JP2009227432A - Web support roller and web conveying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェブを支持して走行させるためのウェブ支持ローラ、及びこのウェブ支持ローラを用いたウェブ搬送方法に関する。 The present invention relates to a web support roller for supporting and running a web, and a web conveying method using the web support roller.
磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどの製造設備では、コイル状に巻き取った原反ロールからウェブを連続的に繰り出しながら、磁性材料、感光材料、光学機能牲材料などの機能性材料をウェブの一方の表面に塗着させて乾燥させた後、再度コイル状に巻き取っている。このような製造設備には、ウェブを周面で支持して走行させるために、所定の搬送路に沿って複数のローラが設けられている。 In manufacturing equipment such as magnetic tape, photographic film, and optical functional film, functional materials such as magnetic materials, photosensitive materials, optical functional materials, etc. are continuously fed out from the rolls wound in a coil. After being applied to one surface of the material and dried, it is wound up in a coil shape again. In such a manufacturing facility, a plurality of rollers are provided along a predetermined conveyance path in order to support and run the web on the peripheral surface.
近年、磁気テープや写真フィルム、光学機能フィルムなどを用いる装置の小型化に伴って、ウェブの薄手化、および平滑化が促進されている。このため、ローラによる搬送中に、ウェブに対してローラがスリップしてしまい、ウェブに擦り傷や引きつれしわが発生することがあった。また、機能性材料を塗着した直後のウェブを搬送する際に、塗膜にローラ跡が残るいわゆる面写りが発生することがあり、製品歩留りが悪くなるという問題があった。 In recent years, with the miniaturization of apparatuses using magnetic tapes, photographic films, optical functional films, etc., web thinning and smoothing have been promoted. For this reason, the roller slips with respect to the web during conveyance by the roller, and the web may be scratched or creased. In addition, when the web immediately after the functional material is applied is conveyed, so-called surface printing in which a roller mark is left on the coating film may occur, resulting in a problem that the product yield deteriorates.
この問題を解決するために、厚さ25μm以下の薄手のウェブを搬送するために、周面にらせん状の溝と隆起部とが形成されたローラが提案されている(特許文献1および2参照)。また、ローラ本体の周面に微細な凹部を設け、凹部の深さを平均で5μm以上50μm以下とし、凹部以外の平坦部の占有面積率を50%以上70%以下としたウェブ支持ローラが提案されている(特許文献3参照)。
特許文献1および2に記載のローラは、厚さ25μm以下のウェブを対象としており、機能性材料を塗着する前のウェブを搬送するものであるため、機能性材料を塗着した直後のウェブを搬送する際に発生する面写りの問題が考慮されていない。 The rollers described in Patent Documents 1 and 2 are intended for webs having a thickness of 25 μm or less, and convey the web before the functional material is applied, so the web immediately after the functional material is applied The problem of surface projection that occurs when transporting the sheet is not taken into consideration.
特許文献3に記載のウェブ支持ローラは、ローラの周面にアルミナゾル、ガラスビーズなどの微小粉体を吹き付けるブラスト処理を行って、凹部を形成している。このため、凹部が無秩序に分散してしまい、また、微小粉体の大きさにばらつきがあって凹部の深さや大きさが一定にならない。そのうえ、ウェブの搬送速度が高速になると摩擦力を維持することができず、ウェブに対してスリップしてしまう。 The web support roller described in Patent Document 3 forms a recess by performing a blasting process in which fine powder such as alumina sol or glass beads is sprayed on the peripheral surface of the roller. For this reason, the recesses are randomly distributed, and the size and the size of the recesses are not constant due to variations in the size of the fine powder. In addition, when the web conveyance speed is increased, the frictional force cannot be maintained and the web slips.
また、ポリマーからなるフィルムを製造する、いわゆる製膜においても、塗布の場合と同様に、長尺のフィルムがローラによる搬送中にスリップしてしまい、フィルムに擦り傷や引きつれしわが発生することがあった。そして、溶液製膜のように溶剤を含んだ状態、さらには加熱されて高温となったフィルムや、溶融製膜のように略融点のような高温状態のフィルムを搬送する際に、フィルム自体にローラ跡が発生することがある。なお、以下の説明においては、製膜でフィルム自体に発生するローラ跡についても面写りと称するものとする。 Also, in the so-called film formation for producing a film made of a polymer, as in the case of coating, a long film may slip during conveyance by a roller, and the film may be scratched or wrinkled. there were. When a film containing a solvent such as solution casting, a film heated to a high temperature, or a film at a high temperature such as a substantially melting point such as melt casting is transported to the film itself. Roller marks may occur. In the following description, the roller marks generated on the film itself during film formation are also referred to as surface projection.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ウェブの擦り傷や引きつれしわ、面写りを防止することができるウェブ支持ローラ及びウェブ支持ローラを用いたウェブ搬送方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a web support roller and a web transport method using the web support roller, which can prevent web scratches, dragging and wrinkles. And
上記目的を達成するために、本発明は、ウェブを周面で支持しながら、前記ウェブを走行させるウェブ支持ローラにおいて、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記ウェブの幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とを備え、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が0.1mm以上0.5mm以下である略円弧状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが0.01mm以上2mm以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが0.01mm以上1mm以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a web support roller for running the web while supporting the web on the circumferential surface, the cylindrical roller body, and the width of the web on the circumferential surface of the roller body. A plurality of ridges provided in the ear portion contact region where the ear portions at both ends in the direction come into contact with each other, formed along the circumferential direction of the roller body and spaced apart in the rotation axis direction of the roller body, Has a substantially arcuate apex having a radius of curvature of 0.1 mm or more and 0.5 mm or less in a cross section including the rotation axis of the roller body, and the pitch of the plurality of protrusions in the rotation axis direction is 0. The height is 01 mm or more and 2 mm or less, and a valley is formed between the protrusions, and the height between the bottom of the valley and the top is 0.01 mm or more and 1 mm or less.
また、本発明は、ウェブを周面で支持しながら、前記ウェブを走行させるウェブ支持ローラにおいて、円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の周面で、前記ウェブの幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とを備え、前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが0.05mm以上0.5mm以下の平坦状の頂部を有し、複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが0.01mm以上2mm以下であり、前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが0.01mm以上1mm以下であることを特徴とする。 Further, the present invention provides a web support roller for running the web while supporting the web on the circumferential surface, and a cylindrical roller body, and a circumferential surface of the roller body, the ears at both ends in the width direction of the web. A plurality of protrusions that are provided in a contact area of the ear portion and that are formed along the circumferential direction of the roller body and spaced apart in the direction of the rotation axis of the roller body; In the cross section including the rotating shaft, the rotating shaft has a flat top portion that is parallel to the rotating shaft direction and has a length in the rotating shaft direction of 0.05 mm to 0.5 mm, and a plurality of protrusions in the rotating shaft direction. The pitch is 0.01 mm or more and 2 mm or less, and a valley is formed between the protrusions, and the height between the bottom of the valley and the top is 0.01 mm or more and 1 mm or less.
前記ローラ本体の周面において、前記耳部を除く前記ウェブからなる製品部が接触する製品部接触領域に対し、前記突条の頂部が突出していることが好ましい。また、前記ローラ本体の一端部に形成される第1耳部接触領域と、前記ローラ本体の他端部に形成される第2耳部接触領域とに形成される前記突条を互いに巻き方向が異なる螺旋状に形成し、前記ウェブの走行時に、前記ウェブの走行方向に向かうに従い、前記1対の螺旋状突条が次第に離れるように前記ローラ本体の向きを規定することが好ましい。 In the peripheral surface of the roller main body, it is preferable that a top portion of the protrusion protrudes with respect to a product portion contact area where a product portion made of the web excluding the ear portion contacts. The protrusions formed in the first ear contact area formed at one end of the roller main body and the second ear contact area formed at the other end of the roller main body are wound in a mutually winding direction. Preferably, the roller bodies are formed in different spiral shapes, and the direction of the roller body is defined so that the pair of spiral protrusions gradually separates as the web travels in the web traveling direction.
