JPS5850174B2 - ポリエステルフイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルフィルムの製造方法に関する。

更（こ詳しくは、熱可塑性ポリエステルの薄膜状溶融押
出物を回転している冷却ロール面に密着固化させてフィ
ルムを製造するに際し、フィルム幅の減少を抑え、フィ
ルムと冷却ロールとの間に空気が巻込まれるのを阻止し
、フィルムを均一に冷却することにより均質なフィルム
を高い生産速度で製造できる方法を提供しようとするも
のである。

従来、熱可塑性重合体を薄膜状に溶融押出し冷却ロール
面に密着固化させてフィルムを製造するに際し、冷却ロ
ールとフィルムとの間に空気を抱込んでフィルムに厚さ
斑を生ずるのを防ぐために、静電荷Ｉこよりフィルムを
冷却ロールに密着させる方法が知られているが、該方法
ではフィルムの生１度を増大（例えば約３０ ｍ １ｍ
ｍ上上すると、フィルムと冷却ロールとの間への空気の
抱込みを防ぎきれないという欠点がある。

また、冷却ロール面上にキャストされたフィルム上から
もう一つのロールでフィルムラ冷却ロール面ｔこ密着さ
せる方法も提案されているが、ダイリップより押出され
るフィルムは両端の厚さが大きい傾向があり、製膜条件
が変るととにフィルムの幅方向の厚さの変化に合わせて
押圧ロールを設けることは困難であり、無理にフィルム
を押しつけるとフィルム表面に傷がつき易いという欠点
がある。

また、エアナイフにより薄膜を冷却ロール面に密着させ
る方法も種々提案されている。

これらの方法では、静電密着法にくらべて空気を抱込ま
ないでより高速化することができるけれども、ポリエス
テルフィルムを製造する場合（こは不満足な点が多かっ
た。

例えば、ポリエステルを製膜する際の溶融粘度はポリプ
ロピレン等の場合よりも著しく低く、押出しダイスリッ
トから吐出された溶融ポリマー薄膜は急速に幅を減少さ
せる。

従ってダイリップと冷却ロールとの間隔が大きいと薄膜
の幅を正確（こコントロールすることが困難であるのみ
ならず、幅方向の収縮が均一でないために薄膜の厚さが
不均一となり、得られたフィルムの平坦性が著しく損な
われる。

これを改善すべくダイリップと冷却ロールとを近接させ
ようとすると、溶融ポリマーがまだ流動し易い状態ｌこ
あるのにエアナイフから気流を吹付けることになり、溶
融物に振動が発生し、特ｉこそれが薄膜の両端部におい
て著しく、厚さや幅の周期的な変動が起って、製品の価
値が低下するという欠点がある。

このような欠点を改善すべく、特公昭４１−１９７０６
号公報には、冷却ロール上に溶融フィルムをキャストし
た後、フィルムの両端部（こ気流を吹付けて固定し、次
いでフィルムの幅全体に、エアナイフにより気流を吹付
ける方法が提案されている。

この方法ではフィルムの幅方向の収縮を低減できるが、
フィルムの両端部と中央部とで厚さが著しく異り、また
最初に両端部に吹付ける気流によって溶融フィルムが振
動するため、フィルムの厚さ斑はあまり改良されないし
、フィルム端部の平滑性もよくない。

また実開昭５０−１１７１７３号公報には、エアナイフ
より吹出した風の一部がダイリップ側に流れてフィルム
が振動するのを防ぐために、押出ダイとエアナイフとの
間に溶融フィルムから隔離し、かつ溶融フィルムの全幅
を覆うシール板を設けたエアナイフが提案されている。

しかし、この方法では、シール板の両端部を廻ってダイ
リップ側へ高速で流れる気流があり、溶融フィルムがダ
イリップと冷却ロールとの間で小刻みに振動するので、
フィルムの厚さ斑や平滑性はあまり改善されない。

特公昭４９−３０６９４号公報には、高速ガス流による
フィルムの振動及びアスピレート効果を抑えるために、
押出されたフィルムの面が鏡面ロール周面に接触する通
常のフロストポインドより上方位置において、高速ガス
流を鏡面ロール周面に対して下向き角度で噴射せしめる
と共ｌこ噴射用ノズルの下方鏡面ロール周面付近の気圧
を大気圧よりいく分高目にして製膜する方法が提案され
ている。

この方法はアスピレート効果によるフィルムの鏡面ロー
ル上での浮上りを抑え、フィルムの幅方向の厚さむらを
少くすることはできるが、押出ダイスから流下される溶
融フィルムが、ダイスと冷却ロールとの空間にある間に
、このフィルムを気体噴流により強制的に冷却ロールに
押しつけるためにフィルムが振動し、フィルムの引取方
向に周期的な厚さむらを生じる。

