(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被添加液と添加液とをスタティックミキサーで連続分散混合して溶液製膜方法によるセルロースエステルフィルムの製膜に用いる高分子溶液を調製する方法において、添加ノズルから吐出した添加液の平均流速が被添加液の平均流速の１〜１０倍であることを特徴とするセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法。
【請求項２】
前記スタティックミキサーのエレメント数を３０〜８０枚の範囲に設定した請求項１に記載のセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法。
【請求項３】
被添加液と添加液とをスタティックミキサーで連続分散混合して溶液製膜方法によるセルロースエステルフィルムの製膜に用いる高分子溶液を調製する方法において、前記スタティックミキサーが、エレメントが設けられた分散混合部と、添加液の添加ノズルが設けられた被添加液導入部との直管からなり、添加ノズルと被添加液導入部との中心軸の芯ずれが被添加液導入部の直径の１０％以内であり、添加ノズルの中心軸の直線部分の長さが添加ノズルの吐出口の直径の１０倍以上であることを特徴とするセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液製膜方法によりセルロースエステルフィルムを製造する際、流延ダイから流延支持体に流延する高分子溶液を調製する方法に関し、さらに詳しくは、被添加液と添加液とをスタティックミキサーで連続分散混合して高分子溶液を調整するセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製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（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及びセルロースアセテートプロピオネートが含まれる）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、写真感光材料や偏光板保護フィルムなどの光学材料の支持体として用いられており、例えば、セルロースアセテートフィルム、特にセルローストリアセテート（トリアセチルセルロース、ＴＡＣ）フィルムが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溶液製膜方法により製造されており、この溶液製膜方法は、有機溶剤にポリマーを溶かした高分子溶液を流延ダイから流延支持体上に流延し、流延支持体上にフィルムを形成するものである。
【０００３】
このような高分子溶液を調製するには、調製前の液組成物に連続的に必要な液を添加し、スタティックミキサー等の静止型分散装置で分散混合する方法により行われていた。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂と添加物の混合方法として、特開平７−１００８２５号公報において、スタチックミキサーを使用した熱可塑性樹脂の添加混合工程で、混合させる流体の粘度比(５００００〜５００００００)と流量比(０.０１〜０.３)を規定することで、均一な混合性が得られる混合方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の高分子溶液をスタティックミキサーで分散混合して調製する方法は、添加液に脈動が発生し、均一に分散混合することが困難であり、特に、粘度比（被添加液体粘度／添加液粘度）が大きい場合は、均一に分散混合することが極めて困難であった。また、上記特開平７−１００８２５号公報で提案された粘度比及び流量比においても、添加液の脈動が発生し、均一に分散混合す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、粘度比が一定以上の大きい場合であっても、添加液の脈動がなく、常に均一に分散混合することができるセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製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】
本発明者らは、上記添加液の脈動を防止する方法について鋭意検討し、添加液を被添加液に合流させる合流部における添加液と被添加液との流速比が特定の範囲であると、添加液に脈動が発生しないことを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
すなわち、本発明のセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法は、被添加液と添加液とをスタティックミキサーで連続分散混合して溶液製膜方法によるセルロースエステルフィルムの製膜に用いる高分子溶液を調製する方法において、添加ノズルから吐出した添加液の平均流速が被添加液の平均流速の１〜１０倍であることを特徴として構成されている。また、前記スタティックミキサーのエレメント数を３０〜８０枚の範囲に設定することが好ましい。
【０００９】
また、本発明者らは、添加ノズルとスタティックミキサーの被添加液の入り口端部からエレメントが設けられている部分までの被添加液導入部との芯ずれ及び添加ノズルの長さと添加ノズルの吐出口の直径との関係が特定の範囲であれば分散性が良いことを見出し、本発明を完成させたものである。
【００１０】
