JP2009090651A - ポリマーフィルムの延伸方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オフライン延伸装置2は、フィルム供給室4、テンタ部5、熱緩和室6、冷却室7、巻取室8を備える。フィルム供給室4は、接合部11を有する。接合部11では、先行フィルム3aの後端部と、後行フィルム3bの先端部とを重ね合わせて、ヒートシーラ装置20を用いて熱溶着により接合する。接合されたTACフィルム3は、テンタ部5で延伸され、熱緩和室6で熱緩和される。熱緩和後には、TACフィルム3は、フィルム幅方向Bに収縮する。先行フィルム3aの後端部と後行フィルム3bの先端部とを、ヒートシーラ装置20により熱溶着して接合することにより、接合領域28の収縮量と周辺領域の収縮量とを同一になり、接合領域28でのシワ発生が防止され、周辺領域におけるフィルム破れの発生が防止される。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、オフライン延伸装置2は、TACフィルム3(以下、フィルム3)を延伸するものであり、フィルム供給室4と、テンタ部5と、熱緩和室6と、冷却室7と、巻取室8とを備え、これらがフィルム搬送方向Aに沿って順に配置されている。フィルム供給室4には溶液製膜設備で製造されたフィルムロール9が備えられている。フィルムロール9はフィルム3を巻芯に巻き取ってロール状にしたものである。フィルム供給室4に備えられたフィルムロール9からフィルム3が送り出され、このフィルム3がテンタ部5で加熱されながらフィルム幅方向に延伸され、この延伸したフィルム3が熱緩和室6及び冷却室7を経て温度が下げられて巻取室8で巻き取られる。テンタ部5ではフィルム3を幅方向に100.5%〜300%延伸する。フィルム供給室4、テンタ部5、熱緩和室6、冷却室7及び巻取室8には、フィルム3の蛇行を抑制して正確に搬送させるための制御を行う図示しないEPC(エッジポジションコントローラ)が設けられている。
第1実施形態では、接合部11において、ヒートシーラ装置20により、先行フィルム3aと後行フィルム3bとを接合したが、この替わりに、図5に示すように、超音波接合装置50により接合してもよい。
第1実施形態では、接合部11において、ヒートシーラ装置20により、先行フィルム3aと後行フィルム3bとを接合したが、この替わりに、図6に示すように、TACフィルム製造時に用いたドープ用溶媒の1つであるアセトンにより接合してもよい。
第1実施形態では、接合部11において、ヒートシーラ装置20により、先行フィルム3aと後行フィルム3bとを接合したが、この替わりに、図7に示すように、日東電工(株)製のNo.5919MLの基材レス両面接合テープ58により、先行フィルム3aと後行フィルム3bとを接合してもよい。先行フィルム3aの接合領域28に基材レス両面接合テープ58を貼り付け、その上に、後行フィルム3bを貼り付けて、先行フィルム3aと後行フィルム3bとを接合する。
上記実施形態におけるフィルムは溶液製膜方法により得ることができる。溶液製膜方法を行う溶液製膜設備200は、図8に示すように、ストックタンク211と流延室212とピンテンタ213と乾燥室215と冷却室216と巻取室217とを有する。
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース(TAC)が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわちアシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、A及びBはアシル基の置換度を表わし、置換度Aはアセチル基の置換度、また置換度Bは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度である。なお、TACの90重量%以上が0.1mm〜4mmの粒子であることが好ましい。
(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)及びエーテル(例えば、テトラヒドロフラン,メチルセロソルブなど)などが挙げられる。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して得られるポリマー溶液,分散液を意味している。
次に、溶融製膜方法によりポリマーフィルムを製造する製造設備(以下、溶融製膜設備と称す)について説明する。溶融製膜設備410は、図9に示すように、液晶表示装置等に使用できる熱可塑性フィルムFを製造する装置である。熱可塑性フィルムFの原材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を乾燥機412に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機414によって押し出し、ギアポンプ416によりフィルタ418に供給する。次いで、フィルタ418により異物がろ過され、ダイ420から溶融樹脂(溶融した熱可塑性樹脂)が押し出される。溶融樹脂は、第1キャスティングロール428とタッチロール424で挟まれて押圧成形された後、第1キャスティングロール428にて冷却固化されて所定の表面粗さのフィルム状とされ、さらに、第2キャスティングロール426、第3キャスティングロール427によって搬送されることで未延伸フィルムFaが得られる。この未延伸フィルムFaは、この段階で巻き取られてもよいし、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部442に供給されてもよい。また、一度巻き取られた未延伸フィルムFaを再度横延伸部442に供給しても、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部442に供給した場合と同様の効果が得られる。
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許3517471号公報記載のものや特許3559360号公報、特許3867178号公報、特許3871721号公報、特許3907908号公報、特許3945598号公報、特表2005−527696号公報、特開2006−28993号公報、国際公開第2006/004376号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許3517471号公報に記載のものである。
下記(一般式1)で表されるラクトン環構造を有するものを指す。
