JP3950597B2 - セルロースエステルフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロースエステルフィルムの製造方法に関し、より詳しくは、流延厚みが小さくなると顕在化するチリメン状ムラの発生を防止することができるセルロースエステルフィルムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セルロースエステルフィルムは、透明性がよく、機械的強度が大きく、かつ、湿度の変化及び熱にともなう寸法変動が小さい(寸法安定性がよい)ので、写真感光材料や光学材料の支持体として用いられており、特にセルロースアセテートフィルムは、透明性が大きく、低複屈折性などから、写真フィルム支持体、ＬＣＤ用偏光板保護膜等に広く用いられている。このようなセルロースエステルフィルムは、一般的に、セルロースエステルをメチレンクロライドその他の溶媒に溶解してドープを調製し、このドープを無端支持体上に流延し、十分に乾燥した後に剥離する、いわゆる溶液製膜法で製造されている。
【０００３】
溶液製膜法で製造したセルロースアセテートフィルムを写真フィルム支持体に用いた場合、フィルム表面の平滑性、膜厚の均一性等は写真フィルムの性能に大きく影響を与えるので、従来、フィルム表面の形状が悪化するのを防止する技術が種々提案されている。例えば、ＤＤ２６１２３０号（「旧東ドイツ経済特許公報第２６１２３０号」以下、同様）には、１８℃以下のベルトに対して２０〜２８℃の乾燥風を当て、揮発分５０ｗｔ％になるまでは３０〜３５℃の乾燥風を自由表面側に平行流で当て、さらに揮発分が低下したら３５〜１２０℃の乾燥風で乾燥する方法が提案されている。また、特開昭６４−５５２１４号公報には、支持体上にドープを流延し１５秒以内に乾燥風を流延方向に、かつ支持体に対する角度を４５〜８０度、静圧５ｍｍＡｑ以上にする方法が提案されている。
【０００４】
ところで、溶液製膜法の問題として、フィルム表面に不連続な流延方向の筋状のムラ(以下、「チリメン状ムラ」という)が生じることがある。このチリメン状ムラは、特に流延厚みが小さくなるにしたがい顕在化し、薄くて平面性のよいフィルムを製造することは非常に困難であった。最近、ＬＣＤの薄型化等に伴い、より薄いセルロースエステルフィルムが要求されており、薄さと平面性の両立が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＤＤ２６１２３０号及び特開昭６４−５５２１４号公報で提案された技術は、流延直後にドープ表面に吹き付ける乾燥風の風温、風向、風圧を一定範囲に設定することにより、流延面状の悪化を防ぐものであり、これらの方法はチリメン状ムラの改良にも効果があり、流延厚みが４００μｍ以上の領域では十分有効であった。しかしながら、近年求められている薄いフィルムでは、チリメン状ムラがより一層顕在化し、これらの方法では平面性が十分なフィルムを得ることができなかった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決し、流延厚みが薄いフィルムであってもチリメン状ムラが発生することなく十分な平面性を確保できるセルロースエステルフィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、チリメン状ムラの発生について鋭意検討し、ドープの流延後、一定時間ドープに乾燥風を実質的に吹き付けないようにするとチリメン状ムラの発生を抑制できることを見出した。そして、さらに、種々の流延厚みにおいて、無風乾燥時間とチリメン状ムラの発生との関係に付いて検討し、流延厚みが４００μｍより小さい領域であってもチリメン状ムラが発生せず良好な平面性を得られる流延厚みと無風乾燥時間との関係を見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法は、セルロースエステルを溶媒に溶解したドープを無端支持体上に流延し、給気口から導入するとともに排気口から排出することにより乾燥風をドープに吹きつけ、溶媒を揮発させることによりドープを固化させて支持体から剥離するフィルムの製造方法において、ドープの固形分濃度が、１５〜２０ｗｔ％であり、前記給気口及び排気口において１．０ｍ／ｓｅｃ以上の風速を有し、かつ、給気口及び排気口は、無端支持体法線上５０ｃｍ以内に設けられるとともに、無端支持体に流延されたドープが式（１）で示されるｔ秒より後に通過する位置に設けられており、流延時のドープの厚みが４００μｍ以下であることを特徴として構成されている。
ｔ＝１００−Ｘ／４ ……… （１）
〔但し、ｔ＞０、Ｘ：流延厚み（μｍ）〕
【０００９】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法においては、所望の流延厚みに対してチリメン状ムラが発生しない無風乾燥時間が決定されるので、流延厚みが薄い場合であっても、給気口又は排気口の位置及び無端支持体の速度を調節することにより、チリメン状ムラを発生させることなく効率よくセルロースエステルフィルムを製造できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法においては、給気口及び排気口が、無端支持体に流延されたドープが式（１）で示されるｔ秒より後に通過する位置に設けられている。
ｔ＝１００−Ｘ／４ ……… （１）
