JP2003071920A - フイルム製造方法 - Google Patents

フイルム製造方法

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JP2003071920A
JP2003071920A JP2001263099A JP2001263099A JP2003071920A JP 2003071920 A JP2003071920 A JP 2003071920A JP 2001263099 A JP2001263099 A JP 2001263099A JP 2001263099 A JP2001263099 A JP 2001263099A JP 2003071920 A JP2003071920 A JP 2003071920A
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JP
Japan
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cooling drum
film
sheet
ultraviolet light
thermoplastic resin
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JP2001263099A
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English (en)
Inventor
Masahiro Niiguchi
正博 新口
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Toyobo Film Solutions Ltd
Original Assignee
Teijin DuPont Films Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面性に優れた熱可塑性樹脂フイルムを効率
良く安定して生産できるフイルム製造方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂の溶融シートを冷却ドラム
に密着させ冷却固化させて未延伸シートとし、該未延伸
シートを縦方向および横方向の少なくとも1方向に1段
以上延伸するフイルム製造方法において、該冷却ドラム
の表面に冷却ドラムの幅方向に渡って、その少なくとも
1部に中心波長が172nmの紫外線光を照射すること
を特徴とするフイルム製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフイルム製造方法に
関し、更に詳しくは、シート冷却装置の汚れを有効に除
去することによる表面性に優れた熱可塑性樹脂フイルム
を安定して製造できるフイルム製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂のシートを製造する方法と
して、樹脂を押出機等の溶融押出装置に供給し、Tダイ
などのスリット状ダイから溶融シートとして押し出し、
冷却ドラム上に密着させ冷却固化させてシートとし、こ
のシートを更に縦方向および横方向に延伸して二軸延伸
フイルムを製造する方法が知られている。
【0003】このフイルム製造方法では、冷却ドラムの
表面に溶融シートから発生するオリゴマー昇華物が経時
的に蓄積し、この汚れがシート表面に転写して製造され
るフイルムの品質を悪化させる問題がある。特に、近年
の光学用途に用いられるフイルムの品質要求は厳しくな
っており、汚れのシート転写に起因するフイルム表面の
欠陥が重大な問題になっている。
【0004】特に、熱可塑性樹脂溶融シートの端から冷
却ドラム端部までの領域のシートが接触しない冷却ドラ
ム表面部分でのオリゴマー昇華物の蓄積が激しく、この
汚れがシートエッジに附着し、それがフイルム表面へ転
移することにより製品フイルムの品質を著しく低下させ
る原因になる。また、銘柄変更でシートの幅を広げた場
合には、上記の冷却ドラム表面部分に蓄積した汚れがフ
イルム品質を損ねるに止まらず、フイルム端部に附着し
た汚れによりフイルムの横方向延伸工程で、横延伸用ク
リップが外れることによるフイルム切断が発生する場合
もあり問題になっている。
【0005】この問題の対策として、フイルムの生産ラ
インを頻繁に停止して冷却ドラムの表面を清掃する措置
