JPS5881126A - 厚み精度の良いフイルムの製造方法 - Google Patents

厚み精度の良いフイルムの製造方法

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JPS5881126A
JPS5881126A JP56180177A JP18017781A JPS5881126A JP S5881126 A JPS5881126 A JP S5881126A JP 56180177 A JP56180177 A JP 56180177A JP 18017781 A JP18017781 A JP 18017781A JP S5881126 A JPS5881126 A JP S5881126A
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white light
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Kazuo Matsukura
松倉 計夫
Yuzo Hata
畑 雄三
Kunio Murakami
邦夫 村上
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Unitika Ltd
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And 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】 本発明は厚み精度の良いフィルムの製造方法に関するも
のである。更に詳しくは、フィルムに平行白色光線を照
射させ、透過光線又は反射光線の波長強度分布より厚み
を測定し、測定値をフィードバックさせて製造条件を制
御する島厚み精度の良いフィルムの製造方法に関するも
のである。
従来、フィルム、特に熱可閣性樹脂フイμムの製造に際
しては、まず押出機により熱可−性樹脂チツブを溶融し
、Tダイあるいはリングダイより押出して冷却固化成膜
させて未延沖フィ〜ムを製造し、あるいは更に該未延伸
フィルムを一軸あるいは二輪延伸させる方法により製造
される。この製造過程において、フィルムの厚みの管理
は、一般に未延伸フィルム及び延伸フィルムの二者につ
いて個々に測定を行いながら修正を加えて行われる。
フィルム厚みの測定は、従来以下に示す(1)干渉法と
(2)吸収法の二つの方法が用いられている。
光の波長を変化させる方法とがあり9両者はいずれも光
の干渉現象を利用した測定法である。この方法によると
フィルムの静止状態においてはかなり精度がよく、波長
の数倍〜数十倍程度の厚さまで測定することができる。
しかしこの方法は光学系に可動部分が必要となり、かつ
精密な動きが要求されるので、必然的く測定に要する時
間が長くなる欠点がある。したがってこの方法によると
特に被測定点が移動する場合には測定不可能であって、
フィルムの製造工程に適用することはできない。(2)
吸収法は特定の光線もしくは粒子線をフイ〜ふ面に垂直
に透過させて分子構造に応じた特有の吸収強度と比較用
の参照強度との比を測定し。
フィルムの厚みとの相関関係を求めるものである。
この方法においては、光線もしくは粒子線としてβ線、
紫外線、赤外線等が用いられるが、いずれの場合も走行
するフィルムの厚みを測定することができるものの、相
対的な強度比により測定しているので、絶対厚みを測定
することは困難でありまたフィルム厚みが薄い場合、特
に10μ以下の場合はフィルム自身の吸収強度が小さい
ため十分な測定精度を得ることができず、精密な測定は
困難である。
また、従来のフィルム11一方法では、一般にフィルム
の厚み制御は、熱可塑性樹脂の場合走行しているフィル
ムの厚みを測定したのち、その値に応じて押出成形用グ
イのリップ間隔を手動あるいは自動的に調整する方法が
採られている。その際最も重要であるのは測定されたフ
ィルム厚みの値であるが、従来の方法では前述したごと
く測定精度が悪く、特に10μ以下の極薄フィルムでは
走行させながらフィルム厚みを測定することが非常に困
難であり、2μ以下の超極薄フィルムでは不可能であり
、したがって製造されたフィルムの厚み精度は極めて悪
いものであった。上記の厚み測定法の精度が悪いために
、十分な厚み制御を行うことができず、一般的には±1
011の偏差、特に制御を十分に行っても±5g6の偏
差を避けることはできず、特に絶対厚さとの偏差は測定
不能であった。これらの偏差は、具体的にはフィルムの
捲姿を著しく損なう原因となり、フィルム櫓体において
所謂ハチマキ状の硬度斑を発生し、製品価値を著しく低
下させてしまう。また、特にフィルムをコンデンサ誘電
体として使用する場合は、静電容量値がフィルムの絶対
厚みに反比例するので。
静電容量値の偏差を小さくするためには、フィルムの絶
対厚みの偏差を小さくする必要があり、できるだけ偏差
を小さくすることが通常の用途の場合以上に要求される
。一方、上記のごとく静電容量はフィルムの絶対厚みに
