JP3011573B2 - ポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法 - Google Patents

ポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリサルホン系樹脂フ
ィルムの製造方法に関し、さらに詳しくは、外観、平滑
性、厚み精度及び透明性に優れたキャストフィルムを生
産性良く製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在のところ、ポリサルホン系樹脂フィ
ルムの製造方法として、溶融キャスト成膜法と、溶液キ
ャスト成膜法の2つの手段がある。溶融キャスト成膜法
とは、例えば特開昭52−147662号公報に記載さ
れているように熱により溶融しているポリサルホン系樹
脂を金型からフィルム状に押し出して支持体表面にキャ
スト(流延)して冷却し、フィルムを得る方法である。
【0003】この溶融キャスト成膜法によって得られた
フィルムは、溶融残渣や異物等を核としたフィッシュア
イのためにフィルムの外観品質が十分でなく、また透明
性や平滑性に悪影響を及ぼす。さらに、厚み精度の面で
も金型の機械精度以上になることはなく、十分とは言え
ない。
【0004】溶液キャスト成膜法とは、例えば特開平2
−111511号公報に記載されているように樹脂を溶
媒に溶解し、溶液状態でカンマコーター、リップコータ
ー、ドクターブレードコーター、バーコーター、ロール
コーター等を用いてステンレスベルト、ステンレスドラ
ム、プラスチックフィルム等の支持体の上にキャストし
た後に溶媒を蒸発させ支持体から剥離してフィルムを得
る方法である。
【0005】この溶液キャスト成膜法によってフィルム
を製造する場合には、キャストする溶液の固形分は10
0%ではないため、キャストした溶液は乾燥させると溶
媒が蒸発して厚みが薄くなる。したがって、前述の各種
コーターの持つ機械精度からくる厚みのバラツキに固形
分比率を乗じたものが乾燥後のフィルムの厚みのバラツ
キとなり、厚み精度が向上する。このため、前者の溶融
キャスト成膜法よりも厚み精度の高いフィルムを製造す
ることが可能である。また、溶融状態よりも低い粘度で
のキャストが可能なため、より保留粒径の小さいフィル
ターによって異物を除去する事が可能であり、外観や平
滑性の面でも溶融キャスト成膜法よりも有利である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる利点を有する溶
液キャスト成膜法によりポリサルホン系樹脂フィルムを
製造する場合においても、ポリサルホン系樹脂を良溶媒
である塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロベン
ゼン等に溶解すると、ポリサルホン系樹脂溶液が撥水性
となる。このため、キャストする際の支持体である前述
のステンレスベルト、ステンレスドラム、プラスチック
フィルムの表面材質であるステンレス、クロム、ポリエ
ステル、ガラス、フッ素樹脂等に対するポリサルホン系
樹脂溶液の濡れが低くなる。したがって、実際の成膜に
おいては、図1のように支持体1の上に溶液3をキャス
トする際にエアー2を巻き込み易く、この巻き込まれた
エアーが溶媒を蒸発させる工程で発泡核4となりキャス
トフィルムの外観、平滑性、厚み精度を損なう。また、
これら良溶媒はいずれも低沸点溶媒であり、前述の支持
体上にキャストした後の乾燥過程において発泡を生じや
すく、外観、平滑性、厚み精度を損ないやすく、発泡を
生じさせないためには乾燥速度を低下させることが必要
となり、生産性が著しく低下する。
【0007】また、この現象は、溶液中にポリサルホン
系樹脂と良溶媒の他に、目的に応じてアセトン等の貧溶
媒または可塑剤を添加した場合等でも同様に生じ、外観
不良等の問題を発生させるため、発泡核を生じない塗工
方法もしくは条件の検討を必要とする。
【0008】本発明の目的は、溶液キャスト成膜法にて
製造する際のポリサルホン系樹脂溶液の支持体表面との
濡れの改善を図り、溶液キャスト成膜法による外観、平
滑性、厚み精度に優れたポリサルホン系樹脂フィルムを
製造する方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題に
関し鋭意検討した結果、ポリサルホン系樹脂フィルムを
溶液キャスト成膜法にて製造する際に、ポリサルホン系
樹脂溶液中の含水率が支持体との濡れに寄与しているこ
とを見い出し本発明に至った。
【0010】すなわち、本発明の要旨は、ポリサルホン
系樹脂フィルムを溶液キャスト成膜法にて製造する際
に、ポリサルホン系樹脂溶液中の含水率が、0.03重
量%以上0.2重量%以下となるように調製した溶液を
流延・乾燥することによりフィルムを得ることを特徴と
するポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法にある。
【0011】本発明に用いられるポリサルホン系樹脂と
しては、4,4'−ジクロロジフェニルサルホンとビスフェ
ノールAのナトリウム塩の共縮重合体であるポリサルホ
ンに代表される、繰り返し単位中にサルホン基を有する
芳香族ポリサルホン系重合体等である。
【0012】溶液キャスト成膜法に供せられるポリサル
ホン系樹脂溶液中のポリサルホン系樹脂の固形分濃度と
しては、溶液粘度として2000から100000cp
sとなる濃度、すなわちスチレン換算での重量平均分子
量が7×104 のポリサルホン樹脂の場合で、20から
40重量%が望ましい。
【0013】ポリサルホン系樹脂溶液の含水率は、0.
