JP2012131097A - Casting apparatus, forming method of cast film, and solution deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流延装置、流延膜の形成方法及び溶液製膜方法に関する。 The present invention relates to a casting apparatus, a casting film forming method, and a solution casting method.
光透過性を有するポリマーフィルム(以下、フィルムと称する)は、軽量であり、成形が容易であるため、光学フィルムとして多岐に利用されている。中でも、セルロースアシレートなどを用いたセルロースエステルフィルムは、写真感光用フィルムをはじめとして、近年市場が拡大している液晶表示装置の構成部材である偏光板の保護フィルムや位相差フィルム等の光学フィルムに用いられている。 Polymer films having light permeability (hereinafter referred to as films) are lightweight and easy to mold, and thus are widely used as optical films. Among them, cellulose ester films using cellulose acylate are optical films such as a protective film for a polarizing plate and a retardation film, which are constituent members of liquid crystal display devices whose market is expanding in recent years, including photographic photosensitive films. It is used for.
フィルムの主な製造方法としては、溶融押出方法と溶液製膜方法(例えば、特許文献1)とがある。溶融押出方法は、ポリマーを溶融させた後、押出機で押し出してフィルムを製造する方法であり、生産性が高く、設備コストも比較的低額であるなどの特徴を有する。しかし、フィルムの厚みを調整することが難しいことに加え、フィルム上に細かいスジができる故障が発生しやすい。一方、溶液製膜方法は、流延ダイを用いて、ポリマーと溶剤とを含むポリマー溶液(以下、ドープと称する)を支持体へ向けて流出する。流延ダイから流出したドープは支持体に到達するまでの間でビードを形成し、支持体に到達したドープは流延膜となる。次に、流延膜が自立して搬送可能になった後、これを支持体から剥がして湿潤フィルムとする。そして、この湿潤フィルムから溶剤を蒸発させてフィルムとする方法である。溶液製膜方法は、溶融押出方法と比べて、フィルムの厚みの調節が容易、フィルム表面の状態を良好なものにすることが容易である。更に、溶液製膜方法は、含有異物の少ないフィルムを得ることができる。こうした経緯から、光学フィルムは、主に溶液製膜方法で製造されている。 As a main method for producing a film, there are a melt extrusion method and a solution casting method (for example, Patent Document 1). The melt extrusion method is a method of producing a film by melting a polymer and then extruding it with an extruder, and has features such as high productivity and relatively low equipment cost. However, it is difficult to adjust the thickness of the film, and a failure that causes fine lines on the film is likely to occur. On the other hand, the solution casting method uses a casting die to flow a polymer solution containing a polymer and a solvent (hereinafter referred to as a dope) toward the support. The dope flowing out from the casting die forms a bead until reaching the support, and the dope reaching the support becomes a casting film. Next, after the casting film becomes self-supporting and can be conveyed, it is peeled off from the support to form a wet film. Then, the solvent is evaporated from the wet film to form a film. Compared with the melt extrusion method, the solution casting method is easy to adjust the thickness of the film, and it is easy to make the state of the film surface good. Furthermore, the solution casting method can obtain a film with few contained foreign substances. For these reasons, optical films are mainly manufactured by a solution casting method.
ところが、セルロースエステルは吸水性が高いため、セルロースエステルフィルムは水を吸収しやすい。そして、吸水が起こったセルロースエステルフィルム、例えば、セルロースエステルフィルムの表層には、水を吸収した吸水部が存在することとなる。そして、吸水部の生成により、セルロースエステルフィルムの光学特性(面内レターデーションReや膜厚方向のレターデーションRth等)は、変動してしまう。また、吸水部は、吸水によって膨張しようとするため、吸水部と吸水が起こっていない乾燥部との間には応力が生じる。そして、この応力の発生により、セルロースエステルフィルム全体の光学特性(面内レターデーションReや膜厚方向のレターデーションRth等)が変動してしまう。 However, since cellulose ester has high water absorption, the cellulose ester film easily absorbs water. And the water absorption part which absorbed water will exist in the surface layer of the cellulose-ester film in which water absorption occurred, for example, a cellulose-ester film. The optical properties of the cellulose ester film (such as in-plane retardation Re and thickness-direction retardation Rth) vary due to the formation of the water absorbing portion. Further, since the water absorption part tends to expand due to water absorption, a stress is generated between the water absorption part and the dry part where no water absorption occurs. Due to the generation of this stress, the optical characteristics of the entire cellulose ester film (in-plane retardation Re, retardation Rth in the film thickness direction, etc.) will fluctuate.
したがって、光学特性が安定したポリマーフィルムを得るためには、ポリマーフィルムの原料として、セルロースアシレートとは別のポリマーを採用することが考えられる。しかしながら、溶液製膜方法に用いられるポリマーとしては、溶剤の溶解性がよいこと、支持体上の流延膜が自立して搬送可能になるまでに要する時間が短いこと、及び剥ぎ取り性が良好であること等、溶液製膜方法に特有の制約が課される。そして、現時点では、当該制約を満たすポリマーは見つかっていない。 Therefore, in order to obtain a polymer film having stable optical properties, it is conceivable to employ a polymer different from cellulose acylate as a raw material for the polymer film. However, as a polymer used in the solution casting method, the solubility of the solvent is good, the time required for the casting film on the support to be able to be carried independently is short, and the peelability is good. For example, there are restrictions imposed on the solution casting method. At present, no polymer satisfying the constraint has been found.
発明者は、溶液製膜方法において、セルロースアシレートからなる第1層に重なり別のポリマーからなる第2層を有する流延膜をつくることにより、安定した光学特性を有し薄手のポリマーフィルムの製造が可能となることを見出した。 In the solution casting method, the inventor creates a cast film having a second layer made of another polymer and overlapping with the first layer made of cellulose acylate, thereby providing a thin polymer film having stable optical characteristics. It has been found that production is possible.
しかしながら、この別のポリマーとして、例えば、アクリルを用いた場合、流延ダイと支持体との間のビード、特に幅方向の両端部分が不安定になることが判明した。ビードの両端部分が不安定のまま流延を続けると、流延膜の厚みムラとなってしまい、最終的にはフィルムの厚みムラとなってしまう。 However, it has been found that when this acrylic polymer is used as another polymer, for example, the bead between the casting die and the support, particularly both end portions in the width direction, become unstable. If casting is continued while both end portions of the bead are unstable, the thickness of the cast film becomes uneven, and eventually the thickness of the film becomes uneven.
本発明はこのような課題を解決するものであり、厚みムラを防止しつつ、光学特性が安定した薄手のポリマーフィルムをつくることができる流延装置、流延膜の形成方法及び溶液製膜方法を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, a casting apparatus, a casting film forming method and a solution casting method capable of producing a thin polymer film having stable optical characteristics while preventing thickness unevenness. The purpose is to provide.
本発明は、ブロック状の流延装置本体を貫通するように設けられたスロット状の流路へ第1ポリマーを含む第1ドープ及び前記第1ポリマーよりも低粘度及び低弾性率の第2ポリマーを含む第2ドープを流し、前記流れ方向の断面における前記流路の短手方向端側を流れる前記第1ドープと前記第1ドープに隣接して流れ前記第1ドープより高粘度の第2ドープとからなる複層ドープを前記流路の出口から流下させて、前記第1ドープからなる第1層に前記第2ドープからなる第2層が重なる帯状の複層流延膜を支持体上に形成する流延装置において、前記流れ方向の断面における前記流路の長手方向両端にて前記流路の内部から前記流路の出口まで延設される流れ幅規制部材を有し、前記複層ドープと接触する前記流れ幅規制部材の接液面は、垂直に設けられた第1接液面と、前記第1接液面の下流端から前記出口まで設けられ、前記下流端から前記出口に向かうに従い前記長手方向の端から中央へ延びる第2接液面とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a first dope containing a first polymer in a slot-like channel provided so as to penetrate a block-shaped casting apparatus main body, and a second polymer having a lower viscosity and a lower elastic modulus than the first polymer. A second dope having a viscosity higher than that of the first dope and flowing adjacent to the first dope. A belt-like multilayer casting film in which the second layer made of the second dope overlaps the first layer made of the first dope is allowed to flow down from the outlet of the flow path. In the casting apparatus to be formed, the multi-layer dope has a flow width regulating member extending from the inside of the flow path to the outlet of the flow path at both longitudinal ends of the flow path in the cross section in the flow direction. The wetted surface of the flow width regulating member in contact with A first wetted surface provided vertically and a second wetted contact extending from the downstream end of the first wetted surface to the outlet and extending from the end in the longitudinal direction toward the center from the downstream end toward the outlet. And a liquid level.
前記第1接液面に沿って前記複層ドープが流れる方向における前記第2接液面の長さをL1とし、前記長手方向における前記接液面の長さをL2とするときに、前記第2接液面の勾配L2/L1は、0.45以上0.85以下であることが好ましい。 When the length of the second liquid contact surface in the direction in which the multilayer dope flows along the first liquid contact surface is L1, and the length of the liquid contact surface in the longitudinal direction is L2, the first The gradient L2 / L1 of the two wetted surfaces is preferably 0.45 or more and 0.85 or less.
また、本発明は、ブロック状の流延装置本体を貫通するように設けられたスロット状の流路へ第1ポリマーを含む第1ドープ及び前記第1ポリマーよりも低粘度及び低弾性率の第2ポリマーを含む第2ドープを導入する導入工程と、前記流路の短手方向端側にある前記第1ドープ及び前記第1ドープに隣接し前記第1ドープより高粘度の第2ドープからなる複層ドープを前記流路の出口に向けて流通させる流通工程と、前記複層ドープを前記流路の出口から流下させる流下工程と、前記第1ドープからなる第1層に前記第2ドープからなる第2層が重なる帯状の複層流延膜を支持体上に形成する膜形成工程とを有し、前記流下工程の直前の前記流通工程では、流れ幅が一定のまま前記複層ドープを流下させる第1流通工程と、前記第1流通工程にて前記流れ幅方向両端を流れた前記複層ドープを前記流れ幅方向中央へガイドしながら前記出口に向けて流下させる第2流通工程とを行うことを特徴とする。 The present invention also provides a first dope containing a first polymer in a slot-like flow path provided so as to penetrate the block-shaped casting apparatus main body and a first dope having a lower viscosity and a lower elastic modulus than the first polymer. An introduction step of introducing a second dope containing two polymers, the first dope on the short-side end side of the flow path, and a second dope adjacent to the first dope and having a higher viscosity than the first dope From the second dope to the first layer composed of the first dope, the flow step of flowing the multi-layer dope toward the outlet of the flow channel, the flow-down step of flowing down the multi-layer dope from the outlet of the flow channel And a film forming step of forming on the support a band-shaped multilayer cast film on which the second layer overlaps, and in the distribution step immediately before the flow-down step, the multi-layer dope is maintained with a constant flow width. A first distribution step to flow down and the first distribution work And performing a second circulation step of flowing down towards the multilayer dope flowing the flow widthwise ends to the outlet while the guide to the flow widthwise center at.
