JPH0524813B2 - - Google Patents

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シートの冷却装置に関し、
更に詳しくはダイより押出されたシート状の溶融
重合体押出物に、要すれば静電荷を賦与して、回
転冷却ドラムの冷却表面に密着せしめ、固化して
シートを製造する冷却装置であつて、ドラムの表
面形状を特殊な溝構造を備えたものとすることを
特徴とし、これによつて製膜速度即ちシートの製
造速度を高める冷却装置に関する。

〔従来技術〕

重合体シートの製造において、シート状に押出
された溶融重合体押出物を回転冷却ドラムに接触
させ、冷却固化する方法が広く用いられている。
その際、通常該押出物に静電荷を付与してドラム
の冷却面に密着固化させる方法、いわゆる静電密
着法が併用される。この静電密着法はキヤステイ
ング速度の低速域ではシートの厚みの均一性、表
面の平滑性等優れた急冷シートを製造する方法で
ある。しかし、この方法の最大の問題点は、キヤ
ステイング速度の上昇に伴なつて急冷シートの単
位面積当りの静電荷量が減少して溶融シートの冷
却面への密着力が低下し、シートと冷却表面との
間隙に空気が巻込まれ、その結果得られるシート
の表面特性を低下することである。この空気は泡
状になるもので、泡の大きさはキヤステイング速
度に伴なつて増加する。

この欠点を解消策として、特開昭58−69017号
公報には冷却ロール表面に１cm当り70〜150個の
周方向の溝孔がつけられており、ロールの表面上
の該溝孔の頂部の幅は0.04〜0.13mmであり且つ該
溝孔の深さは少なくとも0.02mmとする冷却装置が
提案されている。この提案によれば従来の鏡面ド
ラムに比べてキヤステイング速度を２倍にしても
巻込み空気による泡状欠点を生じることなく急冷
シートを製造することが出来る。しかし、急冷シ
ートにはロール表面の溝の痕が強く転写して筋模
様入りのシートになり、これ以降の延伸等の処理
を行なつても、この新たな筋状の欠点を消去する
ことは出来ない。従つて、磁気的あるいは光学的
記録材料等のベース材料のように高度な平滑性が
要求される用途のものには、この方法は使用出来
ないという問題がある。

次に他の解消策として特開昭58−183220号公報
には、冷却ドラムの表面に多数の微細なマイクロ
クラツクを形成することが提案されている。マイ
クロクラツクはその製造方法及び製造条件によつ
て溝幅、多孔率（単位面積におけるクラツクの溝
の総面積の比率）、溝深さ等を大幅に変化させる
ことが技術的に可能であり、例えば溝幅を0.1μか
ら500μまで変化させることは技術的には可能で
ある。しかし、この提案にも限界があり、例えば
キヤステイング速度をより一層高速化し、しかも
その製品品質に転写欠点を生じないようなフイル
ムを生産するためには、マイクロクラツクの溝
幅、多孔率、溝深さ等をある特定された仕様とす
る必要があるが、この仕様を満足するマイクロク
ラツクの製造条件を開発するには更に多大の怒力
を要し、加えて商業的生産の大型設備に、この特
定の仕様のマイクロクラツクを均一にしかもピン
ホール等のメツキ製作上の欠点を生じることなく
製作するには多くの困難が予想される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、その製作が容易で、かつキヤ
ステイング時空気の巻込みが著しく抑えられ、キ
ヤステイング速度を高めることができ、そしてフ
イルム表面の欠点となるドラム面の溝の転写が生
じない溶融重合体シートの冷却装置を提供するこ
とにある。

〔発明の構成、効果〕

本発明の目的は、本発明によれば、押出しダイ
から押出されたシート状の溶融重合体押出物を冷
却、固化する回転冷却ドラムを備えた冷却装置で
あつて、該ドラムの冷却表面は溶融重合体押出物
を密着させ得るものであり、該表面に溝幅0.1〜
20μの溝を(a)ドラム周方向或は該周方向に対し80゜
以下となる方向で、(b)ドラム軸方向10mm当たりの
溝数が少なくとも５でありかつ(c)該10mm当たりの
合計溝幅が７mm以下となる割合で設け、かつ真空
漏洩法で測定される該表面の通気抵抗が20000秒
以下であることを特徴とする溶融重合体シートの
冷却装置によつて達成される。

以下、図面を引用して本発明を説明する。

第１図、第２図、第３図はドラムの冷却表面に
形成される溝の拡大断面の模式図であり、第１図
ではＵ字型の溝を、第２図ではＶ字型の溝を、第
３図では開口部の溝幅がこれにつながる内層部の
溝幅より狭くなつた形の溝をそれぞれ示す。

