JPH1024261A - プラスチックシート状物の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗剤の乾燥工程の改善により、コーティング
されるプラスチックシート状物の生産性を高める。 【解決手段】 走行するプラスチックシート状物の少な
くとも片面に水系塗剤を塗布する工程を有するプラスチ
ックシート状物の製造方法において、塗布工程の後に乾
燥空気を用いて前記塗剤を乾燥する工程を有することを
特徴とする、プラスチックシート状物の製造方法、およ
び製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックシー
ト状物の製造方法および製造装置に関し、とくに塗剤の
塗布（コーティング）工程を有する場合の製造方法およ
び製造装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチックシート状物に滑り
性や帯電防止性、易接着性、耐摩耗性、ガスバリヤ性等
を付与するため、各種樹脂等を含む塗剤のコーティング
が広く行われている。塗布樹脂は、通常、無溶剤、溶液
または分散液の状態で塗布され、乾燥またはキュアリン
グされてベースプラスチックシート状物と一体化され
る。

【０００３】このプラスチックシート状物の製造におい
て、近年高生産性等の要請から塗剤の高速塗布が要求さ
れ、コーティング後の乾燥方法も従来の方法では満足で
きない場合が生じてきた。とくにプラスチックシート状
物にコーティングを施した後にプラスチックシート状物
を巾方向に延伸する工程を有する製造プロセスにおいて
は、塗剤の乾燥が追いつかず、延伸工程におけるプラス
チックシート状物の温度の低下により延伸が不可能にな
る場合が生じてきた。

【０００４】このような不都合に対し、従来の技術で
は、延伸工程におけるプラスチックシート状物の温度低
下に対して加熱用空気の温度を上げる、空気の風速を上
げ熱伝達率を向上させる、コーティングの塗布厚みを薄
くする等の対策をとってきた。

【０００５】しかし、空気の温度を上げた場合には、プ
ラスチックシート状物の塗剤非塗布部の熱結晶化が進む
ことにより延伸性の低下を招き、空気の風速を上げた場
合には、プラスチックシート状物のおどりや風による塗
布むら、塗布欠点を招き、コーティング厚みを薄くした
場合には、塗布の均一性の低下による塗布むら、塗布欠
点が生じる。とくに、非塗布部の熱結晶化については問
題となっており、公知の技術として特開昭６０−２６４
２２６号公報に示される方法などがあるが、生産性の面
から考えると必ずしも得策ではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、生産性を向上させるためにプラスチックシート
状物の製造速度を上げようとしても、塗剤の乾燥が追い
つかないために延伸できない、もしくは乾燥が追いつい
ても目標とする品質が得られないといった問題が生じて
いる。

【０００７】本発明者らは上記実状に鑑み、塗剤乾燥速
度の向上手法を検討した結果、プラスチックシート状物
の塗剤の乾燥工程の条件を特定することにより優れた生
産性が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】すなわち本発明の課題は、プラスチックシ
ート状物の塗剤の乾燥工程を改善することにより、高い
生産性が得られるプラスチックシート状物の製造方法お
よび製造装置を提供することにある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記課題を解決するた
めに、本発明のプラスチックシート状物の製造方法は、
走行するプラスチックシート状物の少なくとも片面に水
系塗剤を塗布する工程を有するプラスチックシート状物
の製造方法において、塗布工程の後に乾燥空気を用いて
前記塗剤を乾燥する工程を有することを特徴とする方法
からなる。

【００１０】また、本発明に係るプラスチックシート状
物の製造装置は、走行するプラスチックシート状物の少
なくとも片面に水系塗剤を塗布する手段を有するプラス
チックシート状物の製造装置において、塗布手段の後
に、乾燥空気を用いて前記塗剤を乾燥する手段を有する
ことを特徴とするものからなる。

【００１１】上記方法および装置は、とくに、塗剤の乾
燥工程の後にプラスチックシート状物を延伸する工程を
有するもの、例えば、その走行方向とほぼ直角の方向に
延伸する工程を有するものに好適である。

【００１２】また、塗剤の乾燥工程においては、プラス
チックシート状物の全巾にわたり実質的に巾方向に一定
の温度の空気を吹き付け、塗剤を乾燥させることが好ま
しい。

