JP2009073146A - 流延ダイ、溶液製膜設備及び溶液製膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィードブロック51は、各ドープ39a〜39cが供給される第1〜第3供給口91a〜93cと、流出口92と、第1流入口91a及び流出口92を接続する主流路93とを備える。副流路94b、94cは、主流路93と第2流入口91b及び第3流入口とを連通する。主流路93との連通部の直前の副流路94b、94cには、ディストリビューションピン96b、96cが設けられる。駆動部98b、98cは、ディストリビューションピン96b、96cを、軸を中心に回動し、第2流入口91b、91cにおける副流路94b、94cの断面積S1と主流路93との連通部の直前における副流路94b、94cの断面積S2との比S2/S1の値を0.03〜0.5に調節する。
【選択図】図3
Description
図1に、本実施形態で用いるフイルム製造ライン10の概略図を示す。フイルム製造ライン10は、流延室12とピンテンタ13とクリップテンタ14と乾燥室15と冷却室16と巻取室17とを有する。
本実施形態では、中間層を形成するドープ、いわゆる主層として中間層用ドープ39aを用い、裏面層を形成するドープ及び表面層を形成するドープ、いわゆる副層用ドープとして、裏面層用ドープ39b及び表面層用ドープ39cをそれぞれ用いる。中間層用ドープ39aとしては、製造する光学機能性フイルムの強度や光学的機能に適するドープを用い、ドープ39b、39cとしては、光学機能性フイルムの平面性や滑り性を良くするためのドープを用いる。また、上記に加え、ドープ39b、39cとして、中間層用ドープ39aよりも粘性が低いものを用いることが好ましい。これにより、後述する流延膜や湿潤フイルムの表面におけるスジやムラの生成や、厚さムラなどを防ぐことができる。
なお、中間層用ドープ39aに含まれるポリマー濃度は、15重量%以上30重量%以下であることが好ましく、20重量%以上25重量%以下であることがより好ましい。表層形成用ドープに含まれるポリマー濃度は、10重量%以上25重量%以下であることが好ましく、15重量%以上25重量%以下であることがより好ましく、19重量%以上22重量%以下であることが特に好ましい。
流延ドラム54は、制御部60の制御の下、図示を省略した駆動装置により軸54aを中心に、方向Z1へ回転する。流延ドラム54の回転により、周面54bは方向Z1へ所定の速度ZVで走行する。温調装置56は、制御部60の制御の下、所望の温度に調節された伝熱媒体を、流延ドラム54内に設けられる流路中を循環させる。この伝熱媒体の循環により、流延ドラム54の周面54bの温度を所望の温度TSに保つことができる。
図2及び図3のように、フィードブロック51は、流路30a〜30cと接続する第1〜第3流入口91a〜91cと、流延ダイ52と接続する流出口92と、第1流入口91a及び流出口92を接続する主流路93とを備える。副流路94bは、第2流入口91bと主流路93とを連通し、副流路94cは、第3流入口91cと主流路93とを連通する。主流路93と連通する副流路94b、94cの連通部に合流部95が設けられる。合流部95では、各ドープ39b〜39cが、ドープ39aに合流する。この合流により、各ドープ39a〜39cが方向SDにおいて層をなす積層ドープ61がつくられる。主流路93との連通部の直前の副流路94b、94cには、略円柱状に形成されたディストリビューションピン96b、96cが、横たわるように設けられる。なお、方向SDとは、流延ダイ52の流出口105の近傍における流延ドラム54(図2参照)の周面54b(図1参照)の走行方向を指し、方向LDとは、方向SDと略垂直の方向を指す。
以下、本発明においてドープ24を調製する際に使用する原料について説明する。
(I) 2.5≦A+B≦3.0
(II) 0≦A≦3.0
(III) 0≦B≦2.9
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン,トルエンなど)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン,クロロベンゼンなど)、アルコール(例えば、メタノール,エタノール,n−プロパノール,n−ブタノール,ジエチレングリコールなど)、ケトン(例えば、アセトン,メチルエチルケトンなど)、エステル(例えば、酢酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピルなど)およびエーテル(例えば、テトラヒドロフラン,メチルセロソルブなど)などが挙げられる。なお、本発明においてドープとは、ポリマーを溶媒に溶解または分散させることで得られるポリマー溶液または分散液を意味している。
ドープ24の調製に用いた化合物の処方を下記に示す。
セルローストリアセテート(置換度2.8) 89.3重量%
可塑剤A(トリフェニルフォスフェート) 7.1重量%
可塑剤B(ビフェニルジフェニルフォスフェート) 3.6重量%
の組成比からなる固形分(溶質)を
ジクロロメタン 80重量%
メタノール 13.5重量%
n−ブタノール 6.5重量%
