JP2008239788A - ポリエステル樹脂フィルムの製造方法、およびこの製造方法により製造されたポリエステル樹脂フィルム、反射防止フィルム、拡散フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム12上で冷却固化しポリエステル樹脂シートを製造した後、二軸延伸を行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、溶融押出し後のポリエステル樹脂シートの厚みが1500μm以上であり、冷却固化の際、冷風発生装置14から5℃以上50℃以下の冷風を吹きつけ、シートの表面温度を前記ポリエステル樹脂の(降温結晶化開始温度+40℃)から(降温結晶化終了温度−40℃)の範囲で、350℃/min以上590℃/min以下の平均冷却速度で冷却固化することを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法である。
【選択図】図1
Description
0≦B≦Tg ・・・(2)
請求項2は、シート冷却時のシートの表面と裏面の冷却速度の差を規定したものである。表面と裏面との冷却速度の差が大きいと、物性差が生じ、フィルムにカールが発生する。また、式(1)が30より小さい場合は、キャスティングドラム側からの冷却不足となるため、フィルムにヘイズが発生するため好ましくない。また、冷媒の温度Bを0℃より低くするとキャスティングドラムに結露が生じ、Tgより高くするとシートがドラムに接着するため好ましくない。
請求項8によれば、冷風発生装置には、排気ファンが備えられている。したがって、冷風発生装置から供給された冷風を排気することができるため、シート付近の雰囲気が極端に加圧とならずに、冷却することができる。式(3)の数値が、0.5を下回ると給気風量が多くなるため、ダイから吐出されるビードが冷風により揺れ、フィルムの厚みムラが悪化する。また、式(3)の数値が、4を上回ると排気風量が多くなり、冷風のみでなく、周辺の空気を排気ファンに吸い込むため、浮遊する異物がシートに付着し、シートの透明性が悪化する。
まず、製膜工程について説明する。ポリエステル樹脂を十分乾燥後、例えば、融点+10〜50℃の温度範囲に制御された押出機(図示せず)、フィルター(図示せず)およびダイ11を通じてシート状に溶融押し出しし、回転するキャスティングドラム12上にキャストして急冷固化することによりポリエステル樹脂フィルム1を得る。さらに、キャスティングドラム12上で急冷固化する際、キャスティングドラム12に対面する位置に備える冷風発生装置13より、冷風を吹き付けることにより、冷却を行う。これにより、シートの裏面はキャスティングドラム12により、シートの表面は冷風により冷却することができるので、シートを所望の速度で均一に冷却することができる。
式(3)の値は、より好ましくは0.8以上3以下、さらに好ましくは1以上2.5以下、さらに好ましくは1.2以上2以下である。上記範囲内とすることにより、均一な膜厚で塵、埃の付着が少ない良好な品質のフィルムを製造することができる。式(3)が、0.5より小さいと給気風量が多すぎて冷風発生装置から吹き出す冷風により、ダイ11から吐出されるビードを揺らして厚みムラが悪化するため、好ましくない。また、式(3)が、4を上回ると排気風量が多くなるため、周辺に浮遊する異物がシートに付着するため、好ましくない。
0≦B≦Tg ・・・(2)
シート冷却時にシートの表裏の冷却速度の差が大きいと、表裏に物性差が生じるため、フィルムにカールが発生しやすい。そのため、上記式を満たすことにより、ヘイズの発生、カールの発生が抑制された品質のよいフィルムを製造することができる。上記式(1)が4000を超えると表面の冷却速度が速いため、カールが悪化し、好ましくない。また、30を下回ると裏面の冷却が不十分であり、結晶化によりヘイズが発生することがある。また、冷媒温度が0℃より低いとキャスティングドラムに結露が生じるため、好ましくない。また、Tg(ガラス転移点)を超えると、シート剥離時にシートがドラムに付着するため好ましくない。式(1)は、より好ましくは100以上3000以下、さらに好ましくは200以上2500以下、さらに好ましくは300以上2000以下である。式(2)は、より好ましくは5以上(Tg−10)以下、さらに好ましくは10以上(Tg−20)以下、さらに好ましくは10以上(Tg−30)以下である。
次に縦延伸工程について説明する。縦延伸工程を実施する縦延伸機について図4を参照して説明する。図4は縦延機の概略図である。なお、縦延伸機は図4に記載されている装置に限定されず、通常、フィルムの縦延伸に用いられている装置を使用することもできる。図4において、縦延伸機20は、周速が異なる加熱延伸ロール23と冷却延伸ロール24とが設けられるとともに、加熱延伸ロール23の上方に遠赤外線ヒータ25が設けられている。縦延伸工程で未延伸のポリエステル樹脂シートを縦延伸した後、ガラス転移点以下に冷却する。
次に横延伸工程について説明する。横延伸工程を実施する横延伸機について図5を参照して説明する。図5は横延伸機の概略図である。この図において、31はテンターで、このテンター31は、熱風などにより個々に温調可能で遮風カーテン32で区分された多数のゾーンからなり、入口より、予熱ゾーンT1、横延伸ゾーンT2、T3、T4、T5、熱固定ゾーンT6、T7、T8、熱緩和ゾーンT9〜Tn−3および冷却ゾーンTn−2〜Tnが配置されている。
以上のようにして、厚みムラの小さい、光学用フィルムとして有用なポリエステル樹脂フィルムを得ることができ、このポリエステル樹脂フィルムは巻取機で巻き取られる。
次に、本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法に用いられる材料について説明する。本発明において使用されるポリエステル樹脂は、ジオールとジカルボン酸とから重縮合により得られるものである。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などで代表されるものである。また、ジオールとしてはエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものである。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−P−オキシベンゾエート、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートなどが挙げられる。これらのポリエステルは、ホモポリマーであっても、成分が異なるモノマーとの共重合体あるいはブレンド物であっても良い。共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などのカルボン酸成分などが挙げられる。
