JPH01283124A - 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法 - 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］ この発明は、ポリアミドおよびエチレン酢酸ビニル共重
合体ケン化物などの熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に
関し、より詳細には、ダイから溶融押出された熱可塑性
樹脂シートを静電ピニング法によって冷却ロールなどの
冷却体表面に密着急冷させて、表面外観が平滑美麗な熱
可塑性樹脂フィルムを製造する方法に関する。

［従来の技術］ 熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法として、ダイから
溶融押出された熱可塑性樹脂シートを静電ピニング法に
よって冷却ロール面に密告急冷させて熱口１塑性樹脂フ
ィルムを製造する方法がある（例えば、特公昭３７−６
１４２号公報）。

ポリアミドおよびエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物
などの熱可塑性樹脂は、溶融状態で体積比抵抗が１０〜
１０５Ω口のオーダーであり、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリプロピレンなどの比抵抗と比べて非
常に小さく、比較的電気を通し易い。その為に、ポリア
ミドおよびエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物などの
溶融状態の熱可塑性樹脂シートに静電荷を付与しても、
冷却ロールへの電荷漏洩が多く、シートの単位面積当り
の帯電量は小さくなり、強い静電気的引力を得ることが
出来ないことから、製膜速度を高めることができなかっ
た。

本発明者らの実験によれば、−数的な静電ピニング法、
例えば、前述の特公昭３７−６１４２号公報による方法
で、ナイロン−６シートの製膜を行ったところ、２５１
１分程度戻限度であり、それを超す速度では、ピニング
バブルを生じて、完全に密着急冷されたシート、フィル
ムを得ることができなかった。この２５■１分程度の速
度では、工業的に許容されるものではない。

この対策として種々の提案がなされている。例えば、冷
却ロールの表面に電気絶縁性被膜を設けて、ポリアミド
およびエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物などの熱可
塑性樹脂フィルムから冷却ロールへの電荷漏洩を少なく
して密着力を増す方法（特開昭６１−９５９２５号公報
）や、ストリーマコロナ状態のコロナ放電を行い、高電
流をフィルムに付与することにより帯電量を増して密着
力を増す方法（特公昭５９−２３２７０号公報）などが
提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の冷却ロールの表面に電気絶縁性被
膜を設ける方法（特開昭６１−９５９２５号公報）では
、電気絶縁性被膜の材質として、フッ素系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂を用いると硬
度が低いために被膜に傷が付き品く、その傷が成形した
シートに容易に転写されて著しく商品価値を損ねるとい
る問題があり、更に、押出された溶融樹脂の熱のために
被膜樹脂が短期間で劣化するなど被膜の耐久性に乏しい
という問題がある。他方、被膜の材質としてＡｌ２Ｏ３
などのセラミックスを用いると、硬度、耐熱性などの点
では問題がないが、静電ピニング時に何らかの原因で電
極から冷却ロールに向けて火花放電が生じるとセラミッ
クスの被膜に損傷を受けて穴が開き、そのままシート成
形を続けるとその穴の形状が成形したシートに転写され
て著しく商品価値を損ねるといる問題がある。従って、
−度損傷を受けて穴が開いてしまうとそれ以上の使用は
不可能となるが、セラミック被膜の場合、部分的補修が
困難であるため、被膜を更新しなければならず、新たな
冷却ロールとの交換のための生産中断や冷却ロールへの
再被膜のための費用など経済的に問題があった。

一方、ストリーマコロナ状態のコロナ放電を行う方法（
特公昭５９−２３２７０号公報）では、ストリーマコロ
ナ状態のコロナ放電を発生させるために、針状電極を用
いるが、電極の構造上、溶融したシートから発生する七
ツマ−、オリゴマーなどの昇華物が電極に付着堆積し易
く、安定したコロナ放電を維持するには頻繁な電極の掃
除または新しい電極との交換が必要なために連続的に製
造することができず、また付着物による電極の針先端の
汚染の結果、コロナの発生が不均一になってシートに密
着不良部分が生じたり、堆積した昇華物がシート上に落
下して成形シートを汚すという問題がある。この様に、
頻繁に電極を掃除しな（ではならない為に生産性に劣る
と共に、針状電極が長時間の使用により、針先が微妙に
消耗して一列として用いる多数の針の高さが僅かながら
も不揃いとなってシート幅方向に均一なコロナ発生がで
きなくなり、密着不良の原因となるなど電極の精度管理
が非常に難しいという問題もある。