次に、実験1〜5について説明する。フイルム製造に使用したポリマー溶液(ドープ)の調製に際しての配合を下記に示す。
原料ドープ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2.86) 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%
からなる混合溶剤に適宜添加し、攪拌溶解して原料ドープを調製した。なお、原料ドープのTAC濃度は略23重量%になるように調整した。原料ドープを濾紙(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57ppm、Mg含有率が41ppm、Fe含有率が0.4ppmであり、遊離酢酸38ppm、さらに硫酸イオンを13ppm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。
下記の処方からマット剤液を調製した。
シリカ(日本アエロジル(株)製アエロジルR972) 0.67重量%
セルローストリアセテート 2.93重量%
トリフェニルフォスフェート 0.23重量%
ビフェニルジフェニルフォスフェート 0.12重量%
ジクロロメタン 88.37重量%
メタノール 7.68重量%
上記処方からマット剤液を調製して、アトライターにて体積平均粒径0.7μmになるように分散を行った後、富士フイルム(株)製アストロポアフィルタにてろ過した。そして、マット剤液用タンクに入れた。
下記の処方から紫外線吸収剤溶液を調製した。
2(2´−ヒドロキシ−3´,5´−ジ−tert―ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール 5.83重量%
2(2´−ヒドロキシ3´,5´−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール 11.66重量%
セルローストリアセテート 1.48重量%
トリフェニルフォスフェート 0.12重量%
ビフェニルジフェニルフォスフェート 0.06重量%
ジクロロメタン 74.38重量%
メタノール 6.47重量%
上記処方から紫外線吸収剤溶液を調製し、富士フイルム(株)製のアストロポアフィルタにてろ過した後に紫外線吸収剤液法用タンクに入れた。
溶融製膜方法を用いて、特開2007−98917の実施例1のセルロースアセテートプロピオネート(表1では、「CAP」と表記する)フイルム(厚み100μm)を得たこと以外は、実験1〜5と同様にして、実験11〜15を行った。
溶融製膜方法を用いて、特開2007−169588号公報の実施例Bの実施例101に従いセルロースアシレートフイルム(厚み=100μm、Tg=131℃)を得たこと、及び各条件を表1に示す値としたこと以外は、実験1〜5と同様にして、実験21〜25を行った。
溶液製膜方法を用いて、特開2001−188128の実施例1に記載のフイルムNo.1(セルロースアセテートプロピオネート:厚み100μm)得たこと、及び各条件を表1に示す値としたこと以外は、実験1〜5と同様にして、実験31〜35を行った。
溶融製膜方法を用いて、シクロオレフィン樹脂A(表1では、「シクロオレフィン」と表記する)からポリマーフイルムを得たこと、及び各条件を表1に示す値としたこと以外は、実験1〜5と同様にして、実験41〜45を行った。
シクロオレフィン樹脂A(付加重合系):ポリプラスチックス(株)製TOPAS6013(Tg=130℃)
溶融製膜方法を用いて、ラクトン環含有重合体樹脂(表1では、「ラクトン」と表記する)からなるポリマーフイルムを得たこと、及び各条件を表1に示す値としたこと以外は、実験1〜5と同様にして、実験51〜55を行った。実験51〜実験55における溶融製膜方法は、国際公開第2006/025445号パンフレット記載の実施例1に従った。但し、フイルム幅は1.5mで製膜した。これらの原反(未延伸フイルム)の厚みは全て100μmで調製した。
3 TACフィルム
3a 先行フィルム
3b 後行フィルム
5 テンタ部
5a 予熱ゾーン
5b 延伸ゾーン
5c 延伸緩和ゾーン
20 ヒートシーラ装置
39 クリップ
50 超音波接合装置
58 基材レス両面接合テープ(粘着テープ)
Claims (5)
- 先行するポリマーフィルムの後端部と後行するポリマーフィルムの先端部とを重ね合わせて接合する接合工程と、接合された前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら、前記ポリマーフィルムを加熱して前記ポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸工程と、延伸された前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら応力緩和のための熱処理を行う熱緩和工程とを有するポリマーフィルムの延伸方法において、
前記接合工程は、前記熱緩和工程後におけるフィルム接合領域とその周辺の領域とのフィルム幅方向の収縮量が略同一になるように、フィルム同士が重なり合う部分を溶着して接合することを特徴とするポリマーフィルムの延伸方法。 - 前記溶着は、ヒートシーラ装置による熱により行うことを特徴とする請求項1記載のポリマーフィルムの延伸方法。
- 前記溶着は、超音波接合装置での超音波振動による熱により行うことを特徴とする請求項1記載のポリマーフィルムの延伸方法。
- 前記溶着は、ポリマーの溶剤を用いて行うことを特徴とする請求項1記載のポリマーフィルムの延伸方法。
- 先行するポリマーフィルムの後端部と後行するポリマーフィルムの先端部とを重ね合わせて接合する接合工程と、接合された前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら、前記ポリマーフィルムを加熱して前記ポリマーフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸工程と、延伸された前記ポリマーフィルムを連続して搬送しながら応力緩和のための熱処理を行う熱緩和工程とを有するポリマーフィルムの延伸方法において、
前記接合工程は、前記熱緩和工程後におけるフィルム接合領域とその周辺の領域とのフィルム幅方向の収縮量が略同一になるように、基材を有しない粘着層のみの粘着テープにより接合することを特徴とするポリマーフィルムの延伸方法。
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