すなわち、本発明のセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法は、被添加液と添加液とをスタティックミキサーで連続分散混合して溶液製膜方法によるセルロースエステルフィルムの製膜に用いる高分子溶液を調製する方法において、前記スタティックミキサーが、エレメントが設けられた分散混合部と、添加液の添加ノズルが設けられた被添加液導入部との直管からなり、添加ノズルと被添加液導入部との中心軸の芯ずれが被添加液導入部の直径の１０％以内であり、添加ノズルの中心軸の直線部分の長さが添加ノズルの吐出口の直径の１０倍以上であることを特徴として構成されている。
【００１１】
【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用高分子溶液の調製方法においては、添加ノズルから吐出した添加液の平均流速が被添加液の平均流速の１〜１０倍であり、好ましくは１．２〜３．０倍である。例えば、添加液の平均流速が０．５〜５００ｍ／分の範囲で、被添加液の平均流速が０．５〜５０ｍ／分の範囲である。
【００１２】
いずれも平均流速比が１〜１０倍の範囲を満足しない場合、スタチックミキサーへ入る中心位置に対してずれを生じ、分散混合性が低下する。
【００１３】
また、スタティックミキサーのエレメント数が３０〜８０枚であることが好ましく、３５〜６０枚であることがより好ましい。エレメント数が３０枚未満であると、分散混合性に問題を生じ、また、エレメント数が８０枚と越えると、配管圧力損失が大きくなり、設備コスト上昇、ポンプ送液速度低下につながる。
【００１４】
本発明において、セルロースエステルフィルム用高分子溶液を調製するために用いられる被添加液としては、例えば、有機溶剤、セルロースエステル、可塑剤、紫外線吸収剤等からなる液体であり、添加液としては有機溶剤がある。この被添加液と添加液との粘度比（被添加液粘度／添加液粘度）は特に限定されることなく有効であるが、１０００００以下が好ましく、１００００以下がより好ましい。
【００１５】
有機溶剤としては、低級脂肪族炭化水素の塩化物や低級脂肪族アルコールが一般に使用される。低級脂肪族炭化水素の塩化物の例としては、メチレンクロライドを挙げることができる。低級脂肪族アルコールの例には、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコールおよびｎ−ブタノールが含まれる。その他の溶剤の例としては、ハロゲン化炭化水素を実質的に含まない、アセトン、炭素原子数４から１２までのケトンとしては例えばメチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれ、炭素原子数３から１２までのエステルとしては例えばギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル及び２−エトキシ−エチルアセテート等が含まれ、炭素原子数１から６までのアルコールとしては例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソ−プロパノール、１−ブタノール、ｔ−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、２−メトキシエタノール及び２−ブトキシエタノール等が含まれ、炭素原子数が３から１２までのエーテルとしては例えばジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソール及びフェネトール等が含まれ、また炭素原子数が５から８までの環状炭化水素類としてはシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン及びシクロオクタン等が含まれる。
【００１６】
以上のような溶剤の中で、メチレンクロライドが特に好ましい。メチレンクロライドに他の溶剤を混合して用いてもよい。ただし、メチレンクロライドの混合率は７０重量％以上であることが好ましい。特に好ましい混合率は、メチレンクロライドが７５〜９３重量％、そして他の溶剤が７〜２５重量％である。溶剤はセルロースエステルフィルムの形成において除去する。溶剤の残留量は一般に５重量％未満である。残留量は、１重量％未満であることが好ましく、０．５重量％未満であることがより好ましい。
【００１７】
また、本発明のセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法においては、添加ノズルとスタティックミキサーの被添加液導入部との中心軸の芯ずれが被添加液導入部の直径の１０％以内であり、好ましくは５％以内である。この添加ノズルと被添加液導入部との芯ずれが１０％を越えると、分散混合性が低下する。
【００１８】
また、添加ノズルの中心軸の直線部分の長さが添加ノズルの吐出口の直径の１０倍以上であり、好ましくは２０倍以上である。中心軸の直線部分の長さが添加ノズルの吐出口の直径の１０倍未満であると、吐出時の流れが安定しない方向となるため、分散混合性に影響する。
【００１９】
本発明によるセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１はセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法を実施する高分子溶液の調整装置を用いたセルロースエステルフィルムの製造装置の模式図である。この図において、１０はスタティックミキサーで、このスタティックミキサー１０は、３０〜８０枚のエレメント１１が設けられた混合分散部１２と、この混合分散部１２の上流側に設けられ被添加液が導入される被添加液導入部１３とからなり、これら混合分散部１２と被添加液導入部１３とは一体の円筒状に形成されている。
【００２１】