前記第1流通工程での前記複層ドープの流れ方向と前記第2流通工程での前記複層ドープの流れ方向とがなす角の角度をθとするときに、tanθの値が0.45以上0.85以下であることが好ましい。 When the angle formed by the flow direction of the multilayer dope in the first distribution step and the flow direction of the multilayer dope in the second distribution step is θ, the value of tan θ is 0.45 or more. It is preferably 0.85 or less.
前記第2ポリマーはアクリルであることが好ましい。また、前記第1ポリマーはセルロースアシレートであることが好ましい。 The second polymer is preferably acrylic. The first polymer is preferably cellulose acylate.
上記の流延膜の形成方法を行った後、自立して搬送可能となった前記複層流延膜を前記支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとする剥ぎ取り工程と、幅方向両端が把持された前記湿潤フィルムを乾燥するフィルム乾燥工程とを有することが好ましい。また、自立して搬送可能な状態となるまで前記支持体上の前記複層流延膜を冷却する膜冷却工程を前記剥ぎ取り工程の前に行うことが好ましい。 After performing the above-described casting film forming method, the multi-layer casting film that can be conveyed independently is peeled off from the support to form a wet film, and both ends in the width direction are gripped. And a film drying step for drying the wet film. Moreover, it is preferable to perform the film | membrane cooling process which cools the said multilayer cast film on the said support body before the said peeling process until it will be in the state which can be conveyed independently.
本発明によれば、流延ダイに設けられた流路を充填するように複層ドープを流し、流路の出口から流出直前の複層ドープのうち、流路の長手方向両端部を流れる部分を長手方向両端部へガイドするため、流路の出口及び支持体の間に形成されるビードのうち、幅方向両端部が中央部に比べ厚くなる結果、ビードが安定化する。したがって、本発明によれば、厚みムラを防止しつつ、光学特性が安定した薄手のポリマーフィルムをつくることができる。 According to the present invention, the multi-layer dope is made to flow so as to fill the flow path provided in the casting die, and the portion of the multi-layer dope just before flowing out from the flow path outlet flows through both ends in the longitudinal direction of the flow path. Is guided to both ends in the longitudinal direction, among the beads formed between the outlet of the flow path and the support, both ends in the width direction are thicker than the center, so that the beads are stabilized. Therefore, according to the present invention, it is possible to produce a thin polymer film having stable optical characteristics while preventing thickness unevenness.
図1に示すように、複層フィルム10は、第1層10a、第2層10b、第3層10cが順に重なる。第1層10a及び第3層10cは、複層フィルム10の両表面に露出するように設けられ、第2層10bは、第1層10a及び第3層10cの間に位置する。
As shown in FIG. 1, in the
第2層10bは、複層フィルム10全体の光学特性の大部分を担うものであるため、第2層10bの原料となる第2ポリマーは、複層フィルム10に要求される光学特性を満たすようなものが用いられる。一方、第1層10a及び第3層10cの原料となる第1ポリマーとしては、上述した溶液製膜方法の制約を満たすことに加え、第2層10bが奏する光学特性を阻害しないものを用いることが好ましい。なお、第1ポリマー、第2ポリマーについての詳細は後述する。
Since the second layer 10b is responsible for most of the optical characteristics of the
複層フィルム10の厚みTHsは、20μm以上80μm以下であることが好ましく、30μm以上70μm以下であることがより好ましい。
The thickness THs of the
第2層10bの厚みは、第1層10a及び第3層10cに比べ厚いことが好ましい。第1層10aの厚みは、第3層10cの厚みと等しくても良いし、異なっていても良い。第1層10aの厚みをTHaとし、第3層10cの厚みをTHcとするときに、{(THa+THc)/THs}の値は、0.05以上0.4以下であることが好ましく、0.1以上0.25以下であることが好ましい。第1層10aの厚みTHaは、2μm以上10μm以下であることが好ましく、3μm以上6μm以下であることがより好ましい。第2層10bの厚みTHbは、15μm以上75μm以下であることが好ましく、25μm以上60μm以下であることがより好ましい。第3層10cの厚みTHcは、2μm以上10μm以下であることが好ましく、3μm以上6μm以下であることがより好ましい。 The second layer 10b is preferably thicker than the first layer 10a and the third layer 10c. The thickness of the first layer 10a may be equal to or different from the thickness of the third layer 10c. When the thickness of the first layer 10a is THa and the thickness of the third layer 10c is THc, the value of {(THa + THc) / THs} is preferably 0.05 or more and 0.4 or less. It is preferable that it is 1 or more and 0.25 or less. The thickness THa of the first layer 10a is preferably 2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 6 μm or less. The thickness THb of the second layer 10b is preferably 15 μm or more and 75 μm or less, and more preferably 25 μm or more and 60 μm or less. The thickness THc of the third layer 10c is preferably 2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 6 μm or less.
複層フィルム10は、第1ポリマーからなるフィルムや、第2ポリマーからなるフィルムに比べて、脆性が高い。脆性が高い複層フィルム10は、切断等の機械加工の適性が高い。
The
(溶液製膜設備)
溶液製膜設備11は、複層フィルム10をつくるためものものであり、図2に示すように、流延室12とピンテンタ13と乾燥室15と冷却室16と巻取室17とを有する。
(Solution casting equipment)
The solution casting apparatus 11 is for making the
流延室12には、後述する複層ドープを流出する流延装置20と、流出した複層ドープから複層流延膜21を形成する流延ドラム22と、流延ドラム22から複層流延膜21を剥ぎ取る剥取ローラ23が備えられている。
In the
図2及び図3に示すように、流延ドラム22は、水平となるように配された軸22aと、軸22aに軸着されたドラム本体22bとからなる。以降、軸22aの軸方向をX方向とし、X方向と直交する水平方向をY方向とし、水平面に直交する方向をZ方向とする。ドラム本体22bは、制御部の制御の下、図示しない駆動装置により軸22aを中心に回転する。ドラム本体22bの回転により、ドラム本体22bの周面22cは所定の速度(例えば、50m/分以上200m/分以下)で移動する。ドラム本体22bには温調装置24が接続する。温調装置24は、伝熱媒体の温度を調節する温度調節部を内蔵する。温調装置24は、温度調節部及びドラム本体22b内に設けられる流路との間で、所望の温度に調節された伝熱媒体を循環させる。この伝熱媒体の循環により、周面22cの温度を、複層流延膜を冷却可能な範囲内に保つことができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the casting
ドラム本体22bは、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにSUS316製であることがより好ましい。周面22cに施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さHv700以上、膜厚2μm以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
The
流延室12の下流には、ピンテンタ13、乾燥室15、冷却室16、及び巻取室17が順に設置されている。流延室12及びピンテンタ13の間に設けられる渡り部29には、剥取ローラ23によって剥ぎ取られた湿潤フィルム30をピンテンタ13に導入するローラ32が配される。図示しない送風装置は、ローラ32で搬送される湿潤フィルム30に、所定の風をあてる。
A
ピンテンタ13は、湿潤フィルム30の両側縁部を貫通して保持する多数のピンを有する。ピンは、所定の軌道上を移動可能なピンプレートに設けられる。ピンにより両側縁部が把持された湿潤フィルム30は、ピンプレートの移動により搬送される。搬送される湿潤フィルム30には乾燥風が送られる。これにより、湿潤フィルム30は乾燥し、複層フィルム10となる。
The
ピンテンタ13の下流にはそれぞれ耳切装置34が設けられている。耳切装置34は複層フィルム10の幅方向両側縁部を切り離す。切り離された両側縁部は、送風によりクラッシャ35に送られて、破砕され、ドープ等の原料として再利用される。
An
乾燥室15には、多数のローラ37が設けられており、これらに複層フィルム10が巻き掛けられながら搬送される。乾燥室15内の雰囲気の温度や湿度などは、図示しない空調機により調節されており、乾燥室15の通過により複層フィルム10の乾燥処理が行われる。乾燥室15には吸着回収装置が接続されており、複層フィルム10から蒸発した溶剤が吸着回収される。
A large number of
乾燥室15の出口側には冷却室16が設けられており、この冷却室16で複層フィルム10が室温となるまで冷却される。冷却室16の下流にはナーリング付与ローラ38が設けられており、複層フィルム10の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室17には、プレスローラ39を有する巻取機40が設置されており、複層フィルム10が巻き芯41にロール状に巻き取られる。
A cooling
(流延装置)
図2に示すように、流延装置20は、流延ドラム22の上方に設けられ、複層ドープをつくるフィードブロック51と、フィードブロック51でつくられた複層ドープを流延ドラム22へ流出する流延ダイ52とからなる。また、フィードブロック51及び流延ダイ52には、それぞれ図示しない温調部が設けられる。
