JPH11170339A - ポリアミドフィルムの製造方法 - Google Patents

ポリアミドフィルムの製造方法

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JPH11170339A
JPH11170339A JP9342625A JP34262597A JPH11170339A JP H11170339 A JPH11170339 A JP H11170339A JP 9342625 A JP9342625 A JP 9342625A JP 34262597 A JP34262597 A JP 34262597A JP H11170339 A JPH11170339 A JP H11170339A
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JP
Japan
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sheet
air
cooling roll
rotary cooling
die
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JP9342625A
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English (en)
Inventor
Kenji Tsubouchi
健二 坪内
Kiyohide Kimura
清秀 木村
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み均一性に優れた延伸ポリアミドフィルム
を工業的に安定して高速度で生産する方法を提供する。 【解決手段】 溶融ポリアミド樹脂をTダイ3からシー
ト状に吐出し、吐出シート8をその巾方向にエアナイフ
装置9からエアを吹き付けて回転冷却ロール4の表面に
密着させて冷却固化した後、延伸してポリアミドフィル
ムを製造する方法において、ダイリップと吐出シート8
が回転冷却ロール4に接する点とを結ぶ直線が水平線と
なす角度θを−30〜+30゜として吐出シートを冷却
固化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、均一な厚みを有す
るポリアミドフィルムを高速で安定して生産する方法に
関するものであり、特に、溶融したポリアミド樹脂をT
ダイから吐出したシートの冷却固化工程に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】Tダイ法によるポリアミド樹脂の未延伸
シートは、Tダイから吐出したシートを、回転冷却ロー
ル(キャスティングロールと称される。以下、CRとい
う)の表面に押し付けて冷却固化する方法で成形され
る。
【0003】吐出シートのCRへの押し付け方法とし
て、シートの巾方向にエアナイフ装置により、均一にエ
アを吹き付ける方法(以下、エアナイフ法という)があ
る。
【0004】エアナイフ法では、シートとCRとの隙間
には、僅かなエアが巻き込まれ、薄いエア層が形成され
る。しかし、シートはCR表面に完全に非接触ではな
く、部分的にランダムに点接触している。この薄いエア
層を設けることで、シートの冷却速度をコントロール
し、適度な結晶化度を有するシートが得られるのが特徴
である。
【0005】また、エアナイフ法では、シートとCRと
の接点において、CRの回転に伴う随伴エアの圧力とメ
ルトテンションの分力が働き、シートに浮上力がかか
る。そこで、シートの巾方向にエアナイフ装置からエア
を吹き付け、シートをCR表面へ押し付けるのである。
【0006】フィルムの生産性向上を図るには、CRの
高速度化に伴い、上記浮上力の増加に対抗してエアナイ
フの吹き付けエア圧を高くする必要がある。しかし、吹
き付けエア量が増えると、エアナイフから吹き出された
エアが僅かにTダイ側に逆流し、溶融シートを振動させ
る現象が起きる。この溶融シートの振動は、メルトテン
ションの振動となり、さらにはシートとCRとの接点の
移動を招き、溶融シートとCRの隙間に安定したエア層
の形成ができなくなり、シートの流れ方向に波状のエア
層の厚み斑が発生する。
【0007】シートの冷却速度は、このエア層の厚みに
よって変化するため、結晶性の高いポリアミド樹脂で
は、このエア層の厚み斑によって、得られるシートに結
晶化度の斑が生じるという問題がある。
【0008】シートの結晶化度は、後の工程の吸水処理
の作業性や延伸工程の延伸性に影響し、また、結晶化度
の斑は、特に延伸されたフィルムの厚みの均一性、表面
平滑度、収縮特性などの物性にも影響する重要なファク
ターである。
【0009】このような問題を解決する方法として、特
開平9−155952号公報には、エアナイフ法において、粗
面化したCRを用いる方法が提案されている。しかし、
この公報に開示された方法は、TダイをCRの上方に設
置し、シートを下向きに吐出する方法であって、上記の
問題を完全に解決するには不十分な場合があり、また、
CRの高速化に十分対応できないという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エアナイフ
法によって、適度な結晶化度を有する均一なシートを得
ることができ、このシートを延伸することによって均一
