JP2010046932A - フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高分子材料を含む溶液を支持体1上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離し、延伸した後、フィルムを搬送しながらフィルム幅手方向の端部を切断・回収するトリミング工程8を実施するフィルムの製造方法であって、トリミング工程において、切断されたフィルム端部80bを吸い込み口84より回収するに際し、フィルム搬送方向の上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風82,83を供給し、上流側からの搬送風82の供給速度V1および下流側からの搬送風83の供給速度V2がそれぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して100〜6000%であり、それらの比率V1/V2が1未満であるフィルムの製造方法。
【選択図】図1
Description
蛇行とは、フィルム幅手方向の端部が切断されてから吸い込み口に回収されるまでの間において当該幅手方向で迂曲して動く現象を指すものとする。
トリミング工程において、切断されたフィルム端部を吸い込み口より回収するに際し、フィルム搬送方向の上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風を供給し、
上流側からの搬送風供給速度V1および下流側からの搬送風供給速度V2がそれぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して100〜6000%であり、それらの比率V1/V2が1未満であることを特徴とするフィルムの製造方法に関する。
流延工程で使用される高分子材料を含む溶液は、少なくとも後述する高分子材料を溶媒に溶解させてなる溶液であり、以下、ドープと呼ぶものとする。
支持体1上での乾燥工程は第1乾燥工程であって、ウェブを支持体1上で加熱し、溶媒を蒸発させる予備乾燥工程である。ウェブとは、ドープを支持体1上に流延した以降のドープ膜を意味する。溶媒を蒸発させるには、例えば、図1に示すように、乾燥機3,4によりウェブ側及び支持体裏側から加熱風を吹かせる方法、支持体の裏面から加熱液体により伝熱させる方法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等を挙げることができる。それらを適宜選択して組み合わせる方法も好ましい。ウェブの膜厚が薄ければ乾燥が早い。支持体の表面温度は通常、20℃以上で、溶媒が発泡しない温度に設定するのが好ましい。加熱風の温度は10〜80℃が好ましい。
残留溶媒量(重量%)={(M−N)/N}×100
ここで、Mはフィルムの所定の時点での質量、NはMのものを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。特に第1乾燥工程において達成された残留溶媒量を算出するときのMは剥離工程直前のフィルムの質量である。なお、残留溶媒量は、特記しない限り、フィルム幅手方向中央部のフィルムを採取して測定された値である。
剥離工程は、支持体上でウェブから有機溶媒を蒸発させてなるフィルムを、支持体が一周する前に剥離する工程である。支持体からフィルムを剥離する位置のことを剥離点といい、また剥離を助けるロール5を剥離ロールという。
第2乾燥工程6は、剥離されたフィルムを加熱し、溶媒をさらに蒸発させる乾燥工程である。乾燥手段は特に制限されず、例えば、熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等を用いることができる。簡便さの観点からは、例えば図1に示すように、千鳥状に配置したロール61でフィルムを搬送しながら、熱風等で乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は延伸工程に入る時のフィルムの残留溶媒により異なるが、溶媒の蒸発に伴うフィルムの表面への結露、伸縮率、溶媒の発泡等を考慮して、20〜80℃の範囲で3〜5段階の温度に分けて、徐々に高くしていくことが好ましい。
延伸工程は、フィルムを幅手方向端部でテンターにより把持しながら、加熱下で少なくとも幅手方向に延伸して保持する工程であり、図1中、7で示される。
搬送方向の延伸倍率は特に制限されず、例えば、30%以下、特に5〜15%が好適である。
第3乾燥工程は、フィルムを加熱し、溶媒をさらに蒸発させる乾燥工程である。乾燥手段は特に制限されず、第2乾燥工程と同様の乾燥手段を用いることができる。簡便さの観点からは、例えば千鳥状に配置したロールでフィルムを搬送しながら、熱風等で乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は40〜150℃の範囲で3〜5段階の温度に分けて、乾燥温度を徐々に高くしていくことが好ましい。
トリミング工程8は、フィルムを搬送しながらフィルムの幅手方向の端部を切断し、回収する工程であり、図1中、8で示される。本工程によって、延伸工程でテンターにより把持されたためにその痕跡が残った端部を除去する。端部の切断・回収は通常、フィルム幅手方向の両端部において行われる。
搬送風供給流量F2は好ましくは5×10−3〜3m3/分である。
フィルム搬送速度VFは端部切断段階におけるフィルムの搬送速度である。
搬送風83の温度T2は通常、30〜170℃であり、特に30〜150℃が好ましい。
雰囲気温度は通常、30〜120℃であり、特に30〜100℃が好ましい。
巻き取り工程9は得られたフィルム80aを巻き取って室温まで冷却する工程である。巻き取り機91は、一般的に使用されているものでよく、例えば、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
ドープに含まれる高分子材料は特に制限されず、フィルムの分野で公知の高分子材料が使用可能である。例えば、セルロースエステル等が使用可能である。特に光学フィルムを製造する場合においては、セルロースエステルが好ましく使用される。以下、セルロースエステルを用いて光学フィルムを製造する場合について詳しく説明するが、当該説明を準用することによって、セルロースエステル以外の高分子材料を用いてフィルムを製造できる。
測定条件の一例を以下に示す。
