JP4295583B2 - Solution casting method - Google Patents
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Description
本発明は、溶液製膜方法に関するものであり、特に写真フイルム支持体、偏光板保護膜等に用いられるフイルムを製造する溶液製膜方法に関するものである。 The present invention relates to a solution casting method, and more particularly to a solution casting method for producing a film used for a photographic film support, a polarizing plate protective film and the like.
セルロースアシレートフイルム、特にセルロースアセテートフイルムは、低複屈折性、透明性、適度な透湿性を有し、機械的強度が大きく、且つ寸法安定性の面で湿度及び温度依存性が低いことから、偏光板保護膜などの光学材料の支持体として広く用いられている。このようなセルロースアシレートフイルムは、溶液製膜方法により製造されているのが一般的である。この溶液製膜方法では、流延ダイを用いてドープを支持体上に流延させ、これを支持体から剥ぎ取った後、乾燥工程を経て巻き取る。さらにこの溶液製膜方法でセルロースアシレートフイルムを製造するときには、フイルムを支持体から剥ぎ取った後、フイルムの平面性や機械的強度、光学特性等を改良するために、フイルム幅規制及びフイルム延伸を行うテンターと呼ばれる装置を設けて、フイルムを搬送しながら乾燥させることが一般的となっている。 Cellulose acylate film, especially cellulose acetate film has low birefringence, transparency, moderate moisture permeability, high mechanical strength, and low humidity and temperature dependency in terms of dimensional stability. Widely used as a support for optical materials such as polarizing plate protective films. Such a cellulose acylate film is generally produced by a solution casting method. In this solution casting method, a dope is cast on a support using a casting die, and the dope is peeled off from the support, and then wound through a drying step. Furthermore, when producing a cellulose acylate film by this solution casting method, after removing the film from the support, in order to improve the flatness, mechanical strength, optical properties, etc. of the film, film width regulation and film stretching It is common to provide a device called a tenter for carrying out the drying and to dry the film while transporting it.
このような溶液製膜方法では、高い平面性を有し、高品質なフイルムを製造するための様々な工夫がなされており、特許文献1及び2では、フイルムの両端部に発生するカールを防ぎ、フイルムの幅方向全体にカールが進行することを抑止している。また、特許文献3では、支持体から剥離してテンターに送られるとき、水平から角度を持たせてテンターに導入している。これによって、平面性劣化を防いでいる。さらにまた、特許文献4では、剥離からテンターへの導入までの間に無接触で搬送する手段を設けてフイルムを搬送しており、無接触で搬送する手段としては、エアフローター型のものなどを用いている。これによって、フイルムが薄手になっても、平面性劣化などを防げるようになっている。 In such a solution casting method, various devices for producing a high-quality film having high flatness have been made. In Patent Documents 1 and 2, curling occurring at both ends of the film is prevented. The curling is prevented from proceeding in the entire width direction of the film. Moreover, in patent document 3, when it peels from a support body and is sent to a tenter, it introduce | transduces into the tenter with an angle from horizontal. This prevents flatness deterioration. Furthermore, in Patent Document 4, a film is transported without contact between the peeling and the introduction to the tenter, and the film is transported without contact. Used. As a result, even if the film becomes thin, it is possible to prevent deterioration of flatness.
一方、溶液製膜方法で生産性を向上させるために生産ラインの速度を上昇させると、フイルムの残留溶媒が増加することになって、フイルムの弾性率が低下するとともに重量が増加してしまう。これによって、テンターの導入口付近でフイルムの自重によるたるみが発生して、テンターのクリップによるフイルムの噛み込みが不安定になることがある。テンタークリップによるフイルムの噛み込みの位置がずれたり、噛み損なったりすると、フイルムの搬送不良が発生して生産ラインを停止させることとなり、生産性を大きく低下させることになる。 On the other hand, when the speed of the production line is increased in order to improve the productivity by the solution casting method, the residual solvent of the film increases, so that the elastic modulus of the film decreases and the weight increases. As a result, sagging due to the film's own weight may occur near the inlet of the tenter, and the film biting by the tenter clip may become unstable. If the film biting position by the tenter clip is shifted or bitten, the film will be poorly conveyed and the production line will be stopped, resulting in a significant reduction in productivity.
