JP2018144315A - フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】均一な厚みでフィルムを製造することのできるフィルムの製造方法を提供すること。【解決手段】フィルム20の製造方法は、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルム20を、第1冷却ロール12と、タッチロール13とで挟みながら、冷却するフィルムの製造方法である。この製造方法は、フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13と接触を開始する接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1におけるフィルムの厚みT1と、フィルム20が第1冷却ロール12から離間する離間位置EPの下流側直後の第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2とが、実質的に同一である。タッチロール13のフィルム20に対する線圧が、5kgf/cm以下である。【選択図】図2
Description
本発明は、フィルムの製造方法に関する。
従来、熱可塑性樹脂からフィルムを成形することが知られている。
例えば、Tダイから押し出されたフィルムを、互いに隣接するタッチロールおよび冷却ロールの間に通過させ、タッチロールを冷却ロールに対して挟圧することにより冷却して、フィルムを得ることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1の実施例1では、Tダイから押し出された厚み800μmのフィルムを、タッチロールの冷却ロールへの挟圧力によって、平均厚み60μmにしている。
しかし、特許文献1では、比較的厚いフィルムを、タッチロールの冷却ロールへの挟圧力によって、薄くするので、フィルムには、タッチロールおよび冷却ロールの間に至る際にいきなり応力がかかり、そのため、かかる応力によって、得られるフィルムの厚みが不均一になるという不具合がある。
本発明の目的は、均一な厚みでフィルムを製造することのできるフィルムの製造方法を提供することにある。
本発明(1)は、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルムを、冷却ロールと、前記冷却ロールに対して対向配置されるタッチロールとで挟みながら、冷却するフィルムの製造方法であり、前記フィルムが前記冷却ロールおよび前記タッチロールと接触を開始する接触開始位置の上流側直前の第1箇所における前記フィルムの厚みT1と、前記フィルムが前記冷却ロールから離間する離間位置の下流側直後の第2箇所における前記フィルムの厚みT2とが、実質的に同一であり、前記タッチロールの前記フィルムに対する線圧が、5kgf/cm以下である、フィルムの製造方法を含む。
(1)このフィルムの製造方法では、フィルムが冷却ロールおよびタッチロールと接触を開始する接触開始位置の上流側直前の第1箇所におけるフィルムの厚みT1と、フィルムが冷却ロールから離間する離間位置の下流側直後の第2箇所におけるフィルムの厚みT2とが、実質的に同一であり、タッチロールのフィルムに対する線圧が、5kgf/cm以下である。そうすると、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルムを、冷却ロールとタッチロールとで挟む際に、第1箇所におけるフィルムの厚みT1が、第2箇所におけるフィルムの厚みT2に対して、薄くならず、つまり、タッチロールを冷却ロールに対して実質的に押圧しないようにすることができる。そのため、接触開始位置におけるフィルムにいきなり応力がかかることを抑制できながら、フィルムを冷却することができる。その結果、均一な厚みのフィルムを製造することができる。
本発明(2)は、前記厚みT1が、100μm以下である、(1)に記載のフィルムの製造方法を含む。
(2)このフィルムの製造方法では、厚みT1が100μm以下と薄い。つまり、冷却ロールおよびタッチロールで挟もうとするフィルムが薄い。そのため、フィルムにいきなり応力をかけることを抑制しながら、かかる薄いフィルムを冷却ロールおよびタッチロールで挟み、それらの間においてフィルムが冷却ロールに密着して効率的に冷却することができる。そのため、より一層均一な厚みのフィルムを製造することができる。
本発明のフィルムの製造方法は、均一な厚みのフィルムを製造することができる。
<一実施形態>
1.フィルムの製造装置
本発明のフィルムの製造方法の一実施形態に用いられるフィルムの製造装置を図1および図2を参照して説明する。
1.フィルムの製造装置
本発明のフィルムの製造方法の一実施形態に用いられるフィルムの製造装置を図1および図2を参照して説明する。
図1および図2に示すように、フィルムの製造装置1は、押出部2と、冷却部3と、回収部4とを備える。押出部2と冷却部3と回収部4とは、フィルム20の搬送方向下流側(以下、単に「下流側」と称する。上流側も同様。)に向かって順に配置されている。
