JPH0957772A - フィルムの製造方法 - Google Patents

フィルムの製造方法

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JPH0957772A
JPH0957772A JP7220448A JP22044895A JPH0957772A JP H0957772 A JPH0957772 A JP H0957772A JP 7220448 A JP7220448 A JP 7220448A JP 22044895 A JP22044895 A JP 22044895A JP H0957772 A JPH0957772 A JP H0957772A
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JP
Japan
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belt
film
solution
support
less
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Application number
JP7220448A
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English (en)
Inventor
Nobuaki Ito
伸明 伊藤
Wasuke Yoneyama
和祐 米山
Akimitsu Tsukuda
佃  明光
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】剥離時のシワの発生がなく、ベルトの蛇行が小
さく製膜の安定性が良好な溶液製膜フイルムの製造方法
を提供する。 【解決手段】ポリマ溶液を支持体上に流延して成形する
フイルムの製造方法において、該支持体がエンドレスベ
ルトであり、エンドレス溶接部の溶接継ぎ角度がベルト
の進行方向に対して88度を越え90度以下であり、ベ
ルトの耳曲がり量が両側とも20mm以下であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンンドレスベルト
を支持体として使用した溶液製膜フィルムの製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機ポリマよりなるフィルムは一般にそ
の融点以上の温度をかけることにより溶融状態とし、そ
れを口金から溶融膜として吐出してフィルムを成形する
のに対し、融点と分解温度の近い、または融点が分解温
度より高いポリマは、溶融する前に分解が起るため、適
当な溶媒にポリマを溶かし、そうして得られたポリマ溶
液を支持体上にキャストし、その後溶媒を除去する溶液
製膜法によりフィルムに成形される。例えば、セルロー
ス、酢酸ビニル、あるいは芳香族ポリアミド、芳香族ポ
リイミドなどが挙げられる。
【0003】支持体上へ流延されたポリマ溶液は、自己
保持性を持つまで溶媒を除去したり、配向の調整をする
時間が必要であるが、一般には長時間を必要とするた
め、支持体としてエンドレスベルトが使用される(芳香
族ポリアミドの例としては特開平4−139229)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ベルトは一般に金属性
であり、エンドレス化のためには少なくとも1箇所の溶
接が必要である。製膜速度が速くなるとこの溶接部分で
フイルムの剥離性が他の部分と異なり、シワが入った
り、フイルム破れが起こったりする問題があった。また
ベルトの両端部が曲がっていると、ベルトの蛇行を修正
することが難しくなり、その結果ベルトの走行性が悪化
し、フイルムの製膜安定性が悪化する等の問題があっ
た。
【0005】本発明はかかる問題点を解決しフイルムの
剥離性を増し、ベルトの走行性を安定化させるフイルム
の製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリマ溶液を
支持体上に流延して成形するフイルムの製造方法におい
て、該支持体がエンドレスベルトであり、該ベルトの溶
接部の溶接継ぎ角度がベルトの進行方向に対して88度
を越え90度以下であり、ベルトの耳曲がり量が両側と
も20mm以下であることを特徴とするフィルムの製造
方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明でいうフイルムとはポリマ