セルロースアシレートフイルムの需要はさらに増加する傾向で、溶液製膜方法によるフイルムの製造でも生産性の向上が望まれている。このことから、生産ラインのさらなる速度向上の必要性が高まってきており、テンター導入口付近での噛み込みを確実に行うことが要求されている。また、フイルムを拡幅化することも望まれており、これによってさらにフイルムのたるみが増加し、テンター導入口における噛み込みをさらに困難にしている。 The demand for cellulose acylate films tends to increase further, and improvement in productivity is also desired in the production of films by the solution casting method. For this reason, there is an increasing need to further increase the speed of the production line, and it is required to reliably bite in the vicinity of the tenter inlet. It is also desired to widen the film, which further increases the slack of the film, making it more difficult to bite at the tenter inlet.
しかしながら、特許文献1及び2記載の溶液製膜方法では、フイルムの両端部に発生するカールを防止するには有効であるが、自重によるフイルム全体のたるみに対しては考慮されていない。また、特許文献3では、従来、水平に位置していたテンター、又はフイルムの搬送路を水平から傾けているため、これを実施すると設備のコストが非常に高くなるという問題がある。 However, the solution casting methods described in Patent Documents 1 and 2 are effective in preventing curling occurring at both ends of the film, but are not considered for sagging of the entire film due to its own weight. Further, in Patent Document 3, since the tenter or film transport path that has conventionally been positioned horizontally is inclined from the horizontal, there is a problem that the cost of the equipment becomes very high if this is carried out.
また、特許文献4では、剥離後からテンター導入口までの間でエアーフローターなどで搬送を行っており、テンターへの導入前にエアーフローターからのエアー吹き付けなどによってフイルムの振動、バタつきが発生することとなり、テンター導入口での噛み込みが安定しなくなるという問題がある。 Moreover, in patent document 4, it conveys with an air floater etc. after peeling to a tenter introduction port, and before the introduction to a tenter, the vibration of a film and fluttering generate | occur | produce by the air blowing from an air floater etc. As a result, there is a problem that the biting at the tenter inlet becomes unstable.
解決しようとする問題点は、支持体からの剥離後、テンターへフイルムを導入するときに、フイルムの自重により生じるたるみを防ぎ、テンター導入口におけるフイルムの噛み込みを確実に行うことを目的とする。 The problem to be solved is to prevent sagging caused by the film's own weight when the film is introduced into the tenter after peeling from the support, and to ensure that the film is caught at the tenter inlet. .
本発明は、ポリマーを溶媒に溶解してドープを調製し、これを無端支持体上に流延し連続して剥離した後、テンターに導入してフイルムを製造する溶液製膜方法において、前記テンターの間に挟まれる位置で、テンターによって保持される前記フイルムの両端部よりも、前記フイルムの中央部の方が高い位置となるようにフイルムを下方から保持する。 The present invention relates to a solution casting method in which a polymer is dissolved in a solvent to prepare a dope, which is cast on an endless support and continuously peeled, and then introduced into a tenter to produce a film. The film is held from below so that the central portion of the film is positioned higher than the both ends of the film held by the tenter at a position between the two.
また、前記テンターの間に挟まれる位置で、かつテンターがフイルムの両端を保持し始める保持開始位置よりも下流側の位置でフイルムを下方から保持することが好ましい。 In addition, it is preferable that the film is held from below at a position sandwiched between the tenters and at a position downstream of the holding start position where the tenter starts to hold both ends of the film.
また、本発明は、前記保持開始位置では、前記テンターによって保持される前記フイルムの両端部よりも、前記フイルムの中央部の方が1mm以上高い位置にあることを特徴とする。前記フイルムは、20μm〜200μmのセルロースアシレートフイルムであることを特徴とする。前記テンターに導入して製造されたフイルムの幅が1400mm以上であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, at the holding start position, the central portion of the film is at a position higher by 1 mm or more than both ends of the film held by the tenter. The film is a cellulose acylate film having a thickness of 20 μm to 200 μm. The width of the film manufactured by being introduced into the tenter is 1400 mm or more.
