JP2009067009A - Method for manufacturing polyvinylalcohol-based film using porous roll, and film obtained by the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムの生産効率を向上させることが可能であり、かつポリビニルアルコール系フィルムにブロッキングを防止するマット面を容易かつ効率的に付与することができる製造方法及びそれによって得られるポリビニルアルコール系フィルムに関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can improve the production efficiency of a polyvinyl alcohol film, and can be easily and efficiently applied to a polyvinyl alcohol film with a mat surface for preventing blocking, and is obtained by the production method. The present invention relates to a polyvinyl alcohol film.
ポリビニルアルコール系フィルム（以下、「ＰＶＡ系フィルム」と記す。）は、ポリビニルアルコール系樹脂を水などの溶媒に溶解して原液を調製した後、溶液流延法（キャスティング法）により製造されるのが一般的である。 A polyvinyl alcohol film (hereinafter referred to as “PVA film”) is produced by a solution casting method (casting method) after preparing a stock solution by dissolving a polyvinyl alcohol resin in a solvent such as water. Is common.
ポリビニルアルコール系樹脂を例えば加熱された金属製ロールで乾燥させる際、金属製ロールの表面温度を１００?以上とすると得られるＰＶＡ系フィルムと金属製ロールとの間で蒸発物等が発生し、ＰＶＡ系フィルムが金属製ロールに貼り付かず、均一な表面状態のＰＶＡ系フィルムを得ることができない。 When the polyvinyl alcohol-based resin is dried with, for example, a heated metal roll, if the surface temperature of the metal roll is set to 100 ° C. or higher, an evaporant or the like is generated between the obtained PVA-based film and the metal roll, and PVA A system film does not stick to a metal roll, and a PVA film having a uniform surface state cannot be obtained.
そこで、均一な表面状態のＰＶＡ系フィルムを形成するため、加熱された金属製ロールの表面温度を９５?程度として、金属製ロールに塗布されたポリビニルアルコール系樹脂の溶液を乾燥させることが行われていた。しかし、加熱された金属製ロールの温度が９５?程度と低いことから、ポリビニルアルコール系樹脂の溶液の乾燥に時間を要するため、ＰＶＡ系フィルムの生産効率は必ずしも良いものではなかった。 Therefore, in order to form a PVA film having a uniform surface state, the surface temperature of the heated metal roll is set to about 95 °, and the solution of the polyvinyl alcohol resin applied to the metal roll is dried. It was. However, since the temperature of the heated metal roll is as low as about 95 ?, it takes time to dry the solution of the polyvinyl alcohol resin, so that the production efficiency of the PVA film is not always good.
そこで、ＰＶＡ系フィルムの生産効率を向上させるため、加熱したニップロールによって押圧する技術が採られていた。また、均一な表面のＰＶＡ系フィルム等を得ることを目的として、熱可塑性樹脂を金属製ロールと金属無端ベルトで挟圧しながら加熱・冷却してフィルム状等とすることも提案されている（例えば、特許文献１）。 Then, in order to improve the production efficiency of a PVA-type film, the technique pressed with the heated nip roll was taken. In addition, for the purpose of obtaining a PVA film having a uniform surface, it has also been proposed to form a film or the like by heating and cooling while sandwiching a thermoplastic resin with a metal roll and a metal endless belt (for example, Patent Document 1).
しかしながら、前者の技術では、金属製ロール上に展延されたポリビニルアルコール系溶液を乾燥させる際に、金属製ロールとニップロールとの間で急激に溶液の溶媒が気化するために、ＰＶＡ系フィルム内部に気泡が生じたり、或いはＰＶＡ系フィルムとニップロール又は加熱された金属製ロール間に気泡が生じ、均一な表面のＰＶＡ系フィルムが得られないばかりでなく、ＰＶＡ系フィルムの外観の劣化が起こるなど物性面でも性能を大幅に低下させてしまうことがあった。 However, in the former technique, when the polyvinyl alcohol-based solution spread on the metal roll is dried, the solvent of the solution is rapidly vaporized between the metal roll and the nip roll. In addition to the generation of bubbles in the PVA film and the nip roll or heated metal roll, not only a PVA film with a uniform surface can be obtained, but also the appearance of the PVA film deteriorates. In terms of physical properties, the performance may be significantly reduced.