と溶媒を主成分とする溶液を口金より支持体上にキャス
トして成形される溶液製膜フイルムである。溶媒の種類
はポリマを溶解するものであれば特に限定はされない。
また溶液中のポリマの濃度はポリマの種類にもよるが、
一般的に3〜50wt%であり、溶液中にはポリマと溶
媒以外に目的に応じて、滑材、可塑剤、導電性粒子、酸
化防止剤その他の添加剤がブレンドされていても差し支
えない。ポリマの例としては、芳香族ポリアミド、芳香
族ポリイミド、ポリアリレート、、ポリカーボネート、
二酢酸セルロースや三酢酸セルロースなどのセルロース
ポリマ、酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどが挙げ
られる。
【0008】本発明のフィルムの製造に使用される支持
体の形態は、エンドレスベルトである。材質としては、
鉄、ステンレス(SUS)、ニッケル、チタン、タンタ
ル、銅等、さらにこれらの表面にクロム、ニッケル等の
メッキや表面処理が施されていてもよい。
【0009】ベルトの厚みは0.5〜3mmが平面性が
良好なものとなるので好ましい。より好ましくは1〜2
mmである。また幅は生産性の点から広いほうがよいが
1〜4mが使用上好ましい。
【0010】エンドレス化のための溶接部は少なくとも
1箇所存在する。あるいは必要なベルトの大きさや材料
の大きさにもよるが2箇所以上存在する場合もある。こ
の溶接継ぎ角度はベルトの進行方向に対して88を越え
90度以下が必要である。88度よりも小さいと、溶接
部でのフイルムの剥離の時間が両端で差が大きくなり、
フイルムにシワが入りやすくなり、製膜の安定性に欠け
る。
【0011】またベルトの耳曲がり量は両端で20mm
以下の必要がある。好ましくは10mm以下、より好ま
しくは5mm以下がよい。耳曲がり量とは図3に示すL
1、L2であり、ベルトの端部の曲がり量を言う。この
量が20mmより大きいと、ベルトの蛇行が大きくな
り、ベルトの走行安定性が悪化する。
【0012】ベルトの両端部の長さ偏差は、ベルトの平
均長さの0.5%以下であることが好ましい。より好ま
しくは0.2%以下である。0.5%より大きいとベル
トが蛇行しやすくなるので好ましくない。
【0013】またフイルムの流延はベルトの端部より2
5mm以上内側に行うことが好ましい。より好ましくは
40mm以上内側である。ベルトの端部は走行とともに
伸びが発生し、その分ベルトの上下動となり流延が不安
定になる。25mmより外側に流延すると、製膜の安定
性に欠けるので好ましくない。
【0014】ベルトの表面には、耐食性、硬度の向上の
ために、その目的に応じてベルト上にクロム、金、銀、
ニッケルなどのメッキや表面処理を施してもよい。表面
処理の一例としてはクロムの薄膜酸化水和物皮膜などが
ある。
【0015】本発明のフィルムは、ポリマが芳香族ポリ
アミドや芳香族ポリイミドであると本発明の効果が大き
く好ましい。製膜するフイルムの厚さは限定されないが
一般には1〜100μmである。特に10μ以下の薄い
フイルムになると、ベルトの溶接部の影響が大きくなる
ので本発明の効果は大きなものとなる。
【0016】本発明のフィルムの製造方法を芳香族ポリ
アミドフィルムを例にとって説明するがこれに限定され
るものではない。
【0017】まず芳香族ポリアミドポリマの製造である
が、酸クロリドとジアミンから得る場合には、N−メチ
ルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DM
Ac)、ジメチルホルムアミド(DMF)などの非プロ
トン性有機極性溶媒中で、溶液重合したり、水系媒体を
使用する界面重合などで合成される。ポリマ溶液は、単
量体として酸クロリドとジアミンを使用すると塩化水素
が副生するが、これを中和する場合には水酸化カルシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸リチウムなどの無機の中和
剤、またエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、
アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンなどの有機の中和剤が使用され
る。また、イソシアネートとカルボン酸との反応は、非
プロトン性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行なわれ
る。
【0018】これらのポリマ溶液はそのまま製膜原液と
