JP2000197843A - 複合フィルムの製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム製造ラインでのダイコーティングに
よって幅方向に均一な厚みの塗膜を設けた複合フィルム
を製造する方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 フィルム製造ライン中で走行プラスチッ
クフィルムの少なくとも片面にダイコーターにて塗布液
を塗布する際，該コーターのダイを１対のガイドロール
間に設け，かつ該ガイドロールとダイの間に塗布幅より
外側を走行するフィルム両端部をダイの反対側へ変位さ
せる手段を設け，そして該手段の中心とダイスリットの
中心との距離d(mm)，該手段で変位させるフィルム両端
部の幅w(mm)，及び該手段でフィルムの両端部をダイの
反対側へ変位させる変位量δ(mm)が特定の関係を満足す
るようにして，塗布液を塗布することを特徴とする複合
フィルムの製造方法，およびその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗膜を設けた複合フ
ィルムの製造方法及びその装置に関し，さらに詳しくは
フィルム製造ラインを走行するプラスチックフィルムの
少なくとも一つの表面にダイコーターにて途液を塗布
し，フィルム幅方向に均一な厚みの塗膜を形成する複合
フィルムの製造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックフィルム等のフィルム（シ
ート状基材含む）に，易接着性，易滑性，ガス遮断性，
防湿性，制電性，インク受容性，または他の機能を付与
する目的でコーティング加工することが一般的に行われ
ている。これに用いるコーターとして，例えばグラビア
コーター，キスロールコーター，リバースロールコータ
ー，スライドコーター，カーテンコーター，ナイフコー
ター，エクストルージョンダイコーター等が知られてい
る。

【０００３】リバースロールコーターでは，塗液が空気
に暴露され，乾燥による性状変化を生じやすい。またロ
ールからロール，ロールからフィルムへの塗液膜の転写
時に液溜まり部の乱れによって筋模様が発生しやすい。
このため塗布条件に制約が多く，特に高速塗布ではこの
筋模様が避けられない。このようなロールコーターの欠
点を補うべくダイコーターが考案され，該ダイコーター
を使用すれば２００m/min以上の高速塗布に於いても，
筋欠陥等の無い塗布面が得られ，生産性が非常に高ま
る。

【０００４】しかし，フィルム製造ライン中でのフィル
ムは，通常，フィルムの中央部分に対しエッジ（端部）
部分のフィルム厚みが厚くなる。また，特に縦延伸と横
延伸の間の一軸延伸フィルムは，オフラインに比べ，フ
ィルム張力が20〜100倍高いことに加え，フィルムの中
央部分に対しエッジ部分のフィルム流れ方向の張力が高
くなる傾向がある。そのため，フィルム製造工程中での
コーティング（インラインコーティング）にダイコーテ
ィング法のようにフィルム張力とダイリップでの塗液圧
のバランスで塗膜厚みを決める塗工方法を用いる場合，
エッジ付近の塗膜厚みが薄くなる問題を生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ダイコーテングでフィ
ルムの幅方向に張力を均一に調整する手段を設けること
が提案されている（特許第2578631号）。しかしこの手
段としては，ガイドロールとダイの間でフィルムに太鼓
状ロールを押し付けるのが現実的な方法であり，フィル
ムの全体的な張力が低いオフライン塗布ではうまくいっ
ても，インライン塗布ではフィルムにダイをほとんど押
し込めない（ラップ角度がほとんど０°）ため，太鼓状
ロールを押し付けると，ダイのビードが幅方向に形成で
きなくなる。太鼓状の膨らみ形状を微少にすれば，張力
を幅方向に均一化でき，膜厚も幅方向に均一化できると
考えられるが，製膜条件，すなわち，フィルム厚み，張
力，速度が変われば太鼓形状を微少に変更する必要があ
り，とても生産に対応できない。

