JP4785391B2 - 光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法 - Google Patents
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Description
ポリビニルアルコール系フイルムを保管または輸送するには、通常該フイルムを芯管に巻き付けてフイルムロールとなし、該フイルムロールを包装フイルムで包装した状態で取り扱われる(例えば、特許文献1及び2参照。)。
まず、本発明のフイルムを製造するに当たって使用するポリビニルアルコール系樹脂は、通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸(塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む)、炭素数2〜30のオレフィン類(エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテン等)、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有させた変性ポリビニルアルコール系樹脂であっても良い。
尚、重量平均分子量は、GPC−LALLS法により測定が行われる。
以下、詳細に説明する。
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は5〜50重量%が実用的である。
フイルムの含水率が5〜30重量%に達した時点でロールから剥離する。
本発明において、乾燥用金属ロールは複数個、好ましくは3〜30個、特に3〜26個使用するのが有利である。
乾燥用金属ロールの温度は60〜100℃が実用的であり、適宜ロール間で温度勾配や回転速度差をつけてもよい。
ぬれ張力はJIS K 6768に準じて測定される。
ぬれ張力を上記範囲にする手段は、特に限定されないが、(A)鏡面仕上げしたクロム表面をもつロールを用い、該表面をpH1〜3の酸水溶液(20℃で測定、以下同様)で処理すればよい。
かかるpH1〜3の酸水溶液としては 酢酸、硫酸、塩酸、硝酸などの水溶液が挙げられ、中でも酢酸、硝酸の水溶液が特に好ましい。pHが上記範囲以外の酸水溶液では、上記範囲のぬれ張力を得ることが難しい。
本発明の方法を実施するに当たっては、上記に説明した(A)及び(B)両方法を併用して製膜することも勿論可能である。
この時のフイルムの幅は1m以上、好ましくは2m以上、更に2.3m以上、特には3m以上が最も好ましい。1mより幅が狭いと偏光フイルム等の光学フイルムの製造時の一軸延伸でフイルムのネックインの影響がフイルム中央部にまで及び易く、良好な光学フイルムが得難くなる。
フイルムの厚さは30〜100μmが実用的であり、40〜90μmが好ましく、特に50〜80μmが望ましい。フイルム厚さが30μm未満では高い倍率での延伸が困難となる。
芯管の長さは、フイルムの幅より長くすることが必要で、フイルムロールの端部から1〜50cm突出するようにするのが好ましい。
かかる突出部両端にブラケットを設けたり、突出部両端を架台等に載置したりして、フイルムロールが地面或いは他のフイルムロール等と接触することなく宙に浮いた状態にすることにより、フイルムロールの荷重がロール全体に掛かるのを防止し、フイルム同士のブロッキングや劣化を阻止できる。
芯管の肉厚は1.5〜20mmが好ましく、より好ましくは2〜15mm、特に好ましくは3〜10mmである。
通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1〜20g/l、ヨウ化カリウムの濃度は10〜70g/l、ヨウ化カリウム/ヨウ素の重量比は10〜100が適当である。染色時間は30〜500秒程度が実用的である。処理浴の温度は5〜60℃が好ましい。水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。
接触手段としては浸漬、塗布、噴霧等の任意の手段が適用できる。
処理法は浸漬法が望ましいが勿論塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は40〜70℃程度、処理時間は2〜20分程度が好ましく、又、必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
かかる保護フイルムとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−4−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド等のフイルム又はシートが挙げられる。
帯電防止剤としては、光学性能に悪影響を及ぼさない限り特に制限はなく、例えばアルキルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、高級脂肪酸アルカノールアミド、ソルビタン脂肪酸エステル等が使用される。
包装に当たっては内側の包装、外側の包装を順次行い、幅方向に余った部分を芯管に押し込めば良い。
保護パットの形状は、フイルムロールにあわせて、円盤状のシート、フイルムが実用的である。保護効果を顕著にするため発泡体、織物状、不織布状等の緩衝機能を付加させるのが良い。又、湿度からフイルムロールを守るため乾燥剤を別途封入したり、前記保護パットに積層又は混入したりしておくこともできる。
