JP2008087474A - Method and equipment for manufacturing polymer film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリマーフィルムの製造方法及び製造設備に関するものである。 The present invention relates to a polymer film production method and production equipment.
液晶ディスプレイ(LCD)の主要構成部材である偏光板の表面には、例えば、偏光板の表面を保護するための保護フィルム、光のズレを補正するための位相差フィルム、反射防止フィルム等の光学用途のポリマーフィルムが利用されているが、LCDの著しい需要拡大に伴い、その需要も拡大している。以下の説明では、ポリマーフィルムを単にフィルムと称し、光学用途のポリマーフィルムを光学フィルムと称する。 For example, a protective film for protecting the surface of the polarizing plate, a retardation film for correcting light misalignment, an antireflection film, etc. on the surface of the polarizing plate which is a main component of a liquid crystal display (LCD) Although polymer films for applications are being used, the demand for LCD films has been increasing along with a significant increase in demand for LCDs. In the following description, the polymer film is simply referred to as a film, and the polymer film for optical use is referred to as an optical film.
ポリマーフィルムの製造方法としては、一般的に溶液製膜方法と溶融製膜方法とが用いられている。溶融製膜方法は、ポリマーペレットを加熱溶解した後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性に優れ、かつ簡易設備で製造可能である一方で、加熱溶解時にポリマーが熱ダメージを受けてフィルムの透明度が低下したり、均一な膜厚のフィルムを製造することが困難である。そこで、高い透明度が要求される光学フィルムの製造方法としては、溶液製膜方法が主流とされる。 As a method for producing a polymer film, a solution casting method and a melt casting method are generally used. The melt film-forming method is a method in which polymer pellets are heated and melted and then extruded to produce a film, which is excellent in productivity and can be manufactured with simple equipment. However, it is difficult to reduce the transparency of the film or to produce a film having a uniform film thickness. Therefore, as a method for producing an optical film requiring high transparency, a solution casting method is mainly used.
溶液製膜方法は、走行する支持体上に、ポリマー、溶剤及び添加剤を混合した混合液であるドープを流延して流延膜を形成した後、支持体より剥ぎ取った流延膜を乾燥してフィルムとする方法である。本方法では、透明度が高く、かつ平面性に優れる等の品質に優れるフィルムを製造することが重要になるが、予てより、製膜速度の高速化による生産性の向上が望まれており、その一環として、ドープの流延速度を向上させる検討が行なわれている。ただし、ドープの流延速度を上げると、吐出口から支持体までの間においてドープの流れであるビードにエアが巻き込まれ、流延膜の内部に空隙が生じたり、その表面に凹凸が生じて平面性が低下したりする等の問題がある。 In the solution casting method, a cast film formed by casting a dope, which is a mixed liquid in which a polymer, a solvent and an additive are mixed, is formed on a traveling support, and then the cast film peeled off from the support is formed. It is a method of drying into a film. In this method, it is important to produce a film having high transparency and excellent quality such as excellent flatness, but in advance, improvement in productivity by increasing the film forming speed is desired, As part of this, studies have been made to improve the dope casting speed. However, if the casting speed of the dope is increased, air is entrained in the bead that is the flow of the dope from the discharge port to the support, and voids are generated inside the casting film, or irregularities are generated on the surface thereof. There is a problem that the flatness is lowered.
そこで、エアの巻き込みを抑制する方法としては、例えば、特許文献1には、吐出口近傍に電極を設け、酸素濃度を規定した環境下でビードと支持体との間に電圧をかける方法が提案されている。また、特許文献2には、ビードの幅方向に対して複数の区画を有する吸引口を備えた減圧装置を用いて、各区画の圧力をそれぞれ制御することで整流しながらビード近傍を減圧する方法が提案されている。
しかしながら、特許文献1では、ビードの近傍に電極を設けているために、連続的に製膜を続ける間に、ドープから揮発した溶剤ガスや添加剤が電極に付着したり電極が劣化しるなどして、電圧を印加することが困難となる。したがって、特許文献1の方法は、エアの巻き込みを抑制する効果が低下していくという問題を抱える。また、特許文献2のように減圧チャンバ等の装置を用いるだけでは、エアの巻き込みを抑制する効果が弱く、更には、製膜速度を上げるにつれて、ビードの両端付近が波打つ等して不安定になるため平面性に劣る流延膜が形成されるという問題を抱える。 However, in Patent Document 1, since the electrode is provided in the vicinity of the bead, the solvent gas or additive volatilized from the dope adheres to the electrode or the electrode deteriorates while the film is continuously formed. Thus, it becomes difficult to apply a voltage. Therefore, the method of patent document 1 has the problem that the effect which suppresses entrainment of air falls. Further, just using an apparatus such as a decompression chamber as in Patent Document 2 has a weak effect of suppressing the entrainment of air, and further, as the film forming speed is increased, the vicinity of both ends of the bead undulates and becomes unstable. Therefore, there is a problem that a cast film having poor planarity is formed.
本発明は、エアの巻き込みを抑制しながら流延膜を形成し、欠陥が少なく平面性に優れ
るフィルムを高速かつ安定して製造することができるポリマーフィルムの製造方法を提供
することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for producing a polymer film, which can form a cast film while suppressing air entrainment and can produce a film having few defects and excellent flatness at high speed and stably. .
本発明のポリマーフィルムの製造方法は、流延ダイから、連続して走行する支持体の上に、ポリマー、溶剤及び添加剤を含むドープを吐出して流延ダイと支持体との間にビードを形成し、ビードを支持体上に流延して流延膜を形成する工程と、支持体から剥ぎ取った後の流延膜を乾燥してフィルムとする工程とを備え、支持体に接続される電圧印加装置を用いて支持体に電圧を印加しながら流延を行うことを特徴とする。 The method for producing a polymer film of the present invention comprises a bead between a casting die and a support by discharging a dope containing a polymer, a solvent and an additive onto a continuously running support from the casting die. And forming a cast film by casting the bead onto the support, and connecting the support to the support by drying the cast film after peeling off from the support to form a film. Casting is performed while applying a voltage to the support using the applied voltage applying device.
支持体は電気的に非接地とし、かつ支持体の表面に電気絶縁膜を設けることが好ましい。また、支持体の表面電位Vは、0.1kV<|V|<3kVとすることが好ましい。 It is preferable that the support is electrically ungrounded and an electric insulating film is provided on the surface of the support. The surface potential V of the support is preferably 0.1 kV <| V | <3 kV.
また、支持体の表面近傍に配される密着装置を用いて、ビードを支持体の表面に密着させることが好ましい。密着装置は、ビードの後方を減圧するために吐出口の近傍に配される減圧チャンバとすることが好ましい。密着装置は、ドープに含まれる溶剤を少なくとも1つ含む液を支持体と流延膜との間に供給して介在膜を形成するために、支持体上のビードの着地点よりも上流に配される介在膜形成装置とすることが好ましい。前記電気絶縁膜は、複層構造であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the bead is brought into close contact with the surface of the support using an adhesion device disposed near the surface of the support. The contact device is preferably a decompression chamber disposed in the vicinity of the discharge port in order to decompress the back of the bead. In order to form an intervening film by supplying a liquid containing at least one solvent contained in the dope between the support and the casting film, the close-contacting device is disposed upstream of the landing point of the bead on the support. It is preferable to use an intervening film forming apparatus. The electrical insulating film preferably has a multilayer structure.
本発明のポリマーフィルムの製造設備は、流延ダイから、連続して走行する支持体の上に、ポリマー、溶剤及び添加剤を含むドープを吐出して流延ダイと支持体との間にビードを形成し、ビードを支持体上に流延して流延膜を形成する流延膜形成装置と、支持体から剥ぎ取った後の流延膜を乾燥してフィルムとする乾燥装置とを備え、支持体に接続され、流延時において支持体に電圧を印加する電圧印加装置とを有することを特徴とする。 The polymer film production facility of the present invention is a bead between a casting die and a support by discharging a dope containing a polymer, a solvent and an additive onto a continuously running support from the casting die. A casting film forming apparatus for forming a casting film by casting a bead on a support, and a drying apparatus for drying the casting film after peeling off from the support to form a film. And a voltage applying device that is connected to the support and applies a voltage to the support during casting.