押出部2は、ホッパー(図示せず)、ヒータ(図示せず)、スクリュー(図示せず)、シリンダ21などを備える。押出部2は、樹脂組成物(後述)を加熱溶融して、フィルム20を押し出す。押出部2としては、例えば、短軸混練装置、多軸混練押出装置などの押出装置が挙げられる。また、押出部2の下流側端部には、Tダイ5が設けられている。
Tダイ5は、シリンダ21の下流側端部に配置されている。Tダイ5は、フィルムの厚み方向において互いに対向配置される2つの第1壁9と、2つの第1壁9の両端部を連結する第2壁(図示せず)とを一体的に備える。
第1壁9の内面10および下流側端面11は、鏡面である。詳しくは、第1壁9の内面10および下流側端面11は、例えば、研磨処理などによって、鏡面を有する。内面10および下流側端面11が鏡面であれば、均一な厚みのフィルム20を押し出すことができる。
具体的には、第1壁9の内面10および下流側端面11の算術平均粗さRaは、例えば、0.1μm以下、好ましくは、0.05μm以下、より好ましくは、0.03μm以下であり、また、例えば、0.01μm以上である。内面10および下流側端面11の算術平均粗さRaが上記した上限以下であれば、内面10および下流側端面11を確実に鏡面にすることができる。
Tダイ5では、2つの第1壁9および2つの第2壁(図示せず)によって、挿通部6が区画されている。挿通部6は、第1挿通部7と、第1挿通部7に連通する第2挿通部8とを下流側に向かって順に有する。
第1挿通部7は、第1挿通部7を区画する2つの第1壁9間の長さ(距離)が下流側に向かって次第に短くなる断面略テーパー形状を有する。
第2挿通部8は、第1挿通部7の下流側に配置される。第2挿通部8は、第1挿通部7を区画する2つの第1壁9間の長さが搬送方向において同一となる断面略ストレート形状を有する。また、第2挿通部8の下流側端縁は、Tダイ5の吐出口18を形成する。吐出口18は、水平方向に延びる。
第2挿通部8を区画する第1壁9において、第2挿通部8に臨む内面10と下流側端面11との成す角度αは、例えば、60度以上、好ましくは、80度以上であり、また、例えば、120度以下、好ましくは、100度以下である。角度αは、とりわけ好ましくは、90度である。角度αが上記した下限以上であれば、第1壁9の高い強度を確保することができる。角度αが上記した上限以下であれば、均一な厚みのフィルム20を冷却部3に搬送することができる。
冷却部3は、押出部2の下流側に間隔を隔てて対向配置されている。冷却部3は、冷却ロールの一例としての第1冷却ロール12と、タッチロール13と、第2冷却ロール14とを備える。
第1冷却ロール12は、押出部2の下流側に配置されており、押出部2の吐出口18に沿う方向に平行して延びる略円筒形状を有する。第1冷却ロール12は、図示しない駆動装置に接続されており、軸線を中心に回転可能である。第1冷却ロール12は、その内部に冷媒が流れるように、構成されている。第1冷却ロール12は、フィルム20を冷却する。
第1冷却ロール12の材質は、特に限定されず、例えば、金属からなる。
第1冷却ロール12の寸法は、特に限定されず、半径(外径)r1が、例えば、50mm以上、好ましくは、100mm以上であり、また、例えば、500mm以下、好ましくは、250mm以下である。
タッチロール13は、フィルム20の搬送方向と直交する方向(厚み方向)において、第1冷却ロール12と対向配置されている。タッチロール13は、第1冷却ロール12に平行し、水平方向に延びる略円筒形状を有する。タッチロール13は、フィルム20を第1冷却ロール12と挟みながら冷却する。タッチロール13は、回転可能である。具体的には、タッチロール13は、第1冷却ロール12の回転に対して従動可能である。
具体的には、タッチロール13の中心と第1冷却ロール12の中心との距離L1の、タッチロール13の半径(外径)r2および第1冷却ロール12の半径r1の総計に対する比(L1/(r1+r2))が、例えば、1以下、好ましくは、0.99以下、より好ましくは、0.9以下、また、例えば、0.5以上である。
タッチロール13の半径r2は、特に限定されず、例えば、25mm以上、好ましくは、50mm以上であり、また、例えば、250mm以下、好ましくは、125mm以下である。
タッチロール13は、支持筒15と、弾性層16と、表面層17とを、径方向外側に向かって順に備える。
支持筒15は、タッチロール13における最内層である。支持筒15は、硬質材料からなる円筒(スリーブ、チューブ)である。硬質材料としては、例えば、鉄、ステンレスなどの金属が挙げられる。
弾性層16は、支持筒15の表面に配置されている。弾性層16は、弾性材料からなる円筒である。弾性材料としては、例えば、発泡体(スポンジ)が挙げられ、具体的には、シリコーン発泡体、ウレタン発泡体、ポリプロピレン発泡体などが挙げられる。好ましくは、後述する弾性層16の引張貯蔵弾性率E’およびタッチロール13の表面19のデュロメータ硬さAを所望の範囲に容易に設定する観点から、シリコーン発泡体(シリコーンゴム発泡体を含む)が挙げられる。
弾性層16は、周波数1Hz、昇温速度3℃/分の測定条件での25℃における引張貯蔵弾性率E’が、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、0.2MPa以上である。弾性層16の引張貯蔵弾性率E’が上記した下限以上であれば、タッチロール13の表面19が第1冷却ロール12の表面に確実に接触することができるとともに、表面層17を確実に支持することができる。