更に、本発明のウェブ搬送方法は、上記記載のウェブ支持ローラを用い、厚さが20μm以上200μm以下の範囲内のウェブを支持して、前記ウェブを搬送することを特徴とする。 Furthermore, the web transport method of the present invention is characterized in that the web is transported by supporting the web having a thickness of 20 μm or more and 200 μm or less using the web support roller described above.
本発明のウェブ支持ローラによれば、ローラ本体の周面上の耳部接触領域に、所定の形状の微小な突条を、周方向に沿うように、ローラ本体の回転軸方向に離間して設け、各突条の間に設けられた谷の底部と突条の頂部との高さが所定の範囲となるように設けたため、搬送中におけるウェブのスリップ、面写りの発生が抑えられ、ひいては、ウェブの擦り傷や引きつれしわを防止しつつ、ウェブを支持して、走行させることができる。また、突状や谷の寸法、形状は、ウェブとローラ本体の周面とが接触する接触面積、及びローラ本体の軸を含む断面における当該谷の断面積がそれぞれ一定以上となるように、適宜調節すればよい。これにより、ウェブに対する保持力を一定以上に保持すること、及び、ウェブとローラ本体の周面と間に流入したエアを谷に逃がし、スリップの発生を抑えることを同時に実現することができる。 According to the web support roller of the present invention, the minute protrusions having a predetermined shape are spaced apart in the rotation axis direction of the roller body so as to be along the circumferential direction in the ear contact area on the circumferential surface of the roller body. Provided, so that the height of the bottom of the valley and the top of the ridge provided between the ridges is within a predetermined range, the occurrence of slipping and chamfering of the web during conveyance is suppressed, and consequently The web can be supported and run while preventing the web from being scratched or pulled. In addition, the dimensions and shape of the protrusions and valleys are appropriately determined so that the contact area where the web and the peripheral surface of the roller body are in contact with each other, and the cross-sectional area of the valley in the cross section including the axis of the roller body is a certain level or more. Adjust it. Thereby, holding | maintenance force with respect to a web can be hold | maintained more than fixed, and it can implement | achieve simultaneously that the air which flowed in between the web and the surrounding surface of a roller main body escapes to a trough, and suppresses generation | occurrence | production of a slip.
また、本発明のウェブ搬送方法によれば、ウェブの擦り傷や引きつれしわ、面写りが防止され、製品歩留りが良化する。したがって、製造コストを抑えることができる。 In addition, according to the web conveying method of the present invention, the web is prevented from being scratched, dragged, and exposed, and the product yield is improved. Therefore, the manufacturing cost can be suppressed.
図1において、本発明のウェブ搬送装置20は、コイル状に巻き回した原反ロール10からウェブ11を連続的に繰り出す繰り出し部12と、ウェブ11の表面に機能性材料を塗着して磁性塗膜や感光塗膜、光学機能牲塗膜などの機能性塗膜を形成する塗布部13と、塗膜を乾燥する乾燥部14と、塗膜が形成されたウェブ11(以下、フィルム15と称する。)を再度コイル状に巻き取る巻き取り部16とを備えている。なお、ここでいう機能性材料とは、磁気テープや写真フィルムに用いられる磁性材料や感光材料、液晶表示装置向けの光学機能牲材料などを含む。
In FIG. 1, a web transport device 20 according to the present invention has a
ウェブ11は、可撓性支持体であり、例えば、幅100mm以上3000mm以下、長さ100m以上5000m以下、厚さ20μm以上200μm以下、表面粗さRa=1nm以上100nm以下である。また、ウェブ11の幅が1000mm以上2500mm以下であることがより好ましい。ウェブ11の材料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、セルロースダイアセテート、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、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチックフィルム;紙;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン重合体などの炭素数が2〜10のα−ポリオレフィン類を塗布またはラミネートした紙;アルミニウム、銅、錫などの金属箔;などがある。 The web 11 is a flexible support, for example, having a width of 100 mm to 3000 mm, a length of 100 m to 5000 m, a thickness of 20 μm to 200 μm, and a surface roughness Ra = 1 nm to 100 nm. Moreover, it is more preferable that the width | variety of the web 11 is 1000 mm or more and 2500 mm or less. As the material of the web 11, plastic films such as polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide; paper; Examples thereof include papers coated or laminated with α-polyolefins having 2 to 10 carbon atoms such as polyethylene, polypropylene, and ethylene butene polymers; metal foils such as aluminum, copper, and tin;
塗布部13と乾燥部14との間には、塗布部13で塗膜が塗着された直後のウェブ11(以下、湿潤フィルム17と称する。)を搬送するためのウェブ支持ローラ18が設けられている。ウェブ支持ローラ18は、湿潤フィルム17の搬送速度と同じ回転速度となるように、モータ19により回転駆動される。
A
図2において、ウェブ支持ローラ18は、ローラ本体18aと、ローラ本体18aの両端部に嵌着された軸部18bとからなる。略円柱状に形成されたローラ本体18aは、湿潤フィルム17をその周面で支持しながら、方向MDへ搬送する。なお、ローラ本体18a、軸部18bの材質としては、耐蝕性に優れたもの、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などが材料として用いられる。なお、ローラ本体18aは、略円柱状に形成されたものに限られず、略円筒状に形成されたものでもよい。
In FIG. 2, the
ローラ本体18aの周面には、耳部接触領域18eと製品部接触領域18cとが設けられる。耳部接触領域18eとは、湿潤フィルム17の方向AXの両側端部(以下、耳部と称する)17eを支持する周面の部分である。製品部接触領域18cとは、1対の耳部17eの間に挟まれた製品部17cを支持する周面の部分である。
An
図3及び図4のように、耳部接触領域18eには、断面略円弧状の谷部30および山部31が、ローラ本体18aの周方向に沿って形成されている。谷部30および山部31は、軸方向AXに関して交互に配置されている。谷部30および山部31は、例えば、バイトを用いた精密旋盤で精度良く加工成形される。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
山部31の隣り合う頂部31a同士の距離、すなわち、山部31のピッチPmは、0.01mm以上2mm以下となっている。ピッチPmが0.01mm未満であると、旋盤加工が困難となり、この旋盤加工を行った場合には製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。また、ピッチPmが2mmよりも大きいと、スリップや面写りが発生する。なお、ピッチPvを、0.01mm以上2mm以下とすることが好ましい。更に、谷部30及び山部31のピッチPvおよびPmは、0.3mm以上0.5mm以下であることがより好ましい。
The distance between the adjacent
