JPS63139724A - 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する。

更に詳しくは冷却ロールの表面に液体を塗１５Ｌ、、こ
の液体を介して溶融状態にある重合体シートを急冷表面
に密着させてシートを冷却し、シート表面に欠点のない
シートを製造可能な冷却装置に関する。

［従来技術］ 溶融重合体シートを急冷表面（冷却ロール）に密着せし
めて冷却する技術として、急冷表面に液体を塗布し、こ
の液体の塗膜を溶融重合体シートとの親和性を利用して
重合体シートを急冷表面に密着させて冷却する方法は公
知である（英国特許第１１４０１７５　＠明細用参照）
。

また溶融重合体シー、トに静電荷を印加して接地された
急冷表面に電気的に密着させる手段と、これに加えて、
前記液体を塗布する手段とを０１用することも公知であ
る（仏国特許第２０４９０４６号明細山参照）。この液
体塗布技術あるいは液体塗布と静電印加の（Ｊｆ用技術
は高速で重合体シートを製造する場合、あるいは極く簿
いシートを製造する場合等の冷却表面への重合体シート
の密着力を強くすることが必要な場合の有効な解決手段
となる。

液体塗布（用いる液体としては、熱伝導がよくかつ沸点
が高いものが適合する。そして、作業環境への影響、フ
ィルム品質への影響、経済性などの総合的な判断から水
が最適な塗１０液体となる。

ところで、液体塗布法による製膜では、しばしばフィル
ム表面に気泡状の欠点を生じ易い。この原因は溶融重合
体シートの熱量によって塗膜液体が沸騰することによっ
て発生するものであって、熱付加と塗膜厚さとに大きく
関係する。この気泡発生は塗膜を薄くして沸ＩＮ！！時
のガス発生昂を少なくすることによって回避できる。塗
膜厚さは１０μｍ以下（好ましくは数μｍ）とすること
が望ましい。

使方、従来から使用されている金属製の冷却ロール表面
は、例えばクロムやニッケル鍍金であって、これら鍍金
表面では清浄な状態で水を主成分とする液体を使用して
薄い塗膜を形成させようとしても、塗膜を薄く均一に拡
げることが困難であって、鍍”全面は撥水性を呈して均
一に濡れない。

塗液がはじかれて膜を形成できない部分では塗液による
重合体シートの親和作用が発現で着す、溶融重合体は冷
却ロール表面に不完全に密着することから、密着不良に
伴う冷却斑や表面形状の斑などが局部的に発生する。

このような問題点の解決手段は塗液として表面張ツノの
低いものを使用することが挙げられる。例えば特開昭４
９−９９１６０号公報には塗液として表面張力が５ｏ　
ｃｙｎｅ／ｃｍ以下のアルコール類を用いることが記載
されているが、アルコール類は気化すると人体への影響
から作業環境を悪化させる等の問題がある。また、低表
面張力の観点から、界面活性剤の利用が考えられるもの
の、必ずしも効果はなく、界面活性剤の起泡作用がシー
トの表面の平滑性を妨げたり界面活性剤がシートに残留
して阿と１程でトラブルを起ず等新たな問題が生じてし
まう。

更に、冷却ロールの表面清浄の改良により濡れ性を向上
させる方法として特開昭５８−６３４１５号公報記載の
様に冷却ロール表面を特殊加工する技術が提案されてい
る。例えばニッケルあるいはクロム等をサンドブラスト
又はエツヂング処理したロール表面加工が開示されてい
るものの、ロール表面仝体を均質とする加工が工業上難
しく、かつ表面が金属の導体であるため静電荷を印加し
て密着力を高めようとする場合、絶縁破壊を起こしやす
く薄いシートを欠点なく均質に冷却するのが難しいとい
う問題があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来の方法では著しく回動であった冷
却ロール面への水を主成分とした液体を均一に塗布し、
もって液体塗膜の有する密着作用を効果的に発現けじめ
、冷却効果を高めることによって、均一な重合体シート
を製造できる冷ム［１装置を提供することである。

［発明の構成］ 本発明は、ダイにより押出された溶融重合体シートを急
冷するための冷却ロールと該冷却ロールの表面に液体を
塗１５する手段とを備えた溶融重合体シートの冷却装置
であって、前記冷却ロールの表面は酸化ブタン、酸化ク
ロム、酸化アルミニウム等の金属酸化物又は、タングス
デン、タングステンカーバイド等の超硬合金が爆発熔射
若しくはプラズマ溶鋼等によりコーティングを施されて
なるものであり、かつ該コーティング層はその希効率が
３％以下であり、その表面粗さ（Ｒａ）が０．０４μｍ
−０，４０μｍであり、かつその表面の濡れ指数が３８
　ｄｙｎｅ／Ｃｍ以上であることを特徴とする様湯重合
体の冷却ＶＡ置である。

