KR960007293B1 - 폴리에스테르 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폴리에스테르 필름의 제조방법

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 본 발명의 일시양태에 관한 폴리에스테르 필름의 제조방법을 실시하기 위한 2축 연신 필름제조 장치의 개략 측면도.

제 2 도는 제 1 도 장치의 캐스트 공정의 확대측면도.

제 3 도는 제 2 도의 수(水)부여 수단의 사시도.

제 4 도는 제 2 도의 수제거수단의 확대 단면도.

제 5 도는 제 3 도와는 별도의 수부여 수단을 표시하는 사시도.

제 6 도는 또다른 별도의 수부여 수단을 표시하는 개략 측면도.

제 7 도는 제 4 도와 별도의 수제거 수단을 표시하는 단면도.

제 8 도는 다른 별도의 수제거수단을 표시하는 개략 측면도.

제 9 도는 또다른 별도의 수제거수단을 표시하는 개략 측면도.

제 10 도는 제 1 도와는 별도의 길이방향 연신공정을 표시하는 개략 측면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관하여, 더욱 상세히는, 용융폴리에스테르 시이트를 냉각고화 시킨 후 길이방향으로 연신하여 이루어지는 폴리에테르 필름의 제조방법에 관한것임.

[배경기술]

폴리에스테르 필름의 제조는, 통상, 용출 꼭지쇠로부터 시이트상태로 토출된 용융폴리에스테르 시이트를 냉각고화 시키기 위하여 그 용융폴리에스테르 시이트를 연속적으로 이동하는 냉각체 표면상에 캐스트하여, 냉각 고화된 시이트를 가열하여 길이방향으로 연신함으로서 행해진다.

길이방향으로 연신된 필름은 일측 연신필름으로 하고, 길이방향 연신후 더욱 폭방향으로 연신하면 2축 연신필름이 얻어진다.

이 폴리에스테르 필름의 제조에 있어서 고속제막 기술로서는 용융폴리에스테르 시이트를, 물등의 액막을 갖는 이동 냉각체 표면상에 캐스트하여 캐팅속도를 높이는 방법과, 길이방향 연신을 2단계 이상의 복수단으로 행하여 길이방향 연신배율을 높이는 방법이, 각각 개별적으로 알려져 있다.

전자의 방법은, 영국특허 1140175호 공보, 특공소 58-35133호 공보등에 개시되어 있다.

그러나, 단지 용융폴리에스테르 시이트를 액막을 갖는 이동 냉각체 표면상에서 냉각 고화시키는 것만으로는, 길이방향 연신후의 제막 속도 향상에는 한계가 있다. 또, 이 캐스팅 방법에서는, 이동 냉각체 표면상에 균일한 액막을 형성하는 일, 형성된 액막을 냉각체 표면과 용융폴리에스테르 시이트와의 사이에 균일하게 개재시키는 일이 중요한 것으로서 액막이 불균일하면 냉각고화되는 시이트의 표면 결점의 원인이 된다.

후자의 방법, 즉, 폴리에스테르 시이트를 길이방향으로 복수단으로 고배율 연신하는 방법은, 특공소 52-10909호 공보, 특공소 52-33666호 공보등에 개시되어 있다. 이들 공보에는, 고온에서 연신하는 공정과 저온에서 연신하는 공정으로 이룩되는 다단연신에 의하여, 총합배율 4.5배 이상으로 폴리에스테르 시이티를 연신하는 방법이 표시되어 있다.

이와같이 다단계로 연신함으로서, 길이방향의 연신배율은 특공소 38-23489호 공보등으로 알려진대로 2.5-3.5배의 약 2배 혹은 그 이상의 5-9배 정도로 높이 취할 수 있기 때문에, 200m/분 이상의 고속제막이 가능하다.

그러나, 이 다단연신에 있어서는 길이방향의 연신배율을 높이기 위하여, 연신온도를 통상의 연신온도인 80-95℃보다도 상상히 높일 필요가 있다.

이 때문에, 연신배율이 흩어지기 쉬워지므로 얻어지는 필름의 두께 얼룩이 커지고, 또, 필름이 고온의 연신로울러에 점착하기 쉬워지므로 필름의 표면이 거칠게 되거나 더욱 결정화도가 높아져서 필름표층이 양화되기 쉬워 최종적으로 얻어지는 필름 표면의 내마모성이 저하하는 등의 문제가 초래되기 쉽다.