弾性層16は、上記した測定条件での25℃における引張貯蔵弾性率E’が、例えば、2MPa未満、好ましくは、1MPa以下である。弾性層16の引張貯蔵弾性率E’が上記した上限以下であれば、表面層17のデュロメータ硬さA(後述)を所望範囲に設定して、タッチロール13がフィルム20と接触する時に適度に潰れて、接触開始位置(後述)から接触終了位置(後述)までの長さL2を長くすることができる。
弾性層16の厚みは、例えば、1mm以上、好ましくは、3mm以上、より好ましくは、5mm以上であり、また、例えば、50mm以下である。弾性層16の厚みが上記した下限以上であれば、後述するタッチロール13の表面19のデュロメータ硬さAを所望範囲に設定することができる。
表面層17は、タッチロール13における最外層であり、タッチロール13の表面19を形成する。表面層17は、樹脂からなる円筒である。そのため、タッチロール13の表面19は、樹脂からなる。
樹脂としては、特に限定されず、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの柔軟な樹脂が挙げられ、次に説明する鏡面加工および表面層17の弾性確保の観点から、好ましくは、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂が挙げられ、耐熱性の観点から、より好ましくは、シリコーン樹脂(シリコーンゴムを含む)が挙げられる。
表面層17は、周波数1Hz、昇温速度3℃/分の測定条件での25℃における引張貯蔵弾性率E’が、例えば、2MPa以上、好ましくは、5MPa以上である。表面層17の引張貯蔵弾性率E’が上記した下限以上であれば、タッチロール13の表面19が第1冷却ロール12の表面に確実に接触することができるとともに、均一な厚みのフィルム20を得ることができる。
表面層17は、上記した測定条件で25℃における引張貯蔵弾性率E’が、例えば、15MPa以下、好ましくは、10MPa以下である。表面層17の引張貯蔵弾性率E’が上記した上限以下であれば、表面層17のデュロメータ硬さA(後述)を所望範囲に設定して、タッチロール13がフィルム20と接触する時に適度に潰れて、接触開始位置(後述)から接触終了位置(後述)までの長さL2を長くすることができる。
また、表面層17は、例えば、80以下、好ましくは、75以下、より好ましくは、70以下、また、例えば、40以上のデュロメータ硬さAを有する。デュロメータ硬さAは、JIS K6253に従って算出される。表面層17のデュロメータ硬さAが上記した上限以下であれば、接触開始位置(後述)から接触終了位置(後述)までの長さL2を長くすることができる。そのため、表面層17がフィルム20に対して長時間接触することができる。その結果、厚みの精度に優れるフィルム20を製造することができる。
表面層17の厚みは、例えば、0.1mm以上、好ましくは、1mm以上であり、また、例えば、20mm以下、好ましくは、5mm以下である。表面層17の厚みが上記した下限以上であれば、タッチロール13の優れた耐久性を確保することができる。表面層17の厚みが上記した上限以下であれば、表面層17のデュロメータ硬さAを上記した上限以下に設定することができる。
表面層17の厚みの、弾性層16の厚みに対する比(表面層17の厚み/弾性層16の厚み)は、例えば、0.1以上、好ましくは、0.2以上であり、また、例えば、1以下、好ましくは、0.5以下である。
タッチロール13は、支持筒15に、弾性層16および表面層17を被せることによって、製造される。
そして、このタッチロール13の表面19は、鏡面である。具体的には、表面層17の表面19は、鏡面を有する。タッチロール13の表面19の算術平均粗さRaは、例えば、0.5μm以下、好ましくは、0.4μm以下、より好ましくは、0.3μm以下であり、また、例えば、0.05μm以上である。表面19の算術平均粗さRaが上記した上限以下であれば、均一な厚みのフィルム20を製造することができる。
タッチロール13の表面19を鏡面にするには、予め鏡面加工された金型に、樹脂を注入して表面層17を成形する。その後、表面層17を金型から脱型(離型)する。
また、タッチロール13の表面19は、例えば、60以下、好ましくは、40以下、より好ましくは、30以下、また、例えば、10以上のデュロメータ硬さAを有する。デュロメータ硬さAは、JIS K6253に従って算出される。タッチロール13の表面19のデュロメータ硬さAが上記した上限以下であれば、接触開始位置(後述)から接触終了位置(後述)までの長さL2を長くすることができる。そのため、タッチロール13の表面19がフィルム20に対して長時間接触することができる。その結果、厚みの精度に優れるフィルム20を製造することができる。