【０００６】本発明の目的は，上記の課題を解決し，フ
ィルム製膜ラインでのダイコーティングにおいて製膜条
件の変更にも十分対応できてフィルム幅方向に均一な厚
みの塗膜を形成する複合フィルムの製造方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は，フィルム製膜ライン
でのダイコーティングにおいて製膜条件の変更にも十分
対応できてフィルム幅方向に均一な厚みの塗膜を形成し
得る複合フィルムの製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は，
本発明によれば， フィルム製造ライン中で，走行する
プラスチックフィルムの少なくとも片面にダイコーター
にて塗布液を塗布する際，該コーターのダイを１対のガ
イドロール間に設け，かつ該ガイドロールとダイの間
に，塗布幅より外側を走行するフィルム両端部をダイの
反対側へ変位させる手段を設け，そして該手段の中心と
ダイスリットの中心との距離d(mm)が下記の式（１）を
満足し，該手段で変位させるフィルム両端部の幅w(mm)
が下記の式（２）を満足し，該手段でフィルムの両端部
をダイの反対側へ変位させる変位量δ(mm)が下記の式
（３）を満足するようにして，塗布液を塗布することを
特徴とする複合フィルムの製造方法によって達成され
る。

【０００８】また，本発明の第２の目的は，本発明によ
れば， フィルム製造中で，走行するプラスチックフィ
ルムの少なくとも片面にダイコーターにて塗布液を塗布
する装置であって，該コーターのダイを１対のガイドロ
ール間に設け，そして該ガイドロールとダイの間に，塗
布幅より外側を走行するフィルム両端部をダイの反対側
へ変位させる手段を，該手段の中心とダイスリットの中
心との距離d(mm)が下記の式（１）を満足し，該手段で
変位させるフィルム両端部の幅w(mm)が下記の式（２）
を満足し，かつ該手段でフィルムの両端部をダイの反対
側へ変位させる変位量δ(mm)が下記の式（３）を満足す
るように設けたことを特徴とする複合フィルムの製造装
置によって達成される。 -200≦d≦200(mm) ・・・（１） 5≦w＜(wf-wc)/2 (mm) ・・・（２） 0＜δ≦30（mm） ・・・（３）

【０００９】ここで，式（１）中のマイナス記号はダイ
のフィルム走行の上流方向を意味する。そして式中のd
は走行フィルムの端部を変位させる手段の中心とダイリ
ップの中心との距離(mm)， wは該手段で変位させるフ
ィルム端部の幅(mm)， wfはフィルム幅（mm）， wcは
塗布幅（mm），δはフィルム端部の変位量(mm)である。

【００１０】以下，図面を参照しながら本発明を詳細に
説明する。図１は本発明の１つの実施形態を示すフィル
ム製膜工程内における塗布装置の説明図である。１は走
行フィルム，１cは走行フィルムのうち中央部のパス，
１eは走行フィルムのうちエッジ部のパス，２，４はガ
イドロール，３はダイ，５はフィルム端部に変位を与え
る手段（エッジリフタ），６は塗液膜，７はダイスリッ
ト，dはエッジリフタの中心からダイスリット中心まで
の距離である。

【００１１】図２は図１のＡ-Ａ矢視図である。wcは塗
布幅，wfはフィルム幅，wはフィルム両端部からの，フ
ィルムを変位させる幅（フィルム端部の変位幅）であ
る。

【００１２】図３は本発明の１つの実施形態を表すフィ
ルム製膜工程内における塗布装置の説明図である。５
a，５bはフィルム端部に変位を与える手段（エッジリフ
タ）であり，クロスガイダーの役割をあわせ持たせたも
のである。５cはフィルム端部に変位を与える手段（エ
ッジリフタ）であり，ダイの下流側に設置したものであ
る。d₁はエッジリフタ５a，５bの中心からダイ３のスリ
ット中心までのフィルム走行方向の距離であり，d₂はエ
ッジリフタ５cの中心からダイ３のスリット中心までの
距離である。

【００１３】本発明においてフィルム製造ラインとして
は，延伸フィルム製造ラインが好ましい。この延伸フィ
ルム製造ラインには一軸延伸フィルム製造ラインと二軸
延伸フィルム製造ラインがあるが，中でも二軸フィルム
製造ラインが好ましい。さらに，二軸延伸方法には同時
二軸延伸方法と逐次二軸延伸方法とがあるが，逐次二軸
延伸方法が好ましい。これら方法及び装置は従来から知
られている方法及び装置を用いることができるが，その
中でもステンターを用いる逐次二軸延伸方法が好まし
い。