溶融押し出し後のポリエステル樹脂シートの厚みは、1500μm以上である。また、ポリエステル樹脂フィルムの厚みは、150μm以上であることが好ましい。本発明のポリエステル樹脂フィルムの製造方法は、厚手のポリエステル樹脂フィルムの製造に効果的であるため、上記範囲のシート、およびフィルムに特に効果的である。
◎・・・0.5%以下
○・・・1.0%以下
△・・・2.0%以下
×・・・2.0%より大きく実害あり
<カール>
◎・・・10mm以下
○・・・20mm以下
△・・・50mm以下
×・・・50mmより大きく実害あり
<厚みムラ>
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
<面状>
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
<しわ>
○・・・良好
△・・・やや悪いが実害はなく許容範囲内
×・・・実害あり
図8に示すように、シート厚みを薄くする(比較例1)、冷風の風速を速くする(比較例4)、冷却ファンの排気量を多くする(比較例7)ことにより、表面平均冷却速度の速い比較例においては、面状が悪く実用化レベルのフィルムが製造できなかった。表面平均速度の遅い比較例2、5、6は、ヘイズの発生が見られた。また、シートの表面と裏面との冷却速度の大きい比較例3は、カールの発生がみられた。
Claims (15)
- ポリエステル樹脂をシート状に溶融押出しし、キャスティングドラム上で冷却固化しポリエステル樹脂シートを製造した後、二軸延伸を行うポリエステル樹脂フィルムの製造方法において、
前記溶融押出し後の前記ポリエステル樹脂シートの厚みが1500μm以上であり、
前記冷却固化の際、前記キャスティングドラムに対面した冷風発生装置から5℃以上50℃以下の冷風を吹きつけることでシートを強制的に冷却し、該シートの表面温度を前記ポリエステル樹脂の(降温結晶化開始温度+40℃)から(降温結晶化終了温度−40℃)の範囲で、350℃/min以上590℃/min以下の平均冷却速度で冷却固化することを特徴とするポリエステル樹脂フィルムの製造方法。 - 前記ポリエステル樹脂シート表面の平均冷却速度A(℃/min)と、前記キャスティングドラム内を流れる冷媒温度B(℃)と、該キャスティングドラムから該ポリエステル樹脂シート裏面への総括熱伝達係数C(J/m2・s・K)が以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
30≦C×(300−B)÷A≦4000 ・・・(1)
0≦B≦Tg ・・・(2) - 前記冷風発生装置から前記ポリエステル樹脂シート表面への熱伝達係数が1J/m2・s・K以上500J/m2・s・K以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記冷風の平均風速が5m/min以上100m/min以下であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル樹脂シート表面の幅方向での冷却速度の差が100℃/min以下であることを特徴とする請求項1から4いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記冷風発生装置の冷風出口形状が、前記ポリエステル樹脂シート表面の幅方向に広がるスリットノズルであり、該スリットノズルのスリット幅が0.5mm以上10mm以下、該スリットノズルのピッチが10mm以上100mm以下、該スリットノズルとキャスティングドラム間の距離が5mm以上200mm以下であることを特徴とする請求項1から5いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記冷風発生装置の冷風出口風量が一定になるように、外気温度および圧力に応じて冷風ファンのインバータの回転数を制御することを特徴とする請求項1から6いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記冷風発生装置には、排気ファンが備えられており、
前記冷風の総給気風量X(m3/min)と、前記排気ファンの総排気風量Y(m3/min)が以下の式を満たすことを特徴とする請求項1から7いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
0.5≦Y÷X≦4 ・・・(3) - 前記冷風発生装置に防塵フィルターを備えることを特徴とする請求項1から8いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル樹脂シートを二軸延伸したポリエステル樹脂フィルムの厚みが150μm以上であることを特徴とする請求項1から9いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル樹脂フィルムのヘイズが2%以下であることを特徴とする請求項1から10いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 前記ポリエステル樹脂フィルムのカールが50mm以下であることを特徴とする請求項1から11いずれかに記載のポリエステル樹脂フィルムの製造方法。
- 請求項1から12いずれかに記載の製造方法で製造されたポリエステル樹脂フィルム。
- 請求項13に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする反射防止フィルム。
- 請求項13に記載のポリエステル樹脂フィルムを基材に用いたことを特徴とする拡散フィルム。
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