持体を使用した。 As the casting drum, a drum having equipment for circulating a heat transfer medium (refrigerant) therein was used so as to cool the support. Moreover, since the other drum supplies heat for drying, the heat transfer medium can pass water. The temperature of each heat transfer medium was 5 ° C. (casting die side) and 40 ° C. The surface temperature at the center of the support just before casting was 15 ° C. The temperature difference between both ends was 6 ° C. or less. The drum can be directly used as a casting support. In this case, the drum was rotated so that the rotation unevenness had an accuracy of 0.2 mm or less. Also in the drum, the average roughness of the surface is 0.01 μm or less, and it has sufficient hardness and durability by the chrome plating treatment. There should be no surface defects in either the drum or the band, there are no pinholes of 30 μm or more, 1 pinhole of 10 μm to 30 μm / m 2 or less, and 2 pinholes of 10 μm or less A support that was less than / m 2 was used.
(1−8)流延乾燥
前記流延ダイおよび支持体などが設けられている流延室の温度は、35℃に保った。バンド上に流延されたドープは、最初に平行流の乾燥風を送り乾燥した。乾燥する際の乾燥風からのドープへの総括伝熱係数は24kcal/m2・hr・℃であった。乾燥風の温度はバンド上部の上流側を135℃とし、下流側を140℃とした。また、バンド下部は、65℃とした。それぞれのガスの飽和温度は、いずれも−8℃付近であった。支持体上での乾燥雰囲気における酸素濃度は5容量%に保持した。なお、酸素濃度を5容量%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。また、流延室内の溶媒を凝縮回収するために、凝縮器(コンデンサ)を設け、その出口温度は、−10℃に設定した。
(1-8) Casting drying The temperature of the casting chamber provided with the casting die and the support was kept at 35 ° C. The dope cast on the band was first dried by sending parallel-flow drying air. The overall heat transfer coefficient from the drying air to the dope during drying was 24 kcal / m 2 · hr · ° C. The temperature of the drying air was 135 ° C on the upstream side of the upper part of the band, and 140 ° C on the downstream side. The lower part of the band was set to 65 ° C. The saturation temperature of each gas was around -8 ° C. The oxygen concentration in the dry atmosphere on the support was kept at 5% by volume. The air was replaced with nitrogen gas in order to keep the oxygen concentration at 5% by volume. Moreover, in order to condense and collect the solvent in the casting chamber, a condenser (condenser) was provided, and the outlet temperature was set to −10 ° C.
流延後5秒間は遮風装置により乾燥風が直接ドープに当たらないようにして流延ダイ直近の静圧変動を±1Pa以下に抑制した。ドープ中の溶剤比率が乾量基準で50質量%になった時点で流延支持体からフィルムとして剥離した。この時の剥離テンションは10kgf/mであり、支持体速度に対して剥ぎ取り速度(剥取りロールドロー)は100.1%〜110%の範囲で適切に剥ぎ取れるように設定した。また、剥ぎ取ったフィルムの表面温度は15℃であった。支持体上での乾燥速度は平均60質量%乾量基準溶剤/分であった。乾燥して発生した溶剤ガスは凝縮装置に導かれ、−10℃で液化し、回収して仕込み用の溶剤として再利用した。溶剤を除去された乾燥風は再度加熱して乾燥風として再利用された。その際に、溶剤に含まれる水分量を0.5%以下に調整して再使用した。 For 5 seconds after casting, the static pressure fluctuation in the immediate vicinity of the casting die was suppressed to ± 1 Pa or less so that the dry wind did not directly hit the dope with a wind shield. When the solvent ratio in the dope reached 50% by mass on a dry basis, the film was peeled off from the casting support. The peeling tension at this time was 10 kgf / m, and the peeling speed (peeling roll draw) with respect to the support speed was set so as to be properly peeled in the range of 100.1% to 110%. The surface temperature of the peeled film was 15 ° C. The drying rate on the support was an average of 60% by weight dry weight reference solvent / min. The solvent gas generated upon drying was led to a condenser, liquefied at −10 ° C., recovered, and reused as a charging solvent. The drying air from which the solvent was removed was heated again and reused as drying air. At that time, the water content in the solvent was adjusted to 0.5% or less and reused.
剥ぎ取ったフィルムを多数のローラーが設けられている渡り部で搬送した。渡り部には、3本のローラーを備え、また渡り部の温度は、40℃に保持した。渡り部のローラーで搬送している際に、フィルムに16N〜160Nのテンションを付与した。 The peeled film was conveyed by the transfer part provided with many rollers. The transition part was equipped with three rollers, and the temperature of the transition part was kept at 40 ° C. During conveyance with the roller of the crossing part, tension of 16N to 160N was applied to the film.
(1−9)テンター搬送・乾燥
剥ぎ取られたフィルムは、クリップを有したテンターで両端を固定しながら、テンターの乾燥ゾーン内を搬送し、乾燥風により乾燥した。クリップは20℃の伝熱媒体を供給して冷却した。テンター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。また、テンター内を3ゾーンに分け、それぞれのゾーンの乾燥風温度を上流側から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。テンター内での平均乾燥速度は120質量%(乾量基準溶剤)/分であった。テンターの出口ではフィルム内の残留溶剤の量は10質量%以下となるように調整し、本実験では7質量%となるように乾燥ゾーンの条件を調整した。テンター内では搬送しつつ幅方向にも延伸を行った。
(1-9) Tenter Transport / Drying The peeled film was transported in the drying zone of the tenter while being fixed at both ends with a tenter having a clip, and dried with drying air. The clip was cooled by supplying a heat transfer medium at 20 ° C. The tenter was driven by a chain, and the speed fluctuation of the sprocket was 0.5% or less. Further, the inside of the tenter was divided into three zones, and the drying air temperature of each zone was set to 90 ° C., 100 ° C., and 110 ° C. from the upstream side. The gas composition of the drying air was set to a saturated gas concentration of −10 ° C. The average drying rate in the tenter was 120% by mass (dry weight reference solvent) / min. At the outlet of the tenter, the amount of residual solvent in the film was adjusted to 10% by mass or less, and in this experiment, the conditions of the drying zone were adjusted to 7% by mass. Stretching was also performed in the width direction while transporting in the tenter.
なお、テンターに搬送された際の幅を100%としたときの拡幅量を103%とした。剥ぎ取りローラーからテンター入口に至る延伸率(テンター駆動ドロー)は、102%とした。テンター内の延伸率はテンター噛み込み部から10mm以上離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点における延伸率の差異は5%以下であった。ベース端のうちテンターで固定している長さの比率は90%とした。また、テンタークリップの温度は50℃を超えないように冷却しつつ搬送した。テンター部分で蒸発した溶剤は−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(コンデンサー)を設け、その出口温度は−8℃に設定した。溶剤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。 The amount of widening when the width when conveyed to the tenter was 100% was 103%. The stretching ratio (tenter driven draw) from the peeling roller to the tenter inlet was 102%. As for the stretching ratio in the tenter, the difference in the substantial stretching ratio at a portion 10 mm or more away from the tenter biting portion was 10% or less, and the difference in the stretching ratio at any two points 20 mm apart was 5% or less. The ratio of the length of the base end fixed by the tenter was 90%. Further, the tenter clip was transported while being cooled so as not to exceed 50 ° C. The solvent evaporated in the tenter part was condensed and liquefied at a temperature of −10 ° C. and recovered. A condenser (condenser) was provided for condensation recovery, and the outlet temperature was set to -8 ° C. The water content contained in the solvent was adjusted to 0.5% by mass or less and reused.
そして、テンター出口から30秒以内に両端の耳切りを行った。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−によりクラッシャーに風送されて平均80mm2程度のチップに粉砕した。このチップは再度調製用原料としてセルロースエステルフレークと共に仕込み工程で原料として利用できるものであった。テンター部の乾燥雰囲気における酸素濃度は5容量%に保持した。なお、酸素濃度を5容量%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。後述するローラー搬送ゾーン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ゾーンでフィルムを予備加熱した。 Then, the ears were cut at both ends within 30 seconds from the tenter exit. Ears 50 mm on both sides were cut with an NT-type cutter, and the cut ears were blown by a cutter blower to a crusher and crushed into chips of about 80 mm 2 on average. This chip was again usable as a raw material in the preparation process together with cellulose ester flakes as a raw material for preparation. The oxygen concentration in the dry atmosphere of the tenter part was kept at 5% by volume. The air was replaced with nitrogen gas in order to keep the oxygen concentration at 5% by volume. The film was preheated in a predrying zone supplied with 100 ° C. drying air before being dried at a high temperature in a roller conveyance zone described later.
(1−10)後乾燥
前述した方法で得られた耳切り後のセルロースエステルフィルムをローラー搬送ゾーンで高温乾燥した。ローラー搬送ゾーンを4区画に分割して、上流側から100℃、105℃、105℃、110℃の乾燥風を給気した。このとき、フィルムのローラー搬送テンションは100N/巾とし、最終的に残留溶剤量が0.3質量%になるまで(約20分間)乾燥した。このローラーのラップ角度は、90度および180度を用いた。このローラー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。ローラー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。ローラー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/巾でのローラー撓みは0.5mm以下となるように選定した。
(1-10) Post-drying The cellulose ester film after the end cutting obtained by the method described above was dried at high temperature in the roller transport zone. The roller conveyance zone was divided into four sections, and dry air at 100 ° C., 105 ° C., 105 ° C., and 110 ° C. was supplied from the upstream side. At this time, the roller conveyance tension of the film was 100 N / width, and the film was dried until the residual solvent amount finally reached 0.3% by mass (about 20 minutes). The wrap angle of this roller was 90 degrees and 180 degrees. The material of this roller was made of aluminum or carbon steel, and hard chrome plating was applied to the surface. As the surface shape of the roller, a flat one and a mat formed by blasting were used. All the shakes due to the rotation of the roller were 50 μm or less. The roller deflection at a tension of 100 N / width was selected to be 0.5 mm or less.
搬送中のフィルム帯電圧は、常時−3kV〜3kVの範囲となるように工程中に強制除電装置(除電バー)を設置した。また、巻き取り部では、帯電が−1.5kV〜1.5kVになるように、除電バーだけでなく、イオン風除電も設置した。乾燥風に含まれる溶剤ガスは吸着剤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。回収した溶剤は水分量0.3質量%以下に調整して仕込み溶剤として再利用した。乾燥風には溶剤ガスの他、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製循環使用した。そして、最終的に屋外排出ガス中のVOCは10ppm以下となるよう、吸脱着条件を設定した。また、全蒸発溶剤の内凝縮法で回収する溶剤量は90質量%であり、残りの大部分は吸着回収により回収した。 A forced charge removal device (charge removal bar) was installed during the process so that the film voltage during conveyance was always in the range of -3 kV to 3 kV. Moreover, in the winding part, not only the static elimination bar but also ion wind static elimination was installed so that the charge would be -1.5 kV to 1.5 kV. The solvent gas contained in the drying air was adsorbed and recovered using an adsorbent. The adsorbent was activated carbon, and desorption was performed using dry nitrogen. The recovered solvent was adjusted to a water content of 0.3% by mass or less and reused as a charged solvent. The drying air contains plasticizers, UV absorbers, and other high-boiling substances in addition to solvent gas, so these were removed by a cooler and pre-adsorber that were cooled and removed, and were recycled and used. And adsorption / desorption conditions were set so that VOC in outdoor exhaust gas would be 10 ppm or less finally. Further, the amount of solvent recovered by the condensing method of all evaporated solvents was 90% by mass, and most of the rest was recovered by adsorption recovery.
乾燥されたフィルムを第1調湿室に搬送した。ローラー搬送ゾーンと第1調湿室との間の渡り部には、105℃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、フィルムのカールの発生を抑制する第2調湿室にフィルムを搬送した。第2調湿室では、フィルムに直接90℃、湿度70%の空気をあてた。 The dried film was conveyed to the 1st humidity control chamber. Dry air at 105 ° C. was supplied to the transition portion between the roller conveyance zone and the first humidity control chamber. Air having a temperature of 50 ° C. and a dew point of 20 ° C. was supplied to the first humidity control chamber. Further, the film was conveyed to a second humidity control chamber that suppresses the curling of the film. In the second humidity control chamber, air of 90 ° C. and humidity 70% was directly applied to the film.