【００１４】本発明においてプラスチックフィルムは素
材によって限定されることはないが，ポリオレフィンフ
ィルム（たとえば，ポリエチレンフィルム，ポリプロピ
レンフィルム等），ポリエステルフィルム（たとえば，
ポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリエチレン-
2，6-ナフタレートフィルム等），ポリアミドフィルム
（たとえば、ナイロン６フィルム，ナイロン６６フィル
ム等），ポリエーテルケトンフィルム（たとえば，ポリ
エーテルエーテルケトンフィルム等），ポリカーボネー
トフィルム等が好ましく例示できる。この中でもポリエ
ステルフィルム，特にポリエチレンテレフタレートフィ
ルム，ポリエチレン-2，6-ナフタレートフィルムが好ま
しい。

【００１５】フィルム製造ライン中で，ダイコーテング
に供するフィルム（走行フィルム１）は厚みが5〜800μ
mの範囲にあると良好にコーティングでき， さらに好ま
しい厚みは10〜200μmである。走行フィルム１の走行速
度は5〜1000m/minであることが好ましく，10〜350m/min
が最適である。

【００１６】この走行フィルム１は未延伸フィルムでも
延伸フィルムでもよいが，延伸フィルム，特に逐次二軸
延伸工程中の一軸延伸フィルムが好ましい。

【００１７】本発明において塗液は，フィルム表面に機
能特性例えば接着性（含，易接着性，ヒートシール
性），易滑性（走行性），帯電防止性，導電性，耐摩耗
性，耐削れ性，耐候性，離型性，耐薬品性（含，耐水
性，耐溶剤性），易印刷性，流滴性，防汚性，筆記性，
遮光性，防水性，ガスバリアー性等の１種以上を付与す
る表面加工用の塗液であれば如何なるものであっても良
い。これらの塗液は従来から知られ，あるいは用いられ
ているものを用いることができる。塗液の粘度としては
１〜１００００センチポイズ（ｃｐ）が好ましく，さら
には１.１〜２００ｃｐが好ましい。

【００１８】本発明におけるガイドロール２，４は通常
のプラスチックフィルム搬送系に用いられる，汎用的な
ガイドロールが使用できる。これらガイドロールの間に
ダイ３を設ける。ガイドロール２，４の表面はクローム
メッキを施したものが好ましいが，フィルムに影響を与
えなければどのような表面処理を施したものでも構わな
いし，表面処理を施していないものでも構わない。これ
らのロールはフィルムに対して同速度でつれ回りすれば
良く，駆動してもフリーでもテンデンシー駆動でも良
い。ガイドロール４はダイ３に対して反対側からフィル
ムをガイドする。

【００１９】ダイ３は，塗液供給系（図示省略）から送
られてくる塗液を，マニホールド内でフィルム幅方向に
均一に広げ，一定幅（塗布幅）のスリット７を通して対
向する走行フィルム１に押し出し，ダイリップ面によっ
て一定厚みに計量する。

【００２０】ダイ３のスリット中心からエッジリフタ５
の中心までのフィルム走行方向の距離dは-200≦d≦200m
mであれば良く，さらに好ましくは-100≦d≦100mmが良
い。一番好ましいのは，ダイ３の真横に設置する，すな
わちd＝0である。ここで，前記式中のマイナス記号はダ
イのフィルム走行の上流方向を意味する。

【００２１】エッジリフタ５はフィルムエッジ１eをミ
リオーダーで再現性良く持ち上げられる機構を有する。
空気圧等を用いてフィルムを吹き上げることでフィルム
に変位を与えることもできるが，上記理由からエッジリ
フタ５にはロールを使用するのが現実的である。エッジ
リフタ５がロールである場合，該ロールの直径は10〜20
0mmであれば良いが，なるべく小さい径のほうがダイ３
近くに設置できるため好ましく，強度との兼ね合いから
直径12〜80mmが最適である。エッジリフトの幅wはフィ
ルムエッジ１eから内側へ，塗布範囲を含まない範囲で
あれば良い。フィルム端部１eを変位させる量δは0mmよ
り大きく30mm以下であればよい。これ以上に変位させる
とフィルムエッジ部分の局部的な張力が増加し，エッジ
の塗布膜厚を増加させる効果が相殺されるため好ましく
ない。3〜10mmが最適な範囲である。変位δはフィルム
幅方向に変化させても良く，その場合変位の最大値が0m
mより大きく30mm以下であればよい。エッジリフタ５は
図１ではダイ上流側１箇所としているが，ダイの下流側
でも良く，上流側，下流側両方に設けても良い。

