JPH0985757A - 熱可塑性樹脂フイルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂シートを液膜を介在させる方法
で問題を発生させずにかつ高速で成形し、品質の良好な
フイルムを得る。 【解決手段】 回転冷却体と熱可塑性樹脂シートとの間
に液膜を介在させてシートを成形するに際し、回転冷却
体から剥離されたシートを引き取る引取ロールの速度を
Ｖｐ、回転冷却体の周速をＶｃ、熱可塑性樹脂の溶融時
の密度をρ_L 、急冷固化シートの密度をρ_S とすると
き、 ｜（Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃ｜≦（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／
³ √ρ_L を満足し、さらに引き取られる熱可塑性樹脂シートの速
度をＶｆとするとき、 ｜（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐ｜≦０．０２５ を満足する速度で熱可塑性樹脂シートが引取ロールに引
き取られることを特徴とする、熱可塑性樹脂フイルムの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂フイ
ルム及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、口金
より回転冷却体上に溶融熱可塑性樹脂を吐出して熱可塑
性樹脂シートを成形するに際し、回転冷却体上に熱可塑
性樹脂の低分子量物が堆積して品質欠点や生産性を低下
させることがなく、成形して引き取られた熱可塑性樹脂
シートの平面性、幅変動などが少なく次工程まで安定し
て高速で搬送できる、高品質で高生産性の熱可塑性樹脂
フイルム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂を溶融状態から広幅の口金
を用いてシート状に成形するキャスト法として特公昭３
７−６１４２号公報に記載されているような静電印加キ
ャスト法が一般的に行われている。しかし、回転冷却体
の速度を上げていくと、空気を噛み込んで、熱可塑性樹
脂シートの表面に欠点が生じることから、各種の改善が
なされている。その中でも特開昭５２−１８２３０号公
報に示されているエアガイドや、エアベアリングを利用
する方法、特開昭６１−１３５７２５号、特開昭５２−
１２３４５２号公報に示されているように空気ジェット
を吹き付けたり、空気の静圧によって押さえる方法等が
ある。また英国特許１１４０１７５号公報、特開昭５２
−６５５６４号、特開昭６１−２１９６２２号、特開昭
６３−８９３２２号公報に示されているように、液膜の
メニスカスを利用して回転冷却体に密着させる方法があ
り、更に、各種液体、液膜形成方法が提案されている。
これらの液膜を利用する方法では、液膜を形成する方法
がローラなどを用いる接触方式であるか、湿り空気を回
転冷却体に触れさせて結露させたり噴霧する非接触方式
であるかを問わず、回転冷却体上の液膜中で熱可塑性樹
脂から析出した低分子量物の濃縮が起こって回転冷却体
表面に皮膜を作ったり、一部が熱可塑性樹脂シートにの
って次の工程でシートに欠点を生じたりすることがある
ので、液膜除去手段が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来か
ら、熱可塑性樹脂シートを成形し、引き続く工程で逐次
二軸延伸される未延伸シートを生産性良く成形する方法
として、液膜を介在させる方法が知られているが、液膜
が介在するために、冷却された熱可塑性樹脂シートは回
転冷却体上に液膜を介して浮いている状態になり、固化
するときの密度変化で平面性不良が生じたり、シート引
き取り張力の変動によって、幅変動や、厚み変動などの
問題が生じ易いことが新たな課題として上がってきた。

【０００４】本発明は、これらの課題を解決するため
に、逐次二軸延伸が可能な程度に結晶性の低い熱可塑性
樹脂シートを高速で、かつ、長時間の連続工程であって
も、回転冷却体の表面に熱可塑性樹脂から低分子量物の
薄い膜が形成されない、平面性不良や幅変動、厚みむら
を抑制して品質が改良された熱可塑性樹脂フイルム及び
その製造方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法は、溶融
熱可塑性樹脂を口金から回転冷却体上にシート状に吐出
し、該シートと回転冷却体との間に液膜を介在させ、押
圧手段によって熱可塑性樹脂シートを回転冷却体上に押
し付けて冷却しながら成形し、シート剥離後に液膜の一
部または全部を回転冷却体から除去する熱可塑性樹脂フ
イルムの製造方法において、回転冷却体から剥離された
シートを引き取る引取ロールの速度をＶｐ、回転冷却体
の周速をＶｃ、熱可塑性樹脂の溶融時の密度をρ_L 、急
冷固化シートの密度をρ_S とするとき、 ｜（Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃ｜≦（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／³ √ρ_L を満足し、さらに引き取られる熱可塑性樹脂シートの速
度をＶｆとするとき、 ｜（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐ｜≦０．０２５ を満足する速度で熱可塑性樹脂シートが引取ロールに引
き取られることを特徴とする方法からなる。