この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、そ
の目的とするところは、問題の多い電気絶縁性被膜を設
ける必要がなく、生産ラインを止めることなく容易に電
極を交換でき、かつ電極の精度管理を容易にでき、更に
、高速度にポリアミドおよびエチレン酢酸ビニル共重合
体ケン化物などの熱可塑性樹脂フィルムを製造すること
ができる方法を提供することである。

［課題を解決するための手段〕 上記の課題は、この発明の製造方法により達成される。

すなわち、この発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
は、溶融したポリアミド系樹脂またはエチレン酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物系樹脂などの熱可塑性樹脂をフィル
ム状に押出すと共に該熱可塑性樹脂フィルム面に電圧を
印加した電極から静電荷を付与し、次いで、帯電した樹
脂フィルムを、電気的に接地された冷却ロールなどの冷
却体の表面上にキャスティングして冷却することを含む
樹脂フィルムの製造方法であって、静電荷を付与する電
極として、少なくとも一辺が鋸状に形成された金属箔テ
ープを用い、該熱可塑性樹脂フィルムの横断方向に該金
属箔テープの一部を渡して使用し、連続的または断続的
に、使用済み金属箔テープ部分を取除くと共に未使用金
属箔テープ部分を供給することを特徴とするものである
。

この発明の好ましい態様において、電極は、金属箔テー
プの実質的に直線状の辺の一部を鋸刃の先端として残す
ように、辺部を鋸状に切断されて形成されたものである
。

この発明の具体的な好ましい態様において、金属箔テー
プの厚さを、５〜５０μｍに、金属箔テープの幅を、１
０〜３０■１こ特定することができる。

この発明の好ましい態様において、使用済み金属箔テー
プ部分を取除くと共に未使用金属箔テープ部分を供給す
る工程を、フィルム片側にある金属箔テープロールから
の巻出しとフィルム他側にある使用済みロールへの巻取
りとにより行うことができる。

以下、この発明をより詳細に説明する。

この発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、次の工
程を含む。

（イ）　溶融した熱可塑、性樹脂をフィルム状に押出す
工程 （ロ）　その熱可塑性樹脂フィルム面に電圧を印加した
電極から静電荷を付与する工程 （ハ）　帯電した樹脂フィルムを、電気的に接地された
冷却体の表面上にキャスティングして冷却する工程 この発明の（イ）工程において、溶融した熱可塑性樹脂
をフィルム状に押出す工程パラメータは、熱可塑性樹脂
の種類やフィルムの用途に応じて適宜選択することがで
きる。

この発明において用いられる熱可塑性樹脂は、この発明
の目的に反しない限り任意であるが、好ましくは、溶融
状態でその樹脂の体積比抵抗が小さく、比較的電気を通
しやすいものである。その様な樹脂として、ポリアミド
系樹脂およびエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物系樹
脂などの熱可塑性樹脂がある。

ここで、ポリアミド系樹脂とは、ナイロン６、ナイロン
６−６、ナイロン４−６などの脂肪族ポリアミド、シク
ロヘキサン環などを６する脂環族ポリアミド、脂肪族ジ
アミンとテレフタル酸および／またはイソフタル酸との
縮合物、あるいは脂肪族ジカルボン酸とキシリレンジア
ミンとの縮合物、あるいはこれらポリアミド同士の混合
物を指す。また、ポリアミド系樹脂フィルムには、上記
ポリアミド系樹脂よりなるフィルムまたはシートは勿論
、これらの樹脂を少なくとも冷却体表面と接触する側に
持つ共押出多層物などをも包含する。

ここで、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物系樹脂と
は、例えば、エチレン残基含有率２０〜５０モル％、ケ
ン化度９５モル％以上のエチレン酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物またはこのエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物
と他のこれとプレンドロ１能な重合体とのブレンド樹脂
を指す。また、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物系
樹脂フィルムには、上記共重合体ケン化物、ブレンド樹
脂よりなるフィルム、シートは勿論、これらの樹脂を少
なくとも冷却体表面と接触する側に持っ共押出多層物な
どをも包含する。前記エチレン酢酸ビニル共重合体ケン
化物は、エチレン酢酸ビニル二元共重合体のケン化物に
限られず、エチレン、酢酸ビニルとともに共重合し得す
るモノマー成分を共重合させた三元以上のエチレン酢酸
ビニル系の共重合体ケン化物であってもよい。共重合し
得る七ツマー成分としては、プロピレン、イソブチレン
などオレフィン、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸などの不飽和酸およびこれらのエステル
などが挙げられる。更に、ブレンド可能な重合体として
は、前記のエチレン酢酸ビニル系の三元以上の共重合体
ケン化物、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合体
、ナイロン６で代表されるポリアミド類などがある。