(Casting device)
As shown in FIG. 2, the
流延ダイ52よりも周面22cの移動方向の上流側に減圧チャンバ53を配置してもよい。減圧チャンバ53は、ビードの移動方向上流側を所望の圧力まで減圧する。減圧チャンバ53は、ビードの上流側の圧力が下流側の圧力よりも低くなるように、ビードの移動方向上流側を減圧することができる。ビードの上流側と下流側との圧力差は、10Pa以上2000Pa以下であることが好ましい。
The
フィードブロック51は、第1ポンプ54aを備える第1配管55aにより、第1ドープ45aの第1貯留タンク56aと接続する。同様に、フィードブロック51は、第2ポンプ54bを備える第2配管55bにより第2ドープ45bの第2貯留タンク56bと、第3ポンプ54cを備える第3配管55cにより第3ドープ45cの第3貯留タンク56cと、それぞれ接続する。なお、第1ドープ45a〜第3ドープ45cの詳細は後述する。
The
(フィードブロック)
図3及び図4に示すように、フィードブロック51は、ブロック状に形成され、Z方向に貫通する貫通孔を有するフィードブロック本体51aからなる。フィードブロック本体51aの上面には貫通孔の入口51iが開口し、フィードブロック本体51aの下面には貫通孔の出口51oが開口する。この入口から貫通孔の上流部分にかけて、2つの仕切部材57が配される。仕切部材57は、貫通孔の上流部分を、3つの流路(第1流路59a、第2流路59b、及び第3流路59c)に仕切る。第2流路59bは、第1流路59a及び第3流路59cの間に位置する。第2流路59bは配管55bと連通する。第1流路59aは配管55aと連通し、第3流路59cは、配管55cと連通する。こうして、仕切部材57と出口51oとの間の貫通孔には、第1〜3ドープ45a〜45cの合流により複層ドープをつくる合流部62と、複層ドープを出口51oへ送る複層ドープ流路63とが上流側から下流側へ向かって順次設けられる。
(Feed block)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
仕切部材57は仕切ブロック57aとベーン57bとを有する。図4及び図5に示すように、楔状のベーン57bは、鋭角な先端部分が合流部62に向かうように配される。鋭角な先端部分と反対側にあるベーン57bの端部には、揺動軸57cが設けられる。ベーン57bは、揺動軸57cを中心に揺動自在に取り付けられている。
The
また、図6に示すように、第1流路59aの出口59ao及び第3流路59cの出口59coには、ディストリビューションピン64が設けられる。
Also, as shown in FIG. 6, distribution pins 64 are provided at the outlet 59ao of the
図5に示すように、ディストリビューションピン64は、円柱状であり、軸を中心に回動自在なピン本体64aと、ピン本体64aの周面にて、周方向に向かって形成された切欠溝64bとからなる。ピン本体64aは、軸の方向がX方向と平行になるように配される。各ディストリビューションピン64に設けられた切欠溝の深さやX方向の幅は、周方向に向かうに従い漸増或いは漸減していることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、各ディストリビューションピン64の回動、各ベーン57bの揺動により、第2流路59bの出口59boの面積、第1流路59aの出口59aoの面積、及び第3流路59cの出口59coの面積を、それぞれ独立して調節することができる。
As shown in FIG. 6, by rotating each
制御部66は、各ポンプ54a〜54cと、各揺動軸57cと、各ディストリビューションピン64とそれぞれ接続する。これにより、ポンプ54a〜54cは、制御部66の下、各ドープ45a〜45cをフィードブロック51へ所定の体積流量で送り出す。また、ベーン57b及びディストリビューションピン64は、制御部66の下、所定の向きとなるようにセットされる。
The
(流延ダイ)
図7に示すように、流延ダイ52は、スロット69を備える流延ダイ本体70からなる。流延ダイ本体70は、1対のリップ板71と1対の側板72とを備える。X方向に設けられる1対のリップ板71は、離間するようにY方向に並べられる。1対の側板は、1対のリップ板の間の隙間を塞ぐように、X方向に並べられる。こうして、流延ダイ本体70には、1対のリップ板71と1対の側板72とによって囲まれてなるスロット69が形成される。
(Casting die)
As shown in FIG. 7, the casting die 52 includes a
図8に示すように、スロット69は、流延ダイ本体70を貫通するようにZ方向に設けられる。流延ダイ本体70の上部にはスロット69の入口69iが開口し、流延ダイ本体70の下部にはスロット69の出口69oが開口する。流れ方向の直交する面(XY面)における、スロット69の断面形状は、X方向に長く、Y方向に短い矩形状となっている。
As shown in FIG. 8, the
スロット69には、入口69iから出口69oに向かって順次、拡幅前スロット部76と、第1拡幅スロット部77と、第2拡幅スロット部78と、拡幅後スロット部79とが設けられる。
The
スロット69のうちX方向両端には流れ幅規制板(以下、インナーディッケル板と称する)80が、第1拡幅スロット部77から出口69oまで延設される。第1拡幅スロット部77から出口69oまでのスロット69のX方向の長さは、1対のインナーディッケル板80の接液面81により調節される。
Flow width regulating plates (hereinafter referred to as inner deckle plates) 80 are extended from the first widened
インナーディッケル板80の接液面81は、流れ方向の上流側から下流側に向かって連なる第1接液平面81aと第2接液平面81bとからなる。第1接液平面81aはX方向と直交するように形成され、第1拡幅スロット部77から拡幅後スロット部79の中途まで延びる。第2接液平面81bは、第1接液平面81aの下端部から出口69oに向かうに従い、拡幅後スロット部79のX方向端側からX方向中央側に向かって延びる。
The
拡幅後スロット部79のうち1対のリップ板71の接液面と1対のインナーディッケル板80の第1接液平面81aとによって囲まれる部分を第1拡幅後スロット部79aと称し、1対のリップ板71の接液面と1対のインナーディッケル板80の第2接液平面81bとによって囲まれる部分を第2拡幅後スロット部79bと称する。
A portion surrounded by the wetted surface of the pair of
XY面におけるスロット69のX方向の長さは、流れ方向の上流側から下流側に向かって、拡幅前スロット部76、第2拡幅スロット部78及び第1拡幅後スロット部79aでは一定であり、第1拡幅スロット部77では漸増し、第2拡幅後スロット部79bでは漸減する。一方、XY面におけるスロット69のY方向の長さは、流れ方向の上流側から下流側に向かって、拡幅前スロット部76から第1拡幅スロット部77まで、及び拡幅後スロット部79では一定であり、第2拡幅スロット部78では漸減する。
The length in the X direction of the
図9に示すように、Z方向における第2接液平面81bの上流端から下流端までの長さをL1とし、X方向における第2接液平面81bの上流端から下流端までの長さをL2とするときに、第2接液平面81bの勾配(=L2/L1)は、0.45以上0.85以下であることが好ましい。これにより、第1拡幅後スロット部79aにおける複層ドープの流れ方向V79aと第2拡幅後スロット部79bにおける複層ドープの流れ方向V79bとがなす角の角度をθとするとき、tanθの値は第2接液平面81bの勾配(=L2/L1)に相当する。なお、(L2/L1)は0.5以上0.65以下であることが好ましい。(L2/L1)の値が0.45未満である場合、複層流延膜21の幅方向両側縁部は、溶剤の蒸発により、流延ドラム22の周面22cから起立するようにカールする。この結果耳折れが発生してしまう。また、(L2/L1)の値が、0.85を超える場合には、複層流延膜21の幅方向両側縁部が厚くなりすぎるため、耳折れが発生してしまい、好ましくない。
As shown in FIG. 9, the length from the upstream end to the downstream end of the second
次に、溶液製膜設備11にて行われる溶液製膜方法について説明する。図2に示すように、ポンプ54a〜54cにより、ドープ45a〜45cが流延装置20へ送られる。また、ドープ45a〜45bの温度は30℃以上35℃以下の範囲で略一定に保たれ、周面22cの温度は−10℃以上10℃以下の範囲で略一定に保たれる。
Next, the solution casting method performed in the solution casting equipment 11 will be described. As shown in FIG. 2, the
流延装置20は、ドープ45a〜45cから複層ドープをつくり、回転する流延ドラム22に向けて、複層ドープを流出する。流延ドラム22には、複層ドープからなる帯状の複層流延膜21が形成される。流延ドラム22上の複層流延膜21が冷却される結果、第1層21aをなすドープ、第2層21bをなすドープ及び第3層21cをなすドープがゲル化する。このゲル化により、複層流延膜21は、自立して搬送可能な状態となる。
The
ここで、ゲル化とは、コロイド溶液がジェリー状に固化した状態の他、ドープの流動性が失われた状態を含む。なお、「ドープの流動性が失われた」とは、溶質が高分子の場合において、溶剤が溶質の分子鎖の中で保持された状態で流動性を失い、結果的に溶液の流動性が失われた状態と、溶質が低分子の場合において、溶剤の分子と溶質の分子との相互作用により、結果的に溶液の流動性が失われた状態とを含む。 Here, the gelation includes a state in which the fluidity of the dope is lost in addition to a state in which the colloidal solution is solidified in a jelly shape. Note that “the fluidity of the dope is lost” means that when the solute is a polymer, the fluidity is lost while the solvent is retained in the molecular chain of the solute, and as a result, the fluidity of the solution is reduced. This includes a lost state and a state in which the fluidity of the solution is lost due to the interaction between the solvent molecules and the solute molecules when the solute is a low molecule.
その後、剥取ローラ23は、自立して搬送可能な状態となった複層流延膜21を、流延ドラム22から帯状の湿潤フィルム30として剥ぎ取り、渡り部29を介して、ピンテンタ13へ案内する。
Thereafter, the peeling
剥ぎ取り時の複層流延膜の残留溶剤量は、200質量%以上300質量%以下であることが好ましい。なお、本発明では、複層流延膜や各フィルム中に残留する溶剤量を乾量基準で示したものを残留溶剤量とする。また、その測定方法は、対象のフィルムからサンプルを採取し、このサンプルの質量をx、サンプルを乾燥した後の質量をyとするとき、{(x−y)/y}×100で算出する。 The residual solvent amount of the multilayer cast film at the time of peeling is preferably 200% by mass or more and 300% by mass or less. In the present invention, the amount of the solvent remaining in the multilayer cast film or each film is shown on the basis of dry weight as the residual solvent amount. Moreover, the measurement method takes the sample from the target film, and when the mass of this sample is x and the mass after drying the sample is y, it is calculated as {(xy) / y} × 100. .