また、実公昭４４−１９９１４号公報ｌ号公報上アナイ
フの空気吹出口開度を調節できるようにし、吹出口を構
成する二枚のリップのうち押出ダイに遠い側のリップが
それと相対するリップより突出している構造のエアナイ
フが提案されている。

このエアナイフをポリエステルの製膜に適用しようとす
ると、製膜時の溶融粘度が低いために、フィルムの幅の
減少が起り易く、これを防ぐためには充分固化しないう
ちに気体を吹きつけと固化を促進する必要があり、その
際押出しダイから遠い側のリップがそれと相対するリッ
プよりも突出しているために、成形すべきフィルムに衝
突した気体噴流が押出ダイ方向にも流れ、ダイに当って
はね返り、ダイとエアナイフの周返の空気の流れを乱し
て、未固化状態のフィルムが振動し、その結果、得られ
たフィルムの厚さの不均一や平滑性の不良を充分改良す
ることができない。

製造されるフィルムの厚さを増大させたり、製膜速度を
増加する（倒れの場合も、ポリマー重量で表わした生産
速度を増大させる）と、このような欠点が顕著に現われ
るようｌこなり、得られたフィルムの品質むらや延伸さ
れたフィルムの品質むら及び歩留り低下が著しくなる。

このような欠点を改善するために、特開昭４９９９１６
０号公報や特開昭５０−５９４５７号公報には冷却ロー
ル表面に高沸点の有機溶媒を塗布し、その上ｌこ溶融押
出しフィルムを密着させて冷却固化する方法が提案され
ている。

これらの場合、一般に有機溶媒が引火性であることまた
、有臭であることなどから実用上においては作業環境の
劣悪化を来たす恐れがあり、この防止のための設備を設
けなければならないという不利益がある。

特開昭５０−７６１７３号公報には、冷却ロール表面に
オイル状物質を塗布することが提案されているが、この
方法ではオイル状物質を以後の工程でフィルムから完全
に除去することは困難で、縦延伸の際には延伸ロール表
面上にオイル状物質が蓄積することになり、横延伸の際
ｌこはテンター中にオイル状物質が飛散して、フィルム
に汚れを生じ、また、得られたフィルムの後加工例えば
磁性塗料、感光剤、粘着剤、貼合せ用接着剤等の塗布に
際して不利な結果をもたらすので実用上好ましい方法で
はない。

また、特開昭４９−１０４９６０号公報には、冷却ロー
ルの表面上でダイリップよりキャスティングされるフィ
ルムが接する部分の両端に熱伝達液体を塗布するという
提案がなされているが、両端のみに液体を塗布すると両
端のみにおいてフィルムが冷却ロール面上ｌこ密着され
るためにフィルムの幅方向の厚さが著しく均一性を欠く
ようになり、フィルムの両端部の厚さが著しく増大し、
中央部の厚さが薄くなり、その結果、フィルムの中央部
と冷却ロール面との間ζこ空間が生じ、熱せられている
状態にあるフィルムからこの空間に添加剤やオリゴマー
が蒸発して冷却ロール面に付着固化し、短い周期で冷却
ロール表面を洗浄する必要があるほか、フィルムの品質
むらや延伸歩留りの低下を避けるにはフィルムの両端部
を切除して延伸しなければならないという欠点がある。

本発明者は、このような欠点のないポリエステルフィル
ムの製造方法について鋭意研究の結果、製膜の際ｌこエ
アナイフから気体を噴射したときと噴射しないときとで
フィルムが冷却ロールに接触を開始する位置が実質上変
動しないようＩと気体を噴射すると共Ｉこフィルムの両
端部が接触する特定の範囲の冷却ロール表面に特定の付
着割合で水を帯状ｌこ塗布するならば、高い生産速度で
製膜しても、フィルムの幅の減少を抑え、フィルムと冷
却ロールとの間に空気が巻込まれるのを阻止し、均質な
フィルムを得ることができることを見出し、本発明に到
達した。

即ち、本発明は、溶融された熱可塑性ポリエステルを回
転している冷却ロール面に押出し、エアナイフから気体
を噴射しながらフィルム状に成形するに際し、エアナイ
フから気体を噴射したときと噴射しないときとでフィル
ムが冷却ロールに接触を開始する位置が実質上変動しな
いように、気体を噴射すると共に、該フィルムの両端部
が接触する冷却ロール表面上に帯状に水を塗布し、その
際の水の塗布位置は、該ロールに接触するフィルムの端
から内側に５〜２０朋に至るまでと、該フィルムの端か
らフィルムの外側に少くとも５朋以上Ｉこ至るまでの範
囲とし、水を塗布する部分のロール表面１ｄ当り水０．
３ｇ〜７０ｇの割合で水を付着せしめることを特徴とす
るポリエステルフィルムの製造方法である。

