JPS58183220A - 溶融重合体シ−トの冷却装置 - Google Patents

溶融重合体シ−トの冷却装置

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JPS58183220A
JPS58183220A JP57065427A JP6542782A JPS58183220A JP S58183220 A JPS58183220 A JP S58183220A JP 57065427 A JP57065427 A JP 57065427A JP 6542782 A JP6542782 A JP 6542782A JP S58183220 A JPS58183220 A JP S58183220A
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高木 憲男
Hiroshi Aoyanagi
宏 青柳
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Teijin Ltd
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融重合体押出物の冷却装置に関し、12に詳
しくはグイより押出されたシート状の溶融重合体押出物
に%要すれば静電荷を付与して冷却ドラムのような冷却
表面に密着せしめ、固化したシートを製造するに際し、
ドラムの14面形状をマイクロクラックIs造を備えた
ものとすることによって、製膜速度即ちシートの製造速
度を尚める冷却装置に係わる。
シート状の溶融重合体に靜寛夕■を付与して、冷却面に
密着固化する静電密着法は、キャスティング速度の低速
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)1e造する方法である
。しかし、この方法の最大の問題点は、キャスティング
速度の上昇に伴っ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lへの密着力が低下し、
シートと冷却表thiとの間隙に空気が流入し、冷却効
果が減少してし普う。この空気は泡状になるもので、泡
の数はキャスティング速度に伴って増加する傾向があり
、泡の大きさも増大するものである。
この欠点の解消策とし、て、特開昭46−439号公報
には、冷却ドラムの表面粗さを少なくとも0.38μr
 、m、−、とすべきことが提案されている。冷却ドラ
ムに連結した孔が存在すると、シートと冷却表面との間
に存在する空気は閉じこめられることなく、この連結孔
を通じ、て遁げるので、シートの冷却表面への密着が維
持されることとなる。この発明では冷却ドラム表面をサ
ンドフラスト加工し、梨地状のマット表面を形成してい
る。屯つと4、この表面改質冷却ドラムもなお満足でき
ない問題が存在している。問題点の@1は、梨地面がシ
ート表面に転写して、二軸配向されたシートの表面がオ
レンジの皮のような細かい凹凸表面模様を呈することで
あゐ。
冷却装置の表面のマット粗さが細かいと、嫌伸4″  
  /−トのオレンジ皮様の凹凸模様は軽減するが、キ
ャスティング速度か高めることに支障が現われる。従っ
て、冷却表面のマット粗さと、フィルムの表面の平坦性
とけ相反するものである。
なお、この表面の凹凸をもつフィルムは、包装資材、電
気P縁材郷の用途に使用する場合には殆ど支障とならな
いものの、高密度磁気記録材料や写真用途を含む光学関
連材料に供する場合には重大な品質上の欠陥となる。こ
のように、マット表面を有する冷却表面によるフィルム
のキャスティングはその用途に制約を受ける。
第2の間融点は、生産速度を高速度に持続できる時間が
短いことである。マット表rNKは溶融押出物の中に含
まれる低分子量化合物が耐層。
j’l!積し結い。この低分子景物は、i?!融重融体
合体シート却表面に静電的に密着させる際に起こりがち
な巻込み空気を排出するマット表面の空気連路を閉塞し
て、シート押出物と冷却表面との関に気泡が形成され、
この気泡がシー)K痕跡としての泡のあとをもたらす。
また、溶融1合体シートは冷却表面に気泡の介在によっ
て密着できる冷却効果が減殺されて生産速度を高めるこ
とができなくなる。
本発明を」、冷却表面の凹凸が製品フィルムに転写され
ないような、平相なシート表面の得らねる冷却装置lk
m供することを目的とする。
そし、て、本発明は、冷却前方が大きく、巻込み空気が