底部30aから頂部31aまでの高さHv−mは、0.01mm以上1mm以下となっている。高さHv−mが0.01mm未満であると、湿潤フィルム17を支持した状態で、湿潤フィルム17との間のエアを逃がす効果がなくなり、スリップしやすくなってしまう。高さHv−mが1mmよりも大きいと、旋盤加工が困難となり、この旋盤加工を行った場合には製造コストが掛かって非常に高価になってしまう。このエアとは、湿潤フィルム17の走行または、ローラ本体18aの回転によって、ローラ本体18aの周面と湿潤フィルム17との間に入り込むエアを指す。なお、高さHv−mは、0.02mm以上0.1mm以下であることがより好ましい。
The height Hv-m from the bottom 30a to the top 31a is 0.01 mm or more and 1 mm or less. When the height Hv-m is less than 0.01 mm, the effect of releasing air between the
山部31の断面を形成する円の中心Omから頂部31aまでの距離、すなわち、山部31の曲率半径Rmは、0.1mm以上0.5mm以下となっている。曲率半径Rmが0.1mm未満であると、湿潤フィルム17との接触面積が小さくなり、スリップが発生する。なお、谷部30の断面を形成する円の中心Ovから底部30aまでの距離、すなわち山部31の曲率半径Rvは、0.1mm以上0.5mm以下とすることが好ましい。更に、谷部30及び山部31の曲率半径RvおよびRmは、0.2mm以上0.4mm以下であることがより好ましい。
The distance from the center Om of the circle forming the cross section of the peak 31 to the apex 31a, that is, the radius of curvature Rm of the
次に、上記構成を有するウェブ搬送装置20の動作について説明する。まず、図1のように、繰り出し部12より原反ロール10からウェブ11が繰り出され、塗布部13へと搬送される。塗布部13では、搬送されたウェブ11の表面に機能性材料が塗着され、湿潤フィルム17となってウェブ支持ローラ18に向けて搬送される。
Next, the operation of the web conveyance device 20 having the above configuration will be described. First, as shown in FIG. 1, the web 11 is unwound from the unwinding
湿潤フィルム17は、ウェブ支持ローラ18によって、乾燥部14に搬送される。乾燥部14に搬送された湿潤フィルム17は、乾燥部14で乾燥されてフィルム15となり、巻き取り部16で再度コイル状に巻き取られる。コイル状、すなわちロール形態のフィルム15は、次の加工工程に移送され、製品に加工される。
The
図3及び図4のように、ウェブ支持ローラ18が、ローラ本体18aの周面により湿潤フィルム17を支持し、走行させる際、ローラ本体18aの周面と湿潤フィルム17との間にはエアが入りこむ。湿潤フィルム17は、軟膜であるため、山部31の表面に沿って谷部30の一部に入り込む。山部31は、所定の形状、寸法に設けられているため、面写りの発生を抑えつつ、湿潤フィルム17に対して、大きな摩擦力を生じさせる。一方、谷部30は、山部31から所定の高さHv−mだけ窪むように設けられているため、ウェブ支持ローラ18と湿潤フィルム17との間に入り込んだエアを逃がすことができる。したがって、本発明のウェブ支持ローラ18によれば、エアの入り込みに起因するスリップや面写りの発生を抑えることができるため、結果として、擦り傷や引きつれしわの発生を防止しながら、湿潤フィルム17を支持して、走行させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the
このような山部31を耳部接触領域18e及び製品部接触領域18cの全域、すなわち、ローラ本体18aの周面全域に設けることにより、スリップや面写りの発生の防止効果を発揮させることができるが、この山部31の形成の際、要求される加工精度が高いため、製造コストが高くなってしまう。本発明によれば、耳部接触領域18eにのみに山部31を設けるため、スリップ、面写りの発生の防止効果を発揮し得るウェブ支持ローラを安価に製造することができる。
By providing
ウェブ支持ローラの搬送速度、すなわちローラ本体18aの周速度が、50m/分以上となるときには、エアの入り込みに起因するスリップが発生しやすくなるが、本発明のウェブ支持ローラによれば、高速の搬送速度で搬送しても、スリップや面写りの発生を防止しながら、湿潤フィルム17を支持して、走行させることができる。
When the conveyance speed of the web support roller, that is, the peripheral speed of the
また、ウェブ17の材料、性質によっては、ウェブ支持ローラ18の周面との接触により、ウェブ17に方向MDのテンションが付与され、または、このテンションに起因する伸びによって、最終的に得られるフィルム15の特性、品質が所望のものにならない場合がある。本発明のウェブ支持ローラ18は、耳部接触領域18eに所定の山部31を有するため、湿潤フィルム17のうち、耳部17eは、耳部接触領域18eにより強く支持される一方、製品部17cは、エアの入り込みにより、製品部接触領域18cと接触しない、或いは、弱い接触にとどまる。したがって、ウェブ支持ローラ18の周面との接触によってウェブ17の特性、品質が低下してしまう場合であっても、その弊害は、耳部17e内にとどまり、製品部17cの特性、品質が低下を抑えることが可能となる。たとえば、フィルム15が、偏光版保護フィルムや光学補償フィルムなどの光学フィルムである場合、最終的なフィルム15のレターデーションが等方的に優れている、或いは所望の範囲内であること等が求められるが、このレターデーションは、製造工程において湿潤フィルム17に付与されたテンション等により変動してしまう。湿潤フィルム17の搬送手段として、本発明のウェブ支持ローラを用いることにより、搬送の際の湿潤フィルム17等に付与されるテンションや、そこに生じる伸びは、耳部で生じても、製品部ではほとんど生じないため、結果として、所望のレターデーションのフィルム15を製造することができる。
Further, depending on the material and properties of the
上記実施形態では、図3及び図4のように、製品部接触領域18cと底部30aとにおける径方向の高さを略等しくし、頂部31aが製品部接触領域18cよりも突出するように山部31を設けたが、本発明はこれに限られず、図5及び図6に示す、ウェブ支持ローラ40、45であってもよい。以下、ウェブ支持ローラ40、45の詳細について説明するが、上記実施形態と同一の部品、部材については同一の符号を付し、その詳細の説明は省略する。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the heights in the radial direction of the product
ウェブ支持ローラ40は、図5のように、ローラ本体18aと同様のローラ本体40aを有する。ローラ本体40aは、耳部接触領域40eと製品部接触領域40cを有し、耳部接触領域40eには、谷部30や山部31が設けられる。また、この谷部30は、底部30aが製品部接触領域40cよりも突出するように設けられる。このウェブ支持ローラ40によれば、頂部31aが製品部接触領域40cよりも突出しているため、ウェブに対してより大きな摩擦力を生じさせることができる。このようなローラ本体40aの加工方法として、ローラ本体40aの耳部接触領域40eを加工して、所定の谷部30や山部31を設けた後、底部30aにおける径方向の高さよりも低くなるように、製品部接触領域40cを研磨加工などで削っても良い。径方向において、底部30aよりも高さHv−mの略半分だけ高い位置にある中腹部41と製品部接触領域40cとにおける高さの差Hは、ローラ本体40aの半径の0.01%以上2%以下にすることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the web support roller 40 has a roller body 40a similar to the
ウェブ支持ローラ45は、図6のように、ローラ本体18aと同様のローラ本体45aを有する。ローラ本体45aは、耳部接触領域45eと製品部接触領域45cを有し、耳部接触領域45eには、谷部30や山部31が設けられる。また、この山部31は、頂部31aの径方向における高さが製品部接触領域40cと略同じ高さになるように設けられる。
As shown in FIG. 6, the
なお、上記に示したウェブ支持ローラにおいて、底部30aや頂部31aが耳部接触領域と製品部接触領域との境界に位置するように、谷部30や山部31を設けたが、本発明はこれに限られず、底部、頂部との間の中腹にある部分が耳部接触領域と製品部接触領域の境界に位置するように、谷部30や山部31を設けてもよい。
In the web support roller described above, the
上記実施形態では、谷部30や山部31を耳部接触領域18eの全域に設けたが、本発明はこれに限られず、谷部30や山部31を、耳部接触領域18eの一部に設けても良い。また、面写りなどの弊害が起こらない場合には、谷部30や山部31を、製品部接触領域18cの全域または一部に設けても良い。なお、乾燥部14とウェブ支持ローラ18との間、または、乾燥部14と巻き取り部16との間に、湿潤フィルム17またはフィルム15の耳部を切断除去する耳切装置を設けてもよい。これにより、本発明のウェブ支持ローラによって、湿潤フィルム17やフィルム15の耳部に面写りが発生したとしても、この耳切装置によって、面写りが発生した耳部を切断除去すればよい。
In the said embodiment, although the
上記実施形態では、断面略円弧状の谷部30を設けたが、本発明はこれに限られず、湿潤フィルム17を山部31で支持したときに、エアが通過できる隙間が確保できる形状、寸法であれば、矩形、三角形、その他の断面形状であってもよい。例えば、図7のように、山部31の頂部31aに、軸方向AXに略平行な平坦面31fを形成してもよい。平坦面31fは、谷部30および山部31を形成した後に、例えば、研磨機で山部31の頂部31aの部分に研磨処理等を施すことにより加工成形される。これにより、スジ状の面写りの発生を抑えることができる。この平坦面31fの軸方向における幅Wfは、0.05mm以上0.5mm以下となっている。これにより、湿潤フィルム17に対する摩擦力を発揮しつつ、スジ状の面写りをより抑えることが可能となる。幅Wfが0.05mm未満であると、山部31の加工精度によっては研磨することができない部分が生じる。幅Wfが0.5mmよりも大きいと、上記で規定されるピッチで谷部30および山部31を形成することができない。なお、幅Wfは、0.1mm以上0.3mm以下であることがより好ましい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、山部31や谷部30を1周分ずつ分断して設けたが、螺旋状になるように設けても良い。図8のように、ウェブ支持ローラ47は、ウェブ支持ローラ47の周面のうち耳部17eと接触する耳部接触領域47eに、1対の螺旋部48を有する。螺旋部48は、螺旋状に伸びる山部と、各山部の間に設けられる谷部とからなる。この螺旋部48に設けられる谷部や山部は、上記谷部30、山部31と同様の構造を有する。更に、1対の螺旋部48に設けられる山部は、その巻き方向が互いに異なるように、設けられる。そして、ウェブ支持ローラ47は、湿潤フィルム17の走行方向MDに向かうに従い、1対の山部が離れるように設けられる。これにより、スリップ、面写りの発生を防止しつつ、湿潤フィルム17のシワの発生を防止することができる。なお、螺旋部48には、螺旋状の山部を複数設けても良い。
