JPH03227614A - 熱可塑性フィルムのロール加熱方法 - 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、熱可塑性フィルムのロール加熱方法に関する
ものである。

［従来の技術］ ポリエステルのような熱可塑性ポリマーからなるフィル
ムをロールで加熱する方法は、特公昭３９２９．２１４
などで知られている。さらにロール加熱後、熱可塑性ポ
リマーからなるフィルムをガラス転移温度以上に昇温さ
せ、ロール間周速度差で長手方向に延伸する方法なども
よ（知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のロール加熱法には次のような欠点があっ
た。すなわち （１）例えばポリエステルフィルムを延伸するには、該
ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇ以上に加熱する必要
があるが、ポリエステルと加熱金属ロールとの間で粘着
が発生しやすく、均一な延伸が得にくいことが多い。そ
のため加熱ロール表面材質を変更して粘着を防止してき
たが、これら非粘着材質はすべて耐久性に劣り、長期間
安定な延伸が出来ない。たとえば、テフロンコートロー
ルは耐摩耗性に劣り、テフロンゴムロールは引裂抵抗に
弱く、エチレンプロピレンゴムロールは耐熱性に弱く、
またセラミックロールは、耐衝撃性に弱いなどの欠点を
有していた。

（２）　　さらに、これらの非粘着ロール材質を用（で
も、粘着を防止できる上限温度は低く、例え（Ｊ非晶性
のポリエチレンテレフタレートの場合で１２５〜１３５
℃程度である。すなわち、１５０°（の高温ロールでも
粘着しないロール材質は存在しなかったため、高温での
延伸が出来なかった。

（３）　　これらの非粘着ロール材質を用いた場合、ポ
リエステルフィルム表面に時々微少な表面天声や接着不
良などの欠点が生じることが多い。

さらに厚みむらが大きくなることも多い。

本発明は、上記課題を解決し、熱可塑性フィルムを長期
間安定に、また高温でも均一な加熱が出来るようなロー
ル加熱方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、熱可塑性フィルムをロールに接触させて加熱
する方法において、熱可塑性フィルムとロールとの界面
にスチームを介在させることを特徴とする熱可塑性フィ
ルムのロール加熱方法に関するものである。

本発明の熱可塑性フィルムとは、加熱すると塑性を示す
ポリマーよりなるフィルムであり、該ポリマーは化学構
造的には線状高分子である。

代表的なポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリエチレンα、β−ビス（２−クロルフェノ
キシ）エタン−４，４′−ジカルボキシレート、ｐ−ヘ
キサヒドロ・キシリレンテレフタレートからのポリマー
、１．４−シクロヘキサンジメタツールからのポリマー
、ポリ−ｐ−エチレンオキシベンゾエート、ボリアリレ
ート、ポリカーボネートなど及びそれらの共重合体で代
表されるように主鎖にニス６テル結合を有するポリエス
テル類、更にナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１
ｏ１ナイロンＩ２、ナイロン１１などで代表されるよう
に、主鎖にアミド結合を有するポリアミド類、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリイソブチレン、
ポリスチレンなどで代表されるように主としてハイドロ
カーボンのみからなるポリオレフィン類、ポリエーテル
サルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンオキサイド（Ｐ
ＰＯ）　、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、
ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、
ポリオキシメチレンなどで代表されるポリエーテル類、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリクロロトリフルオロエチレンなどで代表さ
れるハロゲン化ポリマー類及びポリフェニレンスルフィ
ド（ＰＰＳ）、ポリスルフォン及びそれらの共重合体や
変性体などである。本発明の場合、特に、ポリエステル
類、ポリアミド類、ポリエーテル類、ポリフェニレンス
ルフィドなど、中でも、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類及びポ
リフェニレンスルフィドが本発明の効果が顕著であり好
ましい。もちろん、上記ポリマーに公知の添加剤、たと
えば、安定剤、粘度調製剤、酸化防止剤、充填剤、滑り
剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、剥離剤、離型剤
などを含有させてもよい。

熱可塑性フィルムを昇温させるには、通常外部からの熱
源、たとえば加熱ロールに熱可塑性フィルムを接触させ
て昇温さす方法が最も一般的である。このとき、加熱ロ
ール表面材質は熱可塑性フィルムの粘着を防止するため
に、種々の非粘着材質が用いられているが従来のロール
加熱方法では、ロールの耐久性、非粘着最高温度、得ら
れるフィルム品質などの点で不充分なものしかなかった
。

そこで、本発明者らは、熱可塑性フィルムと加熱ロール
との間にスチームを介在させて加熱昇温する方法を提案
している。ここで、加熱ロール材質としては、クロムメ
ツキ、マイクロクラック入りクロムメツキ、サンドブラ
スト加ニクロムメツキ、テフロン、シリコンゴム、エチ
レンプロピレンゴム、パイトンなどのフッ素ゴム、セラ
ミック（ＡｌＩ３０３　、Ｚｒｏ、Ｓ　ｉ０２などの酸
化物）などのいずれのものでもよいが、本発明の場合、
セラミックが優れている。ロール表面温度としては、特
に限定されないが、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転
移温度Ｔｇ以上であることが多い。もちろん、そのポリ
マーの融点Ｔｍ以下であることは必要である。この加熱
ロール表面にスチームを介在させる方法としては、ロー
ル雰囲気を加湿状態にしておく方法、電荷を帯びた水蒸
気を噴霧する方法、ローラで転写する方法、水のしみ出
しロールでコーティングする方法、刷毛で塗布する方法
、などがあるか、必ずしもこれに限定されない。

さらに、スチームを介在さす方法としては、ロルに水を
付着させる方法以外に、もちろん熱可塑性フィル１１上
に水蒸気や水を付着させておいてもよいことは明らかで
ある。いずれにせよ、熱可塑性フィルムとロールとの接
触する界面にスチームが介在するようにすれはよい。

