JP2000210959A

JP2000210959A - フイルム製造装置

Info

Publication number: JP2000210959A
Application number: JP11016508A
Authority: JP
Inventors: Takanori Nishida; 貴則西田; Katsushi Yamakawa; 勝史山川; Hidetoshi Okashiro; 英敏岡城
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】キャスト面に対する吸引ノズルや口金のスリ
ット間隙部の特定の機械的精度を特定の範囲にすること
により、エア噛みを大幅に低減し、高速製膜や品質の向
上を可能にする。【解決手段】口金のスリット間隙から押し出された樹
脂膜を、移動キャスト面にキャストし、口金に対し、樹
脂膜をキャスト面にキャストする位置よりキャスト面移
動方向上流側に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引
ノズルを有するフイルム製造装置において、前記吸引ノ
ズルのキャスト面に対向する面の真直度または／および
平面度が吸引ノズル全幅の０．０５％以下であることを
特徴とするフイルム製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融樹脂膜、ある
いは樹脂を溶媒または溶液に溶解させた溶液樹脂膜を口
金のスリット間隙から移動キャスト面に押し出すフイル
ムの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶融樹脂又は溶液樹脂を口金
のスリット間隙からシート状に押し出してキャスト面に
密着させた後、冷却あるいは乾燥工程を経て樹脂フイル
ムにする製造方法が知られている。このような樹脂フイ
ルムの製造方法において、口金から吐出された樹脂膜の
キャスト面への密着点が安定しているか否かは、その後
の工程に基本的な影響をおよぼし、製品品質を左右する
重要な因子になっている。

【０００３】すなわち、この密着点が不安定であると、
密着点が最も遅れた箇所からフイルムとキャスト面との
間にエアが噛み込むという現象が生じる（以後、これを
“エア噛み”と称する）。このエア噛みが発生すると、
フイルム面に厚みむらを生じたり、その後の延伸過程で
エア噛み部分に応力集中が生じてフイルムが破れるなど
の問題があった。このエア噛み現象は、製膜速度が高速
になるほど顕著になるため、生産性向上の支障になって
いた。

【０００４】従来、このエア噛みの対策としては、静電
気力利用や空気による強制押しつけ、あるいは吸引ノズ
ルによるエア吸引等のいくつかの密着方式が提案されて
いる。しかし、これらの密着方式のうち、空気による強
制押しつけ法は、過剰な空気を吹き付けるためキャスト
面のフイルムを乱し、特に製膜速度が高速になったり、
フイルムが薄物になると密着点が不安定になるという欠
点がある。

【０００５】また、静電気力利用による密着方式は、製
膜速度の高速化に伴って静電気的印加力を増大させる
と、金属キャスト面への放電現象により密着点が不安定
になるため、低速度の製膜に制限されるという欠点があ
る。また、静電気を利用する方法は、製膜する樹脂が不
導体である場合には十分な効果が得にくいという本質的
な問題点もある。

【０００６】これらに対して、吸引ノズルによる吸引方
式は、過剰な空気の供給を必要とせず、また樹脂が不導
体であっても適用できるという利点があり、広く利用さ
れている。

【０００７】このような吸引ノズルを用いたフイルム成
形法として、特開平２−５２７２１号公報に記載された
ものが知られている。このフイルム成形法においては、
口金のスリット間隙から押し出された樹脂膜を吸引ノズ
ルを用いてロール状キャスト面に密着させる方法で、口
金のスリットとキャスト面との距離を３０ｍｍ以下にし
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
２−５２７２１号公報に記載されているように、単に口
金のスリットとキャスト面との距離を３０ｍｍ以下にす
るだけでは、とくに製膜速度を上げていった場合、特定
の場所に局部的に発生するエア噛みや、周期的に発生す
るエア噛みを防ぎ切れないことがある。

【０００９】このようなエア噛みは、たとえば図３に示
すように、口金からの樹脂膜１０１が着地線１０２の位
置で着地した後キャスト面の移動とともに矢印の方向に
送られる際、とくにフイルムの幅方向の特定の位置に発
生するエア噛み１０３であり、着地線１０２の特定箇所
の乱れに起因することが多い。また、図４に示すよう
に、樹脂膜１１１の着地線１１２は略真直に形成される
が、周期的に破線１１３のように乱れてしまい、その乱
れに起因して周期的にエア噛み１１４が生じることもあ
る。