또, 고온에서 연신하기 때문에, 폴리에스테르 시이트 (필름)로부터 올리고머(oligomer)가 석출되고, 그것이 연신로울러의 표면을 단시간내에 더럽힌다. 연신로울러의 표면이 오염되면 얻어지는 필름에 표면결정이 생김과 동시에, 로울러의 청소나, 교환 때문에 생산성을 크게 저하시키는 원인이 된다.

이러한 종래의 다단연신에 있어서, 통상의 연신온도인 80-90℃에서 총합 연신배율 4.5배 이상의 연신을 행하면, 제막의 안전성을 얻을 수 없고, 필름의 표면이 기철어지고, 투명성 불량품의 품질상의 결점이 생긴다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은 안정한 생산성을 갖고, 고품질의 폴리에스테르필름을, 고속으로 제막할 수 있는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 별도의 목적은, 상기한 고속제막을 달성하기 위하여 필름을 길이방향으로 복수단으로 총합 연신배율 4.5배 이상으로 연신함에 있어서 얻어진 필름의 두께 얼룩, 표면거칠기를 작게 억제할 수가 있고, 높은 내마모성을 갖는 필름표면을 얻을 수가 있으며, 연신로울러가 오염되지 않고 우수한 생산성을 갖는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법은, 용융폴리에스테르 시이티를 수막이 형성된 이동 냉각체 표면상에서 냉각 고화시킨 후에, 길이방향으로 복수단으로 총합연신배율 4.5배 이상으로 연신하는 방법으로부터 이루어진다.

본 발명에 있어서, 폴리에스테르란 글리콜과 디카르복시산의 축중합에 의하여 얻어지는 주쇄(主鎖)에 에스테르 결합을 갖는 폴리머의 총칭이고, 대표적인 글리콜로서는, 에틸렌글리콜, 부탄디올헥실렌글리콜, 씨클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜이며, 대표적인 디카르복시산으로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르복시산, 디페닐디카르복시산, 씨클로헥산 디카르복시산, 아디핀산, 세바틴산, 도데칸디카르 복시산, 다이마산, 에이고산 등을 말한다.

대표적인 폴리에스테르로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이드, 폴리부틸렌테프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 등을 말한다.

특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다.

상기한 폴리에스테르중에는, 상용되는 주지의 첨가제. 예컨대, 안정제, 점도조정제, 산화방지제, 층첨제, 활제, 대전방지제 블로킹방지제, 이형제등을 이 발명의 효과를 손상시키지 않는 양 만큼 첨가되어도 좋다.

본 발명의 방법에서는, 용융폴리에스테르 시이트가, 수막이 형성된 이동 냉각체 표면상에서 냉각고화 된다.

냉각체로서는, 통상, 원통형의 냉각드럼이 사용되는데 원주회전되는 표면이 평활한 벨트등으로 구성되어도 좋다.

결국 연속적으로 이동하는 냉각체 표면이 형성되면 된다.

이러한 이동 냉각체 표면에 용융폴리에스테르 시이트가 캐스트된 후, 냉각체 표면과 함께 이동하는 사이에 용융폴리에스테르 시이트가 냉각 고화되고, 냉각고화된 시이트가 다음 공정으로 연속적으로 보내진다.

이동 냉각체 표면에 물을 부여함으로서 수막이 형성되고, 수막이 형성된 이동 냉각체 표면상에 용융폴리에스테르 시이트가 캐스트되고, 그 시이티는, 시이트와 냉각체 표면와의 사이에 수막이 개재된 상태에서, 냉각체 표면과 함께 이동되는 사이에 냉각고화된다.

이 용융폴리에스테르 시이티의 냉각고화에 있어서는, 그 용융시이트에 정전하를 인가하는 것이 바람직하다.

예를들면 특공소 37-6142호 공보, 특공소 48-29311호 공보등에 표시되어 있는 용융시이트에 정전하를 연속적으로 부여함으로서 시이트와 냉각체와의 밀착성을 높일 수 있는 정전인가 캐스트법을 적용할 수 있다.