保護パットの素材はプラスチックが有利であり、その具体例としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
市販されているシート状乾燥剤の例としては、株式会社アイディ製の「アイディシート」や品川化成株式会社製の「アローシート」、「ゼオシート」、ハイシート工業株式会社製の「ハイシートドライ」等がある。
ブラケットはベニヤ板やプラスチック板からなるものであり、その大きさはブラケットの4辺がフイルムロールの直径より大きいものであればよい。
そして、前記フイルムロールの両端の芯管突出部に一対のブラケットを互いに向かい合うように直立して配置、嵌合させフイルムロールに設けられる。嵌合は、ブラケットの中央部に芯管直径よりやや大きめのくりぬき穴を設けたり、芯管が挿入し易いようにブラケットの上部から中心部までU字型にくりぬかれていても良い。
また、上記一対のブラケットがぐらつかないように、両者を結束テープで固定するのが有利であり、そのときテープの移動や弛みが起こらないようにブラケットの側面(厚さ部分)にテープ幅と同程度のテープズレ防止溝を設けて置くのも実用的である。
しかし、本発明の特定の二重包装ではかかる条件を逸脱する苛酷な雰囲気下に長時間さらされてもフイルムロールの巻ずれ等の心配が全くなく、顕著な効果が発揮されるのが大きな特徴である。
尚、例中「部」、「%」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
GPC−LALLS法により以下の条件で測定した。
装置:Waters製244型ゲル浸透クロマトグラフ
カラム:東ソー製TSK−gel−GMPWXL(内径8mm、長さ30cm、2本)
溶媒:0.1M−トリス緩衝液(pH7.9)
流速:0.5ml/min
温度:23℃
試料濃度:0.040%
ろ過:東ソー製0.45μmマイショリディスクW−25−5
注入量:0.2ml
検出感度(示差屈折率検出器):4倍
装置:Chromatrix製KMX−6型低角度レーザー光散乱光度計
温度:23℃
波長:633nm
第2ビリアル係数×濃度:0mol/g
屈折率濃度変化(dn/dc):0.159ml/g
フィルター:MILLIPORE製0.45μmフィルターHAWP01300
ゲイン:800mV
GPC−LALLS法により求められる重量平均分子量130000、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、33%濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液(ポリビニルアルコール系樹脂に対して、可塑剤としてグリセリン10%、ポリオキシエチレンラウリルアミン0.1%を含む)を調製した後、該水溶液をT型スリットダイより下記の如きドラム型ロールで流延製膜し、続いて10個の下記の如き乾燥用金属ロール間をフイルムの表裏面が交互に通過するようにして乾燥を行い、含水率10%の状態で最後のロールから剥離し、更に120℃で3分間熱処理を行い、最後に調湿を行ってアルミニウム製芯管に巻き取ることにより、フイルムロールとして含水率が4%のポリビニルアルコール系フイルムを得た。フイルムの平均厚み75μm、フイルム幅3.0m、巻き取りフイルム長さ4000mであった。なお、巻き取りに用いたアルミニウム製芯管は芯管長3.2mであり、フイルムロールの端部からアルミニウム製芯管が10cm突出するように巻き取った。
直径3.0m、ロール幅4.0mのステンレス母材にニッケルメッキ、更にクロムメッキを施し鏡面仕上げした表面粗さ0.3Sのドラム型ロール(ドラム型ロール内の表面にスパイラル状の流路を有するジャケット構造)で、ロールの表面温度は90℃とした。
また、運転開始時にロール表面に、pH1の硝酸水溶液(濃度6%)を総塗布量が460g/m2となるように塗布しロール表面のぬれ張力を32mN/mとした。
直径0.3m、ロール幅4.0mのステンレス母材にニッケルメッキ、更にクロムメッキを施し鏡面仕上げした表面粗さ0.3Sの10個のロールで、全てのロール表面に、pH1の硝酸水溶液(濃度6%)を総塗布量が460g/m2となるように塗布しロール表面のぬれ張力を32mN/mとした。
○:巻きずれは全く起きておらず、包装直前と同一であり、フイルムの傷もなかった。
△:巻きずれが少し起きており、フイルムに若干の傷があった。
×:芯管近くのフイルム部分が外側に山状に突出し巻きずれが認められ、フイルムに傷 がついていた。
A・・・何も見えず均一である
B・・・不連続な濃淡が部分的に確認できる
C・・・不連続な濃淡が全面に確認できる
○:巻き外周部から得られた偏光板と巻き芯部から得られた偏光板の単体透過率
の平均値の差が0.3%未満、かつ偏光度の平均値の差が0.2%未満
×:巻き外周部から得られた偏光板と巻き芯部から得られた偏光板の単体透過率
の平均値の差が0.3%以上、あるいは偏光度の平均値の差が0.2%以上
○・・・色ムラなし
×・・・色ムラあり
実施例1において、ラウリル硫酸エステルナトリウムを0.1%含有させてなる30%濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を使用した以外(但し、ドラム型ロールの酸水溶液による処理なし、ぬれ張力は57mN/m)は同じ実験を行い、含水率3.5%のポリビニルアルコール系フイルムを得た。フイルムの平均厚み75μm、フイルム幅3.0m、巻き取りフイルム長さ8000mであった。