本発明方法で用いる熱可塑性ポリエステルは、そのジカ
ルボン酸成分のうち９０モル％以上が芳香族ジカルボン
酸成分であるものが好ましく、かかるポリエステルの中
でも更にジオール成分の９０モル％以上が脂肪族グリコ
ール成分であるものが好ましい。

特にそのジカルボン酸成分やジオール成分はそれぞれ９
０モル％以上が１種類のみの成分（例えば、ジカルボン
酸成分では、テレフタル酸成分、或はナフタリン−２，
６−ジカルボン酸成分等、ジオール成分ではエチレング
リコール成分、或ｌよテトラメチレングリコール成分等
）で占められるものが好ましい。

好ましく用いられるポリエステルとして、ポリエチレン
テレフタレート、ポリテトラメチレンチレフクレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタリンジカルボキシレート
、ポリテトラメチレン−２，６−ナフタリンジカルボキ
シレート等が例示される。

熱可塑性ポリエステルは１種のみを用いても２種以上を
併用してもよ０）。

熱可塑性ポリエステルが９０重量％以上を占め他のポリ
マーが１０重量％以下であるブレンド物も本発明方法で
は用い得る。

本発明方法では、エアナイフから気体を噴射したときと
噴射しないときとで、溶融押出されたフィルムが冷却ロ
ールに接触を開始する位置が実質上変動しないようｌこ
、気体を噴射する。

エアナイフから気体を噴射するのを止めると、フィルム
と冷却ロール面との間に隙間が生じ、熱せられた状態に
あるフィルムから、この隙間に添加剤やオリゴマーが蒸
発して冷却ロール面に付着固化し、冷却ロール表面を度
々洗う必要が生ずるので好ましくない。

また、エアナイフから気体を噴射したときと噴射しない
ときとで、フィルムが冷却ロールｌこ接触を開始する位
置が実質上変動するように、気体を噴射した場合はフィ
ルムの厚さむら（特ｌこ引取方向の）が増大するので好
ましくない。

本発明方法では、フィルムの両端部が接触する冷却ロー
ル表面上に、該フィルム両端から、それぞれ、フィルム
の内側に向って５〜２０ｍｍに至るまでと外側に向って
５朋以上に至る間の範囲（従って、その幅は少くとも１
０ｍ尻になる。

）に、帯状【こ水を塗布する。

水を塗布する部分がフィルムの端から内側に向って５皿
未満であると、水を塗布した効果が不充分でフィルムの
両端部が冷却ロール表面から持ち上り易くなるので好ま
しくない。

また水を塗布する部分がフィルムの端から内側へ向って
２０ｍｍをこえると、フィルムの厚さが、水を塗布した
部分と塗布しない部分とで著しい差異を生ずるようにな
り、延伸する際（こ切断が起り易くなるので好ましくな
い。

一方、水を塗布する部分が、フィルムの端から外側Ｉこ
向って５ｍｍ未満であると、フィルム両端が冷却ロール
に完全に密着しにくい上に、フィルムから蒸発しフィル
ム両端付近の冷却ロール表面に析出した白粉が、塗布さ
れた水を混じり合ってスラリー状となり、これがフィル
ムの端部に付着するので好ましくない。

本発明方法では、ロール表面への水の塗布量を、水を塗
布する部分のロール表面１ｍ当り水０．３ｇ〜７０．９
にする。

水の塗布量が０．３ ｆＺ ／’ｍよりも少いと、フィ
ルムの両端が持上り易いので好ましくない。

また水の塗布量が７０ ｇ／ ｍ’をこえるとロール表
面上でフィルムが滑り易くなり、フィルム幅の減少が顕
著になると共Ｉこ水と接触したフィルム面の平滑性が損
なわれるので好ましくない。

冷却ロール表面に水を塗布するにはフィルムが冷却ロー
ルに接触していない部分、例えばロール面が引取りロー
ル近傍を過ぎてダイスリット近傍に至るまでの間で行な
うのがよい。