【００１０】本発明者らの検討による結果、上記のよう
なエア噛み１０３、１１４は、キャスト面に対する吸引
ノズルや口金のスリット間隙部の機械的な精度に左右さ
れることが多く、機械的な精度を特定値以下に上げるこ
とで、これらのエア噛みを大幅に低減でき、エア噛み発
生の上限製膜速度を大幅に向上できることをつきとめ
た。

【００１１】そこで本発明の課題は、前述の現状の問題
点に着目するとともに上記本発明者らの検討結果に基づ
き、とくにキャスト面に対する吸引ノズルや口金のスリ
ット間隙部の特定の機械的精度を特定の範囲にすること
により、エア噛みを大幅に低減し、高速製膜や品質の向
上を可能にするフイルム製造装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のフイルム製造装置は、口金のスリット間隙
から押し出された樹脂膜を、移動キャスト面にキャスト
し、口金に対し、樹脂膜をキャスト面にキャストする位
置よりキャスト面移動方向上流側に、キャスト面に樹脂
膜を密着させる吸引ノズルを有するフイルム製造装置に
おいて、前記吸引ノズルのキャスト面に対向する面の真
直度が吸引ノズル全幅の０．０５％以下であることを特
徴とするものからなる。

【００１３】また、本発明に係るフイルム製造装置は、
口金のスリット間隙から押し出された樹脂膜を、移動キ
ャスト面にキャストし、口金に対し、樹脂膜をキャスト
面にキャストする位置よりキャスト面移動方向上流側
に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引ノズルを有す
るフイルム製造装置において、前記吸引ノズルのキャス
ト面に対向する面の平面度が吸引ノズル全幅の０．０５
％以下であることを特徴とするものからなる。

【００１４】また、本発明に係るフイルム製造装置は、
口金のスリット間隙から押し出された樹脂膜を、移動キ
ャスト面にキャストし、口金に対し、樹脂膜をキャスト
面にキャストする位置よりキャスト面移動方向上流側
に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引ノズルを有す
るフイルム製造装置において、前記口金のスリット間隙
の先端からキャスト面までの距離の口金幅方向における
変動ΔＬは、口金のスリット間隙の先端からキャスト面
までの距離Ｌの１０％以下であることを特徴とするもの
からなる。

【００１５】また、本発明に係るフイルム製造装置は、
口金のスリット間隙から押し出された樹脂膜を、移動キ
ャスト面にキャストし、口金に対し、樹脂膜をキャスト
面にキャストする位置よりキャスト面移動方向上流側
に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引ノズルを有す
るフイルム製造装置において、前記吸引ノズルのキャス
ト面に対向する面からキャスト面までの距離の吸引ノズ
ル幅方向における変動ΔＤは、口金のスリット間隙の先
端からキャスト面までの距離Ｌの２０％以下であること
を特徴とするものからなる。

【００１６】上記フイルム製造装置においては、吸引ノ
ズルのキャスト面に対向する面の真直度が２００μｍ以
下であって、かつ、口金のスリット間隙の先端からキャ
スト面までの距離の口金幅方向における変動ΔＬが２０
０μｍ以下であることが好ましい。

【００１７】また、吸引ノズルのキャスト面に対向する
面の平面度が２００μｍ以下であって、かつ、口金のス
リット間隙の先端からキャスト面までの距離の口金幅方
向における変動ΔＬが２００μｍ以下であることが好ま
しい。

【００１８】また、吸引ノズルのキャスト面に対向する
面の真直度が２００μｍ以下であって、かつ、吸引ノズ
ルのキャスト面に対向する面からキャスト面までの距離
の吸引ノズル幅方向における変動ΔＤが４００μｍ以下
であることが好ましい。

【００１９】また、吸引ノズルのキャスト面に対向する
面の平面度が２００μｍ以下であって、かつ、吸引ノズ
ルのキャスト面に対向する面からキャスト面までの距離
の吸引ノズル幅方向における変動ΔＤが４００μｍ以下
であることが好ましい。