【００１３】また、塗剤の乾燥工程の後には、少なくと
も一つの除湿工程を設けてもよい。

【００１４】塗剤の乾燥工程における絶対湿度は、０．
０３kg/kg'以下にすることが好ましく、より好ましくは
０．００５kg/kg'以下である。

【００１５】また、塗剤の乾燥工程において、プラスチ
ックシート状物の温度を測定し、測定結果に基づいて、
シート状物の温度が設定範囲内となるように製造条件を
制御することが好ましい。さらに、塗剤の乾燥終了時
の、塗剤塗布部のプラスチックシート状物の温度と塗材
非塗布部のプラスチックシート状物の温度との差を０℃
〜２０℃の範囲に納めることが好ましい。

【００１６】すなわち、本発明方法および装置のより具
体的な態様を例示するに、塗布工程の後に塗剤の乾燥を
行った後、プラスチックシート状物をその走行方向とほ
ぼ直角の方向に延伸するプラスチックシート状物の製造
方法および製造装置におけるプラスチックシート状物の
塗剤の乾燥工程において、塗剤の乾燥およびプラスチッ
クシート状物を延伸可能温度に昇温するために一定温度
の空気を用い、前記空気の除湿により塗布した塗剤の乾
燥を促進させる手段を有するものである。

【００１７】また、プラスチックシート状物の乾燥、昇
温工程において、プラスチックシート状物走行方向の既
定の位置におけるプラスチックシート状物の温度が設定
値を下回らないよう製造条件を制御するプラスチックシ
ート状物の製造方法および製造装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明においてプラスチックと
は、例えば、延伸することによって分子配向とともに結
晶化が起こる熱可塑性樹脂等で、例えばポリエステル、
ポリアミド、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、ポ
リビニルアルコール等またはこれらを主成分とする共重
合物または混合物であり、延伸可能な範囲で有機物また
は無機物を含んでいてもよい。結晶化挙動はＸ線回折法
または示差熱分析法によって確認できる。これらの樹脂
は、延伸によって分子が配向するとともに結晶化開始温
度が低下し、延伸後熱履歴を受けると容易に結晶化が進
むことで特徴づけられる。ここで結晶化開始温度とは、
加熱により結晶化が始まる温度であり、プラスチックシ
ート状物を室温から毎分１６０℃の一定速度で昇温させ
ながら測定した示差熱分析曲線において最初に発現する
発熱ピークの立ち上がり部の接線とベースラインとの交
点が示す温度とする。

【００１９】本発明においては、塗剤塗布後の乾燥工程
の空気または該乾燥工程においてプラスチックシート状
物に吹き付ける空気の除湿を行う必要がある。すなわ
ち、除湿装置を持たない通常のプラスチックシート状物
の製造方法および製造装置では、乾燥工程においては、
蒸発した塗剤の水分により湿度が上昇しているので、塗
剤に含まれる水の蒸発が進まないため塗剤の乾燥不良と
なり、塗剤の乾燥工程の次工程である延伸工程における
プラスチックシート状物の温度の低下によりプラスチッ
クシート状物の延伸性が低下し、プラスチックシート状
物の破れ等を招く。

【００２０】塗剤の乾燥手段としては、ラジエーション
ヒータによるものや空気の吹き付けによるもの、雰囲気
の除湿といったものを使用でき、とくに除湿による塗剤
乾燥能力向上を図るためにはプラスチックシート状物へ
の空気の吹き付けが効果的であり好ましい。また、乾
燥、昇温工程内での除湿ではなく、除湿した空気をプラ
スチックシート状物に吹き付けることでも同様の効果が
得られる。

【００２１】除湿の量は、従来の製造方法および製造装
置を用いてプラスチックシート状物を製造したときより
も絶対湿度を低くするため、除湿後の絶対湿度を０．０
３kg/kg'以下に、望ましくは０．００５kg/kg'以下とす
ることが好ましい。この除湿装置は、プラスチックシー
ト状物の走行方向に少なくとも１つ、可能ならばプラス
チックシート状物の走行方向に複数設けることが好まし
い。除湿装置としては、冷却減湿装置、圧縮減湿装置、
化学的減湿装置などを使用することができる。