(1−11)後処理、巻き取り
乾燥後のセルロースエステルフィルムは、30℃以下に冷却して両端耳切りを行いさらにフィルムの両端に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。
(1-11) Post-treatment, winding The dried cellulose ester film was cooled to 30 ° C. or lower, and both ends were cut off, and further, both ends of the film were knurled. The knurling was imparted by embossing from one side, the knurling width was 10 mm, and the pressing pressure was set so that the maximum height was 12 μm higher than the average thickness on average.
そして、得られたフィルムを巻き取り室に搬送した。巻き取り室は、室内温度28℃、湿度70%に保持した。このようにして得られたセルロースエステルフィルム試料−1(厚さ100μm)の幅は、1475mmであった。テンションパターンは、巻き始めは360N/巾であり、巻き終わりは250N/巾になるようにした。巻き取り全長は300mであった。また、巻き取りロールにプレスロールを押し圧50N/巾に設定した。巻き取り時のフィルムの温度は25℃、含水量は1.4質量%、残留溶剤量は0.3質量%以下であった。また巻き緩み、シワもなく、巻きずれが生じなかった。ロール外観も良好であった。 And the obtained film was conveyed to the winding chamber. The winding chamber was kept at a room temperature of 28 ° C. and a humidity of 70%. The width of the cellulose ester film sample-1 (thickness: 100 μm) thus obtained was 1475 mm. The tension pattern was 360 N / width at the start of winding and 250 N / width at the end of winding. The total winding length was 300 m. Moreover, the press roll was set to the winding roll, and the pressure was set to 50 N / width. The temperature of the film at the time of winding was 25 ° C., the water content was 1.4% by mass, and the residual solvent amount was 0.3% by mass or less. Moreover, there was no winding looseness, no wrinkles, and no winding slip occurred. The roll appearance was also good.
なお、本発明のセルロースエステルフィルム試料−1は、残存酢酸量は0.15質量%、ブタン酸は0.03質量%、Caを66ppm、Mgを8.3ppm含有した。また本発明のセルロースエステルフィルムの厚さは、全領域に渡り100μm±1.5μmとなることを確認した。この時、長さ方向のトップ、中間部とラストのそれぞれについて、さらにその幅方向の両端部と中央部の評価を実施し、その誤差が実質0.2%以下であることを確認した。また、フィルムの縦横平均熱収縮(80℃/相対湿度90%/48時間)は、−0.3%以内であった。 The cellulose ester film sample-1 of the present invention contained 0.15% by mass of residual acetic acid, 0.03% by mass of butanoic acid, 66 ppm of Ca, and 8.3 ppm of Mg. The thickness of the cellulose ester film of the present invention was confirmed to be 100 μm ± 1.5 μm over the entire region. At this time, for each of the top, middle part and last in the length direction, further evaluation of both end parts and the center part in the width direction was performed, and it was confirmed that the error was substantially 0.2% or less. Further, the longitudinal and transverse average heat shrinkage (80 ° C./relative humidity 90% / 48 hours) of the film was within −0.3%.
また本発明の前記セルロースエステルフィルム試料−1は、ヘイズが0.2%、透明度(透明性)が93.4%、傾斜幅は19.6nm、限界波長は392.6nm、吸収端は374.3nm、380nmの吸収は1.9%であり、Reは1.2nm、Rthは80nmであり、軸ズレ(分子配向軸)は0.3°、弾性率は長手方向が2.51GPa、幅方向が2.46GPa、抗張力は長手方向が128MPa、幅方向が115MPa、伸長率は長手方向が60%、幅方向が56%であり、キシミ値(静止摩擦係数)は0.75、キシミ値(動摩擦係数)は0.51、カール値は相対湿度25%で−0.3、ウェットでは1.1であった。また、含水率は1.5質量%(25℃/60%相対湿度)であり、残留溶剤量は0.15質量%であり、熱収縮率は長手方向が−0.19%であり幅方向が−0.18%であった。異物はリントが5個/m未満であった。また、輝点は、0.02mm〜0.05mmが10個/3m未満、0.05〜0.1mmが4個/3m未満、0.1mm以上はなかった。以上の工程を経て、セルロースエステルフィルム試料−1を製膜した。 The cellulose ester film sample-1 of the present invention has a haze of 0.2%, a transparency (transparency) of 93.4%, a slope width of 19.6 nm, a limit wavelength of 392.6 nm, and an absorption edge of 374. Absorption at 3 nm and 380 nm is 1.9%, Re is 1.2 nm, Rth is 80 nm, axial deviation (molecular orientation axis) is 0.3 °, elastic modulus is 2.51 GPa in the longitudinal direction, width direction 2.46 GPa, tensile strength is 128 MPa in the longitudinal direction, 115 MPa in the width direction, elongation is 60% in the longitudinal direction, 56% in the width direction, the kishimi value (static friction coefficient) is 0.75, and the kishimi value (dynamic friction) The coefficient) was 0.51, the curl value was -0.3 at 25% relative humidity, and 1.1 when wet. The moisture content is 1.5% by mass (25 ° C./60% relative humidity), the residual solvent amount is 0.15% by mass, and the heat shrinkage is −0.19% in the longitudinal direction, which is the width direction. Was −0.18%. The foreign matter had a lint of less than 5 pieces / m. Further, the bright spots were 0.02 mm to 0.05 mm less than 10/3 m, 0.05 to 0.1 mm less than 4/3 m, and 0.1 mm or more. Through the above steps, a cellulose ester film sample-1 was formed.
(1−12)電子線処理およびアルカリ鹸化処理
次に上記で得られたセルロースエステルフィルム試料−1を、表1に従って表面処理を実施した。
(1−12−1)電子線方法
電子線処理は、表1の照射条件で実施した。ここで電子線処理は幅1.5mの照射窓口を有する装置を用いた。この装置は、フィルムを搬送すべく搬送入り口と出口を有するものである。照射工程にはガス導入部とガス排出部を付与しており、照射部はボックスで大気と隔離するように設計されている。他の不活性ガスに置換した試料については、その度合いは酸素濃度計で管理し、電子線照射は、大気中に酸素が0.2容量%以下になった時点で行った。
(1-12) Electron beam treatment and alkali saponification treatment Next, the cellulose ester film sample-1 obtained above was subjected to a surface treatment according to Table 1.
(1-12-1) Electron Beam Method The electron beam treatment was performed under the irradiation conditions shown in Table 1. Here, an apparatus having an irradiation window with a width of 1.5 m was used for the electron beam treatment. This apparatus has a conveyance inlet and an outlet for conveying a film. The irradiation process is provided with a gas introduction part and a gas discharge part, and the irradiation part is designed to be isolated from the atmosphere by a box. About the sample substituted by other inert gas, the degree was controlled with the oxygen concentration meter, and electron beam irradiation was performed when oxygen became 0.2 volume% or less in air | atmosphere.
(1−12−2)アルカリ鹸化処理方法
次に(1−12−1)で電子線処理し以下のアルカリ鹸化方法に従って、アルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルム試料1−1〜1−19を作製した。
(イ) アルカリ鹸化溶液(S−1)の調整)
下記処方のアルカリ鹸化溶液(1.0mol/L)およびアルカリ希釈液を調整した。
(1-12-2) Alkali Saponification Method Next, cellulose ester film samples 1-1 to 1-19 were prepared by electron beam treatment in (1-12-1) and subjected to alkali saponification according to the following alkali saponification method. .
(A) Preparation of alkali saponification solution (S-1)
The alkali saponification solution (1.0 mol / L) and alkali dilution liquid of the following prescription were prepared.
・アルカリ鹸化水溶液(S−1)処方
・KOH 560質量部
・C14H29−O−(CH2CH2O)−H 100質量部
・消泡剤サーフィノールDF110D(日信化学工業(株)製) 2質量部
・水 9338質量部
Alkali saponification solution (S-1) Formulation · KOH 560 parts by mass · C 14 H 29 -O- (CH 2 CH 2 O) -H 100 parts by mass antifoaming agent Surfynol DF110D (Nissin Chemical Industry Co., (Made) 2 mass parts, water 9338 mass parts
(鹸化処理フィルムの作製)
表1に従い電子線処理したセルロースエステルフィルム試料を、60℃に加熱した誘電式加熱ロールを通過させ40℃まで昇温した後に、40℃に保温したアルカリ鹸化水溶液(S−1)をロッドコーターを用いて20ml/m2塗布した。110℃に加熱した(株)ノリタケカンパニーリミテッド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に7秒滞留させた後に(フィルムの表面温度は40〜50℃となるようにした)、同じくロッドコーターを用いて純水を20ml/m2 塗布し、アルカリ液を洗い落とした。この時、フィルム温度は40〜45℃に維持しており、純水塗布後の塗膜のKOH濃度は0.5mol/Lであった。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返し、アルカリを洗い落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理フィルムを作製した。
(Preparation of saponification film)
A cellulose ester film sample treated with an electron beam according to Table 1 was passed through a dielectric heating roll heated to 60 ° C. and heated to 40 ° C., and then an alkali saponification aqueous solution (S-1) kept at 40 ° C. was added to a rod coater. 20 ml / m 2 was applied. After retaining for 7 seconds under a steam far-infrared heater manufactured by Noritake Co., Ltd. heated to 110 ° C (the surface temperature of the film was 40-50 ° C), a rod coater was also used. Then, 20 ml / m 2 of pure water was applied to wash off the alkaline solution. At this time, the film temperature was maintained at 40 to 45 ° C., and the KOH concentration of the coating film after application of pure water was 0.5 mol / L. Next, washing with a fountain coater and draining with an air knife were repeated three times to wash away the alkali, and then, the saponification film was produced by staying in a drying zone at 70 ° C. for 15 seconds and drying.
ここで、アルカリ鹸化水溶液S−1の表面張力は、64mN/mであり、液の粘度は1.8mPa・s、液の密度は1.07、電気伝導度は180mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は1090mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は190mg/Lであり、塩化物イオン濃度は133mg/Lであった。 Here, the surface tension of the alkaline saponification aqueous solution S-1 was 64 mN / m, the viscosity of the liquid was 1.8 mPa · s, the density of the liquid was 1.07, and the electric conductivity was 180 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkaline saponification aqueous solution was 1090 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 190 mg / L, and the chloride ion concentration was 133 mg / L.
(アルカリ鹸化処理フィルムの評価方法)
電子線処理し、かつ、アルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルムについて、日本電色(株)社製NDH−3 00A型光学試験機を用いてヘイズの測定を行った。結果を表1に示した。
(Evaluation method of alkali saponification film)
About the cellulose-ester film which carried out the electron beam process and the alkali saponification process, the haze was measured using the Nippon Denshoku Co., Ltd. NDH-300A type | mold optical testing machine. The results are shown in Table 1.
(配向膜の形成)
上記電子線処理し、かつ、アルカリ鹸化処理したフィルムのアルカリ鹸化処理面に下記の配向膜塗布液をロッドコーターで30ml/m2塗布し、60℃の温風で60秒、さらに90℃の熱風で150秒間、乾燥した後に搬送方向に垂直に配置したベルベット布ラビングロールを用いて、ラビング処理を行って配向膜を形成した。
(Formation of alignment film)
The following alignment film coating solution was applied to the alkali saponified surface of the above-mentioned electron beam-treated and alkali-saponified film with a rod coater at 30 ml / m 2 , heated at 60 ° C. for 60 seconds, and further heated at 90 ° C. The film was dried for 150 seconds and then rubbed using a velvet cloth rubbing roll placed perpendicular to the conveying direction to form an alignment film.
(配向膜塗布液組成)
・変性ポリビニルアルコール 100質量部
・水 1800質量部
・メタノール 600質量部
・グルタルアルデヒド 2.5質量部
(Orientation film coating solution composition)
・ Modified polyvinyl alcohol 100 mass parts ・ Water 1800 mass parts ・ Methanol 600 mass parts ・ Glutaraldehyde 2.5 mass parts
(光学異方層の形成)
上記にて形成した配向膜の上に、下記処方の円盤状化合物溶液を#4のワイヤーバーで塗布した。続けて連結する130℃の熱風ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。最後に80℃の雰囲気下のもと、膜面温度が約100 ℃の状態で120W/cm高圧水銀灯を用いて、0.4秒間UV照射し円盤状化合物を重合させ、光学異方層を形成し、光学補償シートを作製した。
(Formation of optically anisotropic layer)
On the alignment film formed as described above, a discotic compound solution having the following formulation was applied with a # 4 wire bar. Subsequently, heating was performed for 2 minutes in a hot air zone of 130 ° C. to be connected to align the discotic compound. Finally, under an atmosphere of 80 ° C, with a film surface temperature of about 100 ° C, a 120 W / cm high-pressure mercury lamp is used for UV irradiation for 0.4 seconds to polymerize the discotic compound to form an optically anisotropic layer. Thus, an optical compensation sheet was produced.