本発明により、ビードを支持体の表面に引き寄せてエアの巻き込みを抑制しながら高速で流延膜を形成することができる。また、この流延膜を乾燥することで、欠陥が少なく平面性に優れるフィルムを高速かつ安定して製造することができる。 According to the present invention, it is possible to form a casting film at a high speed while attracting the beads to the surface of the support and suppressing air entrainment. Further, by drying the cast film, a film having few defects and excellent flatness can be produced at high speed and stably.
本発明に係るポリマーフィルムの製造方法について、実施形態を示しながら具体的に説明する。図1は、本実施形態で用いられるフィルム製造設備10の概略図である。 The manufacturing method of the polymer film which concerns on this invention is demonstrated concretely, showing embodiment. FIG. 1 is a schematic diagram of a film manufacturing facility 10 used in the present embodiment.
フィルム製造設備10には、走行する支持体上にドープを流延して流延膜12を形成するための流延室14と、支持体から剥ぎ取った流延膜12を搬送する間に乾燥を促進させるための渡り部16と、固定手段で両側端部を保持した流延膜12を搬送する間に、乾燥を促進させてフィルム18とするためのテンタ19と、フィルム18の両側端部を切断するための耳切装置20と、フィルム18を十分に乾燥させるための乾燥室22と、乾燥後のフィルム18を冷却するための冷却室23と、フィルム18の帯電圧を調整するための強制除電装置25と、フィルム18にナーリングを付与するためのナーリング付与ローラ26と、フィルム18をロール状に巻き取るための巻取室28とが備えられている。なお、フィルム製造設備10は、ドープの流路となる配管を介してドープ製造設備30と接続されており、適宜適量のドープが送り込まれる仕組みとなっている。
The film manufacturing equipment 10 is dried while a
流延室14には、ドープ製造設備30からドープが送り込まれるフィードブロック31と、スリット状の吐出口を有し、この吐出口からドープを支持体上に吐出させる流延ダイ33と、支持体として作用する流延ドラム34と、流延ドラム34から剥ぎ取る流延膜12を支持するための剥取ローラ38と、流延室14内に浮遊する溶剤ガスを凝縮液化するための凝縮器(コンデンサ)40と、液化した溶剤を回収するための回収装置41とが備えられている。また、流延ドラム34には、流延ドラム34の表面温度を調整するために、流延ドラム34の内部に形成された流路に温調した伝熱媒体を供給するための伝熱媒体供給装置(図示しない)が接続されている。更に、流延室14の外部には、流延室14の内部温度を調整するための温調装置43が取り付けられている。
The
フィードブロック31の内部にはドープの流路が形成されている。この流路の配置を調整することにより、所望の構造の流延膜12を形成することができる。流延ダイ33には、減圧チャンバ45が取り付けられている。減圧チャンバ45は、吐出口から流延ドラム34に到達するまでのドープの流れであるビードの後方を減圧させるために用いられる。減圧チャンバ45の外面には、温度を調整した伝熱媒体を流すことで内部温度を調整するためのジャケット(図示しない)が備えられており、内部温度を調整することで、ドープや流延膜12から揮発した溶剤ガスが表面に付着するのを防止する。
A dope channel is formed inside the
流延ダイ33の形状や材質、大きさ等は特に限定されるものではないが、コートハンガー型のものを用いるとドープの流延幅を略均一に保持することができるので好ましい。また、ドープの流延幅に対して1.1〜2.0倍程度の吐出口を有するものが好ましい。材質は、耐久性、耐熱性、等の観点から、析出硬化型のステンレス鋼を用いることが好ましく、ジクロロメタン、メタノール、水の混合用液に3ヶ月浸漬させても気液界面に孔開きを生じることがないような耐腐食性を有するものが好ましい。電解質水溶液での強制腐食試験でSUS316製と略同等の耐腐食性を有するものも好適に用いることができる。なお、耐熱性の観点からは、熱膨張率が2×10−5(℃−1)以下であるものを用いることが好ましい。
The shape, material, size and the like of the
上記の吐出口の先端には、耐摩耗性向上等を目的として硬化膜が形成されていることが好ましい。硬化膜の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、セラミックスコーティングやハードクロムめっき、窒化処理等が挙げられる。硬化膜としてセラミックスを用いる場合には、研削加工が可能であること、気孔率が低いこと、更には、脆性及び耐腐食性に優れること、流延ダイ33に対する密着度は高いが、ドープに対する密着度が低いこと等の条件を満たすものが好ましい。具体的には、タングステン・カーバイド(WC)、Al2 O3 、TiN、Cr2 O3 等が挙げられ、中でも、WCを用いることが好ましい。なお、WCのコーティングは公知の溶射法により行うことができる。
A cured film is preferably formed at the tip of the discharge port for the purpose of improving wear resistance or the like. The method for forming the cured film is not particularly limited, and examples thereof include ceramic coating, hard chrome plating, and nitriding treatment. When ceramics are used as the cured film, grinding is possible, porosity is low, furthermore, brittleness and corrosion resistance are excellent, and adhesion to the
平面性に優れる流延膜12を形成するために、流延ダイ33におけるドープの接触面は、研磨される等して平滑化されているものが好ましい。また、流延ダイ33のエッジ部に吸引装置(図示しない)を取り付けてエッジ吸引風量を1〜100L/分としながら吸引することが好ましい。これにより、ビードの表面に凹凸を形成する原因となる風の流れを低減することができる。
In order to form the
流延ドラム34は連続走行が可能な機能を有することが好ましい。なお、本実施形態では支持体として流延ドラム34を使用するが、支持体の形態は特に限定されるものではなく、例えば、1機の駆動ローラを含む1対のローラに巻き掛けられ、無端で走行する流延バンドを支持体として好適に用いることができる。また、支持体の形態に係らず、その寸法や材質等は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅に対して1.1〜2.0倍程度の幅を有するものが好ましく、耐腐食性や高強度を有する等の点からステンレス製であることが好ましい。更に、平面性に優れる流延膜を形成するため、その表面ができる限り研磨されていることが好ましい。本実施形態では、駆動装置(図示しない)により連続回転が可能なステンレス製ドラムを用いて、ドープを流延する間は連続的に回転させる。
The casting
流延ドラム34には、本発明を実施するための電圧印加装置36が接続されている。電圧印加装置36を用いて流延ドラム34に直流高電圧を印加することで、流延ドラム34から電場を発生させる。電圧印加装置36による印加の起動/停止は、コントローラ52により制御される。また、流延ドラム34は電気的に非接地として設けられる。これにより、流延ドラム34の帯電状態が保持される。
A voltage applying device 36 for carrying out the present invention is connected to the casting
渡り部16には、流延膜12を支持するための複数の搬送ローラと、搬送する流延膜12に乾燥風を吹き付けるための送風装置54とが配されている。また、テンタ19には、流延膜12の両側端部を固定するための固定手段である複数のピンを有するピンプレートを備えた1対のチェーン(図示しない)と、テンタ19の内部温度を調整するための温調装置(図示しない)とが備えられている。なお、上記のチェーンは、テンタ19の入口から出口に向かうに従い徐々に幅が拡がるように配された1対のレールにそれぞれ巻き掛けられており、このレールに従いテンタ19内部を走行する。
A plurality of transport rollers for supporting the
耳切装置20には、切断したフィルム18の両側端部をチップとして粉砕するためのクラッシャ56が接続されている。乾燥室22の内部には、フィルム18を巻き掛けて搬送するための複数のローラ58と内部温度を調整するための温調機(図示しない)とが備えられており、更に、その外部には、フィルム18から揮発した溶剤ガスを吸着回収するための吸着回収装置59が取り付けられている。そして、巻取室28には、フィルム18に押し圧を加えるためのプレスローラ61を備えた巻取ローラ62が備えられている。