【０００６】具体的には、（Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃが＋
０．００５〜−０．０２５の範囲にて、熱可塑性樹脂シ
ートを回転冷却体より剥離して引き取る。このときの
（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐとしては、＋０．００５〜−０．
００５の範囲にあることが好ましい。

【０００７】このように成形した未延伸シートは、引き
続き長手方向及び幅方向に逐次二軸延伸され、熱処理さ
れて、厚みむらが１５％以下の、本発明に係る熱可塑性
樹脂フイルムが得られる。

【０００８】本発明フイルムの製造に好適な熱可塑性樹
脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，
６−ナフタレート等からなるポリエステル樹脂、ナイロ
ン６、ナイロン６６等からなるポリアミド樹脂である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、
本発明に係る熱可塑性樹脂フイルムを成形する装置を示
しており、互いに異なる二種の装置を示している。押出
機を用いて溶融された熱可塑性樹脂は広幅の口金２より
回転冷却体３上に吐出されてシート１となり、引取ロー
ル９により引き取られて未延伸シート１５が得られる。
液膜２０は供給装置５によって回転冷却体３上に形成さ
れ、液膜厚検知装置６によって検出され、回転冷却体３
の速度（周速）Ｖｃと共に供給装置５に接続された演算
装置７にフィードバックされて、液膜厚が制御されるよ
うになっている。

【００１０】樹脂が口金２から回転冷却体３上に吐出さ
れて引き離されるまでの間の回転冷却体表面に密着して
いる間に、低分子量物が熱可塑性樹脂シートから析出し
て、回転冷却体３の表面の液膜２０と接触する。この液
膜の一部は引き離された未延伸シート１５にのって次の
工程へ持ち去られる。一方、回転冷却体３上には僅かで
はあるが低分子量物が析出したあとの液膜２１が残るの
で、ロール状の液膜除去装置４またはエア吸引および／
または吹き付け型の液膜除去装置（図４に拡大図示）１
１で除去する。また、溶融樹脂シート１を回転冷却体３
の表面に押し付ける装置としては、図３に拡大図示する
ような、エアジェットを吹き付けたり、あるいは静圧を
付加するチャンバ８および／または静電印加装置１０を
用いてシート１を回転冷却体３の表面に強固に密着させ
る。さらに、金属、ゴム、樹脂製などのベルトやローラ
ーを用いて直接溶融樹脂シートを回転冷却体に押し付け
る方法でもよく、必ずしもこれらの方法に限定されるも
のではない。未延伸シート１５は、更に引き続き、図５
に示すように、縦延伸機３０、横延伸機４０を経て熱処
理装置４１によって熱処理が施され、巻取機５０で巻き
取られて二軸延伸熱可塑性樹脂フイルムが製造される。

【００１１】本発明における熱可塑性樹脂としては、ポ
リエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリアミド、ポリカーボネート等
の高機能エンジニアリングプラスチック等を用いること
ができる。とくに熱可塑性樹脂フイルムとして、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレ
ート等のポリエステル及びその共重合物を混合したポリ
エステル樹脂フイルムが、１層または多層積層されたも
の、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６などの脂
肪族ポリアミド、シクロヘキサン環などを有する脂環族
ポリアミドのホモポリアミド、もしくはこれらの混合
物、共重合物よりなるポリアミド系樹脂フイルムが、１
層または多層積層されたものが好ましい。これらの熱可
塑性樹脂にはフイルムの滑り性改良や、制電性、易接着
性付与などのために無機もしくは有機のフィラー、帯電
防止剤、顔料などを適宜添加してもよい。また、これ等
の機能向上のために、溶融樹脂シート成形後に逐次延伸
して巻き取る適当な段階で、表面にコーティングやコロ
ナ放電処理などを施すことも可能である。

【００１２】本発明の熱可塑性樹脂が固化するときに析
出する低分子量物とは、鎖状あるいは環状オリゴマー類
の他に、重合初期、重合途中及び重合完了後に発生する
物質を含む、例えばポリエステルの場合を例示すると、
ジオール類、二塩基酸類またはこれらから重合される途
中段階の物質、これらが分解して出来る物質及びその混
合物などであり、ポリアミドの場合を例示すると、ジア
ミン類、二塩基酸類またはこれらから重合される途中段
階の物質、これらが分解して出来る物質及びその混合物
などである。