(円盤状化合物溶液組成)
・下記の円盤状化合物 2735質量部
・エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製) 80質量部
・多官能アクリレートモノマー( NKエステル A−TMMT 新中村化学工業製) 190質量部
・セルロースアセテートブチレート( CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 60質量部
・セルロースアセテートブチレート( CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 15質量部
・光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 90質量部
・増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 30質量部
・メチルエチルケトン 6800質量部
(Discotic compound solution composition)
-2735 parts by mass of the following discotic compound-80 parts by mass of ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)-Multifunctional acrylate monomer (NK ester A-TMMT, manufactured by Shin-Nakamura Chemical ) 190 parts by mass cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2, manufactured by Eastman Chemical Co.) 60 parts by mass cellulose acetate butyrate (CAB531-1 manufactured by Eastman Chemical Co.) 15 parts by mass photoinitiator ( Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) 90 parts by mass, sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 30 parts by mass, 6800 parts by mass of methyl ethyl ketone
ここで、本発明の電子線処理を実施した代表的な試料1−13は、光学補償フィルムの波長633nmで測定した光学異方層のレターデーション値(Re)は39nmであった。また、円盤面と第1透明支持体(上記支持体KF−1)面との間の角度(傾斜角)は平均で36°であった。 Here, as for the representative sample 1-13 which implemented the electron beam process of this invention, the retardation value (Re) of the optically anisotropic layer measured at the wavelength of 633 nm of the optical compensation film was 39 nm. The angle (inclination angle) between the disk surface and the first transparent support (the support KF-1) was 36 ° on average.
(光学補償シートの評価方法)
(異物欠陥)
得られた光学補償シートを、クロスニコルス配置した2枚の偏光板の間に挟み、透過光が異物によりムラとなる異物欠陥を目視で観察した。17インチ画面内に何箇所、輝点があるかをカウントした。表1に評価結果を示す。
(Evaluation method of optical compensation sheet)
(Foreign matter defect)
The obtained optical compensation sheet was sandwiched between two polarizing plates arranged in crossed Nichols, and foreign matter defects in which transmitted light became uneven due to foreign matter were visually observed. The number of bright spots on the 17-inch screen was counted. Table 1 shows the evaluation results.
(密着性)
また、各光学補償シートを30cm×25cmに裁断し、温度が25℃で相対湿度が25% の条件下で1日放置した後、得られたセルロースエステルフィルム付の光学異方層側にカッターナイフで45°の角度で深さ200μmの碁盤目状の切り傷を11本ずつ直角に付与した。この傷跡部にニチバン製セロテープNo.405および日東テープ(PETテープ)を全面に強く付着し30分放置して、その端部を直角に勢いよく剥離しフィルムと配向膜の間で剥離する状態を観察して、はがれた碁盤目の数を表記した。多いほど接着性が悪いことを示す。
(Adhesion)
Each optical compensation sheet was cut into 30 cm × 25 cm and left for 1 day under conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 25%, and then a cutter knife was placed on the optical anisotropic layer side with the obtained cellulose ester film. Then, 11 grid cuts having a depth of 200 μm and an angle of 45 ° were applied at right angles. Nichiban cellophane tape No. 405 and Nitto tape (PET tape) are firmly attached to the entire surface and left for 30 minutes, and the end is peeled off at right angles and peeled between the film and the alignment film. Observed and marked the number of peeled grids. It shows that adhesiveness is so bad that there are many.
表1に示されるように本発明の電子線処理を実施した後にアルカリ鹸化処理した本発明の試料1−8〜1−19は電子線処理後のセルロースエステルフィルムの接触角が低く、光学補償シート化した後のフィルムにおいても優れたヘイズ、異物欠陥と接着性を有するものであった。特に電子線処理時の雰囲気を不活性ガスとした光学補償シート化した後の本発明の光学補償シート試料1−12〜1−19はヘイズ、異物欠陥が著しく改善されていることが判明した。
これに対して、電子線処理を全く実施しない試料1−1やその照射強度あるいは照射量が不足した試料1−2〜1−5は異物欠陥と接着性が著しく悪いものであった。また照射強度あるいは照射量が強い試料1−6、1−7も異物欠陥は改良されるものの接着性が著しく悪いものであった。
As shown in Table 1, Samples 1-8 to 1-19 of the present invention, which were subjected to the alkali saponification treatment after the electron beam treatment of the present invention, had a low contact angle of the cellulose ester film after the electron beam treatment, and the optical compensation sheet The film after conversion also had excellent haze, foreign matter defects and adhesiveness. In particular, it was found that the optical compensation sheet samples 1-12 to 1-19 of the present invention after forming an optical compensation sheet using an inert gas as the atmosphere during the electron beam treatment have remarkably improved haze and foreign matter defects.
On the other hand, Sample 1-1 in which no electron beam treatment was performed and Samples 1-2 to 1-5 in which the irradiation intensity or irradiation amount was insufficient showed extremely poor foreign matter defects and adhesion. Further, Samples 1-6 and 1-7 having a high irradiation intensity or irradiation amount were improved in the foreign matter defects, but had extremely poor adhesion.
なお、本発明のフィルム試料1−8〜1−19は、25℃/相対湿度60%、−10℃/相対湿度10%、40℃/相対湿度95%、および80℃/乾燥(Dry)条件下で、それぞれ1ケ月保存し、25℃/相対湿度60%に1日放置した後の接着性を調べたが、強制条件下での接着性悪化は全く見られなかった。
以上から本発明における電子線処理とアルカリ鹸化処理を実施することで、優れたセルロースエステルフィルムの表面処理が可能となり、優れた光学補償シートを作製することが可能となった。
In addition, the film samples 1-8 to 1-19 of the present invention are 25 ° C / 60% relative humidity, -10 ° C / 10% relative humidity, 40 ° C / 95% relative humidity, and 80 ° C / dry (Dry) conditions. Each sample was stored for 1 month and examined for adhesion after being allowed to stand at 25 ° C./60% relative humidity for 1 day, but no deterioration in adhesion was observed under forced conditions.
From the above, by performing the electron beam treatment and the alkali saponification treatment in the present invention, an excellent surface treatment of the cellulose ester film can be performed, and an excellent optical compensation sheet can be produced.
[実施例2]
(アルカリ鹸化水溶液S−2の調整)
下記処方の1.7mol/Lアルカリ鹸化水溶液(S−2)を調整した。
・NaOH 680質量部
・トリ(オキシエチレン)デシルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩 110質量部
・消泡剤:プルロニックTR701(旭電化工業(株) 1質量部
・純水 9209質量部
[Example 2]
(Preparation of alkaline saponification aqueous solution S-2)
A 1.7 mol / L alkaline saponification aqueous solution (S-2) having the following formulation was prepared.
-NaOH 680 parts by mass-Sodium salt of tri (oxyethylene) decyl ether sulfate 110 parts by mass-Antifoaming agent: Pluronic TR701 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 1 part by mass)-Pure water 9209 parts by mass
(鹸化セルローストリアセテートフィルムの作成)
実施例1で作製した電子線処理済みの本発明の試料1−13に100℃の熱風を衝突させ、55℃まで加熱した後、35℃に保温したアルカリ鹸化溶液(S−2)をロッドコーターにて、8ml/m2塗布し10秒間経過後、再びロッドコーターを用いて純水を15ml/m2塗布した。この時のフィルム維持温度は45 ℃であった。次いで、エクストルージョン型コーターを用いて1000ml/m2 の純水を塗布し、水洗を行い、5秒間経過後に100m/秒の風をエアナイフより水塗布面に衝突させた。このエクストルージョンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを2回繰り返した後に80℃の乾燥ゾーンに10秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理フィルムKF −2を作製した。この鹸化処理フィルムに対する水の接触角は27°、この鹸化フィルムの表面自由エネルギーは36mN/mであった。
(Creation of saponified cellulose triacetate film)
The sample 1-13 of the present invention that had been treated with the electron beam produced in Example 1 was collided with hot air at 100 ° C., heated to 55 ° C., and then the alkali saponification solution (S-2) kept at 35 ° C. was used as a rod coater. Then, 8 ml / m 2 was applied and after 10 seconds, 15 ml / m 2 of pure water was again applied using a rod coater. The film maintenance temperature at this time was 45 ° C. Next, 1000 ml / m 2 of pure water was applied using an extrusion type coater, washed with water, and after 5 seconds, 100 m / second of wind was made to collide with the water application surface from an air knife. Washing with an extrusion coater and draining with an air knife were repeated twice, and then, the saponification film KF-2 was produced by staying in an 80 ° C. drying zone for 10 seconds and drying. The contact angle of water with this saponified film was 27 °, and the surface free energy of this saponified film was 36 mN / m.
このアルカリ鹸化液S−2の表面張力は、60mN/mであり、液の粘度は1.6mPa・s、液の密度は1.05、比導電率は300mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は70mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は0.3mg/Lであり、塩化物イオン濃度は0.1mg/Lであった。 The surface tension of the alkali saponification solution S-2 was 60 mN / m, the viscosity of the solution was 1.6 mPa · s, the density of the solution was 1.05, and the specific conductivity was 300 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkali saponification aqueous solution was 70 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 0.3 mg / L, and the chloride ion concentration was 0.1 mg / L.
(アルカリ鹸化水溶液S−3〜S−6の調整)
アルカリ鹸化水溶液S−2の純水を半導体デバイス工場レベルの超純水、および、これと、市水若しくは井水とを混合した水に変え、表2に示すようにアルカリ鹸化水溶液のイオン量を変えた以外はアルカリ鹸化水溶液S−2と同様にアルカリ鹸化水溶液S−3〜S−6を調整した。
アルカリ鹸化液S−3の表面張力は59mN/mであり、液の粘度は1.6mPa・s、液の密度は1.05、比導電率は360mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は280mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は2.3mg/Lであり、塩化物イオン濃度は1.5mg/Lであった。
アルカリ鹸化液S−4の表面張力は、58mN/mであり、液の粘度は1.7mPa・s、液の密度は1.03、比導電率は400mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は850mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は18mg/Lであり、塩化物イオン濃度は11mg/Lであった。
アルカリ鹸化液S−5の表面張力は、56mN/mであり、液の粘度は1.7mPa・s、液の密度は1.06、比導電率は410mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は1260mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は92mg/Lであり、塩化物イオン濃度は73mg/Lであった。
アルカリ鹸化液S−6の表面張力は、55mN/mであり、液の粘度は1.8mPa・s、液の密度は1.06、比導電率は420mS/cmであった。アルカリ鹸化水溶液中の炭酸イオン濃度は3410mg/Lであり、カルシウム、マグネシウムを含む多価金属イオン濃度の総和は470mg/Lであり、塩化物イオン濃度は263mg/Lであった。
電子線処理済みの本発明の試料1−13と同様にしてアルカリ鹸化処理フィルムを作製して、さらに光学補償フィルムシート2−1〜2−5を作製した。性能評価した結果を表1に示した。
(Adjustment of alkaline saponification aqueous solution S-3 to S-6)
The pure water of the alkaline saponification aqueous solution S-2 is changed to ultrapure water at the semiconductor device factory level and water mixed with this with city water or well water. Alkaline saponified aqueous solutions S-3 to S-6 were prepared in the same manner as the alkaline saponified aqueous solution S-2 except that the amount was changed.
The surface tension of the alkali saponification solution S-3 was 59 mN / m, the viscosity of the solution was 1.6 mPa · s, the density of the solution was 1.05, and the specific conductivity was 360 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkaline saponification aqueous solution was 280 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 2.3 mg / L, and the chloride ion concentration was 1.5 mg / L.
The surface tension of the alkali saponification solution S-4 was 58 mN / m, the viscosity of the solution was 1.7 mPa · s, the density of the solution was 1.03, and the specific conductivity was 400 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkaline saponification aqueous solution was 850 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 18 mg / L, and the chloride ion concentration was 11 mg / L.
The surface tension of the alkaline saponification solution S-5 was 56 mN / m, the viscosity of the solution was 1.7 mPa · s, the density of the solution was 1.06, and the specific conductivity was 410 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkaline saponification aqueous solution was 1260 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 92 mg / L, and the chloride ion concentration was 73 mg / L.
The surface tension of the alkali saponification solution S-6 was 55 mN / m, the viscosity of the solution was 1.8 mPa · s, the density of the solution was 1.06, and the specific conductivity was 420 mS / cm. The carbonate ion concentration in the alkaline saponification aqueous solution was 3410 mg / L, the total concentration of polyvalent metal ions including calcium and magnesium was 470 mg / L, and the chloride ion concentration was 263 mg / L.