第４図は通気抵抗を測定する装置の模式図であ
る。

第５図は通気抵抗測定装置の吸盤部分の拡大断
面の模式図である。

本発明の冷却装置は、回転冷却ドラムの表面
（冷却表面）に複数の溝が形成されている点に特
徴があり、他の点は従来から知られている構造を
とることができる。例えば駆動手段としては公知
の駆動手段を適用できる。

前記冷却ドラムの表面に形成される溝は開口幅
が0.1μ〜20μである。溝の開口幅が0.1μ未満であ
る場合には、溶融重合体から昇華する低分子量化
合物で目詰りを生じ易く、しかもその洗浄除去が
困難となるので好ましくない。一方、この開口幅
が20μを越える場合にはシート急冷面への転写の
影響が顕著となり、例えばフイルムの平滑性が重
要な磁気記録材料等の用途のものには適用できな
い。好ましい溝開口幅は0.5μ以上である。

更に、冷却表面の溝は、(a)ドラム周方向或は該
周方向に対し80゜以下となる方向で、(b)ドラム軸
方向10mm当りの溝数が少なくとも５であり（換言
すると、該軸方向に引いた10mmの直線と少なくと
も５つの溝が交差し）かつ(c)10mm当たりの合計溝
幅が７mm以下（換言すると、前記10mmの直線と交
差する溝の合計溝幅が７mm以下）となる割合で形
成されている。溝の方向とドラムの軸とのなす角
度は少なくとも10゜であり、好ましくは20゜以上で
ある。この角度10゜未満では巻込み空気による泡
状欠点を消失させる作用が充分発揮されない。こ
の溝の方向は、ドラムの軸とのなす角が１種のみ
ならず、２種以上の異なつた角度の溝が混在して
いてもよい。また上記交差する溝の数が５未満で
は、巻込み空気を排出する作用が乏しく、好まし
くない。更にまた前記直線と交差する時の合計溝
幅が７mmを越えると、各々の溝幅が狭いときでも
シート表面への転写が顕在化し、延伸処理後のフ
イルムの光沢が失われるので好ましくない。

冷却表面の溝の断面形状としては例えば第１図
に示すようなＵ字型、第２図に示すようなＶ字
型、第３図に示すような開口部の溝幅が内層部の
溝幅より狭くなつている形状のもの等が好ましく
挙げられる。

本発明における冷却ドラムの表面は、上述した
溝形状、溝密度等を満足するとともに通気抵抗が
20000秒以下、好ましくは10000秒以下、更に好ま
しくは7000秒以下であることが必要である。特に
良好な通気抵抗の範囲は10〜1000秒である。通気
抵抗が20000秒を越えると、巻込み空気の排出作
用が低下し、キヤステイングの高速化効果が期待
できなくなる。

ここで、上記通気抵抗は真空漏洩法によつて測
定する通気抵抗であり、冷却表面に真空域を設け
たとき該冷却表面の溝を通じて空気が流入し、こ
の時真空吸引を停止すると真空度が低下するが、
この真空度が一定値から他の一定値まで低下する
に要する時間をもつて表わす。

通気抵抗の具体的な測定法は、第４図の概略図
に示すように、真空計２の付いた容器１の一端に
真空コツク３を介して真空ポンプ４を接続し、他
端に真空ホース５を介してゴムの吸盤６（例え
ば、株式会社妙徳製FPM、PFYK−40）を付け
る。真空コツク３から吸盤６までの有効な真空容
積を100c.c.とする。第５図の吸盤部分の拡大断面
の模式図に示すように、直径40mmの吸盤をドラム
面８におしあてるに当り、吸盤の外周面のみが接
触するように直径30mmのポーラスなシート７（例
えば、日本精線株式会社製ナスロン低密度焼結体
８−Ｌ−500）を吸盤の中央に置いて押しあてる。
次いで真空ポンプ４により100c.c.の該容器を−700
mmHg以下の真空にしてコツク６を閉じると、吸
盤部分のマイクロクラツクの溝を通じて真空系に
空気が流入するため真空度が低下する。この時真
空度が−700mmHgから−650mmHgに低下するに要
する時間をもつて通気抵抗と定義する。なお通気
抵抗の測定に先立つて、測定器の真空漏れをチエ
ツクするため、磨かれたガラス板の通気抵抗が
100000秒以上であることを確認する。

本発明における冷却面への溝の形成は、例えば
次のような方法で形成出来る。

クロムメツキは硬度が高いので機械的加工が困
難である。そこで比較的加工の容易な鉄、ステン
レス、ニツケル等のドラム面に機械的加工により
表面の開口幅が20〜1000μの溝をドラムの周方向
或は該周方向に対し鋭角となる方向に加工する。
しかる後この表面にクロムあるいはニツケル等を
メツキすると、メツキの条件によつて溝の開口部
のエツジにメツキが優先的に成長したり、また他
のメツキ条件では溝の内部及び表面の平坦部にほ
ぼ均一にメツキが成長する。次いでこの表面のメ
ツキを研磨すれば機械加工の際の溝より狭い開口
幅の溝を形成することが出来、メツキの条件、研
磨の条件によつて溝の開口幅を任意に調整出来
る。