【００１３】次に本発明で用いる回転冷却体３は、例え
ば、内部に冷却のための冷媒、例えば水などを循環して
用いるものである。表面は平滑で、鏡面に仕上げられた
表面を有するものが好ましく、硬質クロームをメッキし
たものや、非常に細かいセラミックス粉末を熔射法でコ
ーティングし、更に研磨して仕上げたもの等の、例え
ば、表面粗さがＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて測定したＲ
ａ、Ｒｍａｘがそれぞれ０．０２〜１．４μｍ、０．０
８〜３μｍの表面を有するものが好ましく、これによっ
て、安定的に液膜を形成でき、更にシートの品質及び装
置を長時間安定させて運転できる。

【００１４】溶融熱可塑性樹脂シートを吐出する口金２
は、Ｔ型、コートハンガ型、フィッシュテール型などの
広幅の口金を用いることが出来る。また熱可塑性樹脂の
溶融には通常一軸の押出機を用いるが、真空ベント機構
のある二軸の押出機を用いて脱気しながら溶融し、広幅
の口金より吐出してもよい。

【００１５】回転冷却体への液膜形成手段５は、次のよ
うなものを用いることが出来る。すなわち、ローラーを
用いて直接液膜を塗布する方法、湿り空気を回転冷却体
表面まで導いて、回転冷却体表面上で結露させる方法、
液体を直接噴霧する方法などを使用できるが、これらに
限定されず、本発明の液膜厚を制御できる方法であれば
いずれの方法で液膜を形成してもよい。

【００１６】また液膜としては、水、アルコール、脂肪
族炭化水素などを含むのが好ましいが、熱伝導性が他の
液体に比べて大きく、衛生的で安全性の面からは、水膜
とすることが好ましい。メチルアルコール、エチルアル
コールなどに代表されるアルコール類を単体でまたは水
との混合体として用いてもよい。さらに脂肪族炭化水素
などを用いる液膜形成方法も液膜除去手段と共に用いる
ことで効果的である。

【００１７】次に液膜厚みの検知手段６には、赤外線水
分計などの非接触法で検出する方法、直接回転冷却体３
上に形成した液膜をブレード（ワイパー）等によって掻
き取って、液膜重量を計量して算出する方法などを用い
ることができるが、本発明者らはモニターも兼ねて常時
測定できることから、水又は水とアルコールの混合した
液体の場合には、赤外線水分計（例えばチノー（株）
製、ＩＲ−Ｍ３００型）を用いて膜厚を測定するように
した。この厚み検知手段６は、液膜形成手段５とシート
１が吐出されるまでの区間に設ける。液膜２０が検出さ
れたら、液膜厚み演算装置７で演算し、熱可塑性樹脂シ
ートの厚みｔ、回転冷却体３の速度Ｖｃに対しては常に
液膜厚みｄが一定になるように液膜形成手段５をコント
ロールする。前述したとおり、液膜厚みを制御する目的
は、熱伝導と剥離性を考慮してのことであり、液膜が厚
くなると熱伝導が悪くなって液膜の表面で沸騰して熱可
塑性樹脂シート表面に沸騰マークが付くので好ましくな
く、液膜が薄くなると熱可塑性樹脂シートが回転冷却体
より剥離出来なくなるので好ましくない。液膜を形成す
ることによって起こるこれらの問題を解決するために、
液膜厚みを０．０１〜１０μｍの範囲に制御する。液膜
が０．０１μｍよりも薄くなると熱可塑性樹脂シートの
回転冷却体への密着力が上がって好ましいが、回転冷却
体から剥離し難くなり巻き付いたりするので好ましくな
い。また１０μｍよりも厚くなると熱可塑性樹脂に接し
た液膜表面で沸騰して、熱可塑性樹脂表面に沸騰マーク
が付くので好ましくない。