前述した樹脂には、滑剤、無機微粒子、帯電防　　７止
剤、顔料などを添加することができる。

この発明の（ロ）工程において、熱可塑性樹脂フィルム
面に、電圧を印加した電極から静電荷が付与される。

この発明で用いられる電極は、少なくとも一辺が鋸状に
形成された長尺状の金属箔テープからなる。

このテープの材質としては、任意のものがあり、例えば
、鉄、ニッケル、コバルトなどを主成分とする非晶質金
属、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、銅、銅
合金などの金属箔があり、抗張力や価格などの点から鉄
系の非晶質金属やステンレスなどが好適である。

この発明において用いられるテープの幅としては、例え
ば、５〜６０ｍｍがあり、好ましくは１０〜３０鰭であ
る。これは、下限値未満では、テープの鋸状加工が難し
く、また、テープに張力が掛った時切れ易く、他方、上
限値を超えると価格的に不利となるからである。なお、
上記範囲は、適宜選択変更することができる。

この発明において用いられるテープの厚さは、適宜選択
変更することができる。電極の鋸刃先端への電気力線の
集中を強め、コロナ発生を容易にするためには、できる
だけ薄い方が好ましいが、テープの鋸刃加工のし易さお
よび張力を掛けたときの切れ難さなどからは、一定の厚
みを必要とする。材料などに応じて適宜変更されるが、
例えば、５〜５０μｍ１更に好ましくは１０〜２５μｍ
の厚みを持つものである。

この発明で用いられる電極の形状は、金属箔テープの少
なくとも一辺が鋸状に形成されたものである。ここで、
鋸状とは、テープの長手方向の端部に複数の切り込みが
形成された様な形状を指す。

具体的な形状の例を、添付図面を参照して説明する。

この発明で用いることができる一電極例の平面図および
その一部拡大図を、第１図および第２図に、各々示す。

この例では、金属箔テープ１の一辺に半円状の切り込み
２が、周期的に繰り返して形成されている。この態様例
では、電極３は、金属箔テープ１の辺の一部４を鋸刃の
先端として残すように、辺部を鋸状に切込まれて形成さ
れる。

この様に、テープ辺の一部を鋸刃の先端として残すこと
により、鋸刃先端の高さがテープの幅と同一となり、全
ての鋸刃先端の高さを必然的に揃えることができ、その
結果、針状電極の欠点である針（電極）高さの管理が不
要になる。

この態様において、鋸刃先端の幅（テープの残った辺の
一部４の幅）は、小さければ小さいほど、鋸刃先端への
電気力線の集中が強くなり好ましいが、鋸刃加工の観点
から、例えば、０．５〜３龍程度にすることができる。

この態様例において鋸刃のピッチについては、例えば、
３〜８關程度であるが、この発明はこの範囲に限定され
るものではない。

第１図に示す態様では、テープに周期的な穿孔５が形成
されている。この電極の使用に際して、この穿孔５に突
起付きガイドロールを通過させて、テープを蛇行させず
に安定して巻き取るなどの操作をすることができる。

この例で用いられた電極は、例えば、上刃と下刃より成
る一対の加工用ローラー間にテープを通過させ、連続的
な鋸刃加工や穿孔加工などにより製造することができる
。

この発明で用いられる電極は、上記の例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えば、第３図（ａ）に示す
ように、この例では、金属箔テープ１の一辺に三角状の
切り込み２が、周期的に繰り返して形成されている。

例えば、第３図（ｂ）に示すように、この例では、金属
箔テープ１の一辺に台形状の切り込み２が、周期的に繰
り返して形成されている。

この発明において熱可塑性樹脂フィルム面に電極から静
電荷を付与するに際して、熱可塑性樹脂フィルムの横断
方向に金属箔テープの一部を渡して使用し、連続的また
は断続的に、使用済み金属箔テープ部分を取除くと共に
未使用金属箔テープ部分を供給する。

この発明の製造方法を、添付図面を用いて説明する。図
示する態様では、テープ状電極を使用するには、冷却ロ
ールの片側に設けられた巻出機からテープを、熱可塑性
樹脂フィルムの横断方向に巻出し、もう一方の側に設け
られた巻取機にて巻取る。