本発明では、前記フイルムの保持は、フイルムの下方からの気体の吹き付けによって行うことを特徴とする。あるいは、前記フイルムの保持は、フイルムの下方に配置された搬送ローラによって行うことを特徴とする。 In the present invention, the film is held by blowing gas from below the film. Or the holding | maintenance of the said film is performed by the conveyance roller arrange | positioned under the film, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の溶液製膜方法は、テンターの導入口付近でフイルムの自重により生じるたるみを防ぎ、フイルムの噛み込みを確実に行うことができるという利点がある。 The solution casting method of the present invention has an advantage that the film can be reliably bitten by preventing sagging caused by the film's own weight in the vicinity of the inlet of the tenter.
図1は本発明を実施した溶液製膜工程の代表的一例を示している。ドープ10は流延ダイ11より無端支持体としてのバンド12上に流延され、このバンド12の乾燥室13で徐々に溶媒が揮発することで、フイルム化して自己支持性をもつようになる。ここでフイルム14をバンド12から剥ぎ取り、複数のロール15〜18に接触させつつ搬送し、テンター乾燥室19へ導入する。テンター乾燥室19導入前のロール搬送工程では、温度制御が行われる。テンター乾燥室19では、フイルム14は、テンター20で幅を規制され、かつ延伸されながら、乾燥されるテンター工程が行われる。テンター20では、テンタークリップ21a,21b(図2参照)がフイルム14の両側端部を把持しながら走行し、フイルム14を搬送する。なお、テンタークリップ21の代わりにピンクリップを用いる場合もある。続いてガイドロール22を介してロール乾燥室23、24に送り、この乾燥室23、24内の多数のロール25でフイルムを搬送しながら乾燥させ、残留溶媒を減らす。次に、巻き取り装置26で巻き取り軸27に巻き取る。
FIG. 1 shows a typical example of the solution casting process embodying the present invention. The
図2及び図3は、ロール15〜18によるロール搬送工程からテンター20へ導入する導入口付近の構成を示す平面図及び斜視図である。テンター20は、右レール31と、左レール32と、これらレール31、32に案内される無端チェーン33,34と、この無端チェーン33,34に支持され、レール31,32に沿って走行するテンタークリップ21a,21bと、図示しないチェーン駆動部とから構成されている。
2 and 3 are a plan view and a perspective view showing a configuration in the vicinity of the introduction port that is introduced into the
フイルム14は、導入口35からテンター20へ導入される。導入口35では、テンタークリップ21a,21bが、レール31,32の先端部コーナー31a,32aに案内されて外側から内側に回り込んでいる。このテンタークリップ21a,21bが内側へ回り込み、フイルム14の両端に位置する保持開始位置A(一点鎖線により図示)からテンタークリップ21a,21bによるフイルム14の保持が開始されてテンター20へ導入される。そして、テンタークリップ21a,21bで両端部が把持されながら搬送されることによってフイルム14が幅を規制され、延伸される。
The
導入口35の下方で、レール31,32の間に挟まれる位置には、フイルム14の支持手段として、エアーフロータ36が配置されている。エアフロータ36は、吹付部37と、気体供給管38と、気体供給源39とからなる。吹付部37の上面は、円形状の貫通孔40が多数形成されたパンチ板状となっており、下部には接続口41が形成されている。なお、気体が吹き出される貫通孔40の形状としては円形状に限らず、例えばフイルム14の幅方向に沿って形成されたスリット状でもよい。
An
接続口41には、気体供給管38を介して気体供給源39が接続される。気体供給源39としては、コンプレッサなどが使用され、吹付部37に気体が供給される。気体供給源39から吹付部37に供給された気体は、多数の貫通孔40から上方のフイルム14に向かって吹き付けられ、フイルム14を下方から支持する。この吹付部37による気体の吹き付けは、保持開始位置Aよりも下流側の位置で行われる。
A
上記構成の作用について、以下に説明する。流延ダイ11からバンド12にドープ10が流延され、自己支持性を持ったフイルム14がバンド12から剥ぎ取れられて、ロール15〜18によってテンター乾燥室19へ送られる。このテンター乾燥室19への搬送中、フイルム14は、最後の搬送ロール18から離れてテンター20に導入されるまでの間では、図5(A)に示すように、その中央付近が自重によって垂れ下がり、たるみを持っている。なお、図5(A)は、図2で示した導入口35手前のX1 −X1 垂直断面形状を示す。
The operation of the above configuration will be described below. The