【００２０】また、口金のスリット間隙の先端からキャ
スト面までの距離Ｌが１０ｍｍ以下０．１ｍｍ以上であ
ることが好ましい。

【００２１】さらに、吸引ノズルのキャスト面に対向す
る面からキャスト面までの距離Ｄが２０ｍｍ以下０．１
ｍｍ以上であることが好ましい。

【００２２】このように、キャスト面に対する吸引ノズ
ルの対向面の真直度または／および平面度（百分率また
は／および絶対値）や、キャスト面に対する口金のスリ
ット間隙の先端までの距離の変動（百分率または／およ
び絶対値）を、それぞれ特定値以下に抑えることによ
り、後述の試験結果に示すように、フイルムの幅方向に
局部的に発生するエア噛み、およびフイルムの走行方向
に周期的に発生するエア噛みが防止されるか大幅に低減
され、エア噛みが生じる製膜上限速度が大幅に向上され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。まず、本発明のフイ
ルム製造装置を用いて製造されるフイルムの原料である
樹脂は、溶融するかあるいは溶液として流動性を有し、
製膜可能なものであれば特に限定されない。例えば、ポ
リプロピレンおよびポリエチレンなどのポリオレフィ
ン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルなど
に代表される熱可塑性樹脂、メタ系アラミド、パラ系ア
ラミドなどの耐熱性樹脂が挙げられる。勿論、使用され
る樹脂には、安定剤、帯電防止剤などの添加剤が配合さ
れていてもよい。

【００２４】図１は、本発明の一実施態様に係るフイル
ム製造装置を示しており、とくに溶液製膜に本発明を適
用した場合を示している。図１は、この装置の概略側面
断面図である。

【００２５】図１において、押出機（図示せず）で溶液
は口金１のスリット間隙１ａから溶液膜３（樹脂膜）と
して押し出される。このとき樹脂膜３の、周回するベル
ト１４によって形成される移動キャスト面１４ａへの密
着は、口金１の、樹脂膜がキャスト面１４ａに密着する
地点より、ベルト１４移動方向の上流側（矢印１７の逆
方向側）に配設された吸引ノズル２により作り出される
減圧状態により制御される。本実施態様では、吸引ノズ
ル２は、第１の負圧領域４と第２の負圧領域５を生成す
るようになっているが、一つの負圧領域であってもよ
い。第１の負圧領域４には、第１の減圧系１５が接続さ
れ、第１の減圧系１５には、第１のブロワ８と、第１の
ブロワ８の吸気側に第１の吸気弁７と、第１のブロワ８
の排気側に第１の排気弁９と、これらを繋ぐ第１の配管
６とが設置してある。まだ第２の負圧領域５には、第２
の減圧系１６が接続され、第２の減圧系１６には、第２
のブロワ１２と、第２のブロワ１２の吸気側に第２の吸
気弁１１と、第２のブロワ１２の排気側に第２の排気弁
１１と、これらを繋ぐ第２の配管１０とが設置してあ
る。１８、１９は圧力計、２０、２１は流量計を示して
いる。

【００２６】吸引ノズル２のキャスト面１４ａに対向す
る面２ａのノズル幅方向（図の紙面と垂直の方向）にお
ける真直度は、吸引ノズル２の全幅の０．０５％以下と
されており、好ましくは０．０１％以下とされる。ま
た、この真直度の絶対値としては、好ましくは２００μ
ｍ以下に抑えられ、より好ましくは１００μｍ以下に抑
えられる。

【００２７】吸引ノズル２のキャスト面１４ａに対向す
る面２ａの平面度（平面としてのキャスト面１４ａに対
する相対変動度）は、吸引ノズル２の全幅に対して０．
０５％以下とされており、好ましくは０．０１％以下と
される。また、この平面どの絶対値としては、好ましく
は２００μｍ以下に抑えられ、より好ましくは１００μ
ｍ以下に抑えられる。

【００２８】また、吸引ノズル２のキャスト面１４ａに
対向する面２ａからキャスト面１４ａまでの距離の吸引
ノズル幅方向における変動ΔＤは、口金１のスリット間
隙１ａの先端からキャスト面１４ａまでの距離Ｌの２０
％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以
下に抑えられている。この変動ΔＤの絶対値としては、
好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ
以下に抑えられる。

【００２９】口金１のスリット間隙１ａの先端からキャ
スト面１４ａまでの距離の口金幅方向（図の紙面と垂直
の方向）における変動ΔＬは、口金１のスリット間隙１
ａの先端からキャスト面１４ａまでの距離Ｌの１０％以
下とされ、好ましくは５％以下とされる。この変動ΔＬ
の絶対値としては、好ましくは２００μｍ以下、より好
ましくは１００μｍ以下に抑えられる。