第2冷却ロール14は、第1冷却ロール12に対して、タッチロール13の反対側に配置されている。また、第2冷却ロール14は、タッチロール13とわずかな間隔を隔てて、タッチロール13の下流側に対向配置されている。第2冷却ロール14は、第1冷却ロール12に平行し、水平方向に沿って延びる略円筒形状を有する。第2冷却ロール14は、図示しない駆動装置に接続されており、軸線を中心に、第1冷却ロール12の回転方向と反対方向に回転可能である。第2冷却ロール14は、その内部に冷媒が流れるように、構成されている。
回収部4は、例えば、フィルム20を引き取るための引取ロール22などを備える。
2.フィルムの製造方法
次に、フィルム20の製造方法を説明する。この製造方法では、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟みながら、冷却する。
次に、フィルム20の製造方法を説明する。この製造方法では、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟みながら、冷却する。
この製造方法では、まず、押出部2のヒータを駆動させる。また、第1冷却ロール12および第2冷却ロール14に冷媒を流すとともに、図示しない駆動装置によって、第1冷却ロール12および第2冷却ロール14を回転させる。
第1冷却ロール12の回転に伴い、タッチロール13が回転する。具体的には、タッチロール13の表面19が、第1冷却ロール12の表面に接触し、それによって、タッチロール13が従動する。
次に、押出部2のホッパーに樹脂組成物を投入する。
樹脂組成物は、例えば、樹脂を必須成分として含み、添加剤を任意成分として含む。
樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂(バイオマス資源から得られる原料を用いたポリカーボネート(例えば、特開2008−024919号公報に記載)を含む)などが挙げられる。樹脂の配合割合は、樹脂組成物に対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、60質量%以上、より、好ましくは、70質量%以上であり、また、例えば、95質量%以下である。
添加剤としては、例えば、樹脂改質剤(例えば、アクリル系)などが挙げられる。添加剤の割合は、樹脂の割合の残部である。
続いて、樹脂組成物をホッパーからシリンダ21に供給し、シリンダ21において樹脂組成物を加熱溶融しながら、スクリューの回転(切り出し)によって、樹脂組成物をTダイ5の吐出口18から、長尺で(MD方向に長く)、所定幅(TD方向の長さ)および所定厚み(MD方向およびTD方向に直交する方向の長さ)を有するフィルム形状に押し出す。これによって、押出部2は、フィルム20を冷却部3に供給する。
この際、吐出口18から吐出されたフィルム20は、例えば、溶融状態である。また、吐出口18から吐出された直後フィルム20の厚みT0は、比較的厚い。具体的には、厚みT0は、例えば、200μm以上、好ましくは、300μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、600μm以下である。なお、厚みT0は、吐出口18の幅と同一である。
そして、かかるフィルム20は、冷却部3に向かうに従って、次第に薄くなる。
次いで、冷却部3では、フィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟みながら、冷却する。
フィルム20は、タッチロール13から第1冷却ロール12に向けてわずかに押圧されながら、第1冷却ロール12およびタッチロール13に接触する。
具体的には、フィルム20は、第1冷却ロール12の表面およびタッチロール13および表面19の両方に接触する。フィルム20は、好ましくは、第1冷却ロール12およびタッチロール13に同時に接触する。
この際、タッチロール13のフィルム20に対する線圧は、5kgf/cm以下、好ましくは、4kgf/cm以下、より好ましくは、3kgf/cm以下であり、また、例えば、0.5kgf/cm以上である。線圧が上記した上限を超えれば、フィルム20にいきなり応力がかかることを抑制できず、均一な厚みのフィルム20を製造することができない。一方、線圧が上記した上限以下であれば、フィルム20にいきなり応力がかかることを抑制でき、均一な厚みのフィルム20を製造することができる。線圧は、後述する接触開始位置CSPおよび接触終了位置CEPの間の中央部における軸方向における圧力である。線圧は、タッチロール13がフィルムに押圧する圧力をタッチロール13の有効ロール面長で除算することによって算出される。
フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13の両方と接触を開始する位置は、接触開始位置CSPと定義される。
なお、接触開始位置CSPの上流側においては、フィルム20は、第1冷却ロール12およびタッチロール13の少なくとも一方に接触せず、離間している。好ましくは、第1冷却ロール12およびタッチロール13の両方に接触せず、離間している。
一方、フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13の両方と接触を終了する位置は、接触終了位置CEPと定義される。