流延室12から送り出された湿潤フィルム30は、渡り部29のローラ32によって、ピンテンタ13へ搬送される。送風装置は、所定の風を湿潤フィルム30へあてて、湿潤フィルム30の乾燥を進行させる。この乾燥により、湿潤フィルム30は複層フィルム10となる。風の温度は、20℃以上250℃以下であることが好ましい。ピンテンタ13から送り出された複層フィルム10は、耳切装置34、乾燥室15、冷却室16及び巻取室17へと順次搬送される。
The
次に、流延装置20における作用を説明する。図4に示すように、制御部66の制御の下、フィードブロック51に送り出された各ドープ45a〜45cは、合流部66にて合流する。そして、各ドープ45a〜45cの合流により、複層ドープ90がつくられる(図10参照)。複層ドープ90は、複層ドープ流路63のうち短手方向(Y方向)両側のうち一方を流れる第1ドープ45aからなる第1層90aと、複層ドープ流路63のうち短手方向(Y方向)両側のうち他方を流れる第3ドープ45cからなる第3層90cと、第1ドープ45a及び第3ドープ45cの間を流れる第2ドープ45bからなる第2層90bとを有する。
Next, the operation in the
第1層90aの厚みをTH90aとし、第2層90bの厚みをTH90bとし、第3層90cの厚みをTH90cとすると、(TH90a/TH90b)の値は、0.03以上0.6以下であることが好ましい。(TH90c/TH90b)の値は、0.03以上0.6以下であることが好ましい。第1層90aの厚みTH90aは、1mm以上10mm以下であることが好ましく、2mm以上6mm以下であることがより好ましい。第2層90bの厚みTH90bは、10mm以上35mm以下であることが好ましく、15mm以上25mm以下であることがより好ましい。第3層90cの厚みTH90cは、1mm以上10mm以下であることが好ましく、2mm以上6mm以下であることがより好ましい。
When the thickness of the
フィードブロック51でつくられた複層ドープ90は、複層ドープ流路63を通って、流延ダイ52へ送られる(図8参照)。流延ダイ52に送られた複層ドープ90は、拡幅前スロット部76と、第1拡幅スロット部77と、第2拡幅スロット部78と拡幅後スロット部79とを順次通過する。
The
第1拡幅スロット部77及び第2拡幅スロット部78では、拡幅前スロット部76を通過した複層ドープ90が、X方向に拡がりながら第2拡幅スロット部78に向かって流れる。こうして、第1拡幅スロット部77及び第2拡幅スロット部78により、複層ドープ90は、1対のインナーディッケル板80の第1接液平面81aに到達するまでX方向に拡がりながら流れる。
In the first widened
第1拡幅後スロット部79aでは、複層ドープ90は、流れ幅が一定のまま第2拡幅後スロット部79bに向かって流れる。そして、第2拡幅後スロット部79bでは、複層ドープ90は、流れ幅が次第に狭くなりながら出口69oに向かって流れる。
In the first widened
こうして、拡幅後スロット部79から出口69oまでは、複層ドープ90が1対のインナーディッケル板80の間を隙間なく一様に流れる。
Thus, the
拡幅後スロット部79のX方向中央では、複層ドープ90が出口69oに向かってZ方向へ流れる。拡幅後スロット部79のX方向両端では、複層ドープ90が第1接液平面81a及び第2接液平面81bを沿って流れる。そして、拡幅後スロット部79を通過した複層ドープ90は、出口69oから流延ドラム27に向けて流出する(図11参照)。出口69oから流出した複層ドープ90は、流延ドラム27に到達するまでの間、ビード92を形成し、流延ドラム27に到達した後は周面22c上で複層流延膜21を形成する。複層流延膜21は、図12に示すように、第1ドープ45aからなる第1層21aに、第2ドープ45bからなる第2層21bと第3ドープ45cからなる第3層21cとが順に重なる。
At the center in the X direction of the widened
ここで、インナーディッケル板80として、第1接液平面81aのみを有する接液面を備えるものを用いた場合には、X方向におけるビード92のX方向両端部は、不安定となる。この結果、複層流延膜21の厚みムラが発生してしまう。このビード92のX方向両端部の不安定化は、複層ドープ90のうち、第2層90bに含まれる第2ポリマーの粘度及び弾性率が、第1層90aや第3層90cに含まれる第1ポリマーのものよりも低いことに起因するものと考えられる。
Here, when the
本発明では、インナーディッケル板80として、第1接液平面81aと第2接液平面81bとを有する接液面81を備えるものを用いたため、出口69oからの流出直前に、複層ドープ90のうちX方向両端を流れる部分をX方向中央部へ寄せることができる。これにより、X方向両端部における複層ドープ90の流出圧力がX方向中央部における複層ドープ90の流出圧力よりも高くなるように、X方向両端部における複層ドープ90の流出圧力を増大させることができる。複層ドープ90の流出圧力がこのような分布を有するものとなると、X方向におけるビード92の厚みは、X方向中央部92cに比べてX方向両端部92eが厚くなる(図13参照)。この結果、ビード92のX方向両端部92eを安定化することが可能となる。このように、本発明によれば、ビード92のX方向両端部92eを安定化しながら、複層ドープ90の流延が可能となるため、複層流延膜21の厚みムラを防止することができる。
In the present invention, since the
X方向両端部92eは、ピンテンタ13のピンが貫通される位置PxよりもX方向両端側に形成されることが好ましい。ビード92のうちX方向中央部92cにおける厚みをDcとし、X方向両端部92eの厚みをDeとするときに、De/Dcの値が、1より大きく1.2以下であることが好ましい。なお、De/Dcの値を、帯状の複層フィルム10のうち幅方向両端部の厚みを、複層フィルム10のうち幅方向中央部の厚みで除したものとしてもよい。ここで、複層フィルム10の幅をWとするときに、複層フィルム10の幅方向両端部の幅は、0.01W以上0.05W以下である。複層フィルム10の厚みは、接触型の膜厚計で測定することができる。
The X direction both ends 92e are preferably formed on both ends in the X direction from the position Px through which the pin of the pin tenter 13 passes. When the thickness of the
上記実施形態において、Z方向を水平面に直交させたが、本発明はこれに限られず、Z方向を水平面に交差させてもよい。 In the above embodiment, the Z direction is orthogonal to the horizontal plane, but the present invention is not limited to this, and the Z direction may intersect the horizontal plane.
上記実施形態では、支持体として、流延ドラム22を用いたが、本発明はこれに限られず、ローラに掛け渡され、ローラの回転により、移動する流延バンドを用いてもよい。また、上記実施形態では、冷却により複層流延膜21に自己支持性を発現させたが、本発明はこれに限られず、複層流延膜21に含まれる溶剤の乾燥により複層流延膜21に自己支持性を発現させてもよい。
In the above embodiment, the casting
次に、流延バンドを支持体として有する溶液製膜設備111について説明する。溶液製膜設備111の説明では、溶液製膜設備11と異なる部品や部材についての説明を行い、溶液製膜設備11と同一の部品や部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, the solution casting apparatus 111 having a casting band as a support will be described. In the description of the solution casting equipment 111, parts and members different from the solution casting equipment 11 will be described, and the same parts and members as those of the solution casting equipment 11 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. .
溶液製膜設備111は、図14に示すように、流延室12とクリップテンタ114と乾燥室15と冷却室16と巻取室17とを有する。
As shown in FIG. 14, the solution casting apparatus 111 has a casting
流延室12には、フィードブロック51及び流延ダイ52が設けられる。流延ダイ52の下方には、回転ローラ117,118が設けられる。回転ローラ117,118には、流延バンド120が掛け渡される。流延バンド120の一端と他端とが連結され、流延バンド120は環状となっている。回転ローラ117,118は図示しない駆動装置により回転し、この回転に伴い流延バンド120は移動する。流延ダイ52から流出した複層ドープ90は、流延バンド120上にて複層流延膜21を形成する。
In the
流延バンド120の移動速度、すなわち流延速度が10m/分以上200m/分以下で移動できるものであることが好ましい。ある。流延速度が10m/分未満であるとフィルムの生産性が劣る。また、200m/分を超えると、流延ビードが安定して形成されず、複層流延膜21の面状が悪化するおそれが生じる。
It is preferable that the moving speed of the
また、流延バンド120の表面温度を所定の値にするために、回転ローラ117,118に温調装置24が取り付けられていることが好ましい。温調装置24は、流延バンド120の温度を複層流延膜の加熱が可能な範囲内に調整することが好ましい。
Further, in order to set the surface temperature of the
更に、流延室12は、複層流延膜21に乾燥風をあてる送風装置123〜125を有する。送風装置123〜125は、流延ダイ52よりも流延バンド120の移動方向下流側に設けられる。複層流延膜21に乾燥風があたると、複層流延膜21から溶剤が蒸発する。流延ダイ52と送風装置123との間に、乾燥風を遮るラビリンスシールを設けてもよい。このラビリンスシールの設置により、流延直後の複層流延膜21と乾燥風との接触に起因する複層流延膜21の面状変動を抑制することができる。また、流延ダイ52と送風装置123との間に、複層流延膜21に急速乾燥風をあてる送風装置(以下、急速乾燥送風装置と称する)127を設けてもよい。なお、流延ダイ52と送風装置127との間にラビリンスシールを設ける場合には、ラビリンスシールと送風装置127との間に急速乾燥送風装置127を設けてもよい。複層流延膜21に急速乾燥風があたると、複層流延膜21に含まれる溶剤は、乾燥風があたる場合に比べて早い蒸発速度で蒸発する。これにより、複層流延膜21の表面にスキン層を形成することができる。複層流延膜21から溶剤を蒸発させる工程の初期段階において、複層流延膜21にスキン層を設けることにより、面状に優れた複層フィルム10を製造することができる。
Further, the casting
クリップテンタ114は、湿潤フィルム30の幅方向両側縁部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を移動する。クリップにより移動する湿潤フィルム30に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム30には、幅方向への延伸処理とともに乾燥処理が施される。
The
次に、溶液製膜設備111における複層フィルム10の製造方法の一例を以下に説明する。
Next, an example of the manufacturing method of the
回転ローラ117,118の駆動により、流延バンド120は移動する。流延ダイ52は、複層ドープ90を流延バンド120上に連続して流出する。流延ダイ52から流延バンド120にかけて、流延ビードが形成され、流延バンド120上には複層流延膜21が形成される。流延バンド120上に形成した複層流延膜21は、流延バンド120の移動により、剥取ローラ23の近傍まで移動する。急速乾燥送風装置127は、複層流延膜21に急速乾燥風をあてる。複層流延膜21における急速な溶媒の蒸発により、複層流延膜21の表面には、スキン層が形成する。送風装置123〜125は、複層流延膜21に乾燥風をあてる。複層流延膜21における溶媒の蒸発により、複層流延膜21は自立して搬送可能な状態となる。自立して搬送可能となった複層流延膜21は、剥取ローラ23により、流延バンド120から剥ぎ取られる。複層流延膜21の剥ぎ取り時における残留溶媒量は、10質量%以上100質量%以下であることが好ましい。
The
流延室12から送り出された湿潤フィルム30は、渡り部29のローラ32によって、クリップテンタ114へ搬送される。クリップテンタ114では、湿潤フィルム30に所定の乾燥処理及び延伸処理が施される。クリップテンタ114での処理により、湿潤フィルム30は複層フィルム10となる。クリップテンタ114から送り出された複層フィルム10は、耳切装置34、乾燥室15、冷却室16及び巻取室17へと順次搬送される。
The
上記実施形態にて形成した複層流延膜21や製造した複層フィルム10は、3層構造であったが、本発明はこれに限られず、2層構造、または4層以上の複層構造としてもよい。
The
上記実施形態では、フィードブロック51及び流延ダイ52を有する流延装置20を用いたが、本発明はこれに限られず、流延装置20に代えて、マルチマニホールド型の流延ダイ130(図15参照)を用いてもよい。流延ダイ130は、第1〜第3流路131a〜131cが設けられたブロック状の流延ダイ本体からなる。
In the above embodiment, the
第2流路131bは、流延ダイ本体を貫通するようにZ方向に延び、流延ダイ本体の下面には第2貫通孔131bの出口131boが開口する。また、第2流路131bの中途には、第2マニホールド133b及び合流部62が、上流側から下流側に向かって順次形成される。第1貫通孔131a及び第3貫通孔131cは、流延ダイ本体を貫通するように設けられ、合流部62にて第2貫通孔131bと接続する。第1貫通孔131aには第1マニホールド133aが設けられ、第2貫通孔131bには第2マニホールド133bがそれぞれ設けられる。
The
第1マニホールド133aは配管55a(図2参照)と連通し、第2マニホールド133bは配管55b(図2参照)と、第3マニホールド133cは配管55c(図2参照)とそれぞれ連通する。合流部62から出口131oまでの間における第2貫通孔131bの形状は、スロット69(図4参照)と同様の形状となっている。
The
第1貫通孔131aに第1ドープ45aを送り、第2貫通孔131bに第2ドープ45bを、第3貫通孔131cに第3ドープ45cをそれぞれ送る。合流部62では、各ドープ45a〜45cの合流により、複層ドープがつくられる。出口130oから複層ドープを流延ドラムに向けて流出させることにより、流延ドラムに複層流延膜を作ることができる。
The
上記実施形態では、複数のドープを同時に流出する共流延により、複層流延膜をつくったが、本発明はこれに限られない。 In the above embodiment, the multilayer cast film is formed by co-casting in which a plurality of dopes are simultaneously flowed out, but the present invention is not limited to this.