【００３０】上記口金１のスリット間隙１ａの先端から
キャスト面１４ａまでの距離Ｌの絶対値としては、０．
１〜１０ｍｍの範囲から設定することが好ましい。ま
た、吸引ノズル２のキャスト対向面２ａからキャスト面
１４ａまでの距離Ｄの絶対値としては、０．１〜２０ｍ
ｍの範囲から設定することが好ましい。

【００３１】図２は、本発明の別の実施態様に係るフイ
ルム製造装置を示しており、とくに溶融樹脂膜を製膜す
る装置に本発明を適用した場合を示している。

【００３２】図２において、３１は口金を示しており、
口金３１のスリット間隙３１ａから溶融樹脂膜３３が、
キャスト面３４ａを形成する冷却ドラム３４上にキャス
トされる。口金３１の背面側には吸引ノズル３２が設け
られており、樹脂膜３３に対して負圧領域３５が生成さ
れる。吸引ノズル３２は、吸引口３６、減圧室３７を有
しており、減圧室３７には吸引ブロワ３８が接続されて
いる。３９は圧力計を示している。

【００３３】上記吸引ノズル３２の、キャスト面３４ａ
に対向する面、とくに平面先端部３２ａのノズル幅方向
（図の紙面と垂直の方向）における真直度が、吸引ノズ
ル３２の全幅の０．０５％以下、好ましくは０．０１％
以下とされる。また、この真直度の絶対値としては、好
ましくは２００μｍ以下に抑えられ、より好ましくは１
００μｍ以下に抑えられる。

【００３４】吸引ノズル３２のキャスト面３４ａに対向
する面３２ｂの平面度（平面としてのキャスト面３４ａ
に対する相対変動度）は、吸引ノズル３２の全幅に対し
て０．０５％以下とされており、好ましくは０．０１％
以下とされる。また、この平面度の絶対値としては、好
ましくは２００μｍ以下に抑えられ、より好ましくは１
００μｍ以下に抑えられる。

【００３５】また、吸引ノズル３２のキャスト面３４ａ
に対向する面３２ｂからキャスト面３４ａまでの距離の
吸引ノズル幅方向における変動Ｄは、口金３１のスリッ
ト間隙３１ａの先端からキャスト面３４ａまでの距離Ｌ
の２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは
５％以下に抑えられている。この変動ΔＤの絶対値とし
ては、好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは２０
０μｍ以下に抑えられる。

【００３６】口金３１のスリット間隙３１ａの先端から
キャスト面３４ａまでの距離の口金幅方向（図の紙面と
垂直の方向）における変動ΔＬは、口金３１のスリット
間隙３１ａの先端からキャスト面３４ａまでの距離Ｌの
１０％以下とされ、好ましくは５％以下とされる。この
変動ΔＬの絶対値としては、好ましくは２００μｍ以
下、より好ましくは１００μｍ以下に抑えられる。

【００３７】上記口金３１のスリット間隙３１ａの先端
からキャスト面３４ａまでの距離Ｌの絶対値としては、
０．１〜１００ｍｍの範囲から設定することが好まし
い。また、吸引ノズル３２のキャスト対向面３２ａから
キャスト面３４ａまでの距離Ｄの絶対値としては、０．
１〜２０ｍｍの範囲から設定することが好ましい。

【００３８】このように各部の機械的な精度を特定の範
囲内に納めることの効果を、以下に示す試験により確認
した。試験は、とくに図２に示した装置について行った
が、図１に示す装置についても行ったところ、実質的に
同等の結果が得られた。結果を表１、表２、表３に示
す。なお、表２、表３に示した試験は、幅１０００ｍｍ
の口金にて行った。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】表１、表２、表３に示した結果からも判る
ように、本発明で規定した機械的精度内に納めることに
より、エア噛みの発生が低減され、エア噛みが発生する
製膜上限速度を大幅に向上できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフイルム
製造装置によれば、キャスト面に対する吸引ノズルや口
金のスリット間隙部の特定の機械的精度を特定の範囲内
にすることにより、局部的なエア噛みおよび周期的なエ
ア噛みを両方とも大幅に低減でき、エア噛みが発生し始
める製膜上限速度を大幅に向上することができる。した
がって、従来では達成し得なかった高速製膜や、品質の
一層の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係るフイルム製造装置の
概略構成図である。