反比例するので、フィルムの絶対厚みそのものを小さく
して静電容量を増大させ、しかもコンデンサ自体を小型
化させたいという要望が別にあり、この要望を満たすた
めにフィルムの絶対厚みを小さくするようにした場合、
前述したごと〈従来法ではフィルムの厚み測定精度が著
しく悪くなり、製造されたフィルムの厚み精度もそれに
応じて悪くならざるをえない。
本発明者等は、かかる問題点を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果本発明に到達したものであってその目的とする
ところは厚み精度の良−一均一なフィルムを容易に製造
する方法を提供するにある。
すなわち9本発明は熱可■性合成樹脂フイμムの製造に
際し、成膜又は砥伸さ−れた走行中のフィルムに平行白
色光線を照射し、フィルムを透過した光線又は反射した
光線の波長強度分布を検出してフィルム厚みを測定し、
この測定値に応じて成膜条件又は延伸条件を制御するこ
とを特徴とする厚み精度の良いフィルムの製造方法であ
る。
以下本発明の詳細な説明する。
白色光線をフィルムに照射すると、直接フィルムを透過
していく光の他に、フィルムの両表面の間を何回か反射
した後出ていく光が存在し、これらは互いに干渉して特
定の波長の光が強く、特定の波長の光が弱くなるという
現象が起こる。。つまりフィルムに入る前の光の放射エ
ネルギーの波長強度分布(以下光のスペクト〜という)
がフィルムを透過することにより変化する。この変化は
光線の入射角が一定ならばフィルムの厚みd及び屈折率
nに依存する。したがってフィルムに白色の平行光線を
照射し、フィルムを透過した光のスペクトルを測定すれ
ば、これをあらかじめ測定したフィルムの屈折率からフ
ィルムの厚みを求めることができる。
光源として用いる光は近似的に白色つまり可視領域にお
いて波長によらずほぼ一定の放射エネルギーをもつもの
であれば良<、 ]!:に光源のスペクト〜は透過光の
干渉による極大、極小を誤認しない程度の分布を持って
いても良い。光源の波長の範囲として◆よ特に制限はな
いが、フィルムが特定の波長で極端な吸収を持たないよ
うな可視光が最も適しており、波長と、しては6000
〜aoooX程度。
好ましくは4000〜8000Aである。この範囲の波
長を用いれば、波長程度〜波長の数十倍の光路差の干渉
を利用することによって0.5〜10μ程度の厚みのフ
ィルムについて極めて精度よく測定できる。
本発明において透過光あるいは反射光のスペクトルを検
出するには平行白色光線の光源と検出部とを対設し、こ
の光源と検出部との間の空間部すなわち照射部にフィル
ムを走行させるかあるいは走行しているフィルムに光源
より平行白色光線を照射し、その反射光を検出部に一受
光させるようにすればよい。ここでスペクトルからフィ
ルムの厚みを計算する方法について説明すると、一般に
白色光線をフィルムに照射すると直接透過していく光あ
るいは直接透過した後フィルム内面で1回反射して出て
いく光の他にフィルムの両表面の閏を類の光は互いに干
渉してその結果特定の波長の光が強く、また特定の波長
の光が弱くなる。つまりフィルムに入る前の光の放射エ
ネルギーの波長強度分布(以下光のスペクトルという)
がフィルムを透過することにより変化する。この変化は
光線の入射角が一定ならばフィルムの厚みd及び屈折率
ntc依存する。したがってフィルムに白色の平行光線
を照射し、フィルムを透過あるいは反射した光のスペク
トルを測定すればこれとあらかじめ測定したフィルムの
屈折率からフィルムの厚みを求めることができる。光の
スペクトルの極大値は上記の2種類の光の光路差が光の
波長の整数倍(干渉の次&)倍になる場合にのみ得られ
るので。
その極大を示す波長を入とするとフィルム厚みdは次の
式で表わすことができる。
d”’ 2ncoa6 ”入 (ただし、0は屈折角1mは干渉の次数)透過光のスペ
クト〜を測定する際(は、検出部において例えば分光話
にて分光した後、受光素子として線状受光素子(リニア
イメージ噸ンサー)゛を用いて受光するようにするとス
ペクトルを一度に測定することができる。
この測定方法では波長を連続的に変化させる必要がなく
、従来の干渉法に比べて飛躍的に測定時間を短縮するこ
とができ、また走行中のフィルムの厚みも測定すること
ができる1、また、干渉法を基本にしているために測定
精度が高く、シかも10μ以下の極薄フィルムの測定や
絶対厚みの測定が可能である。
本発明の方法は前述したごとく測定精度が非常に良いの
で、フィルムの厚み形状を正確に把握することができ、
したがって適切な修正を加えてフィルムの製造条件を制
御することが可能である。
フィルムの製造条件の制御は上記のフィルムの厚みの測
定値と設定値とのずれに応じて行うが、製造条件として
は下記のものが挙げられる。未延伸フィルムの場合押出
成形用ダイのりフグ間隔、#出機スクリューの回転数、
成膜速度、成形温度噂の成膜条件を、砥沖フィルムの場
合は延伸温度。
砥沖倍率、砥沖速度峰の砥沖条件を、フィルム厚さ形状
が適正なものになるまで1手動あるいは自動的屹変更し