な厚みと物性を有する延伸フィルムを工業的に高速度で
生産することのできるポリアミドフィルムの製造方法を
提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、ダイリップからC
R接点に至る溶融シートの引き取り角度とCRとの相対
位置を特定範囲に設定することで、溶融シートの振動が
抑えられ、CR表面と溶融シートとの間のエア層の厚み
を実質的に均一にすることができ、この目的が達成され
ることを見出し、本発明に到達した。
【0012】すなわち、本発明の要旨は、溶融ポリアミ
ド樹脂をTダイからシート状に吐出し、吐出シートをそ
の巾方向にエアナイフ装置からエアを吹き付けてCRの
表面に密着させて冷却固化した後、延伸してポリアミド
フィルムを製造する方法において、ダイリップと吐出シ
ートがCRに接する点とを結ぶ直線が水平線となす角度
θを−30〜+30゜として吐出シートを冷却固化すること
を特徴とするポリアミドフィルムの製造方法にある。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明について詳細に説明
する。
【0014】図1は、本発明の方法の一例を示す工程図
である。まず、ホッパー1に原料のポリアミド樹脂ペレ
ットを供給し、押出機2で可塑化溶融し、押出機先端に
取り付けたTダイ3からシート状に吐出する。吐出シー
トは、エアナイフ装置9(図示省略。図2参照。)から
吹き付けられるエアによってCR4の表面に密着して冷
却固化された後、吸水処理工程5を通って、延伸工程6
で縦横2軸方向に延伸され、延伸ポリアミドフィルム製
品7として巻き取られる。
【0015】図2は、本発明におけるエアナイフ法によ
るシートの成形方法を示す説明図である。Tダイ3から
吐出されたシート8は、エアナイフ装置9から吹き付け
られるエアの圧力によってCR表面に押し付けられ、冷
却固化される。エアナイフ装置9からは、高圧ブロワー
で送り込まれたエアが内部の整流板を通して、スリット
状の隙間から吐出シートの巾方向に吹き出される。
【0016】図3は、Tダイ3、CR4、吐出シート8
及びエアナイフ装置9の関係を示す図であり、本発明に
おいて最も重要な要件は、ダイリップと吐出シート8が
CRに接する点とを結ぶ直線が水平線となす角度(水平
角)θを−30〜+30゜として吐出シートを冷却固化する
ことである。
【0017】水平角θが−30゜未満であると、溶融シー
トの自重がシートの引っ張り方向に働き、メルトテンシ
ョンを低下させるために溶融シートの振動周期が大きく
なる。一方、水平角θが+30゜を超えると、メルトテン
ションは増加するが、通常ダイリップは下方に向いてい
るので、引っ張り方向に物理的に無理があり、リップ面
を溶融樹脂が汚すといった別の問題が起きる。
【0018】また、CR表面と溶融シートとの間のエア
層の厚みを実質的に均一にするには、吐出シートが回転
冷却ロールに接する点におけるCRの接線と吐出シート
とがなす角度(扱き角)αを30゜以下、好ましくは5〜
20°とすることが望ましい。扱き角が大きすぎると、僅
かな振動でも接点の移動を引き起こし、シートの流れ方
向に著しいエア層の厚み斑が発生する。著しいエア層の
厚み斑が発生すると、延伸フィルムに波状の冷却斑模様
と厚さ斑となって表れる。
【0019】さらに、吐出シートを引き取る際のドラフ
ト比を5〜20とすることが望ましい。ドラフト比が5未
満であると、メルトテンションが低すぎて振動し易くな
り、一方、ドラフト比が20を超えると、振動防止には有
利に作用するが、溶融シートの巾収縮(ネックイン)が
大きくなり、巾方向の厚さ斑が大きくなる。
【0020】また、CR表面を適度に粗面化すると、巻
き込みエアを分散させ、エア層の厚みを均一化すること
ができて望ましい。好ましいCRは、次式及びを満
足する表面粗さを有するものである。 0.2≦SRa ≦1 1≦SRmax ≦4 ここで、SRa は中心線平均粗さ (μm)、SRmax は最
高高さ (μm)を表す。
【0021】CRの表面粗さが大きいと、巻き込まれた
エアが抜け易いので、エア圧が低くても均一な薄いエア
層が形成されるが、表面粗さが大きすぎると、CR表面
の粗面がシートに転写されるので好ましくない。一方、
CRの表面粗さが小さい場合には、巻き込まれたエアが
分散し難くなり、高いエア圧で押し付けてもエア層の厚
みを均一化することが困難となる。
【0022】本発明において用いられるCRは、内部に
冷却媒体(水)が循環する構造を持つロールである。C
Rの表面材質としては、硬質クロムメッキやセラミック
溶射コートを施したものなどが挙げられるが、後者がモ
ノマーの付着が少ない点で好ましい。
【0023】また、本発明におけるポリアミド樹脂とし
ては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン
12、ナイロン MXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)
などの単独重合体及びこれらの混合物や共重合体が挙げ
られる。ポリアミド樹脂には、公知の添加剤、たとえば
熱安定剤、酸化防止剤、充填剤、滑剤、帯電防止剤、ブ
ロッキング防止剤、着色剤などを含有させることができ
る。
【0024】本発明において、シートの延伸は、延伸ポ