【００１８】液膜を形成する方法において、回転冷却体
の速度を上げ、生産性を向上させようとする場合におけ
る問題は、前述した通り、熱可塑性樹脂シートが回転冷
却体上に浮いていることに起因する。すなわち、熱可塑
性樹脂シート自身の内部の応力や外部の張力の影響を受
け易いという問題がある。内部の応力としては、溶融熱
可塑性樹脂が固化するときの密度変化に伴う応力の変化
が考えられる。従来のキャスト方法、例えば静電キャス
ト法などでは熱可塑性樹脂が回転冷却体に密着していて
その寸法変化は厚み方法の変化で全て吸収されていると
考えられている。しかし、液膜を利用する方法では、一
方向に拘束されないで等方的に寸法変化することが可能
になるので、従来方法では問題のなかった幅方向、長手
方向にも収縮が起こって、特に引き取り位置での速度は
吐出位置の速度より少なくとも、熱可塑性樹脂の溶融時
の密度をρ_L 、急冷固化時の密度をρ_S としたとき、最
大（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／³ √ρ_L の割合の寸法変化
（収縮）が予想される。従って、回転冷却体から熱可塑
性樹脂シートを引き取る速度は、この値を考慮して決定
することが重要となる。

【００１９】本発明では、上限側の速度の決定は次のよ
うに行われる。すなわち、熱可塑性樹脂シートの厚み、
剥離時の温度、成形速度などに起因して、熱可塑性樹脂
シートを回転冷却体より剥離するのに要する張力が変わ
り、そのとき、シートの伸びが固化時の密度変化による
縮みより大きいことを示すが、本発明者らの研究によれ
ば、それでもせいぜいその変化の絶対値以内での制御が
可能であり、さらにこの最適な範囲が、｜（Ｖｐ−Ｖ
ｃ）／Ｖｃ｜≦（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／³ √ρ_L を満
足する範囲、とくに（Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃが＋０．００
５〜−０．０２５の範囲である。また、引取ロールの速
度を前記範囲に制御しても次工程の張力、速度などによ
って熱可塑性樹脂シートが引取ロールの速度に合わない
ことがある。そこで本発明では、熱可塑性樹脂シートの
速度を検出して、この滑り量を制御することによって、
高速で更に安定した成形を実現しようとするものであ
る。すなわち、引取ロールの速度Ｖｐと熱可塑性樹脂シ
ートの速度Ｖｆで作る式｜（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐ｜が
０．０２５以下である。さらに好ましくは＋０．００５
〜−０．００５の範囲である。

【００２０】熱可塑性樹脂シートの速度検出には、ロー
タリーエンコーダ方式の熱可塑性樹脂シートに接触して
測定する方式や、レーザードップラー方式などの熱可塑
性樹脂シートに非接触で測定する方式などを用いること
ができる。特に改良剤としてフィラーなどが添加されて
いるか、熱可塑性樹脂がもともと着色しているような場
合で熱可塑性樹脂シートが完全透明でなければレーザー
ドップラー方式が取扱いが容易になるので好ましい。

【００２１】熱可塑性樹脂シートの速度Ｖｆの制御は、
前述の検出法によって得られた速度データを基に、次工
程を速度制御、張力制御して行う。しかしこの熱可塑性
樹脂シートに、引取ロールの速度Ｖｐを確実に伝えられ
れば最も好ましいので、例えば特願平４−２２８２８６
号に示されているサクションロールのような、円筒形の
ロールの表面に多数の穴を開け、内部より真空ポンプな
どで吸引して、熱可塑性樹脂シートをロールに密着さ
せ、かつ、このロールの速度を制御する方法や、一対の
ロールでニップして、かつ、一方のロールの速度を制御
する方法などを利用すると、（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐを高
精度に制御できるので好ましい。

【００２２】なお、これら速度Ｖｆ、Ｖｐ、Ｖｃは、Ｖ
ｆについてはたとえば図２に示すような接触式速度計１
２あるいは非接触式の速度計で、Ｖｐ、Ｖｃについては
ロールやドラムの回転速度またはその駆動源の回転速度
から検出できる。

【００２３】次に本発明では熱可塑性樹脂シートを回転
冷却体上に密着させる押圧手段が必要である。前記した
ようないくつかの従来法では液膜だけでキャストが可能
であるが、液膜の形成に押圧手段を併用することによっ
て確実に成形速度が上がり、かつ、次の工程で望ましい
逐次二軸延伸を行うことのできる熱可塑性樹脂未延伸シ
ートを得ることが可能となる。本発明で使用する押圧手
段としては、溶融して吐出されてきた熱可塑性樹脂シー
ト１が回転冷却体３に接する位置あるいはその近傍に電
極１０をワイヤー状、ブレード状または針状等の形状で
設置して熱可塑性樹脂上に静電気を帯びさせる静電印加
法、高圧の空気をジェットにして押し付ける方法、空気
の静圧によって押し付ける方法等の空気圧を利用する装
置８や、さらに、金属、ゴム、樹脂製などのベルトやロ
ーラーを用いて直接溶融樹脂シートを回転冷却体に押し
付ける方法でもよく、必ずしもこれらの方法に限定され
ない。当然これらの方法を２種以上組み合わせて使用し
てもよい。