이 종래의 정전인가 캐스트법은, 폴리에스테르의 중합촉매나 첨가제의 종류에 따라서는, 성형되는 시이트에 표면결점이 생기기 때문에 사용할 수 없는 경우가 있었지만 시이트와 냉각체 표면과의 사이에 수막을 개재시키는 본 발명 방법에서는 그와 같은 폴리에스테르 시이트 일지라도 정전인가 캐스트법의 적용이 가능하다. 정전인가 캐스트법의 사용으로 인하여, 용융폴리에스테르 시이트와 냉각체 표면의 밀착성이 높아짐과 동시에, 용융폴리에스테르 시이트가 냉각체 표면에 접촉을 개시하는 부분에 있어서, 그 시이트 폭방향으로 길어지는 접촉선을 직선상을 결정할 수가 있으므로, 균일한 메니스커스부 (후술)가 형성된다.

냉각체 표면상에 수막을 형성하는 방법으로서는 수증기(습기)를 함유한 공기를, 이슬점 이하로 유지된 냉각체 표면에 접촉시켜 결로시키는 방법(결로법)이나, 물이 스며나오는 로울러 또는 전사로울러로 물을 도포하는 방법, 정전기를 띤 수증기를 분무하는 방법등이 있다.

본 발명의 경우 수막이 엷은 핀이 우수한 효과를 나타므로 결로법이 바람직하다. 이 수막은 냉각체 표면에 형성하는 단계에서는 반드시 연속막 일 필요는 없고, 결로와 같이 불연속의 액적이어도 좋다.

본 발명의 방법에 있어서는, 냉각체 표면상에는 그 냉각체 표면이 용융폴리에스테르 시이트가 접촉을 개시하는 점에 이르기전에 위치에서, 소정의 수막이 형성된다. 냉각체 표면에 형성된 수막은 냉각체 표면의 이동에 따라 연속적으로 냉각체 표면에 용융폴리에스테르 시이트가 접촉을 개시하는 위치에 이르게 된다.

이 위치에서 이동 냉각체 표면에 의하여 연속적으로 운반되는 물의 양은, 냉각체 표면과 용융폴리에스테르 시이트와의 사이에 개재하여 연속적으로 운반 제거되는 물의 양과 바란스를 이루어 마치 어떤 일정량의 물이 체류하고 있는 것과 같은 상태로 된다.

이 의사 체류수는 자신의 표면장력에 의하여 냉각체 표면에 접촉하기 직전의 용융폴리에스테르 시이트의 표면과 냉각체 표면과의 사이에 매니스커스 현상(표면장력에 의하여 액의 자유 표면이 구부러지는 것)이 생김과 동시에 그 의사체류수는 용융폴리에스테르 시이트가 냉각체 표면에 접촉을 개시하는 선을 따라, 시이트 폭방향으로 실질적으로 전장에 걸쳐서 연속적으로 뻗어간다.

본 발명에서는 이 메니스커스가 생기는 의사체류수부분을 메니스커스부라 한다. 메니스커스부에 이르기전에 이동 냉각체 표면에 형성되는 수막이 불연속 액적 일지라도 그 액적이 메니스커스부에 이르면 그 중에 흡수되어 액적 상태가 해소되고, 용융폴리에스테르 시이트와 냉각체 표면과의 사이에 개재하는 균일하고 연속적인 수막으로서 메니스커스부로부터 연속적으로 운반하여 제거된다.

단, 메니스커스부에 유입되는 수막은, 메니스커스부가 시이트 폭방향으로 잘리우지 않도록 그리고, 메니스커스부의 크기를 변동시키거나, 유입되는 수막이 직접적으로 용융폴리에스테르 시이트에 접촉하거나 하지 않도록 할 필요가 있다. 메니스커스부가 변동이 없는 안정한 상태로 형성됨으로서 메니스커스부로부터 용융폴리에스테르 시이트와 냉각체 표면와의 사이에 공기가 들어가는 것이 방지된다. 메니스커스부의 냉각체 표면으로부터의 h와, 메니스커스부에 이르기전의 냉각체 표면에 형성되는 수막의 평균두께 d와의 관계는, h〉d 임이 바람직하다. h

d 로서는, 수막의 두께 변동이, 그대로 용융폴리에스테르 시이트 표면에 전사되고 시이트표면에 오렌지 껍질같은 요철이 형성되기 쉬우며 또, 장시간 안정된 캐스트가 곤란해진다.

이 메니스커스부의 높이 h는, 용융폴리에스테르 시이트의 폴리머와 표면장력 용융시이트의 표면거칠기 용융시이트의 두께 냉각드럼의 표면 거칠기이나 표면장력, 정전인가법등의 밀착수단, 용융시이트를 토출하는 용출꼭지로부터 냉각체 표면까지의 거리, 용융시이트의 냉각체 표면으로의 접촉을 개시할때의 각도 등에 의하여 쉽게 변경할 수가 있다.