【００２２】除湿装置の設置位置、使用方法としては、
塗剤の乾燥工程内に設置し空気を循環する方法や、塗剤
の乾燥工程の空気を該工程の外に導き除湿後に前記工程
に戻す方法、塗剤の乾燥工程の外の空気を除湿し塗剤の
乾燥工程にて使用する方法などを適用できる。

【００２３】プラスチックシート状物に吹き付ける空気
の温度は、プラスチックシート状物の全巾にわたり実質
的に巾方向に一定の温度であることが好ましい。また、
この温度は、プラスチックシート状物の熱結晶化を進め
ないために、塗剤の乾燥および延伸に影響を与えない範
囲で可能な限り低いことが好ましく、ポリエステルフィ
ルムの場合、８０℃〜１２０℃の範囲とすることが好ま
しい。

【００２４】これらの装置を用いてプラスチックシート
状物を製造した場合においても、製造条件の変化により
プラスチックシート状物の温度が低下することにより延
伸性が低下し、プラスチックシート状物の破れを招くこ
とがある。これを回避するため、プラスチックシート状
物の走行方向の規定の位置においてプラスチックシート
状物の温度測定を行い、その結果を前記工程の制御に使
用する。ここで、規定の位置としては、塗剤の乾燥工程
の終了地点や延伸の開始地点などが挙げられ、また、こ
れら以外にも塗剤の乾燥工程内におけるプラスチックシ
ート状物の温度変化を見るため、該工程内に少なくとも
１カ所以上の測定点を設けることが好ましい。また、こ
こでの制御とは、乾燥工程において空気の風速や空気の
温度などをシート状物の製造条件に合うように、つまり
予め定められた所定の設定範囲内に調整することを指
す。このときのプラスチックシート状物の温度は、延伸
性の良い範囲に管理することが好ましい。管理する温度
範囲は、製造するプラスチックシート状物の種類によっ
て異なるが、ポリエステルシート状物においては９０〜
１１０℃の範囲に管理することが好ましい。

【００２５】本発明に使用する塗剤はとくに限定するも
のではなく、ガス遮断性、ヒートシール性、印刷適性、
蒸着適性、表面滑性等を改善するための高分子溶液また
は高分子分散液であり、例えばポリビニリデン系樹脂、
ポリビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アイオノマ
ー系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリア
クリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性樹
脂、アミノアルキッド系樹脂、アミノアクリル系樹脂、
メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、シリコーン系樹脂等の熱硬化性樹脂およ
びこれら樹脂の混合組成物を用いることができる。

【００２６】塗剤には、乳化剤、帯電防止剤、ブロッキ
ング防止剤、レベリング剤、粘度調整剤等の各種添加物
を目的に応じて適宜添加することができる。

【００２７】本発明に使用する水系塗剤とは、水を主成
分とする溶媒を含むものを指し、各種添加物を目的に応
じて適宜添加することができる。

【００２８】次に、本発明の一態様について、その作用
とともに説明する。例えば未延伸プラスチックシート状
物を、Ｔダイから押し出された溶融シートを回転する冷
却ドラム上において冷却固化して製膜し、次に縦延伸機
においてプラスチックシート状物の走行方向（縦方向）
に延伸する。この際、延伸倍率の増大とともにプラスチ
ックシート状物は配向結晶化が進み、結晶化開始温度が
下がる。配向結晶化が進むと後段の横延伸性は低下す
る。

【００２９】縦延伸に引き続いてプラスチックシート状
物の少なくとも片面に塗剤を塗布（コーティング）し、
横延伸機、例えばテンターへ送る。横延伸機において、
塗剤を空気を用いて乾燥させるとともに、コーティング
されたプラスチックシート状物を目標とする横延伸条件
まで昇温する。この乾燥工程において、本発明の手法で
ある除湿した空気を用いてプラスチックシート状物を目
標とする横延伸条件まで昇温することにより、塗剤の乾
燥を促進させ、湿度以外の条件である空気温度、風速、
塗剤の塗布厚みを変更することなく、従来よりも速い製
造速度にてプラスチックシート状物を製造することが可
能となる。

【００３０】コーティングの方法はとくに限定するもの
ではなく、例えばグラビアロール法、インバースロール
法、リバースロール法、エアナイフコート法、メタリン
グバーコート法またはこれらの組み合わせによる各種コ
ーティング法を採用することができ、塗剤の特性と目標
とする塗布厚みにより適宜選択できる。