容易に排除される冷却装置であって、生産速度が高めら
れるものを神供することt目的とするものである。しか
も、本発明の冷却装置は使用中に熱可塑性1合体がら揮
散する低分子量化合物によって、冷却表面が汚染されて
閉氷しK〈い表面構造を備えた冷却装置を提供すること
も目的とするものである。従って、本発明の冷却装置は
、良品質の製品を長時間にゎたって生産できるものとな
る。
本発明は、押出ダイから押出されたシート状の溶融重合
体押出物を冷却するための移動可能な野山を備えた冷却
装置であって、冷却装置の該赤面は溶融1合体シートを
密着せしめ得るものであり、かつ該表面Fi微細なりラ
ックが多数存在することを特徴とする溶融重合体シート
の冷却装置である、 本発明の冷却装置け、ドラム状の回転体やコンベアベル
トの如き移動可能なもので、その表]IiI]Kマイク
ロクラックが存在し、このマイクロクロクランクの70
−以上のものの開口幅け0.1ミクロン9上であって、
前記走査線10m+当りの全クラックの開rj IXi
の総計Fi5 m 1−J下で−・るものである。
本発明の乍却装置の繰向は、gg1図の斜視像をノ丁り
す亀−f−顧像説から明かにように、クラック1コl<
面から深部に向って発生し、表面はik線又は曲線のク
ラックが秩序なく走っていて、WA微罐の拡大与貞#′
1壁土が乾燥して亀裂が発生した様相VC類似している
* *2図は本発明の冷却装着の表面クラックを示すレ
プリカgl(顕像繞の平面写A)である。1山の白い細
い1栂はクラックを示すものである。なお@3図は、従
来のマット表面をもつ冷却装置の電子顕微鏡厚真であっ
て、マット表面状態の拡大1#を示すものである。従っ
て、本発明の冷却装置のマイクロクランクをもつ表面状
態が、従来@胃の表面とは全く躾る本のであることが第
1図(又は第2図)と@3図とを比較することから明か
である。
本発明の冷却装置:tlそのl!!thに溶軸重合体の
シートが拡げられるようキャストされ、しかも靜を荷を
利用して密着し念場合でも、シートと冷却次曲との間V
C存在する空気が比較的深い表向クラックの隣を伝わっ
て外部に遁は得ることが講1図かられかる。他方、11
3図の表面をもつ冷却装置ではキャスティングのT#に
空気が閉じ込められて気泡部分を形成することが起り易
いことf7r、シている。
本発明しておける冷却ドラム表面のマイクロクラックは
比較的平滑な表面にクラックが網状に形成されたもので
ある。その代費的な例はマイ’    lo?5ッ2.
ツヤ、あ、、1.2゜、、ッや、イ にニッケルメッキによって形成される。
マイクロクランクメッキは例えば[金属表面PkvI使
V11(KM責面技術協会編)等に見る如く、従来内燃
機関のエンジンシリンダーのφ付防止策として、潤滑油
の油質を有するメッキとして応用されている。
その製造法は、例えばクロムメッキが生成される際に生
じるメッキの内部応力が、あるいは内部欠陥が、このメ
ッキを化学的又はa ’r、化学的にエツチングする時
に、部分的に溶解速度に差異を生じ、あるいは内部応力
が解放されてり7ツクを発生する。喪すれば、その後表
面を研磨するが、基本的に比較的平滑な平rfiKクラ
ックの網状組織がランダムllI造で形成されるものと
説明できる。
従来法の特開昭46−439号に示されている梨地面は
、砂あるいはガラス玉等の粒体を平面&C投射して形成
されるため、第3図の如く大小の神々の形状の突起の集
合であって、この梨地面に軟かい#融事合体/−トが静
電的に抑圧さtNた時には、鮒い、大きな突起が重合体
シートに深く転写されることが推定される。梨地面の高
速化効果を保持出来る範囲で梨地面を研磨して昼い突起
の先端部を除去しただけでは、重合゛体シートへの転写
を大幅に軽減することは困難である。その結果、ニー延
伸フィルムにオレンジの表皮のような倣細な凹凸を4つ
欠点が生じるものと推定される。
しかるに本発明のマイクロクラック面は、平滑t★1と
網状の溝との構成であるこのマイクロクラック向に静電
的に抑圧される%軸重合体シートは、その多くの部分を
この表面の千廟面に保持されるため、フィルムシートへ
の溝の転写は比較的4I7微にとどまるものと推定され
る。従って、本発明の冷却装置によって急冷された1合
体ノートの転写は比較的小さく、この二軸延伸フィルム
げオレンジの表皮の如き微J11!!J凸表面欠陥が認
めらねないが、あるいけ關められても梨地面に比べれば
少なく、二軸延伸によって表(3)の微細凹凸はrF!