また、後者の技術では、成型時に発生する蒸発物等が少ないポリプロピレン樹脂等を成形する場合には均一な表面を形成するという観点からは優れている。しかし、金属無端ベルトで押圧していることから、ＰＶＡ系フィルムのように成形時に大量の蒸発物等が発生する場合には蒸発物等が金属無端ベルトとＰＶＡ系フィルムの間に蒸発物等が気泡として滞留しやすく、前者の技術と同様、均一ＰＶＡ系な表面のフィルムが得られないことがある等の問題があった。 Further, the latter technique is superior from the viewpoint of forming a uniform surface when molding polypropylene resin or the like that generates less evaporate during molding. However, since it is pressed by a metal endless belt, when a large amount of evaporant is generated during molding as in the case of a PVA film, the evaporant is present between the metal endless belt and the PVA film. There was a problem that the film tends to stay in the form of bubbles, and a film having a uniform PVA surface may not be obtained as in the former technique.
本発明は上記の課題を解決するものであり、ポリビニルアルコール系樹脂１０〜７０重量％からなる水溶液を、回転する加熱されたロール（以下、「加熱ロール」と記す。）に展延した後、加熱された以下の（１）〜（３）の要件を満たす多孔質ニップロールを押圧させながら乾燥させることを特徴とするＰＶＡ系フィルムの製造方法を提供するものである。
（１）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔の数が１００個／ｃｍ２以上である。
（２）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔の直径が１μｍ以下である。
（３）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔から多孔質ニップロールの内部に蒸発物等が流入可能である。
The present invention solves the above-mentioned problem, and after spreading an aqueous solution consisting of 10 to 70% by weight of a polyvinyl alcohol-based resin on a rotating heated roll (hereinafter referred to as a “heating roll”), The present invention provides a method for producing a PVA film characterized by drying while pressing a heated porous nip roll that satisfies the following requirements (1) to (3).
(1) The number of holes provided on the surface of the porous nip roll is 100 / cm 2 or more.
(2) The diameter of the hole provided on the surface of the porous nip roll is 1 μm or less.
(3) Evaporates and the like can flow into the inside of the porous nip roll from the holes provided on the surface of the porous nip roll.
本発明により、多孔質ニップロールによってＰＶＡ系フィルムの表面を容易かつ均一に形成することができる。また、多孔質ニップロールに設けられた孔から蒸発物等を逃がすことができ、ＰＶＡ系フィルムの表面と多孔質ニップロール間に蒸発物等が滞留することがない。
なお、蒸発物等には、ＰＶＡ等水溶液を乾燥させる際に発生する水蒸気、その他の蒸発物、及び揮発物がある。
According to the present invention, the surface of the PVA film can be easily and uniformly formed by the porous nip roll. Moreover, evaporates etc. can escape from the hole provided in the porous nip roll, and evaporates etc. do not remain between the surface of the PVA film and the porous nip roll.
In addition, in evaporates etc., there exist water vapor | steam generate | occur | produced when drying aqueous solution, such as PVA, other evaporates, and volatiles.
本発明においては加熱された多孔質ニップロールが加熱ロールに同期回転していることが好適である。 In the present invention, it is preferable that the heated porous nip roll rotates synchronously with the heating roll.
本発明においては、加熱ロール及び多孔質ニップロールとの間の回転速度の相異によって起こりうるＰＶＡ系フィルムへの傷付きを未然に防止することができる。 In the present invention, it is possible to prevent damage to the PVA film that may occur due to a difference in rotational speed between the heating roll and the porous nip roll.
本発明においては、加熱された多孔質ニップロールの表面の表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ未満とし、表面を鏡面にして、平滑性に優れたＰＶＡ系フィルムを成形することができる。また、孔質ニップロールの表面の表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ以上とし、表面をマット面とすることにより、ＰＶＡ系フィルムにマット面を形成することもできる。この場合フィルム間の接触面積を減少させることができるため、ブロッキング防止性能を有するＰＶＡ系フィルムを容易かつ効率的に得ることができる。 In the present invention, the surface roughness (SRa) of the surface of the heated porous nip roll can be less than 0.5 μm, the surface can be a mirror surface, and a PVA film excellent in smoothness can be formed. Moreover, the mat | matte surface can also be formed in a PVA-type film by making the surface roughness (SRa) of the surface of a porous nip roll into 0.5 micrometer or more and making the surface into a mat | matte surface. In this case, since the contact area between the films can be reduced, a PVA-based film having antiblocking performance can be obtained easily and efficiently.
本発明によって得られたＰＶＡ系フィルムは均一かつ安定した表面状態を有し、加えて、表面状態が不均一であることに起因する物性面での問題も少ないことから物性面も安定したフィルムである。
The PVA-based film obtained according to the present invention has a uniform and stable surface state, and in addition, there are few problems with physical properties due to the non-uniform surface state. is there.
