JPS62204920A - 溶融重合体シ−トの冷却装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融重合体シートの冷却装置に関し、更に詳し
くはダイより押出されたシート状の溶融重合体押出物に
、要すれば静電荷を賦与して、冷却ドラムの冷却表面に
密着せしめ、固化してシートを製造する冷却装置であっ
て、ドラムの表面形状を特殊な溝溝造を備えたものとす
ることを特徴とし、これによって製膜速度即ちシートの
製造速度を高める冷却装置に関する。

［従来技術］ 重合体シートの製造において、シート状に押出された溶
融重合体押出物を冷却ドラムに接触させ、冷却固化する
方法が広く用いられている。その際、通常該押出物に静
電荷を付与してドラムの冷却面に密着固化させる方法、
いわゆる静電密着法が併用される。この静電密着法はキ
ャスティング速度の低速域ではシートの厚みの均一性２
表面の平滑性等優れた急冷シートを′＃ｊり７Ｍ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な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面への密着力
が低下し、シートと冷却表面との間隙に空気が巻込まれ
、その結果得られるシートの表面持性を低下することで
ある。この空気は泡状になるもので、泡の大ぎさはキャ
スティング速度に伴なって増加する。

この欠点の解消策として、特開昭５８−６９０１７号公
報には冷却ドラム表面に’１ｃｍ当り７０〜１５０個の
周方向の溝孔がつけられており、ドラムの表面上の該溝
孔の頂部の幅は０．０４〜０．１３ｍｍであり且つ該溝
孔の深さは少なくとも０．０２ｍｍとする冷却装置が提
案されている。この提案によれば従来の鏡面ドラムに比
べてキレスティング速度を２倍にしても巻込み空気によ
る泡状欠点を生じることなく急冷シートを製造すること
が出来る。しかし、急冷シートにはドラム表面の溝の痕
が強く転写して筋模様入りのシートになり、これ以降の
延伸等の処理を行なっても、この新たな筋状の欠点を消
去することは出来ない。従って、磁気的あるいは光学的
記録材料等のベース材料のように高度な平滑性が要求さ
れる用途のものには、この方法は使用出来ないという問
題がある。

次に他の解消策として特開昭５８−１８３２２０号公報
には、冷却ドラムの表面に多数の微細なマイクロクラッ
クを形成することが提案されている。マイクロクラック
はその製造方法及び製造条件によって溝幅、多孔率（単
位面積におけるクラックの溝の総面積の比率）、溝深さ
等を大幅に変化させることが技術的に可能であり、例え
ば溝幅を０．１μから５００μまで変化させることは技
術的には可能である。しかし、この提案にも限界があり
、例えばキャスティング速度をより一層高速化し、しか
もその製品品質に転写欠点を生じないようなフィルムを
生産するためには、マイクロクランクの溝幅、多孔率、
溝深さ等をある特定された仕様とする必要があるが、こ
の仕様を満足するマイクロクラックの製造条件を開発す
るには更に多大の努力を要し、加えて商業的生産の大型
設備に、この特定の仕様のマイクロクラックを均一にし
かもピンホール等のメッキ製作上の欠点を生じることな
く製作するには多くの困難が予想される。

［発明の目的］ 本発明の目的は、製作が容易でかつ空気の巻込みが著し
く抑えられ、キャスティング速度を高める溶融重合体シ
ートの冷却装置を提供することにある。

［発明の構成、効果］ 本発明の目的は、本発明によれば、押出しダイから押出
されたシート状の溶融重合体押出物を冷却、固化する冷
却ドラムを備えた冷却装置であって、該ドラムの冷却表
面は溶融重合体押出物を密着させ得るものであり、該表
面に溝幅０．１〜３９μの溝をドラム周方向或は該周方
向に対し鋭角となる方向で、軸方向に引いた１０［１１
１１１の直線と少なくとも５点で交差し、該直線と重な
る部分の溝の合計長さが７ｍｍ以下となる割合で設け、
かつ真空漏洩法で測定される該表面の通気抵抗が２０．
０００秒以下であることを特徴とする溶融重合体シート
の冷却装置によって達成される。

以下、図面を引用して本発明を説明する。

第１図、第２図、第３図はドラムの冷却表面に形成され
る溝の拡大断面の模式図であり、第１図ではＵ字型の溝
を、第２図ではＶ字型の溝を、第３図では開口部の溝幅
がこれにつながる内層部の溝幅より狭くなった形の溝を
それぞれ示す。