【００２４】静電印加法では電極として直径が０．３〜
０．００５ｍｍの金属線、例えばタングステンワイヤー
などを単線または複数の線をワイヤー状に編織して用い
ることが出来るがこれらに限定されない。また、印加す
る高電圧としては、３〜３０ｋｖの高電圧を、０．２〜
３０ｍＡ程度流れるようにすることが好ましい。本発明
においてはストリーマコロナ状の放電が発生しても問題
はないが、好ましくは放電限界内の電圧とすると電極な
どの寿命の点から好ましい。

【００２５】また、空気ジェットを用いて押さえつける
場合は、空気を吹き出すノズル出口の風速を２〜２００
ｍ／秒程度に設定すると、効果的に押し付けることが出
来る。２ｍ／秒未満では効果が少ない。またノズルスリ
ットの形状にもよるが２００ｍ／秒を越えると吐出した
熱可塑性樹脂シートに振動を誘発したり、周囲への騒音
が問題になることがある。

【００２６】更に静圧を利用する方法では、静圧を発生
するチャンバの開口を回転冷却体３に沿って配し、ボッ
クス内の圧力を１ｍｍＨ₂ Ｏ以上に、好ましくは５ｍｍ
Ｈ₂Ｏ以上に、更に好ましくは１０ｍｍＨ₂ Ｏ以上にす
る。１ｍｍＨ₂ Ｏ未満では効果的な押し付けが期待出来
ない。

【００２７】前述の平面性不良、幅変動、厚み変動など
の液膜を利用することによって生じる問題は、熱可塑性
樹脂シートの幅が広くなるほど、又その厚みが厚くなる
ほど顕著になる。本発明者らの研究によれば、本発明
は、本発明を適用する熱可塑性樹脂未延伸シートの幅が
４００ｍｍ以上、厚みが５μｍ以上の熱可塑性樹脂未延
伸シートの成形において顕著な効果が認められる。

【００２８】本発明では、回転冷却体３からシート１５
を引き剥がした後に液膜除去手段４または１１を使用す
る。液膜は、シートが密着している間に、シートから析
出した低分子量物と接触しているので、このまま熱可塑
性樹脂シートを剥離した後の回転冷却体３上に再び液膜
を形成すると、時間と共に低分子量物が蓄積し濃縮され
て、いずれ熱可塑性樹脂シートに付着して持ち去られる
ようになる。シートに付着した低分子量物は異物とし
て、次の縦延伸工程ではシート表面に欠陥を生じること
がある。代表例を例示すると、押し傷、すり傷などの目
視でわかる外観欠点や顕微鏡などで見える細かい欠点、
たとえば、オレンジピールや鮫肌などと呼ばれる熱可塑
性樹脂フイルム表面の荒れなどの原因となるので好まし
くない。また、皮膜は冷却効率を悪化させて熱可塑性樹
脂の結晶化を進めるので、蓄積させないために除去手段
４または１１によって回転冷却体３から除去してやる。

【００２９】このための手段としては、たとえば実開平
２−６１４７０号公報、特公平２−４１５５号公報に示
されているような不織布を円筒状に積層し内部から吸引
するローラーを有する除去手段４を製作して回転冷却体
３に当接しながら、その表面の液膜を除去する方法が効
果的である。しかし接触法では広幅の熱可塑性樹脂シー
トを成形する回転冷却体３の全面を均一に拭き取り難
く、拭き残し等で欠点が出易くなる懸念があるので、特
開平２−１０２０２０号公報に示されているような高圧
の空気ジェットを吹き付けて回転冷却体３から液膜を剥
離したり、吸引によって吸い取る等の非接触による除去
手段１１を利用することが好ましい。さらに、前記接触
法と併用することも好ましい。空気ジェットを吹き付け
て除去する方法では、空気が吹き出すノズル出口の風速
が１〜２００ｍ／秒であるようにすることが好ましい。
１ｍ／秒未満では効果的な除去が難しい。ノズルスリッ
トの形状にもよるが２００ｍ／秒を越えると騒音の問題
が発生することがある。また空気ジェットの吹き付けに
よって剥離した液膜を反対側より吸引すると更に効果的
である。吸引風速はノズル開口の大きさにもよるが、概
ね１〜１００ｍ／秒にすると効果的である。