Alkali saponification-treated films were produced in the same manner as Sample 1-13 of the present invention that had been subjected to electron beam treatment, and optical compensation film sheets 2-1 to 2-5 were further produced. The results of performance evaluation are shown in Table 1.
表1に示されるように本発明の好ましいアルカリ鹸化液を用いてアルカリ鹸化処理を実施した光学補償シートは異物欠陥や密着不良が見られない良好なものであった。アルカリ鹸化処理液の炭酸イオン濃度が3500mg/L 以下、多価金属イオン濃度が1000mg/L以下、塩素イオン濃度が1000mg/L 以下とすることにより、ヘイズが上昇するのをより効果的に抑止できる、より使用に適する範囲のものである。 As shown in Table 1, the optical compensation sheet that had been subjected to the alkali saponification treatment using the preferred alkali saponification solution of the present invention was good with no foreign matter defects or poor adhesion. When the alkali ion saponification solution has a carbonate ion concentration of 3500 mg / L or less, a polyvalent metal ion concentration of 1000 mg / L or less, and a chlorine ion concentration of 1000 mg / L or less, it is possible to more effectively suppress an increase in haze. The range is more suitable for use.
[実施例3]
実施例1−13において、セルロースエステル−Aをセルローストリアセテート−X(アセチル基の置換度が2.70、6位の置換度が0.90、重合度が305、Fe分1.1ppm、Ca分78ppm、Mg分7.2ppm)、セルローストリアセテート−Y(アセチル基の置換度が2.92、6位の置換度が0.95、重合度が323、Fe分0.3ppm、Ca分29ppm、Mg分7.2ppm))、セルロースエステル−PX(アセチル基の置換度が2.50、プロピオニル基の置換度が0.21、全アシル基の置換度が2.71、6位の置換度が0.85、重合度280、Fe分2.3ppm、Ca分62ppm、Mg分14.6ppm)、セルローストリアセテート−BY(全アシル基の置換度が2.82、ブタノイル基の置換度が0.42、アセチル基の置換度が2.40、6位置換度が0.90、重合度293、Fe分 0.05ppm、Ca分 26ppm、Mg分 0.8ppm)に変更する以外は、実施例1−13と全く同様にして、本発明外である比較試料3−1〜3−4を作製した。
これらの試料について、実施例1と全く同様にしてその特性評価を実施し表1に記載した。
[Example 3]
In Example 1-13, cellulose ester-A was converted to cellulose triacetate-X (acetyl group substitution degree 2.70, 6-position substitution degree 0.90, polymerization degree 305, Fe content 1.1 ppm, Ca content) 78 ppm, Mg content 7.2 ppm), cellulose triacetate-Y (acetyl group substitution degree 2.92, 6-position substitution degree 0.95, polymerization degree 323, Fe content 0.3 ppm, Ca content 29 ppm, Mg 7.2 ppm)), cellulose ester-PX (acetyl group substitution degree 2.50, propionyl group substitution degree 0.21, all acyl group substitution degree 2.71, 6-position substitution degree 0 .85, degree of polymerization 280, Fe content 2.3 ppm, Ca content 62 ppm, Mg content 14.6 ppm), cellulose triacetate-BY (substitution degree of all acyl groups is 2.82, butanoyl group Except that the degree of substitution is 0.42, the degree of substitution of the acetyl group is 2.40, the degree of substitution at the 6-position is 0.90, the degree of polymerization is 293, the Fe content is 0.05 ppm, the Ca content is 26 ppm, and the Mg content is 0.8 ppm. Were produced in the same manner as Example 1-13, and comparative samples 3-1 to 3-4 outside the present invention were prepared.
The characteristics of these samples were evaluated in the same manner as in Example 1 and listed in Table 1.
置換基がアセチルのみからなる比較試料3−1、3−2はともに本発明の電子線処理およびアルカリ鹸化処理を実施したにもかかわらず、ヘイズ、異物欠陥および接着性が著しく悪いものであった。また、本発明の式とは異なるセルロースエステルを使用した比較試料3−3および3−4は、ヘイズ、異物欠陥および接着性は若干改善されるものの使用し耐えない問題となるレベルであった。
したがって、本発明の式(S−1)〜(S−3)で規定される要件をすべて満たす、セルロースエステルを利用し本発明の表面処理をすることが有効であることが確認された。
Both Comparative Samples 3-1 and 3-2, in which the substituents consisted only of acetyl, were remarkably poor in haze, foreign matter defects, and adhesion, despite the electron beam treatment and alkali saponification treatment of the present invention. . In addition, Comparative Samples 3-3 and 3-4 using a cellulose ester different from the formula of the present invention were at a level that could not be used, although the haze, foreign matter defects and adhesion were slightly improved.
Therefore, it was confirmed that it is effective to perform the surface treatment of the present invention using cellulose ester that satisfies all the requirements defined by the formulas (S-1) to (S-3) of the present invention.
[実施例4]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、実施例1および2で作製した光学補償シート(本発明の光学補償シート試料1−8、1−13、1−17、2−1〜2−5、および比較の光学補償シート試料1−1、1−6)を偏光膜の片側に、もう一方には市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)に従来の方法で鹸化処理(特に界面活性剤を含まない)を行い貼り付けた後、80℃で10分間乾燥させた。偏光膜の透過軸と光学補償シートの遅相軸とが平行になるように配置した。偏光膜の透過軸と市販のセルローストリアセテートフィルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして本発明の偏光板試料HB1−8、HB1−13、HB1−17、HB2−1〜HB2−5、および比較の光学補償シートシート試料HB1−1、HB1−6)を作製した。
[Example 4]
A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film, and using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the optical compensation sheets prepared in Examples 1 and 2 (optical compensation sheet samples 1-8 and 1 of the present invention). -13, 1-17, 2-1 to 2-5, and comparative optical compensation sheet samples 1-1 and 1-6) on one side of the polarizing film, and on the other side a commercially available cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, A saponification treatment (not including a surfactant in particular) was applied to Fuji Photo Film Co., Ltd. by a conventional method, followed by drying at 80 ° C. for 10 minutes. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the optical compensation sheet were arranged in parallel. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the commercially available cellulose triacetate film were arranged so as to be orthogonal to each other. Thus, polarizing plate samples HB1-8, HB1-13, HB1-17, HB2-1 to HB2-5, and comparative optical compensation sheet sheets HB1-1 and HB1-6) of the present invention were prepared.
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記に作製した偏光板を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモードとなるように配置し液晶表示装置を作製した。 A pair of polarizing plates provided in a liquid crystal display device (6E-A3, manufactured by Sharp Corporation) using a TN type liquid crystal cell is peeled off, and instead of the polarizing plate prepared above, the optical compensation sheet is on the liquid crystal cell side. Each sheet was attached to the observer side and the backlight side through an adhesive so that The transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were arranged so as to be in the O mode, thereby producing a liquid crystal display device.
作製した液晶表示装置について、測定機(EZ−Contrast 160D 、ELDIM 社製)を用いて、黒表示(L1)時の描画ムラを目視で観察した。本発明の電子線処理をすることなくアルカリ鹸化処理のみした光学補償シートを用いた偏光板HB1−1を用いた液晶表示装置では液晶画面の全面が曇って、輝度が低下した。また電子線処理が本発明の範囲である比較用偏向板試料1−6も同様に液晶画面の全面が曇って、輝度が低下した。これに対して、本発明の偏光板試料HB1−8、HB1−13、HB1−17、HB2−1〜HB2−5においては、高い輝度が得られた。 About the produced liquid crystal display device, the drawing nonuniformity at the time of black display (L1) was visually observed using the measuring machine (EZ-Contrast 160D, ELDIM company make). In the liquid crystal display device using the polarizing plate HB1-1 using the optical compensation sheet that was only subjected to the alkali saponification treatment without the electron beam treatment of the present invention, the entire surface of the liquid crystal screen was clouded and the luminance was lowered. Similarly, in the comparative deflector plate sample 1-6 in which the electron beam treatment is within the scope of the present invention, the entire surface of the liquid crystal screen was clouded and the luminance was lowered. On the other hand, in the polarizing plate samples HB1-8, HB1-13, HB1-17, HB2-1 to HB2-5 of the present invention, high luminance was obtained.
[実施例5]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記実施例4で作製した偏光板(本発明の偏光板試料HB1−8、HB1−13、HB1−17、HB2−1〜HB2−5、および比較の光学補償シートシート試料HB1−1、HB1−6))を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロス二コル配置として液晶表示装置を組み上げた。
[Example 5]
A pair of polarizing plates provided in a liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited) using a vertical alignment type liquid crystal cell is peeled off, and the polarizing plate prepared in Example 4 above (the polarizing plate of the present invention) Plate samples HB1-8, HB1-13, HB1-17, HB2-1 to HB2-5, and comparative optical compensation sheet samples HB1-1, HB1-6)), and the optical compensation sheet on the liquid crystal cell side In this manner, the sheets were attached to the observer side and the backlight side one by one through the adhesive. The liquid crystal display device was assembled in a crossed Nicol arrangement so that the transmission axis of the polarizing plate on the viewer side was in the vertical direction and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side was in the horizontal direction.
作製した液晶表示装置について、測定機(EZ−Contrast 160D、ELDIM社製)を用いて、黒表示(L1)時の描画ムラを目視で観察した。
本発明の電子線処理をすることなくアルカリ鹸化処理のみした光学補償シートを用いた偏光板HB1−1を用いた液晶表示装置では液晶画面の全面が曇って、輝度が低下した。また電子線処理が本発明の範囲である比較用偏向板試料1−6も同様に液晶画面は輝度が低下し、描画ムラの目立つ液晶表示装置となった。
本発明の電子線処理しアルカリ鹸化処理を実施した偏光板を用いた液晶表示装置においては、高い輝度を有していた。
About the produced liquid crystal display device, the drawing nonuniformity at the time of black display (L1) was visually observed using the measuring machine (EZ-Contrast 160D, ELDIM company make).
In the liquid crystal display device using the polarizing plate HB1-1 using the optical compensation sheet that was only subjected to the alkali saponification treatment without performing the electron beam treatment of the present invention, the entire surface of the liquid crystal screen was clouded and the luminance was lowered. Similarly, the comparative deflector plate sample 1-6 in which the electron beam processing is within the scope of the present invention also has a liquid crystal display device in which the brightness of the liquid crystal screen is reduced and the drawing unevenness is conspicuous.
The liquid crystal display device using the polarizing plate subjected to the electron beam treatment and alkali saponification treatment of the present invention had high luminance.
[実施例6]
ベンド配向型液晶セルを作製し、作製したベンド配向セルを挟むように、上記実施例1、2で作製した偏光板(本発明の偏光板試料HB1−8、HB1−13、HB1−17、HB2−1〜HB2−5)を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。液晶セルのラビング方向とそれに対面する光学異方性層のラビング方向とが反平行になるように配置した。
作製した液晶表示装置について、測定機(EZ−Contrast 160D、ELDIM 社製)を用いて、黒表示(L1)時の描画ムラを目視で観察した。本発明の電子線処理しアルカリ鹸化処理を実施した偏光板を用いた液晶表示装置においては、高い輝度を有し、描画ムラのない良好な液晶表示装置が得られた。
[Example 6]
A bend alignment type liquid crystal cell was prepared, and the polarizing plates prepared in Examples 1 and 2 (polarizing plate samples HB1-8, HB1-13, HB1-17, HB2 of the present invention) so as to sandwich the prepared bend alignment cell. -1 to HB2-5) were attached to the observer side and the backlight side one by one through an adhesive so that the optical compensation sheet was on the liquid crystal cell side. The rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the optically anisotropic layer facing it were arranged so as to be antiparallel.
About the produced liquid crystal display device, the drawing nonuniformity at the time of black display (L1) was visually observed using the measuring machine (EZ-Contrast 160D, ELDIM company make). In the liquid crystal display device using the polarizing plate subjected to the electron beam treatment and alkali saponification treatment of the present invention, a good liquid crystal display device having high luminance and free from uneven drawing was obtained.