第４図は通気抵抗を測定する装置の模式図である。

第５図は通気抵抗測定装置の吸盤部分の拡大断面の模式
図である。

本発明の冷却装置は、冷却ドラムの表面（冷却表面）に
複数の溝が形成されている点に特徴があり、他の点は従
来から知られている構造をとることができる。例えば駆
動手段としては公知の駆動手段を適用できる。

前記冷却ドラムの表面に形成される溝は開１口幅が０．
１μ〜３９μである。溝の開口幅が０．１μ未満である
場合には、溶融重合体から昇華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難となるので
好ましくない。一方、この開口幅が３９μを越える場合
にはシート急冷面への転写の影響が顕著となり、例えば
フィルムの平滑性が重要な磁気記録材料等の用途のもの
には適用できない。好ましい溝開口幅は０．５μ以上で
あり、また３０μ以下、更には２０μ以下である。

更に、冷却表面の溝はドラム周方向或は該周方向に対し
鋭角となる方向で、ドラム軸方向に引いた１　０ｍｍの
直線と少なくとも５点で交差し、該直線と重なる部分の
溝の合削長ざが７ｍｍ以下となる割合で形成されている
。溝の方向とドラムの軸とのなす角度は少なくとも１０
”であり、好ましくは２０’以上である。この角度が１
０’未満では巻込み空気による泡状欠点を消失させる作
用が充分発揮されない。この溝の方向は、ドラムの軸と
のなす角が１種のみならず、２種以上の異なった角度の
溝が混在していてもよい。また上記交差する点の数が５
未満では、巻込み空気を排出する作用が乏しく、好まし
くない。更にまた直線と重なる部分の溝の合計長さが７
ｍｍを越えると、各々の溝幅が狭いときでもシート表面
への転写が顕在化し、延伸処理後のフィルムの光沢が失
われるので好ましくない。

冷却表面の溝の断面形状としては例えば第１図に示すよ
うなＵ字型、第２図に示すようなＶ字型。

第３図に示すような開口部の溝幅が内層部の溝幅より狭
くなっている形状のもの等が好ましく挙げられる。

本発明における冷却ドラムの表面は、上述した溝形状、
嵩密度等を満足するとともに通気抵−抗が２０、０００
秒以下、好ましくは１０，０００秒以下、更に好ましく
は７，０００秒以下であることが必要である。

特に良好な通気抵抗の範囲は１０〜１　、０００秒であ
る。

通気抵抗が２０，０００秒を越えると、巻込み空気の排
出作用が低下し、キャスティングの高速化効果が期待で
きなくなる。

ここで、上記通気抵抗は真空漏洩法によって測定する通
気抵抗であり、冷却表面に真空域を設けたとぎ該冷却表
面の溝を通じて空気が流入し、この時真空吸引を停止す
ると真空度が低下するが、この真空度が一定値から他の
一定値まで低下するに要する時間をもって表わす。

通気抵抗の具体的な測定法は、第４図の概略図に示すよ
うに、真空計２の付いた容器１の一端に真空コック３を
介して真空ポンプ４を接続し、他端に真空ホース５を介
してゴムの吸盤６（例えば、株式会社妙徳製ＦＰＨ，Ｐ
ＦＹに−４０）を付ける。真空コック３から吸盤６まで
の有効な真空容積を１００ＣＣとする。第５図の吸盤部
分の拡大断面の模式図に゛示すように、直径４０ｍｍの
吸盤をドラム面８におしあてるに当り、吸盤の外周面の
みが接触するように直径３０ｍｍのポーラスなシート７
（例えば、日本精線株式会社製ナスロン低密度焼結体８
−Ｌ−５００）を吸盤の中央に置いて押しあてる。次い
で真空ポンプ４により１００　ｃｃの該容器を一７００
ｍｍＨｇ以下の真空にしてコツクロを閉じると、吸盤部
分のマイクロクラックの溝を通じて真空系に空気が流入
するため真空度が低下する。この時真空度が一７００ｍ
ｍＨｇ６１ら一６５０ｍｍ１１ｇに低下するに要する時
間をもって通気抵抗と定義する。なお通気抵抗の測定に
先立って、測定器の真空漏れをチェックするため、磨か
れたガラス板の通気抵抗がｉｏｏ、ｏｏｏ秒以上である
ことを確認する。