このとき、介在するスチーム量としては、適量でなくて
はならない。すなわち、ロールとフィルムとか接する直
前での平均水膜厚さは１μｍ以下、好ましくは０．５μ
ｍ以下、さらに好ましくは０゜１μｍ以下で、０．００
１μｍ以上の範囲がよい。

これは、加熱ロール表面温度を１０５℃以上に加熱して
も、フィルム表面にクレータ−などの表面欠点を生ぜし
めないためである。

また、スチームの組成としては水であるが、必要によっ
て界面活性剤を添加してもよいが、界面活性剤としては
揮発性、昇華性のものがよい。

もちろん、ロールを水や有機化合物などの熱媒の中に入
れて加熱する方式では上記のような特徴は認められない
。すなわち、水の場合は、１００℃以上に加熱できず、
有機化合物の場合、高温に加熱できてもフィルム表面が
汚染されるという欠点を有している。さらに、熱媒槽中
で加熱する場合、熱可塑性ポリマーから抽出、脱落する
モノマや異物、付着物が短期間に熱媒を汚染するため、
加熱されたフィルムの表面欠点につながる。

［発明の効果］ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）　　クロムメツキロールのように粘着しやすい材
質を用いても、熱可塑性ポリマーのＴｇより高温でも粘
着することなく熱可塑性ポリマーを加熱・延伸すること
が出来る。したがって、他のロール素材よりも耐久性が
あるため長期間安定した製膜か可能であり、また、公知
法では得られない高温加熱が可能になる。

（２）　　この様にスチームを介在させて予熱・延伸さ
れたフィルムの厚みむらは、スチームの介在しない、い
わゆる従来の公知延伸フィルムに比べて、小さく、厚み
の均一なフィルムが得られる。

（３）さらに、公知延伸法に比べて、長時間製膜しても
、フィルム表面に微少な欠点が生ぜず、長期間、品質の
良い安定した製膜が可能になる。

（４）さらに驚くべきことに、表面が活性化され、表面
ぬれ張力か高くなり、易接着化される。

［実施例コ 以下本発明の効果を実施例にて説明する。

実施例１〜４ 熱可塑性ポリマーとしてポリエチレンテレフタレート（
極限粘度［η］０．５９、添加剤として平均粒径３００
μｍのＴｉＯ２を０．２重量％）を用い、公知の押出方
法により２８５°Ｃで溶融させたのちＴダイロ金からシ
ートを吐出させた。該溶融シートに静電荷を印加させな
がら、２５℃に保たれたキャスティングドラムに密着冷
却し、キャストフィルムを成形した。次に該シートを表
面温度９０℃に加熱された２５０ｍｍ径のクロムメツキ
ロール６本で加熱し、フィルム温度を８２°Ｃまで昇温
させ、つづいて、Ａｌ２Ｏ３を主成分とした２５０Ｍ径
のセラミックロール（表面あらさＲｍａｘ　０．　６μ
ｍ）４本に巻付け、フィルムをさらに、昇温させた。こ
のときセラミックロール表面温度を１００〜１６０℃に
なる様に変更し、さらにキャストフィルムとセラミック
ロールとの界面に水蒸気を、平均厚さ０．０５μｍ相当
になるように介在させた。水蒸気を介在させる方法とし
ては、セラミックロール表面に不織布からなる水のしみ
出しロール（例えば特開昭６０−２．７７０など）を接
触させて水蒸気をコーティングした。

かくして得られた加熱フィルムを長手方向に３゜８倍延
伸し、さらにテンターで１０５℃で４倍幅方向に延伸し
、２２０°Ｃで７秒間熱固定して、厚さ６μｍの二軸延
伸フィルムを得た。

かくして得られたフィルムの特性を表１に示す。

なお表面張力はＪＩＳ　　Ｋ６７６８−１９８１に従い
測定する。厚みむらは、厚みの変動値（最大厚さから最
小厚さを引いたもの）を平均厚さで割って、％表示した
ものである。フィルム表面欠点は、肉眼で判定しうるフ
ィルム表面上に存在する高さ０．１μｍ以上の表面の不
規則な凸凹をいう。

このように、ロール表面温度１６０℃と高温にもかかわ
らず、粘着することなく均一なロール加熱が可能である
ことがわかる。

比較例１〜４ 実施例１〜４で用いたセラミックロールへの水蒸気を介
在させず、単なるロール加熱を行ない、実施例１と全く
同一にして二軸延伸を行なった。

結果を表２に示す。

このように、セラミックロール上にスチームを介在させ
ないとロール表面温度１２０℃でも非晶質ポリエチレン
テレフタレートフィルムはロールに粘着することがわか
る。その結果、表面欠点の多い、厚みむらの大きいフィ
ルムしか得られないばかりか、長期間運転するとセラミ
ックロール上にオリゴマーと思われる付着物が堆積し、
これがフィルム表面欠点にもつながる、という欠点もあ
った。

また、ロール表面温度１４０℃以上ではフィルムがロー
ルに粘着して製膜は不可能であった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性フィルムをロールに接触させて加熱する
   方法において、熱可塑性フィルムとロールとの界面にス
   チームを介在させることを特徴とする熱可塑性フィルム
   のロール加熱方法。
2. （２）スチームが水蒸気である請求項（１）の熱可塑性
   フィルムのロール加熱方法。
3. （３）熱可塑性フィルムがポリエステルフィルムである
   ことを特徴とする請求項（１）または（２）の熱可塑性
   フィルムのロール加熱方法。
4. （４）ロール表面温度が１０５℃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熱可塑
   性フィルムのロール加熱方法。