そして、フィルム20における接触開始位置CSPから接触終了位置CEPまでの長さL2は、例えば、1mm以上、好ましくは、3mm以上、より好ましくは、10mm以上、さらに好ましくは、20mm以上であり、また、例えば、100mm以下である。長さL2が上記した下限以上であれば、フィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟みながら、効率的に冷却することができる。そのため、厚みの精度に優れるフィルム20を製造することができる。
フィルム20は、接触終了位置CEPにおいて、タッチロール13の表面19との接触を終了する。接触終了位置CEPの下流側におけるフィルム20は、タッチロール13との離間しつつ、第1冷却ロール12との接触を継続する。これにより、フィルム20は、接触終了位置CEPの下流側においても、第1冷却ロール12によって継続的に冷却される。その後、フィルム20は、第1冷却ロール12から離間し、続いて、第2冷却ロール14の表面に接触する。
上記した接触開始位置CSPおよび接触終了位置CEPの間において、フィルム20は、溶融状態から固体状態に状態変化する。
そして、このフィルム20は、第1冷却ロール12およびタッチロール13の通過前と、第1冷却ロール12からの離間後において、その厚みが維持される。具体的には、フィルム20が接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1と、フィルム20が第1冷却ロール12から離間する離間位置EPの下流側直後の第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2とが、実質的に同一である。
厚みT1およびT2が実質的に同一であるということは、例えば、下記式(1)を満足し、好ましくは、下記式(2)を満足することと同義である。
T1×0.95≦T2≦T1×1.05 (1)
T1×0.99≦T2≦T1×1.01 (2)
第1箇所P1は、接触開始位置CSPから上流側に、例えば、0.1mm以上、さらには、1mm以上、また、10mm以下、さらには、5mm以下、離間している。
T1×0.99≦T2≦T1×1.01 (2)
第1箇所P1は、接触開始位置CSPから上流側に、例えば、0.1mm以上、さらには、1mm以上、また、10mm以下、さらには、5mm以下、離間している。
第2箇所P2は、接触終了位置CEPから下流側に、例えば、0.1mm以上、さらには、1mm以上、また、10mm以下、さらには、5mm以下、離間している。
厚みT1および厚みT2は、フィルム20の用途および目的によって適宜設定され、特に限定されない。厚みT1および厚みT2は、例えば、0.5μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、フィルム20を光学用途に用いる観点から、100μm以下である。
厚みT1および厚みT2を上記した範囲に設定するには、押出部2におけるフィルム20の吐出速度、吐出量、吐出口18から接触開始位置CSPまでの距離、第1冷却ロール12の周速などを調整する。
フィルム20の厚みT1と厚みT2とが上記したように実質的に同一であると、タッチロール13がフィルム20を実質的に押圧しないことになる。そのため、接触開始位置CSPにおけるフィルム20にいきなり応力がかかることを抑制でき、その結果、均一な厚みのフィルム20を製造することができる。
その後、フィルム20は、冷却部3から回収部4に供給される。具体的には、フィルム20は、第2冷却ロール14から引取ロール22に引き取られる。
これによって、フィルム20を製造する。
<作用効果>
(1)このフィルムの製造方法では、フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13と接触を開始する接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1と、フィルム20がタッチロール13から離間する離間位置EPの下流側直後の第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2とが、実質的に同一であり、タッチロール13のフィルム20に対する線圧が5kgf/cm以下と小さい。そうすると、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟む際に、第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1が、第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2に対して、薄くならず、つまり、タッチロール13を第1冷却ロール12に対して実質的に押圧しないようにすることができる。そのため、接触開始位置CSPにおけるフィルム20にいきなり応力がかかることを抑制できながら、フィルム20を冷却することができる。その結果、均一な厚みのフィルム20を製造することができる。