溶媒:メチレンクロライドカラム: Shodex K806,K805,K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した。)
カラム温度:25℃試料濃度: 0.1重量%検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に得ることが好ましい。
溶解釜中でセルロースエステルに対する良溶媒を主とする有機溶媒を攪拌しながら、フレーク状のセルロースエステルを添加、溶解してドープを形成する。溶解方法としては、例えば、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下の温度で行う方法、主溶媒の沸点以上の温度で加圧しながら行う方法、特開平9−95544号、同9−95557号または同9−95538号公報に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平11−21379号公報に記載の如き高圧で行う方法等種々の溶解方法を挙げることができる。溶解したセルロールエステル溶液、いわゆるドープは、次いで濾材による濾過を施した後、脱泡してポンプにより次工程に送液される。
(ドープの調製)
セルローストリアセテート 100重量部
(アセチル置換度2.88、数平均分子量15万)
トリフェニルホスフェート 10重量部
エチルフタリルエチルグリコレート 2重量部
チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) 1重量部
AEROSIL 200V(日本アエロジル社製) 0.1重量部
メチレンクロライド 660重量部
エタノール 40重量部
上記の材料を、順次密閉容器中に投入し、釜内温度を20℃から80℃まで昇温した後、温度を80℃に保ったままで3時間攪拌を行なって、セルローストリアセテートを完全に溶解した。その後、攪拌を停止し、液温を40℃まで下げた後、直ちに連結した配管を経て、濾過工程に送液し、絶対濾過精度0.005mmの濾紙を用い、濾過流量300L/m2・時、濾圧1.0×106Paで濾過を行なった。
上記のように調製したドープを溶液流延法にて製膜を行ない、セルロースエステルフィルムを搬送速度40m/分で製造した。
詳しくは図1に記載の製造装置において、ドープを、温水を循環して30℃に保温した流延ダイ2を通して、ステンレス鋼製エンドレスベルトよりなる支持体1の上に流延した(流延工程)。流延時のドープ粘度は50ポイズであった。次いで、フィルムF側の乾燥機4からは40℃の風を10m/秒の風速で斜めにあて、支持体1側の乾燥機3からは45℃の風を10m/秒で垂直にあて、ウェブを乾燥した(第1乾燥工程)。ウェブを乾燥して得られたフィルムを剥離ロール5にて剥離した(剥離工程)。剥離工程直前におけるウェブ中の残留溶媒量は100重量%であった。
上流側からの搬送風82の供給流量F1は0.8m3/分であり、温度T1は40℃であった。上流側供給装置820は供給口821が円形状を有し、供給口821の開口面積は2000mm2であった。上流側供給装置820について、θ1は70°、L1は100mmであった。
下流側からの搬送風83の供給流量F2は1.6m3/分であり、温度T2は0℃であった。下流側供給装置830は供給口831が円形状を有し、供給口831の開口面積は2000mm2であった。下流側供給装置830について、θ1は80°、L1は150mmであった。
フィルム搬送速度VFは40m/分であった。
端部切断段階におけるフィルムの支持体面10における幅手方向で中央部の温度を非接触温度計により測定したところ、40℃であった。
トリミング工程における具体的条件を表1に示すように変更したこと以外、実施例1と同様の方法によりセルロースエステルフィルムを得た。
(飛び出し)
吸い込み口84の直前における端部80bについて、フィルム幅手方向に対する垂直な方向内でのバタツキを観察し、下記の基準に従って評価した。バタツキ量が大きいほど吸い込み口から端部80bが飛び出す危険が高くなる。
◎:バタツキ量≦2.0mm;
○:2.0mm<バタツキ量≦4.0mm;
△:4.0mm<バタツキ量≦6.0mm(実用上問題なし);
×:6.0mm<バタツキ量≦10mm;
××:10mm<バタツキ量。
吸い込み口84の直前における端部80bについて、フィルム幅手方向の蛇行を観察し、下記の基準に従って評価した。
◎:端部の蛇行量≦2.0mm;
○:2.0mm<端部の蛇行量≦3.0mm;
△:3.0mm<端部の蛇行量≦4.0mm;
×:4.0mm<端部の蛇行量≦5.0mm;
××:5.0mm<端部の蛇行量。
Claims (5)
- 高分子材料を含む溶液を支持体上に流延し、乾燥を行い、フィルムを剥離し、延伸した後、フィルムを搬送しながらフィルム幅手方向の端部を切断・回収するトリミング工程を実施するフィルムの製造方法であって、
トリミング工程において、切断されたフィルム端部を吸い込み口より回収するに際し、フィルム搬送方向の上流側および下流側から吸い込み口開口部に向けて、搬送風を供給し、
上流側からの搬送風供給速度V1および下流側からの搬送風供給速度V2がそれぞれ独立して、フィルム搬送速度に対して100〜6000%であり、それらの比率V1/V2が1未満であることを特徴とするフィルムの製造方法。 - 上流側からの搬送風の供給流量F1が5×10−3〜3m3/分であり、下流側からの搬送風の供給流量F2が5×10−3〜3m3/分である請求項1に記載のフィルムの製造方法。
- 上流側からの搬送風の温度T1および下流側からの搬送風の温度T2がそれぞれ独立して、雰囲気温度より0〜50℃だけ高い温度である請求項1または2に記載のフィルムの製造方法。
- 上流側からの搬送風を上流側供給装置から供給し、
下流側からの搬送風を下流側供給装置から供給し、
上流側供給装置の供給口と吸い込み口開口部との距離L1および下流側供給装置の供給口と吸い込み口開口部との距離L2がそれぞれ独立して20〜200mmであり、
上流側からの搬送風の供給方向D1と吸い込み方向D0とのなす角度θ1および下流側からの搬送風の供給方向D2と吸い込み方向D0とのなす角度θ2がそれぞれ独立して10〜90°である請求項1〜3のいずれかに記載のフィルムの製造方法。 - 高分子材料がセルロースエステルである請求項1〜4のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
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