がとられるが、一旦ラインを停止するとその再立上げに
長時間を要するため、生産性が著しく低下する。
【0006】一方、フイルムを生産しながら冷却ドラム
表面を水拭き等で清掃する対策も考えられるが、このよ
うなオンラインでの清掃では、光学用途のような要求品
質の厳しい銘柄では要求を満足するフイルムが得られな
い。
【0007】また、波長が185nmや254nmであ
る低圧水銀ランプを用いて紫外線光を照射する方法で
は、対象となる冷却ドラムの表面温度が上昇してしまう
ことや、洗浄能力が不足するといった問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題を解消でき、シート冷却装置(冷却ドラ
ム)の汚れを有効に除去することによる表面性に優れた
熱可塑性樹脂フイルムを安定して生産できるフイルム製
造方法を提供することにある。
【0009】本発明者は、種々検討した結果、オリゴマ
ーなどの有機物を分解するエネルギーが大きく、その分
解された有機物と結合する励起酸素原子を多量に生成す
ることができる中心波長が172nmの紫外線光をシー
ト冷却装置の表面に照射することで課題を解決できるこ
とを見出し本発明に到達した。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、本発明
によれば、(1)熱可塑性樹脂の溶融シートを冷却ドラ
ムに密着させ冷却固化させて未延伸シートとし、該未延
伸シートを縦方向および横方向の少なくとも1方向に1
段以上延伸するフイルム製造方法において、該冷却ドラ
ムの表面に冷却ドラムの幅方向に渡って、その少なくと
も1部に中心波長が172nmの紫外線光を照射するこ
とを特徴とするフイルム製造方法により達成できる。
【0011】また、冷却ドラム表面において、溶融シー
トエッジ外側部分の汚れを除去する場合の本発明の更に
好ましい態様として、(2)中心波長が172nmの紫
外線光を照射する冷却ドラム表面が、該冷却ドラムに密
着する熱可塑性樹脂の溶融シート両端部から冷却ドラム
の端部までの領域(A)の少なくとも1部を含む(1)
に記載のフイルム製造方法を挙げることができる。
【0012】更に、空気中でのエネルギー吸収が小さく
でき汚れ除去効果を大きくすることができる本発明の更
に好ましい態様として、(3)紫外線光を照射するラン
プの表面と冷却ドラム表面との間隔が10mm以下であ
る(1)または(2)に記載のフイルム製造方法を挙げ
ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0014】(熱可塑性樹脂)本発明における熱可塑性
樹脂とは、延伸可能な熱可塑性ポリマーを主成分とする
樹脂であり、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン−2,6−ナフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートのような芳香族ポリエステル、ポリエチレン、
ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリスチレン
のようなポリビニル、ナイロン6(ポリカプロラクタ
ム)、ナイロン66(ポリ(ヘキサメチレンジアミン−
co−アジピン酸))のようなポリアミド、ビスフェノ
ールAポリカーボネートのような芳香族ポリカーボネー
ト、ポリスルフォン等の単独重合体或いはこれらの共重
合体を主成分とする樹脂を挙げることができる。
【0015】上記熱可塑性ポリマーの中では、延伸によ
る分子配向が可能な芳香族ポリエステル、ポリオレフィ
ン、ポリアミドが好ましく、分子が二軸配向した際に光
学的、機械的、熱的特性が優れたものになるポリエチレ
ンテレフタレート或いはポリエチレン−2,6−ナフタ
レートが特に好ましい。
【0016】(延伸フイルム)本発明における延伸フイ
ルムは、熱可塑性樹脂の未延伸シートを縦方向および横
方向の少なくとも一方向に1段以上延伸したフイルムで
あり、例えば下記のように製造することができる。即
ち、熱可塑性樹脂を押出機等の溶融押出装置に供給し、
加熱し溶融させてTダイなどのスリット状ダイから押し
出し、冷却ロール上に密着させ、冷却固化させて未延伸
シートとし、この未延伸シートを例えば複数のロールを
備えた縦延伸装置にて連続的に縦延伸し、更にテンター
等で横方向に延伸することにより製造することができ
る。
【0017】(紫外線光)本発明においては、熱可塑性