そして、テンター20へ導入される導入口35の位置では、図5(B)に示すように、吹付部37からの気体の吹き出しを受けて、フイルム14が下方から支持されるので、フイルム14はその自重によってたるむことがなく、テンター20へ導入される。なお、図5(B)は、保持開始位置Aに沿って切断したX2 −X2 垂直断面形状を示す。自重によるたるみがなく、高い平面性を持ってテンター20に導入されたフイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって確実に噛み込まれ、延伸及び幅方向の規制が行われる。
And in the position of the introduction port 35 introduced into the
なお、本実施形態においては、テンタークリップ21a,21bによって保持されるフイルム14の両端部よりも、吹付部37からの吹き付けによって下方から支持されているフイルム14の中央部のほうが1mm以上、100mm以下高い位置にあることが好ましく、1mm以上、50mm以下高い位置であることがさらに好ましい。これによってフイルム14が安定して導入され、確実に噛み込まれる。
In the present embodiment, the central portion of the
また、本実施形態においては、厚さが20μm〜200μmのセルロースアシレートフイルムで、幅Wが1400mm以上のフイルムを製造する際に特に有効である。すなわち、このような幅広のフイルムでは自重によるたるみが特に大きいが、上述のように導入口における気体の吹き付けでこのたるみを防いでいるので、テンタークリップによる噛み込みが安定して行われ、品質の高いフイルムを製造することができる。 In the present embodiment, the cellulose acylate film having a thickness of 20 μm to 200 μm is particularly effective when producing a film having a width W of 1400 mm or more. That is, in such a wide film, the sagging due to its own weight is particularly large, but as described above, this sagging is prevented by blowing the gas at the inlet, so that the tenter clip can be stably bitten and the quality can be improved. High film can be produced.
さらにまた、本実施形態においては、吹付部37による気体の吹き付け範囲の幅WH (図5参照)は、フイルム14の幅Wに対して60%〜90%の範囲であることが好ましい。また、フイルム14を支持する気体の吹き付け力をフイルム14の幅方向において変化させるようにしてもよい。すなわち、フイルム14の中央付近では、気体の吹き付け力が最も大きく、両端付近に近づくに従って徐々に吹き付け力を弱めるようにするとよい。なお、この吹き付け力を変化させるには、吹付部37に形成された貫通孔40の開口面積をフイルム14の中央付近では大きく、両端付近に近づくに従って徐々に小さくなるように形成することが好適である。
Furthermore, in the present embodiment, the width W H (see FIG. 5) of the gas blowing range by the blowing
上記第1の実施形態においては、気体の吹き付けによってフイルム14を支持し、導入口におけるフイルム14のたるみを防止しているが、本発明はこれに限るものではなく、図6に示すように、搬送ローラによってフイルム14を支持してたるみを防ぐようにしてもよい。以下では、この搬送ローラによってフイルム14を支持する方法を実施した本発明の第2の実施形態について説明する。
In the first embodiment, the
本実施形態では、導入口35の下方で、レール31,32の間に挟まれる位置に、搬送ローラ43,44が配置されている。搬送ローラ43,44は、導入口35におけるフイルム14の幅Wよりも軸方向の寸法が短いものが使用されており、フイルム14の幅方向に沿って配置されている。この搬送ローラ43,44は、保持開始位置Aよりも下流の位置で、フイルム14を下方から支持する。フイルム14はその自重によるたるみが防がれて、テンタークリップ21a,21bによって確実に噛み込まれる。これにより、本実施形態は、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
以下、実施例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。原料ドープの調製については実施例、比較例とも同様なのではじめにこれを説明し、溶液製膜方法によるフイルムの製造結果をそれぞれ説明する。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example, the content of this invention is not limited to these. Since the preparation of the raw material dope is the same in both the examples and the comparative examples, this will be explained first, and the production results of the film by the solution casting method will be explained.