본 발명의 방법에 있어서 냉각체 표면에 수막을 형성하는 방법으로서는, 균일한 박막을 필요로 하는 까닭에 결로법에 바람직하다.

다른 수법으로는 균일한 수막 도포가 곤란하다.

균일한 박막으로 함으로서, 그 수막이 메니스커스부에 이르기까지 충분히 냉각체에 의하여 냉각되므로, 그 수막이 용융폴리에스테르 시이트와 접촉점에 이르렀을때의 몰비등이 지지된다.

몰비등이 생기면 폴리에스테르 시이트 표면에 요철이 발생함으로, 바람직하지 못한다. 상기한 결로법에 의하여 냉각체 표면상에 생기는 결로수의 형상은, 최대수적경이 70㎛ 이하, 바람직하기로는 60㎛ 이하임이 바람직하다. 70㎛을 넘는 것으로서는 시이트 표면 결점이 생긴다. 더욱 수직 갯수에 대하여는 50개 이상/0.1㎟, 바람직하기로는 70개 이상/0.1㎟가 좋다. 50개/0.1㎟ 미만에서는 물의 부족에 의한 공기의 침입이 생겨 시이트 표면결점을 일으키기 쉽게 된다.

본 발명에 있어서 냉각체 표면은, 표면 거칠기가 중심선 평균 거칠기 Ra로 0.04㎛ 이하임이 바람직하며 0.04㎛을 초과하면 시이트의 표면이 거칠게 됨과 동시에, 후술하는 물의 제거가 어렵고 그리고, 최대 물방울직경이 70㎛ 이하의 것은 얻어지기 어렵고, 수직에 의한 표면결점을 이르킨다.

또, 이 표면 거칠기의 최대거칠기는 Rt는 0.4㎛ 이하임이 바람직하다.

상기와 같은 특정한 수막을 점도 높게 형성함에 있어서는 시이트가 냉각체 표면에서 떨어진후, 냉각체 표면에 부착하고 있는 잔존수를 제거수단에 의하여 제거한 후, 수 부여수단에 의하여 새로히 필요한 수량을 부여하여 소정의 수막을 형성하는 일이 필요하다.

상기한 잔존수는, 냉각체 표면상에 비교적 큰 섬형상으로 드문드문 잔존하는데, 이것이 있으면 소정의 수막 형성이 어렵게 된다.

잔존수 제거 방법으로서는, 외주면에 흡습성이 있는 부직포등을 설치한 에어 흡인로울러(구체적으로는 후술한다)에 의한 방법, 에어나이프로부터 에어로 불어날리는 방법, 양자를 포합한 방법, 비접촉인 에어나이프로 에어를 불어 붙임과 동시에 다른 에어나이프로 흡인하여 물을 제거하는 방법등이 있지만, 특별히 한정되지는 않는다. 또, 잔존수 제거후의 수막형성은, 전술한 바와같이 결로법에 의하는 것이 바람직하다. 결로수의 수적경을 작게 억제함에 있어서는, 냉각체 표면을 향하여 부여하는 수증기 또는 습기를 포함한 공기내의 물 알맹이의 입경을 작게 억제하지 않으면 않된다.

이와같은 소입경의 수증기를 형성하는 방법은, 예를 들면 수용한 탱크의 수증에 에어를 유도하여 거품을 일게하고 거품을 일게 함으로서 발생한 수증기를 포함하는 에어를 이동 냉각체 표면으로 유도함으로서 달성할 수 있다.

단, 다른 방법에 의하여도 좋다.

본 발명의 방법에 있어서는, 냉각체 표면상에 수막을 형성하는 경우 수막을, 시이트 폭방향으로 중앙부 보다도 시이트 단부의 수막두께를 두껍게하는 것이 바람직하다. 시이트의 종류나 두께등에 의하여 다르지만, 시이트 단부의 수막두께가 중앙부와 같거나 얇으면 캐스트후에 필름의 정면성이 나빠지거나, 두께얼룩의 악화를 초래하는 등, 품질, 생산성 모두 악화한다.

여기서, 수막두께를 두껍게하는 시이트 단부의 범위는, 시이트 끝에서 시이트 폭방향으로 200mm 이하까지의 범위, 바람직하기로서는 150mm 이하까지의 범위로 하는 것이 좋다. 200mm를 넘으면 도리어 평면성의 악화를 초래한다.