失する程度の実杏のないものである。
次に溶融電合体から昇華する低分子倉化合豐が〜動面に
付着堆積すると、梨地面においては巻込み空気を排出せ
しめる通路が閉塞され易く、鏡面に近くなって梨地面の
高速化効果が短時間に低下する。しかし本発明のマイク
ロクラック表piにおいては胚速化効果を長時間持続す
る作用がある。その硬固の詳細は不明であるが、梨地面
は巻込み空気f排出せしめる相互に連結した孔が、あま
り深くないためII(、低分子蓋止合物の付着によって
巻込み空気の排出孔が閉塞される。これに対し、本発明
のマイクロクラックや4造は、クランク溝の開口幅は狭
いが、その亀裂はメッキの表層部に止まらず、内I@部
にまでゲリ達するような深いへになっているので、低分
子層化合物が付着しても巻込み空気の排出路が閉瓶でね
ることは少なく、閉塞されるとしてもかなりの時間を要
し、その結果高速化効果が長時間持続さhるものと推定
される。
マイクロクランクの溝深さの非破壊的な測定、t′、を
困難であるが、破壊神前が許されるならば次のようK 
1llll定出来る。即ち対象の表面から測定ピースを
切り出して断面を微細なlit+ 1#材で研膚し、し
かる後光分洗浄してP察試料とする。その断面を光学顕
微鏡もしくは1PN型電9゛顕微鏡でvJ察することに
よって[/ζを測定することが出来る。
A1図は鉄製素地のヒにクロムメッキを施し、これを電
解エツチングして形成したマイクロクラック構造の表面
を有するロールから、前述のh法艶軸部分を切り出して
観察試料を作製し、走査型′電子顕微−で観察した鵡微
硯写真である・クラックの島緑さ及び断面の形状等は、
メッキの梅類、メッキ条件、エツチングの方法及び七の
俵件郷によって大幅に変化するが、@1図はクロムメッ
キ被嗅を電解エツチングして形成した代表的な例であっ
て、クラックの深さ方向の形状はメッキ表面にほぼ垂直
でほぼ一様の溝幅を有してメッキ層の深層部圧到ってい
る。その深さは数μから数10μ乃至100μに達すく る場合もよく観察される。
表面の形状を定量的に表わす代表的手段として、触針式
の粗さ計により測定される堆純な粗さくS)、中心線平
均用さくCLA) 、平均自乗粗さく rffl、 )
があるが、該計器の検出端である針の先端部r[通常数
μの曲率を有する。従って開口幅に対して底の浅い通常
の表面形状、例λは研削加工面、梨地面等圧おいては針
の先端部は比較的忠実に表面に接触して精度の高い測定
が可能である。
しかるに1イクロクラック表面構造において・02 、
クラックの開口幅が比較的狭いのに対して溝が深いため
に、溝の内壁に沿って底部に至る測定は到底出来ないも
のと推Wされ、前記のマット表面形状の場合のような精
度の高い測定は不ロ丁能である。従って本発明のマイク
コク2ツ2表面(i−1市常の触針式粗さ針によって測
定された値によって表示することは適当でない。
マイクロクラックの表面形状の特9ンゴ、ぢ4P侍写真
によって判定される。即ちクラックの本Vをmll定す
るには、まず拡大倍率25倍の連続した複数枚の顕am
写真を画面が連続するように連ね、これKl長10−に
相当するドラムの長さ方向のCm 線を引き、要すれば
部分的に更に拡大倍率の嵩いt!A微鏡写真において、
10m長の骸直線とクラックが交差する点の数をもって
交差点の数と称し、クラックの密度f表わす指標とする
又クラックの開口1も同様に顕黴襞写真に引いた実長1