A
上記のフィルム製造設備10を用いてフィルム18を製造する流れを具体的に説明する。ドープ製造設備30で調製されたドープが、フィードブロック31を介して流延ダイ33に送られる。
The flow of manufacturing the film 18 using the film manufacturing facility 10 will be specifically described. The dope prepared in the
図2は、ドープの流延部付近の概略図である。図2に示すように、流延室14の内部は、ドープの吐出口を有する流延ダイ33及び減圧チャンバ45を含む流延部を取り囲むようにラビリンスシール65を用いて仕切られており、流延ドラム34の走行等に伴い流延室14内に発生する風の影響を受けてビードの面状が変動するのが抑制される。
FIG. 2 is a schematic view of the vicinity of the casting portion of the dope. As shown in FIG. 2, the inside of the casting
電圧印加装置36から直流高電圧を流延ドラム34に印加させる。流延ドラム34の表面電位Vは、電圧印加装置36の印加量を調整して、0.1kV<|V|<3kVとする。このような流延ドラム34に向かって流延ダイ33からドープを吐出させると、ビードは流延ドラム34に引き寄せられる。これにより、双方間の付着性が向上するので、エアの巻き込みが抑制される。ただし、Vが0.1kV未満の場合には、ビードと流延ドラム34との間に微弱な力しか作用させることができないので、エアの巻き込みを抑制するのが難しい。一方で、Vが3kVを超えると、ビードが流延ドラム34に過剰な力で引き付けられることで面状にムラが発生してしまい不適である。
A DC high voltage is applied from the voltage application device 36 to the casting
電気絶縁膜70は、絶縁性物質を溶融蒸着する等して形成させた電気絶縁性を示す膜である。このように、流延ドラム34の流延すべき周面に電気絶縁膜70を設けて、上記の放電処理を実施することにより、電気絶縁膜70の表面に沿った樹枝状の放電路を形成し、ステンレス製の流延ドラム34を容易に帯電させることができる。電気絶縁膜70は、絶縁性物質を溶融蒸着させる等により形成される。絶縁性物質は、特に限定されるものではないが、例えば、セラミックス、PTFE、プラスチック等が挙げられる。前記セラミックスは、アルミナ、ジルコニア、酸化クロム、チタニア、または、これらのうちの少なくともいずれか2つが含まれる混合物を含む。形成方法や膜厚等も特に限定されるものではないが、流延ドラム34の表面全域で均一な膜厚を持つように形成されることが好ましい。なお、本実施形態の電気絶縁膜70は、アルミナを主体とするセラミックスを溶融接着させて皮膜とされたものである。
The electrical insulating
電気絶縁膜70は、単層構造ではなく、複層構造であることが好ましい。例えば、流延膜12に接する第1層70aと、この第1層70aに重なり第1層70aよりも厚い第2層70bとを有する複層構造とすることがより好ましい。第1層70aは、流延膜12の第1層70aと接する表面をできるだけ平滑にするために、露出する面が平滑であることが好ましい。流延膜12の表面が粗いと、得られるフィルム18(図1参照)の表面も粗くなることが多いからである。セラミックスからなる第1層70aを、露出面が平滑になるように形成するためには、粒径が小さい粒子のセラミックスを原料として用いることが好ましい。第1層70aの材料として、セラミックスに代えてPTFEを用いる場合も同様である。
The electrical insulating
第1層70aに用いるセラミックスやPTFEの粒径を小さくする場合ほど、第1層70aは割れやすいものとなる、あるいは、ひびが入って形成される傾向がある。この傾向は、流延ドラム34の周面に電気絶縁性を付与するために第1層70aを厚くしようとするほど大きくなる。そこで、第2層70bを第1層70aの内側に設け、すなわち流延ドラム34に接して露出しない層として第2層70bを設ける。そして、この第2層70bを、第1層70aの材料よりも大きな粒径のセラミックスやPTFEで形成する。これにより、電気絶縁膜70がひびがはいらずに平滑に形成され、長期の使用でも割れが生じにくくなる。そして、電気絶縁膜70を、以上のような材料からなる第1層70aと第2層70bとの複層構造とすることにより、露出面が平滑で、かつ、電気絶縁性が大きなものとすることができる。なお、第2層70bは、複数重ねて設けてもよい。
The smaller the particle size of the ceramic or PTFE used for the
流延膜12を形成する間は、酸素濃度計53を用いて流延室14の内部の酸素濃度が常時測定され、流延室14内の酸素濃度が常時10重量%未満となるように測定値に応じて窒素ガスの流入量が調整される。これにより、流延室14内での火災や爆発の危険性が低減される。酸素濃度は、窒素ガスや炭酸ガス等の不活性ガス、或いは不活性ガスと空気とを混合した混合ガス等を流延室14の内部に供給することで容易に調整することができる。なお、何らかの原因で酸素濃度が10重量%以上となったときには、アラームを発するとともに、その測定値をコントローラ52に送って電圧印加装置36による印加を停止させる。
While the
流延時には、減圧チャンバ45を用いてビードの後方の圧力が大気圧よりも低くなるよう調整される。これにより、ビードは後方、すなわち流延ドラム34の方へ引き寄せられるので、エアの巻き込みがよりいっそう抑制されると共に、ビード近傍における風の流れを低減させて、表面変動を抑制しながらビードを流延することができる。また、前述したように、流延部はラビリンスシール65で囲まれているので、減圧チャンバ45により効率良くビード近傍の圧力を低くすることができる。なお、ビードの後方は(大気圧−2000Pa)以上(大気圧−10Pa)以下とすることが好ましい。
At the time of casting, the
また、流延ダイ33に対し流延ドラム34の走行方向の上流側には介在膜形成装置71が設けられている。介在膜形成装置71は、流延膜12が形成される前の流延ドラム34の上に所定の液を供給し、流延ドラム34の上に介在膜72を形成させる。上記の液としては、ドープに含まれる溶剤を少なくとも1つ含む液が好ましく用いられる。ビードは、介在膜72を介して流延ドラム34の上に流延されるので、エアの巻き込みを抑制しながら流延膜12を形成させることができると共に、流延ドラム34と流延膜12との密着度を間接的に制御し、双方間での過度の密着が抑制される。そのため、後の工程で小さい剥取応力をかけるだけで流延ドラム34から流延膜12を容易に剥ぎ取ることができる。なお、時間の経過とともに介在膜72は流延膜12に向かって拡散するので、流延膜12と介在膜72との界面における整合性は高く、解離等の心配はない。
Further, an intervening
流延ドラム34は、その表面温度が−40〜30℃の範囲で略一定とされる。本実施形態では、流延ドラム34の内部に形成された流路に冷媒供給装置から温度を調整した伝熱媒体を供給させることで−10℃に調整する。また、流延時のドープは−10〜55℃の範囲で略一定とされることが好ましい。フィードブロック31や流延ダイ33の内部温度を調整することで容易に調整することができ、ここでのドープの温度は−5℃とする。これにより、流延ドラム34の上で、ビードは効率良くかつ効果的に冷却され、ゲル状の流延膜12が短時間のうちに形成される。
The surface temperature of the casting
このように介在膜72を形成することで、流延膜12と流延ドラム34との密着度を好適に調整することができる。なお、介在膜72を形成する場合には、介在膜形成液に含まれる良溶剤の割合をw(%)とし、介在膜72の膜厚をt(μm)とするとき、wとtとが、t<−0.05w+15を満たすようにすることが好ましい。これにより、流延ドラム34から流延膜12を容易に剥ぎ取ることが可能とするように作用する介在膜72を形成することができる。ただし、介在膜72が厚すぎると、流延膜12と介在膜72との拡散が起こりにくく、流延ドラム34上に介在膜72が残存するおそれがある。このように流延ドラム34の上に介在膜72が残存すると、その後の流延にも悪影響を及ぼすためフィルムの面状が低下する。また、介在膜形成装置71の設置箇所は特に限定されるものではなく、例えば、ビードの背面に沿わせるように液を供給することができるように流延ダイ33の近傍に設けても良い。
By forming the intervening
流延ドラム34と流延膜12との密着度を調整する密着装置は、介在膜形成装置71に替えて、又は加えて、エアナイフを設けても良い。エアナイフを用いる場合には、ビードに対して流延ドラム34の走行方向下流側に設けて形成された流延膜12に対し風を吹き付けることが好ましい。ここで、エアの吹き付ける速度や風量を調整することにより、流延膜12と流延ドラム34の表面との密着度を適度に調節することができる。
The contact device that adjusts the contact degree between the casting
吐出口の端に溶剤供給装置(図示しない)を取り付けて、所望の溶剤をビードの両端部や吐出口と外気との両気液界面に供給することが好ましい。溶剤はドープを溶解することができる溶剤が好ましく用いられ、例えば、ジクロロメタンを86.5重量部と、メタノールを13重量部と、n−ブタノールを0.5重量部とを混合した混合物が挙げられる。これにより、ドープが局所的に乾燥して固化することがないので、安定してビードを形成することができる。加えて、固化したドープが異物としてビードや流延膜12に混入するおそれが低減されるので、欠陥がなく、透明度の高いフィルム18を得ることができる。また、上記のような混合物を供給する際には、脈動率が5%以下のポンプを用いて、その供給量が吐出口の端部の片側ごとに0.1〜1.0mL/分の範囲となるように供給することが好ましい。