樹脂の溶融シートを冷却固化させて未延伸シートとする
時に用いる冷却ドラムの表面に、その幅方向に渡って、
中心波長が172nmである紫外線光を照射する。中心
波長が172nmである紫外線光は、例えば中心波長が
172nmとなるよう設計されたキセノンランプを光源
として用いることにより照射することができる。
【0018】紫外線光を照射するランプの表面と冷却ド
ラム表面との間隔(表面間の最短距離)は、ランプの出
力により異なるが、例えば出力が5mW/cm2 のラン
プの場合は10mm以下とすることが好ましく、特に5
mm以下とすることが、冷却ドラム表面の汚れ除去効果
が優れたものとなるため好ましい。尚、冷却ドラム表面
への紫外線光照射は、172nmの波長のエネルギーが
5mW/cm2 以上であることが好ましく、10mW/
cm2 以上であることが特に好ましい。
【0019】紫外線光を照射するランプは1本であって
も良いが、複数本設置して各々から紫外線光を照射する
こともできる。
【0020】(紫外線光照射域)本発明において冷却ド
ラムの表面への紫外線光の照射域は、冷却ドラム表面の
幅方向に渡って、その少なくとも1部であるが、冷却ド
ラム表面の幅方向全域であることが好ましい。また、冷
却ドラム表面において、冷却ドラムに密着する熱可塑性
樹脂溶融シート両端部から冷却ドラムの端部までの領域
(A)の少なくとも1部であっても良く、その全域であ
っても良い。この領域(A)は、冷却ドラム表面におい
て、冷却ドラムに溶融シートが接触する領域(B)の溶
融シート端部から若干の距離の領域(例えば、溶融シー
ト端部から10〜100mm程度の部分)に跨っていて
も良い。
【0021】また、本発明における紫外線光の照射は、
冷却ドラム表面に重複して照射するものであってもよ
く、特に、冷却ドラムの全幅と、溶融シート両端部から
冷却ドラムの端部までの領域(A)の全域に重複して紫
外線光を照射することが、冷却ドラム表面の汚れ防止効
果が顕著となるので好ましい。
【0022】(図による説明)以下に図面を用いて本発
明を説明する。
【0023】図1は本発明の一つの実施形態を示す熱可
塑性樹脂の溶融シートの冷却装置(冷却ドラム)および
汚れ除去装置の設置状態を表している。図1の1は熱可
塑性樹脂の溶融シート、2はシート1を押し出すダイ、
3は冷却ドラム、4は汚れ除去装置、5は中心波長17
2nmの紫外線光を照射するランプ(冷却ドラムの全幅
照射用)であり、6は中心波長172nmの紫外線光を
照射するランプ(フイルム両端部外側Aの部分照射用)
である。また7はランプの表面と冷却ドラム表面との間
隔(表面間の最短距離)を示しており、この間隔が小さ
いほど効果は大きい。尚、冷却ドラムの全幅照射用紫外
線光照射ランプ5は、図1では1本設置した状態を示し
ているが、複数本設置して各々から照射することもでき
る。また、フイルム両端部外側Aの部分照射用ランプ6
は、図1では1本設置した状態を示しているが、複数本
設置して各々から照射することもできる。
【0024】また、図2は図1を側面から見た図であ
り、1は熱可塑性樹脂の溶融シート、2はシート1を押
し出すダイ、3は冷却ドラム、Aは冷却ドラムの表面に
おけるフイルム端部から冷却ドラムの端部までの領域、
Bは冷却ドラムの表面における冷却ドラムに溶融シート
が接触する領域を表している。上記Aの領域で示される
部分は、フイルムを製造する過程で特に汚れが顕著とな
る冷却ロール表面部分である。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0026】[実施例1]ポリエチレンテレフタレート
(o−クロロフェノールを溶媒とし、25℃で測定した
固有粘度が0.63dl/g、カオリン微粒子を0.0
3重量%含む)のペレットを乾燥した後押出機に供給
し、285℃で溶融し、Tダイよりシート状に押し出
し、図1に示す汚れ除去装置4を設置し、冷却ドラム3
(ドラム幅:1000mm)を用いてキャストおよび冷
却し固化させて未延伸シートを得た。次いでこの未延伸
シートを縦方向に3.3倍、横方向に3.3倍の倍率で
延伸して厚みが125μm、幅が3000mmの二軸延
伸ポリエステルフイルム(製品としてはフイルムの中央
部と端部をスリットして、幅1200mmのフイルム2
本)を連続生産した。
【0027】この二軸延伸ポリエステルフイルムの製造
で、図1に示す紫外線光照射ランプ5にはキセノンガス