【００２２】図３に示すように，エッジリフタ５は上下
一対のニップロールでフィルムを挟み込み，角度を付け
クロスガイダの役割を同時に持たせても良い。その際ニ
ップロールの軸をフィルム幅方向に対して0.2〜30°の
角度で，フィルム中央よりが下流側にくるように傾けて
いるのが好ましい。これによってフィルムに幅方向の強
力を付与することができる。

【００２３】

【実施例】以下実施例によって，本発明をさらに詳しく
説明する。

【００２４】［実施例１］固有粘度（ｏ−クロロフェノ
ール，３５℃）０．６５のポリエチレンテレフタレート
のペレットを１８０℃で５時間真空乾燥した後に、２７
０〜３００℃に加熱された押出機に供給し、押出し成形
ダイにからシート状に成形し，続いて該シート状物を表
面温度２５℃の冷却ドラム上に静電気で密着固化し，未
延伸フィルムを得た。次いで，該未延伸フィルムを８０
〜１００℃の加熱ロール群で加熱し，縦方向に３．４倍
一段階で縦延伸し，続いて２０〜５０℃のロール群で冷
却し，厚み１８０μm，幅６００mmの縦一軸延伸フィル
ムを得た。ついで、図１に示す設備を用いて一軸延伸さ
れた走行フィルム１への塗液の連続塗布を行った。塗液
膜６は下記組成の水性塗液膜である。

【００２５】途液組成：酸成分がテレフタル酸（９０モ
ル％），イソフタル酸（６モル％）および５−スルホイ
ソフタル酸カリウム（４モル％）であり，グリコール成
分がエチレングリコール（９５モル％）およびネオペン
チルグリコール（５モル％）である共重合ポリエステル
（二次転移点Ｔｇ＝６８℃）８０重量％，Ｎ，Ｎ’−エ
チレンビスカプリル酸アミド５重量％，アクリル系樹脂
微粒子（平均粒径０．０３μｍ）１０重量％およびポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル５重量％の組成
からなる、固形分濃度８％の水性途液。

【００２６】塗布幅wc＝５００mmのダイ３を用いて，フ
ィルム走行方向に３００mm離れたガイドロール２および
４の間で走行フィルム１の下面に塗布した。ダイ３のフ
ィルムに対面するリップ面の形状は１平面で構成され，
フィルム流れ方向の長さは７mmであった。塗布部でのフ
ィルム速度を４０m/min，ウェット状態での塗布量は１
０g/m²とした。また，ダイ３のスリット中心からガイド
ロール４の中心までのフィルム流れ方向の距離を１００
mmとし，ダイ３のスリット中心からエッジリフタ５まで
のフィルム流れ方向の距離d＝５０mmとした。フィルム
端部持ち上げ量δは両エッジともフィルムに平行に５mm
とした。フィルム端部の持ち上げ幅wは両エッジとも４
０mmとした。

【００２７】その後走行フィルム１を横延伸機（図示省
略）へ導き、該フィルムの両端をクリップで把持しなが
ら、９０℃に加熱された熱風を使って，塗膜を乾燥する
と同時にフィルムを予熱し、９５℃の熱風雰囲気中で横
方向に３．６倍に横延伸した。その後，４％の幅方向の
収縮を与えながら２４０℃の熱風雰囲気中で熱固定し，
横延伸機から出てきたフィルムをワインダーで巻き取
り，厚み５０μmの二軸延伸フィルムを得た。乾燥，延
伸後の塗布面は両面とも均一で筋のない良好なものであ
った。

【００２８】［比較例１］エッジリフタ５を取り除きフ
ィルム端部に変位を与えなかった以外は，実施例１と同
じように製膜，インライン塗布を行い，二軸延伸フィル
ムを得た。その結果，塗布端付近の塗膜厚みは中央部対
比６０％以下の厚みとなり，製品歩留まりが大きく低下
した。

【００２９】

【発明の効果】本発明によると，プラスチックフィルム
の製造工程内でのインライン・ダイ・コーティングにお
いて，幅方向に均一な厚みの塗膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施形態を示す塗布装置の説明
図である。

【図２】図１のＡ-Ａ矢視図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示す塗布装置の説明図
である。