In the said embodiment, although the
上記実施形態では、ウェブ支持ローラ18をモータ19により回転駆動される駆動ローラとした例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、駆動源が接続されていないフリーローラに適用してもよい。また、図1のように、所定のラップ角で湿潤フィルム17を巻きつけるようにウェブ支持ローラ18を設けたが、本発明はこれに限られず、ラップ角が0°であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、ウェブ支持ローラ18を1本用いたが、本発明はこれに限らず、複数本用いてもよい。例えば、ウェブ支持ローラ18に対し湿潤フィルム17の搬送方向の上流側及び下流側の一方または両方に、1本または複数本のウェブ支持ローラを設けてもよい。この場合のウェブ支持ローラは、モータにより回転駆動するドライブローラの他に、回転自在に設けたフリーローラとしてもよい。
In the above embodiment, one
ウェブ支持ローラ18は、溶液製膜設備や溶融製膜設備において用いることができる。溶液製膜設備においては、ウェブ支持ローラ18により案内されるウェブは、流延支持体から剥がされた後のものであり、溶剤を含むいわゆる湿潤フィルムと、湿潤フィルムの乾燥により得られたフィルムとである。溶液製膜設備では、ポリマーと溶剤とが含まれるドープを流延支持体に流延して流延膜を流延支持体上に形成し、この流延膜を流延支持体から湿潤フィルムとして剥ぎ取る。剥ぎ取られた湿潤フィルムは、ウェブ支持ローラ18により乾燥室へ搬送される。乾燥室では、溶剤を含む湿潤フィルムの乾燥により、含有する溶剤を蒸発させる。この乾燥により得られるフィルムは、ロール形態となるように巻き取り装置で巻き取られる。巻き取り装置で巻き取られたロール形態のフィルムは、図1に示すウェブ搬送装置20における原反ロール10として、用いることができる。また、溶融製膜設備においては、ウェブ支持ローラ18により案内されるウェブは、原料であるポリマーを溶融押出機により溶融して薄膜形状に押し出されたフィルムである。
The
溶液製膜設備から製造されるフィルムは、長手方向(流延方向)に少なくとも100m以上とすることが好ましい。また、フィルムの幅が600mm以上であることが好ましく、1400mm以上2500mm以下であることがより好ましい。また、本発明は、2500mmより大きい場合にも効果がある。フィルムの厚みが40μm以上60μm以下の薄いフィルムを製造する際にも本発明は適用される。 The film produced from the solution casting apparatus is preferably at least 100 m in the longitudinal direction (casting direction). Moreover, it is preferable that the width | variety of a film is 600 mm or more, and it is more preferable that they are 1400 mm or more and 2500 mm or less. The present invention is also effective when it is larger than 2500 mm. The present invention is also applied when manufacturing a thin film having a thickness of 40 μm or more and 60 μm or less.
溶液製膜における湿潤フィルムは、溶剤を含み、かつ、乾燥促進のために加熱されている。また、溶融製膜におけるフィルムは、溶融押出機から押し出されたときには略融点という高温とされている。このように、溶剤を含むウェブや、高温のウェブを案内するために、本発明のウェブ支持ローラ18を用いると、スリップすることなく案内することができ、擦り傷や引きつれしわ、面写りがウェブに発生しない。以下に、製膜設備でウェブ支持ローラ18を用いる態様の例として、溶液製膜設備での態様を説明する。
The wet film in solution casting contains a solvent and is heated to accelerate drying. In addition, the film in the melt film formation has a high temperature of approximately the melting point when extruded from the melt extruder. As described above, when the
[原料]
ドープの原料としては、溶液製膜でフィルムを製造することができる公知のポリマー及び溶剤を用いることができる。ポリマーの中でも、セルロースアシレート、環状ポリオレフィンを好ましく用いることができる。これらのいずれのポリマーであっても、製造設備の構成と製造方法の流れとは基本的に同じであるので、以下、セルロースアシレートフィルムをポリマー成分として用いる場合を例に挙げて説明する。
[material]
As a dope raw material, a known polymer and solvent capable of producing a film by solution casting can be used. Among the polymers, cellulose acylate and cyclic polyolefin can be preferably used. Since any of these polymers is basically the same in the construction of the production equipment and the flow of the production method, the case where a cellulose acylate film is used as a polymer component will be described below as an example.
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、つまりアシル基の置換度(以下、アシル基置換度と称する)が下記式(I)〜(III)の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、(I)〜(III)において、A及びBはともにアシル基置換度であり、Aにおけるアシル基はアセチル基であり、Bにおけるアシル基は炭素原子数が3〜22のものである。
2.5≦A+B≦3.0・・・(I)
0≦A≦3.0・・・(II)
0≦B≦2.9・・・(III)
Among cellulose acylates, the ratio of esterifying the hydroxyl group of cellulose with carboxylic acid, that is, the degree of acyl group substitution (hereinafter referred to as acyl group substitution degree) satisfies all the conditions of the following formulas (I) to (III). What is satisfied is more preferable. In (I) to (III), A and B are both acyl group substitution degrees, the acyl group in A is an acetyl group, and the acyl group in B has 3 to 22 carbon atoms.
2.5 ≦ A + B ≦ 3.0 (I)
0 ≦ A ≦ 3.0 (II)
0 ≦ B ≦ 2.9 (III)
セルロースを構成しβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位および6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数2以上のアシル基に置換された重合体(ポリマー)である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が100%されていると置換度は1であるので、セルロースアシレートの場合には、2位、3位および6位の水酸基がそれぞれ100%エステル化されていると置換度は3となる。 Glucose units constituting cellulose and having β-1,4 bonds have free hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions. Cellulose acylate is a polymer in which some or all of these hydroxyl groups are esterified, and hydrogen of the hydroxyl groups is substituted with acyl groups having 2 or more carbon atoms. Since the degree of substitution is 1 when esterification of one hydroxyl group in the glucose unit is 100%, in the case of cellulose acylate, the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions are each 100% ester. The degree of substitution is 3.