(原料ドープの調製)
セルローストリアセテート(置換度2.8)89.3重量%、トリフェニルフォスフェート7.1重量%、ビフェニジフェニルフォスフェート3.6重量%からなる固形分100重量部に対し、ジクロルメタン87重量%、メタノール13重量%からなる混合溶媒を適宜添加し、攪拌溶解してドープを調製した。調製したドープの固形分濃度は19.0%であった。さらに、こうして調製したドープを濾過し、シリカマット剤の分散液、及び紫外線吸収剤溶液をインラインミキサーで混合し、製膜工程に送液した。
(Preparation of raw material dope)
Cellulose triacetate (substitution degree 2.8) 89.3% by weight, triphenyl phosphate 7.1% by weight,
本発明を実施した溶液製膜工程でフイルムを製造した実施例1〜3、及び本発明に対する比較用の溶液製膜工程でフイルムを製造した比較例1〜3について、生産ラインの安定性を評価し、その結果を表1に示した。 The stability of the production line was evaluated for Examples 1 to 3 in which the film was produced in the solution casting process of the present invention and Comparative Examples 1 to 3 in which the film was produced in the solution casting process for comparison with the present invention. The results are shown in Table 1.
[実施例1]
前記のドープを用い,第1の実施形態で説明した溶液製膜工程にてフイルム化した。ドープ10を流延ダイ11よりバンド12上に流延し、ドープ10が自己支持性をもつまでバンド上で乾燥し、フイルム14として剥ぎ取った。無端支持体から剥ぎ取った後、フイルム14をロール15〜18にて搬送し、テンター20に導入した。なお、テンター20へ導入したときのフイルム14の幅Wは1600mmとした。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部よりも、吹付部37によって気体が吹き付けられた中央部のほうが15mm以上上昇していた。この条件でフイルム14を製造したとき、上記のテンター工程では、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置がずれることがなく、150時間以上安定してフイルム14の製造を行うことができた。テンター工程の後、さらに乾燥、耳切り工程を行って、巻き取り装置26で巻き取りを行い、幅が1470mmのフイルムを製造した。フイルムの乾燥厚みは80μmであった。
[Example 1]
The dope was used to form a film in the solution film forming process described in the first embodiment. The dope 10 was cast on the
[実施例2]
前記のドープを用いて、溶液製膜工程にてフイルム製造を行った。テンター及び吹付部としては、図7に示す配置のものを使用した。なお、図7、及び以下で説明する図8においては、上記第1の実施形態と同様の部品および部材については、同符号を付して説明を省略する。図7に示す吹付部51は、導入口35の付近で、保持開始位置Aの上流側で且つロール18よりも下流側の位置から、保持開始位置Aを間に挟んで下流側の位置までの範囲に配置されている。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部よりも、吹付部51によって気体が吹き付けられた中央部のほうが15mm以上上昇していた。そして、これら以外の条件は、実施例1と同じ条件にしてフイルム14を製造したとき、10時間以上安定してフイルム14の製造を行うことができたが、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置が不安定となったが、噛み損ないが発生することはなかった。
[Example 2]
Using the dope, a film was produced in a solution casting process. As the tenter and the spraying part, the one shown in FIG. 7 was used. In FIG. 7 and FIG. 8 described below, the same parts and members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The spray unit 51 shown in FIG. 7 is located in the vicinity of the introduction port 35 from the upstream side of the holding start position A and the downstream side of the
[比較例1]
前記のドープを用いて、溶液製膜工程にてフイルム製造を行った。テンター及び吹付部としては、図8に示す配置のものを使用した。図8に示す吹付部71は、導入口35の付近で、保持開始位置Aの上流側で且つロール18よりも下流側の位置から、保持開始位置Aよりも手前の位置までの範囲に配置されている。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部に対して、中央部が20mm低い位置にあった。そして、これら以外の条件は、実施例1と同じ条件にしてフイルム14を製造したとき、吹付部71による気体の吹き付けを受けている付近でフイルム14にバタつきが発生し、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置が変動してしまった。そして製造開始から1時間後には、テンタークリップ21a,21bは、フイルム14の噛み損ないが発生し、生産ラインを停止した。