【符号の説明】

１：走行フィルム １c：走行フィルムのうち中央部のパス １e：走行フィルムのうちエッジ部のパス ２，４：ガイドロール ３：ダイ ５：フィルム端部に変位を与える手段（エッジリフタ） ５a，５b：フィルム端部に変位を与える手段（エッジリ
フタ）兼クロスガイダー ５c：フィルム端部に変位を与える手段（エッジリフ
タ） ６：塗液膜 ７：ダイのスリット d：エッジリフタからダイスリット中心までのフィルム
走行方向の距離 d₁：エッジリフタ５a，５bからダイ３のスリット中心ま
でのフィルム走行方向の距離 d₂：エッジリフタ５cからダイ３のスリット中心までの
フィルム走行方向の距離 wc：塗布幅 wf：フィルム幅 w：フィルム両端部からの，フィルムを変位させる幅方
向の範囲

フロントページの続き (72)発明者 後藤 陽 神奈川県相模原市小山３丁目37番19号 帝 人株式会社相模原研究センター内 Ｆターム(参考） 4D075 AC04 AC72 AC80 AC86 AC92 CA48 DA04 DB31 DC36 4F041 AA12 CA02 CA12 CA22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム製造ライン中で，走行するプラ
   スチックフィルムの少なくとも片面にダイコーターにて
   塗布液を塗布する際，該コーターのダイを１対のガイド
   ロール間に設け，かつ該ガイドロールとダイの間に，塗
   布幅より外側を走行するフィルム両端部をダイの反対側
   へ変位させる手段を設け，そして該手段の中心とダイス
   リットの中心との距離d(mm)が式（１）を満足し，該手
   段で変位させるフィルム両端部の幅w(mm)が式（２）を
   満足し，該手段でフィルムの両端部をダイの反対側へ変
   位させる変位量δ(mm)が式（３）を満足するようにし
   て，塗布液を塗布することを特徴とする複合フィルムの
   製造方法。 -200≦d≦200 (mm) ・・・（１） 5≦w＜(wf-wc)/2 (mm) ・・・（２） 0＜δ≦30 （mm） ・・・（３） ここで，式（１）中のマイナス記号はダイのフィルム走
   行の上流方向を意味する。さらに式中のdは走行フィル
   ムの端部を変位させる手段の中心とダイスリットの中心
   との距離(mm)， wは該手段で変位させるフィルム端部
   の幅(mm)， wfはフィルム幅（mm）， wcは塗布幅（m
   m），δはフィルム端部の変位量(mm)である。
2. 【請求項２】 変位させたフィルム端部に，フィルム幅
   を広げる方向に張力を付与する請求項１に記載の複合フ
   ィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 フィルム製造工程中で，走行するプラス
   チックフィルムの少なくとも片面にダイコーターにて塗
   布液を塗布する装置であって，該コーターのダイを１対
   のガイドロール間に設け，そして該ガイドロールとダイ
   の間に，塗布幅より外側を走行するフィルム両端部をダ
   イの反対側へ変位させる手段を，該手段の中心とダイス
   リットの中心との距離d(mm)が式（１）を満足し，該手
   段で変位させるフィルム両端部の幅w(mm)が式（２）を
   満足し，かつ該手段でフィルムの両端部をダイの反対側
   へ変位させる変位量δ(mm)が式（３）を満足するように
   設けたことを特徴とする複合フィルムの製造装置。 -200≦d≦200 (mm) ・・・（１） 5≦w＜(wf-wc)/2 (mm) ・・・（２） 0＜δ≦30 （mm） ・・・（３） ここで，式（１）中のマイナス記号はダイのフィルム走
   行の上流方向を意味する。そして式中のdは走行フィル
   ムの端部を変位させる手段の中心とダイスリットの中心
   との距離(mm)， wは該手段で変位させるフィルム端部
   の幅(mm)， wfはフィルム幅（mm）， wcは塗布幅（m
   m），δはフィルム端部の変位量(mm)である。
4. 【請求項４】 走行するフィルムの端部を変位させる手
   段が直径10〜200（mm）の回転自由なロールである請求
   項３に記載の複合フィルムの製造装置。
5. 【請求項５】 走行するフィルムの端部を変位させる手
   段が直径10〜200（mm）の，上下一対の回転自由なニッ
   プロールであり，フィルム端部を両ロール間に挟むこと
   ができ，かつ該ロールの軸をフィルム幅方向に対して0.
   2〜30°の角度で，フィルム中央よりが下流側にくるよ
   うに傾けている請求項３に記載の複合フィルムの製造装
   置。