また、本発明は、ダイより押出された溶融重合体シート
の近傍に針状または電線状の電極を設け、また冷却ロー
ルを電気的に接地して対抗電極とし、該重合体シートを
静電的に密着せしめると共に、該冷却ロールにも冷却液
体を塗布する手段によって冷却液体を塗布して、該冷却
ロール表面に該溶融押出シートを密着せしめかつ冷却せ
しめる手段を併用してなる冷却装置において、冷却ロー
ル表面の構成材質が酸化ブタン、酸化クロム、酸化アル
ミニウム等の金属酸化物又はタングスデン、タングステ
ンカーバイド等の超硬合金であり、爆発熔射若しくはプ
ラズマ熔射等によりコーティングを施し手なるものであ
り、該冷却ロール表面はその気孔率が３％以下であり、
その表面粗さが　０゜０４μＩ１１〜０．４μｍであり
、かつその表面の濡れ指数が３８　ｄｙｎｅ／ｃｍ以上
であることを特徴とする溶融重合体の冷却装置である。

本発明を３（明する。

本発明装置の適用できる重合体は、ポリエブレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート。

ポリアミド、ポリエチレン等の熱可塑性重合体であり、
またこれらを成分として服務ポリマーブレンドおよび共
重合体、更に公知の添加剤を加えた組成物であってもよ
い。

本発明におりる冷却ロール表面の濡れ指数とは、冷却ロ
ールの親水性の程度を定量的に表わす尺度として用いる
もので、ＪＩＳ　Ｋ　６７６８に「ポリエチレンおよび
ポリプレピレンフィルムのぬれ試験法」として用いられ
ている方法が、本発明における金属表面の個れ特性を評
価する方法として都合よく利用できる。即ち、この測定
法は表面張力が順を追って異なるような一連の混合液体
を冷却ロールとなる金属表面に塗布し、その表面を濡ら
すと判定された混合液の表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）の
数値をもって表わすもので、この数値を濡れ指数と称す
る。

この濡れ指数は「臨界表面張力（ｃｒｉｔｉｃａｌｓｕ
ｒｆａｃｅ　ｔｅｎｓｉｏｎ）Ｊとして表面科学の領域
でも知られている。

一般的に清浄にされた平滑なりロムメッキ、ニッケルメ
ッキ、ステンレススヂール等の表面は濡れ指数が３４〜
３５　ｄｙｎｅ／ｃｍである。かかる表面では水からな
る薄い（１〜５μｍ）塗膜は撥水性が激しく、均一な塗
膜を安定しで保持することは難しい。

冷却ロールとしてぞの表面に安定な塗膜を均一に形成保
持するためには、該ロール表面の濡れ指数は少なくとも
３８　ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、好ましくは４０ｄｙｎｅ／
Ｃｍ以上の親水性表面とする必要がある。

この場合には塗液として、水に界面活性剤あるいはアル
コール等の水溶性溶剤（湿潤剤）を添加せず、飲用水や
水通水などの一般用水であっても、薄い安定な塗膜を形
成し保持することが出来る。

その結果、塗膜に起因する欠点を有しない均一な急冷シ
ートを安定に製造することが可能となる。

濡れ指数の高いロール表面は例えば次の方法で製造する
ことができる。そのひとつの方法は冷却ロールの表面Ｉ
、−酸化ブタン、酸化クロム、酸化アルミニウム等の金
属酸化物のψ体もしくは混合体、あるいはタングステン
、タングステンカーバイド。

コバルト、モリブデン等の超硬合金を爆発熔射あるいは
プラズマ熔射によりコーティングを施すことにより達成
される。

爆発熔射あるいはプラズマ熔射は粉末状のコーティング
剤を瞬時に加熱溶融し母材にコーディング剤を何着積層
させるもので航空機部品、繊維機械等に広く用いられて
いるものである。

コーティングされたロール面は扮未秋物を熔射している
ため微細な凹凸、空孔があり平面に比べ実質の濡れ面積
が増加するため濡れ指数が向ヒするものと推定される。

また、液体塗布による重合体シートの製造過程で塗膜が
厚いとシート表面に気泡状の欠点を生じ易いが冷却ロー
ル表面の粗さ（Ｒａ）が０．４０μｍ以上の場合あるい
はコーディング層の気孔率が３％以上の場合しばしば類
似の現象を生じることがあり、ロール表面の粗さ（Ｒａ
）は０．４０以下、好ましくは０．３５以下である。ま
た気孔率は３％以下、好ましくは２％以下である。