03重量%以上0.2重量%以下に限定される。0.2
重量%を越えると、ポリサルホン系樹脂の溶液安定性に
問題が生じ、溶液が白濁してしまい、流延・乾燥後も白
濁したフィルムとなり透明性を損ってしまい、さらに発
泡核を生じ、フィルムの平滑性、厚み精度に問題を生じ
る。0.03重量%未満の場合には製作条件によっては
僅かな発泡が生じる場合がある。
【0014】ポリサルホン系樹脂溶液中の溶媒とは、塩
化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン等の
良溶媒の単独、またはこの良溶媒に目的に応じて貧溶
媒、可塑剤等が混合されてなるものである。
【0015】本発明で述べるポリサルホン系樹脂溶液の
含水率とは良溶媒、貧溶媒、可塑剤等の総量に対する含
水率をいう。
【0016】ここで述べる貧溶媒とは、ポリサルホン系
樹脂との相溶性が悪く、塩化メチレンとの相溶性の良い
もので、かつ着色の生じないものが好ましい。例えば、
アセトン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、
ヘキサン等の貧溶媒が使用可能であり、2種類以上の貧
溶媒を混合して用いてもかまわない。
【0017】また可塑剤としては、ポリサルホン系樹脂
との相溶性が良く、相分離やブリードアウトを生じない
もので、かつ、着色の生じないものが好ましい。例え
ば、フタル酸系、りん酸系、アジピン酸系、クエン酸
系、グリコール酸系などの可塑剤が使用可能で、フタル
酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、りん酸
トリクレジル、メチルフタリル・エチルグリコレートな
どが好適であり、2種類以上の可塑剤を混合して用いて
もかまわない。
【0018】ポリサルホン系樹脂溶液をキャストする際
の支持体としては、ステンレスベルト、ステンレスドラ
ム等の金属、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の
合成樹脂フィルム等が使用でき、これらの表面をガラス
等の焼結体やフッ素樹脂等で被覆したり、シリコンやフ
ッ素樹脂等で離型処理してもよい。
【0019】含水率を調整したポリサルホン系樹脂溶液
を、カンマコーター、リップコーター、ドクターブレー
ドコーター、ロールコーター等を用いて支持体の上にキ
ャストし乾燥した後に支持体より剥離することにより、
厚み精度が良く、平滑性・透明性も高く、外観不良の無
いポリサルホン系樹脂フィルムが得られる。
【0020】
【作用】溶液キャスト成膜法によってポリサルホン系樹
脂フィルムを製造する場合の溶液中の含水率を0.03
重量%以上0.2重量%以下となるように調整すること
により、溶液をキャストする際の支持体に対する濡れ性
が向上し、気泡の巻き込みがなくなり、発泡核がなく、
白濁もしていない、つまりは外観、平滑性、厚み精度に
優れたキャストフィルムを生産することが可能となる。
【0021】
【実施例】以下、実施例によりさらに詳しく説明する
が、本発明のポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法は
以下の実施例に限定されるものではない。
【0022】実施例1 140℃で7時間乾燥し含水率を0.001重量%とし
たスチレン換算での重量平均分子量が7×104 のポリ
サルホン樹脂を、モレキュラーシーブにより含水率を
0.01重量%まで減少させた塩化メチレンに溶解しさ
らに水を加えて固形分25重量%、含水率0.2重量%
になるように溶液を調製した。この溶液をロールコータ
ーによりポリエチレンテレフタレートフィルムの上に乾
燥後の厚みが100μmとなるようにキャストし、乾燥
してフィルムを製作した。乾燥後の発泡による欠陥の個
数及び白濁の有無を評価した結果を表1に示す。
【0023】実施例2 実施例1と同じポリサルホン樹脂と塩化メチレンで、固
形分30重量%、含水率0.1重量%になるように溶液
を調製し、得られた溶液を実施例1と同様にフィルムを
作成し、評価を行った。その結果を表1に示す。
【0024】実施例3 実施例1と同じ塩化メチレンとモレキュラーシーブによ
り含水率を0.03重量%まで減少させたアセトンと
で、塩化メチレン:アセトン=97:3(重量比)の混
合溶媒を作成し、該混合溶媒に実施例1と同じポリサル
ホン樹脂を溶解しさらに水を加えて固形分30重量%、
含水率0.03重量%になるように溶液を調製し、得ら
れた溶液を用いて実施例1と同様にフィルムを製作し、
評価を行った。その結果を表1に示す。
【0025】実施例4 実施例1と同じポリサルホン樹脂溶液をリップコーター