【００３０】更に本発明の熱可塑性樹脂シート１５は、
引き続き縦延伸機３０、横延伸機４０で逐次二軸延伸さ
れ、熱処理工程４１で熱処理して二軸延伸フイルムを得
て耳部をトリミングし、巻取機５０で巻き取る。延伸す
る順序は縦延伸後横延伸しても、横延伸後縦延伸して
も、更にこれらの延伸後に縦及び／または横延伸するこ
ともできる。延伸の各段階で熱処理したり、製品として
巻き取る最終段階で熱処理するなどで、最も好ましい特
性のフイルムを得ることが出来る。縦方向及び横方向に
延伸する温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上、
融点以下の温度とし、その延伸倍率は２．５倍以上１０
倍以下が好ましいが、これに限定されない。更に融点以
下の温度で、または極短時間の処理を前提として融点以
上の温度で熱処理する。逐次二軸延伸後広幅のフイルム
の耳部をトリミングして、巻取機５０で巻き取って製品
とする。さらに紙、プラスチック、金属などの巻芯を用
いて指定の幅、長さにスリットして製品ロールとする。

【００３１】以下実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。評価に用いた測定法は次によった。 （１）密度 溶融樹脂の場合はディラトメトリー法による比容から、
シートの場合は密度勾配管法によって測定した。

【００３２】（２）厚みむら 逐次二軸延伸後のサンプルを長手方向に１０ｍサンプリ
ングし、アンリツ（株）製、電子マイクロメータによっ
て測定し、最大、最小の厚みからその差を求め平均値で
除して％で表示した。

【００３３】（３）平面性 成形直後の未延伸シートを目視で観察して、たるみなし
を「○」、たるみがあるが実害のないレベルを「△」、
たるみのために次工程に持っていけないレベルを「×」
とした。二軸延伸し、熱処理したフイルムをフィンガー
テンション（およそ１００ｇ／μｍ・ｍ程度で引っ張っ
た状態）で目視で観察してたるみのない状態を「○」、
強く引っ張って（およそ５００ｇ／μｍ・ｍ程度で引っ
張った状態）でたるみが消える状態を「△」、強く引っ
張ってもたるみが消えない状態を「×」とした。

【００３４】（４）幅変動 未延伸シートが引取ロールから出てきたときのシートの
幅変動を測定し、５ｍｍ以内を「○」、５ｍｍを越え１
０ｍｍ未満を「△」、１０ｍｍ以上を「×」とした。

【００３５】（５）回転冷却体の汚れ 溶融樹脂を回転冷却体上に吐出し始めてから２時間後
に、回転冷却体の表面に、低分子量物による汚れのほと
んど見えない状態を「○」、部分的に汚れが見える状態
を「△」、全面に汚れが見えて、皮膜で覆われた状態を
「×」と判定した。

【００３６】（６）キャスト速度 空気噛み込みのない、シートの表面が平坦で平滑に成形
できる上限速度を求めた。

【００３７】（７）逐次二軸延伸性 厚みむら、縦延伸、横延伸時の破断などによって総合的
に評価した。

【００３８】

【実施例】

実施例１〜３ 熱可塑性樹脂として一次粒子径が０．０２μｍで平均粒
子径が２．２μｍの凝集シリカを０．０５重量％、同じ
く平均粒子径が０．３μｍの炭酸カルシウムを０．２重
量％含むポリエチレンテレフタレートを常法により乾燥
し、９０ｍｍの押出機を用いて２８０℃で溶融し５００
ｍｍ幅のＴ型口金を用いて、有効幅９００ｍｍの、直径
が８００ｍｍで表面に硬質クロームメッキ後、中心線平
均粗さＲａを０．０６μｍ、最大粗さＲｍａｘを０．２
μｍに仕上げた、内部に水を循環して表面温度を２５℃
にコントロールした回転冷却体上に吐出した。液膜に水
とエチルアルコールを１０：１の割合で混合して、ロー
ラーによる塗布法で形成し、液膜厚を赤外線水分計によ
って測定し、０．５〜１．５μｍに制御した。また引取
ロールの円筒表面に多数の穴をあけて内部より真空ポン
プで吸引してポリエチレンテレフタレートシートを吸引
しロール上に固定した。このロールの速度は駆動モータ
の速度から算出し、回転冷却体の速度と比較し制御し
た。液膜の除去には、空気のジェットを吹き付け、反対
方向から吸引する方法で行った。剥離した引き取られた
ポリエチレンテレフタレート未延伸シートはレーザード
ップラー方式の速度計で計測し、引き続く工程の速度、
張力を制御して、表１の関係で製造した。更に引き続き
縦延伸機で９８℃に加熱して４．２倍に延伸し、引き続
き横延伸機で１１０℃で３．８倍に延伸し、２１０℃で
熱固定して、引き続き耳をカットして巻取機で巻き取っ
た。運転条件及び各特性を併せて表１に示した。

