JPH01244822A - 溶融重合体のキヤスト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融重合体のキャスト方法に関するものである
。

［従来の技術］ セラミックコーティングした冷却ドラム上に熱可塑性重
合体をキャストする方法は、特公昭４９−２７４２６号
などで知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のキャスト方法は次のような問題点
を有していた。

（１）　　セラミックをコートした冷却ドラムの表面平
滑度が１Ｓ程度のものしか得られず、従ってこの上に溶
融重合体をキャストするとドラムの粗面が重合体シート
に転写し、キャスト欠点となる。

（２）　　セラミックは、耐衝撃性に弱く、何らかの衝
撃力がドラム上に加われば、必ずクラック、欠け、割れ
などを生じ、これがキャスト欠点につながる。

（３）　　セラミックをコートした素材の熱伝導率は、
金属の１／１０〜１／１００と小さいため、溶融体を急
冷する能力に劣るため、厚い溶融体や、結晶化速度の速
いポリマーに利用できないばかりか、更にはドラムと溶
融体との間に水膜を介在させるキャストには水が沸瞠し
て均一なキャストができないなどの欠点を有する。

本発明は、上記欠点を改善し、高速で、しかも経時で安
定したキャスト方法を提供するものでおる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、セラミックコートが施されており、かつ表面
粗さが０．６Ｓ以下の冷却ドラム上で成形することを特
徴とする溶融重合体のキャスト方法に関するものである
。

本発明のキャスト方法に用いる溶融重合体としては、七
ツマ−やオリゴマーや添加剤などを多量に含んだポリマ
ーに適用するのが効果が大きい。

例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエス
テルや、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンな
どである。

セラミックコートされた冷却ドラムの表面粗さは０．６
Ｓ以下、好ましくは０．４Ｓ以下、更に好ましくは０．
２３以下である。表面粗さが０．６８を越えると、溶融
重合体シートに冷却ドラム表面の凹凸が転写され、透明
性や表面特性上、好ましくない状態となる。下限表面粗
さは特に限定しないが、０．０５３以上の方が、粘着防
止やドラムの経口白粉の析出防止、更には空気の噛み込
み防止上好ましい。

このような表面の平滑性を有したセラミックコートドラ
ムを得る方法としては、単にコーティングされたセラミ
ック上を何度も高度に研磨仕上をしても達成できない。

即ち、使用するセラミック素材、その粒径、］−ティン
グ方法及び研磨方法などを特定化することによって達成
できるのである。使用するセラミック素材としては、炭
化タングステンＷＣ１炭化クロムＣｒ３Ｃ２のような金
属炭化物を主成分とし、それにコバルト、ニッケル、ク
ロムなどを含有した素材であり、必要によっては酸化ア
ルミＡｌ２Ｏ３、酸化ケイ素ＳｉＯ２、酸化ジルコニア
ＺｒＯ２などの酸化物を含有させてもよい。更に、コー
ティングに使用する素材の粒径は、１０μｍ以下、好ま
しくは２μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下の粉体を
コーティングに用いるのがよい。コーティング方法とし
ては、爆発溶射法といわれるアセチレンと酸素との混合
ガスの爆発によって生ずる高速燃焼エネルギーを利用し
てセラミック粉末材料をドラム上にコーテングする方法
を用いるのがよい。これは、デトネーションガン（Ｄガ
ン）と呼ばれる特殊な装置内で混合ガスが爆発した瞬間
、Ｄガン内の温度は３３００℃以上になり、音速の約１
０倍の３０００ｍ／秒程度の衝撃波が発生し、このエネ
ルギーにより、Ｄガン内に供給されていたコーテング材
が半溶融状態になり、音速の約２倍以上の速さでドラム
素材に衝突し、素材表面に溶射被膜を形成するのである
。Ｄガンの１回の爆発によって形成されるコーテング被
膜は約６μｍと薄く、これを何度も繰り返すことにより
厚い積層膜を形成させる。

ここでＤガンの爆発サイクルは８回／秒以上にするのが
、本発明の場合に好ましい。また研磨はダイヤモンド刃
を用いて表面研磨を行ない、表面粗さ０．６Ｓ以下の表
面ドラムを得るのである。

なお、本発明でいうセラミックとは、金属元素と炭化物
、窒化物、ホウ化物、酸化物との化合物ってあり、特に
本発明の場合炭化物、特に炭化タングステンＷＣ１炭化
クロムＣｒ３Ｃ２を５０％以上含有した主成分のものが
耐衝撃性、大きな熱伝導度、表面の平滑性、耐久性、静
電印加キャスト性、親水性などの点で好ましい。