して使用してもよく、あるいはポリマを一度単離してか
ら上記の有機溶媒や、硫酸等の無機溶媒に再溶解して製
膜原液を調製してもよい。
【0019】フイルムの表面に微細な凹凸をつけるため
に粒子を添加することが好ましい。粒子の添加方法は、
粒子を予め溶媒中に十分スラリ−化した後、重合用溶媒
または希釈用溶媒として添加する方法や、製膜原液を調
製した後に直接添加する方法などがある。
【0020】ポリマ濃度は、高い方が生産性向上につな
がり望ましいが、現実的なプロセスの観点から3〜50
%の範囲内である。
【0021】上記のように調製された製膜原液は、溶液
製膜法によりフィルム化が行なわれる。溶液製膜法には
乾式法、乾湿式法、湿式法があるが、エンドレスベルト
を使用する方法であればどの方法でも限定されるもので
はない。
【0022】乾湿式法で製膜する場合を例にとって説明
すると、まず該溶液を口金からエンドレスベルト上に押
し出して薄膜とし、次いでかかる薄膜層から溶媒を飛散
させ薄膜が自己保持性をもつまで乾燥する。
【0023】このように支持体上にキャストされた膜は
熱風、支持体加熱あるいは赤外線加熱などの方法により
乾燥を受け溶媒を除去される。乾燥条件は室温〜溶媒の
沸点+20℃、60分以内の範囲であり、好ましくは室
温〜溶媒の沸点の範囲である。
【0024】上記乾式工程を終えたフィルムは湿式工程
に導入され、ここでフィルム中に含有されている溶媒や
不純物が除去される。この浴は一般に水系媒体からなる
ものであり、水の他に有機溶媒や無機塩等を含有してい
てもよい。しかし、一般には水分量は30%以上、好ま
しくは50%以上含有されているものであり、浴温度は
通常0〜100℃で使用される。
【0025】湿式工程を出たフィルムは更に乾燥、熱処
理が行われてフィルムとなる。温度としては200〜4
50℃で1秒以上60分以下である。
【0026】以上のように形成されるフィルムはその製
膜工程中で、厚みむら、機械特性向上の目的で延伸が行
なわれてもよい。延伸倍率は縦延伸倍率が0.95〜
2.0(縦延伸倍率とは巻き取り速度をキャスト速度で
除した値で定義する。)面倍率で0.8〜4.0(面倍
率とは延伸後のフィルム面積を延伸前のフィルムの面積
で除した値で定義する。)の範囲内であると局所厚みむ
ら、機械特性の点から好ましく、より好ましくは縦延伸
倍率が1.05〜1.5、面倍率が1.1〜3.0であ
る。
【0027】こうして得られたフィルムを巻き取って芳
香族ポリアミドフィルムが得られる。
【0028】
【実施例】本発明の測定方法、効果の評価方法は次の方
法による。
【0029】(1)溶接継ぎ角度 図1または2に示すように、ベルトの進行方向と溶接線
との角度3で表す。角度は90度以下の数値で表す。
【0030】(2)耳曲がり量 図3に示す方法で測定する。ベルトに1kg/mm2 の
張力をかけ、ベルトの端部にワイヤーを張り、ワイヤー
とベルト端部の距離L1、L2を求める。ベルト全周に
渡って測定し、最も大きい値をそのベルトの耳曲がり量
とする。
【0031】(3)ベルト両端部の長さ偏差 ベルトの長さを両端部でそれぞれ求め(A1、A2とす
る)、算術平均してベルトの平均長さとする。両端部の
長さの差を求め、ベルトの平均長さで割って求める。
【0032】
【数1】 (4)ベルトの走行性 ベルトは、材質はSUS304製、厚み1mm、幅1m
で、全長が10mになるように制作した。各部の寸法精
度は実施例の内容になるように準備して評価した。これ
を支持するドラムは、直径が0.8mのものを2台使用
する。一方のドラムの軸を動かしてベルトの左右両端の
張力を変化させ、蛇行の調整を行う。
【0033】ベルトの蛇行量が10mm以内は○、10
から20mmは△、それよりも大きい場合は×とした。
【0034】実施例1 N−メチルピロリドン(NMP)に芳香族ジアミン成分
として80モル%に相当する2−クロルパラフェニレン
ジアミンと、20モル%に相当する4、4’−ジアミノ
ジフェニルエ−テルとを溶解させ、これに99.5モル
%に相当する2−クロルテレフタル酸クロリドを添加
し、3時間撹拌して重合を完了した。これに0.2μm
径のシリカを、ポリマ当たり0.5wt%になるように
添加した。これを水酸化リチウムで中和し、ついでアン
モニア水をNMPで希釈して添加し、ポリマ濃度11w
t%、溶液粘度3500ポイズ(30℃)の芳香族ポリ
アミド溶液を得た。
【0035】このポリマ溶液を6μmカットのフィルタ
−を通した後、口金からエンドレスベルト上にキャスト