It is preferable to attach a solvent supply device (not shown) to the end of the discharge port to supply a desired solvent to both ends of the bead and to the gas-liquid interface between the discharge port and the outside air. As the solvent, a solvent capable of dissolving the dope is preferably used, and examples thereof include a mixture of 86.5 parts by weight of dichloromethane, 13 parts by weight of methanol, and 0.5 parts by weight of n-butanol. . Thereby, since dope does not dry locally and solidify, a bead can be formed stably. In addition, since the possibility that the solidified dope is mixed as a foreign substance in the bead or the
流延室14内に浮遊する溶剤ガスは、凝縮器40を用いて凝縮液化された後、回収装置41で回収される。これにより、流延室14内の溶剤ガスを低減させる効果が得られる。また、回収された溶剤は、再生装置(図示しない)で再生されドープ調製用溶剤として再利用される。これにより、材料コストの削減が実現される。なお、流延室14の内部温度は、温調装置43により−10〜57℃の範囲で略一定とすることが好ましい。
The solvent gas floating in the
流延ドラム34上の流延膜12は、時間の経過に伴ってよりいっそう冷却ゲル化が進行する。そして、ゲル化が進行して自己支持性を持った流延膜12は、剥取ローラ38で支持されながら流延ドラム34から剥ぎ取られる。剥取直後の流延膜12は、その残留溶剤量が10〜200質量%であることが好ましい。残留溶剤量は、流延膜やフィルム等、対象となるサンプル中の主溶剤量である。サンプル中に多くの溶剤が存在する場合には、もっとも含有量の多い溶剤を主溶剤とみなす。また、残留溶剤量は乾量基準であり、採取時でのサンプルの重量をx、サンプルを完全に乾燥した後の重量をyとするとき{(x−y)/y}×100で算出される値である。
The
剥取された流延膜12は渡り部16に送られ、複数の搬送ローラで支持し搬送させる間に、送風装置54から乾燥風を吹き付けられて乾燥が促進する。乾燥風は、その温度を20〜250℃の範囲内で略一定とすることで、熱ダメージを与えることなく効果的に流延膜12を乾燥することができる。また、渡り部16の入口側に配する搬送ローラよりも出口付近に配する搬送ローラの回転速度を速くする。これにより、流延膜12の搬送方向に張力が付与されるので、流延膜12の表面にしわやつれ等を発生させることなく搬送することができる。
The stripped
乾燥を促進させた流延膜12はテンタ19に送られ、その入口付近で両側端部に複数のピンが突き刺され固定される。テンタ19の内部は、予め、温調装置(図示しない)により温度が調整される。テンタ19の入口から出口に向かうに従い幅が拡がるようにレールが設置されているので、流延膜12はレールに従い搬送される間に幅方向に徐々に拡げられる。これにより、流延膜12は幅方向の分子配向が制御され、かつ乾燥が促進されて、高レタデーション値を示すフィルム18となる。なお、レールによる拡張延伸を行なわずに収縮機で幅方向を延伸させても良い。テンタ19の出口付近では、ピンによるフィルム18の固定が解放される。また、本実施形態では、固定手段としてピンを有するピン型テンタを示したが、特に限定されるものではなく、例えば、固定手段として流延膜12の両側端部を把持するクリップを複数備えたクリップ型テンタを用いても良い。
The
テンタ19から搬出されたフィルム18は、耳切装置20を用いてその両側端部が切断される。これにより、フィルム18の両側端部に形成されたピンによる突き刺しキズが切除される。なお、当該切除処理は省略することもできるが、欠陥の少ないフィルム18を得るためにも流延室12から巻取室28までのいずれかで行うことが好ましい。
The film 18 carried out from the
フィルム18は乾燥室22に送られ、多数のローラ58で支持し搬送される間、温調機(図示しない)を用いてフィルム18の膜面温度が60〜145℃の範囲内で略一定となるように調整される、これにより、熱ダメージを受けることなくフィルム18の乾燥が促進される。フィルム18の膜面温度は、フィルム18の搬送路上かつ表面近傍に設けた温度計(図示しない)により容易に知ることができる。また、乾燥室22では、フィルム18から揮発した溶剤ガスが吸着回収装置59で回収された後、溶剤成分が除去され、再度、乾燥室22に乾燥風として供給される。これにより、フィルム18の表面に溶剤ガスが付着せず、かつエネルギーコストの削減を図ることができる。
While the film 18 is sent to the drying
フィルム18は冷却室23に送られ、略室温となるまで冷却される。冷却方法は特に限定されるものではなく、例えば、略室温とした冷却室23にフィルム18を放置して自然冷却させる方法でも良いし、冷却室23に送風機を取り付けて冷風を供給する方法でも良い。なお、乾燥室22と冷却室23との間に調湿室(図示しない)を設けてフィルム18を調湿した後に冷却すると、既にフィルム18の表面にしわが生じている場合でも、そのしわを効果的に伸ばす効果を得することができるので好ましい。
The film 18 is sent to the cooling
強制除電装置25により略室温とされたフィルム18の帯電圧が調整される。フィルム18の帯電圧は特に限定されるものではないが、−3kV以上+3kV以下の範囲で略一定とすることが好ましい。この後、ナーリング付与ローラ26によりフィルム18の両側端部にはナーリングが付与される。最後に、フィルム18は巻取室28に送られ、プレスローラ61で表面に押し圧が付与され平面性が整えられながら巻取ローラ62で巻き取られる。フィルム18を巻取る際の張力は、巻取開始時から終了時までの間で徐々に変化させることが好ましい。これにより、しわやつれを発生させることなく巻き取ることが可能となる。
The charged voltage of the film 18 brought to substantially room temperature is adjusted by the forced static elimination device 25. The charged voltage of the film 18 is not particularly limited, but is preferably substantially constant in the range of −3 kV to +3 kV. Thereafter, knurling is imparted to both end portions of the film 18 by the
以上より、平面性に優れるフィルム18を高速かつ安定して製造することができる。本発明によると、搬送方向に少なくとも100m以上であり、幅方向が1400〜1800mmであるフィルム18を製造することが可能である。ただし、本発明は、1800mmより大きい場合にも効果を発揮する。完成したフィルム18の膜厚は特に限定されるものではないが、20〜500μmであることが好ましい。より好ましくは30〜300μmであり、特に好ましくは35〜200μmであるが、フィルム18の膜厚が15〜100μmのように薄い場合でも、本発明の効果を得ることができる。 As described above, the film 18 having excellent flatness can be manufactured at high speed and stably. According to the present invention, it is possible to produce a film 18 that is at least 100 m in the transport direction and 1400 to 1800 mm in the width direction. However, the present invention is effective even when it is larger than 1800 mm. Although the film thickness of the completed film 18 is not specifically limited, It is preferable that it is 20-500 micrometers. More preferably, it is 30-300 micrometers, Most preferably, it is 35-200 micrometers, but the effect of this invention can be acquired even when the film thickness of the film 18 is as thin as 15-100 micrometers.