ていく方法が採られる。成膜と延伸を連続して行う場合
には、特に砥沖されたフィルムの厚みを測定して押出成
形用ダイのリップ間隔を制御することが好ましい。具体
的には平行白色光線をフィルムに照射させ、透過あるい
は反射した光線を分光して線状受光素子のような受光素
子を通して波長強度分布をコンピューターに入力し演算
を行いフィルム厚み形状をブラウン管に表示させる。ま
た自動的に厚み制御を行う場合は、コンピューターでの
演算終了後、直ちに各装置にデジタルあるいはアナログ
信号を送って条件なfI!させるようにすれば良い。押
出成形用ダイのりフグ間隔の制御は調整ポル・トなトル
クセーターにより回転させる方法や、ヒーターによる熱
膨張を利用する方法等があるが、特にこれらに限定され
るものではない。
本発明において厚みを測定するフィルムとじては1通常
透明なフィルムが用いられるが、白色光が透過するもの
であればよく1着色していても光が透過するものであれ
ばよい。フィルムの材質としては、特に限定されるもの
ではないが、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィ
ン、ポリ塩化ビニル等の熱可−性樹脂のフィルムが適し
ている。
特に最近、コンデンサ誘電体として、ポリエチレンテレ
フタレートやポリプロピレンの1.5μ〜6μの超極薄
フィルムが作られており1本発明はこれらのフィルムに
有効である。
本発明においては上記のような構成を採用したので、フ
ィルムの厚みを精度よく測定することができ、またフィ
ルムの厚みの測定精度が良いのでこれを製造工程にフィ
ードバックして拘−厚みのフィルムを得ることができる
。しかも10μ繊下の薄いフィルムでも厚み精度の良い
均一なフィルムを容易に得ることができる。
以下実施例によりI!に詳しく説明する。
実施例 ポリエチレンテレフタレートチップを押出機により加熱
落融し、Tダイより押出して冷却ロール上で冷却して未
延伸フィルムを成膜した。引き続き連続して該未延伸フ
ィルムを同時2軸延伸機を使用して縦横同時2軸嵐伸し
、厚さ1.5μの2軸砥伸フイルムを製造した。
この製造に際して、延伸俵の走行中(捲取紡)のフィル
ムの上部にキセノンフンプ(波長領斌6500〜800
0ム)を使用した光源より光ファイバーを用いて白色光
を導き、フィルム面にほぼ垂直になるように照射し、フ
ィルムに対して光源と反対側の受光部の光ファイバーに
より分光器へ導いて分光した後、512ビツトのリニア
イメージセンサ−で受光し、その信号をマイクロコンピ
ュータ−に導いてフィルムの厚みを計算させた(屈折率
はあらかじめ干渉顕微鏡法にて測定した値1.6を使用
した)、なお、測定は、投光部と受光部を対向させなが
ら、走行しているフィルムの幅方向に移動させ、25■
ピツチで行った。
計算結果をプフクン管に表示させると同時に。
データをデジタル−アナログ會換し、アナログ信号をT
ダイリップに設けられた棒状ヒーターに入力させ、ヒー
ター加熱による膨張を利用してリップ間隔を調整した。
また、同時に同様にして押出機スクリュー回転数も変化
させ目標厚みになるように自動制御を行った。
制御前と制御後のフィルム厚みを比較してみると表1の
ごとく制御前に比べて制御後の方が厚み精度が改良され
ており、また絶対厚みも目標値に近づいており、良好な
ものであった。
表1 特許出願人 ユニチカ株式会社 手続補正書(自発) 昭和57年1412日 特許庁長官 殿 1 事件の表示 特願昭56−180177   号 2、発明の名称 厚み精度の良いフィルムの製造方法 5、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 尼崎市東本町1丁目5011地名称 (450
)ユニチカ株式会社 〒541 住 所  大阪市東区北久太部町4丁目68番地名称 
ユニチカ株式会社 特許部 電話  06−281 + 5258  (タイヤルイ
ン)4、補正の対敵 5、補正の内容 (1)明細書第13頁「表1」中「制御後厚さ−)」の
欄の1mi差」の項の数値「±0.61 Jを[±0.
06 Jと訂正する。
119

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱可−性合成樹脂フイ〜ムの製造に際し、成膜又は
    延伸された走行中のフィルムに平行白色光線を照射し、
    フィルムを透過した光線又は反射した光線の波長強度分
    布を検出してフィルムの厚みを測定し、この測定値に応
    じて成膜条件又は延伸条件を制御することを特徴とする
    厚み精度の良いフィルムの製造方法。 2、波長が5000〜aoooXの平行白色光線を照射
    する特許請求の範囲第1項・記載の製造方法。
JP56180177A 1981-11-09 1981-11-09 厚み精度の良いフイルムの製造方法 Pending JPS5881126A (ja)

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