(1)このフィルムの製造方法では、フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13と接触を開始する接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1と、フィルム20がタッチロール13から離間する離間位置EPの下流側直後の第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2とが、実質的に同一であり、タッチロール13のフィルム20に対する線圧が5kgf/cm以下と小さい。そうすると、加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで挟む際に、第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1が、第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2に対して、薄くならず、つまり、タッチロール13を第1冷却ロール12に対して実質的に押圧しないようにすることができる。そのため、接触開始位置CSPにおけるフィルム20にいきなり応力がかかることを抑制できながら、フィルム20を冷却することができる。その結果、均一な厚みのフィルム20を製造することができる。
(2)このフィルムの製造方法では、接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1における厚みT1が100μm以下と薄い場合には、第1冷却ロール12およびタッチロール13で挟もうとするフィルム20が薄い。そのため、フィルム20にいきなり応力をかけることを抑制しながら、かかるフィルム20を薄いフィルム20を第1冷却ロール12およびタッチロール13で挟み、それらの間においてフィルム20が第1冷却ロール12に密着して効率的に冷却することができる。そのため、より一層均一な厚みのフィルム20を製造することができる。
<変形例>
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上記した一実施形態では、タッチロール13の表面19は、鏡面であるが、これに限定されず、具体的には、タッチロール13の表面19が、粗面であってもよい。その場合には、タッチロール13の表面19の算術平均粗さRaが、0.5μmを超過することもできる。
上記した一実施形態では、タッチロール13の表面19が、樹脂からなるが、これに限定されず、例えば、金属からなっていてもよい。
上記した一実施形態では、タッチロール13は、弾性層16を備える。しかし、弾性層16を備えなくても、フィルム20からタッチロール13の位置を調整することによって、フィルム20が第1冷却ロール12およびタッチロール13と接触を開始する接触開始位置CSPの上流側直前の第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1と、フィルム20が第1冷却ロール12から離間する離間位置EPの下流側直後の第2箇所P2におけるフィルム20の厚みT2とが、実質的に同一であり、タッチロール13のフィルム20に対する線圧が、5kgf/cm以下とすることができる。
好ましくは、タッチロール13は、弾性層16を備える。これによって、タッチロール13の表面19のデュロメータ硬さAを所望範囲に容易に設定でき、フィルム20の厚みT1とT2を実質的に同一にし、タッチロール13のフィルム20に対する線圧が、5kgf/cm以下とすることが容易となる。
上記した一実施形態では、冷却部3から供給されたフィルム20をそのまま引取ロール22で引き取っている。しかし、例えば、図1の仮想線で示すように、冷却部3から供給され、引取ロール22で引き取る前のフィルム20の表面(さらには裏面)に、例えば、マスキングテープなどの保護フィルム23(仮想線)を配置し、フィルム20および保護フィルム23の2層を引取ロール22で引き取ることもできる。
上記した一実施形態では、Tダイ5における挿通部6を単数として説明しているが、特に限定されず、フィルム20の用途および目的に応じて適宜設定され、複数であってもよい。その場合には、フィルム20は、複数層からなる積層体として製造される。
また、引取ロール22で引き取ったフィルム20の厚みT3は、上記した厚みT2に対して、薄くてもよい。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
なお、各実施例および各比較例で用いた成分および評価方法は、以下の通りである。
(1)フィルムにおける接触開始位置から接触終了位置までの長さ
プレスケールフィルム(感圧力検知フィルム、富士フィルム社製)を第1冷却ロール12およびタッチロール13の間に挟んで1分間放置した。その後、プレスケールフィルムのTD方向中央部および両端部において、3点において、プレスケールフィルムにおける変色部分のMD方向長さを測定し、3点の平均値を求めて、フィルム20における接触開始位置CSPから接触終了位置CEPまでの長さL2を算出とした。
プレスケールフィルム(感圧力検知フィルム、富士フィルム社製)を第1冷却ロール12およびタッチロール13の間に挟んで1分間放置した。その後、プレスケールフィルムのTD方向中央部および両端部において、3点において、プレスケールフィルムにおける変色部分のMD方向長さを測定し、3点の平均値を求めて、フィルム20における接触開始位置CSPから接触終了位置CEPまでの長さL2を算出とした。