上記の説明では、1種類のドープを用いて単層のフィルムを製造する形態を示したが、本発明は複層構造の流延膜を形成する場合にも効果を発揮する。なお、複層構造の流延膜は所望数のドープを同時或いは逐次に流延する等の公知の方法を用いれば良く、特に限定されない。また、流延ダイ、減圧室、支持体等の構造、共流延、剥離法、延伸、各工程の乾燥条件、ハンドリング方法、カール、平面性矯正後の巻取方法から、溶剤回収方法、フィルム回収方法まで、特開2005−104148号公報の[0617]段落から[0889]段落に詳しく記述されており、これらの記載も本発明に適用することができる。なお、完成したフィルムの性能や、カールの度合い、厚み、及びこれらの測定法は、特開2005−104148号公報の[1073]段落から[1087]段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。 In the above description, a mode in which a single-layer film is manufactured using one kind of dope has been shown, but the present invention is also effective when forming a cast film having a multilayer structure. The casting film having a multilayer structure may be any known method such as casting a desired number of dopes simultaneously or sequentially, and is not particularly limited. Also, from the structure of casting die, decompression chamber, support, etc., co-casting, peeling method, stretching, drying conditions of each process, handling method, curling, winding method after flatness correction, solvent recovery method, film The recovery method is described in detail in paragraphs [0617] to [0889] of JP-A-2005-104148, and these descriptions can also be applied to the present invention. The performance of the completed film, the degree of curling, the thickness, and the measurement methods thereof are described in paragraphs [1073] to [1087] of JP-A-2005-104148. It can be applied to the invention.
完成したフィルムの少なくとも一方の面に表面処理を施すと、偏光板等の光学部材との接着度を高めることができるので好ましい。表面処理としては、例えば、真空グロー放電処理、大気圧プラズマ放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理等が挙げられ、これらの中から少なくとも1つの処理を行うことが好ましい。 It is preferable to perform surface treatment on at least one surface of the completed film because the degree of adhesion with an optical member such as a polarizing plate can be increased. Examples of the surface treatment include vacuum glow discharge treatment, atmospheric pressure plasma discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, etc., and at least one of these treatments is performed. Is preferred.
完成したフィルムをベースとし、その両面或いは一方の面に所望の機能性層を設けると、各種機能性フィルムとして用いることができる。機能性層としては、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層、反射防止層、易接着層、防眩層、光学補償層等が挙げられる。例えば、反射防止層を設けると、光の反射を防止して高画質を提供することができる反射防止フィルムが得られる。なお、上記の機能性層や形成方法等に関しては、特開2005−104148号公報の[0890]段落から[1072]段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、本発明のポリマーフィルムの具体的用途に関しては、例えば、特開2005−104148号公報の[1088]段落から[1265]段落に記載される、TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型等の液晶表示装置への利用等が挙げられる。 When the completed film is used as a base and a desired functional layer is provided on both sides or one side, it can be used as various functional films. Examples of the functional layer include an antistatic layer, a cured resin layer, an antireflection layer, an easy adhesion layer, an antiglare layer, and an optical compensation layer. For example, when an antireflection layer is provided, an antireflection film capable of preventing light reflection and providing high image quality can be obtained. The functional layer and the forming method are described in detail in paragraphs [0890] to [1072] of JP-A-2005-104148, and these descriptions can also be applied to the present invention. it can. Regarding specific uses of the polymer film of the present invention, for example, TN type, STN type, VA type, OCB type described in paragraphs [1088] to [1265] of JP-A-2005-104148, Application to a liquid crystal display device such as a reflection type is exemplified.
次に、本発明に係る各種ドープ原料について、具体的に説明する。 Next, various dope raw materials according to the present invention will be specifically described.
ドープ原料としてセルロースエステルを用いると、透明度の高いフィルムを得ることができるので好ましい。セルロースエステルとしては、例えば、セルローストリアセテート、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等のセルロースの低級脂肪酸エステルが挙げられる。中でも、透明度の高さから、セルロースアセテートを用いることが好ましく、特に、トリアセチルセルロース(TAC)を用いることが好ましい。なお、本実施形態で用いるドープは、ポリマーとしてトリアセチルセルロース(TAC)を含むものとする。このようにTACを用いる場合には、TACの90重量%以上が0.1〜4mmの粒子であることが好ましい。なお、ドープのポリマー成分は、セルロースエステルに限定されず、溶媒に溶かしてドープをつくることができる公知のものであればよい。 It is preferable to use cellulose ester as a dope raw material because a highly transparent film can be obtained. Examples of the cellulose ester include lower fatty acid esters of cellulose such as cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate. Especially, it is preferable to use a cellulose acetate from the height of transparency, and it is especially preferable to use a triacetyl cellulose (TAC). The dope used in the present embodiment includes triacetyl cellulose (TAC) as a polymer. Thus, when using TAC, it is preferable that 90 weight% or more of TAC is a particle | grain of 0.1-4 mm. In addition, the polymer component of dope is not limited to a cellulose ester, What is necessary is just a well-known thing which can be dissolved in a solvent and can make dope.
上記のセルロースアシレートとしては、より透明度の高いフィルムを得るためにも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式(a)〜(c)の全てを満足するものが好ましい。下記式中のA、Bは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表わしており、具体的には、Aはアセチル基の置換度であり、Bは炭素数が3〜22のアシル基の置換度である。
(a) 2.5≦A+B≦3.0
(b) 0≦A≦3.0
(c) 0≦B≦2.9
As said cellulose acylate, in order to obtain a film with higher transparency, it is preferable that the substitution degree of the acyl group to the hydroxyl group of cellulose satisfies all of the following formulas (a) to (c). A and B in the following formula represent the substitution degree of the acyl group with respect to the hydrogen atom in the hydroxyl group of cellulose. Specifically, A is the substitution degree of the acetyl group, and B has 3 to 22 carbon atoms. The degree of substitution of the acyl group.
(A) 2.5 ≦ A + B ≦ 3.0
(B) 0 ≦ A ≦ 3.0
(C) 0 ≦ B ≦ 2.9
セルロースを構成するβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位及び6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部又は全部を炭素数が2以上のアシル基によりエステル化した重合体(ポリマー)である。アシル置換度は、2位、3位及び6位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合を意味する。なお、100%のエステル化の場合を置換度1とする。 Glucose units having β-1,4 bonds constituting cellulose have free hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions. Cellulose acylate is a polymer obtained by esterifying some or all of these hydroxyl groups with an acyl group having 2 or more carbon atoms. The degree of acyl substitution means the ratio at which the hydroxyl group of cellulose is esterified at each of the 2-position, 3-position and 6-position. The degree of substitution is 1 in the case of 100% esterification.
全アシル化置換度、すなわち、DS2+DS3+DS6の値は、2.00〜3.00が好ましく、より好ましくは2.22〜2.90であり、特に好ましくは2.40〜2.88である。また、DS6/(DS2+DS3+DS6)の値は、0.28以上が好ましく、より好ましくは0.30以上であり、特に好ましくは0.31〜0.34である。ここで、DS2は、グルコース単位における2位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合であり、DS3は、グルコース単位における3位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合であり、DS6は、グルコース単位において、6位の水酸基の水素がアシル基によって置換されている割合である。 The total degree of acylation substitution, that is, the value of DS2 + DS3 + DS6 is preferably 2.00 to 3.00, more preferably 2.22 to 2.90, and particularly preferably 2.40 to 2.88. Further, the value of DS6 / (DS2 + DS3 + DS6) is preferably 0.28 or more, more preferably 0.30 or more, and particularly preferably 0.31 to 0.34. Here, DS2 is a ratio in which the hydrogen of the hydroxyl group at the 2-position in the glucose unit is substituted with an acyl group, and DS3 is a ratio in which the hydrogen of the hydroxyl group at the 3-position in the glucose unit is substituted with an acyl group. DS6 is the ratio in which the hydrogen of the 6-position hydroxyl group is replaced by an acyl group in the glucose unit.
セルロースアシレートに用いられるアシル基は1種類だけでも良いし、2種類以上のアシル基が用いられていても良い。なお、2種類以上のアシル基を用いるときには、その1つがアセチル基であることが好ましい。2位、3位及び6位の水酸基がアセチル基により置換されている度合いの総和をDSAとし、2位、3位及び6位の水酸基がアセチル基以外のアシル基によって置換されている度合いの総和をDSBとすると、DSA+DSBの値は、2.22〜2.90であることが好ましく、特に好ましくは2.40〜2.88である。 Only one kind of acyl group may be used for cellulose acylate, or two or more kinds of acyl groups may be used. When two or more kinds of acyl groups are used, it is preferable that one of them is an acetyl group. The sum of the degree of substitution of hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions by acetyl groups is DSA, and the sum of the degree of substitution of the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions by acyl groups other than acetyl groups When DSB is DSB, the value of DSA + DSB is preferably 2.22 to 2.90, and particularly preferably 2.40 to 2.88.