該フイルムロールを内側包装用水蒸気バリヤー性樹脂フイルムとしてフイルム厚さ30μmの高密度ポリエチレンフイルム(透湿度9g/m2/日)を用いて巻き包装し、幅方向に余った部分を芯管に押し込んだ。続いて、外側包装用アルミニウム素材として、厚さ60μmの延伸ポリプロピレンフイルム/ポリエチレンフイルム/アルミニウム箔/ポリエチレンフイルムからなる積層フイルムを用いて二重目の巻き包装をして、幅方向に余った部分を芯管に押し込み包装を完了した。
その後、芯管の突出部を架台に載置しフイルムロールを接地することなく宙に浮いた状態とした。このフイルムロールを実施例1と同様に保管し、フイルムの状態を評価した。
実施例2において、アニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.1%を用いた以外は同様の実験を行い、含水率4.0%のポリビニルアルコール系フイルムを得た。フイルムの平均厚み74μm、フイルム幅3.0m、巻き取りフイルム長さ8000mであった。但し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は30%とした。
製膜開始1時間後のドラム型ロール表面のぬれ張力を測定したところ32mN/mであった。
GPC−LALLS法により求められる重量平均分子量240000、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、アニオン系界面活性剤としてラウリル硫酸エステルナトリウムを0.2%含有させてなる25%濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を使用した以外(但し、ドラム型ロールの酸水溶液による処理なし、ぬれ張力は57mN/m)は実施例2と同じ実験を行い、含水率4.0%のポリビニルアルコール系フイルムを得た。フイルムの平均厚み75μm、フイルム幅3.2m、巻き取りフイルム長さ4000m、巻き取りに用いたアルミニウム製芯管は芯管長3.4mであった。但し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は25%とした。
製膜開始1時間後の該ドラム型ロール表面のぬれ張力を測定したところ33mN/mであった。
その後、芯管の突出部を架台に載置しフイルムロールを接地することなく宙に浮いた状態とした。このフイルムロールを実施例1と同様に保管し、フイルムの状態を評価した。
得られた偏光板について、実施例1と同様に評価を行った。
実施例4において、アニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.1%を用いた以外は同様の実験を行い、含水率4.0%のポリビニルアルコール系フイルム(フイルムの平均厚み50μm、フイルム幅3.2m、巻取りフイルム長さ12000m)を得た。
製膜開始1時間後のドラム型ロール表面のぬれ張力を測定したところ32mN/mであった。
その後、芯管の突出部を架台に載置しフイルムロールを接地することなく宙に浮いた状態とした。このフイルムロールを実施例1と同様に保管し、フイルムの状態を評価した。
得られた偏光板について、実施例1と同様に評価を行った。
GPC−LALLS法により求められる重量平均分子量80000、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、40%濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液(ポリビニルアルコール系樹脂に対して、可塑剤としてグリセリン10%、ポリオキシエチレンラウリルアミン0.1%を含む)を調製した後、該水溶液をT型スリットダイより下記の如きドラム型ロールで流延製膜し、続いて10個の下記の如き乾燥用金属ロール間をフイルムの表裏面が交互に通過するようにして乾燥を行い、含水率10%の状態で最後のロールから剥離し、更に120℃で3分間熱処理を行い、最後に調湿を行ってアルミニウム製芯管に巻き取ることにより、フイルムロールとして含水率が4%のポリビニルアルコール系フイルムを得た。フイルムの平均厚み75μm、フイルム幅1.5m、巻き取りフイルム長さ1500mであった。巻き取りには芯管長1.6mのABS樹脂製芯管を用いた。
直径3.0m、ロール幅4.0mのステンレス母材にニッケルメッキ、更にクロムメッキを施し鏡面仕上げした表面粗さ0.3Sのドラム型ロール(ドラム型ロール内の表面にスパイラル状の流路を有するジャケット構造)で、ロールの表面温度は90℃とした。
運転開始時にロール表面に、pH1の硝酸水溶液(濃度6%)を総塗布量が460g/m2となるように塗布しロール表面のぬれ張力を32mN/mとした。
直径0.3m、ロール幅4.0mのステンレス母材にニッケルメッキ、更にクロムメッキを施し鏡面仕上げした表面粗さ0.3Sの10個のロールで、全てのロール表面に、pH3の酢酸水溶液(濃度0.5%)を総塗布量が460g/m2となるように塗布しロール表面のぬれ張力を35mN/mとした。
得られた偏光板について、実施例1と同様に評価を行った。
実施例1において、内側包装用水蒸気バリヤー性樹脂包装フイルム、外側包装用フイルムのいずれもフイルム厚さ30μm、透湿度8g/m2/日の高密度ポリエチレンフイルムを使用した以外は同じ実験を行い、実施例1と同様に保管しフイルムの状態を評価した。続いて、実施例1と同様に偏光フイルムを製造するために延伸を行ったところ、ポリビニルアルコール系フイルム4000m使用する間に5回切断が発生した。