本発明によれば、ＰＶＡ系フィルム内部で急激に蒸発物等が発生した場合でも、多孔質ロールに設けられた孔を通して蒸発物を逃がしながら与熱ができるので、ＰＶＡ系フィルムの生産効率を大幅に向上させることができる。 According to the present invention, even when an evaporant or the like is suddenly generated inside the PVA film, heat can be applied while the evaporant escapes through the holes provided in the porous roll, so that the production efficiency of the PVA film is greatly increased. Can be improved.
また、ＰＶＡ系フィルムと多孔質ロール又は加熱ロール間に発生した蒸発物等が滞留することがなく、表面が均一なＰＶＡ系フィルムを安定的に製造することができる。 Moreover, the evaporant etc. which generate | occur | produced between a PVA-type film, a porous roll, or a heating roll do not stay, and can produce a PVA-type film with a uniform surface stably.
また、本発明によれば、加熱ロール及び多孔質ニップロールとの間の回転速度の相異によって起こりうるＰＶＡ系フィルムへの傷付きを未然に防止することができる。 Moreover, according to this invention, the damage to the PVA-type film which may arise by the difference in the rotational speed between a heating roll and a porous nip roll can be prevented beforehand.
本発明によれば、ＰＶＡ系フィルムを多孔質ニップロールに接する側の面を多孔質ニップロールの表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ未満にして、鏡面に成形することができるため、特に食品包装材の用途として需要の多い透明性の高いＰＶＡ系フィルムを容易かつ効率的に製造することができる。 According to the present invention, the surface on the side where the PVA film is in contact with the porous nip roll can be formed into a mirror surface with the surface roughness (SRa) of the porous nip roll being less than 0.5 μm. Therefore, it is possible to easily and efficiently produce a highly transparent PVA-based film, which is in great demand as an application.
本発明によれば、ＰＶＡ系フィルムを多孔質ニップロールに接する側の面を多孔質ニップロールの表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ以上にして、マット面に成形することができ、ブロッキングが発生しにくいＰＶＡ系フィルムを容易かつ効率的に製造することができる。 According to the present invention, the surface of the PVA film on the side in contact with the porous nip roll can be formed into a mat surface with the surface roughness (SRa) of the porous nip roll being 0.5 μm or more, and blocking occurs. A difficult PVA-based film can be produced easily and efficiently.
本発明のＰＶＡ系フィルムは、表面状態が安定しているだけでなく、フィルムの表面状態が不均一であることに起因するフィルムの平滑性、即ち印刷適性等の問題も少ないことから、物性面においても安定したＰＶＡ系フィルムである。 The PVA-based film of the present invention not only has a stable surface state, but also has few problems such as film smoothness, that is, printability due to non-uniform surface state. Is a stable PVA film.
本発明に用いられるＰＶＡ系フィルムの素材には、ポリビニルアルコール及び本発明の効果を損なわない範囲でその誘導体のいずれもが用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等の他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。本発明におけるポリビニルアルコール系樹脂には、ポリビニルアルコール樹脂、上記の誘導体さらにはその他の誘導体を含む。 As the material for the PVA-based film used in the present invention, polyvinyl alcohol and any of its derivatives are used as long as the effects of the present invention are not impaired. Derivatives of polyvinyl alcohol include polyvinyl formal, polyvinyl acetal and the like, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, and alkyl esters thereof, acrylamide and the like. It is done. The polyvinyl alcohol resin in the present invention includes polyvinyl alcohol resin, the above-described derivatives, and other derivatives.
ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、一般に１０００〜１００００、好ましくは１５００〜１００００である。また、鹸化度は用途に応じて変更してもよいが、水溶性フィルムとしては７０％〜９５％、好ましくは７５％〜９０％以下の鹸化度のものを用いることが好ましい。包装用フィルムとしては、鹸化度９０％以上、より好ましくは鹸化度９５％以上のポリビニルアルコール系樹脂を用いることが好ましい。 The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is generally 1000 to 10,000, preferably 1500 to 10,000. The degree of saponification may be changed according to the use, but it is preferable to use a water-soluble film having a saponification degree of 70% to 95%, preferably 75% to 90% or less. As the packaging film, it is preferable to use a polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 90% or more, more preferably 95% or more.
本発明では、ポリビニルアルコール系樹脂からなる水溶液（以下、「ＰＶＡ等水溶液」と記す。）を使用する。 In the present invention, an aqueous solution made of a polyvinyl alcohol-based resin (hereinafter referred to as “an aqueous solution such as PVA”) is used.