また、DSBは0.30以上であることが好ましく、特に好ましくは0.7以上である。更に、DSBは、その20%以上が6位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは25%以上であり、30%以上がさらに好ましく、33%以上であることが特に好ましい。更に、セルロースアシレートの6位におけるDSA+DSBの値が0.75以上であり、さらに好ましくは、0.80以上であり、特には0.85以上であるセルロースアシレートも好ましい。このようなセルロースアシレートを用いると、非常に溶解性に優れたドープを調製することができる。なお、上記のようなセルロースアシレートを用いる場合には、非塩素系溶剤を用いると、非常に優れた溶解性を有し、低粘度であり、かつ濾過性に優れるドープを調製することができる。 The DSB is preferably 0.30 or more, particularly preferably 0.7 or more. Further, 20% or more of DSB is preferably a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably 25% or more, further preferably 30% or more, and particularly preferably 33% or more. Furthermore, the value of DSA + DSB at the 6-position of cellulose acylate is 0.75 or more, more preferably 0.80 or more, and particularly preferably cellulose acylate of 0.85 or more. When such cellulose acylate is used, a dope having excellent solubility can be prepared. In the case of using the cellulose acylate as described above, when a non-chlorinated solvent is used, a dope having very excellent solubility, low viscosity, and excellent filterability can be prepared. .
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター綿、パルプ綿のどちらから得られたものでも良いが、リンター綿から得られたものが好ましい。 Cellulose, which is a raw material for cellulose acylate, may be obtained from either linter cotton or pulp cotton, but is preferably obtained from linter cotton.
セルロースアシレートの炭素数が2以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く、特に限定はされない。例えば、セルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステル等が挙げられる。更に、それぞれが置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、iso−ブタノイル基、t−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基等が挙げられる。中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、t−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基等がより好ましく、特に好ましくは、プロピオニル基、ブタノイル基である。 The acyl group having 2 or more carbon atoms of cellulose acylate may be an aliphatic group or an aryl group, and is not particularly limited. For example, cellulose alkylcarbonyl ester, alkenylcarbonyl ester, aromatic carbonyl ester, aromatic alkylcarbonyl ester and the like can be mentioned. Further, each may have a substituted group. Preferred examples of these include propionyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, dodecanoyl group, tridecanoyl group, tetradecanoyl group, hexadecanoyl group, octadecanoyl group, iso-butanoyl group. , T-butanoyl group, cyclohexanecarbonyl group, oleoyl group, benzoyl group, naphthylcarbonyl group, cinnamoyl group and the like. Among these, a propionyl group, a butanoyl group, a dodecanoyl group, an octadecanoyl group, a t-butanoyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, a cinnamoyl group, and the like are more preferable, and a propionyl group and a butanoyl group are particularly preferable. .
なお、本発明で用いることができるセルロースアシレートの詳細については、特開2005−104148号公報の[0140]段落から[0195]段落に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。 The details of cellulose acylate that can be used in the present invention are described in paragraphs [0140] to [0195] of JP-A-2005-104148, and these descriptions also apply to the present invention. Can do.
ドープ原料となる溶剤は、用いられるポリマーを溶解することができる有機化合物を用いることが好ましい。ただし、本発明においてドープとは、ポリマーを溶剤に溶解又は分散させることで得られる混合物を意味するため、ポリマーとの溶解性が低いような溶剤も用いることができる。好適に用いることができる溶剤としては、例えば、ベンゼンやトルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタンやクロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メタノールやエタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ジエチレングリコール等のアルコール、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル、テトラヒドロフランやメチルセロソルブ等のエーテル等が挙げられる。これらの溶剤の中から2種類以上の溶剤を選択し、混合した混合溶剤を用いても良い。中でもジクロロメタンを用いると溶解度に優れるドープを得ることが出来ると共に、短時間のうちに流延膜中の溶剤を揮発させてフィルムとすることができるので好ましい。 The solvent used as the dope material is preferably an organic compound that can dissolve the polymer used. However, in the present invention, the dope means a mixture obtained by dissolving or dispersing the polymer in a solvent, and therefore a solvent having low solubility with the polymer can also be used. Examples of the solvent that can be suitably used include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, and chlorobenzene, and alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, and diethylene glycol. , Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and propyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran and methyl cellosolve, and the like. Two or more kinds of solvents may be selected from these solvents and mixed solvents may be used. Among these, use of dichloromethane is preferable because a dope having excellent solubility can be obtained and the solvent in the cast film can be volatilized in a short time to form a film.
上記のハロゲン化炭化水素としては、炭素原子数1〜7のものが好ましく用いられる。更に、ポリマーとの相溶性や、支持体から剥ぎ取る流延膜の剥ぎ取る易さの指標である剥ぎ取り性、フィルムの機械強度、光学特性等の観点から、ジクロロメタンに炭素数が1〜5のアルコールを1種ないしは、数種類混合させたものを用いることが好ましい。アルコールの含有量は、溶剤全体に対して2〜25重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール等が挙げられ、中でも、メタノール、エタノール、n−ブタノール、或いはこれらの混合物を用いることが好ましい。 As said halogenated hydrocarbon, a C1-C7 thing is used preferably. Furthermore, from the viewpoints of compatibility with the polymer, peelability which is an index of ease of peeling of the cast film peeled off from the support, mechanical strength of the film, optical properties, etc., dichloromethane has 1 to 5 carbon atoms. It is preferable to use one of these alcohols or a mixture of several alcohols. The content of alcohol is preferably 2 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, based on the entire solvent. Specific examples of the alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, etc. Among them, it is preferable to use methanol, ethanol, n-butanol, or a mixture thereof.
最近、環境に対する影響を最小限に抑えるため、ジクロロメタンを用いない溶剤組成も提案されている。この目的に対しては、炭素数が4〜12のエーテル、炭素数が3〜12のケトン、炭素数が3〜12のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いることが好ましい。これらの化合物は環状構造を有していても良いし、エーテル、ケトン及びエステルの官能基、すなわち、−O−、−CO−、及び−COO−のいずれかを2つ以上有する化合物も溶剤として用いることができる。その他にも、溶剤は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していても良い。なお、2種類以上の官能基を有する場合には、その炭素数がいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であれば良く、特に限定はされない。 Recently, a solvent composition not using dichloromethane has been proposed in order to minimize the influence on the environment. For this purpose, ethers having 4 to 12 carbon atoms, ketones having 3 to 12 carbon atoms, and esters having 3 to 12 carbon atoms are preferable, and these are preferably used by being mixed appropriately. These compounds may have a cyclic structure, and compounds having two or more functional groups of ether, ketone and ester, that is, any of -O-, -CO-, and -COO- are also used as a solvent. Can be used. In addition, the solvent may have another functional group such as an alcoholic hydroxyl group. In addition, when it has two or more types of functional groups, the carbon number should just be in the prescription | regulation range of the compound which has either functional group, and it does not specifically limit.
ドープには、目的に応じて可塑剤、紫外線吸収剤(UV剤)、劣化防止剤、滑り剤、剥
離促進剤等の公知である各種添加剤を添加させても良い。例えば、可塑剤としては、トリ
フェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等のリン酸エステル系可
塑剤や、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、及びポリエステルポリウレ
タンエラストマー等の公知の各種可塑剤を用いることができる。
Depending on the purpose, the dope may be added with various known additives such as a plasticizer, an ultraviolet absorber (UV agent), a deterioration preventing agent, a slipping agent, and a peeling accelerator. For example, as the plasticizer, phosphoric ester plasticizers such as triphenyl phosphate and biphenyl diphenyl phosphate, phthalic ester plasticizers such as diethyl phthalate, and various known plasticizers such as polyester polyurethane elastomers are used. be able to.