このようにして得られるセラミックコート層の厚みは１
００μｍ以下でおることが望まれる。コート層の厚さが
１００μｍを越えると、表面粗さが０．６Ｓ以下の表面
を有したドラムが得られないのみならず１、ドラム表面
の熱伝導性が低下し、ドラムが蓄熱することによるドラ
ムへの粘着や、キャストシートの結晶化などといったキ
ャスト欠点を併発し易くなるためである。更に該セラミ
ックコートドラム上に水膜を介在させて、溶融重合体を
キャストする場合、セラミックコート層の厚さが１００
μｍを越えると、ドラム上に必要な水膜の最適の厚さ、
すなわち水が沸騰しない上限水膜厚ざが薄くなり、更に
密着力に必要な下限水膜厚ざが厚くなり、いわゆる最適
水膜厚ざの範囲が存在しなくなるのである。

また、逆に厚さが１５μｍ以下と薄いと表面粗さ０．６
８のものが得にくく、またピットという表面欠点を生じ
易い。

更に本発明のセラミックコートされた冷却ドラムの表面
濡れ張力は５０　ｄｙｎ／ｃｍ以上、好ましくは６０　
ｄｙｎ／ｃｍ以上、更に好ましくは７０　ｄｙｎ／ｃｍ
以上である。ところが、表面粗さが０．６Ｓ以下と超平
滑面の場合には、表面濡れ張力は３５　ｄｙｎ／ｃｍ以
下と低いものしか得られない。このため使用するセラミ
ック素材や表面粒界サイズなどを最適化する方法や、更
には表面に親水性の高分子、例えばゼラチン、アラビア
ゴム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
セルロース、にかわ、ポリビニルメチルエーテル、デキ
ストリン、ポリアクリル酸などをコーティング・含浸さ
せておいてもよい。しかし、耐久性などから表面にコー
テングさせる方法よりも、ＷＣやＣｒ３Ｏ２などの炭化
物セラミックという素材ヤ（Ｌ　６Ｓ以下となり得る粒
界サイズなどを最適化させる方法の方がよい。

表面粗さ０．６Ｓ以下の表面を有するセラミックコート
された冷却ドラム上に溶融重合体をキャストする方法と
しては、特に限定はしないが、公知のエアーナイフ法、
静電荷印加法、エアーチャンバー法、バキュームチャン
バー法、プレスロール法、ベルトキャスト法などの密着
力向上手段を併用してもよく、この中で本発明の場合例
えば特公昭３７−６１４２、特公昭４Ｂ−２９３１１な
どで示されたような静電荷印加法が高速で安定しキャス
トが得られるので特に好ましい。

次に本発明のセラミックコートドラム、特に表面濡れ張
力５０　ｄｙｎ／ｃｍ以上の冷却ドラム上に熱可塑性ポ
リマーをキャストするとき、該冷却ドラム表面に水の薄
膜を介在させると、１００ｍ／分以上の高速度でキャス
トしても溶融ポリマーと冷却ドラム面の間に空気を噛み
込まなくなるのみならず、経日でも安定したキャストが
可能となるのである。この時の水の薄膜は、２０μｍ以
下が好ましく、より好ましくは３〜１２μｍ１更に好ま
しくは５〜１０μｍの範囲のものが上記目的に合致する
。水の薄膜を介在させる方法としては、湿気を含んだ空
気を、その露点以下に保たれた冷却表面に吹き付けて結
露させる方法や、不織布やゴムローラーなどで塗布する
方法などがあるが、特に均一に水の薄膜をドラム面にコ
ートできる方法であれば、これに拘らない。水膜の厚さ
の測定は、赤外線などで水分率を測定する方法によって
可能となる。

もちろん、このようにキャストドラム上に水膜を均一に
コートするためにマイクロクラックを有したドラムを用
いる方法や、サンドブラストドラムを用いる方法、更に
は表面親水化処理ドラムを用いる方法なども示されてい
るが、それらは、それぞれ錆の発生で耐久性がないこと
、表面粗度が大きくて、溶融シートに転写すること、更
には親水性の耐久性がないことなどの理由で実用的な冷
却ドラム面ではない。もちろん本発明の表面を有したド
ラムの場合は上記のような欠点はない。

［実施例］ 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ 直径１８００ｍｍのキャストドラム上に、炭化タングス
テンＷＣ８５ｗｔ％、コバルトＣ０１５ｗｔ％の混合セ
ラミック（数平均粒径１μｍ）を爆発溶射法により、爆
発サイクル１０回／秒で計１５回行ないトータル９０μ
ｍの積層コーティングとし、ダイヤモンド刃で研磨し、
コート厚さ５０μｍで表面粗さ０．２３、表面濡れ張カ
フ　０　ｄｙｎ／ｃｍのキャストドラムを得た。