0−の11線の交差点におけるクツツクの溝幅をもって
宍わ・す。
本4と明の冷却装置の表面に存在する!イクロクラツク
構造としてtゴ、交差点の数が5点以上であって、且つ
この交差点の70−以上の点において開口幅が0.i 
p以上のものが適する。
ここで開口幅を規定するための交差点の対象割合を70
%とするのは、マイクロクラックの製造法によっては開
口幅に広い分布を生じる場合があり、著しく狭いクラッ
クを混在した9、複数のクラックが合流する点において
は開口幅か11合流部の数倍y(なる場合があるため、
クランク構迅の干支的特徴を表わすために、特異な部分
を除外して交差点の7096を対象とするとよい。
9差点の数が5点未満の低密度では本発明の主目的であ
る高速化効果に多くを期待出来ない。
従って、交差点の数は少なくとも5点以上、望盪しくは
104以上、史1c60点月上が一層好ましい。
次にクラックの開口幅が0.1μ未満の狭い場合は、浴
融電合体から弁傘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離になる。従って開口−は
少なくとも0.1μ以上、望ましくは1μ9上、しかし
300μを超えると急冷−の転写の影響が現われる傾向
があり、二@延伸後のフィルムの表面特性に慈影響を及
は1ことがあるので好ましくない、従ってクシツクの開
口幅は300μ以下がよく、史に1j100/J月下が
好ましく、2μ〜5opの範囲のものが1&通である。
以上の条件に加えて本発明のマイクロクラック構造の表
面は、実長10瓢の直線と交わる交差点におけるクラッ
クの開口幅の分針が5■以下であるべきで、51III
f超えると重合体シートへの転写の関係で表面を研磨さ
れた梨地面に類仰するようになり、二軸延伸フィルムの
徽細な凹凸欠陥となる。
このような理由から、開口幅の合計け6■以下、望オし
くけ3 、 DJ下である。しかし逆に総合計が10μ
に満九ない場合には冷却装置として高速化効果に多くを
望めなくなる。従って更に好ましくは100μ〜2露で
本発明の種々の効果、優位性を最もよく発現することが
出来る。
本発明の冷却装置としてマイクロクラック磨面をもつ冷
却ドラムを用いれば、梨地面におけるようなフィルムの
表面特性に悪化t−招くことなく、汎用的な鏡面状急冷
ドラムの最大速度の2倍以上の高速化を発現することが
出来る。しかもその高速生産の持続時間を梨地面ロール
の! 場合の1.5倍以上の長時間に及ぶことが出来る。
シ マイクロクラツク六面構造は、一般的にはクロムメッキ
の化学的あるいけ電気化学的エツチング処理によって製
造することが出来るが、クロムメッキのメッキ浴糾成と
そのメッキ41に件によっても発現出来る。更にニッケ
ルを主成分とするメッキにおいて本類似の構造の表面を
作ることが出来る。
マイクロクラック構造の平一部の表面粗さは、0.5 
B乃至vKilli度の鏡面でもよいが、フィルムの表
面特性に悪影響fみえない範囲でISないし28程度の
粗面でも問題ない。特に冷却ドラムの表l11n温度を
低温に保持することによって冷却面の転写を軽減出来る
。例えばクロムメッキ表面を電気化学的にエツチングし
、クラック構造生成の後、一般的圧は千惜部を平滑化す
るため1度の仕上げ研磨を行うが、研磨を施すことなく
急冷表面として採用出来る場合がある。
本発明の冷却装置にけ、通常の溶融重合体からノートを
形成する製膜法が適用できるすべての熱可卆性亀合体が