水をロール表面に塗布する方法は、噴霧、ドクターナイ
フ、刷毛、ロールコータ−等の如き公知の塗布手段を用
いればよい。

水の塗布量と塗布幅をコントロールするには内部から水
がしみ出る（或は吹き出る）ような構造の塗布具を用い
るのが便利である。

冷却ロール表面に塗布する水は、一般に上水道で供給さ
れる程度の水質のものでよい。

冷却ロール表面の漏れを改善するために塗布する水Ｉこ
は０．１〜１０重量％重量％界面活性剤を含有せしめて
もよい。

図面は本発明方法の実施態様の一例を示す。

該図面に示す方法では、ダイスリット１から押出された
溶融状態のフィルム２は、反時計回りに回転する冷却ロ
ール３のロール面に接触する。

冷却ロール面に接触したフィルムはエアナイフ４から吹
出された気体噴流の衝突力によって更に強固にロール面
に密着し、冷却固化する。

一方、液体塗布装置５番こより、予め、フィルム幅の両
端部に相対する冷却ロール表面部分に帯状に水を塗布し
ておく。

ロール面で固化したフィルム７はロール６を経て次の工
程へ送られる。

液体塗布装置５は、保持具８Ｉこより保持され、冷却ロ
ール３に対する押圧力を調節される。

液体塗布装置５は水だめ９からパイプにより水を供給さ
れる。

以下、具体例により本発明を詳述する。

実施例 極限粘度（０−クロロフェノールを溶媒として２５℃で
測定）が０．６４であるポリエチレンテレフタレートを
、押出機中で２９０℃に加熱溶融し、幅４１０ｍｍの押
出しダイスから、表面温度が６０℃の冷却ロール（直径
６８２ｍｍ）上に押出した。

コノ時の冷却ロール周速は６５ ｍ ７ｍｍ、フィルム
の厚さは３２０μであった。

製膜ｌこ際し、溶融フィルムが冷却ロールｌこ接触する
部分に、空気を、吹出さない時と接触位置が変らないよ
うに、噴流速度３ Ｑ ７７１ ／ｓｅｃ、で吹付ける
と共に、冷却ロールにフィルムが接触していない位置で
、冷却ロール表面のフィルムの両端部が接触する予定の
位置にフィルムの端から内側へ向って１０朋、外側へ向
って２０ｍｍ、計３０ｍｍの幅で帯状に、水を１０ｇ／
ｍ’の割合で塗布した。

フィルムの幅は３５２皿であった。

かかる製膜条件で３日間連続運転したが、フィルムの両
端から空気が巻込まれて運転を中断するようなトラブル
は勿論のこと、フィルムの端部が冷却ロール表面から持
ち上げられることも起らなかった。

また冷却ロール表面への白粉の析出も僅かで無視してよ
い程度であった。

得られたフィルムは透明性がよく、また両端部が平滑で
あり、幅方向の厚さ変化（特に水を塗布した部分とそう
でない部分との差）も少く、延伸時にフィルムの破断を
起すこともなかった。

比較例 １ 冷却ロール表面Ｉこ帯状に水を塗布するのをやめる以外
は前記実施例と同様にして製膜した。

長時間の連続運転を試みたが、フィルムの端部が冷却ロ
ール表面から持ち上げられ、長尺のフィルムを連続して
巻取ることは困難であった。

比較例 ２ エアナイフから空気を吹出すのをやめ、冷却ロール表面
に帯状に塗布する水の量を２ ｆｉ ／ ｍ’に変える
以外は前記実施例と同様にして製膜したところ、運転開
始から３分後から、冷却ロール表面の水を塗布されてい
ない、フィルム中央部に相対する部分で白粉が析出して
いるのが認められた。

更に運転を続けると、析出した白粉の厚さが急速に増大
し、冷却ロール表面から白粉層が剥離してフィルム面上
に移動し、フィルムを巻き取る際Ｉこ一緒ｌこ巻き込ま
れて、巻き上げたフィルムロールの外観を著しく損ねた
。

また、フィルムの厚さが、塗布された水に接触した部分
とそうでない部分との境界で急激に変化し、フィルムを
縦横逐次二軸延伸したところ、第２段目延伸である横延
伸の際ｌこ、この境界付近で縦方向に走る破断が多発し
、延伸を続けることができなかった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施態様の一例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融された熱可塑性ポリエステルを回転している冷
   却ロール面ｌこ押出し、エアナイフから気体を噴射しな
   がらフィルム状に成形するに際し、エアナイフから気体
   を噴射したときと噴射しないときとでフィルムが冷却ロ
   ールｌこ接触を開始する位置が実質上変動しないように
   気体を噴射すると共に、該フィルムの両端部が接触する
   冷却ロール表面上に帯状に水を塗布し、その際の水の塗
   布位置は、該ロールに接触するフィルムの端から内側に
   ５〜２０ｍｍ１こ至るまでと、該フィルムの端からフィ
   ルムの外側に少くとも５朋以上に至るまでの範囲とし、
   水を塗布する部分のロール表面１−当り水０．３ｇ〜７
   ０ｇの割合で水を付着せしめることを特徴とするポリエ
   ステルフィルムの製造方法。