ここで、グルコース単位の2位のアシル基置換度をDS2、3位のアシル基置換度をDS3、6位のアシル基置換度をDS6とする。DS2+DS3+DS6で求められる全アシル基置換度は2.00〜3.00であることが好ましく、2.22〜2.90であることがより好ましく、2.40〜2.88であることがさらに好ましい。また、DS6/(DS2+DS3+DS6)は0.28以上であることが好ましく、0.30以上であることがより好ましく、0.31〜0.34であることがさらに好ましい。 Here, the substitution degree of the acyl group at the 2-position of the glucose unit is DS2, the substitution degree of the acyl group at the 3-position is DS3, and the substitution degree of the acyl group at the 6-position is DS6. The total acyl group substitution degree determined by DS2 + DS3 + DS6 is preferably 2.00 to 3.00, more preferably 2.22 to 2.90, and even more preferably 2.40 to 2.88. . Further, DS6 / (DS2 + DS3 + DS6) is preferably 0.28 or more, more preferably 0.30 or more, and further preferably 0.31 to 0.34.
アシル基は1種類だけでもよいし、あるいは2種類以上であってもよい。アシル基が2種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。2位、3位及び6位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をDSAとし、2位、3位及び6位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をDSBとすると、DSA+DSBの値は2.22〜2.90であることが好ましく、2.40〜2.88であることが特に好ましい。DSBは0.30以上であることが好ましく、0.70以上であることが特に好ましい。そして、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いが、より好ましくは25%以上、さらに好ましくは30%以上、特に好ましくは33%以上が6位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの6位のDSA+DSBの値が0.75以上であることが好ましく、0.80以上であることがより好ましく、0.85以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶解性が好ましいドープや、粘度が低く、ろ過性がよいドープを製造することができる。特に非塩素系有機溶剤を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。 There may be only one kind of acyl group, or two or more kinds. When there are two or more acyl groups, it is preferable that one of them is an acetyl group. DSA + DSB, where DSA is the sum of the substitution degrees of the hydrogens of the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions with the acetyl group, and DSB is the sum of the substitution degrees other than the acetyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions The value of is preferably 2.22 to 2.90, particularly preferably 2.40 to 2.88. DSB is preferably 0.30 or more, and particularly preferably 0.70 or more. Further, 20% or more of the DSB is preferably a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably at least 25%, even more preferably 30% or more, and particularly preferably 33% or more is a substituent at the 6-position hydroxyl group. Preferably there is. The 6-position DSA + DSB value of cellulose acylate is preferably 0.75 or more, more preferably 0.80 or more, and particularly preferably 0.85 or more. By using the cellulose acylate as described above, a dope having a preferable solubility and a dope having a low viscosity and a good filterability can be produced. In particular, when a non-chlorine organic solvent is used, the above cellulose acylate is preferable.
炭素数が2以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、iso−ブタノイル基、t−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、t−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。 The acyl group having 2 or more carbon atoms may be an aliphatic group or an aryl group, and is not particularly limited. For example, there are cellulose alkylcarbonyl ester, alkenylcarbonyl ester, aromatic carbonyl ester, aromatic alkylcarbonyl ester, etc., and these may each further have a substituted group. 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, cyclohexane Examples thereof include a carbonyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, and a cinnamoyl group. 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、セルロースアシレートの詳細については、特開2005−104148号公報の[0140]段落から[0195]段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。 The details of cellulose acylate are described in paragraphs [0140] to [0195] of JP-A-2005-104148, and these descriptions can also be applied to the present invention.
ドープを製造するための溶剤としては、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,クロロホルム,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)などが例示される。なお、ここで、ドープとはポリマーを溶剤に溶解または分散媒に分散して得られるポリマー溶液または分散液である。 Solvents for producing the dope include aromatic hydrocarbons (eg, benzene, toluene, etc.), halogenated hydrocarbons (eg, dichloromethane, chloroform, chlorobenzene, etc.), alcohols (eg, methanol, ethanol, n-propanol, Examples thereof include n-butanol, diethylene glycol, etc., ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, etc.) and ethers (eg, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, etc.). Here, the dope is a polymer solution or dispersion obtained by dissolving a polymer in a solvent or dispersing in a dispersion medium.
溶剤としては、上記化合物の中でも炭素原子数1〜7のハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンが最も好ましい。そして、セルロースアシレートの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度、フィルムの光学特性等の特性の観点から、炭素原子数1〜5のアルコールを一種ないし数種類を、ジクロロメタンに混合して用いることが好ましい。このとき、アルコールの含有量は、溶剤全体に対し2重量%〜25重量%であることが好ましく、5重量%〜20重量%であることがより好ましい。アルコールの好ましい具体例としては、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るが、中でも、メタノール,エタノール,n−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。 As the solvent, among the above compounds, a halogenated hydrocarbon having 1 to 7 carbon atoms is preferable, and dichloromethane is most preferable. And from the viewpoint of properties such as solubility of cellulose acylate, peelability from a cast film support, mechanical strength of the film, and optical properties of the film, one or several kinds of alcohols having 1 to 5 carbon atoms are used. Is preferably mixed with dichloromethane. At this time, the content of the alcohol is preferably 2% by weight to 25% by weight and more preferably 5% by weight to 20% by weight with respect to the whole solvent. Preferable specific examples of the alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, etc. Among them, methanol, ethanol, n-butanol, or a mixture thereof is preferably used.
環境に対する影響を最小限に抑えることを目的にした場合には、ジクロロメタンを用いずにドープを製造してもよい。この場合の溶剤としては、炭素原子数が4〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステルが好ましく、これらを適宜混合して用いることがある。これらのエーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−,−CO−及び−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、溶剤として用いることができる。また、溶剤は、例えばアルコール性水酸基のような他の官能基を化学構造中に有するものであってもよい。 For the purpose of minimizing the influence on the environment, the dope may be manufactured without using dichloromethane. As the solvent in this case, an ether having 4 to 12 carbon atoms, a ketone having 3 to 12 carbon atoms, and an ester having 3 to 12 carbon atoms are preferable, and these may be appropriately mixed and used. These ethers, ketones and esters may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of ether, ketone and ester (that is, —O—, —CO— and —COO—) can also be used as the solvent. The solvent may have another functional group such as an alcoholic hydroxyl group in the chemical structure.
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、トリフェニルフィスフェート、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, phosphate plasticizers such as triphenyl phosphate and biphenyldiphenyl phosphate, phthalate plasticizers such as diethyl phthalate, and various known plasticizers such as polyester polyurethane elastomers are used. be able to.
なお、溶剤及び可塑剤,劣化防止剤,紫外線吸収剤,光学異方性コントロール剤,染料,マット剤,剥離剤等の添加剤についても、同じく同じく特開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。 The same applies to additives such as solvents and plasticizers, deterioration inhibitors, ultraviolet absorbers, optical anisotropy control agents, dyes, matting agents, release agents, etc., paragraph [0196] of JP-A-2005-104148. To [0516] paragraphs, and these descriptions can also be applied to the present invention.
以上の原料を用いて、セルロースアシレート濃度が5重量%〜40重量%であるドープを製造する。セルロースアシレート濃度は15重量%以上30重量%以下の範囲とすることがより好ましく、17重量%以上25重量%以下の範囲とすることがさらに好ましい。また、添加剤の濃度は、固形分全体に対して1重量%以上20重量%以下の範囲とすることが好ましい。 The dope whose cellulose acylate density | concentration is 5 to 40 weight% is manufactured using the above raw material. The cellulose acylate concentration is more preferably in the range of 15% by weight to 30% by weight, and further preferably in the range of 17% by weight to 25% by weight. The concentration of the additive is preferably in the range of 1% by weight to 20% by weight with respect to the entire solid content.