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。
ポリフーロビレンのようなポリオレフィン、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、ポリカーボ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応用出来るものである
本発明の冷却装置は、溶融した1合体をシート状に押出
すダイ、未固化(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
装置表面に完全に届盾するための電極であってピンニン
グ手段と対間する電極となるものを備えている。なお、
押出ダイ、浴融電合体シートをピンニングする釘状(又
は鞠状)を極と対同11傷は公知であり、また本発明装
置の冷却ドラムはその表面構造を除いて公知の駆動手段
(移動手段)?適用することができる。
以下本発明を具体例をもって収明する。
実施例1゜ 101]に供した冷却装置は、厚さ1!10μのクロム
メッキを電解エツチングし、次に@い表′面研#1#を
行って形成した1イクロクラツ/111造のクロムメッ
キ−を有する冷却ドラムであって、その表面形状は奄@
10−当りのクラックとの交差点が平均120点で、そ
の開口幅が平均8μ、開口幅の合計がo、’36m、表
面の粗さが0.33μ(CLA)のマイクロクラック表
面構造である。
公知のダイより厚さ180μのポリエチレンテレフタレ
ートの溶融/−トを押出し、シ・−トの全幅vcTli
って静電荷を付与して冷却ドラムに静電的(F−密着き
せる。空気巻込みに伴う気泡形成が生じることなく安定
して急冷ノートが製造される最高速度(′ま、表面粗さ
が0.05μ(CLA)以下の鏡面の冷却ドラムの場合
、速度45 WV′l;+であるのに対し、本実施例の
ものけ約1 n Om7分であった。
又鏡面のクロムメッキ面にサンドブラスト加工をして表
面の粗さ0,35μ(CLA)の面を形成し、次いで軽
い表面研磨により0.33μの梨地形状とした冷却ドラ
ムを用いた場合に+−1、急冷シートの最高製造速度は
約80 m 7分であった。
本実施例のマイクロクラック構造の冷却ドラムと、梨地
形状の冷却ドラムにお峠る急冷シートの最高製造速度は
、時間の経過と共にオリゴマーが堆積して低下するが、
その時間差異があって、本発明のものtよ、初期の生産
速度が高く、しかもその状態が長時間持続されるのに対
し、対照となる梨地表面冷却ドラムでは、初期の生産速
度かや\低い上に、経時的に生産性が低下してし1う。
秩いてこれら急67−トを縦方向に3.7倍。
横方向Vこ4.0イ8に二4e+処伸し、更に23Q℃
で熱処理したフィルムは、本発明の装置によりa換した
フィルムにはオレンジの表皮様欠点は全く認められず、
表面の品質特性が最も厳しいピ1オデープ用ベースフィ
ルムとしての擬求特性、    を光分1足している。
墨、゛      これにSl L 、梨地冷却ドラム
によpJ11膜しえフィルムには閉気かに表面の微細凹
凸が認めらビデオ用述に不適当であった。
実施例2 坂さ100μの平滑に研磨されたクロムメソ命を化学的
にエツチングして形成したマイクロクラックメッキを有
する冷却ドラムであって、1101当りのクラックの交
差点の数が約600点で、その開口幅i;i 0.3μ
、開口幅の合計が180/J、表1′1[I粗さが0.