また、ドープには、フィルム同士の接着を防止したり、屈折率を調整したりする目的で微粒子を添加させることが好ましい。この微粒子としては、二酸化ケイ素誘導体を用いることが好ましい。本発明における二酸化ケイ素誘導体とは、二酸化ケイ素や、三次元の網状構造を有するシリコーン樹脂も含まれる。このような二酸化ケイ素誘導体は、その表面がアルキル化処理されたものを用いることが好ましい。アルキル化処理のような疎水化処理が施されている微粒子は、溶剤に対する分散性に優れるため、微粒子同士が凝集することなくドープを調製し、更には、フィルムを製造することができるので、面状欠陥が少なく、透明度の高いフィルムを製造することが可能となる。 Moreover, it is preferable to add fine particles to the dope for the purpose of preventing adhesion between films or adjusting the refractive index. As the fine particles, a silicon dioxide derivative is preferably used. The silicon dioxide derivative in the present invention includes silicon dioxide and a silicone resin having a three-dimensional network structure. As such a silicon dioxide derivative, it is preferable to use an alkylated surface. Fine particles that have been subjected to a hydrophobic treatment such as an alkylation treatment have excellent dispersibility in a solvent, so that a dope can be prepared without agglomeration of the fine particles, and a film can be produced. It is possible to produce a film with few state defects and high transparency.
上記の様に、表面にアルキル化処理された微粒子としては、例えば、表面にオクチル基が導入された二酸化ケイ素誘導体として市販されているアエロジルR805(日本アエロジル(株)製)等を用いることができる。なお、微粒子を添加させる効果を確保しつつ、透明度の高いフィルムを得るためにも、ドープの固形分に対する微粒子の含有量は0.2%以下となるようにすることが好ましい。更に、微粒子が光の通過を阻害させないように、その平均粒径は1.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.3〜1.0μmであり、特に好ましくは、0.4〜0.8μmである。 As described above, as the fine particles whose surface is alkylated, for example, Aerosil R805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) which is commercially available as a silicon dioxide derivative having an octyl group introduced on its surface can be used. . In order to obtain a highly transparent film while ensuring the effect of adding fine particles, the fine particle content relative to the solid content of the dope is preferably 0.2% or less. Further, the average particle diameter is preferably 1.0 μm or less, more preferably 0.3 to 1.0 μm, and particularly preferably 0.4 to 0 so that the fine particles do not hinder the passage of light. .8 μm.
先に説明した通り、本発明では、透明度の高いポリマーフィルムを得るためにもポリマーとしてTACを利用してドープを調製することが好ましい。この場合、溶剤や添加剤等を混合した後のドープの全量に対して、TACを含有する割合が5〜40重量%であることが好ましい。より好ましくは、TACを含有する割合が15〜30重量%であり、特に好ましくは17〜25重量%である。また、添加剤(主に可塑剤)を含有させる割合は、ドープ中に含まれるポリマーやその他添加剤等を含めた固形分全体に対して、1〜20重量%とすることが好ましい。 As described above, in the present invention, it is preferable to prepare a dope using TAC as a polymer in order to obtain a highly transparent polymer film. In this case, it is preferable that the ratio of containing TAC is 5 to 40% by weight with respect to the total amount of the dope after mixing the solvent, additives and the like. More preferably, the ratio containing TAC is 15 to 30% by weight, and particularly preferably 17 to 25% by weight. Moreover, it is preferable that the ratio in which an additive (mainly a plasticizer) is contained shall be 1 to 20 weight% with respect to the whole solid content including the polymer, other additives, etc. which are contained in dope.
なお、溶剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、滑り剤、剥離促進剤、光学異方性コントロール剤、レタデーション制御剤、染料、剥離剤等の各種添加剤及び微粒子については、特開2005−104148号公報の[0196]段落から[0516]段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、TACを利用したドープの製造方法であり、例えば、素材、原料、添加剤の溶解方法及び添加方法、濾過方法、脱泡等についても同様に、特開2005−104148号公報の[0517]段落から[0616]段落に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。 Note that various additives such as solvents, plasticizers, ultraviolet absorbers, deterioration inhibitors, slipping agents, release accelerators, optical anisotropy control agents, retardation control agents, dyes, release agents, and the like, and fine particles are disclosed in JP-A-2005. No. 104148, paragraphs [0196] to [0516] describe in detail, and these descriptions can also be applied to the present invention. Further, it is a method for producing a dope using TAC. For example, materials, raw materials, additive dissolution methods and addition methods, filtration methods, defoaming, and the like are also disclosed in JP-A-2005-104148 [0517]. It is described in detail from paragraph to [0616] paragraph, and these descriptions can also be applied to the present invention.
以下、本発明について行った実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。 Examples of the present invention and comparative examples will be shown below to specifically describe the present invention. However, the present invention is not limited to these examples and comparative examples.
図1に示すフィルム製造設備10を用いてフィルム18を製造した。適量のドープをドープ製造設備30からフィードブロック31を介して流延ダイ33へ送った後、図2に示すように連続して回転させた流延ドラム34の上に、流延ダイ33の吐出口からドープを吐出させた。ドープの吐出量は乾燥後のフィルム18の厚みが80μmとなるように調整した。また、減圧チャンバ45の圧力を600Paとしてビード後方を減圧した。更に、介在膜形成装置71から介在膜形成液としてジクロロメタンを流延バンド34の上に流延させた。この介在膜形成液の流量は、介在膜72の厚みが3μmとなるように調整した。
The film 18 was manufactured using the film manufacturing equipment 10 shown in FIG. After an appropriate amount of dope is sent from the
流延ドラム34は、駆動装置(図示しない)により回転数を制御することができるステンレス製ドラムを用いて、伝熱媒体供給装置(図示しない)から冷媒を供給することにより表面温度を−10℃とした。ドープを流延する前に、電圧印加装置36により流延ドラム34に印加して表面電位Vが2kVとなるよう調整した。また、流延室14に窒素ガスを供給して、酸素濃度が常時10重量%未満となるように調整した。更に、温調装置43を用いて流延室14の内部の温度を常時35℃とした。なお、流延ダイ33は、幅が1.8mのスリットからなる吐出口と内部温度を調整するためのジャケット(図示しない)とを有する形態を用いて、流延するドープの温度を36℃とした。フィードブロック31やドープの流路となる配管等は温度調整機能を有する形態を用いて、その内部温度を全て36℃に保温した。
The casting
自己支持性を持つまで冷却ゲル化を進行させた流延膜12を剥取ローラ38で支持しながら介在膜72ごと流延ドラム34から剥ぎ取った。次に、流延膜12を渡り部16に送り、複数の搬送ローラで支持しながら搬送する間に、送風装置54から40℃に調整した乾燥風を供給して流延膜12を乾燥した。この後、流延膜12をピン型のテンタ19に送り、複数のピンを両側端部に突き刺して固定した後、流延膜12を幅方向に延伸しながら搬送する間に、乾燥装置(図示しない)から乾燥風を供給し乾燥させてフィルム18とした。
The
テンタ19の出口から30秒以内に配するNT型カッタを備える耳切装置20を用いてフィルム18の両側端部から内側に向かって50mmの位置を切断した。切断したフィルム18の両側端部は、カッターブロワ(図示しない)によりクラッシャ56に送って平均80mm2 程度のチップに粉砕した。
The position of 50 mm was cut | disconnected inward from the both ends of the film 18 using the
耳切装置20と乾燥室22との間に予備乾燥室(図示しない)を設けて100℃の乾燥風を供給することによりフィルム18を予備加熱した後、乾燥室22へ搬入した。乾燥室22では、フィルム18の膜面温度が140℃となるように温度調整装置(図示しない)で内部温度を調整した乾燥室22内を、複数のローラ58に巻き掛けながらフィルム18を搬送する間に乾燥した。乾燥室22によるフィルム18の乾燥時間は10分とした。フィルム18の膜面温度は、フィルム18の搬送路の真上かつ表面近傍に設けた温度計(図示しない)を用いて測定した。乾燥室22では、活性炭からなる吸着剤と乾燥窒素からなる脱着剤とを有する吸着回収装置59を用いて、フィルム18から揮発した溶剤ガスを回収した後、水分量が0.3重量%以下になるまで溶剤ガスの水分を除去した。
A preliminary drying chamber (not shown) was provided between the
乾燥室22と冷却室23との間に調湿室(図示しない)を設けて、フィルム18に対して、温度50℃、露点20℃のエアを供給した後、直接的に90℃、湿度70%のエアを吹き付けて調湿し、フィルム18に発生しているカールを矯正した。次に、フィルム18を冷却室23に送り、30℃以下になるまでフィルム18を徐々に冷却した後、強制除電装置25を用いてフィルム18の帯電圧を−3kV以上+3kV以下とした。そして、ナーリング付与ローラ26を用いてフィルム18の両側端部にナーリングの付与を行い表面に生じている凹凸を矯正した。なお、フィルム18にナーリングを付与する幅を10mmとし、凹凸の高さがフィルム18の平均厚みよりも平均して12μm高くなるようにナーリング付与ローラ26による押し圧を調整して、フィルム18にエンボス加工を行った。
A humidity control chamber (not shown) is provided between the drying
フィルム18を巻取室28に送り、プレスローラ61によりフィルム18に対して50N/mの押し圧を付与しながらφ169mmの巻取ローラ62で巻き取った。巻取り時には、フィルム18の巻き始めの張力を300N/mとし、巻き終わりの張力を200N/mとした。以上より、ロール状のフィルム18を得た。完成したフィルム18は膜厚が80μmであった。なお、全製膜工程を通じて、流延膜12やフィルム18の平均乾燥速度を20重量%/分とした。
The film 18 was sent to the take-up
本実施例で用いたドープの原料を下記に示す。
〔ドープ原料〕
セルローストリアセテート 100重量部
ジクロロメタン 320重量部
メタノール 83重量部
1−ブタノール 3重量部
可塑剤A 7.6重量部
可塑剤B 3.8重量部
UV剤a 0.7重量部
UV剤b 0.3重量部
クエン酸エステル混合物 0.006重量部
微粒子 0.05重量部
The dope raw materials used in this example are shown below.