なお、ドープの製造に関して、原料の溶解方法、ろ過方法、脱泡、添加方法については、特開2005−104148号公報の[0517]段落から[0616]段落に詳しく記載されており、これらの記載の内容も本発明に適用することができる。 Regarding the production of the dope, the raw material dissolution method, filtration method, defoaming, and addition method are described in detail in paragraphs [0517] to [0616] of JP-A-2005-104148. The contents of can also be applied to the present invention.
[フィルム製造方法]
図9は溶液製膜設備50を示す概略図である。ただし、本発明は、この溶液製膜設備50に限定されるものではない。溶液製膜設備50には、セルロースアシレートが溶剤に溶けているドープ51を流延して溶剤を含んだセルロースアシレートフィルムである湿潤フィルム52とする流延室53と、湿潤フィルム52を搬送しながら乾燥する第1乾燥室56と、第1乾燥室56を出た湿潤フィルム52の両側端部を保持して湿潤フィルム52を搬送しながら乾燥するテンタ57と、湿潤フィルム52の耳部を切り離す耳切装置58と、湿潤フィルム52を搬送しながら乾燥して溶剤がほとんど含まれないセルロースアシレートフィルム(以降、単にフィルムと称する)59とする第2乾燥室61と、フィルム59を冷却するための冷却室62と、フィルム59の帯電量を減らすための除電装置63と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対66と、フィルム59を巻き取る巻き取り部67とが備えられる。
[Film production method]
FIG. 9 is a schematic view showing the solution casting apparatus 50. However, the present invention is not limited to the solution casting apparatus 50. In the solution casting apparatus 50, a dope 51 in which cellulose acylate is dissolved in a solvent is cast to form a
流延室53には、ドープ51を流出する流延ダイ71と、流延支持体としてのドラム72とを備える。流延ダイ71はコートハンガー型のダイが好ましい。ドープ51の温度が所定温度に保持されるように、流延ダイ71の温度を制御する温度コントローラ(図示なし)が流延ダイ71に取り付けられてある。
The casting
流延ダイ71の幅は特に限定されず、本実施形態では、最終製品となるフィルム59の幅の1.1倍〜2.0倍程度である。さらに、流延ダイ71には、流出するときのビードの厚みを調整するために、流延ダイ71のスリットの隙間を調整する厚み調整ボルト(ヒートボルト)が幅方向に所定の間隔で複数備えられることが好ましい。
The width of the casting die 71 is not particularly limited, and in the present embodiment, it is about 1.1 to 2.0 times the width of the
流延支持体であるドラム72は、図示しない軸に取り付けられる。ドラム72は、図示しない制御部の制御の下、軸を中心に回転する。そして、この回転により走行するドラム72の周面が、ドープ51を支持する。ドラム72の周面の幅は特に限定されず、本実施形態ではドープ51の流延幅の1.1倍〜2.0倍の範囲とされる。ドラム72の周面は、平均粗さが0.01μm以下とされており、クロムメッキ処理等を施されてある。ドラム72には、伝熱媒体循環装置(図示せず)が接続しており、この伝熱媒体循環装置は、伝熱媒体の温度を制御し、ドラム72に設けられた流路に伝熱媒体を循環供給する。これによりドラム72の周面の温度を、所定の範囲内で略一定に保持する。なお、ドラム72の周面の温度は、溶剤の種類、固形成分の種類、ドープ51の濃度等に応じて適宜設定してよいが、例えば、−15℃以上0℃以下であることが好ましい。
A
流延ダイ71からドラム72の周面にかけては流延ビードが形成され、ドラム72の上には流延膜78が形成される。流延膜78は、ドラム72の周面との接触によって冷却され、ゲル化により、自己支持性が発現する。流延ビードの上流側には減圧チャンバ76が備えられる。流延ビートに関し上流側のエリアを減圧して、流延ビードの様態を安定させる。
A casting bead is formed from the casting die 71 to the peripheral surface of the
ビードに関して上流側のエリアの圧力は、下流側のエリアよりも2000Pa〜10Pa低くすることが好ましい。また、流延ビードを所望の形状に保つために、流延ダイ71のエッジ部に吸引装置(図示せず)を取り付けてビードの両側を吸引することが好ましい。この吸引風量は、1L/分〜100L/分の範囲であることが好ましい。 The pressure in the upstream area with respect to the bead is preferably 2000 Pa to 10 Pa lower than the downstream area. In order to keep the casting bead in a desired shape, it is preferable to attach a suction device (not shown) to the edge portion of the casting die 71 and suck both sides of the bead. The suction air volume is preferably in the range of 1 L / min to 100 L / min.
流延室53には、その内部温度を所定の値に保つための温調装置77と、ドープ51及び流延膜78から蒸発した溶剤を凝縮して回収するための凝縮器(図示せず)とが設けられる。そして、凝縮液化した溶剤を回収するための回収装置(図示せず)が流延室53の外部には設けられてある。回収装置により回収された溶剤は、再生してドープ製造用の溶剤として再利用する。
The casting
そして、この流延室53には、流延膜78をドラム72から剥ぎ取るために湿潤フィルム52を支持する剥ぎ取りローラ85が備えられる。剥ぎ取りローラ85は、自己支持性を有するものとなった流延膜78を、ドラム72から剥ぎ取る。剥ぎ取り時における流延膜78の残留溶剤の重量は、固形分の重量を100としたときに10〜200であることが好ましい。
The casting
なお、ドラム72に代えて、1対のバックアップローラと、このバックアップローラに掛け渡されるバンドを用いることもできる。この場合には、流延膜78を乾燥し、流延膜78に含まれる溶剤を蒸発させることにより、自己支持性をもたせることができる。
Instead of the
第1乾燥室56には、送風機(図示せず)が備えられる。送風機からの乾燥風の温度は、20℃〜250℃の範囲とすることが好ましい。この第1乾燥室56には、湿潤フィルム52をテンタ57に案内するために、ウェブ支持ローラ18が備えられる。これにより、溶剤を含んでいる湿潤フィルム52であっても、また、送風機により湿潤フィルム52の温度が例えば100℃以上という高温であってもスリップせずに安定して搬送することができ、湿潤フィルム52に擦り傷や引きつれしわ等がつくことを防止することができる。また、ウェブ支持ローラ18により異物を湿潤フィルム52に押し付けるということがなく、湿潤フィルム52に凹凸を付けることがない。ウェブ支持ローラ18を使用すると、さらに、面写りがないという効果がある。ウェブ支持ローラ18により湿潤フィルム52に付与されるテンションは、50N/m以下であることが好ましい。これにより、残留溶媒量が100重量%以上250重量%以下の湿潤フィルムを、搬送方向への伸びを抑えつつ、搬送することができる。本明細書における残留溶媒量は、乾量基準による残留溶媒量であり、サンプリング時におけるフィルム重量を「x」、そのサンプリングフィルムを乾燥した後の重量を「y」とするとき{(x−y)/y}×100の式から算出される値である。
The
ウェブ支持ローラ18は、第1乾燥室56に複数備えられてもよい。なお、第1乾燥室56の搬送路に備えられる複数のローラのすべてがウェブ支持ローラ18であってもよいし、一部のみがウェブ支持ローラ18であってもよい。複数のローラのうち駆動ローラについてはウェブ支持ローラ18とすることがより好ましいが、フリー回転のローラもウェブ支持ローラ18にするとさらに好ましい。
A plurality of
第1乾燥室56では、搬送路に配する複数のローラについては、下流側のローラの回転速度を上流側のローラの回転速度よりも速くすることにより、湿潤フィルム52にドローテンション、すなわち搬送方向における張力を付与させることができる。これにより、湿潤フィルム52のたるみや、変形を防止することができる。
In the