07 p (ct、i)のマイクロクラック構造をもつ
ものを便用した。表向上にグイより押出された厚さ20
0μのボリエナレンテレフタレートの#I融レシート静
電的rc ’a:着し急冷シートf製造した。腔、冷シ
ートの細1寝に造速度は約90m/分で急冷シートには
冷却面のマイクロクラック構造の転写がほとんど駅めら
れず、鏡面状表向の場合に得られると111様の透明な
、且つ平滑な表面の急冷シートを高速生産することがで
きた。
製品フィルムは透明な包装容器等に真空成型する場合の
原材として良好に利用出来た。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の冷却装置のtII部分を切り取り、こ
の部分の断層と表面とを#察した走査型1i1fl−做
一写真である(斜方向、倍率約200倍)。第2図は本
発明の冷却装置表面のレプリカの走査型電子顕微鏡写真
である(平面、倍車約200侶)。 ゛また第3因は梨地表面をもつ冷却ドラム(従来J支体
1)の表面のレゾリカの走査型電子l紮傭、4^である
(斜方向、約200倍)。 特許出願人 帝人株式会社 図面の浄書(内容に変更なし) 第 1 四 第 Z 圀 $ 3 胆 手続補正書(自発) 昭和118年 1月よ!日 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭 157  65427   号2、発明の名称 溶融1合体シートの冷却装置 3 補正をする名 事件との関保  特許出願人 大阪市東区南本町1丁目11番地 (300)帝人株式会社 代表者 徳 末 知 夫 (11明細声部6貞第11行〜第7頁第1行、「電子―
黴鏡から明かなように・・−・−・・マイクpり」を削
除し、代りに、次の文章を挿入する。 「 電子顕微優写真のスケッチから明かなように、クラ
ック12Aは表面から深部に向ってドラム面に対しほぼ
法線方向に発生し、ドラム表面11は直線又は曲線のク
ラック12が秩序なく走っていて、第1111の斜視図
は壁土が乾燥して亀裂が発生した様4@に類似している
。菖2図は本発明の冷却装置の表面クランク12を示す
拡大平面図であり、ドラム表面11に秩序なく多数のマ
イクロクラックを認めることができる。なお第3図は、
従来のマット表面14をもつ冷却ドラムの表面の拡大平
面図である。 このように、本発明の冷却装置のマイクロク」 (2)  明細書第9頁第7行「であるこの」を「であ
る。この」と訂正する。 (3)明細111貞@9行、「顕微鏡写真」を「スケッ
チ」と訂正する。 (4)明細@HIE 20 j[1120行〜jiI 
21 Tttil 8行を削除し、代りに、 [第1図は本発明の冷却装置の表面部分を切り取った断
層と表面とを示す斜視図(拡大図)である。第2図は本
発明の冷却装置の表面の拡大された平面図である。また
第3図は梨地表面をもつ冷却装W(従来技術)の表面を
示す平面図である。図面において。 IQは断@、11は表面、12はマイクロクランク、1
2Aは冷却装置の深部に達するマイクaり→ツク、34
は梨地加工p面を示す。」 な挿入する。 (5)図面紺1図乃至第3図(1111!l徽謙写真)
を参考写真とする。 (61新たな図面第1図乃至第3図を差替える。 以  上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)押出グイから押出されたシート状の溶融重合体押出
    物を冷却するための移動可能な表面を備えた冷却装置で
    あって、冷却装置の該表面は溶融重合体シートを密着せ
    しめ得る亀のでありかつ#t1mFi微細なりラックが
    多数存在すること1*像とする溶融重合体シー)0冷却
    装黄。 2)冷却装置の表面に存するクラック#i!イクロクラ
    ツクであって、該表面の任意の方肉における長さ10−
    の間隔内Kffマイクロクラックが少なくとも5箇存在
    し、該iイク田クラックの701Llj上のものの開口
    幅は0.1 tクロノ以上であって、#表面の長さ10
    m!1りのマイクロクラックの開口幅の総合計はS■を
    超えないことを!!#徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の溶融重合体シートの冷却装置。
JP57065427A 1982-04-21 1982-04-21 溶融重合体シ−トの冷却装置 Granted JPS58183220A (ja)

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