リアミドフィルムを製造する際の常法によって行えばよ
く、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法のいずれの方法も
用いることができる。
【0025】
【作用】本発明の方法によりTダイから吐出された溶融
シートの振動が抑えられ、均一なシートが得られるメカ
ニズムは、十分解明されていないが、次のように考えら
れる。すなわち、水平角θが前記の範囲となるように設
定することにより、Tダイから吐出された溶融シート
は、自重で僅かに下方向に彎曲し、鉛直方向の自由振動
を妨げられるとともに、シートの自重が浮上力の逆方
向、つまりエアナイフ装置からのエアによる押し付け圧
方向に力が作用するためと考えられる。
【0026】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、測定法は、次の通りである。 (1) エア層の厚み キーエンス社製レーザーフォーカス変位計で測定した。 (2) 延伸フィルムの厚み斑 延伸フィルムの長さ方向2mの厚み測定を行い、特に周
期的厚み変動を評価した。
【0027】実施例1 シリンダー径90mmの押出機に巾 630mmのTダイを取り付
け、押出温度 260℃でナイロン6(ユニチカ社製 A1030
BRF)をシート状に溶融吐出した。この溶融シートを硬質
クロムメッキした表面粗さがSRa 0.4 μm 、SRmax
1.6 μm で、直径1200mm、周速 50m/min で回転するC
R上にエアナイフ法で押し付け、厚み 150μm の未延伸
シートを成形した。この際、水平角θが0゜、扱き角α
が15゜、ドラフト比が10となるように条件を設定した。
エアナイフ装置は、リップ間隔1mm、巾 600mm、エア圧
800mmAqで使用し、また、CRの表面温度は20℃に調整
した。シートとCR間のエア層の平均厚みは25μm であ
った。次に、シートを50℃の温水槽に2分間浸漬した
後、延伸温度 175℃で、縦方向に 3.0倍、横方向に 3.3
倍に同時二軸延伸し、次いで5%の弛緩率で 210℃で熱
処理し、厚み15μm の二軸延伸ポリアミドフィルムを製
造した。この結果、シート成形時のエア層の厚み変動が
小さく、延伸フィルムには特有の周期的厚み斑もなく、
延伸性も良好であった。
【0028】比較例1 水平角θを−45゜、扱き角αは、20゜とした以外は、実
施例1と同様にして延伸ポリアミドフィルムを得た。こ
の結果、シート成形時のエア層の厚み変動が大きく、延
伸フィルムには周期的厚み斑が認められた。
【0029】上記の実施例1及び比較例1におけるシー
ト成形時のエア層の厚み及び得られた延伸フィルムの厚
み斑の測定結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、エアナイフ法によっ
て、適度な結晶化度を有する均一なシートを得ることが
でき、このシートを延伸することによって均一な厚みと
物性を有する延伸フィルムを工業的に高速度で生産する
ことのできるポリアミドフィルムの製造方法が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の一例を示す工程図である。
【図2】本発明におけるエアナイフ法によるシートの成
形方法を示す説明図である。
【図3】Tダイ3、CR4、吐出シート8及びエアナイ
フ装置9の関係を示す図(水平角θと扱き角αを説明す
る模式図)である。
【符号の説明】
1 ホッパー 2 押出機 3 Tダイ 4 CR 5 吸水処理工程 6 延伸工程 7 フィルム巻き取り製品 8 吐出シート 9 エアナイフ装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融ポリアミド樹脂をTダイからシート
    状に吐出し、吐出シートをその巾方向にエアナイフ装置
    からエアを吹き付けて回転冷却ロールの表面に密着させ
    て冷却固化した後、延伸してポリアミドフィルムを製造
    する方法において、ダイリップと吐出シートが回転冷却
    ロールに接する点とを結ぶ直線が水平線となす角度θを
    −30〜+30゜として吐出シートを冷却固化することを特
    徴とするポリアミドフィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】 吐出シートが回転冷却ロールに接する点
    における回転冷却ロールの接線と吐出シートとがなす角
    度αを30゜以下とする請求項1記載のポリアミドフィル
    ムの製造方法。
  3. 【請求項3】 吐出シートをドラフト比5〜20で引き取
    る請求項1又は2記載のポリアミドフィルムの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 回転冷却ロールとして、次式及びを
    満足する表面粗さのロールを使用する請求項1、2又は
    3記載のポリアミドフィルムの製造方法。 0.2≦SRa ≦1 1≦SRmax ≦4 ここで、SRa は中心線平均粗さ (μm)、SRmax は最
    高高さ (μm)を表す。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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