からなる混合溶媒Aに適宜添加し、攪拌溶解してドープ24を調製した。なお、ドープ24のTAC濃度は略23重量%になるように調整した。ドープ24を濾紙(東洋濾紙(株)製,#63LB)にて濾過後さらに焼結金属フィルタ(日本精線(株)製06N,公称孔径10μm)で濾過し、さらにメッシュフイルタで濾過した後にストックタンク20に入れた。
なお、ここで使用したセルローストリアセテートは、残存酢酸量が0.1重量%以下であり、Ca含有率が58ppm、Mg含有率が42ppm、Fe含有率が0.5ppmであり、遊離酢酸40ppm、さらに硫酸イオンを15ppm含むものであった。また6位水酸基の水素に対するアセチル基の置換度は0.91であった。また、全アセチル基中の32.5%が6位の水酸基の水素が置換されたアセチル基であった。また、このTACをアセトンで抽出したアセトン抽出分は8重量%であり、その重量平均分子量/数平均分子量比は2.5であった。また、得られたTACのイエローインデックスは1.7であり、ヘイズは0.08、透明度は93.5%であった。このTACは、綿から採取したセルロースを原料として合成されたものである。以下の説明において、これを綿原料TACと称する。
駆動部98b、98cの制御の下、ディストリビューションピン96b、96cを、軸A1を中心に回動させ、S2/S1の値が0.02とし、W2/W1の値を0.03としたこと以外は実施例1と同様にして、フイルムを製造した。
各実施例及び比較例における製造条件及び評価結果を、表1に纏めて示す。なお、表1中の評価結果は、厚みムラの評価結果であり、評価方法は次のとおりである。
各実施例にて得られたフイルムについて、厚みムラ測定を行った。この厚みムラ測定の手順は、次のとおりである。第1に、各実施例で製造されたフイルムから、略6cm四方のサンプルフイルムを切り出した。第2に、サンプルフイルムの屈折率差を厚み差に換算できる装置を用いてサンプルフイルムの屈折率差を測定した。この装置として、FX−03 FRINGEANALYZER(FUJINON(株)社製)を用いた。第3に、サンプルフイルムの全域にわたりこの屈折率差を測定し、この平均値を各実施例における厚みムラとした。このようにして得られた厚みムラについて、以下基準で評価した。なお、フイルムの厚みは、マイクロメータを用いてフイルムの6箇所の厚みを計測し、この平均値をフイルムの厚みとした。
◎:厚みムラがフイルムの厚みに対して1.5%未満である。
○:厚みムラがフイルムの厚みに対して1.5%以上1.8%以下である。
×:厚みムラがフイルムの厚みに対して1.8%より大きい。
12 流延室
13 ピンテンタ
14 クリップテンタ
15 乾燥室
16 冷却室
17 巻取室
20 ストックタンク
22 フイルム
24 ドープ
51 フィードブロック
52 流延ダイ
53 流延膜
54 流延ドラム
54a 軸
54b 周面
55 剥取ローラ
61 積層ドープ
91a〜91c 第1〜第3流入口
93 主流路
94b、94c 副流路
95 合流部
96b、96c ディストリビューションピン
98b、98c 駆動部
Claims (6)
- ポリマーと溶媒とを含む主層用ドープが供給される主供給口、及び前記主層用ドープを流延ビードとして流延させる流出口を有するスロットと、前記主層用ドープよりも粘度の低い副層用ドープが供給される副供給口、及び前記副層用ドープを前記スロットの途中で前記主層用ドープに合流させる合流部を有する副流路とを備え、前記主層用ドープと前記副層用ドープとを層状にさせて前記流延ビードとする流延ダイにおいて、
前記副流路における前記副供給口でのドープ流れ方向に交差する入口側断面積をS1とし、前記副流路における前記合流部でのドープ流れ方向に前記入口側断面積の交差角度と同じ角度で交差する出口側断面積をS2とするときに、S2/S1が0.03以上0.5以下であり、下流に向かうに従い前記断面積が次第に小さくなることを特徴とする流延ダイ。 - 前記流延ダイは、流延ダイ本体と、この流延ダイ本体に接続されるフィードブロックとからなり、
前記スロットは、前記流延ダイ本体に形成される第1スロット部と、前記フィードブロックに形成される第2スロット部とから構成され、
前記副流路は前記フィードブロックに形成されることを特徴とする請求項1記載の流延ダイ。 - 前記合流部に、前記出口側断面積を変更するディストリビーションピンを有することを特徴とする請求項1または2記載の流延ダイ。
- 前記合流部における前記主層用ドープの速度と、前記合流部における前記副層用ドープの速度との差が、0.1m/秒以上であることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項記載の流延ダイ。
- 請求項1から4いずれか1項記載の流延ダイと、
前記流延ダイに前記主層用ドープまたは前記副層用ドープを供給するドープ供給装置と、
前記流延ビードを支持して流延膜を形成するエンドレス走行の支持体と、
前記支持体上で自己支持性を有するに至った前記流延膜を前記エンドレス支持体から剥ぎ取り乾燥する乾燥装置とを有することを特徴とする溶液製膜設備。 - 請求項1から4いずれか1項記載の流延ダイを用いて、走行する支持体上に前記流延ビードを流延して、前記支持体上に流延膜を形成し、
前記支持体上で自己支持性を有するに至った前記流延膜を前記支持体から剥ぎ取って乾燥することを特徴とする溶液製膜方法。
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