本発明の冷却装置は、好ましくは溶融した重合
体をシート状に押出すダイ、未個化（溶融）重合
体シート状物に静電荷を付与するピンニング手
段、シート状押出物が本発明の冷却装置表面に完
全に密着するための電極であつてピンニング手段
と対向する電極となるものを備えている。なお、
押出ダイ、溶融重合体シートをピンニングする針
状（又は線状）電極と対向電極は公知であり、ま
た本発明装置の冷却ドラムでその表面構造を除い
て公知の駆動手段（移動手段）を適用することが
できる。

本発明の冷却装置には、通常の溶融重合体から
シートを形成する製膜法が適用できるすべての熱
可塑性重合体が適用できる。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレートのようなポリエステル、ポリプ
ロピレンのようなポリオレフイン、ポリスチレン
のようなポリビニル、ナイロン６のようなポリア
ミド、ポリカーポネート等を示すことができる。
このうちポリエステル重合体に特に好適に適用で
きるものである。

〔実施例〕

以下本発明を具体例をもつて説明する。

実施例 １ 本実施例に供した冷却装置は、その冷却ドラム
の表面が、溝の開口幅20μ、ドラムの軸方向10mm
当りの溝の数45本、溝の方向とドラムの軸とのな
す角60゜、ドラムの軸方向に引いた10mmの直線の
溝と重なる部分の合計長さ1.0mm、および通気抵
抗140秒の細い溝を有する表面構造をとるもので
ある。

公知のダイより厚さ210μのポリエチレンテレ
フタレートの溶融シートを押出し、シートの全幅
に亘つて静電荷を付与して上記冷却ドラムに静電
気的に密着させ冷却固化した。気泡状の欠点を生
じることなく安定して急冷シートを製造できる最
高速度は82ｍ／分であつた。次いで該シートを縦
方向に3.6倍、横方向に3.9倍延伸し、230℃で熱
処理して巻取つた。得られた延伸フイルムの冷却
ドラムに接した側の表面の粗さを測定精度0.05μ
の触針式表面粗さ計で測定したが溝の転写を検出
出来なかつた。即ち転写高さは0.05μ以下と推定
され、オレンジ肌様の欠点も認められない平滑性
の優れたフイルムであつた。

比較例 １ 比較例１に共した冷却装置は、その冷却ドラム
の表面が溝の開口幅50μ、ドラムの軸方向10mm当
りの溝の数100本、溝の方向とドラムの軸のなす
角90゜、及び通気抵抗５秒の溝を多数有する表面
構造をとるものである。

この冷却装置を用いる以外は実施例１と同様の
方法でキヤステイングを行なつたところその最高
速度は82ｍ／分であつた。また延伸フイルムの表
面粗さを測定したところ高さが約0.15μの溝の転
写による周期的な起伏を有しており、目視観察に
おいても筋状の縞模様が明瞭に認められた。平滑
性の乏しいフイルムであつた。

比較例 ２ 比較例２に供した冷却装置は、その冷却ドラム
の表面が溝を有しない鏡面の表面構造をとるもの
であつた。

この冷却装置を用いる以外は実施例１と同様の
方法でキヤステイングを行なつたところ、その最
高速度は47ｍ／分であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の冷却ドラム
の表面に設け得る溝の拡大断面の模式図である。
第４図は通気抵抗を測定する装置の模式図であ
る。 １…真空容器、２…真空計、３…真空コツク、
４…真空ポンプ、５…真空ホース、６…吸盤。 第５図は通気抵抗を測定する装置の吸盤部分の
拡大断面の模式図である。 ５…真空ホース、６…吸盤、７…ポーラスなシ
ート、８…冷却装置の表面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 押出ダイから押出されたシート状の溶融重合
   体押出物を冷却、固化する回転冷却ドラムを備え
   た冷却装置であつて、該ドラムの冷却表面は溶融
   重合体押出物を密着させ得るものであり、該表面
   に溝幅0.1〜20μの溝を(a)ドラム周方向或は該周方
   向に対し80゜以下となる方向で、(b)ドラム軸方向
   10mm当たりの溝数が少なくとも５でありかつ(c)該
   10mm当たりの合計溝幅が７mm以下となる割合で設
   け、かつ真空漏洩法で測定される該表面の通気抵
   抗が20000秒以下であることを特徴とする溶融重
   合体シートの冷却装置。