【００３９】シートを回転冷却体に押し付ける押圧手段
として静電印加法を用いた。電極には線径０．２ｍｍの
タングステンのワイヤーを用い、高電圧発生装置からの
電圧及び電流値は８〜１２ｋｖ、０．３〜１．７ｍＡで
成形し、密度が１．３４８〜１．３５２ｇ／ｃｃの未延
伸シートを得た。溶融樹脂の密度が１．１７（２８０
℃）ｇ／ｃｃであったので、（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／
³ √ρ_L が０．０４５〜０．０４６で、回転冷却体の速
度、引取ロールの速度、ポリエチレンテレフタレートシ
ートの速度を表１のように設定したところ、回転冷却体
の速度を６５〜８５ｍ／分で成形することが出来、この
後引き続く工程で逐次二軸延伸し、表１の品質のポリエ
チレンテレフタレートフイルムを得ることが出来た。

【００４０】比較例１〜４ 上記実施例において引取ロールの速度、ポリエチレンテ
レフタレートシートの速度、回転冷却体の速度を変えて
成形した。シートの幅変動、平面性不良、回転冷却体へ
の巻付き等が発生し、比較例２では引き続く工程に入れ
ることが出来なかった。また比較例１、３、４において
は引き続く工程で逐次二軸延伸ができたが、フイルム表
面の傷、平面性不良、厚みむらの悪化が著しく、製品フ
イルムとして不適であった。

【００４１】実施例４〜６ 熱可塑性樹脂として平均粒子径が０．８μｍの二酸化珪
素を０．１重量％、同じく平均粒子径が２．６μｍの珪
酸アルミを０．０５重量％含むナイロン６（東レ（株）
製、“アミラン”ＣＭ１０２１）を９０ｍｍの押出機を
用いて２５０℃で溶融し、５００ｍｍ幅のＴ型の口金よ
り、有効幅９００ｍｍ、直径が８００ｍｍで表面にアル
ミナ系（Ａｌ₂ Ｏ₃ を９８％以上含有）のセラミックス
をプラズマ熔射法で１５０μｍの厚みにコーティング
し、表面粗さＲａを０．２μｍ、Ｒｍａｘを０．８μｍ
に仕上げ、内部に水を循環して表面温度を２５℃にコン
トロールした回転冷却体上に吐出した。液膜に純水を用
いて結露法によって回転冷却体上に形成し、その厚みを
赤外線水分計によってモニターしながら０．１〜１．０
μｍの膜厚みに制御した。回転冷却体の速度、押出機の
吐出量からナイロン６シートの厚みを算出した。また引
取ロールの円筒表面に多数の穴をあけて内部より真空ポ
ンプで吸引してナイロン６シートを吸引し、ロール上に
固定した。このロールの速度は駆動モータの速度から算
出し、回転冷却体の速度と比較し制御した。水膜の除去
には、不織布を円筒軸に積層し、円筒に開けた多数の穴
から真空ポンプで吸引する方式のロールを回転冷却体に
当接してナイロン６シートを剥離した後に残った液膜吸
引除去した。剥離して引き取られたナイロン６未延伸シ
ートはロータリーエンコーダ方式の速度計で計測し、引
き続く工程の速度、張力を制御して、表２の条件で成形
した。引き取られたナイロン６未延伸シートは縦延伸機
で５５℃に加熱して３倍に延伸し、引き続き横延伸機で
５５℃で２．８倍に延伸し、１９０℃で熱固定して、引
き続き耳をカットして巻取機で巻き取った。運転条件及
び各特性を併せて表２に示した。

【００４２】シートの回転冷却体に押し付ける押圧手段
として、空気ジェットと、空気の静圧によって押し付け
る装置を用いた。装置の概略は図３に示した通りであ
る。空気ジェットを吹き出すノズルのスリットを２ｍｍ
として、吹き出し口での風速を９０ｍ／秒、また静圧装
置に２００ｍｍＨ₂ Ｏの圧力を発生させて押さえつけて
密度が１．１２１〜１．１２４ｇ／ｃｃの未延伸シート
を得た。溶融樹脂の密度が０．９８（２５０℃）ｇ／ｃ
ｃであったので、（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／³ √ρ_L が
０．０４６〜０．０４７で、引取ロールの速度、ナイロ
ン６シートの速度を表２の関係に設定した、回転冷却体
の速度を５０〜５５ｍ／分としてシートを成形し、引き
続く工程で逐次二軸延伸し、表２の品質のナイロン６フ
イルムを得た。