本発明において、まず、ポリビニルアルコール系樹脂の粉末は、通常樹脂に含有されている酢酸ナトリウムを除去するために洗浄される。洗浄に際しては、メタノール或いは水で洗浄されるが、メタノールで洗浄した場合には溶剤回収などが必要になるため、水で洗浄する方法が好ましい。 In the present invention, first, the polyvinyl alcohol resin powder is usually washed to remove sodium acetate contained in the resin. The washing is performed with methanol or water. However, when washing with methanol, it is necessary to recover the solvent. Therefore, a method of washing with water is preferable.
次に、洗浄後の含水ポリビニルアルコール系樹脂、即ちウェットケーキを溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を調製するが、ポリビニルアルコール系樹脂の濃度調整の観点から、ウェットケーキを脱水を行なうことが好ましい。脱水方法は特に限定されないが、遠心力を利用した方法が好ましい。 Next, the water-containing polyvinyl alcohol resin after washing, that is, the wet cake is dissolved to prepare an aqueous solution of the polyvinyl alcohol resin. From the viewpoint of adjusting the concentration of the polyvinyl alcohol resin, it is preferable to dehydrate the wet cake. . The dehydration method is not particularly limited, but a method using centrifugal force is preferable.
本発明においては、ウェットケーキを溶解させる際には、ホバートミキサー、ヘンシェルミキサー、ニーダーミキサー、２軸押出機等の撹拌装置を使用することができるが、上下循環流発生型撹拌翼を備えた撹拌装置を使用することが好ましい。この撹拌装置の溶解槽中で水蒸気を吹き込んで、樹脂温度が４０〜８０?となった時点で、撹拌を開始することが均一溶解できる点で好ましい。樹脂温度が下限値未満ではモーターの負荷が大きくなり、上限値を超えるとポリビニルアルコール系樹脂の固まりが生じて均一な溶解が困難となるため好ましくない。 In the present invention, when the wet cake is dissolved, a stirring device such as a Hobart mixer, a Henschel mixer, a kneader mixer, or a twin screw extruder can be used. It is preferred to use an apparatus. It is preferable from the viewpoint that uniform stirring can be performed when stirring is started when steam is blown into the dissolving tank of the stirring device and the resin temperature reaches 40 to 80 ?. If the resin temperature is less than the lower limit value, the load on the motor increases. If the resin temperature exceeds the upper limit value, the polyvinyl alcohol resin is hardened and uniform dissolution becomes difficult.
さらに、ＰＶＡ等水溶液は、水蒸気を吹き込みつつ、樹脂温度が９０〜１００?となった時点で、缶内を加圧すると均一溶解ができるため好ましい。そして、樹脂温度が１３０〜１５０?となったところで水蒸気の吹き込みを終了し、０．５〜３時間撹拌を続け所望とする濃度に調整しつつ行なわれる。 Further, an aqueous solution such as PVA is preferable because when the inside of the can is pressurized when the resin temperature reaches 90 to 100? Then, when the resin temperature reaches 130 to 150 ?, the blowing of water vapor is terminated, and stirring is continued for 0.5 to 3 hours while adjusting to a desired concentration.
これらの方法で得られるＰＶＡ等水溶液のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、１０〜７０重量％であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の濃度が１０重量％未満では乾燥負荷が大きくなり生産効率が低下し、７０重量％を超えると粘度が高くなりすぎて均一な溶解が困難となるからである。 The concentration of the polyvinyl alcohol resin in the aqueous solution such as PVA obtained by these methods is preferably 10 to 70% by weight. This is because when the concentration of the polyvinyl alcohol resin is less than 10% by weight, the drying load increases and the production efficiency decreases, and when it exceeds 70% by weight, the viscosity becomes too high and uniform dissolution becomes difficult.
また、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液中に可塑剤等の添加剤を含有させてもよい。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等があげられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等を例示することができる。可塑剤の使用量は、特に制限されないがポリビニルアルコール系フィルム中、２０重量％以下とすることが好ましい。 Moreover, you may make additives, such as a plasticizer, contain in the aqueous solution of polyvinyl alcohol-type resin. Examples of the plasticizer include polyols and condensates thereof, and examples thereof include glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol. The amount of the plasticizer used is not particularly limited, but is preferably 20% by weight or less in the polyvinyl alcohol film.
さらに、本発明では二軸押出機を利用してＰＶＡ等水溶液を吐出させ、加熱ロールに供給・展延することが望ましい。
二軸押出機によれば、ポリビニルアルコール系樹脂の混合・撹拌工程においてポリビニルアルコール系樹脂を水に均一に溶解し、加熱ロールへ連続的かつ効率的に供給することができる。
Furthermore, in the present invention, it is desirable to discharge an aqueous solution such as PVA using a twin screw extruder, and supply and spread it on a heating roll.