또한, 시이트 끝에서 외측의 시이트가 없는 부분도 5mm 이상의 폭으로 똑같은 두께의 수막을 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 함으로서, 시이트단면으로부터의 수열(受熱)로 인하여 시이트 단면(端面) 근방의 물이 증발되는 것을 방지하고, 시이트의 평면성이 한층 양호하게 유지되며, 시이트 단부의 감겨 올라감도 방지된다.

이 시이트 단부에서 수막을 두껍게 형성하는 것을, 당일의 수부이 수단내에서 시이트 폭방향으로 수부여량을 변화하는 방법, 또는 시이트 단부용에 별도 설치한 수부여수단에 의한 방법중 어느 방법이라도 좋다.

더우기, 본 발명의 방법에 있어서는, 시이트 폭방향 시이트 단부의 반( ) 냉각체면을 냉각하는 것이 바람직하다.

이 냉각을 행하지 않는 경우, 시이트의 종류나 시이트 두께에도 의하지만, 시이트단부가 감겨 올라감이 일어나고, 단부의 평면성이 악화하거나, 심할때에는 단부 갈라짐을 일으키는 등의 문제가 있고, 제막의 안정성을 얻을 수 없는 경우도 있다.

이 냉각에 의하여 시이트 단부의 반 냉각체면의 결정화를 촉진하여 시이트단부를 빨리 고화할 수 있고, 감겨 올라감등을 방지할 수가 있다.

이 냉각방법으로서는 노즐을 시이트의 급송 방향으로 조밀하게 배치하고 노즐로부터 냉각공기나 물등을 시이트 단부에 가하여 흐르게 하고 시이트 단부를 연속적으로 냉각하는 방법이나 대상 부직포 등을 시이트 단부에 접촉시키고 이에 냉각수를 통수하는 방법 등을 적용할 수 있지만 다른 방법에 의하여도 좋다.

냉각 효율을 고려하면 공기에 의한 것보다는 물에 의한 편이 바람직하고 시이트가(글래스전이점 Tg+20℃) 이하로 될때까지 연속한 수막에 의하여 냉각하는 것이 시이트 단부 평면성 악화방지, 단부 갈라짐 방지의 관점에서 바람직하다.

또, 이 냉강의 범위는 시이트 폭방향으로 시이트 단에서 10mm 이상의 범위까지 시이트를 냉각함과 동시에 냉각체에 대하여 수직으로 되는 시이트 단면부분이나 시이트 단부로부터 외측의 시이트가 없는 냉각체 표면을 적어도 시이트단에서 5mm 이상의 범위까지 냉각하는 것이 시이트 단부 평면성 악화방지, 단부 갈라짐 방지의 관점에서 바람직하다.

이상과 같이 냉각고화된 폴리에스테르 시이트가, 본 발명 방법에서는 길이방향 회복수단으로 총합연신배율 4.5배 이상으로 연신된다.

상술의 본 발명에 의한 캐스트방법에서는 용융폴리에스테르 시이트의 냉각 고화중에 냉각체 표면상의 물이 폴리에스테르자신의 표면층 및 내부에 흡수되고, 흡수한 폴리에스테르 시이트는 길이방향 연신공정으로 보내진다. 길이방향 연신공정에서는 시이트에 흡수되어 있으면 연신에 의한 배향이 용이해지고 따라서 연신 온도를 내릴 수가 있다. 그 결과 고온 연신하지 않드라도 다단계에서의 고배율 연신이 가능하여 두께얼룩이 작고 필름의 표면 거칠기가 양호하며 내마모성이 뛰어난 필름이 얻어진다.

본 발명에 있어서 복수단의 길이방향 연신의 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대표적인 방법으로서, 각 단의 연신을 시이트 주행방향으로 인접시켜 배치된 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신 로울러 사이에서 행하고, 상류측에서 시이트의 항복점이하로 적어도 1단계 연신한 후 최종단의 연신을 항복점을 넘는 통상의 연신방법으로 행하는 방법이거나, 이 연신속도로 약 2배 정도로 연신한 후 최종단에서 목표의 연신배율까지 연신하는 방법이 있다.