(実施例7)
(8−1)延伸
実施例1で得られた本発明のセルロースエステルフィルム試料1−17の電子線処理前のフィルムを用いて、セルロースエステルフィルムのTg(110℃)より10℃高い温度(120℃)で、100%/秒の割合で縦方向延伸(MD延伸)、20%/秒の割合で横方向延伸(TD延伸)した。延伸は、縦延伸後、横延伸を行う逐次延伸(試料EA−1−17)、縦横同時に延伸する同時2軸延伸(EB−1−17)を実施した。
(Example 7)
(8-1) Stretching Using the film before electron beam treatment of the cellulose ester film sample 1-17 of the present invention obtained in Example 1, a temperature (120 ° C. higher than Tg (110 ° C.) of the cellulose ester film. ℃)) in the longitudinal direction (MD stretching) at a rate of 100% / second, and in the transverse direction (TD stretching) at a rate of 20% / second. Stretching was carried out by successive stretching (sample EA-1-17) in which transverse stretching was performed after longitudinal stretching and simultaneous biaxial stretching (EB-1-17) in which stretching was performed simultaneously in the longitudinal and transverse directions.
(8−2)延伸フィルムの特性評価
得られた延伸フィルムのRe、Rthは偏光板として必要とされている光学特性値を有するものであった。このようにして延伸した本発明のセルロースエステルフィルム試料EA−1−17、EB−1−17試料を表2に従って、表面処理を実施した。得られた試料を実施例1の試料1−17と全く同様にしたその特性を評価し、優れた接触角、ヘイズ、異物欠陥および接着性を有することを確認した。このことから、本発明においては延伸フィルムの表面処理でもその各種特性を発現させることが確証された。
また、表面処理後の光学特性は表面処理前に比べてRe、Rth共に1%以下の変化率であり、本発明の表面処理方法が問題ないことが判った。
さらに、上記のような製膜乾燥後に延伸する方法以外にも、製膜中の未乾燥状態(剥ぎ取り後の除昇温終了直後)に延伸することも行い、同等の光学特性を有する試料を作製し、その表面処理を実施し同様の優れた結果が得られた。
(8-2) Characteristic evaluation of stretched film Re and Rth of the obtained stretched film had optical characteristic values required as a polarizing plate. The cellulose ester film samples EA-1-17 and EB-1-17 samples of the present invention thus stretched were subjected to surface treatment according to Table 2. The characteristics of the obtained sample were exactly the same as those of Sample 1-17 of Example 1, and it was confirmed that the sample had excellent contact angle, haze, foreign matter defect and adhesiveness. From this, in the present invention, it was confirmed that the various properties were exhibited even by the surface treatment of the stretched film.
In addition, the optical properties after the surface treatment showed a change rate of 1% or less for both Re and Rth compared to those before the surface treatment, and it was found that the surface treatment method of the present invention has no problem.
Furthermore, in addition to the method of stretching after film formation and drying as described above, the sample is also stretched into an undried state during film formation (immediately after completion of temperature removal after peeling), and a sample having equivalent optical characteristics is obtained. The same excellent results were obtained by manufacturing and carrying out the surface treatment.
特定のセルロースエステルを使用し、電子線処理およびそれに続くアルカリ鹸化処理により、優れた表面処理性を有するセルロースエステルフィルムを作製することができた。これにより、作製されたセルロースエステルフィルムは、表示欠陥のない大きい面積の液晶表示装置用光学補償シートなどの光学フィルムに容易に組み込むことが可能となった。また、光学補償フィルムの透明支持体と配向膜との密着性に優れた透明支持体用セルロースエステルフィルムが得られた。 Using a specific cellulose ester, a cellulose ester film having excellent surface treatment properties could be produced by electron beam treatment and subsequent alkali saponification treatment. As a result, the produced cellulose ester film can be easily incorporated into an optical film such as an optical compensation sheet for a liquid crystal display device having a large area without display defects. Moreover, the cellulose-ester film for transparent supports excellent in the adhesiveness of the transparent support body and alignment film of an optical compensation film was obtained.
(実施例8)
実施例1において作製した本発明のセルロースエステルフィルム試料1−17を用いて、表2に従って作製した本発明の延伸セルロースエステルフィルムEA−1−17を特開2002−265636号公報記載の実施例13において、セルローストリアセテートフィルム試料1301の代わりに用いた。そして、特開2002−265636号公報記載の実施例13と全く同様にして、光学異方性層、偏光板試料の作製によりベンド配向液晶セルを作製した。得られた液晶セルは、優れた視野角特性を有するものであった。
(Example 8)
Using the cellulose ester film sample 1-17 of the present invention prepared in Example 1, the stretched cellulose ester film EA-1-17 of the present invention prepared according to Table 2 was used in Example 13 described in JP-A No. 2002-265636. Used in place of the cellulose triacetate film sample 1301. A bend-aligned liquid crystal cell was prepared in the same manner as in Example 13 described in JP-A-2002-265636 by preparing an optically anisotropic layer and a polarizing plate sample. The obtained liquid crystal cell had excellent viewing angle characteristics.
(実施例9)
(9−1)未延伸セルロースエステルフィルムの製膜
(1)セルロースエステルペレットの調製
セルロースエステルとして、上記セルロースエステル−Aを用いた。
このセルロースエステルAを120℃、3時間乾燥し、含水率を0.1質量%以下にした後に、セルロースエステルに対し、二酸化珪素部粒子(アエロジルR972V)0.05質量%、およびN,N’,N’’−トリ−m−トルイル−1,3,5ートリアジン−2,4,6−トリアミン4質量%添加した。これらを混合して2軸混練押出機のホッパーに投入し、さらに200℃でスクリュー回転数200rpm、滞留時間20秒で混練して融解した。さらに、水浴中で直径3mmのストランド状に押し出し、1分間浸漬した後(ストランド固化)、10℃の水中を30秒間通過させて温度を下げ、長さ5mmに裁断してペレットを得た。得られたセルロースエステルーAからなるペレットを、100℃で10分間乾燥した後にアルミニウムを有するラミネートフィルムからなる防湿袋に袋詰めして保管した。
Example 9
(9-1) Film formation of unstretched cellulose ester film (1) Preparation of cellulose ester pellets The cellulose ester-A was used as the cellulose ester.
This cellulose ester A was dried at 120 ° C. for 3 hours, and the water content was adjusted to 0.1% by mass or less. Thereafter, 0.05% by mass of silicon dioxide particles (Aerosil R972V) and N, N ′ , N ″ -tri-m-toluyl-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine was added in an amount of 4% by mass. These were mixed and put into a hopper of a twin-screw kneading extruder, and further kneaded at 200 ° C. with a screw rotation speed of 200 rpm and a residence time of 20 seconds to be melted. Furthermore, after extruding into a strand having a diameter of 3 mm in a water bath and immersing for 1 minute (strand solidification), the temperature was lowered by passing water at 10 ° C. for 30 seconds and cutting to 5 mm in length to obtain a pellet. The obtained pellets of cellulose ester-A were dried at 100 ° C. for 10 minutes and then stored in a moisture-proof bag made of a laminate film having aluminum.
(2)濾過
上記セルロースエステルを直径3mm長さ5mmの円柱状のペレットに成形したものを、110℃の真空乾燥機で3時間乾燥した。これをホッパーに投入し200℃で溶融した後、口径5μmの焼結金属フィルターを用いて、10MPaで速度0.1cm/分にて加圧ろ過した。得られた濾過物は、透明かつ均質な組成であることが確認された。
(2) Filtration The cellulose ester formed into a cylindrical pellet having a diameter of 3 mm and a length of 5 mm was dried with a vacuum dryer at 110 ° C. for 3 hours. This was put into a hopper, melted at 200 ° C., and then pressure filtered at a rate of 0.1 cm / min at 10 MPa using a sintered metal filter having a diameter of 5 μm. The obtained filtrate was confirmed to have a transparent and homogeneous composition.
(3)溶融製膜
上記(2)で得られた濾過物を118℃(すなわち、Tg−10℃)になるように調整したホッパーに投入し、上流側溶融温度180℃、中間溶融温度180℃、下流側溶融温度180℃、圧縮比14、T−ダイ温度が−7℃、T−ダイとキャスティングドラム間距離8cm、固化速度30℃/秒、キャスティングドラム温度は第一ロール(上流)(Tg−10)℃で第ニロール(上流)(Tg−11)℃でかつ第三ロール(上流)(Tg−12)℃であり、冷却速度は−15℃であった。そして10分間かけてメルトを溶融押出した。この時、各水準静電印加法(10kVのワイヤーをメルトのキャスティングドラムへの着地点から10cmのところに設置)を用いた。固化したメルトを剥ぎ取り、ニップロールを介して、巻き取り張力6kg/cm2で巻き取った。なお、巻き取り直前に両端(全幅の各3%)をトリミングした後、両端に幅10mm、高さ50μmの厚みだし加工(ナーリング)をし、巻き取った。各水準とも、30m/分の速度で、幅1.5m、長さ500mで巻き取った。得られたフィルムの膜厚は、100μmであった。得られた溶融製膜した本発明のセルロースエステル試料9−1を、実施例1の本発明のセルロースエステル試料1−17と全く同様にして、電子線処理しさらにアルカリ鹸化処理した。その特性を表1に記載した。表からわかるように、溶融製膜したセルロースエステルフィルムに対しても優れた、表面特性を有することが判った。
(3) Melt film formation The filtrate obtained in (2) above is put into a hopper adjusted to 118 ° C. (ie, Tg−10 ° C.), and has an upstream melting temperature of 180 ° C. and an intermediate melting temperature of 180 ° C. , Downstream melting temperature 180 ° C, compression ratio 14, T-die temperature is -7 ° C, distance between T-die and casting drum 8cm, solidification speed 30 ° C / sec, casting drum temperature is the first roll (upstream) (Tg -10) The second roll (upstream) (Tg-11) ° C and the third roll (upstream) (Tg-12) ° C at -10 ° C, and the cooling rate was -15 ° C. The melt was melt extruded over 10 minutes. At this time, each level electrostatic application method (a 10 kV wire was placed 10 cm from the point where the melt was attached to the casting drum) was used. The solidified melt was peeled off and wound with a winding tension of 6 kg / cm 2 via a nip roll. In addition, after trimming both ends (each 3% of the total width) immediately before winding, the both ends were subjected to a thicknessing process (knurling) with a width of 10 mm and a height of 50 μm and wound. Each level was wound at a speed of 30 m / min and a width of 1.5 m and a length of 500 m. The film thickness of the obtained film was 100 μm. The obtained melt-formed cellulose ester sample 9-1 of the present invention was subjected to electron beam treatment and alkali saponification treatment in exactly the same manner as the cellulose ester sample 1-17 of the present invention of Example 1. The characteristics are shown in Table 1. As can be seen from the table, it was found to have excellent surface properties even for melt-formed cellulose ester films.
(実施例10)
(10−1)セルロースエステルの作製
実施例1における(1−1)セルロースエステル−Aを用いた。
(Example 10)
(10-1) Preparation of cellulose ester (1-1) Cellulose ester-A in Example 1 was used.