かくして得られた親水化されたセラミックコ−トドラム
（表面温度は３０’Ｃに保った）上に、結露法により平
均水膜７μｍの水の薄膜を付着させ、その上に２９０’
Ｃに溶融されたポリエチレンテレフタレート（０−クロ
ルフェノール中での極限粘度０，６５ｄＤ、／Ｃｌ）を
静電荷を印加させながら、キャストし、冷却固化成形さ
せ、厚さ２５０μｍのシートを１ｎだ。

キャスト速度を４０ｍ／分から１５０ｍ／分まで上げて
キャストしても、空気の噛み込みや、エツジ部の乱れ、
ドラム表面の転写、水の沸点転写マーク、水膜の不均一
によるキャストむらなとは全く認められず、更に１０日
間連続してキャストしてもドラムの汚れや、むらなどに
よる表面欠点などの不安定要因は全くなく、安定したキ
ャストが得られた。

もちろん、該シートを公知の方法により二軸延伸熱処理
して厚さ１２μのシートを１ｑだが、従来キャスト法で
得られたフィルム物性と基本的に変わらず、劣った点は
何も見られなかった。むしろ、冷却が急速に、しかも均
一になされているために、透明性のよい、表面粗さの小
さいフィルムが得られた。

比較例１ 爆発溶射法の代わりに、プラズマ溶射法を用いてセラミ
ックをコートした以外は実施例１と同様にしてドラムを
作成し、実施例１と同様に研磨したが、表面粗さは０．
８３のものしか得られなかった。該ドラムを用いて実施
例１と同様にしてキャストを行なった。キャストは、高
速でも安定していたが、得られたフィルムには、キャス
トドラムの表面荒れが転写し、二軸延伸しても消失せず
、表面欠点の多いフィルムしか得られなかった。

比較例２ セラミックの数平均粒径を２０μｍのものに変えた以外
は実施例１と同様にしてセラミックコートドラムを得た
。かくして得られたドラムの表面粗さは０．８３であり
、表面濡れ張力は３５　ｄｙｎ／ｃｍであった。該ドラ
ムを用いて実施例１と同様にしてキャストした。キャス
ト速度によらず、水が均一にドラムに広がらず、従って
水膜の有無の部分てキャストむらが生じ、均一な表面の
シートが得られなかった。

比較例３ 積層コーティング回数を増やし、研磨後の厚さが１８０
μｍとなるようにした以外は実施例１と同様にしてドラ
ムを得た。該ドラムを用いてキャストしたところ、ドラ
ム上の水が沸騰し、そのために溶融シートに沸騰マーク
が入り、均一な表面を有したシートが得られなかった。

比較例４ セラミックとして酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３を用いた
以外は実施例１と同様にしてドラムを得た。該ドラムの
表面粗さは１．２Ｓ、表面濡れ張力は３０　ｄｙｎ／ｃ
ｍであった。該ドラムを用いて実施例１と同様にしてキ
ャストしたところ、ドラム表面が親水化していないため
、比較例２と同様に均一なキャストができないばかりか
、たとえ水膜のあるところでも沸騰マークが入ったり、
ドラム表面の荒れが転写して均一な表面のシートが得ら
れなかった。更にドラムは衝撃に弱く、容易にセラミン
クが脱落し、ピットが生成し易く、耐久性のめるドラム
ではなかった。

［発明の効果］ 本発明の方法を用いることにより、高速でかつ長期間安
定したキャストが可能となるばかりか、得られたフィル
ムも、表面欠点のない、平滑な特性を有したフィルムに
なる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックコートが施されており、かつ表面粗さ
   が０．６Ｓ以下の冷却ドラム上で成形することを特徴と
   する溶融重合体のキャスト方法。
2. （２）セラミックコートの厚さが１００μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１記載の溶融重合体のキャスト
   方法。
3. （３）セラミックが金属炭化物を主成分とした素材から
   なることを特徴とする請求項１又は２記載の溶融重合体
   のキャスト方法。
4. （４）セラミックの表面濡れ張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以
   上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の溶融重合体のキャスト方法。
5. （５）冷却ドラムと溶融重合体の間に水膜を介在させて
   成形することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
   載の溶融重合体のキャスト方法。
6. （６）溶融重合体に静電荷を印加させつつ成形すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の溶融重合
   体のキャスト方法。