例えば、図16に示すように、第1ドープ45aを流出する第1流延ダイ141と、第2ドープ45b及び第3ドープ45cを同時に流出する第2流延ダイ142とを移動支持体143の上方にて移動方向へ順次並べてもよい。第1流延ダイ141には、流路59a、59cを省略した流延装置20(図2参照)や、貫通孔131a、131cを省略した流延ダイ130(図15参照)を用いて、流路59bや貫通孔131bに第1ドープ45aを流通させることが好ましい。第2流延ダイ142には、流路59aを省略した流延装置20(図2参照)や、貫通孔131aを省略した流延ダイ130(図15参照)を用いて、流路59bや貫通孔131bに第2ドープ45bを、流路59cや貫通孔131cに第3ドープ45cをそれぞれ流通させることが好ましい。
For example, as shown in FIG. 16, a first casting die 141 that flows out the
第1流延ダイ141が第1ドープ45aを流出すると、移動支持体143上には第1ドープ45aからなる第1ドープ膜145aが形成される。第2流延ダイ142が第2ドープ45b及び第3ドープ45cを同時に流出すると、第1ドープ膜145aの上には、第2ドープ45bからなる第2ドープ膜及び第3ドープ45cからなる第3ドープ膜が順次重なる。こうして、第1ドープからなる第1層と第2ドープからなる第2層と第3ドープからなる第3層とが順次重なる複層流延膜145が形成される。
When the first casting die 141 flows out of the
また、図17に示すように、第1ドープ45a及び第2ドープ45bを同時に流出する第1流延ダイ151と、第2ドープ45b及び第3ドープ45cを同時に流出する第2流延ダイ152とを移動支持体143の上方にて移動方向へ順次並べてもよい。第1流延ダイ151には、流路59cを省略した流延装置20(図2参照)や、貫通孔131cを省略した流延ダイ130(図15参照)を用いて、流路59aや貫通孔131aに第1ドープ45aを、流路59bや貫通孔131bに第2ドープ45bをそれぞれ流通させることが好ましい。第2流延ダイ152には、流路59a、59cを省略した流延装置20(図2参照)や、貫通孔131a、131cを省略した流延ダイ130(図15参照)を用いて、流路59bや貫通孔131bに第2ドープ45bを流通させることが好ましい。
Also, as shown in FIG. 17, a first casting die 151 that flows out the
第1流延ダイ151が第1ドープ45a及び第2ドープ45bを流出すると、移動支持体143上には、第1ドープ45aからなる第1層と、第2ドープ45bからなり第1層の上に重なる第2層とからなる複層ドープ膜154が形成される。そして、第2流延ダイ152が第3ドープ45cを流出すると、複層ドープ膜154の上には、第3ドープ45cからなる第3ドープ膜が順次重なる。こうして、第1ドープからなる第1層と第2ドープからなる第2層と第3ドープからなる第3層とが順次重なる複層流延膜156が形成される。
When the first casting die 151 flows out of the
(第1ドープ〜第3ドープ)
第1ドープ45aは、第1ポリマーを第1溶剤に溶解させたものであり、第2ドープ45bは、第2ポリマーを第2溶剤に溶解させたものであり、第3ドープ45cは、第3ポリマーを第3溶剤に溶解させたものである。
(First dope to third dope)
The
第1ドープ45aは、第2ドープ45bよりも粘度が低く、第3ドープ45cは、第2ドープ45bよりも粘度が低い。また、第1ドープ45aの粘度は、第3ドープ45cの粘度と等しくても良いし、異なっていても良い。各ドープ45a〜45cの粘度は、JIS K 7117に基づいて求めることができる。各ドープの粘度は、特に限定されないが、例えば、第2ドープ45bの粘度は、40Pa・秒以上150Pa・秒以下であることが好ましく、50Pa・秒以上100Pa・秒以下であることがより好ましい。また、第1ドープ45aや第3ドープ45cの粘度は20Pa・秒以上80Pa・秒以下であることが好ましく、30Pa・秒以上50Pa・秒以下であることがより好ましい。
The
第1ドープ45aに含まれる第1溶剤の溶剤濃度CS1と第2ドープ45bに含まれる第2溶剤の溶剤濃度CS2と、第3ドープ45cに含まれる第3溶剤の溶剤濃度CS3とは等しいことが好ましい。溶剤濃度CS1と溶剤濃度CS2との差ΔCS1−2(=|CS1−CS2|)は、例えば、10質量%以下であることが好ましい。また、溶剤濃度CS3と溶剤濃度CS2との差ΔCS3−2(=|CS3−CS2|)は、例えば、10質量%以下であることが好ましい。差ΔCS1−2や差ΔCS3−2が10質量%を超える場合には、第1層と第2層との界面や第3層と第2層との界面において、溶剤濃度の高い一の層から、溶剤濃度が低い他の層へ溶剤の移動が起こる結果、一の層には、異物(ポリマーの凝集体)が生じてしまうためである。溶剤濃度CS2は、10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、15質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
The solvent concentration CS1 of the first solvent contained in the
(ポリマー)
第1ポリマーと第2ポリマーとは異なり、第3ポリマーと第2ポリマーとは異なる。第2ポリマーの吸水率は第1ポリマーの吸水率よりも低いことが好ましい。第1ポリマーと第3ポリマーとは同一であることが好ましい。第1ポリマーの弾性率は第2ポリマーの弾性率よりも高く、第1ポリマーの粘度は第2ポリマーの粘度よりも高いことが好ましい。
(polymer)
The first polymer and the second polymer are different, and the third polymer and the second polymer are different. The water absorption rate of the second polymer is preferably lower than the water absorption rate of the first polymer. The first polymer and the third polymer are preferably the same. The elastic modulus of the first polymer is higher than that of the second polymer, and the viscosity of the first polymer is preferably higher than the viscosity of the second polymer.
(第1ポリマー)
第1ポリマーとしては、例えば、セルロースアシレート系樹脂を用いることができる。セルロースアシレート系樹脂としては、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系樹脂の中でも、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、Aはアセチル基の置換度、また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質量%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
(First polymer)
As the first polymer, for example, a cellulose acylate resin can be used. As the cellulose acylate resin, triacetyl cellulose (TAC) is particularly preferable. Of the cellulose acylate resins, a ratio in which the hydroxyl group of cellulose is esterified with a carboxylic acid, that is, the substitution degree of the acyl group satisfies all of the following formulas (I) to (III) is more preferable. In the following formulas (I) to (III), A and B represent the substitution degree of the acyl group, A is the substitution degree of the acetyl group, and B is the substitution degree of the acyl group having 3 to 22 carbon atoms. It is. In addition, it is preferable that 90 mass% or more of TAC is a particle | grain of 0.1 mm-4 mm.
(I) 2.5 ≦ A + B ≦ 3.0
(II) 0 ≦ A ≦ 3.0
(III) 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または全部を炭素数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(100%のエステル化は置換度1である)を意味する。 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 of the hydroxyl group of cellulose esterified at each of the 2-position, 3-position and 6-position (100% esterification has a substitution degree of 1).
全アシル化置換度、即ち、DS2+DS3+DS6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)は0.28以上が好ましく、より好ましくは0.30以上、特に好ましくは0.31〜0.34である。ここで、DS2はグルコース単位の2位の水酸基のアシル基による置換度(以下、「2位のアシル置換度」とも言う)であり、DS3は3位の水酸基のアシル基による置換度(以下、「3位のアシル置換度」とも言う)であり、DS6は6位の水酸基のアシル基による置換度(以下、「6位のアシル置換度」とも言う)である。 The total acylation substitution degree, that is, 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, 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 the degree of substitution of the hydroxyl group at the 2-position of the glucose unit with an acyl group (hereinafter also referred to as “degree of acyl substitution at the 2-position”), and DS3 is the degree of substitution of the hydroxyl group at the 3-position with an acyl group (hereinafter, referred to as “acyl group”). DS6 is the substitution degree of the hydroxyl group at the 6-position with an acyl group (hereinafter also referred to as “acyl substitution degree at the 6-position”).
本発明の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、あるいは2種類以上のアシル基が使用されていても良い。2種類以上のアシル基を用いるときは、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位の水酸基による置換度の総和をDSAとし、2位,3位及び6位の水酸基の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、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、DSBは0.30以上であり、特に好ましくは0.7以上である。さらにDSBはその20%以上が6位水酸基の置換基であるが、より好ましくは25%以上が6位水酸基の置換基であり、30%以上がさらに好ましく、特には33%以上が6位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの6位の置換度が0.75以上であり、さらには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挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液(ドープ)が作製できる。特に非塩素系有機溶剤において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性の良い溶液の作製が可能となる。 Only one type of acyl group may be used in the cellulose acylate of the present invention, or two or more types 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. When the sum of the substitution degrees by the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions is DSA, and the sum of the substitution degree by an acyl group other than the acetyl group at the 2nd, 3rd and 6th hydroxyl groups is DSB, the value of DSA + DSB is More preferably, it is 2.22 to 2.90, and particularly preferably 2.40 to 2.88. The DSB is 0.30 or more, particularly preferably 0.7 or more. Further, 20% or more of DSB is a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably 25% or more is a substituent at the 6-position hydroxyl group, more preferably 30% or more, and particularly 33% or more is a 6-position hydroxyl group. It is preferable that it is a substituent. Furthermore, the cellulose acylate having a substitution degree of 6-position of cellulose acylate of 0.75 or more, further 0.80 or more, and particularly 0.85 or more can be mentioned. With these cellulose acylates, a solution having a preferable solubility (dope) can be produced. In particular, a good solution can be prepared in a non-chlorine organic solvent. Furthermore, it is possible to produce a solution having a low viscosity and good filterability.