(2)フィルムの厚みの均一性
各実施例および各比較例で得られたフィルム20の厚みの均一性を、以下の基準で評価した。具体的には、フィルム20のTD方向に10mm間隔でダイアルゲージにて厚みを測定し、その最大値と最小値の差(R)を求めた。
○:Rが2以下であり、厚みが均一であった。
×:Rが2未満であり、厚みが不均一であった。
各実施例および各比較例で得られたフィルム20の厚みの均一性を、以下の基準で評価した。具体的には、フィルム20のTD方向に10mm間隔でダイアルゲージにて厚みを測定し、その最大値と最小値の差(R)を求めた。
○:Rが2以下であり、厚みが均一であった。
×:Rが2未満であり、厚みが不均一であった。
(3)巻きコブ、緩み
各実施例および各比較例で得られた、引取ロール22で巻き取られたフィルム20(ロール体)の外観を目視観察し、巻きコブ、緩みの有無を以下の基準で評価した。
○:巻きコブおよび緩みのいずれも確認できなかった。
△:使用上、許容できる巻きコブおよび緩みが確認された。
×:使用上、許容できない巻きコブおよび緩みが確認された。
各実施例および各比較例で得られた、引取ロール22で巻き取られたフィルム20(ロール体)の外観を目視観察し、巻きコブ、緩みの有無を以下の基準で評価した。
○:巻きコブおよび緩みのいずれも確認できなかった。
△:使用上、許容できる巻きコブおよび緩みが確認された。
×:使用上、許容できない巻きコブおよび緩みが確認された。
(ポリカーボネート樹脂)
特開2008−024919号公報に準じた方法により得られた、ジヒドロキシ化合物であるイソソルビドに由来する単量体単位とトリシクロデカンジメタノールに由来する単量体単位のモル比率がイソソルビド/トリシクロデカンジメタノール=70/30モル%であるポリカーボネート共重合体。
特開2008−024919号公報に準じた方法により得られた、ジヒドロキシ化合物であるイソソルビドに由来する単量体単位とトリシクロデカンジメタノールに由来する単量体単位のモル比率がイソソルビド/トリシクロデカンジメタノール=70/30モル%であるポリカーボネート共重合体。
(アクリル樹脂)
アクリル樹脂(スミペックスMGSS、住友化学株式会社製)。
アクリル樹脂(スミペックスMGSS、住友化学株式会社製)。
(樹脂改質剤)
メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル トリブロック共重合体(クラリティLA4285、株式会社クラレ製)。
メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル トリブロック共重合体(クラリティLA4285、株式会社クラレ製)。
実施例1
まず、押出部2、冷却部3および回収部4を備える製造装置1を準備した。
まず、押出部2、冷却部3および回収部4を備える製造装置1を準備した。
押出部2のシリンダ21内の温度を、220〜250℃に設定した。
また、冷却部3において、第1冷却ロール12の半径r1が350mmである。表面温度を100℃に設定した。第1冷却ロール12の周速は5mm/分〜25mm/分に設定した。
タッチロール13の半径r2が80mmである。また、タッチロール13は、半径62.5mm、厚み7.5mmのステンレスからなる支持筒15と、厚み7mmのシリコーンゴムスポンジからなる弾性層16と、厚み3mmのシリコーンゴムからなる表面層17とを順に備える。
弾性層16は、周波数1Hz、昇温速度3℃/分の測定条件での25℃における引張貯蔵弾性率E’0.26MPaである。
一方、表面層17の表面19は、鏡面を有し、表面粗さRaが0.291μmである。また、表面層17は、周波数1Hz、昇温速度3℃/分の測定条件での25℃における引張貯蔵弾性率E’が9.0MPaである。さらに、表面層17の、JIS K6253に従って算出されるデュロメータ硬さAは、70である。
タッチロール13の表面19の、JIS K6253に従って算出されるデュロメータ硬さAは、50である。
次に、アクリル樹脂80質量部と樹脂改質剤20質量部とをドライブレンドした樹脂組成物P1と、ポリカーボネート樹脂80質量部と樹脂改質剤20質量部とをドライブレンドした樹脂組成物P2とを準備した。
次いで、樹脂組成物P1および樹脂組成物P2を、それぞれ、同方向二軸押出機を備える押出部2に供給し、続いて、溶融混練し、マルチマニホールドダイであるTダイ5を用いて、樹脂組成物P2からなる層、樹脂組成物P1からなる層、樹脂組成物P2からなる層を順に備える、溶融状態のフィルム20をTダイ5の吐出口18から吐出した。吐出されたフィルム20の厚みT0は、500μmであった。吐出量は、40kg/時間であった。
フィルム20を吐出口18から吐出して、フィルム20の厚みを下流側に向かって薄くしながら、冷却部3に供給した。具体的には、接触開始位置CSPから2mm上流側に位置する第1箇所P1におけるフィルム20の厚みT1を、第1冷却ロール12の周速を微調整することにより、20μmにした。冷却部3において、フィルム20を、第1冷却ロール12とタッチロール13とで、線圧2.4kgf/cmで挟みながら、冷却した。この際、フィルム20の厚みに実質的な変動がなかった。