テンタ57に送られた湿潤フィルム52は、その両端部が保持手段(図示せず)により保持され、保持手段の移動により搬送される。そして、この搬送の間に乾燥される。保持手段としては、湿潤フィルム52の側部を把持するクリップや、側部を突き刺して保持する複数のピン等がある。流延支持体としてドラム72を用いて、溶剤をほとんど蒸発させずに冷却した流延膜78を剥ぎ取る場合には、テンタ57での保持手段はピンが好ましい。一方、流延支持体としてバンドを用い、溶剤の一部を蒸発させた後に流延膜を剥ぎ取る場合には、テンタ57での保持手段はクリップが好ましい。なお、テンタ57では、湿潤フィルム52は、120℃以上180℃以下の温度とされることにより乾燥を進められる。
Both ends of the
湿潤フィルム52は、テンタ57で乾燥された後、その耳部が耳切装置58により切断除去される。切り離された耳部はカッターブロワ(図示なし)によりクラッシャ89に送られる。クラッシャ89により、耳部は粉砕されてチップとなる。このチップはドープ製造用に再利用される。
After the
一方、両側端部を切断除去された湿潤フィルム52は、第2乾燥室61に送られて、搬送されながらさらに乾燥される。第2乾燥室61の内部温度は、特に限定されるものではないが、60〜140℃とすることが好ましい。第2乾燥室61の搬送路にも、第1乾燥室56と同様に、ウェブ支持ローラ18が備えられる。これにより、湿潤フィルム52の温度が例えば100℃以上という高温であってもスリップせずに安定して搬送することができ、湿潤フィルム52に擦り傷や引きつれしわ等がつくことを防止することができる。また、ウェブ支持ローラ18により異物を湿潤フィルム52に押し付けるということがなく、湿潤フィルム52に凹凸を付けることがない。ウェブ支持ローラ18を使用すると、さらに、面写りがないという効果がある。
On the other hand, the
なお、第2乾燥室61の搬送路に備えられる複数のローラのすべてがウェブ支持ローラ18であってもよいし、一部のみがウェブ支持ローラ18であってもよい。複数のローラのうち駆動ローラについてはウェブ支持ローラ18とすることがより好ましいが、フリー回転のローラもウェブ支持ローラ18にするとさらに好ましい。
Note that all of the plurality of rollers provided in the conveyance path of the
乾燥したフィルム59は、冷却室62で略室温にまで冷却することが好ましい。除電装置63は、除電バー等のいわゆる強制除電装置であり、フィルム59の帯電圧を所定の範囲にする。帯電圧が−3kV〜+3kVとなるようにフィルム59を除電することが好ましい。なお、除電装置63の位置は、冷却室62の下流側に限定されない。
The dried
ナーリング付与ローラ対66は、フィルム59の両側端部にエンボス加工でナーリングを付与する。ナーリングされた箇所の凹凸の高さが1μm〜200μmとなるようにエンボス加工をすることが好ましい。
The
巻き取り部67の内部には、フィルム59を巻き取るための巻取装置92と、その巻き取り時のテンションを制御するためのプレスローラ93とが備えられている。
Inside the winding
なお、溶液製膜設備50の搬送路には、図示を略したローラがあり、これらのローラのいずれにも本発明のウェブ支持ローラを用いることができる。これにより、湿潤フィルム52及びフィルム59を従来よりも極めて安定的に搬送することができ、フィルム59の擦り傷やしわが防止されるとともに面写りが発生しない。搬送路に備えるローラには、フリーローラと駆動ローラとの両方が従来から使用されるが、本発明のウェブ搬送ローラは、従来の駆動ローラに代えて、駆動ローラとして用いると、特に上記の効果が大きい。
In addition, the conveyance path of the solution casting apparatus 50 includes a roller (not shown), and the web support roller of the present invention can be used for any of these rollers. As a result, the
[実験1]
本発明のウェブ支持ローラの効果をより明らかにするために、以下の条件で実験1を実施した。まず、ウェブ支持ローラ18として、直径300mm、面長1000mmのステンレス製(メッキなし)のローラ本体18aに軸部18bを嵌着したものを用意した。ローラ本体18aには、ピッチPv、Pmが1mm、高さHv−mが0.5mm、曲率半径Rv,Rmが0.3mmとなるように谷部30および山部31を形成した。
[Experiment 1]
In order to clarify the effect of the web support roller of the present invention, Experiment 1 was performed under the following conditions. First, as the
そして、図9に示す溶液製膜設備50により、ドープ51からフィルム59を製造した。流延ダイ71を用いて、ドープ51を流延支持体上に流延し、流延膜78を形成した。流延支持体として、軸を回転するドラム72の周面を用いた。ドラム72の周面の温度を−15℃以上0℃以下の範囲内で略一定になるように調節した。このドラム72の周面との接触によって、流延膜78は、冷却され、ゲル化により自己支持性が発現した。自己支持性を有するものとなった流延膜78をドラム72の周面から剥ぎ取り、湿潤フィルム52とした。剥ぎ取り直後の湿潤フィルム52の残留溶媒量は100重量%以上250重量%以下であった。ウェブ支持ローラ18を用いて、湿潤フィルム52をピンテンタへ搬送した。湿潤フィルム52の搬送条件は、張力を50N/mとし、ウェブ支持ローラ18の周速度を20〜60m/分とした。ピンテンタでは、湿潤フィルム52を乾燥した。その後、耳切装置58で湿潤フィルム52の耳部を切断した後、乾燥室61で、乾燥させてフィルム59とした。乾燥したフィルム59は、冷却室62などを経て、巻き取り室67へ送られた。フィルム59は、幅が2000mm、厚みが80μmであった。また、得られたフィルム59の面内レターデーションReは4mmであり,厚さ方向レターデーションRthは45nmであった。
And the
フィルム59の面内レターデーションReの測定方法は次の通りである。フィルム59を70mm×100mmに切断し、温度25℃,湿度60%RHで2時間調湿し、自動複屈折率計(KOBRA21DH 王子計測(株))にて632.8nmにおける垂直方向から測定したレターデーション値の外挿値より次式に従い算出した。
Re=|nMD−nTD|×d
nMDは、搬送方向の屈折率,nTDは幅方向の屈折率,dはフィルムの厚み(膜厚)を表す。
The method for measuring the in-plane retardation Re of the
Re = | nMD−nTD | × d
nMD is the refractive index in the transport direction, nTD is the refractive index in the width direction, and d is the thickness (film thickness) of the film.
フィルム59の厚み方向レターデーションRthの測定方法は次の通りである。フィルム59を30mm×40mmに切断し、温度25℃,湿度60%RHで2時間調湿し、エリプソメータ(M150 日本分光(株)製)で632.8nmにより垂直方向から測定した値と、フィルム面を傾けながら同様に測定したレターデーション値の外挿値とから下記式に従い算出した。
Rth={(nMD+nTD)/2−nTH}×d
nTDは、厚み方向の屈折率を表す。
The measuring method of the thickness direction retardation Rth of the
Rth = {(nMD + nTD) / 2−nTH} × d
nTD represents the refractive index in the thickness direction.
ポリマーフィルムの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。 The formulation for preparing the polymer solution (dope) used in the production of the polymer film is shown below.
[ドープの調製]
ドープ51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2.85) 100重量部
可塑剤A(トリフェニルフォスフェート) 7.1重量部
可塑剤B(ビフェニルジフェニルフォスフェート) 3.6重量部
の組成比からなる固形分(溶質)を
ジクロロメタン 80重量部
メタノール 13.5重量部
n−ブタノール 6.5重量部
からなる混合溶媒に適宜添加し、攪拌溶解してドープ51を調製した。なお、ドープ51のTAC濃度は略23重量%になるように調整した。ドープ51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。
[Preparation of dope]
The prescription of the compound used for preparation of the dope 51 is shown below.