【００３１】コーティングは、例えば、縦延伸したプラ
スチックシート状物の両側端部を残して行われる。これ
は全面にコーティングを行った場合、横延伸工程におい
てテンタークリップを汚し、延伸切断を起こし易くなる
ためである。また、テンタークリップ把持部は勿論のこ
と、縦延伸プラスチックシート状物の両端部からは最終
的に中央部と同じ性状のプラスチックシート状物は得難
く、最終的に製品の対象とはならないため、その部分を
トリミングして原料に戻すいわゆるリサイクルのために
も製品対象外の部分までコーティングすることは得策で
はない。

【００３２】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を詳しく説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３３】実施例１ 本発明を、厚さ４．５μｍの二軸延伸ポリエステルフィ
ルムの製造に適用した結果を以下に示す。ポリエステル
原料を押出機にて２９０℃で溶融押出し、Ｔダイからシ
ート状に吐出されたポリエステル溶融シートを静電印加
装置を用いて回転する冷却ドラム上において冷却固化し
て未延伸シートを作成した。次に、該未延伸シートを、
複数の周速の異なる加熱ローラ群からなる縦延伸機によ
りフィルムの走行方向（縦方向）に約５．８倍に延伸し
て一軸延伸フィルムとした後、インラインコータにおい
てフィルムの下面に大日本インキ（株）製ポリエステル
ウレタン系水溶液８重量％濃度の熱硬化性樹脂塗布液を
巾方向に均一なスリットを有するファウンテンを用いて
塗布し、巾方向に複数の支持部を有するメタリングバー
を用いて塗剤のかき落としを行い、平均塗布厚み４．５
μｍの塗膜を形成した。このコーティングされた一軸延
伸フィルムを、本発明の除湿装置を有する横延伸機にて
空気温度９０℃から１２０℃にて９５℃以上に昇温した
後、フィルムの巾方向に３．６倍の延伸を行った。従来
の技術では、横延伸機内の空気を循環・再加熱し、空気
の絶対湿度が比較的高いまま横延伸機内のノズルより空
気をフィルムに吹き付けて昇温していたが、本実施例で
は空気を約４℃まで冷却し空気の絶対湿度を０．００５
kg/kg'以下とした後にフィルム製造条件である空気温度
９０℃から１２０℃とし、横延伸機内のノズルより空気
をフィルムに吹き付け、フィルムを９５℃以上に昇温し
て延伸した。この湿度測定には、直接挿入形ジルコニア
式高温湿度計（横河電機（株）製：ＺＨ８形）を使用し
た。

【００３４】上記条件下でフィルムの製造を行ったとこ
ろ、本発明の乾燥促進手段を用いない従来の乾燥、昇温
手段では横延伸機内でフィルムの破れが頻発するため製
造速度の上限と考えていた速度よりも速い速度でコーテ
ィングフィルムの製造が可能となった。

【００３５】比較例１ 実施例１の方法において、乾燥用空気の除湿装置を用い
ず塗剤の乾燥工程における初期絶対湿度を０．０１８kg
/kg'とした他は、実施例１と同じ方法でフィルムを製造
したところ、短時間のうちに延伸不良による破れが頻発
し、フィルムを製造することができなくなった。

【００３６】実施例２ 実施例１と同じフィルム製造プロセスを用い、インライ
ンコータにおいてフィルムの両面に塗剤を塗布し、本発
明の除湿装置を有する横延伸機にて空気温度９０℃から
１２０℃にてフィルムを９５℃以上に昇温した後フィル
ムの巾方向に３．６倍の延伸を行った。従来の技術で
は、横延伸機内の空気を循環・再加熱し、空気の絶対湿
度０．０３４kg/kg'程度で横延伸機内のノズルより空気
をフィルムに吹き付け昇温していたが、本発明では空気
を約４℃まで冷却し空気の絶対湿度を０．００５kg/kg'
以下とした後にフィルム製造条件である空気温度９０℃
から１２０℃とし、横延伸機内のノズルより空気をフィ
ルムに吹き付けフィルムを９５℃以上に昇温して延伸し
た。湿度以外の条件は、実施例１と同じ条件とした。