その後、フィルム20を第2冷却ロール14を介して引取ロール22で引き取った。接触終了位置CEPから2mm下流側に位置する第2箇所P2におけるフィルム20のT2は、20μmであった。また、フィルム20を引取ロール22で引き取る直前に、マスキングフィルムである保護フィルム23をフィルム20の表面に配置した。
なお、引取ロール22で引き取ったフィルム20の厚みT3は、15μmであった。
実施例2
タッチロール13が弾性層16を備えず、支持筒15および表面層17のみを備えた以外は、実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。
タッチロール13が弾性層16を備えず、支持筒15および表面層17のみを備えた以外は、実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。
なお、実施例2の表面層17の厚みは、10mmである。タッチロール13の表面19の、JIS K6253に従って算出されるデュロメータ硬さAは、50である。
実施例3
金属チューブからなる表面層17を用いた以外は、実施例2と同様の方法でフィルムを作製した。
金属チューブからなる表面層17を用いた以外は、実施例2と同様の方法でフィルムを作製した。
実施例3の弾性層16の厚みは、10mmである。
表面層17をなす金属チューブは、Ni−Cr製であり、厚みが200μmである。表面層17の表面粗さRaが0.020μmである。
タッチロール13の表面19のデュロメータ硬さAは、硬すぎるため前述した方法では測定できなかった。
比較例1
第1冷却ロール12の周速を微調整して、第1箇所P1におけるフィルム20のT1を100μmと厚く設定し、タッチロール13の線圧を10kgf/cmと高くした以外は、実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。
第1冷却ロール12の周速を微調整して、第1箇所P1におけるフィルム20のT1を100μmと厚く設定し、タッチロール13の線圧を10kgf/cmと高くした以外は、実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。
各実施例および各比較例のタッチロール13、製造条件、評価などを表1に示す。
1 製造装置
2 混練押出部
12 第1冷却ロール
13 タッチロール
20 フィルム
CSP 接触開始位置
CFP 接触終了位置
P1 第1箇所
P2 第2箇所
T1 第1箇所におけるフィルムの厚み
T2 第2箇所におけるフィルムの厚み
2 混練押出部
12 第1冷却ロール
13 タッチロール
20 フィルム
CSP 接触開始位置
CFP 接触終了位置
P1 第1箇所
P2 第2箇所
T1 第1箇所におけるフィルムの厚み
T2 第2箇所におけるフィルムの厚み
Claims (2)
- 加熱溶融されながら押し出された樹脂組成物から形成されるフィルムを、冷却ロールと、前記冷却ロールに対して対向配置されるタッチロールとで挟みながら、冷却するフィルムの製造方法であり、
前記フィルムが前記冷却ロールおよび前記タッチロールと接触を開始する接触開始位置の上流側直前の第1箇所における前記フィルムの厚みT1と、
前記フィルムが前記冷却ロールから離間する離間位置の下流側直後の第2箇所における前記フィルムの厚みT2とが、実質的に同一であり、
前記タッチロールの前記フィルムに対する線圧が、5kgf/cm以下であることを特徴とする、フィルムの製造方法。 - 前記厚みT1が、100μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のフィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017040518A JP2018144315A (ja) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | フィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017040518A JP2018144315A (ja) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | フィルムの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=63590389
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JP2017040518A Pending JP2018144315A (ja) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | フィルムの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2018144315A (ja) |
-
2017
- 2017-03-03 JP JP2017040518A patent/JP2018144315A/ja active Pending
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