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,パルプのどちらから得られたものでも良い。 Cellulose, which is a raw material for cellulose acylate, may be obtained from either linter or pulp.
本発明のセルロースアシレートの炭素数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されない。それらは、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であり、それぞれさらに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、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、iso−ブタノイル、t−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、t−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。 The acyl group having 2 or more carbon atoms of the cellulose acylate of the present invention may be an aliphatic group or an aryl group and is not particularly limited. These are, for example, cellulose alkylcarbonyl esters, alkenylcarbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkylcarbonyl esters, and the like, each of which may further have a substituted group. Preferred examples of these include propionyl, butanoyl, pentanoyl, hexanoyl, octanoyl, decanoyl, dodecanoyl, tridecanoyl, tetradecanoyl, hexadecanoyl, octadecanoyl, iso-butanoyl, t-butanoyl, cyclohexanecarbonyl, oleoyl, benzoyl , Naphthylcarbonyl, cinnamoyl group and the like. Among these, propionyl, butanoyl, dodecanoyl, octadecanoyl, t-butanoyl, oleoyl, benzoyl, naphthylcarbonyl, cinnamoyl and the like are more preferable, and propionyl and butanoyl 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号の[0140]段落から[0195]段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。また、溶剤及び可塑剤,劣化防止剤,紫外線吸収剤(UV剤),光学異方性コントロール剤,レターデーション制御剤,染料,マット剤,剥離剤,剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開2005−104148号の[0196]段落から[0516]段落に詳細に記載されている。 The details of cellulose acylate are described in paragraphs [0140] to [0195] of JP-A-2005-104148. These descriptions are also applicable to the present invention. The same applies to additives such as solvents and plasticizers, deterioration inhibitors, ultraviolet absorbers (UV agents), optical anisotropy control agents, retardation control agents, dyes, matting agents, release agents, and release accelerators. JP-A-2005-104148 describes in detail in paragraphs [0196] to [0516].
(第2ポリマー)
第2ポリマーとしては、アクリル樹脂を用いることが好ましい。
(Second polymer)
As the second polymer, an acrylic resin is preferably used.
(アクリル樹脂)
アクリル樹脂には、メタクリル系樹脂も含まれ、アクリレート/メタクリレートの誘導体、特にアクリレートエステル/メタクリレートエステルの(共)重合体がよく知られている。アクリル樹脂としては特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位50〜99質量%、及びこれと共重合可能な他の単量体単位1〜50質量%からなるものが、光弾性係数の小さいフィルムを得るために好ましい。
(acrylic resin)
Acrylic resins include methacrylic resins, and acrylate / methacrylate derivatives, in particular, acrylate ester / methacrylate ester (co) polymers are well known. Although it does not restrict | limit especially as an acrylic resin, What consists of 50-99 mass% of methylmethacrylate units and 1-50 mass% of other monomer units copolymerizable with this has a small photoelastic coefficient. Preferred for obtaining a film.
アクリル樹脂において、前記共重合可能な他の単量体としては、アルキル基の炭素数が2〜18のアルキルメタクリレート、アルキル数の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β−不飽和酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β−不飽和ニトリル、無水マレイン酸、マレイミド、N−置換マレイミド、グルタル酸無水物等が挙げられ、これらは単独で、あるいは2種以上の単量体を併用して共重合成分として用いることができる。 In the acrylic resin, the other copolymerizable monomer includes alkyl methacrylate having 2 to 18 carbon atoms in the alkyl group, alkyl acrylate having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl number, acrylic acid, methacrylic acid, and the like. α, β-unsaturated acids, maleic acids, fumaric acids, dicarboxylic acids containing unsaturated groups such as itaconic acid, aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene, α, β such as acrylonitrile and methacrylonitrile -Unsaturated nitrile, maleic anhydride, maleimide, N-substituted maleimide, glutaric anhydride and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more monomers as a copolymerization component. .
これらの中でも、共重合体の耐熱分解性や流動性の観点から、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、s−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が好ましく、メチルアクリレートやn−ブチルアクリレートが特に好ましく用いられる。 Among these, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, s-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like are preferable from the viewpoint of thermal decomposition resistance and fluidity of the copolymer. n-Butyl acrylate is particularly preferably used.
高温、高湿の環境にも性能変化の少ない透明性の高い光学フィルムを形成できる樹脂として、アクリル樹脂は、共重合成分として脂環式アルキル基を含有するか、又は分子内環化により分子主鎖に環状構造を形成させたアクリル樹脂が好ましい。分子主鎖に環状構造を形成させたアクリル樹脂の例としては、一つの好ましい態様としてラクトン環含有重合体を含むアクリル系の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましい樹脂組成や合成方法は特開2006−171464号公報に記載されている。また、別の好ましい態様としてグルタル酸無水物を共重合成分として含有する樹脂が挙げられ、共重合成分や具体的合成方法については特開2004−070296号公報に記載されている。 As a resin that can form a highly transparent optical film with little performance change even in high temperature and high humidity environments, acrylic resins contain alicyclic alkyl groups as copolymerization components, or have molecular mains by intramolecular cyclization. An acrylic resin in which a cyclic structure is formed in the chain is preferable. As an example of the acrylic resin in which a cyclic structure is formed in the molecular main chain, an acrylic thermoplastic resin containing a lactone ring-containing polymer can be cited as one preferred embodiment. No. 171464. Another preferred embodiment is a resin containing glutaric anhydride as a copolymerization component, and the copolymerization component and a specific synthesis method are described in JP-A-2004-070296.
アクリル樹脂の重量平均分子量が60万〜400万であり、80万〜300万であることが好ましく、100万〜180万であることが特に好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定することができる。 The weight average molecular weight of the acrylic resin is 600,000 to 4,000,000, preferably 800,000 to 3,000,000, and particularly preferably 1,000,000 to 1,800,000. The weight average molecular weight of the acrylic resin can be measured by gel permeation chromatography.
アクリル樹脂の製造方法としては、特に制限は無く、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、あるいは溶液重合等の公知の方法を用いることができる。本発明では、複数のアクリル樹脂を併用することもできる。
※「アクリル樹脂は2種以上を併用することもできる。」について
下線部のとおりでよろしいでしょうか?
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of an acrylic resin, Well-known methods, such as suspension polymerization, emulsion polymerization, block polymerization, or solution polymerization, can be used. In the present invention, a plurality of acrylic resins can be used in combination.
* Are you sure that underlined “Acrylic resin can be used in combination of two or more”?
アクリル樹脂は、更に別の熱可塑性樹脂を含むことができる。本発明において熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が100℃以上、全光線透過率が85%以上の性能を有するものが、前記アクリル樹脂と混合してフィルム状にした際に、耐熱性や機械強度を向上させる点において好ましい。 The acrylic resin can further contain another thermoplastic resin. In the present invention, the thermoplastic resin having a glass transition temperature of 100 ° C. or higher and a total light transmittance of 85% or higher is mixed with the acrylic resin to form a film. It is preferable in terms of improving the strength.
前記アクリル樹脂層中におけるアクリル樹脂とその他の熱可塑樹脂成分の含有割合は、[アクリル樹脂/(全熱可塑樹脂)]×100の質量割合で、好ましくは30〜99質量%、より好ましくは50〜97質量%、更に好ましくは60〜95質量%である。前記アクリル樹脂層中のアクリル樹脂の含有割合が30質量%以上であれば、耐熱性を十分に発揮できるため好ましい。 The content ratio of the acrylic resin and other thermoplastic resin components in the acrylic resin layer is a mass ratio of [acrylic resin / (total thermoplastic resin)] × 100, preferably 30 to 99 mass%, more preferably 50. It is -97 mass%, More preferably, it is 60-95 mass%. A content ratio of the acrylic resin in the acrylic resin layer of 30% by mass or more is preferable because heat resistance can be sufficiently exhibited.
前記その他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)等のオレフィン系ポリマー;塩化ビニル、塩素化ビニル樹脂等の含ハロゲン系ポリマー;ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等のスチレン系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610等のポリアミド;ポリアセタール;ポリカーボネート;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリエーテルエーテルケトン;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリオキシベンジレン;ポリアミドイミド;ポリブタジエン系ゴム、アクリル系ゴムを配合したABS樹脂やASA樹脂等のゴム質重合体;などが挙げられる。ゴム質重合体は、表面に本発明における環重合体と相溶し得る組成のグラフト部を有するのが好ましく、また、ゴム質重合体の平均粒子径は、フィルム状とした際の透明性向上の観点から、100nm以下である事が好ましく、70nm以下である事が更に好ましい。
Examples of the other thermoplastic resins include olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and poly (4-methyl-1-pentene); halogen-containing polymers such as vinyl chloride and chlorinated vinyl resins. Polymer; Styrenic polymer such as polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymer; Polyester such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate; Nylon 6, polyamides such as
前記その他の熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂と熱力学的に相溶する樹脂が好ましく用いられる。このような他の熱可塑性樹脂としては、シアン化ビニル系単量体単位と芳香族ビニル系単量体単位とを有するアクリロニトリル−スチレン系共重合体やポリ塩化ビニル樹脂等が好ましく挙げられる。それらの中でもアクリロニトリル−スチレン系共重合体が、ガラス転移温度が120℃以上、面方向の100μm当たりの位相差が20nm以下で、全光線透過率が85%以上である光学フィルムが容易に得られるので好ましい。アクリロニトリル−スチレン系共重合体としては、具体的には、その共重合比がモル単位で、1:10〜10:1の範囲のものが有用に使用される。 As the other thermoplastic resin, a resin that is thermodynamically compatible with an acrylic resin is preferably used. Preferred examples of such other thermoplastic resins include acrylonitrile-styrene copolymers having a vinyl cyanide monomer unit and an aromatic vinyl monomer unit, and a polyvinyl chloride resin. Among them, an acrylonitrile-styrene copolymer can easily provide an optical film having a glass transition temperature of 120 ° C. or more, a phase difference per 100 μm in the plane direction of 20 nm or less, and a total light transmittance of 85% or more. Therefore, it is preferable. Specifically, as the acrylonitrile-styrene copolymer, those having a copolymerization ratio in a molar unit of 1:10 to 10: 1 are usefully used.