[Dope raw material]
Cellulose triacetate 100 parts by weight Dichloromethane 320 parts by weight Methanol 83 parts by weight 1-butanol 3 parts by weight Plasticizer A 7.6 parts by weight Plasticizer B 3.8 parts by weight UV agent a 0.7 part by weight UV agent b 0.3 part by weight Part citrate ester mixture 0.006 parts by weight fine particles 0.05 parts by weight
上記のセルローストリアセテートは、置換度2.84、粘度平均重合度306、含水率0.2重量%、ジクロロメタン溶液中の6重量%の粘度 315mPa・s、平均粒子径1.5mm、標準偏差0.5mmの粉体であり、可塑剤Aは、トリフェニルフォスフェートであり、可塑剤Bは、ジフェニルフォスフェートであり、UV剤aは、2(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールであり、UV剤bは、2(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾールであり、クエン酸エステル化合物はクエン酸とモノエチルエステルとジエチルエステルとトリエチルエステルとの混合物であり、微粒子は平均粒径が15nm、モース硬度が約7の二酸化ケイ素である。また、ドープの調製時には、レタデーション制御剤(N−N−ジ−m−トルイル−N−p−メトキシフェニル−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリアミン)をフィルムとしたときの全重量に対して4.0重量%となるように添加した。 The cellulose triacetate has a substitution degree of 2.84, a viscosity average polymerization degree of 306, a water content of 0.2% by weight, a viscosity of 6% by weight in a dichloromethane solution of 315 mPa · s, an average particle diameter of 1.5 mm, and a standard deviation of 0.8. 5 mm powder, plasticizer A is triphenyl phosphate, plasticizer B is diphenyl phosphate, and UV agent a is 2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di- tert-butylphenyl) benzotriazole, UV agent b is 2 (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-amylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, and the citrate ester compound is It is a mixture of acid, monoethyl ester, diethyl ester and triethyl ester, and the fine particles have a mean particle size of 15 nm and a Mohs hardness of about 7 It is silicon. In addition, when the dope is prepared, a retardation control agent (NN-di-m-toluyl-Np-methoxyphenyl-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine) is used as a film. It added so that it might become 4.0 weight% with respect to the total weight.
本発明の効果を評価するため、ビードに生じるエアの巻き込み状況を目視により観察した。その結果、実施例1では、流延速度を120m/min.とするまでエアの巻き込みは観察されなかった。なお、下記の実施例及び比較例でも本評価方法によりエアの巻き込みを観察した。 In order to evaluate the effect of the present invention, the entrainment state of air generated in the bead was visually observed. As a result, in Example 1, the casting speed was 120 m / min. No air entrainment was observed until. In the following Examples and Comparative Examples, air entrainment was observed by this evaluation method.
流延ドラム34の表面電位を0.7kVとした以外は、全て実施例1と同様にしてフィルム18を製造した。すると、実施例2では、ドープの流延速度を110m/min.としたときにはじめてエアの巻き込みが確認された。
A film 18 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface potential of the casting
流延ドラム34の表面電位を0.7kVとし、更に、介在膜72を形成させずに製膜する以外は全て実施例1と同様にした。すると、実施例3では、ドープの流延速度を100m/min.としたときにエアの巻き込みが確認された。
Except that the surface potential of the casting
減圧チャンバ45を使用せずに製膜する以外は全て実施例1と同様にした。すると、実施例4では、ドープの流延速度を100m/min.としたときにエアの巻き込みが確認された。
The same procedure as in Example 1 was performed except that the film was formed without using the
〔比較例1〕
流延ドラム34の表面を帯電させずに製膜する以外は、全て実施例1と同様にした。すると、比較例1ではドープの流延速度が90m/min.にも係らずエアの巻き込みが確認された。
[Comparative Example 1]
Except that the film was formed without charging the surface of the casting
〔比較例2〕
流延ドラム34の表面を帯電させず、また、減圧チャンバ45を使用せずに製膜する以外は、全て実施例1と同様にした。すると、比較例2ではドープの流延速度が80m/minにも係らずエアの巻き込みが確認された。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the surface of the casting
実施例及び比較例の結果から、従来、ドープの流延速度は90m/min.程度であったが、本発明を適用すると、エアの巻き込みを発生させることなく流延速度を110〜120m/min.程度まで向上させることができることを確認した。したがって、本発明によると、エアの巻き込みを抑制しながら製膜速度を向上させて、空隙がなく、平面性に優れる流延膜を安定して形成することができるので、欠陥が少なく平面性に優れる等の良好な品質を示すフィルムを高速かつ安定して製造することができることを確認した。 From the results of Examples and Comparative Examples, the dope casting speed is conventionally 90 m / min. However, when the present invention was applied, the casting speed was 110 to 120 m / min. Without causing air entrainment. It was confirmed that it can be improved to a certain extent. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the film-forming speed while suppressing air entrainment, and to stably form a cast film having no voids and excellent flatness, so that there are few defects and flatness. It was confirmed that a film showing good quality such as excellent can be manufactured at high speed and stably.
10 フィルム製造設備
12 流延膜
34 流延ドラム
36 電圧印加装置
45 減圧チャンバ
70 電気絶縁膜
71 介在膜形成装置
72 介在膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (9)
前記支持体から剥ぎ取った後の流延膜を乾燥してフィルムとする工程とを備え、
前記支持体に接続される電圧印加装置を用いて前記支持体に電圧を印加しながら前記流延を行うことを特徴とするポリマーフィルムの製造方法。 A dope containing a polymer, a solvent, and an additive is discharged from a casting die onto a continuously running support to form a bead between the casting die and the support, and the bead is Casting on a support to form a cast film;
A step of drying the cast film after peeling off from the support to form a film,
A method for producing a polymer film, wherein the casting is performed while applying a voltage to the support using a voltage application device connected to the support.
前記支持体から剥ぎ取った後の流延膜を乾燥してフィルムとする乾燥装置とを備え、
前記支持体に接続され、前記流延時において前記支持体に電圧を印加する電圧印加装置とを有することを特徴とするポリマーフィルムの製造設備。 A dope containing a polymer, a solvent, and an additive is discharged from a casting die onto a continuously running support to form a bead between the casting die and the support, and the bead is A casting film forming apparatus for casting on a support to form a casting film;
A drying device that dries the cast film after peeling off from the support to form a film, and
A polymer film manufacturing facility, comprising: a voltage application device connected to the support and applying a voltage to the support during casting.
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CN102672866A (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 富士胶片株式会社 | Test method and device of ring belt |
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