〔但し、ｔ＞０、Ｘ：流延厚み（μｍ）〕
【００１１】
すなわち、換言すれば、流延されたドープは、ｔ秒より後に初めて給気口又は排気口により発生する空気流にさらされ乾燥風を受けるものであり、それ以前は実質的に無風乾燥状態におかれているものである。
【００１２】
給気口及び排気口はｔ秒後であれば特に限定されることはなく、また、給気口からの乾燥風の吹き付け方向も特に限定されない。なお、ｔ秒以内であっても、無端支持体法線上５０ｃｍを超える個所又は１．０ｍ／ｓｅｃ未満の風速を有する給気口は、必要により設けることができる。
【００１３】
また、給気口及び排気口は、無端支持体法線上５０ｃｍ以内に設けられ、好ましくは３０ｃｍ以内に設けられる。給気口及び排気口が無端支持体法線上５０ｃｍを超える位置に設けられていると、乾燥の進行に障害をきたし、生産性を損なう。
【００１４】
給気口及び排気口において１.０ｍ／ｓｅｃ以上の風速を有し、好ましくは１.５ｍ／ｓｅｃ以上の風速を有する。給気口及び排気口における風速が１．０ｍ／ｓｅｃ未満であると、平面性を損なうことは少ないが、溶媒の乾燥が遅れ、生産性を損なう。
【００１５】
セルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステル（例：セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレートおよびセルロースアセテートプロピオネート）が代表的である。低級脂肪酸は、炭素原子数６以下の脂肪酸を意味する。セルロースアセテートには、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）やセルロースジアセテート（ＤＡＣ）が含まれる。セルロースアセテートの酢化度は５７〜６２％が好ましく、より好ましくは５９〜６２％である。セルロース原料としてはパルプ、綿花いずれでもよい。
【００１６】
セルロースエステルを溶解する溶媒としては、ハロゲン化炭化水素（メチレンクロライド等）、アルコール（メタノール等）、ケトン（アセトン等）エステル（酢酸エチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン等）等を単独、又は２種類以上を混合して用いる。もっとも好ましいのは、メチレンクロライドとアルコール類の混合溶媒であり、メチレンクロライドが８０ｗｔ％以上含まれることがより好ましい。酢酸エステル類も好ましい。
【００１７】
本発明における流延に用いるドープの固形分濃度は、１２ｗｔ％〜２７ｗｔ％が好ましく、１５ｗｔ％〜２０ｗｔ％がより好ましい。固形分の濃度が１２ｗｔ％未満であると生産性が悪く、固形分の濃度が２７ｗｔ％を超えると、流延ダイで筋が発生し平面性を損なう恐れがある。
【００１８】
ドープの固形分としては、セルロースエステルの他に、可塑剤、染料、その他の添加剤(紫外線吸収剤、滑剤、劣化防止剤、剥離促進剤)を含むことができる。可塑剤としては、リン酸エステル系（トリフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート等）、フタル酸エステル系（ジエチルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート等）を好ましく用いることができる。フィルム中の可塑剤の量は、５〜２０％が好ましく、より好ましくは８〜１５％である。
【００１９】
【実施例】
セルローストリアセテート １００重量部
トリフェニルフォスフェート ７重量部
ビフェニルジフェニルフォスフェート ５重量部
からなる組成の固形分を、
メチレンクロライド ９２重量部
メタノール ８重量部
からなる溶媒に溶解してドープを調製した。
【００２０】
そして、図１又は図２に示す従来一般的に用いられている流延乾燥装置を用い、上述したドープを無端支持体上に流延してセルローストリアセテートフィルムを得た。
【００２１】
図１に示す流延乾燥装置は、ケーシング１内に回転ドラム２、３が設けられ、この回転ドラム２、３に無端支持体としての流延バンド４が巻き掛けられて走行するようになっている。一方の回転ドラム２の上方には流延ダイ５が設けられ、この流延ダイ５からドープが流延バンド４上に流延される。流延ダイ５の下流側近傍には給気口６が設けられるとともに、反対側にも給気口７が設けられており、これらの給気口６、７は、流延バンド４の法線上５０ｃｍ以内に位置している。また、回転ドラム３の側方には排気口８が設けられており、この排気口８は流延バンド４の法線上５０ｃｍ以内に位置している。符号９は、固化したセルローストリアセテートフィルムを剥ぎ取るための剥ぎ取りロールである。
【００２２】
図２に示す流延乾燥装置は、図１に示す流延乾燥装置と略同様に構成されており、ケーシング１１、回転ドラム１２、１３、流延バンド１４、流延ダイ１５、給気口１６、１７及び排気口１８、剥ぎ取りロール１９は、図１に示す流延乾燥装置と同一である。そして、図２に示す流延乾燥装置においては、給気口１６の下流側において、２つの給気口２０、２１が略等間隔で設けられており、これらの給気口２０、２１は流延バンド１４の法線上５０ｃｍ以内に位置している。
【００２３】
なお、この時、ドープの流延厚み及び流延されたドープが給気口又は排気口に達するまでに要した時間、すなわち、流延ダイから給気口又は排気口まで流延バンドが進むのによした時間Ｔ（給気口又は排気口の位置と流延バンドの速度により決定される）を変更した。