According to the twin screw extruder, the polyvinyl alcohol resin can be uniformly dissolved in water in the mixing and stirring step of the polyvinyl alcohol resin, and can be continuously and efficiently supplied to the heating roll.
本発明において、ＰＶＡ等水溶液を展延するために使用する展延されたＰＶＡ系水溶液を乾燥させるための加熱ロールとは、ドラム型ロールを指称するものとする。また、加熱ロールを構成する素材としては、本発明が実施可能である限り限定されるものではなく、金属、セラミックス、ゴム等を例示することができる。 In the present invention, the heating roll for drying the spread PVA-based aqueous solution used for spreading an aqueous solution of PVA or the like refers to a drum-type roll. Moreover, as a raw material which comprises a heating roll, as long as this invention can be implemented, it will not be limited, A metal, ceramics, rubber | gum, etc. can be illustrated.
本発明において、加熱ロールの表面粗さ（ＳＲａ）を任意に選択することによって、所望の表面粗さ（ＳＲａ）を有するＰＶＡ系フィルムを得ることができる。
例えば、加熱ロールの表面粗さ（ＳＲａ）を小さくすること、具体的には０．５μｍ未満とすることで、鏡面を有するＰＶＡ系フィルムを得ることも可能であり、一方、加熱ロールの表面粗さ（ＳＲａ）を大きくすること、具体的には、０．５μｍ以上とすることで、マット面を有するＰＶＡ系フィルムを得ることができる。
In the present invention, a PVA film having a desired surface roughness (SRa) can be obtained by arbitrarily selecting the surface roughness (SRa) of the heating roll.
For example, it is possible to obtain a PVA-based film having a mirror surface by reducing the surface roughness (SRa) of the heating roll, specifically, less than 0.5 μm, while the surface roughness of the heating roll. By increasing the thickness (SRa), specifically, 0.5 μm or more, a PVA-based film having a matte surface can be obtained.
本発明において、ＰＶＡ水溶液を二軸押出機によって加熱ロールへ吐出する場合には、加熱ロールとして好ましくドラム型ロールが用いられる。 In this invention, when discharging PVA aqueous solution to a heating roll with a twin-screw extruder, a drum-type roll is preferably used as a heating roll.
また、加熱ロールの表面温度は製膜の安定性及び生産効率の観点から、８０〜１００?、好ましくは９０〜９８?に保持することが望ましい。 The surface temperature of the heating roll is desirably maintained at 80 to 100 ?, preferably 90 to 98? From the viewpoint of film formation stability and production efficiency.
本発明において、上記塗布装置を使用する場合には、塗布装置によって、ＰＶＡ系フィルムの厚みを調整することができる。また、ＰＶＡ等水溶液を二軸押出機によって加熱ロールへ吐出・展延する場合には、二軸押出機と加熱ロールの間隙を調整することにより、所望の厚みのＰＶＡ系フィルムを得ることも可能である。ＰＶＡ系フィルムは、水溶性、透明性、加工性の観点から、厚さ１０〜１５０μｍ程度に調整することが好ましい。 In this invention, when using the said coating device, the thickness of a PVA-type film can be adjusted with a coating device. In addition, when discharging and spreading an aqueous solution such as PVA onto a heating roll using a twin screw extruder, it is also possible to obtain a PVA film having a desired thickness by adjusting the gap between the twin screw extruder and the heating roll. It is. The PVA film is preferably adjusted to a thickness of about 10 to 150 μm from the viewpoint of water solubility, transparency, and processability.
次に上記の工程で得られたＰＶＡ系フィルムに、加熱された多孔質ニップロールを押圧しながら水分含有率（ＪＩＳＫ７２５１に準じる。以下同じ。）の５０〜３０重量％になるように乾燥させる。この押圧・乾燥工程によって、乾燥及びＰＶＡ系フィルムの表面成形を同時に行うことができる。この押圧は、多孔質ニップロールによってフィルム表面に略均等に微細な凹凸が付与され、マット面が形成される程度に多孔質ニップロールをフィルム表面に接触させることが望ましい。 Next, the PVA film obtained in the above step is dried so as to have a moisture content (according to JISK7251; the same shall apply hereinafter) of 50 to 30% by weight while pressing a heated porous nip roll. By this pressing / drying step, drying and surface forming of the PVA film can be performed simultaneously. In this pressing, it is desirable that the porous nip roll is brought into contact with the film surface to such an extent that fine irregularities are imparted to the film surface substantially uniformly by the porous nip roll and a matte surface is formed.
本発明において適用される多孔質ニップロールの表面には１００個／ｃｍ２以上の孔が形成されており、多孔質ニップロールの内部に蒸発物等が流入可能に設けられている。 In the surface of the porous nip roll applied in the present invention, 100 holes / cm 2 or more are formed, and an evaporant or the like is provided inside the porous nip roll so as to be able to flow in.