[Comparative Example 1]
Using the dope, a film was produced in a solution casting process. As the tenter and the spraying part, the one shown in FIG. 8 was used. The spray unit 71 shown in FIG. 8 is disposed in the vicinity of the introduction port 35 and upstream from the holding start position A and downstream from the
[比較例2]
前記のドープを用い,第1の実施形態で説明した溶液製膜工程にてフイルム化した。さらに、気体供給源39による気体の供給圧を調整して、実施例1のときとは異なる吹き付け力でフイルム14を支持するようにした。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部に対して、中央部が8mm低い位置にあった。そして、これら以外の条件は、実施例1と同じ条件にしてフイルム14を製造したとき、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置の変動はなく、製造を行うことができたが、製造開始から10時間後には、テンタークリップ21a,21bは、フイルム14の噛み損ないが発生し、生産ラインを停止した。
[Comparative Example 2]
The dope was used to form a film in the solution film forming process described in the first embodiment. Further, the gas supply pressure by the
[実施例3]
前記のドープを用い,第2の実施形態で説明した溶液製膜工程にてフイルム化した。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部よりも、搬送ローラ43,44によって支持された中央部のほうが15mm以上上昇していた。これら以外の条件は実施例1と同じ条件でフイルム14を製造したとき、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置がずれることがなく、10時間以上安定してフイルム14の製造を行うことができた。搬送ローラ43,44の回転不良による擦り傷が、稀に発生することもあったが、回転抵抗の低い搬送ローラに交換したところ、擦り傷の発生はなくなった。
[Example 3]
The dope was used to form a film in the solution casting process described in the second embodiment. At this time, at the holding start position A, the
[比較例3]
前記のドープを用い,溶液製膜工程にてフイルム化した。上記第1及び第2の実施形態とは異なり、テンターの導入口付近にはフイルムを下方から支持するものは一切配置せずに、テンターへの導入を行った。このとき、保持開始位置Aでは、フイルム14は、テンタークリップ21a,21bによって保持された両端部よりも、中央部のほうが35mm低い位置にあった。これら以外の条件は実施例1と同じ条件でフイルム14を製造したとき、テンタークリップ21a,21bによる噛み込み位置がずれることはなかったが、製造開始後2時間で、テンタークリップ21a,21bは、フイルム14の噛み損ないが発生し、生産ラインを停止した。
[Comparative Example 3]
Using the dope, a film was formed by a solution casting process. Unlike the first and second embodiments described above, the film was introduced into the tenter without placing any film supporting member from below in the vicinity of the tenter inlet. At this time, at the holding start position A, the
10 ドープ
14 フィルム
20 テンター
21a,21b テンタークリップ
35 導入口
37 吹付部
43,44 搬送ロール
10
Claims (6)
前記テンターの間に挟まれる位置で、テンターによって保持される前記フイルムの両端部よりも、前記フイルムの中央部の方が高い位置となるようにフイルムを下方から保持することを特徴とする溶液製膜方法。 In a solution casting method in which a polymer is dissolved in a solvent to prepare a dope, which is cast on an endless support and continuously peeled, and then introduced into a tenter to produce a film.
The film is held from below so that the central portion of the film is positioned higher than both ends of the film held by the tenter at a position sandwiched between the tenters. Membrane method.
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