(溶剤)
第1溶剤〜第3溶剤は、単一の溶剤でもよいし、複数の溶剤の混合物であってもよい。第1溶剤〜第3溶剤とはいずれも異なっていてもよいし、全て同一でもよい。また、第1溶剤〜第3溶剤のうち2つが同一であり、残りが異なるものであってもよい。第1溶剤〜第3溶剤のうち少なくとも1つが複数の溶剤の混合物である場合には、第1溶剤〜第3溶剤の全てに共通の溶剤が含まれていることが好ましい。
(solvent)
The first to third solvents may be a single solvent or a mixture of a plurality of solvents. Any of the first to third solvents may be different or all may be the same. Further, two of the first to third solvents may be the same and the remaining may be different. When at least one of the first solvent to the third solvent is a mixture of a plurality of solvents, it is preferable that a common solvent is contained in all of the first solvent to the third solvent.
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剤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。 Solvents include aromatic hydrocarbons (eg, benzene, toluene, etc.), halogenated hydrocarbons (eg, dichloromethane, chlorobenzene, etc.), alcohols (eg, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, diethylene glycol, etc.), Examples include ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, etc.) and ethers (eg, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, etc.). In the present invention, the dope means a polymer solution or dispersion obtained by dissolving or dispersing a polymer in a solvent.
これら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用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。TAC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など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数1〜5のアルコールを1種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶剤全体に対し2質量%〜25質量%が好ましく、5質量%〜20質量%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−ブタノールなどが挙げられるが、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。 Among these, halogenated hydrocarbons having 1 to 7 carbon atoms are preferably used, and dichloromethane is most preferably used. One kind of alcohol having 1 to 5 carbon atoms in addition to dichloromethane from the viewpoint of physical properties such as solubility of TAC, peelability of cast film from the support, mechanical strength of the film, and optical properties of the film It is preferable to mix several kinds. 2 mass%-25 mass% are preferable with respect to the whole solvent, and, as for content of alcohol, 5 mass%-20 mass% are more preferable. Specific examples of the alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol and the like, but methanol, ethanol, n-butanol or a mixture thereof is preferably used.
ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶剤組成についても検討が進み、この目的に対しては、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、炭素数1〜12のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。例えば、酢酸メチル,アセトン,エタノール,n−ブタノールの混合溶剤が挙げられる。これらのエーテル、ケトン,エステル及びアルコールは、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,エステル及びアルコールの官能基(すなわち、−O−,−CO−,−COO−及び−OH)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。 By the way, recently, for the purpose of minimizing the influence on the environment, studies have been conducted on the solvent composition when dichloromethane is not used. For this purpose, ethers having 4 to 12 carbon atoms, carbon atoms A ketone having 3 to 12 carbon atoms, an ester having 3 to 12 carbon atoms, and an alcohol having 1 to 12 carbon atoms are preferably used. These may be used in combination as appropriate. For example, a mixed solvent of methyl acetate, acetone, ethanol, and n-butanol can be mentioned. These ethers, ketones, esters and alcohols may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of ether, ketone, ester, and alcohol (that is, —O—, —CO—, —COO—, and —OH) can also be used as the solvent.
本発明の複層フィルムは、フィルム幅が700mm以上3000mmであることが好ましく、1000mm以上2800mm以下であることがより好ましく、1500mm以上2500mm以下であることが特に好ましい。なお、本発明の複層フィルムは、フィルム幅が2500mm以上であってもよい。 The multilayer film of the present invention preferably has a film width of 700 mm to 3000 mm, more preferably 1000 mm to 2800 mm, and particularly preferably 1500 mm to 2500 mm. The multilayer film of the present invention may have a film width of 2500 mm or more.
(ヘイズ)
本発明の複層フィルムのヘイズは、0.20%未満であることが好ましく、0.15%未満であることがより好ましく、0.10%未満であることが特に好ましい。ヘイズを0.2%未満とすることにより、液晶表示装置に組み込んだ際のコントラスト比を改善することができる。また、フィルムの透明性がより高くなり、光学フィルムとしてより用いやすくなるという利点もある。
(Haze)
The haze of the multilayer film of the present invention is preferably less than 0.20%, more preferably less than 0.15%, and particularly preferably less than 0.10%. By setting the haze to less than 0.2%, the contrast ratio when incorporated in a liquid crystal display device can be improved. In addition, there is an advantage that the transparency of the film becomes higher and it is easier to use as an optical film.
(Re、Rth)
本発明の複層フィルムにおいて、波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)が波長440nmにおける面内方向のレターデーションRe(440)よりも大きい。このような波長分散特性を有することで、本発明のフィルムを液晶表示装置に組み込んだときに、液晶表示画面を黒表示した時に斜めから観察した際のカラーシフトの問題を解決することができる。
(Re, Rth)
In the multilayer film of the present invention, the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm is larger than the in-plane retardation Re (440) at a wavelength of 440 nm. With such a wavelength dispersion characteristic, when the film of the present invention is incorporated in a liquid crystal display device, it is possible to solve the problem of color shift when observed obliquely when the liquid crystal display screen is displayed in black.
本発明の複層フィルムにおいて、波長550nmにおけるフィルム膜厚方向のレターデーションRth(550)が、波長440nmにおける膜厚方向のレターデーションRth(440)よりも大きいことが、よりカラーシフトの問題を解決し易くする観点から好ましい。 In the multilayer film of the present invention, the retardation Rth (550) in the film thickness direction at a wavelength of 550 nm is larger than the retardation Rth (440) in the film thickness direction at a wavelength of 440 nm, which solves the problem of color shift. It is preferable from the viewpoint of facilitating.
また、本発明の複層フィルムは2軸性の光学補償フィルムであることが好ましい。ここで光学補償フィルムが2軸性であるとは光学補償フィルムのnx、nyおよびnz(nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。)がそれぞれ全て異なる場合であり、本発明の場合にはnx>ny>nzであることがさらに好ましい。本発明のフィルムが2軸性の光学特性を示すということは液晶表示装置、特にVAモード液晶表示装置における斜め方向から観察した場合のカラーシフトの問題を低減する上で好ましい特性である。 The multilayer film of the present invention is preferably a biaxial optical compensation film. Here, the optical compensation film is biaxial means nx, ny and nz of the optical compensation film (nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane, and ny is the refractive in the direction perpendicular to nx in the plane. Nz represents the refractive index in the direction orthogonal to nx and ny), and in the present invention, it is more preferable that nx> ny> nz. The fact that the film of the present invention exhibits biaxial optical characteristics is a preferable characteristic for reducing the problem of color shift when observed from an oblique direction in a liquid crystal display device, particularly a VA mode liquid crystal display device.
本発明の複層フィルムにおいて、面内方向のレターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthの波長分散が、可視光域の光に対し、長波長になるに従って大きくなることが好ましい。ここで可視光域の光とは具体的には波長380〜780nmであり、長波長ほどRe及びRthの値が大きい特性を有することが好ましい。このようなフィルムを本発明の液晶表示装置に用いることで液晶表示装置を斜め方向からみた場合における色味付きをより軽減することができる。 In the multilayer film of the present invention, it is preferable that the wavelength dispersion of the retardation Re in the in-plane direction and the retardation Rth in the thickness direction becomes larger as the wavelength becomes longer than the light in the visible light region. Here, the light in the visible light region specifically has a wavelength of 380 to 780 nm, and it is preferable that the longer the wavelength, the larger the values of Re and Rth. By using such a film for the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to further reduce coloring when the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction.
本発明の複層フィルムは、位相差フィルムに用いる場合等には、ReおよびRthは液晶セルおよび光学フィルムの設計により、適宜選択されるが、測定波長590nmにおいて面内方向のレターデーションReが0nm<|Re|<10nmであり、かつ、膜厚方向のレターデーションRthが0nm<|Rth|≦25nmであることが、位相差フィルムとして液晶表示装置用の光学補償に用いる観点から、好ましい。また、前記Reは0nm<|Re|<5nmであることがより好ましい。前記Rthは0nm<|Rth|≦10nmであることがより好ましい。 In the multilayer film of the present invention, when used for a retardation film, Re and Rth are appropriately selected depending on the design of the liquid crystal cell and the optical film, but the in-plane retardation Re is 0 nm at a measurement wavelength of 590 nm. It is preferable that <| Re | <10 nm and the retardation Rth in the film thickness direction is 0 nm <| Rth | ≦ 25 nm from the viewpoint of using as a retardation film for optical compensation for a liquid crystal display device. The Re is more preferably 0 nm <| Re | <5 nm. The Rth is more preferably 0 nm <| Rth | ≦ 10 nm.
本明細書におけるRe(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。本願明細書においては、特に記載がないときは、波長λは、590nmとする。Re(λ)はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A−1)、式(A−2)及び式(B)より、Re及びRthを算出することもできる。ここで平均屈折率の仮定値はポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。 In this specification, Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength λ, respectively. In the present specification, the wavelength λ is 590 nm unless otherwise specified. Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth (λ) is Re (λ), with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotary axis) (in the absence of the slow axis, any direction in the film plane) Is measured in 6 points from the inclined direction in 10 degree steps from the normal direction to 50 degrees on one side with respect to the normal direction of the film. KOBRA 21ADH calculates based on the retardation value, the assumed average refractive index, and the input film thickness value. The retardation value is measured from any two directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis), and the value Re and Rth can also be calculated from the following formula (A-1), formula (A-2), and formula (B) based on the assumed average refractive index and the input film thickness value. Here, as the assumed value of the average refractive index, values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness. Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.
ここで、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表し、nx、ny、nzは、屈折率楕円体の各主軸方位の屈折率を表し、dはフィルム厚を表す。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d 式(B)
Here, Re (θ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle θ from the normal direction, nx, ny, and nz represent refractive indexes in respective principal axis directions of the refractive index ellipsoid, and d represents a film. Represents thickness.
Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d Formula (B)
(光弾性)
本発明の複層フィルムの光弾性係数は、−5.0×10−12(Pa−1)以上5.0×10−12(Pa−1)以下であることが好ましい。
(Photoelasticity)
The photoelastic coefficient of the multilayer film of the present invention is preferably −5.0 × 10 −12 (Pa −1 ) or more and 5.0 × 10 −12 (Pa −1 ) or less.