【図２】本発明の別の実施態様に係るフイルム製造装置
の概略構成図である。

【図３】局部的なエア噛み発生の様子を示す説明図であ
る。

【図４】周期的なエア噛み発生の様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１３１口金１ａ、３１ａスリット間隙２、３２吸引ノズル２ａ、３２ａ、３２ｂキャスト対向面３溶液樹脂膜１４ベルト１４ａ、３４ａキャスト面４、５、３５負圧領域３３溶融樹脂膜３４ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡城英敏滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内Ｆターム(参考） 4F205 AA04 AA11 AC03 AG01 AM28 AR12 AR20 GA07 GB02 GC02 GC07 GF01 GF23 GF30 GN24 GN29 4F207 AA04 AA11 AC03 AG01 AM28 AR12 AR20 KA01 KE06 KF01 KJ09 KK87 KM15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口金のスリット間隙から押し出された樹
脂膜を、移動キャスト面にキャストし、口金に対し、樹
脂膜をキャスト面にキャストする位置よりキャスト面移
動方向上流側に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引
ノズルを有するフイルム製造装置において、前記吸引ノ
ズルのキャスト面に対向する面の真直度が吸引ノズル全
幅の０．０５％以下であることを特徴とするフイルム製
造装置。
【請求項２】口金のスリット間隙から押し出された樹
脂膜を、移動キャスト面にキャストし、口金に対し、樹
脂膜をキャスト面にキャストする位置よりキャスト面移
動方向上流側に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引
ノズルを有するフイルム製造装置において、前記吸引ノ
ズルのキャスト面に対向する面の平面度が吸引ノズル全
幅の０．０５％以下であることを特徴とするフイルム製
造装置。
【請求項３】口金のスリット間隙から押し出された樹
脂膜を、移動キャスト面にキャストし、口金に対し、樹
脂膜をキャスト面にキャストする位置よりキャスト面移
動方向上流側に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引
ノズルを有するフイルム製造装置において、前記口金の
スリット間隙の先端からキャスト面までの距離の口金幅
方向における変動ΔＬは、口金のスリット間隙の先端か
らキャスト面までの距離Ｌの１０％以下であることを特
徴とするフイルム製造装置。
【請求項４】口金のスリット間隙から押し出された樹
脂膜を、移動キャスト面にキャストし、口金に対し、樹
脂膜をキャスト面にキャストする位置よりキャスト面移
動方向上流側に、キャスト面に樹脂膜を密着させる吸引
ノズルを有するフイルム製造装置において、前記吸引ノ
ズルのキャスト面に対向する面からキャスト面までの距
離の吸引ノズル幅方向における変動ΔＤは、口金のスリ
ット間隙の先端からキャスト面までの距離Ｌの２０％以
下であることを特徴とするフイルム製造装置。
【請求項５】吸引ノズルのキャスト面に対向する面の
真直度が２００μｍ以下であって、かつ、口金のスリッ
ト間隙の先端からキャスト面までの距離の口金幅方向に
おける変動ΔＬが２００μｍ以下であることを特徴とす
る、請求項１又は３に記載のフイルム製造装置。
【請求項６】吸引ノズルのキャスト面に対向する面の
平面度が２００μｍ以下であって、かつ、口金のスリッ
ト間隙の先端からキャスト面までの距離の口金幅方向に
おける変動ΔＬが２００μｍ以下であることを特徴とす
る、請求項２又は３に記載のフイルム製造装置。
【請求項７】吸引ノズルのキャスト面に対向する面の
真直度が２００μｍ以下であって、かつ、吸引ノズルの
キャスト面に対向する面からキャスト面までの距離の吸
引ノズル幅方向における変動ΔＤが４００μｍ以下であ
ることを特徴とする、請求項１又は４に記載のフイルム
製造装置。
【請求項８】吸引ノズルのキャスト面に対向する面の
平面度が２００μｍ以下であって、かつ、吸引ノズルの
キャスト面に対向する面からキャスト面までの距離の吸
引ノズル幅方向における変動ΔＤが４００μｍ以下であ
ることを特徴とする、請求項２又は４に記載のフイルム
製造装置。
【請求項９】口金のスリット間隙の先端からキャスト
面までの距離Ｌが１０ｍｍ以下０．１ｍｍ以上であるこ
とを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のフイ
ルム製造装置。
【請求項１０】吸引ノズルのキャスト面に対向する面
からキャスト面までの距離Ｄが２０ｍｍ以下０．１ｍｍ
以上であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか
に記載のフイルム製造装置。