加熱ロール上に展延されたＰＶＡ等水溶液（以下、「ＰＶＡ系被押圧物」という。）は多孔質ニップロールによって押圧・乾燥される。尚、ＰＶＡ系押圧物は、多孔質ニップロールの押圧・乾燥前に、加熱ロールによって水分含有率が低減されていても良い
し、低減されていなくても良い。
An aqueous solution such as PVA spread on the heating roll (hereinafter referred to as “PVA-based pressed object”) is pressed and dried by a porous nip roll. In addition, the moisture content of the PVA-based pressed article may or may not be reduced by a heating roll before pressing and drying the porous nip roll.
多孔質ニップロールによって、ＰＶＡ系被押圧物を乾燥させる観点から、多孔質ニップロールに設けられる孔は少なくとも蒸発物等が多孔質ニップロール内に流入可能に設けられている必要がある。また、多孔質加熱ニップロールの表面温度は製膜の安定性及び生産効率の観点から、１００〜２００?、好ましくは１３０〜１８０?に保持するようにする。 From the viewpoint of drying the PVA-based pressed object by the porous nip roll, it is necessary that the holes provided in the porous nip roll are provided so that at least the evaporant or the like can flow into the porous nip roll. The surface temperature of the porous heated nip roll is maintained at 100 to 200 ?, preferably 130 to 180? From the viewpoint of film formation stability and production efficiency.
ＰＶＡ系被押圧物及び多孔質ニップロール間で生じた蒸発物等を十分に逃がすため、孔の数が１００個／ｃｍ２以上が好ましい。さらに、多孔質ニップロールの機械的強度の確保及びＰＶＡ系フィルムの表面に孔の形状が残存することを防止する等の観点から、孔の直径は１μｍ以下であることが好ましい。 The number of holes is preferably 100 / cm 2 or more in order to sufficiently release the evaporated material generated between the PVA-based pressed object and the porous nip roll. Furthermore, from the viewpoint of ensuring the mechanical strength of the porous nip roll and preventing the pore shape from remaining on the surface of the PVA film, the diameter of the pore is preferably 1 μm or less.
孔の直径とは、多孔質ニップロール表面上での孔の中心線を通過する線分の中の最大の長さをいう。例えば、多孔質ニップロールの表面形状が円形の場合は円の直径、正方形の場合は対角線の長さになる。 The diameter of the hole refers to the maximum length of the line segment passing through the center line of the hole on the surface of the porous nip roll. For example, when the surface shape of the porous nip roll is circular, the diameter is a circle, and when the surface shape is square, the length is a diagonal line.
孔の多孔質ニップロール表面上での形状は円形の他、三角形、四角形、多角形、さらには、不定形であってもよい。 The shape of the pores on the surface of the porous nip roll may be circular, triangular, quadrangular, polygonal, or indefinite.
押圧・乾燥工程の際、水蒸気を主とする蒸発物等が発生するが、多孔質ニップロールには１００個／ｃｍ２以上の孔が形成されており、各孔は蒸発物等が通過可能に形成されているため、多孔質ニップロールの接触部位で発生した蒸発物等は多孔質ニップロールに形成された孔を通過していくことができる。従って、多孔質ニップロールとＰＶＡ系被押圧物の間には蒸発物が滞留とすることがないため、押圧・乾燥後のＰＶＡ系フィルムの表面の均一性等を損なうことがない。 During the pressing and drying process, but evaporation, etc. to the main steam is generated, the porous nip rolls is formed with 100 / cm 2 or more holes, each hole formed passable evaporation, etc. Therefore, the evaporant generated at the contact portion of the porous nip roll can pass through the holes formed in the porous nip roll. Accordingly, since the evaporant does not stay between the porous nip roll and the PVA-based pressed object, the uniformity of the surface of the PVA-based film after pressing and drying is not impaired.
多孔質ニップロール内に流入した蒸発物等は他の孔から排出されるようにしてもよい。例えば、ＰＶＡ系被押圧物に接触部分以外の多孔質ニップロールに形成されている孔から蒸発物等を排出することが挙げられる。さらに、吸引ポンプ等により多孔質ニップロールの内部を減圧することにより、物理的に蒸発物等を吸引することにより除去してもよい。 The evaporant or the like that has flowed into the porous nip roll may be discharged from another hole. For example, it is possible to discharge evaporate from a hole formed in a porous nip roll other than the contact portion on the PVA-based pressed object. Furthermore, the inside of the porous nip roll may be decompressed by a suction pump or the like, and may be removed by physically sucking the evaporated material or the like.