被添加液導入部１３は、端部において、被添加液を送り込むための被添加液導入手段２０が設けられるとともに、中間部分において、添加液を送りこむための添加液導入手段３０が設けられている。被添加液導入手段２０は、被添加液を貯蔵する貯蔵タンク２１、送液ポンプ２２及び送液管２３からなっており、送液管２３が被添加液導入部１３の端部に連結されている。添加液導入手段３０は、添加液を貯蔵する貯蔵タンク３１、送液ポンプ３２、送液管３３及び添加ノズル３４からなっている。そして、この送液管３３が被添加液導入部１３の側面から内部に挿入されており、この送液管３３の先端は被添加液導入部１３の略中心軸まで伸び、続いて添加ノズル３４が被添加液導入部１３の中心軸方向に形成されている。
【００２２】
そして、被添加液導入部１３の中心軸ａと添加ノズル３４の中心軸ｂとの芯ずれｃが、被添加液導入部１３の直径ｄの１．０％以内となるように設定されており、また、添加ノズル３４の長さｅが、添加ノズル３４の吐出口の直径ｆの１０倍以上となるように設定されている。
【００２３】
スタティックミキサー１０の混合分散部１２の端部には、排出管４１を介してフィルター４２及び流延ダイ４３が連結されており、この流延ダイ４３の下方には流延支持体としての流延バンド４４が設けられている。また、流延バンド４４に続いてフィルムを乾燥させる乾燥工程及び乾燥したフィルムに乳剤等を塗布する塗布工程が設けられ、最後に完成した写真感光材料を巻き取る巻取り工程が設けられている。
【００２４】
以上のような装置において高分子溶液を調製するには、貯蔵タンク２１に貯蔵してある被添加液を送液ポンプ２２により送液管２３を介してスタティックミキサー１０の被添加液導入部１３に送り込むとともに、貯蔵タンク３１に貯蔵してある添加液を送液ポンプ３２により送液管３３を介し、添加ノズル３４からスタティックミキサー１０内に吐出する。この時、添加液の平均流速Ｖ２が被添加液の平均流速Ｖ１の１〜１０倍の範囲になるように、送液ポンプ２２、３２を制御する。
【００２５】
これにより、添加ノズル３４の吐出口において被添加液に混入された添加液は、脈動が発生することなく混合分散部１１において被添加液に均一に分散混合される。この被添加液と添加液とが混合された高分子溶液は、流延ダイ４３に送られ流延バンド４４に流延され、セルロースエステルフィルムが製膜される。
【００２６】
【実施例】
図１に示す装置を用い、以下に示す被添加液と添加液とを混合分散した。なお、被添加液導入部１３の中心軸ａと添加ノズル３４の中心軸ｂとの芯ずれｃは１ｍｍ、被添加液導入部１３の直径ｄは８０ｍｍであり、芯ずれｃは、被添加液導入部１３の直径ｄの１．３％であった。また、添加ノズル３４の長さｅは１２ｃｍ、添加ノズル３４の吐出口の直径ｆは１ｃｍであり、添加ノズル３４の長さｅは添加ノズル３４の吐出口の直径ｆの約１２倍であった。また、粘度比、被添加液と添加液との流速比及びスタティックミキサーのエレメント数に関しては表１に示す通りである。
【００２７】
［被添加液］
セルローストリアセテート                            ２０重量％
トリフェニルホスフェート                          １．６重量％
ビフェニルジフェニルフォスフェート                ０．８重量％
コロイダルシリカ                                ０．０１重量％
ジクロロメタン                                      ６２重量％
アルコール                                    １５．５９重量％
【００２８】
［添加液］
ジクロロメタン                                      ８０重量％
アルコール                                          ２０重量％
【００２９】
結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0003765698.tif 000002
【００３１】
表１において、比較例５の混合評価及び脈動評価は実施例７と同じであるが、圧力損失が大きく送液ポンプの２次圧が２０ｋｇ／ｃｍ2を超えるものであった。
【００３２】
評価方法は以下による。
＜混合評価＞
製膜したセルロースエステルフィルム試料の幅方向厚み分布を接触式厚み計で評価。
【００３３】
＜脈動評価＞
製膜したセルロースエステルフィルムの長手方向の厚み分布を接触式厚み計で評価。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、被添加液に添加液を連続的に添加してセルロースエステルフィルム用高分子溶液を調整する際、被添加液と添加液とを効率よく均一に分散混合することができ、さらに、被添加液と添加液の粘度比（被添加液体粘度／添加液粘度）が１００以上と大きい場合であっても、添加液が添加直後の合流部で脈動することなく、均一に分散混合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるセルロースエステルフィルム用高分子溶液の調製方法を実施する調整装置の一実施形態を用いたセルロースエステルフィルムの製造装置の模式図である。
【符号の説明】
１０…スタティックミキサー
１１…混合分散部
１２…エレメント
１３…被添加液導入部
２０…被添加液導入手段
３０…添加液導入手段
３４…添加ノズル
ａ…被添加液導入部１３の中心軸
ｂ…添加ノズル３４の中心軸
ｃ…芯ずれ
ｄ…被添加液導入部１３の直径
ｅ…添加ノズル３４の長さ
ｆ…添加ノズル３４の吐出口の直径
【図１】
0003765698.tif 000003