した。ベルトの精度等は表1に示したとおりである。な
お口金はベルトの走行方向に対し90度にセットした。
また流延位置がベルトの両端から40mm、60mm
(それぞれAサイド、Bサイドとし、耳曲がりが最も少
ない端部から測定)になるようにセットし流延した。
【0036】このベルト上でポリマ溶液を160℃の熱
風で加熱して溶媒を蒸発させ、自己保持性を有するフィ
ルムをベルトから連続的に剥離した。次に40℃の水槽
内へフィルムを導入して残存溶媒と中和で生じた無機塩
などを抽出し、さらに300℃のテンタ−で1.5分間
水分の乾燥と熱処理を行なって厚さ7μmの芳香族ポリ
アミドフィルムを得た。この間にフィルム長手方向と幅
方向に各々1.1倍、1.2倍延伸を行なった。このフ
イルムの製膜は非常に安定しており、ベルトの溶接部で
剥離するフイルムにシワの発生はなかった。またベルト
の蛇行量も5mm程度で安定していた。
【0037】実施例2、3 実施例1と同一のポリマ溶液を用いて表1に示すベルト
を使ってフィルムを製膜した。剥離部のシワはなく、ベ
ルトの蛇行も小さかった。
【0038】実施例4 実施例1と同一のポリマ溶液を用いて表1に示すベルト
を使ってフィルムを製膜した。シワ、ベルトの走行性と
も優れたものであった。
【0039】比較例1 実施例1と同一のポリ溶液を用いて表1に示すベルトを
使用してフィルムを製膜した。溶接部に相当する部分で
剥離の際シワが発生し、さらに水槽内で完全に折れジワ
になって最終フイルムまで残った。また蛇行量は実施例
1に比べるとやや大きかった。
【0040】比較例2 実施例1と同一のポリ溶液を用いて表1に示す支持体で
フィルムを製膜した。シワはなかったが、ベルトが蛇行
し、連続製膜はできなかった。
【0041】比較例3 溶接継ぎ角度が小さいベルトを使用し、実施例1と同様
に製膜したが、シワが発生した。またベルトの蛇行はや
や大きかった。さらにAサイド側は流延する際フイルム
のエッジが乱れることがあった。
【0042】
【表1】
【0043】
【発明の効果】本発明の支持体を使用することにより、
剥離時のシワの発生がなく、表面性の良好なフイルムが
得られる。またベルトの走行性が安定で蛇行が小さく長
時間に渡って安定した製膜が可能となる。特に芳香族ポ
リアミドフィルムの製膜に使用したときは、シワが発生
しにくいので、薄物フイルムが安定して製膜できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ベルト溶接部の溶接継ぎ角度を求めるための一
例を示した図であり、ベルト上面からベルト面および流
延装置を見た上面模式図である。
【図2】ベルト溶接部の溶接継ぎ角度を求めるための別
の一例を示した図であり、ベルト上面からベルト面およ
び流延装置を見た上面模式図である。
【図3】ベルトの耳曲がり量を求めるための一例を示し
た図であり、ベルト上面からベルト面およびドラムを見
た上面模式図である。
【符号の説明】
1:ベルト 2:溶接線 3:溶接継ぎ角度 4:ベルト進行方向 5:流延装置(口金など) 6:ドラム 7:ワイヤー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリマ溶液を支持体上に流延して成形する
    フイルムの製造方法において、該支持体がエンドレスベ
    ルトであり、該ベルトの溶接部の溶接継ぎ角度がベルト
    の進行方向に対して88度を越え90度以下であり、ベ
    ルトの耳曲がり量が両側とも20mm以下であることを
    特徴とするフィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】ベルトの両端部の長さ偏差が、ベルトの平
    均長さの0.5%以下であることを特徴とする請求項1
    に記載のフィルムの製造方法。
  3. 【請求項3】ベルトの端部から25mm以上内側にフイ
    ルムを流延することを特徴とする請求項1または2に記
    載のフィルムの製造方法。
  4. 【請求項4】フイルムが芳香族ポリアミドフイルム、あ
    るいは芳香族ポリイミドフイルムであることを特徴とす
    る請求項1から3のいずれかに記載のフィルムの製造方
    法。
JP7220448A 1995-08-29 1995-08-29 フィルムの製造方法 Pending JPH0957772A (ja)

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