又、実施例1と同様に偏光板を製造し、得られた偏光板については実施例1と同様に評価を行った。
実施例1において、内側包装用水蒸気バリヤー性樹脂包装フイルム、外側包装用フイルムのいずれもフイルム厚さ20μm、透湿度7g/m2/日の二軸延伸ポリプロピレンフイルムを使用した以外は同じ実験を行い、実施例1と同様に保管しフイルムの状態を評価した。続いて、実施例1と同様に偏光フイルムを製造するために延伸を行ったところ、ポリビニルアルコール系フイルム4000m使用する間に4回切断が発生した。
又、実施例1と同様に偏光板を製造し、得られた偏光板については実施例1と同様に評価を行った。
実施例1において、厚さ60μmの延伸ポリプロピレンフイルム/ポリエチレンフイルム/アルミニウム箔/ポリエチレンフイルムからなる積層フイルムのみを包装フイルムとして使用した以外は同じ実験を行い、実施例1と同様に保管しフイルムの状態を評価した。続いて、実施例1と同様に偏光フイルムを製造するために延伸を行ったところ、ポリビニルアルコール系フイルム4000m使用する間に2回切断が発生した。
又、実施例1と同様に偏光板を製造し、得られた偏光板については実施例1と同様に評価を行った。
実施例1において、フイルムロールの幅を80cmとした以外は同様の実験を行い、ポリビニルアルコール系フイルムを得(含水率4.0%のポリビニルアルコール系フイルム、フイルムの平均厚み75μm、巻き取りフイルム長さ4000m)、得られたポリビニルアルコール系フイルムについて、実施例1と同様にして偏光フイルムを製造したところ、延伸は順調であり切断は起きなかった。又、実施例1と同様に偏光板を製造し、得られた偏光板について実施例1と同様に評価を行ったところ、大きな光学斑点が認められた。
実施例1において、フイルムロールの長さを800mとした以外は同様の実験を行い、ポリビニルアルコール系フイルムを得た。得られたポリビニルアルコール系フイルムについて、実施例1と同様にして偏光フイルムを製造し、実施例1と同様にそのフイルム物性を測定したところ、物性は十分満足できたが、巻き出し部分と巻芯管部分のロスが多く、工業的な生産としては不経済であった。
実施例及び比較例の評価結果を表1及び2に示す。
Claims (11)
- フイルム幅より長い芯管にフイルム幅1m以上、フイルム長さ4000m以上の光学用ポリビニルアルコール系フイルムを巻き付けてフイルムロールとなし、該フイルムロールを水蒸気バリヤー性樹脂包装フイルムで包装し、かつその上からアルミニウム素材からなる包装フイルムで包装して、フイルムロールを接地することなく宙に浮いた状態で、保管または輸送を行うことを特徴とする光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- 水蒸気バリヤー性樹脂包装フイルムが、ポリエチレンフイルムであることを特徴とする請求項1記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- ポリエチレンフイルムが、帯電防止処理されていることを特徴とする請求項2記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- アルミニウム素材からなる包装フイルムが、ポリオレフィンフイルムとアルミニウム箔との積層フイルムであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- ポリオレフィンフイルムとアルミニウム箔との積層フイルムが、延伸ポリプロピレンフイルム/ポリエチレンフイルム/アルミニウム箔/ポリエチレンフイルムの積層構成よりなることを特徴とする請求項4記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- フイルムロールの両端部に直接、またはフイルムロールを前記包装した後の包装材料の上から、芯管貫通孔をもつ保護パットを装着させることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- 芯管貫通孔をもつ保護パッドがシート状乾燥剤よりなることを特徴とする請求項6記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法
- 前記包装したフイルムロールの両端に、フイルムロールの直径より大きい4辺をもつブラケットを設けて保管または輸送を行うことを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- ブラケットとして、四隅が切り落とされた矩形板状物を用いることを特徴とする請求項8記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- ブラケットの側面に、テープズレ防止溝を設けてなることを特徴とする請求項8または9記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
- 前記包装したフイルムロールの芯管を架台に載置して保管または輸送を行うことを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の光学用ポリビニルアルコール系フイルムの保管または輸送方法。
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