によりガラスコーティングしたステンレス板の上に乾燥
後の厚みが100μmとなるようにキャスト、乾燥後に
得られたフィルムを実施例1と同様の評価を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0026】比較例1 実施例1と同じポリサルホン樹脂と塩化メチレンで、固
形分30重量%、含水率0.25重量%になるように溶
液を調整し、得られた溶液を実施例1と同様にフィルム
を作成し、評価を行った。その結果を表1に示す。
【0027】比較例2 実施例1と同じポリサルホン樹脂と塩化メチレンで、固
形分30重量%、含水率0.02重量%になるように溶
液を調整し、得られた溶液を実施例1と同様にフィルム
を作成し、評価を行った。その結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】表1から、実施例1〜4のフィルムは発泡
による欠陥がなく、また白濁もしていないことがわか
る。一方、比較例1のフィルムは、発泡による欠陥が多
数個あり、さらにフィルムが白濁して透明でない。
た、比較例2のフィルムは、白濁していないが、発泡に
よる欠陥が数個ある。
【0030】
【発明の効果】本発明により、溶液キャスト成膜法によ
るポリサルホン系樹脂フィルムの製造時に、ポリサルホ
ン系樹脂溶液中の含水率を0.03重量%以上0.2重
量%以下となるように調整することにより、支持体との
濡れ性が向上し発泡核の発生を防止することができ、白
濁も防止できて、外観、平滑性、厚み精度に優れたキャ
ストフィルムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はコンマロールを用いたロールコーティン
グによる溶液キャスト工程の模式図である。 1 支持体 2 巻き込みエアー 3 ポリサルホン樹脂溶液 4 発泡核 5 コンマロール

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリサルホン系樹脂フィルムを溶液キャ
    スト成膜法にて製造する際に、ポリサルホン系樹脂溶液
    中の含水率が、0.03重量%以上0.2重量%以下と
    なるように調製した溶液を流延・乾燥することによりフ
    ィルムを得ることを特徴とするポリサルホン系樹脂フィ
    ルムの製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリサルホン系樹脂溶液の溶媒が塩化メ
    チレンであることを特徴とする請求項1に記載のポリサ
    ルホンフィルムの製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリサルホン系樹脂溶液の溶媒中に貧溶
    媒が混合されてなることを特徴とする請求項1に記載の
    ポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法。
  4. 【請求項4】 ポリサルホン系樹脂溶液の溶媒中に可塑
    剤が混合されてなることを特徴とする請求項1に記載の
    ポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法。
  5. 【請求項5】 ポリサルホン系樹脂溶液の溶媒中に含ま
    れる貧溶媒がアセトンであることを特徴とする請求項3
    に記載のポリサルホン系樹脂フィルムの製造方法。
  6. 【請求項6】 ポリサルホン系樹脂溶液の溶媒中に含ま
    れるアセトンが全溶媒中の1から30重量%であること
    を特徴とする請求項5に記載のポリサルホン系樹脂フィ
    ルムの製造方法。
  7. 【請求項7】 溶液キャスト成膜法にてフィルムを製造
    する際に、金属または合成樹脂フィルムからなる支持体
    上にポリサルホン系樹脂溶液をキャストすることを特徴
    とする請求項1に記載のポリサルホン系樹脂フィルムの
    製造方法。
  8. 【請求項8】 溶液キャスト成膜法にてフィルムを製造
    する際の支持体の表面に焼結体の被覆を施したことを特
    徴とする請求項7に記載のポリサルホン系樹脂フィルム
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 溶液キャスト成膜法にてフィルムを製造
    する際の支持体の表面に離型処理を施したことを特徴と
    する請求項7に記載のポリサルホン系樹脂フィルムの製
    造方法。
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