【００４３】比較例５〜７ 引取ロールの速度、ナイロン６シートの速度、回転冷却
体の速度を変えて製造した。いずれもシートの幅変動、
平面性不良、回転冷却体への巻付き等が発生し、比較例
７では引き続く工程に入れることが出来なかった。また
比較例５、６では逐次二軸延伸はできたが、平面性、厚
みむらの悪化が著しく、製品フイルムとして不適であっ
た。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】熱可塑性樹脂シートを回転冷却体上に液
膜を形成する方法で急冷してシートを成形する方法にお
いて、回転冷却体の速度と引取ロールの速度及び成形後
のシートの速度を特定の範囲に精度良く制御することに
より、幅変動、平面性不良等の工程不安定材料がなく、
厚みむら、表面欠点などの品質欠点がなく、引き続く工
程で所望の逐次二軸延伸が可能な、高品質かつ高生産性
の熱可塑性樹脂フイルムを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る製造方法を実施する
ための装置の概略構成図である。

【図２】別の実施態様に係る装置の概略構成図である。

【図３】図１の装置の押圧手段の拡大部分断面図であ
る。

【図４】図２の装置の液膜除去装置の拡大部分断面図で
ある。

【図５】フイルム製造装置全体の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 溶融熱可塑性樹脂シート ２ 口金 ３ 回転冷却体 ４、１１ 液膜除去装置 ５ 液膜形成装置 ６ 液膜厚検知装置 ７ 液膜厚制御装置 ８、１０ 押圧手段 ９ 引取ロール １２ 速度計 １５ 冷却成形された熱可塑性樹脂未延伸シート ２０ 液膜 ２１ シート剥離後の液膜 ３０ 縦延伸機 ４０ 横延伸機 ４１ 熱処理装置 ５０ 巻取機 Ｖｃ 回転冷却体速度 Ｖｐ 引取ロール速度 Ｖｆ シート速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 71/00 8413−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 71/00 // Ｂ２９Ｋ 67:00 77:00 101:12 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融熱可塑性樹脂を口金から回転冷却体
   上にシート状に吐出し、該シートと回転冷却体との間に
   液膜を介在させ、押圧手段によって熱可塑性樹脂シート
   を回転冷却体上に押し付けて冷却しながら成形し、シー
   ト剥離後に液膜の一部または全部を回転冷却体から除去
   する熱可塑性樹脂フイルムの製造方法において、回転冷
   却体から剥離されたシートを引き取る引取ロールの速度
   をＶｐ、回転冷却体の周速をＶｃ、熱可塑性樹脂の溶融
   時の密度をρ_L 、急冷固化シートの密度をρ_S とすると
   き、 ｜（Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃ｜≦（³ √ρ_S −³ √ρ_L ）／³ √ρ_L を満足し、さらに引き取られる熱可塑性樹脂シートの速
   度をＶｆとするとき、 ｜（Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐ｜≦０．０２５ を満足する速度で熱可塑性樹脂シートが引取ロールに引
   き取られることを特徴とする、熱可塑性樹脂フイルムの
   製造方法。
2. 【請求項２】 （Ｖｐ−Ｖｃ）／Ｖｃが＋０．００５〜
   −０．０２５の範囲にある、請求項１の熱可塑性樹脂フ
   イルムの製造方法。
3. 【請求項３】 （Ｖｆ−Ｖｐ）／Ｖｐが＋０．００５〜
   −０．００５の範囲にある、請求項１または２の熱可塑
   性樹脂フイルムの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかの方法によ
   り製造された熱可塑性樹脂シートを引き続き長手方向及
   び幅方向に逐次二軸延伸し熱処理された、厚みむらが、
   １５％以下の熱可塑性樹脂フイルム。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフタレ
   ート、ポリエチレン２，６−ナフタレート等からなるポ
   リエステル樹脂である、請求項４の熱可塑性樹脂フイル
   ム。
6. 【請求項６】 熱可塑性樹脂がナイロン６、ナイロン６
   ６等からなるポリアミド樹脂である、請求項４の熱可塑
   性樹脂フイルム。