Cellulose triacetate (degree of substitution 2.85) 100 parts by weight plasticizer A (triphenyl phosphate) 7.1 parts by weight plasticizer B (biphenyl diphenyl phosphate) Solid content (solute) having a composition ratio of 3.6 parts by weight Was appropriately added to a mixed solvent consisting of 80 parts by weight of dichloromethane, 13.5 parts by weight of methanol, and 6.5 parts by weight of n-butanol, and dissolved by stirring to prepare a dope 51. The TAC concentration of the dope 51 was adjusted to be approximately 23% by weight. The dope 51 is filtered with a filter paper (Toyo Filter Paper Co., Ltd., # 63LB), further filtered with a sintered metal filter (Nihon Seisen Co., Ltd. 06N,
[セルローストリアセテート]
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5ppm、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、パルプ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、これをパルプ原料TACと称する。
[Cellulose triacetate]
The cellulose triacetate used here has a residual acetic acid content of 0.1% by weight or less, a Ca content of 5 ppm, a Mg content of 42 ppm, a Fe content of 0.5 ppm, free acetic acid of 40 ppm, It contained 15 ppm of sulfate ion. The degree of substitution of the acetyl group with respect to the hydrogen at the 6-position hydroxyl group was 0.91. Further, 32.5% of all acetyl groups were acetyl groups in which the hydrogen of the hydroxyl group at the 6-position was substituted. Moreover, the acetone extraction part which extracted this TAC with acetone was 8 weight%, and the weight average molecular weight / number average molecular weight ratio was 2.5. The obtained TAC had a yellow index of 1.7, a haze of 0.08, and a transparency of 93.5%. This TAC is synthesized using cellulose collected from pulp as a raw material. In the following description, this is called a pulp raw material TAC.
[実験2]〜[実験10]
実験2〜10では、実験1で用いたウェブ支持ローラ18とPm、Hv−mが異なるウェブ支持ローラ18や、山部を有さないウェブ支持ローラを用いたこと以外は、実験1と同様にして行った。実験2〜10で用いたウェブ支持ローラの各条件(山部の有無、Pm、Hv−m)については、それぞれ表1に示す。
[Experiment 2] to [Experiment 10]
Experiments 2 to 10 are the same as Experiment 1 except that the
上記実験1〜実験10について、以下のように評価を行い、その結果を表1に示す。なお、表1に示される評価結果の番号は、以下、各評価項目に付される番号を示す。 The above Experiment 1 to Experiment 10 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 1. In addition, the number of the evaluation result shown in Table 1 shows the number attached | subjected to each evaluation item hereafter.
1.スリップの有無の評価
ウェブ支持ローラ18による、湿潤フィルム17のスリップの有無について、以下基準で評価した。
◎:湿潤フィルム17のスリップの発生が無く、擦り傷や引きつれしわの発生がなかった。
○:湿潤フィルム17のスリップは少し発生したが、擦り傷や引きつれしわはほとんど確認されなかった。
×:湿潤フィルム17のスリップが発生して擦り傷や引きつれしわが発生した。
1. Evaluation of presence or absence of slip The presence or absence of slip of the
(Double-circle): There was no generation | occurrence | production of the slip of the
○: Slip of the
X: Slip of the
2.面写り故障の有無
ウェブ支持ローラ18による、湿潤フィルム17の面写りの有無について、以下基準で評価した。
◎:湿潤フィルム17において面写りが発生しなかった。
○:湿潤フィルム17において面写りが多少発生したが実用上問題ない程度であった。
×:湿潤フィルム17において面写りが著しく発生した。
2. Presence / absence of surface exposure failure The presence / absence of surface exposure of the
(Double-circle): The surface film did not generate | occur | produce in the
◯: Some surface exposure occurred in the
X: Surface exposure occurred remarkably in the
実験1〜3、6、7では、第1乾燥室56における湿潤フィルムのスリップや面写りが発生しなかった。実験10は、山部を設けなかったため、第1乾燥室56における湿潤フィルムのスリップや面写りが発生した。また、実験4、8、9のように、Hv−mが所定範囲よりも小さい、或いは、Pmが所定範囲から外れると、谷部の断面積が小さくなる結果、エアの除去効果が十分に発揮されずに、スリップ及び面写りが発生ししてしまった。また、実験5のように、Hv−mが所定範囲よりも大きい場合には、実験1〜3、6、7と同様に、スリップや面写りの発生は抑えられたものの、ローラ本体の加工のコスト、手間が増大した。
In Experiments 1-3, 6, and 7, the wet film did not slip or appear in the
以上の結果より、本発明のウェブ支持ローラは、所定条件の山部を耳接触領域に設けたため、ウェブのスリップや面写りを防止しつつ、ウェブを搬送できることがわかった。 From the above results, it has been found that the web support roller of the present invention can convey the web while preventing the web from slipping or seeing off because the peak portion of the predetermined condition is provided in the ear contact region.
11 ウェブ
17 湿潤フィルム
17c 製品部
17e 耳部
18、40、45、47 ウェブ支持ローラ
18a ローラ本体
18b 軸部
18c 製品部接触領域
18e 耳部接触領域
20 ウェブ搬送装置
30 谷部
30a 底部
31 山部
31a 頂部
31f 平坦面
48 螺旋部
11
Claims (5)
円柱状のローラ本体と、
前記ローラ本体の周面で、前記ウェブの幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とを備え、
前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、曲率半径が0.1mm以上0.5mm以下である略円弧状の頂部を有し、
複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが0.01mm以上2mm以下であり、
前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが0.01mm以上1mm以下であることを特徴とするウェブ支持ローラ。 In the web support roller for running the web while supporting the web on the circumferential surface,
A cylindrical roller body;
Provided on the peripheral surface of the roller main body at the ear contact region where the ears at both ends of the web in the width direction come into contact with each other, and are formed along the circumferential direction of the roller main body and spaced apart in the rotation axis direction of the roller main body. A plurality of protrusions,
The protrusion has a substantially arcuate apex having a radius of curvature of 0.1 mm or more and 0.5 mm or less in a cross section including the rotation axis of the roller body.
The pitch in the rotation axis direction of the plurality of protrusions is 0.01 mm or more and 2 mm or less,
A web support roller characterized in that a valley is formed between the protrusions, and a height between the bottom of the valley and the top is 0.01 mm or more and 1 mm or less.
円柱状のローラ本体と、
前記ローラ本体の周面で、前記ウェブの幅方向両端の耳部が接触する耳部接触領域に設けられ、前記ローラ本体の周方向に沿い、前記ローラ本体の回転軸方向に離間して形成される複数の突条とを備え、
前記突条は、前記ローラ本体の前記回転軸を含む断面において、前記回転軸方向に平行で前記回転軸方向の長さが0.05mm以上0.5mm以下の平坦状の頂部を有し、
複数の突条の前記回転軸方向におけるピッチが0.01mm以上2mm以下であり、
前記各突条の間を谷とし、この谷の底部と前記頂部との高さが0.01mm以上1mm以下であることを特徴とするウェブ支持ローラ。 In the web support roller for running the web while supporting the web on the circumferential surface,
A cylindrical roller body;
Provided on the peripheral surface of the roller main body at the ear contact region where the ears at both ends of the web in the width direction come into contact with each other, and are formed along the circumferential direction of the roller main body and spaced apart in the rotation axis direction of the roller main body. A plurality of protrusions,
The protrusion has a flat top portion in a cross section including the rotation axis of the roller body, parallel to the rotation axis direction and having a length in the rotation axis direction of 0.05 mm or more and 0.5 mm or less,
The pitch in the rotation axis direction of the plurality of protrusions is 0.01 mm or more and 2 mm or less,
A web support roller characterized in that a valley is formed between the protrusions, and a height between the bottom of the valley and the top is 0.01 mm or more and 1 mm or less.
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-
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