巻出機あるいは巻取機の一例を第４図に示す。

第４図は、側面ケースカバーを取除いた状態を図示した
側面図である。テープ状電極３は、リール６に巻き取ら
れ、リール６の駆動用シャフト７は、減速機（図示せず
）を介して、巻出機ではトルクモータ（図示せず）に、
また巻取機ではステッピングモータ（図示せず）などに
接続されている。

リールの下流側に、突起付きガイドローラ８と、テープ
のずれ止め用のフランジ付き給電ピン９とが設けられ、
この給電ピン９に直流高圧電源が結線されている。これ
らの部材は、絶縁ケース１０に収納されている。

上記の例の変形例として、例えば、巻取機側には、電極
に付着した昇華物を除去するための吸引ノズルを給電ピ
ン付近に配設することができる。

この発明の製造方法の態様を、第５図に示す平面図、お
よび第６図に示すその側面図を用いて説明する。

この例では、溶融した熱可塑性樹脂をＴダイ１１からフ
ィルム状に押出し、フィルムの横断方向に電極テープ３
の一部を渡し、連続的または断続的に、使用済み金属箔
テープ部分を巻取機１２で巻く取ると共に未使用金属箔
テープ部分を巻出機１３で巻き出す。

この直流高圧電源１５より電圧が印加された電極から、
樹脂フィルム面に静電荷を付与し、次いで、帯電した樹
脂フィルム１６を、電気的に接地された冷却ロール１４
表面上にキャスティングして冷却する。

この発明方法においては、第６図に矢印で示す様に、電
極の位置を２整するために、巻出機および巻取機の構造
を、上下移動、前後移動、回転可能なものとすることが
好ましい。

［作　用］ この発明の製造方法おいて、静電荷を付与する電極とし
て、−辺が鋸状に形成された金属箔テープを用いるので
、これに直流高圧を印加すると鋸刃先端に電気力線が集
中して密となり、ここからコロナ放電が容易に発生し、
かつ電極高さが一定に保たれる。

静電荷をフィルムに付与するに際し、使用済み金属箔テ
ープ部分を取除くと共に未使用金属箔テープ部分を供給
するので、絶えず新しい電極が更新され、フィルム押し
出しなどの製造ラインを中断させる必要がない。

［実施例］ 以下にこの発明を実施例および比較例により更に具体的
に説明するが、この発明はその要旨を越えない限り以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１ ナイロン６（三菱化成工業株式会社製、ツバミツド１０
２ＯＣＡ）を、９０ｍｌ１φ押出機でシリンダー温度２
６０℃の条件にて溶融混練し、Ｔダイよりシート状に押
し出し、第５図及び第６図に示す静電ピニング装置によ
って、周速度４０ｍ／分の外径８００φの金属製鏡面ロ
ールに密着させ急冷し、幅約４００　ｍｍ　ｓ厚さ約１
５０μｍのシートを製造した。

この例で用いた電極は、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系非晶質金属（
日本非晶質金属株式会社製、ＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ
−２）の厚さ２　Ｓ　ｕ　ｍ　ｓ幅２５−の長尺テープ
を第１図のように鋸刃加工して用いた。この鋸刃先端の
幅は、ｌａｍであり、その鋸刃のピッチは、５−であっ
た。

静電ピニングの条件は、電極と溶融状態のフィルムとの
距離が約５關、電極と冷却ロールとの距離が約１５鰭と
し、電圧は一１０ＫＶに、電流は７ｍＡとした。

この製造条件で、電極を２時間ごとに巻き取り、１０時
間の連続運転をした。

その結果、密着不良もなく、かつ昇華物の落下によるシ
ートの汚染もなく、良好なフィルムを安定して製造する
ことができた。

比較例１ 電極として、長さ３９．４１１％太さ０．７１ｍｍの縫
い針（グロバー株式会社製、かす針８号）を鉄製の角棒
に３ｍｍ間隔で取り付けた固定電極を用いたこと以外、
実施例１と同様にしてフィルムを製造した。

その結果、４時間製膜したところ、針電極に付着堆積し
たカプロラクタムがシートに落下し、汚染されたフィル
ムが得られた。

実施例２ ナイロン６の代わりに、エチレン酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物ペレット（日本合成化学工業株式会社製、ソアノ
ールＥＴ）を用いたこと以外、実施例１と同様にしてフ
ィルムを製造した。