ＰＶＡ系被押圧物の水分含有率が５０重量％より大きくてもよいが、ＰＶＡ系フィルムの生産効率の観点から、３０〜５０重量％であることが好ましい。一方、ＰＶＡ系被押圧物の水分含有率が３０重量％未満の場合は、多孔質ニップロールにて押圧後に得られるＰＶＡ系フィルムに対し、さらに、延伸処理を行う場合には、上記水分含有率が３０重量％未満であればフィルムの破断等が起こる可能性がある等延伸処理が円滑に行えないことがあるからである。 Although the moisture content of the PVA-based pressed object may be larger than 50% by weight, it is preferably 30 to 50% by weight from the viewpoint of the production efficiency of the PVA-based film. On the other hand, when the moisture content of the PVA-based pressed object is less than 30% by weight, when the stretching process is further performed on the PVA-based film obtained after pressing with the porous nip roll, the moisture content is as follows. This is because if it is less than 30% by weight, the film may be broken and the stretching process may not be performed smoothly.
従って、多孔質ニップロールによる押圧後にＰＶＡ系フィルムに延伸処理を行う場合にはＰＶＡ系フィルム、即ち、ＰＶＡ系被押圧物への多孔質ニップロールによる押圧・乾燥処理後のフィルムの水分含有率が３０〜５０重量％であることが好ましい。 Therefore, when the PVA film is stretched after being pressed by the porous nip roll, the moisture content of the PVA film, that is, the film after the pressing / drying process by the porous nip roll on the PVA pressed object is 30 to 30%. It is preferably 50% by weight.
本発明においては、十分に乾燥していない又は殆ど乾燥していないＰＶＡ系被押圧物又は乾燥が十分でないＰＶＡ系被押圧物の表面を押圧することも可能であるため、多孔質ニップロールによる押圧後のＰＶＡ系フィルムに、フィルムのズレによって傷がつきやすい。従って、ＰＶＡ系フィルムにかかるズレによる傷付きがないように多孔質ニップロールが加熱ロールに同期回転していることが好ましい。 In the present invention, since it is possible to press the surface of a PVA pressed object that is not sufficiently dried or hardly dried or a PVA pressed object that is not sufficiently dried, after pressing with a porous nip roll The PVA-based film is easily damaged by film misalignment. Therefore, it is preferable that the porous nip roll is rotated synchronously with the heating roll so that the PVA film is not damaged by the shift.
本発明に用いられる多孔質ニップロールの素材としては、本発明が実施できる限り限定はされず、例えばセラミクス、金属、ゴム等が挙げられるが、多孔質ニップロールは上述したように１００個／ｃｍ２以上の孔が形成されており、孔径も１μｍ以下と十分小さいことから、形状安定性等の観点からセラミクスから構成されていることが好ましい。 The material of the porous nip roll used in the present invention is not limited as long as the present invention can be carried out, and examples thereof include ceramics, metal, rubber and the like. As described above, the porous nip roll is 100 pieces / cm 2 or more. Are formed from ceramics from the viewpoint of shape stability and the like.
本発明に用いられる多孔質ニップロールの表面粗さ（ＳＲａ）を任意に選択することにより、所望の表面状態を有するＰＶＡ系フィルムを得ることができる。具体的には、多孔質ニップロールの表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ未満とすることにより、鏡面を有する透明度の高いＰＶＡ系フィルムを得ることができ、一方、多孔質ニップロールの表面粗さ（ＳＲａ）を０．５μｍ以上とすることにより、マット面を有するブロッキング防止性に優れたＰＶＡ系フィルムを得ることができる。 A PVA film having a desired surface state can be obtained by arbitrarily selecting the surface roughness (SRa) of the porous nip roll used in the present invention. Specifically, by setting the surface roughness (SRa) of the porous nip roll to less than 0.5 μm, a highly transparent PVA-based film having a mirror surface can be obtained, while the surface roughness ( By setting SRa) to 0.5 μm or more, a PVA-based film having a mat surface and excellent antiblocking property can be obtained.
本発明において表面粗さ（ＳＲａ）とは、平坦性の指標として触針式３次元表面粗さ計を用いて、以下の条件で測定されるものをいう。
温度：２３?±２?
湿度：５０％±１０％
本発明ＰＶＡ系フィルムの厚み：０．８μｍ（表面粗さ（ＳＲａ）測定前に、温度：２３
?±２?、湿度：５０％±１０％の条件の下、２４時間養生する。）
測定機器：株式会社小坂研究所製３次元表面粗さ測定器ＳＥ−３０Ｋ
低域カット：０．２５ｍｍ
高域カット：R＋W、
Xピッチ：１μｍ
Ｙピッチ：２μｍ
Ｘ軸方向の送り速さ：０．２ｍｍ／sec
Z測定倍率：１０００
レベリング：最小二乗法
In the present invention, the surface roughness (SRa) is measured under the following conditions using a stylus type three-dimensional surface roughness meter as an index of flatness.