本発明における冷却面への溝の形成は、例えば次のよう
な方法で形成出来る。

クロムメッキは硬度が高いので機械的加工が困難である
。そこで比較的加工の容易な鉄、ステンレス、ニッケル
等のドラム面に機械的加工により表面の開口幅が２０〜
１０００μの溝をドラムの周方向或は該周方向に対し鋭
角となる方向に加工する。

しかる後この表面にクロムあるいはニッケル等をメッキ
すると、メッキの条件によって溝の開口部のエツジにメ
ッキが優先的に成長したり、また他のメッキ条件では溝
の内部及び表面の平坦部にほぼ均一にメッキが成長する
。次いでこの表面のメッキを研磨すれば機械加工の際の
溝より狭い開口幅の溝を形成することが出来、メッキの
条件、゛研磨の条件によって溝の開口幅を任意に調整出
来る。

°本発明の冷却装置は、好ましくは溶融した重合体をシ
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１〜状押出物が本発明の冷却装置表面に完全に密着
するための電極であってピンニング手段と対向する電極
となるものを備えている。なお、押出ダイ、溶融重合体
シートをピンニングする針状（又は線状）電極と対向電
極は公知であり、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）を適用する
ことができる。

本発明の冷却装置には、通常の溶融重合体からシートを
形成する製脱法が適用できるすべての熱可塑性重合体が
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、ポリプロピ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適用できるも
のである。

［実施例］ 以下本発明を具体例をもって説明する。

実施例１ 本実施例に供した冷却装置は、その冷却ドラムの表面が
、溝の開口幅２０μ、ドラムの軸方向１０ｍｍ当りの溝
のａ４５本、溝の方向とドラムの軸とのなす角６０°、
ドラムの軸方向に引いたｉｏｍｍの直線の溝と車なる部
分の合計長さ１．０　ｍｍ、および通気抵抗１４０秒の
細い溝を有する表面構造をとるものである。

公知のダイより厚さ２１０μのポリエチレンテレフタレ
ートの溶融シートを押出し、シートの全幅に亘って静電
荷を付与して上記冷却ドラムに静電気的に密着させ冷却
固化した。気泡状の欠点を生じることなく安定して急冷
シートを製造できる最高速度は８２ｍ／分でめった。次
いで該シートを縦方向に３．６倍、横方向に３．９倍延
伸し、２３０　’Ｃで熱処理して巻取った。得られた延
伸フィルムの冷却ドラムに接した側の表面の粗さを測定
精度０．０５μの触針式表面粗さ計で測定したが溝の転
写を検出出来なかった。即ち転写高さは０．０５μ以下
と推定され、オレンジ肌様の欠点も認められない平滑性
の優れたフィルムであった。

比較例１ 比較例１に供した冷却装置は、その冷却ドラムの表面が
溝の開口幅５０μ、ドラムの軸方向１０ｍｍ当りの溝の
数１００本、溝の方向とドラムの軸のなす角９０°、及
び通気抵抗５秒の溝を多数有する表面構造をとるもので
ある。

この冷却装置を用いる以外は実施例１と同様の方法でキ
ャスティングを行なったところその最高速度は８２ｍ／
分であった。また延伸フィルムの表面粗さを測定したと
ころ高さが約０．１５μの溝の転写による周期的な起伏
を有しており、目視観察においても筋状の縞模様が明瞭
に認められた。平滑性の乏しいフィルムであった。

比較例２ 比較例２に供した冷却装置は、その冷却ドラムの表面が
溝を有しない鏡面の表面構造をとるものであった。

この冷却装置を用いる以外は実施例１と同様の方法でキ
ャスティングを行なったところ、その最高速度は４７ｍ
／分であった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の冷却ドラムの表面に
設は得る溝の拡大断面の模式図である。 第４図は通気抵抗を測定する装置の模式図である。 １・・・真空容器　　　　２・１．真空計３・・・真空
コック　　　４・・・真空ポンプ５・・・真空ホース　
　　６・・・吸盤第５図は通気抵抗を測定する装置の吸
盤部分の拡大断面の模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、固化する冷却ドラムを備えた冷却装置であつて、
   該ドラムの冷却表面は溶融重合体押出物を密着させ得る
   ものであり、該表面に溝幅０．１〜３９μの溝をドラム
   周方向或は該周方向に対し鋭角となる方向で、軸方向に
   引いた１０ｍｍの直線と少なくとも５点で交差し、該直
   線と重なる部分の溝の合計長さが７ｍｍ以下となる割合
   で設け、かつ真空漏洩法で測定される該表面の通気抵抗
   が２０，０００秒以下であることを特徴とする溶融重合
   体シートの冷却装置。