(10−2)セルロースエステル溶液(ドープ)の作製
セルロースエステル溶液処方
セルロースエステル−A 100質量部
酢酸メチル 280.9質量部
メタノール 32.7質量部
1−ブタノール 13.1質量部
可塑剤A(トリフェニルホスフェート) 0.7質量部
可塑剤B(ビフェニル、ジフェニルホスフェイト) 0.3質量部
光学異方性コントロール剤(実施例1に同じ) 3質量部
(10-2) Preparation of cellulose ester solution (dope) Cellulose ester solution formulation Cellulose ester-A 100 parts by mass Methyl acetate 280.9 parts by mass Methanol 32.7 parts by mass 1-butanol 13.1 parts by mass Plasticizer A (tri 0.7 parts by weight Plasticizer B (biphenyl, diphenyl phosphate) 0.3 parts by weight Optical anisotropy control agent (same as in Example 1) 3 parts by weight
UV剤a(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン) 0.5質量部
UV剤b(2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール) 0.2質量部
UV剤c:2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tertert−アミルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール) 0.1質量部
フッ素原子を有する重合体(および比較物質) 表1に記載
微粒子(二酸化ケイ素、一次粒子サイズ15nm、モース硬度約7)
0.05質量部
UV agent a (2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) -1,3,5-triazine) 0.5 part by mass UV agent b (2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole) 0.2 part by mass UV agent c: 2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′- Di-tert-amylphenyl) -5-chlorobenzotriazole) 0.1 part by mass Polymer having fluorine atom (and comparative substance) Table 1 Fine particles (silicon dioxide, primary particle size 15 nm, Mohs hardness about 7)
0.05 parts by mass
攪拌羽根を有する500Lのステンレス性溶解タンクに、前記複数の溶媒を混合し、混合溶媒としてよく攪拌・分散しつつ、セルロースエステル粉体(フレーク)を徐々に添加し、全体が250kgに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。まず、セルロースエステル−Aの粉末は、分散タンクに紛体を投入して、攪拌剪断速度を最初は5m/sec(剪断応力5×104kgf/m/sec2 )の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸および、中心軸にアンカー翼を有して周速1m/sec(剪断応力1×104kgf/m/sec2 )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45℃となった。分散終了後、高速攪拌は停止し、アンカー翼の周速を0.5m/secとしてさらに100分間攪拌し、セルロースエステルフレークを膨潤させた。膨潤終了までは窒素ガスでタンク内を0.13MPaになるように加圧した。この際のタンク内の酸素濃度は2容量%未満であり防爆上で問題のない状態を保っていた。またドープ中の水分量は0.2質量%であった。 A plurality of solvents are mixed in a 500 L stainless steel dissolution tank having a stirring blade, and cellulose ester powder (flakes) is gradually added while stirring and dispersing well as a mixed solvent, so that the whole becomes 250 kg. Prepared. In addition, all the solvents used that the water content is 0.5 mass% or less. First, the powder of cellulose ester-A is a dissolver type in which powder is put into a dispersion tank and stirred at a peripheral shear speed of 5 m / sec (shear stress 5 × 10 4 kgf / m / sec 2 ) at first. The mixture was dispersed for 30 minutes under the condition of having an eccentric stirring shaft and an anchor blade on the central shaft and stirring at a peripheral speed of 1 m / sec (shear stress 1 × 10 4 kgf / m / sec 2 ). The dispersion start temperature was 25 ° C., and the final temperature reached 45 ° C. After completion of the dispersion, the high-speed stirring was stopped, and the peripheral speed of the anchor blade was set to 0.5 m / sec and further stirred for 100 minutes to swell the cellulose ester flakes. Until the end of swelling, the inside of the tank was pressurized to 0.13 MPa with nitrogen gas. At this time, the oxygen concentration in the tank was less than 2% by volume, and no problem was found in terms of explosion protection. The water content in the dope was 0.2% by mass.
(10−3)溶解・濾過
膨潤した溶液をタンクから、ジャケット付配管で50℃まで加熱し完全溶解した。加熱時間は30分であった。次に45℃まで温度を下げ、孔径8μmの濾材を通過させドープを得た。この際、濾過1次圧は1.9MPa、2次圧は1.5MPaとした。高温にさらされるフィルター、ハウジング、およ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物を使用した。
(10-3) Dissolution / filtration The swollen solution was heated from a tank to 50 ° C. with a jacketed pipe and completely dissolved. The heating time was 30 minutes. Next, the temperature was lowered to 45 ° C., and a dope was obtained by passing through a filter medium having a pore diameter of 8 μm. At this time, the primary pressure of filtration was 1.9 MPa, and the secondary pressure was 1.5 MPa. The filters, housings, and pipes exposed to high temperatures were made of Hastelloy alloy and had excellent corrosion resistance, and those having a jacket for circulating a heat medium for heat insulation and heating were used.
(10−4)濃縮・濾過
このようにして得られた濃縮前ドープを110℃で常圧のタンク内でフラッシュさせて、蒸発した溶剤を凝縮器で回収分離した。フラッシュ後のドープの固形分濃度は、28.9質量%となった。なお、凝縮された溶剤は調製工程の溶剤として再利用すべく回収工程に回された(回収は蒸留工程と脱水工程などにより実施されるものである)。フラッシュタンクには中心軸にアンカー翼を有して周速0.5m/secで攪拌して脱泡を行った。タンク内のドープの温度は40℃であり、タンク内の平均滞留時間は50分であった。このドープを採集して25℃で測定した剪断粘度は剪断速度10(sec-1)で93(Pa・s)であった。
(10-4) Concentration / filtration The pre-concentration dope thus obtained was flushed in a tank under normal pressure at 110 ° C., and the evaporated solvent was recovered and separated by a condenser. The solid concentration of the dope after flashing was 28.9% by mass. The condensed solvent was sent to a recovery process to be reused as a solvent in the preparation process (recovery is carried out by a distillation process, a dehydration process, etc.). The flash tank had an anchor blade on the central axis, and deaerated by stirring at a peripheral speed of 0.5 m / sec. The temperature of the dope in the tank was 40 ° C., and the average residence time in the tank was 50 minutes. The shear viscosity measured at 25 ° C. after collecting this dope was 93 (Pa · s) at a shear rate of 10 (sec −1 ).
つぎに、このドープは弱い超音波照射することで泡抜きを実施した。その後、1.5MPaに加圧した状態で、孔径10μmの焼結繊維金属フィルターを通過させた後、10μmの焼結繊維フィルターを通過させた。それぞれの一次圧は、1.5および1.2MPaであり、二次圧は1.0および0.8MPaで実施した。濾過後のドープ温度は、40℃に調整して500Lのステンレス製のストックタンク内に貯蔵した。ストックタンクは、中心軸にアンカー翼を有しており、これによって周速0.3m/secで常時攪拌された。なお、濃縮前ドープからドープを調製する際に、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, the dope was defoamed by irradiating weak ultrasonic waves. Then, after passing through a sintered fiber metal filter having a pore diameter of 10 μm while being pressurized to 1.5 MPa, it was passed through a 10 μm sintered fiber filter. Respective primary pressures were 1.5 and 1.2 MPa, and secondary pressures were 1.0 and 0.8 MPa. The dope temperature after filtration was adjusted to 40 ° C. and stored in a 500 L stainless steel stock tank. The stock tank had an anchor blade on the central axis, and was constantly stirred at a peripheral speed of 0.3 m / sec. In addition, when the dope was prepared from the dope before concentration, no problem such as corrosion occurred at all in the wetted part of the dope.
(10−5)流延
続いてストックタンク内のドープを1次増圧用のギアポンプ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。高精度ギアポンプは、容積効率99.2%、吐出量の変動率が0.5%以下の性能であった。また、吐出圧力は1.5MPaであった。流延ダイは、幅が1.8mであり共流延用に調整したフィードブロックを装備し、主流のほかに両面にそれぞれ積層して3層構造のフィ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、支持体面用、エアー面用の3流路を用いた。最外層用の支持体側ドープとエアー面側ドープは、(1−2)で作製したドープを、メチレンクロライド267質量部/メタノール48.5質量部/1−ブタノール11.8質量部からなる溶媒を配管に設置したインラインでスタチックミキサーおよびスルーザミキサーを連結して希釈し用いた。希釈は元のドープを支持体側ドープは97%の濃度に、またエアー側ドープは元のドープに対して95%の濃度になるようにして行った。
(10-5) Casting Subsequently, the dope in the stock tank was fed by a feedback control using an inverter motor so that the primary pressure of the high precision gear pump became 0.8 MPa with a gear pump for primary pressure increase. The high-precision gear pump had a volume efficiency of 99.2% and a discharge rate variation rate of 0.5% or less. The discharge pressure was 1.5 MPa. The casting die was equipped with a feed block adjusted for co-casting with a width of 1.8 m, and a device that was capable of forming a three-layer film by laminating on both sides in addition to the mainstream. . In the following description, a layer formed from the mainstream is referred to as an intermediate layer, a support surface side layer is referred to as a support surface, and an opposite surface is referred to as an air surface. In addition, the dope liquid supply flow path used three flow paths for the intermediate layer, the support surface, and the air surface. The support side dope and the air side dope for the outermost layer are prepared by using a dope prepared in (1-2) as a solvent comprising 267 parts by mass of methylene chloride / 48.5 parts by mass of methanol / 11.8 parts by mass of 1-butanol. A static mixer and a slew mixer were connected and diluted in-line installed in the pipe. Dilution was performed such that the original dope was at a concentration of 97% for the support-side dope and the air-side dope was at a concentration of 95% with respect to the original dope.
完成したセルロースエステルフィルム試料のエアー面、中間層、支持体面の膜厚はそれぞれ4μm、92μm、4μmであり、厚みが100μmとなるように、流延幅を1500mmとしてそれぞれのダイ突出口のセルロースエステルドープ流量を調整して流延を行った。ドープ温度を40℃に調整するため、流延ダイにジャケット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43℃とした。 The film thickness of the finished cellulose ester film sample is 4 μm, 92 μm, and 4 μm on the air surface, intermediate layer, and support surface, respectively, and the casting width is 1500 mm so that the thickness is 100 μm. Casting was performed by adjusting the dope flow rate. In order to adjust the dope temperature to 40 ° C, a jacket was provided on the casting die, and the inlet temperature of the heat transfer medium supplied into the jacket was 43 ° C.
ダイ、フィードブロック、配管をすべて作業工程中は40℃に保温した。ダイはコートハンガータイプのダイであり、厚み調整ボルトが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。この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、製膜工程内に設置した赤外線厚み計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を除いたフィルムで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%以下に調整した。 The die, feed block, and piping were all kept at 40 ° C. during the work process. The die was a coat hanger type die, with thickness adjusting bolts provided at a pitch of 20 mm, and having an automatic thickness adjusting mechanism using a heat bolt. This heat bolt can also set a profile according to the liquid feed amount of the high precision gear pump by a preset program, and feedback control can also be performed by an adjustment program based on the profile of the infrared thickness gauge installed in the film forming process It has performance. The thickness difference between two arbitrary points 50 mm apart in the film excluding the casting edge portion 20 mm was within 1 μm, and the largest difference in the width direction thickness was adjusted to 3 μm / m or less. The average thickness accuracy of each layer was controlled to ± 2% or less for both outer layers and ± 1% or less for the mainstream, and the overall thickness was adjusted to ± 1.5% or less.
また、ダイの1次側には減圧するためのチャンバーを設置した。この減圧チャバーの減圧度は流延ビードの前後で1Pa〜5000Paの圧力差を印加でき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。その際に、ビードの長さが2mm〜50mmになるような圧力差に設定した。またチャンバー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。さらに、全部にビードを、後部にラビリンスを設けた。又両端には開口部を設けた。さらに、そこから、ビード両縁の流れの乱れを調整するためにエッジ吸引装置が取り付けられているものを用いた。 In addition, a chamber for decompressing was installed on the primary side of the die. The degree of decompression of the decompression chamber is such that a pressure difference of 1 Pa to 5000 Pa can be applied before and after the casting bead, and can be adjusted according to the casting speed. At that time, the pressure difference was set such that the bead length was 2 mm to 50 mm. Further, the chamber temperature was provided with a mechanism that can be set higher than the condensation temperature of the gas around the casting portion. In addition, a bead was provided for all and a labyrinth was provided for the rear. Openings were provided at both ends. Furthermore, from there, the one to which the edge suction device was attached in order to adjust the disturbance of the flow at both edges of the bead was used.
(10−6)流延ダイ
ここで、ダイの材質は析出硬化型の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と略同等の耐腐食性を有する素材を使用した。また、酢酸メチル、アセトン、メタノール、ブタノール、水に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。さらに、鋳造後1ヶ月以上経時したものを研削加工することとし、セルロースエステル溶液の面状を一定に保った。流延ダイおよびフィードブロック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自動調整により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/sec)〜5000(1/sec)の範囲とした。
(10-6) Casting die Here, the material of the die is precipitation hardening stainless steel, and the material has a coefficient of thermal expansion of 2 × 10 −5 (° C. −1 ) or less, and forced corrosion with an aqueous electrolyte solution. In the test, a material having approximately the same corrosion resistance as SUS316 was used. In addition, a material having corrosion resistance that does not cause pitting (opening) at the gas-liquid interface even when immersed in methyl acetate, acetone, methanol, butanol, or water for 3 months was used. Furthermore, the surface of the cellulose ester solution was kept constant by grinding the one aged or longer after casting. The finishing accuracy of the wetted surfaces of the casting die and the feed block was 1 μm or less in terms of surface roughness, the straightness was 1 μm / m or less in any direction, and the slit clearance was adjusted to 1.5 mm by automatic adjustment. About the corner | angular part of the liquid-contact part of die-tip tip, it processed so that R might be 50 micrometers or less over the slit full width. The shear rate inside the die was in the range of 1 (1 / sec) to 5000 (1 / sec).
また、流延ダイのリップ先端には、硬化膜が設けられているものを用いた。硬膜を設ける手段としては、溶射法によりタングステン・カーバイド(WC)コーティングを形成したものを用いた。 Further, a casting die provided with a cured film was used at the lip tip. As a means for providing the hard film, a tungsten carbide (WC) coating formed by a thermal spraying method was used.