(湿度安定性)
温度25℃湿度10%RH環境下で測定されるRthと温度25℃湿度80%RH環境下で測定されるRthとの差分(ΔRth(10%−80%))が、10nm以下であることが好ましい。
(Humidity stability)
The difference (ΔRth (10% -80%)) between Rth measured in an environment of temperature 25 ° C. and
次に、本発明の効果の有無を確認するために、実験1〜4を行った。詳細な説明は実験1で行い、実験2〜4については、実験1と同じ条件の箇所の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
Next, in order to confirm the presence or absence of the effect of the present invention, Experiments 1 to 4 were performed. Detailed description will be given in Experiment 1, and in
(第1ドープの調製)
セルローストリアセテート(置換度2.8) 90 質量%
添加剤A(アジピン酸/エチレングリコール・プロピレングリコールの縮合物(数平均分子量=1000、エチレングリコール/プロピレングリコール比=50/50)の酢酸エステル) 10 質量%
の組成比からなる固形分(溶質)を
ジクロロメタン 79 質量%
メタノール 20 質量%
n−ブタノール 1 質量%
からなる混合溶媒に適宜添加し、攪拌溶解して第1ドープ45a調製した。第1ドープ45a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第1貯留タンク56aに入れた。
(Preparation of the first dope)
Cellulose triacetate (substitution degree 2.8) 90% by mass
Additive A (acetic ester of adipic acid / ethylene glycol / propylene glycol condensate (number average molecular weight = 1000, ethylene glycol / propylene glycol ratio = 50/50)) 10% by mass
The solid content (solute) having the composition ratio of dichloromethane was 79% by mass.
n-Butanol 1% by mass
The
(第2ドープの調製)
アクリル 90 質量%
添加剤A(アジピン酸/エチレングリコール・プロピレングリコールの縮合物(数平均分子量=1000、エチレングリコール/プロピレングリコール比=50/50)の酢酸エステル 10 質量%
の組成比からなる固形分(溶質)を
ジクロロメタン 79 質量%
メタノール 20 質量%
n−ブタノール 1 質量%
からなる混合溶媒に適宜添加し、攪拌溶解して第2ドープ45bを調製した。第2ドープ45b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第2貯留タンク56bに入れた。
(Preparation of second dope)
Acrylic 90% by mass
Additive A (acetic ester of adipic acid / ethylene glycol / propylene glycol condensate (number average molecular weight = 1000, ethylene glycol / propylene glycol ratio = 50/50) 10% by mass
The solid content (solute) having the composition ratio of dichloromethane was 79% by mass.
n-Butanol 1% by mass
The
(第3ドープの調製)
セルローストリアセテート(置換度2.8) 90 質量%
添加剤A(アジピン酸/エチレングリコール・プロピレングリコールの縮合物(数平均分子量=1000、エチレングリコール/プロピレングリコール比=50/50)の酢酸エステル) 10 質量%
の組成比からなる固形分(溶質)を
ジクロロメタン 79 質量%
メタノール 20 質量%
n−ブタノール 1 質量%
からなる混合溶媒に適宜添加し、攪拌溶解して第3ドープ45cを調製した。第3ドープ45c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第3貯留タンク56cに入れた。
(Preparation of third dope)
Cellulose triacetate (substitution degree 2.8) 90% by mass
Additive A (acetic ester of adipic acid / ethylene glycol / propylene glycol condensate (number average molecular weight = 1000, ethylene glycol / propylene glycol ratio = 50/50)) 10% by mass
The solid content (solute) having the composition ratio of dichloromethane was 79% by mass.
n-Butanol 1% by mass
The
第1ドープ45aの粘度μaは20Pa・秒、第2ドープ45bの粘度μbは50Pa・秒、第3ドープ45cの粘度μcは20Pa・秒であった。
The viscosity μa of the
(実験1)
図2に示す溶液製膜設備11にて複層フィルム10を製造した。複層ドープ90の温度を略34℃で略一定となるように調整するために、フィードブロック51及び流延ダイ52にジャケット(図示しない)を設けてジャケット内に供給する伝熱媒体の温度を調節した。流延ダイ52のスロット69内に、接液面81を有するインナーディッケル板80を設けた。インナーディッケル板80に設けられた第2接液平面81bの勾配(=L2/L1)は、表1に示すものであった。
(Experiment 1)
The
図4に示すように、制御部66は、ポンプ54a〜54cを介して、各ドープ45a〜45cをフィードブロック51へ所定の体積流量で送った。こうして、合流部62では、各ドープ45a〜45cの合流により、複層ドープ90がつくられた。フィードブロック51は、複層ドープ90を流延ダイ52へ送った。流延ダイ52は、複層ドープ90を周面22c上に流出し、周面22c上に複層流延膜21を形成した。複層流延膜21において、第2層21bの厚みは160μmであり、第1層21a及び第3層21cの厚みはそれぞれ10μmであった。冷却により自己支持性を有するものとなった複層流延膜21を、剥取ローラ23を用いて流延ドラム22から剥ぎ取った。複層流延膜21の剥ぎ取り時における残留溶媒量は、200質量%以上270質量%以下であった。複層流延膜21の剥ぎ取りによって得られた湿潤フィルム30をピンテンタ13へ導入し、乾燥工程を行った。乾燥工程により、湿潤フィルム30から複層フィルム10を得た。複層フィルム10を乾燥室15で乾燥した後、冷却室16を経て、巻取室17へ送った。
As shown in FIG. 4, the
(評価)
製造した複層フィルム10について以下の評価を行った。
(Evaluation)
The manufactured
1.厚みムラの評価
複層フィルム10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、複層フィルム10から、略6cm四方のサンプルフィルムを切り出した。第2に、サンプルフィ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ィ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、サンプルフィルムの全域にわたりこの屈折率差を測定し、この平均値を複層フィルムの厚みムラとした。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、複層フィルムの厚みは、マイクロメータにより計測されたサンプルフィルムの6箇所の厚みの平均値である。
◎:厚みムラが複層フィルム10の厚みに対して1.5%未満であった。
○:厚みムラが複層フィルム10の厚みに対して1.5%以上1.8%未満であった。
△:厚みムラが複層フィルム10の厚みに対して1.8%以上2.2%未満であった。
×:厚みムラが複層フィルム10の厚みに対して2.2%以上であった。
1. Evaluation of thickness unevenness The
A: The thickness unevenness was less than 1.5% with respect to the thickness of the
A: The thickness unevenness was 1.5% or more and less than 1.8% with respect to the thickness of the
Δ: The thickness unevenness was 1.8% or more and less than 2.2% with respect to the thickness of the
X: The thickness unevenness was 2.2% or more with respect to the thickness of the
2.耳部折れ
複層流延膜21において耳部折れが生じているかを、目視で観察し、以下基準に基づいて評価した。
○:耳部折れが生じていなかった。
×:耳部折れが生じていた。
2. Ear Folding The visual observation was made as to whether or not the ear part breakage occurred in the
○: No ear breakage occurred.
×: Ear part breakage occurred.
(実験2〜4)
各条件を表1に示す値に代えたこと以外は、実験1と同様にして、複層フィルム10を製造した。
(Experiments 2-4)
A
表1には、実験1〜実験4における、第2接液平面81bの勾配(=L2/L1)、及び各評価項目についての評価結果を示す。表1における評価結果の番号は、各評価項目に付した番号を表す。
Table 1 shows the gradient (= L2 / L1) of the second
10 複層フィルム
11 溶液製膜設備
20 流延装置
22 流延ドラム
45a 第1ドープ
45b 第2ドープ
45c 第3ドープ
51 フィードブロック
51 流延ダイ
69 スロット
79 拡幅後スロット部
80 インナーディッケル板
81a 第1接液平面
81b 第2接液平面
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記流れ方向の断面における前記流路の長手方向両端にて前記流路の内部から前記流路の出口まで延設される流れ幅規制部材を有し、
前記複層ドープと接触する前記流れ幅規制部材の接液面は、垂直に設けられた第1接液面と、前記第1接液面の下流端から前記出口まで設けられ、前記下流端から前記出口に向かうに従い前記長手方向の端から中央へ延びる第2接液面とを備えることを特徴とする流延装置。 A second dope containing a first dope containing a first polymer and a second polymer having a lower viscosity and a lower elastic modulus than the first polymer into a slot-like flow path provided so as to penetrate the block-shaped casting apparatus main body. A dope is flown and the first dope flowing on the short side end side of the flow path in the cross section in the flow direction and a second dope flowing adjacent to the first dope and having a higher viscosity than the first dope. Casting in which a layered dope is caused to flow down from an outlet of the flow path to form a belt-like multilayer cast film in which a second layer made of the second dope overlaps a first layer made of the first dope on a support. In the device
A flow width regulating member extending from the inside of the flow path to the outlet of the flow path at both longitudinal ends of the flow path in the cross section in the flow direction;
The liquid contact surface of the flow width regulating member that contacts the multilayer dope includes a first liquid contact surface provided vertically, a downstream end of the first liquid contact surface to the outlet, and from the downstream end. A casting apparatus comprising: a second liquid contact surface extending from the end in the longitudinal direction toward the center toward the outlet.
前記流路の短手方向端側にある前記第1ドープ及び前記第1ドープに隣接し前記第1ドープより高粘度の第2ドープからなる複層ドープを前記流路の出口に向けて流通させる流通工程と、
前記複層ドープを前記流路の出口から流下させる流下工程と、
前記第1ドープからなる第1層に前記第2ドープからなる第2層が重なる帯状の複層流延膜を支持体上に形成する膜形成工程とを有し、
前記流下工程の直前の前記流通工程では、
流れ幅が一定のまま前記複層ドープを流下させる第1流通工程と、
前記第1流通工程にて前記流れ幅方向両端を流れた前記複層ドープを前記流れ幅方向中央へガイドしながら前記出口に向けて流下させる第2流通工程とを行うことを特徴とする流延膜の形成方法。 A second dope containing a first dope containing a first polymer and a second polymer having a lower viscosity and a lower elastic modulus than the first polymer into a slot-like flow path provided so as to penetrate the block-shaped casting apparatus main body. An introduction step of introducing a dope;
A multi-layer dope consisting of the first dope on the short-side end side of the flow channel and the second dope adjacent to the first dope and having a higher viscosity than the first dope is circulated toward the outlet of the flow channel. Distribution process,
A flow-down step of flowing down the multilayer dope from an outlet of the flow path;
A film forming step of forming on the support a band-shaped multilayer cast film in which the second layer made of the second dope overlaps the first layer made of the first dope,
In the distribution process immediately before the flow-down process,
A first distribution step for allowing the multilayer dope to flow down with a constant flow width;
Performing a second distribution step in which the multi-layer dope flowing at both ends in the flow width direction in the first flow step is flowed down toward the outlet while being guided toward the center in the flow width direction. Method for forming a film.
幅方向両端が把持された前記湿潤フィルムを乾燥するフィルム乾燥工程とを有することを特徴とする溶液製膜方法。 After performing the casting film forming method according to any one of claims 3 to 6, the multilayer casting film which can be conveyed independently is peeled off from the support to form a wet film. Stripping process,
And a film drying step of drying the wet film held at both ends in the width direction.
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