후자의 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 예를들어 최종단의 연신을 시이트 주행방향으로 인접시켜 배치된 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신로울러와의 사이에서 행하고, 그것보다도 시이트 주행방향 상류측에서의 연신율, 시이트 주행방향으로 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신로울러와의 사이에서 양 구동 연신로울러 사이에 배치된 프리 연신로울러를 사이에 두고 행하는 방법이다. 이 방법에 있어서는 전단의 연신에 있어서 연신속도를 될 수 있는대로 저속도, 예를 들면 10000%/분 이하에서 행하는 것이 바람직하다.

어느 방법에 있어서도, 최종적인 총합연신배율은 4.5배 이상으로 설정된다.

본 발명에 있어서의 다단연신에서는 1단의 연신배율이 1.1배 이상이어야 바람직하고 보다 바람직하기로는 1.3배 이상 더욱 바람직하게는 1.5배 이상이고 보다 한층 바람직하기는 2.0배 이상이 좋다. 1.1배 미만에서는 두께 얼룩이 악화하거나 표면이 거칠게 되고 내마모성이 악화된다.

또, 이 다단연신에 있어서, 각 단의 연신배율은 최초의 배울이 가장 작고 순차적으로 고배율로 되는 것이 두께 얼룩악화를 방지하는 관점에서 바람직하다. 어떤 단의 연신배율이 다음단의 연신배율 보다도 높은 경우 두께얼룩의 약화가 생기고 심하면 필름 파손을 일으키고, 안정한 막이 되지 않는 경우가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서는, 소정의 수막을 개재시킨 캐스트법에 의해, 양호한 품질의 냉각고화 폴리에스테르 시이트가 얻어짐과 동시에 캐스트 단계에서 이미 그 제조속도를 향상시킬 수가 있고, 길이방향 연신 공정에서는 흡수한 시이트를 연신하기 위해 연신온도를 내릴수가 있어, 고온연신하지 않더라도 복수단에 의한 고배율 연신이 가능하고 두께얼룩, 표면거침 표면의 내마모성이 뛰어난 필름을 얻으면서, 그 제막 속도를 대폭 향상시킬 수가 있다.

또 고온 연신하지 않아도 좋기 때문에 연신로울러가 더럽혀지지 않고 생산성도 대폭 향상된다.

이렇게하여 얻어진 길이방향 연신필름을 필요에 따라 폭방향으로 연신하거나 열옆처리를 하여도 좋은 것은 명백하다.

특히 본 발명에 의한 길이방향 연신필름을 폭방향으로 연신하면 종래의 다단 연신법에 의한 2축 연신 필름에 비해 저 두께얼룩 고강도, 고영율(young-modulus)의 내마모성, 활성이 뛰어난 2축 연신필름이 얻어진다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본 발명의 바람직한 실시양태를 표면을 참조하여 설명한다.

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명의 일실시양태에 관한 폴리에스테르 필름의 제조방법을 실시하기 위한 장치를 표시하고 있다.

제 1 도는 2축 연신필름 제조장치의 용융시이트를 토출하는 용출 꼭지쇄로부터 필름을 권취 할때까지의 공정을 표시하고 있다.

제 1 도 및 제 2 도에 있어서 용출 꼭지쇠(1)로부터 시이트 상태로 토출된 용융폴리에스테르 시이트(2)는, 냉각체로서 내부에 냉각수가 순환되는 냉각드럼(3)의 표면상애 캐스트되고, 드럼(3)의 회전에 따른 드럼(3)의 표면 이동과 더불어 드럼 원주방향으로 보내어지고, 드럼 표면상에서 냉각고화된다. 냉각고화된 폴리에스테르 시이트(4)는 인출 로울러(5)의 위치에서 냉각드럼(3)의 표면에서 떨어져 다음 공정으로 보내진다.

회전이동하는 냉각드럼(3)의 표면에는 수부여수단으로서 드럼 표면쪽으로 개구된 커버(6)내에서 수증기를 포함하는 에어가 공급되고, 수증기를 드럼 표면상에 결로시킴으로서, 다수의 극히 미세한 물방울의 수막(7)이 형성된다. 이 수막(7)의 평균두께가 d이다. 냉각드럼(3)위에 형성된 수막(7)은 드럼표면과 같이 드럼 원주방향으로 이동하고, 용융폴리에스테르 시이트(2)가 냉각드럼(3)의 표면에 접하는 위치에 형성되는 메니스커스부(8)에 이른다.