【００３７】上記条件下でフィルムの製造を行ったとこ
ろ、本発明の乾燥促進手段を用いない従来の乾燥、昇温
手段では横延伸機内でフィルムの破れが頻発し製造速度
の上限と考えていた速度よりも約２５％速い速度でのコ
ーティングフィルムの製造が可能となった。

【００３８】比較例２ 実施例２の方法において、乾燥用空気の除湿装置を用い
ず塗剤の乾燥工程の絶対湿度を０．０３４kg/kg'とした
他は、、実施例２と同じ方法でフィルムを製造したとこ
ろ、延伸不良による破れが頻発し、フィルムを製造する
ことができなかった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、コーティング後の塗剤
の乾燥工程において乾燥空気を用いることにより、湿度
以外の従来の乾燥条件である空気の温度や空気の風速、
コーティングの塗布厚み等を変更することなく、より高
い生産性でプラスチックシート状物を製造することがで
き、また乾燥能力向上によって、塗剤の塗布むらや塗布
欠点を発生させることなく生産することが可能となっ
た。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行するプラスチックシート状物の少な
   くとも片面に水系塗剤を塗布する工程を有するプラスチ
   ックシート状物の製造方法において、塗布工程の後に乾
   燥空気を用いて前記塗剤を乾燥する工程を有することを
   特徴とする、プラスチックシート状物の製造方法。
2. 【請求項２】 塗剤の乾燥工程の後にプラスチックシー
   ト状物をその走行方向とほぼ直角の方向に延伸する工程
   を有する、請求項１のプラスチックシート状物の製造方
   法。
3. 【請求項３】 塗剤の乾燥工程において、プラスチック
   シート状物の全巾にわたり実質的に巾方向に一定の温度
   の空気を吹き付け、塗剤を乾燥させる、請求項１または
   ２のプラスチックシート状物の製造方法。
4. 【請求項４】 塗剤の乾燥工程の後に、少なくとも一つ
   の除湿工程を有する、請求項１ないし３のいずれかに記
   載のプラスチックシート状物の製造方法。
5. 【請求項５】 塗剤の乾燥工程における絶対湿度を０．
   ０３kg/kg'以下にする、請求項１ないし４のいずれかに
   記載のプラスチックシート状物の製造方法。
6. 【請求項６】 塗剤の乾燥工程における絶対湿度を０．
   ００５kg/kg'以下にする、請求項５のプラスチックシー
   ト状物の製造方法。
7. 【請求項７】 塗剤の乾燥工程において、プラスチック
   シート状物の温度を測定し、測定結果に基づいて、前記
   シート状物の温度が設定範囲内となるように製造条件を
   制御する、請求項１ないし６のいずれかに記載のプラス
   チックシート状物の製造方法。
8. 【請求項８】 塗剤の乾燥終了時の、塗剤塗布部のプラ
   スチックシート状物の温度と塗材非塗布部のプラスチッ
   クシート状物の温度との差を０℃〜２０℃の範囲に納め
   る、請求項１ないし７のいずれかに記載のプラスチック
   シート状物の製造方法。
9. 【請求項９】 走行するプラスチックシート状物の少な
   くとも片面に水系塗剤を塗布する手段を有するプラスチ
   ックシート状物の製造装置において、塗布手段の後に、
   乾燥空気を用いて前記塗剤を乾燥する手段を有すること
   を特徴とする、プラスチックシート状物の製造装置。
10. 【請求項１０】 塗剤の乾燥手段の後に、プラスチック
    シート状物をその走行方向とほぼ直角の方向に延伸する
    手段を有する、請求項９のプラスチックシート状物の製
    造装置。
11. 【請求項１１】 塗剤の乾燥手段が、プラスチックシー
    ト状物の全巾にわたり実質的に巾方向に一定の温度の空
    気を吹き付け、塗剤を乾燥させる手段からなる、請求項
    ９または１０のプラスチックシート状物の製造装置。
12. 【請求項１２】 塗剤の乾燥手段が、乾燥工程における
    湿度を０．０３kg/kg'以下にする能力を持つ除湿装置を
    有する、請求項９ないし１１のいずれかに記載のプラス
    チックシート状物の製造装置。