更にこのロールには液体を介してではあるが溶融した重
合体が接触するため、粗さ（Ｒａ）及び気孔率が高いと
これらがシートに転写し、シート平滑性、透明性が低下
するので粗さ、気孔率は上記の値が必須である。一方粗
さが低くなると実質の濡れ面積が減少し濡れ性が低下し
てしまうので必要な濡れ性を維持するため粗さは０．０
４μｍ以上が好ましい。粗さの調整はコーティング剤を
熔射した後の研磨の稈度により行なう。更に、空孔率は
コーディングする粉末の粒径、熔射条件により調整する
方法が適用できる。

本発明の急冷装置にはロールコータ−などを併設して急
冷ロール表面に水又は界面活性剤を服務水を０．１〜１
０μｍの厚さに塗布して均一厚さの塗膜を形成すること
ができる。ロールコータ−以外に吸水スポンジ、布帛の
接触、噴霧手段など急冷ロールに水系塗膜を形成できる
すべての手段が適用できる。

本発明に適用される冷却装置は、液体塗布法単独、ある
いはその他の密着方法例えば針状電極又は線状電極によ
り重合体シートに静電荷を印加する静電的密着法、溶融
重合体シートの表％Ｍ［空気の圧力差を形成して密着さ
せる方法等の併用も適用可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば溶融重合体シートを冷却するに際し、冷
却ロール面への水を主成分として液体を均一にかつ安定
して塗布可能となり、重合体シートと冷却ロール面の密
着力が向上するため高速製膜が可能となる。更に冷却ロ
ール面との密着力の低い極薄シートでも安定でかつ、均
質、平滑なシートの製造が可能となる。

［実施例１］ 冷却ロール表面に酸化チタン（１ｉ０ｚ）６０％、アル
ミナ（Ａ、１２０３）４０％の混合品をプラズマ熔Ｉ、
Ｆｌ法にてコーティングを実施し、就いてロール表面を
研磨した。研磨後の表面粗さは０．１５μｍ、気孔率は
１．Ｏ２濡れ性は４０　ｄｙｎｅ／ｃｍでめった。この
冷却ロールに通常のロールコータにより膜厚的３μｍの
水を塗布した。水膜は全体に均一な干渉縞を有しかつ全
くはじく現象を生ぜず安定であった。

この冷却ロールに厚さ２００μｍ、温度２８０°Ｃのポ
リエチレンテレフタレートの溶融シートを上方より垂下
して接触させた。ロールの速度は７５ｍ／分であった。

溶融シートは冷却面に均一でかつ安定して密着し、曇り
のない平滑透明均一なシートが得られた。

［実施例２］ 実施例１と同様の条件で厚さ１４μｍ、温庭２９０℃の
ポリエチレンテレフタレートの溶融シートを上方よりロ
ール表面に接触させた。ロールの速度は４０１１１／分
であった。このときも溶融シートは冷却面に均一にかつ
安定して密着し、１ｑられたシートは曇りのない平滑な
ものであって、塗膜に起因する品質欠点は全くなかった
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイより押出された溶融重合体シートを冷却する
   ための冷却ロールと該冷却ロールの表面に液体を塗布す
   る手段とを備えた冷却装置であって、前記冷却ロールの
   表面は酸化チタン、酸化クロム、酸化アルミニウム等の
   金属酸化物又はタングステン、タングステンカーバイド
   等の超硬合金が爆発熔射若しくはプラズマ熔射によりコ
   ーティングされたものであり、かつ該コーティング層は
   その気孔率が３％以下であり、その表面粗さ（Ｒａ）が
   ０．０４μｍ〜０．４０μｍであり、かつその表面の濡
   れ指数が３８ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることを特徴とす
   る溶融重合体シートの冷却装置。
2. （２）ダイより押出された溶融重合体シートに電荷を析
   出させるために該溶融重合体シートの近傍に設けた線状
   又は針状の電極と、電気的に接地された冷却ロールと、
   該冷却ロール表面に液体を塗布する手段とを備えた冷却
   装置であつて、前記冷却ロールの表面は酸化チタン、酸
   化クロム、酸化アルミニウム等の金属酸化物又はタング
   ステン、タングステンカーバイド等の超硬合金が爆発熔
   射若しくはプラズマ熔射によりコーティングされたもの
   であり、かつ該コーティング層はその気孔率が３％以下
   であり、その表面粗さ（Ｒａ）が０．０４μｍ〜０．４
   ０μｍであり、かつその表面の濡れ指数が３８ｄｙｎｅ
   ／ｃｍ以上であることを特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。