메니스커스부(8)에는, 수막(7)에 의한 수량이 연속적으로 흡수되고, 메니스커스부(8)로부터는, 시이트 폭방향으로 연속적으로 연결되는 수막으로서, 용융폴리에스테르 시이트(2)와 드럼표면과의 사이에 개재되는 물이 연속적으로 운반되어 제거된다.

메니스커스부(8)에 유입되는 수량과 메니스커스부(8)로부터 유출되는 수량은 밸런스를 이루게 되므로, 메니스커스부(8)는 실질직으로 일정형상으로 유지된다. 메니스커스부(8)에는 메니스커스 현상에 의하여 물의 자유 표면이 곡면상으로 형성되는데, 드럼표면으로부터 이 곡면까지의 높이 h가 메니스커스부(8)의 높이이다.

냉각고화된 폴리에스테르 시이트(4)가 냉각드럼(3)으로부터 떨어진 후 드럼표면에는, 불균일한 수막(9)이 남는다.

이 수막(9)은, 수제거 수단으로서의 에어 흡입로울러(10)에 의하여 제거된다. 물이 제거된 후에 다시 카바(6)내에서 공급되는 수증기를 드럼표면에서 결로시킴으로서, 소정평균 두께의 수막(7)이 형성된다.

수부여 수단은, 본 실시양태에서는 제 3 도에 표시한 것과 같이 구성되어 있다. 100℃ 이하의 온수가 수용된 탱크(11)의 온수속에 파이프(12)가 꽂혀지고 적당한 에어 공급수단(도시생략)으로부터 에어가 파이프(12)를 통하여 온수중에 공급되어 온수가 버블링된다.

이 버블링(bubbling)에 의하여 에어속에 다량의 수증기를 함유시켜, 다량의 수증기를 함유하는 에어가 파이프(13)를 통하여 커버(6)내에 도입된다. 커버(6)내에서 수증기를 함유하는 에어가 20-30℃의 냉각드럼(3)의 표면을 향하여 공급되고 드럼표면상에서 미세한 물방울로 되어 결로된다.

이 수직이 소정두께의 수막을 (7)을 형성한다. 수제거 수단으로서의 에어 흡인로울러(10)는, 제 4 도에 표시된 것과 같이 구성되어 있다.

에어 흡인 로울러(10)는, 흡인공(14)을 보유하여 회전이 자유로운 원통 공동부재(15)와, 그 부재(15)의 외주면에 감겨진 흡수성 물질(16)(예를들면 부직포, 스포지등)과, 냉각드럼(3)의 표면측으로 향해있는 부채꼴의 가이드(17)를 갖춘 고정축(18)으로 이루어진다.

고정축(18)의 일단의 파이프(19)를 사이에 두고 진공펌프(20)가 접속되고, 진공펌프(20)에 의해 에어 흡인로울러(10)내의 에어가 흡인된다. 흡수성 물질(16)에 흡수된 수분은, 상기한 에어 흡인과 동시에 배출된다. 냉각드럼(3)의 표면상에서 냉각고화된 폴리에스테르 시이트(4)는, 길이방향의 연신공정으로 이송된다.

제 1 도에 표시하는 바와같이 시이트(4)는 1쌍의 니프로울러(21)(22)을 거친후 예열로울러(23), (24), (25)에서 소정의 온도까지 가열되고, 길이방향 연신공정(26)에 들어간다.

본 실시 양태에서는 길이방향 연신은 세구간(27), (28), (29)에서 행해진다. 1단째의 연신은, 구동 연신로울러(30) 및 니프로울러(31)와 구동 연신로울러(32) 및 니프로울러(33)와의 사이에서 행해지고, 1단째의 연신은, 구동 연신로울러(32) 및 니프로울러(33)와, 구동 연신로울러(34) 및 니프로울러(35)와의 사이에서 행해지며, 3단째의 연신은, 구동 연신로울러(34) 및 니프로울러(35)와 구동 연신로울러(36) 및 니프로울러(37)와의 사이에서 행해진다. 이 3단의 길이방향 연신에 있어서 총합연신배율은, 4.5배 이상으로 설명된다. 길이방향으로 연신된 필름은 일측 연신필름(38)으로 되고, 필름(38)은, 냉각로울러(39), (40) 및 니프로울러(41)를 경유한 후, 폭방향 연신장치(42)로 이송된다. 폭방향 연신장치(42)에서 폭방향으로 연신된 필름은 2축연신 필름(43)으로 되고, 권취기(44)에서 수푸울(spool)에 권취된다.