が封入されたエキシマランプ(ランプ照射強度:10m
W/cm2 )を1本冷却ドラムの全幅に設置し、ランプ
と冷却ドラムとの間隔7を3mmに設定し、更にフイル
ム両端部外側Aの部分(幅:150mm)に各々1本づ
つランプ6(ランプ照射強度:10mW/cm2 )を設
置し、ランプの表面と冷却ドラム表面との間隔7を3m
mに設定し、それぞれ中心波長が172nmである紫外
線光を照射した。
【0028】その結果、フイルム両端部外側Aの部分を
含めた冷却ドラムの全幅にわたって、フイルムの製造開
始から銘柄を変更する9日後まで汚れを生じることはな
かった。この間に得られた二軸延伸ポリエステルフイル
ムは、表面性が良好で製品の品質規格を満たすものであ
った。
【0029】[実施例2]ランプ6からの紫外線光を照
射しない以外は実施例1と同様に厚みが125μmの二
軸延伸ポリエステルフイルムを連続生産した。その結
果、冷却ドラム表面においてフイルム両端部外側Aの部
分の汚れは完全に除去できなかったが、フイルム通過部
の汚れはフイルムの製造開始から銘柄を変更する7日後
まで生じることはなかった。この間に得られた二軸延伸
ポリエステルフイルムは、表面性が良好で製品の品質規
格を満たすものであった。
【0030】[比較例1]汚れ除去装置4を設置せず、
紫外線光を照射しない以外は実施例1と同様に2軸延伸
ポリエステルフイルムを連続生産した。その結果、フイ
ルムの製造開始から2日後に冷却ドラム表面が汚れ、二
軸延伸ポリエステルフイルムの品質が不良となったた
め、生産ラインを停止して清掃を実施しなければならな
くなった。
【0031】[実施例3]紫外線光照射ランプ5の表面
と冷却ドラム3の表面との間隔7を20mmに設定する
以外は実施例2と同様に2軸延伸ポリエステルフイルム
を連続生産した。その結果、フイルムの製造開始から2
日後でも冷却ドラム表面のフイルム通過部に汚れが生じ
ることが無く比較例1よりも汚れ除去効果が良好であっ
た。フイルムの製造開始から4日後に冷却ドラム表面に
おいてフイルム両端部外側Aの部分の汚れが生じたため
生産ラインを停止して清掃を実施した。
【0032】
【発明の効果】本発明のフイルム製造方法により、冷却
ドラムに堆積するオリゴマーなどの汚れを、生産を中断
すること無く有効に除去することができ、表面性の優れ
た熱可塑性樹脂フイルムを効率良く安定して製造するこ
とが可能であり、生産性向上に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における熱可塑性樹脂溶融シートの冷却
装置(冷却ドラム)および汚れ除去装置の設置状態を示
した図である。
【図2】本発明における熱可塑性樹脂溶融シートの冷却
装置(冷却ドラム)および汚れ除去装置の設置状態を示
した図であり、図1を側面から見た図である。
【符号の説明】
1:熱可塑性樹脂の溶融シート 2:ダイ 3:冷却ドラム 4:汚れ除去装置 5:紫外線光照射ランプ(冷却ドラムの全幅照射用) 6:紫外線光照射ランプ(フイルム両端部外側Aの部分
照射用) 7:紫外線光照射ランプの表面と冷却ドラム表面との間
隔 A:冷却ドラムの表面におけるフイルム端部から冷却ド
ラムの端部までの領域 B:冷却ドラムの表面における冷却ドラムに溶融シート
が接触する領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂の溶融シートを冷却ドラム
    に密着させ冷却固化させて未延伸シートとし、該未延伸
    シートを縦方向および横方向の少なくとも1方向に1段
    以上延伸するフイルム製造方法において、該冷却ドラム
    の表面に冷却ドラムの幅方向に渡って、その少なくとも
    1部に中心波長が172nmの紫外線光を照射すること
    を特徴とするフイルム製造方法。
  2. 【請求項2】 中心波長が172nmの紫外線光を照射
    する冷却ドラム表面が、該冷却ドラムに密着する熱可塑
    性樹脂の溶融シート両端部から冷却ドラムの端部までの
    領域(A)の少なくとも1部を含む請求項1に記載のフ
    イルム製造方法。
  3. 【請求項3】 紫外線光を照射するランプの表面と冷却
    ドラム表面との間隔が10mm以下である請求項1また
    は2に記載のフイルム製造方法。
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