さらにダイ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溶剤である混合溶媒(例えば、酢酸メチル280.9質量部、メタノール32.7質量部および1−ブタノール13.1質量部からなる溶媒)をビード端部とスリットの気液界面に片側で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%以下であった。また、減圧チャンバーによりビード背面の圧力を150Pa低くした。また、減圧チャンバーの温度を一定にするために、ジャケットを取り付けた。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 at the slit end of the die from locally drying and solidifying, a mixed solvent (for example, 280.9 parts by mass of methyl acetate, 32.7 methanol) is a solvent for solubilizing the dope. The solvent comprising 1 part by mass and 13.1 parts by mass of 1-butanol was supplied at 0.5 ml / min on one side to the gas-liquid interface between the bead end and the slit. The pulsation rate of the pump supplying this liquid was 5% or less. In addition, the pressure on the back surface of the bead was reduced by 150 Pa by the decompression chamber. A jacket was attached to keep the temperature of the vacuum chamber constant. A heat transfer medium adjusted to 35 ° C. was supplied into the jacket. The edge suction air volume that can be adjusted in the range of 1 L / min to 100 L / min was used, and in this example, it was appropriately adjusted in the range of 30 L / min to 40 L / min.
(10−7)金属支持体
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利用した。そして、バンドの厚みは1.5mmであり、表面粗さは0.05μm以下になるように研磨したものを使用した。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。バンドの全体の厚みムラは0.5%以下であった。バンドは2個のドラムにより駆動するタイプを用い、その際のバンドのテンションは1.5×104kg/mに調整し、バンドとドラムとの相対速度差が0.01m/分以下となるものであった。また、バンド駆動の速度変動は0.5%以下であった。また1回転の巾方向の蛇行は1.5mm以下に制限するようにバンドに両端位置を検出して制御した。また、流延ダイ直下における支持体表面のドラム回転に伴う上下方向の位置変動は200μm以下にした。支持体は、風圧振動抑制手段を有したケーシング内に設置されるようにした。この支持体上にダイから3層のドープを共流延した。
(10-7) Metal support A stainless steel endless band having a width of 2.1 m and a length of 70 m was used as a support. The band was 1.5 mm thick and polished so that the surface roughness was 0.05 μm or less. The material was made of SUS316 and had sufficient corrosion resistance and strength. The thickness unevenness of the entire band was 0.5% or less. The band is a type driven by two drums, and the tension of the band at that time is adjusted to 1.5 × 10 4 kg / m, and the relative speed difference between the band and the drum is 0.01 m / min or less. It was a thing. The band drive speed fluctuation was 0.5% or less. Further, both ends of the band were detected and controlled so that the meandering in the width direction of one rotation was limited to 1.5 mm or less. Further, the positional fluctuation in the vertical direction accompanying the drum rotation on the surface of the support just below the casting die was set to 200 μm or less. The support was installed in a casing having wind pressure vibration suppression means. Three layers of dope were co-cast from this die on this support.
流延部のドラムは支持体を冷却するように内部に伝熱媒体(冷媒)を循環させる設備を有しているものを用いた。また、他方のドラムが乾燥のための熱を供給するために伝熱媒体が通水できるものである。それぞれの伝熱媒体の温度は5℃(流延ダイ側)と35℃とした。流延直前の支持体中央部の表面温度は15℃であった。両端の温度差は6℃以下であった。なお、ドラムを直接流延支持体とすることも可能なものであり、この場合の回転ムラが0.2mm以下の精度となるよう回転させた。ドラムにおいても表面の平均粗さは0.01μm以下であり、クロム鍍金処理により十分な硬度と耐久性を有したものである。ドラム、バンドのいずれにおいても表面欠陥はあってはならないものであり、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以下のピンホールは2個/m2 以下である支持体を使用した。 As the casting drum, a drum having equipment for circulating a heat transfer medium (refrigerant) therein was used so as to cool the support. Moreover, since the other drum supplies heat for drying, the heat transfer medium can pass water. The temperature of each heat transfer medium was 5 ° C. (casting die side) and 35 ° C. The surface temperature at the center of the support just before casting was 15 ° C. The temperature difference between both ends was 6 ° C. or less. The drum can be directly used as a casting support. In this case, the drum was rotated so that the rotation unevenness had an accuracy of 0.2 mm or less. Also in the drum, the average roughness of the surface is 0.01 μm or less, and it has sufficient hardness and durability by the chrome plating treatment. There should be no surface defects in either the drum or the band, there are no pinholes of 30 μm or more, 1 pinhole of 10 μm to 30 μm / m 2 or less, and 2 pinholes of 10 μm or less A support that was less than / m 2 was used.
(10−8)流延乾燥
前記流延ダイおよび支持体などが設けられている流延室の温度は、40℃に保った。バンド上に流延されたドープは、最初に平行流の乾燥風を送り乾燥した。乾燥する際の乾燥風からのドープへの総括伝熱係数は24kcal/m2・hr・℃であった。乾燥風の温度はバンド上部の上流側を135℃とし、下流側を140℃とした。また、バンド下部は、65℃とした。それぞれのガスの飽和温度は、いずれも−8℃付近であった。支持体上での乾燥雰囲気における酸素濃度は5容量%に保持した。なお、酸素濃度を5容量%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。また、流延室内の溶媒を凝縮回収するために、凝縮器(コンデンサー)を設け、その出口温度は、−10℃に設定した。
(10-8) Casting Drying The temperature of the casting chamber provided with the casting die and the support was kept at 40 ° C. The dope cast on the band was first dried by sending parallel-flow drying air. The overall heat transfer coefficient from the drying air to the dope during drying was 24 kcal / m 2 · hr · ° C. The temperature of the drying air was 135 ° C on the upstream side of the upper part of the band, and 140 ° C on the downstream side. The lower part of the band was set to 65 ° C. The saturation temperature of each gas was around -8 ° C. The oxygen concentration in the dry atmosphere on the support was kept at 5% by volume. The air was replaced with nitrogen gas in order to keep the oxygen concentration at 5% by volume. Further, in order to condense and recover the solvent in the casting chamber, a condenser (condenser) was provided, and the outlet temperature thereof was set to −10 ° C.
流延後5秒間は遮風装置により乾燥風が直接ドープに当たらないようにして、流延ダイ直近の静圧変動を±1Pa以下に抑制した。ドープ中の溶剤比率が乾量基準で50質量%になった時点で、流延支持体からフィルムとして剥離した。この時の剥離テンションは10kgf/mであり、支持体速度に対して剥ぎ取り速度(剥取りロールドロー)は100.1%〜110%の範囲で適切に剥ぎ取れるように設定した。また、剥ぎ取ったフィルムの表面温度は15℃であった。支持体上での乾燥速度は平均60質量%乾量基準溶剤/分であった。乾燥して発生した溶剤ガスは凝縮装置に導かれ、−10℃で液化し、回収して仕込み用の溶剤として再利用した。溶剤を除去された乾燥風は再度加熱して乾燥風として再利用された。その際に、溶剤に含まれる水分量を0.5%以下に調整して再使用した。 For 5 seconds after casting, the wind pressure was prevented from directly hitting the dope by a wind shield device, and the static pressure fluctuation in the immediate vicinity of the casting die was suppressed to ± 1 Pa or less. When the solvent ratio in the dope became 50% by mass on a dry basis, the dope was peeled off as a film. The peeling tension at this time was 10 kgf / m, and the peeling speed (peeling roll draw) with respect to the support speed was set so as to be properly peeled in the range of 100.1% to 110%. The surface temperature of the peeled film was 15 ° C. The drying rate on the support was an average of 60% by weight dry weight reference solvent / min. The solvent gas generated upon drying was led to a condenser, liquefied at −10 ° C., recovered, and reused as a charging solvent. The drying air from which the solvent was removed was heated again and reused as drying air. At that time, the water content in the solvent was adjusted to 0.5% or less and reused.
剥ぎ取ったフィルムを多数のローラーが設けられている渡り部で搬送した。渡り部には、3本のローラーを備え、また渡り部の温度は、40℃に保持した。渡り部のローラーで搬送している際に、フィルムに16N/m〜160N/mのテンションを付与した。 The peeled film was conveyed by the transfer part provided with many rollers. The transition part was equipped with three rollers, and the temperature of the transition part was kept at 40 ° C. A tension of 16 N / m to 160 N / m was applied to the film while the film was being transported by a roller at the transfer section.
(10−9)テンター搬送・乾燥
剥ぎ取られたフィルムは、クリップを有したテンターで両端を固定されながらテンターの乾燥ゾーン内を搬送し、乾燥風により乾燥した。クリップは、20℃の伝熱媒体を供給して冷却した。テンター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。また、テンター内を3ゾーンに分け、それぞれのゾーンの乾燥風温度を上流側から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。テンター内での平均乾燥速度は120質量%(乾量基準溶剤)/分であった。テンターの出口ではフィルム内の残留溶剤の量は10質量%以下となるように調整し、本実験では7質量%となるように乾燥ゾーンの条件を調整した。テンター内では搬送しつつ幅方向に延伸も行った。なお、テンターに搬送された際の幅を100%としたときの拡幅量を103%とした。剥ぎ取りローラーからテンター入口に至る延伸率(テンター駆動ドロー)は、102%とした。
(10-9) Tenter Transport / Drying The peeled film was transported in the drying zone of the tenter while being fixed at both ends with a tenter having a clip, and dried with drying air. The clip was cooled by supplying a heat transfer medium at 20 ° C. The tenter was driven by a chain, and the speed fluctuation of the sprocket was 0.5% or less. Further, the inside of the tenter was divided into three zones, and the drying air temperature of each zone was set to 90 ° C., 100 ° C., and 110 ° C. from the upstream side. The gas composition of the drying air was set to a saturated gas concentration of −10 ° C. The average drying rate in the tenter was 120% by mass (dry weight reference solvent) / min. At the outlet of the tenter, the amount of residual solvent in the film was adjusted to 10% by mass or less, and in this experiment, the conditions of the drying zone were adjusted to 7% by mass. In the tenter, the film was stretched in the width direction while being conveyed. The amount of widening when the width when conveyed to the tenter was 100% was 103%. The stretching ratio (tenter-driven draw) from the peeling roller to the tenter inlet was 102%.
テンター内の延伸率はテンター噛み込み部から10mm以上離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点における延伸率の差異は5%以下であった。ベース端のうちテンターで固定している長さの比率は90%とした。また、テンタークリップの温度は50℃を超えないように冷却しつつ搬送した。テンター部分で蒸発した溶剤は−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(コンデンサー)を設け、その出口温度は−8℃に設定した。溶剤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。 As for the stretching ratio in the tenter, the difference in the substantial stretching ratio at a portion 10 mm or more away from the tenter biting portion was 10% or less, and the difference in the stretching ratio at any two points 20 mm apart was 5% or less. The ratio of the length of the base end fixed by the tenter was 90%. Further, the tenter clip was transported while being cooled so as not to exceed 50 ° C. The solvent evaporated in the tenter part was condensed and liquefied at a temperature of −10 ° C. and recovered. A condenser (condenser) was provided for condensation recovery, and the outlet temperature was set to -8 ° C. The water content contained in the solvent was adjusted to 0.5% by mass or less and reused.
そして、テンター出口から30秒以内に両端の耳切りを行った。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−によりクラッシャーに風送されて平均80mm2程度のチップに粉砕した(このチップは再度調製用原料としてセルロースエステルフレークと共に仕込み工程で原料として利用できるものであった)。テンター部の乾燥雰囲気における酸素濃度は5容量%に保持した。なお、酸素濃度を5容量%に保持するため空気を窒素ガスで置換した。後述するローラー搬送ゾーン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ゾーンでフィルムを予備加熱した。 Then, the ears were cut at both ends within 30 seconds from the tenter exit. Ears 50 mm on both sides were cut with an NT-type cutter, and the cut ears were blown to a crusher by a cutter blower and crushed into chips of about 80 mm 2 on average (this chip was again charged with cellulose ester flakes as a raw material for preparation) Can be used as a raw material). The oxygen concentration in the dry atmosphere of the tenter part was kept at 5% by volume. The air was replaced with nitrogen gas in order to keep the oxygen concentration at 5% by volume. The film was preheated in a predrying zone supplied with 100 ° C. drying air before being dried at a high temperature in a roller conveyance zone described later.