【００２４】
［実施例１］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６からの給気を停止し、給気口７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から排気口８まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは６７秒であった。
【００２５】
［実施例２］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６からの給気を停止し、給気口７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から排気口８まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは８４秒であった。
【００２６】
［実施例３］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６、７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から給気口６まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは３秒であった。
【００２７】
［実施例４］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６、７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から給気口６まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは２４秒であった。
【００２８】
［比較例１］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６、７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から給気口６まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは６秒であった。
【００２９】
［比較例２］
図１に示す流延乾燥装置において、給気口６、７から給気するとともに、排気口８から排気した。流延ダイ５から給気口６まで流延バンド４が進むのに要した時間Ｔは６秒であった。
【００３０】
［比較例３］
図２に示す流延乾燥装置において、給気口１６、２０からの給気を停止し、給気口２１、１７から給気するとともに、排気口１８から排気した。流延ダイ１５から給気口２１まで流延バンド１４が進むのに要した時間Ｔは２４秒であった。
【００３１】
なお、以上の実施例及び比較例において、給気口６、７、１７、２１は流延バンド法線上１０〜２５ｃｍの位置に設けられ、排気口８、１８は流延バンド法線上１５〜４０ｃｍの位置に設けられ、給気口６、７、１７、２１及び排気口８、１８における風速は１．５〜５．０ｍ／秒であった。
【００３２】
結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
＜チリメン状ムラの評価方法＞
実質的な平行光に対しフィルムを垂直に置き、フィルム背面に平滑な白板を置き、投影されて生ずる不連続な筋を目視評価した。
【００３５】
＜評価＞
○：筋状の投影像が確認されない。または連続性の筋のみ確認される。
×：不連続な筋（幅１〜５ｍｍ、長さ１０〜数十ｍｍ）が投影像の濃淡ではっきり確認される。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、流延厚みが薄いものであっても、無端支持体の速度を必要以上に遅くすることなくチリメン状ムラが発生することのないセルロースエステルフィルムを製造することができる。したがって、厚みが薄いものであっても平面性の良好なセルロースエステルフィルムを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法を実施するのに用いた流延乾燥装置の概略模式図である。
【図２】 本発明のセルロースエステルフィルムの製造方法を実施するのに用いた流延乾燥装置の概略模式図である。
【符号の説明】
１、１１…ケーシング
２、３、１２、１３…回転ドラム
４、１４…流延バンド
５、１５流延ダイ
６、７、１６、１７、２０、２１…給気口
８、１８…排気口
９、１９…剥ぎ取りロール

Claims (1)

1. セルロースエステルを溶媒に溶解したドープを無端支持体上に流延し、給気口から導入するとともに排気口から排出することにより乾燥風をドープに吹きつけ、溶媒を揮発させることによりドープを固化させて支持体から剥離するフィルムの製造方法において、ドープの固形分濃度が、１５〜２０ｗｔ％であり、前記給気口及び排気口において１．０ｍ／ｓｅｃ以上の風速を有し、かつ、給気口及び排気口は、無端支持体法線上５０ｃｍ以内に設けられるとともに、無端支持体に流延されたドープが式（１）で示されるｔ秒より後に通過する位置に設けられており、流延時のドープの厚みが４００μｍ以下であることを特徴とするセルロースエステルフィルムの製造方法。
   ｔ＝１００−Ｘ／４ ……… （１）
   〔但し、ｔ＞０、Ｘ：流延厚み（μｍ）〕

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