その結果、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物につい
ても、密着不良もなく、かつ昇華物の落下によるシート
の汚染もなく、良好なフィルムを製造することができた
。

比較例２ 電極として、長さ３９．４ｍｍ、太さ０．７１−嘗の縫
い針（グロバー株式会社製、かす針８号）を鉄製の角棒
に３龍間隔で取り付けた固定電極を用いたこと以外、実
施例２と同様にフィルムを製造した。

その結果、６時間製膜したところ、針電極に低分子量物
が付着堆積し、密着不良によりピニングバブルが発生し
て、製造ラインを止めて電極を掃除せざるを得なかった
。

［発明の効果］ 上記の構成および作用を有するこの発明は、以下の効果
を６する。

（イ）　請求項１による製造方法では、静電荷をフィル
ムに付与するに際し、使用済み金属箔テープ部分を取除
くと共に未使用金属箔テープ部分を供給するので、電極
に付着物が付いても、絶えず新しい電極を供給すること
ができるので、フィルム押し出しなどの製造ラインを中
断させることなく、連続運転することができる。

（ロ）請求項２による製造方法では、テープ辺の一部を
鋸刃の先端として残すので、鋸刃先端の高さがテープの
幅と同一となり、全ての鋸刃先端の高さが揃い、その結
果、電極高さの管理を不要にすることができる。

（ハ）請求項３および４の製造方法では、テープの幅を
好ましい範囲に限定しているので、テープに張力が掛っ
た時切れ難く、テープの厚さを薄くしているので、電極
の鋸刃先端への電気力線の集中を強め、コロナ発生を容
易にすることができる。

（ニ）この発明による請求項７において、問題の多い電
気絶縁性被膜を設ける必要がなく、生産ラインを止める
ことなく容易に電極を交換でき、かつ電極の精度管理を
容易にでき、更に、＾速度で体積比抵抗の小さいポリア
ミドおよびエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物などの
熱可塑性樹脂フィルムを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一例として用いることができる電
極の平面図、第２図は、第１図に示す電極の一部拡大図
、第３図（ａ）および（ｂ）は、変形例である電極を示
す平面図、第４図は巻出機あるいは巻取機の側面図、第
５図および第６図は、静電ピニング装置を示す概略図で
ある。 １・・・テープ、２・・・切り込み、３・・・電極、４
・・・先端、５・・・孔、６・・・リール、７・・・駆
動用シャフト、８・・・突起付きガイドローラ、９・・
・フランジ付き給電ビン９．１０・・・絶縁ケース、１
１・・・Ｔダイ、１２・・・巻取機、１３・・・巻出機
、１４・・・冷却ロール、１５・・・高圧電源。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第４図 −１に１ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融した熱可塑性樹脂をフィルム状に押出すと共に
   該熱可塑性樹脂フィルム面に電圧を印加した電極から静
   電荷を付与し、次いで、帯電した樹脂フィルムを、電気
   的に接地された冷却体表面上にキャスティングして冷却
   することを含む樹脂フィルムの製造方法であって、 静電荷を付与する電極として、少なくとも一辺が鋸状に
   形成された金属箔テープを用い、該熱可塑性樹脂フィル
   ムの横断方向に該金属箔テープの一部を渡して使用し、
   連続的または断続的に、使用済み金属箔テープ部分を取
   除くと共に未使用金属箔テープ部分を供給する、 ことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。 ２、電極が、金属箔テープの実質的に直線状の辺の一部
   を鋸刃の先端として残すように、辺部を鋸状に切断され
   て形成されたものである、請求項１記載の製造方法。 ３、金属箔テープの厚さが、５〜５０μｍである、請求
   項１または２記載の製造方法。 ４、金属箔テープの幅が、１０〜３０ｍｍである、請求
   項１、２または３記載の製造方法。 ５、冷却体が冷却ロールである、請求項１、２または３
   記載の製造方法。 ６、使用済み金属箔テープ部分を取除くと共に未使用金
   属箔テープ部分を供給する工程を、フィルム片側にある
   金属箔テープロールからの巻出しとフィルム他側にある
   使用済みロールへの巻取りとにより行う、請求項１乃至
   ５のいずれか記載の製造方法。 ７、熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂またはエチレン
   酢酸ビニル共重合体ケン化物系樹脂である、請求項１乃
   至６のいずれか記載の製造方法。