(10−10)後乾燥
前述した方法で得られた耳切り後のセルロースエステルフィルムをローラー搬送ゾーンで高温乾燥した。ローラー搬送ゾーンを4区画に分割して、上流側から100℃、105℃、105℃、110℃の乾燥風を給気した。このとき、フィルムのローラー搬送テンションは100N/巾として、最終的に残留溶剤量が0.3質量%になるまでの約30分間乾燥した。該ローラーのラップ角度は、90度および180度を用いた。該ローラー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。ローラー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。ローラー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/巾でのローラー撓みは0.5mm以下となるように選定した。
(10-10) Post-drying The cellulose ester film after the end cutting obtained by the above-described method was dried at high temperature in the roller transport zone. The roller conveyance zone was divided into four sections, and dry air at 100 ° C., 105 ° C., 105 ° C., and 110 ° C. was supplied from the upstream side. At this time, the roller conveyance tension of the film was set to 100 N / width, and the film was dried for about 30 minutes until the residual solvent amount finally reached 0.3% by mass. The wrap angle of the roller was 90 degrees and 180 degrees. The roller was made of aluminum or carbon steel, and a hard chrome plating was applied to the surface. As the surface shape of the roller, a flat one and a mat formed by blasting were used. All the shakes due to the rotation of the roller were 50 μm or less. The roller deflection at a tension of 100 N / width was selected to be 0.5 mm or less.
搬送中のフィルム帯電圧は、常時−3kV〜3kVの範囲となるように工程中に強制除電装置(除電バー)を設置した。また、巻き取り部では、帯電が−1.5kV〜1.5kVになるように、除電バーだけでなく、イオン風除電も設置した。乾燥風に含まれる溶剤ガスは吸着剤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。回収した溶剤は水分量0.3質量%以下に調整して仕込み溶剤として再利用した。乾燥風には溶剤ガスの他、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製循環使用した。そして、最終的に屋外排出ガス中のVOCは10ppm以下となるよう、吸脱着条件を設定した。また、全蒸発溶剤の内凝縮法で回収する溶剤量は90質量%であり、残りの大部分は吸着回収により回収した。 A forced charge removal device (charge removal bar) was installed during the process so that the film voltage during conveyance was always in the range of -3 kV to 3 kV. Moreover, in the winding part, not only the static elimination bar but also ion wind static elimination was installed so that the charge would be -1.5 kV to 1.5 kV. The solvent gas contained in the drying air was adsorbed and recovered using an adsorbent. The adsorbent was activated carbon, and desorption was performed using dry nitrogen. The recovered solvent was adjusted to a water content of 0.3% by mass or less and reused as a charged solvent. The drying air contains plasticizers, UV absorbers, and other high-boiling substances in addition to solvent gas, so these were removed by a cooler and pre-adsorber that were cooled and removed, and were recycled and used. And adsorption / desorption conditions were set so that VOC in outdoor exhaust gas would be 10 ppm or less finally. Further, the amount of solvent recovered by the condensing method of all evaporated solvents was 90% by mass, and most of the rest was recovered by adsorption recovery.
乾燥されたフィルムを第1調湿室に搬送した。ローラー搬送ゾーンと第1調湿室との間の渡り部には、105℃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、フィルムのカールの発生を抑制する第2調湿室にフィルムを搬送した。第2調湿室では、フィルムに直接90℃、湿度80%の空気をあてた。 The dried film was conveyed to the 1st humidity control chamber. Dry air at 105 ° C. was supplied to the transition portion between the roller conveyance zone and the first humidity control chamber. Air having a temperature of 50 ° C. and a dew point of 20 ° C. was supplied to the first humidity control chamber. Further, the film was conveyed to a second humidity control chamber that suppresses the curling of the film. In the second humidity control chamber, air at 90 ° C. and 80% humidity was directly applied to the film.
(10−11)後処理、巻き取り
乾燥後のセルロースエステルフィルムは、30℃以下に冷却して両端耳切りを行いさらにフィルムの両端に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。
(10-11) Post-treatment, winding The dried cellulose ester film was cooled to 30 ° C. or lower, and both ends were cut off, and further, both ends of the film were knurled. The knurling was imparted by embossing from one side, the knurling width was 10 mm, and the pressing pressure was set so that the maximum height was 12 μm higher than the average thickness on average.
そして、得られたフィルムを巻き取り室に搬送した。巻き取り室は、室内温度28℃、湿度70%に保持した。このようにして得られたセルロースエステルフィルム(厚さ100μm)の幅は、1475mmとなった。巻き芯の径は169mm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300mであった。また、巻き取りロールにプレスロールを押し圧50N/巾に設定した。巻き取り時のフィルムの温度は25℃、含水量は1.4質量%、残留溶剤量は0.1質量%以下であった。また巻き緩み、シワもなく、巻きずれが生じなかった。ロール外観も良好であった。以上の工程を経て、表1に示すセルロースエステルフィルム試料10−1を製膜した。 And the obtained film was conveyed to the winding chamber. The winding chamber was kept at a room temperature of 28 ° C. and a humidity of 70%. The width of the cellulose ester film (thickness 100 μm) thus obtained was 1475 mm. The diameter of the winding core was 169 mm, and the tension pattern was such that the tension at the start of winding was 360 N / width and the end of winding was 250 N / width. The total winding length was 300 m. Moreover, the press roll was set to the winding roll, and the pressure was set to 50 N / width. The temperature of the film at the time of winding was 25 ° C., the water content was 1.4% by mass, and the residual solvent amount was 0.1% by mass or less. Moreover, there was no winding looseness, no wrinkles, and no winding slip occurred. The roll appearance was also good. Through the above steps, a cellulose ester film sample 10-1 shown in Table 1 was formed.
(10−12)表面処理、特性評価
上記で得られた本発明のセルロースエステル試料10−1を、実施例1の本発明のセルロースエステル試料1−17と全く同様にして、電子線処理しさらにアルカリ鹸化処理した。その特性を表1に記載した。表からわかるように、非ハロゲン系有機溶媒で溶液制膜した本発明のセルロースエステルフィルムに対しても優れた、表面特性を有することが判った。
(10-12) Surface treatment and characteristic evaluation The cellulose ester sample 10-1 of the present invention obtained above was treated with an electron beam in the same manner as the cellulose ester sample 1-17 of the present invention of Example 1 and further subjected to electron beam treatment. Alkaline saponification treatment was performed. The characteristics are shown in Table 1. As can be seen from the table, it was found that the cellulose ester film of the present invention which was solution-coated with a non-halogen organic solvent also had excellent surface characteristics.
(実施例11)
実施例1において作製した本発明のセルロースエステルフィルム試料1−17において、その膜厚を40μ(内層3μm、中間層34μm、外層3μm)以外は、実施例1−17と全く同様にして本発明の試料11−1を作製した。作製したセルロースエステルフィルム試料11−1は、Reが1.1nm、Rthは82nmであった。このフィルムの表面処理したセルロースエステルフィルムを特開2002−265636号公報記載の実施例14において、セルローストリアセテートフィルム試料1401の代わりに用いた。そして、特開2002−265636号公報記載の実施例14と全く同様にして、光学異方性層、偏光板試料の作製によりTN型液晶セルを作製した。得られた液晶セルは、優れた視野角特性を有するものであった。
(Example 11)
In the cellulose ester film sample 1-17 of the present invention produced in Example 1, the film thickness was 40 μ (inner layer 3 μm, intermediate layer 34 μm, outer layer 3 μm). Sample 11-1 was produced. The produced cellulose ester film sample 11-1 had Re of 1.1 nm and Rth of 82 nm. The surface-treated cellulose ester film of this film was used in place of the cellulose triacetate film sample 1401 in Example 14 described in JP-A No. 2002-265636. Then, a TN type liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 14 described in JP-A No. 2002-265636 by producing an optically anisotropic layer and a polarizing plate sample. The obtained liquid crystal cell had excellent viewing angle characteristics.
本発明のセルロースエステルフィルムは、その上に配向膜を形成し、次いで配向膜の上に液晶性分子を塗布し、液晶性分子の配向を固定化して光学異方層を形成することにより光学補償シートを製造できる。また、偏光膜およびその両面に配置された2枚の透明保護膜からなる偏光板であって、透明保護膜の一方が、セルロースエステルフィルム上に、配向膜、および液晶性分子の配向を固定した光学異方層がこの順に設けられている光学補償シートからなる場合、セルロースエステルフィルムとして、その配向膜を形成する側の表面をアルカリ鹸化したセルロースエステルフィルムを有利に用いることができる。すなわち、配向膜を担持した光学フィルム、さらに光学異方層を配した光学フィルム、偏光板、光学補償シートなどの光学フィルムは、本発明のセルロースエステルフィルムを用いて作製することにより層間密着性に優れ、また、異物欠陥や配向欠陥のない均一で良好な面状を有するものとすることができて、種々の液晶表示装置や画像表示装置に用いることができる。 The cellulose ester film of the present invention has an optical compensation by forming an alignment film on the alignment film, then applying liquid crystal molecules on the alignment film, and fixing the alignment of the liquid crystal molecules to form an optically anisotropic layer. Sheets can be manufactured. Further, the polarizing plate is composed of a polarizing film and two transparent protective films arranged on both sides thereof, and one of the transparent protective films fixes the alignment film and the alignment of the liquid crystalline molecules on the cellulose ester film. In the case where the optically anisotropic sheet is provided with the optically anisotropic layer in this order, a cellulose ester film having an alkali saponified surface on the side on which the alignment film is formed can be advantageously used as the cellulose ester film. That is, an optical film carrying an alignment film, an optical film provided with an optical anisotropic layer, an optical film such as a polarizing plate, an optical compensation sheet, and the like can be produced by using the cellulose ester film of the present invention to achieve interlayer adhesion. It can be excellent and has a uniform and good surface shape free from foreign matter defects and alignment defects, and can be used for various liquid crystal display devices and image display devices.
また、本発明のアルカリ鹸化水溶液は、アルカリ剤および界面活性剤を少なくとも含有し、アルカリ鹸化水溶液の炭酸イオン濃度および多価金属イオン濃度と塩化物イオン濃度を所定の範囲とすることにより、アルカリ剤や鹸化処理によって生じる塩(脂肪酸塩など)を溶解、分散し、フィルムのヘイズ上昇、密着不良、異物欠陥や配向欠陥の発生などを伴わないより均一なアルカリ鹸化処理が実現できる。 The alkaline saponification aqueous solution of the present invention contains at least an alkaline agent and a surfactant, and the alkaline saponification aqueous solution has a carbonate ion concentration, a polyvalent metal ion concentration, and a chloride ion concentration within a predetermined range. And salts generated by saponification treatment (fatty acid salts, etc.) can be dissolved and dispersed to achieve more uniform alkali saponification treatment without increasing haze of the film, poor adhesion, generation of foreign matter defects and orientation defects.
本発明のセルロースエステルフィルムを用いた光学フィルムを付設することにより、鮮明な画像表示を可能とする画像表示装置を提供することができる。さらに、表示欠陥のない大きい面積の液晶表示装置用光学補償シートなどの光学フィルムに容易に組み込むことができる。また、光学補償フィルムの透明支持体と配向膜との接着性に優れた透明支持体用セルロースエステルフィルムとすることができる。 By attaching an optical film using the cellulose ester film of the present invention, it is possible to provide an image display device that enables clear image display. Furthermore, it can be easily incorporated into an optical film such as an optical compensation sheet for a liquid crystal display device having a large area without display defects. Moreover, it can be set as the cellulose-ester film for transparent supports excellent in the adhesiveness of the transparent support body and alignment film of an optical compensation film.
Claims (18)
式(S−1) 2.50≦A+B≦3.00
式(S−2) 0≦A≦2.5
式(S−3) 0.5≦B≦3.00
(式(S−1)〜(S−3)中、Aはアセチル基の置換度を、Bは炭素数3〜22の置換アシル基の置換度を表す。) At least one surface of a film-like cellulose ester that satisfies all the requirements defined by the following formulas (S-1) to (S-3) is irradiated with an electron beam with an intensity of 10 to 200 keV and an irradiation amount of 10 to 200 kGy. A method for producing a cellulose ester film, comprising a step of treating the film-like cellulose ester with an alkali saponification solution after the electron beam irradiation.
Formula (S-1) 2.50 ≦ A + B ≦ 3.00
Formula (S-2) 0 ≦ A ≦ 2.5
Formula (S-3) 0.5 ≦ B ≦ 3.00
(In formulas (S-1) to (S-3), A represents the degree of substitution of the acetyl group, and B represents the degree of substitution of the substituted acyl group having 3 to 22 carbon atoms.)
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