Temperature: 23? ± 2?
Humidity: 50% ± 10%
Thickness of the PVA film of the present invention: 0.8 μm (Before measurement of surface roughness (SRa), temperature: 23
It is cured for 24 hours under the conditions of ± 2? And humidity: 50% ± 10%. )
Measuring instrument: Kosaka Laboratory 3D surface roughness measuring instrument SE-30K
Low frequency cut: 0.25mm
High cut: R + W,
X pitch: 1μm
Y pitch: 2 μm
Feeding speed in the X-axis direction: 0.2mm / sec
Z measurement magnification: 1000
Leveling: least squares method
本発明において、ＰＶＡ系フィルムの乾燥処理工程は具体的には、フローティング型ドライヤー等公知の乾燥装置を使用することができるが、表面をハードクロムメッキ処理又は鏡面処理した直径２００ｍｍ〜２０００ｍｍの乾燥用ロールを使用することが好ましい。即ち、製膜化されたＰＶＡ系フィルムの表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に通過させることにより行なわれる。 In the present invention, the drying process of the PVA film can be performed using a known drying apparatus such as a floating dryer. For drying, the surface is hard chrome plated or mirror-finished with a diameter of 200 mm to 2000 mm. It is preferable to use a roll. That is, it is performed by alternately passing the front and back surfaces of the formed PVA film through a plurality of drying rolls.
乾燥ロールの表面温度は特に限定されないが、６０〜１００?であることが好ましい。かかる表面温度が６０?未満ではＰＶＡ系フィルムが乾燥不良となる可能性があり、１００?を超えるとＰＶＡ系フィルムが乾燥しすぎることとなる。特に乾燥後に、ＰＶＡ系フィルムに延伸処理を行う場合には、所望の延伸処理ができない等の問題が発生することがあるため、乾燥ロールの表面温度が１００?を超えることは好ましくない。 The surface temperature of the drying roll is not particularly limited, but is preferably 60 to 100 ?. If the surface temperature is less than 60 °, the PVA film may be poorly dried. If the surface temperature exceeds 100 °, the PVA film is too dry. In particular, when the PVA-based film is stretched after drying, problems such as the inability to perform the desired stretching process may occur, and thus it is not preferable that the surface temperature of the drying roll exceeds 100 ?.
一方、ＰＶＡ系フィルムに水を噴霧する等により、水分を吸収させる等をして、所望の水分含有率に調整してもよい。 On the other hand, the moisture content may be adjusted to a desired level by absorbing water by spraying water on the PVA film.
また、上述したようにＰＶＡ系フィルムを形成した後、所望に応じて延伸処理を行うことにより、フィルムに引裂強度の向上等機能性を付与することもできる。
Moreover, after forming a PVA-type film as mentioned above, functionality, such as improvement of tear strength, can also be provided to a film by performing a extending | stretching process as needed.
本発明によれば、多孔質ニップロールを使用することで、ポリビニルアルコール系フィルムの単に生産効率を向上させることが可能であるばかりでなく、ポリビニルアルコール系フィルムにブロッキングを防止するマット面又は透明性に優れた鏡面を容易かつ効率的に付与することができるため、産業上非常に有用である。
According to the present invention, by using a porous nip roll, not only can the production efficiency of the polyvinyl alcohol film be improved, but also the matte surface or transparency that prevents blocking of the polyvinyl alcohol film. Since an excellent mirror surface can be easily and efficiently applied, it is very useful industrially.
Claims (5)
（１）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔の数が１００個／ｃｍ２以上である。
（２）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔の直径が１μｍ以下である。
（３）多孔質ニップロールの表面に設けられた孔から多孔質ニップロールの内部に蒸発物等が流入可能である。 An aqueous solution comprising 10 to 70% by weight of a polyvinyl alcohol resin is spread on a rotating heated roll, and then dried while pressing a heated porous nip roll that satisfies the following requirements (1) to (3): A method for producing a polyvinyl alcohol film, characterized by comprising:
(1) The number of holes provided on the surface of the porous nip roll is 100 / cm 2 or more.
(2) The diameter of the hole provided on the surface of the porous nip roll is 1 μm or less.
(3) Evaporates and the like can flow into the inside of the porous nip roll from the holes provided on the surface of the porous nip roll.
The polyvinyl-alcohol-type film obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-4.
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