상기한 필름 제조장치에 있어서, 캐스트 공정에 있어서 수부여수단을 예로들면 제 5 도에 표시하는 바와같이, 로울러 표면이 수유지성 물질(51) (예를들면 부직포, 스펀지등)로 피복된 배수 로울러(52)로 구성하고, 배수로울러(52) 내부에서 공급되는 물을 수유지성 물질(51)을 통하여 냉각드럼(53)의 표면에 부여하도록 하여도 좋다.

또, 제 6 도에 표시하는 바와같이, 글라비아 쿼타방식을 채용하여도 좋다.

제 6 도에 표시하는 방식으로서는, 수조(61)내의 물이 그라비아 로울러(62)의 표면을 사이에 두고 운반되고, 운반된 물은 전사로울러(63)의 표면으로 이동되고, 전사로울러(63)의 표면에서 냉각드럼(64)의 표면에 물이 도포된다.

또, 수제거 수단으로, 제 4 도에 표시한 것 이외의 구성을 취할 수도 있다. 예를들면, 제 7 도에 표시한 바와같이, 스릿트 상태의 흡인간격(71)이 형성된 흡인박스(72)와, 흡인박스(72)의 흥인간격(71) 전면부에 흡수성 물질(73)을 첨부하고, 그 흡수성 물질(73)을 냉각드럼의 표면에 접속시킴과 동시에 흡인박스(72)내에서 에어를 흡인하도록 하여도 좋다.

또, 제 8 도에 표시하는 바와같이, 제 4 도에 표시한 에어흡인 로울러(10)와 에어나이프(81)와를 조합한 구성으로 하여도 좋다. 냉각드럼(82)의 표면에 잔존한 물방울(83)은 흡인로울러(10)에 의하여 그 태반이 흡인제거되지만, 흡인로울러(10)의 표면을 피복하는 흡수성 물질(16)은 습한 상태에 있으므로 냉각드럼(82)의 표면에는 미량의 물방울(84)이 남는다.

이 미량의 물방울(84)이, 에어나이프(81)로부터 에어에 의하여 비산되거나, 건조되어 실질적으로 거의 완전하게 물방울이 제거된다. 더욱 제 9 도에 표시하는 바와같이 에어나이프(91)로부터의 에어를 냉각드럼(92)에 불어 붙임과 동시에, 별도의 에어나이프(93)로부터, 에어와 같이 불어날린 물방울 및 드럼(92) 표면에 부착하여 있는 물방울을 흡인하도록 하여도 좋다.

제 9 도에 있어서는 에어나이프(91), (93)는 일체형의 2연의 에어나이프로 구성되어 있고, 수부여수단(94)은 제 2 도 및 제 3 도에 표시한 것과 같은 구조를 갖고 있다.

더욱, 다단의 길이방향 연신공정으로서, 제10도에 표시하는 바와같은 프로세스를 취할 수도 있다.

제10도에 표시하는 실시양태에서는 길이방향 연신은, 저연신속도로 연신을 행하는 1단째 연신구간(101)과 목표 총합 연신배율에 도달할때까지 연신을 행하는 2단째 연신구간(102)와의 두곳에서 행해진다. 1단째의 연신은, 구동 연신로울러(103) 및 니프로울러(104)와 구동 연신로울러(105) 및 니프로울러(106)와의 사이에서 행해진다. 구동 연신로울러(103), (105) 사이에 프리로울러(107), (108), (109)가 배설되고, 예열된 폴리에스테르 시이트(4)가 이들 프리로울러를 통과하여 가는 사이에 순차적으로 약간씩 저연신 속도로 연신되어 간다. 프리오울러(107), (108), (109)는 각각 토오크 모니터 등에 의하여 속도제어되는 일없이 회전토오크를 부가하고, 각 로울러회전의 메카니칼 로스분을 부가 토오크로 지워버리도록 하여도 좋다.

2단째의 연신은 구동 연신로울러(105) 및 니프로울러(106)과 구동 연신로울러(110) 및 니프로울러(111)와의 사이에서 행해진다. 제10도와 표시하는 길이방향 연신에 있어서 총합연신배율도 4.5배 이상으로 설정된다.

다음, 본 발명에 있어서 각 특성의 측정방법 및 평가방법에 대하여 설명하고 그 측정방법 및 평가방법에 기본하여 평가한 각 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.

(1) 두께얼룩

제막한 필름을 길이방향으로 10m 길이, 폭방향으로는 필름전폭의 길이만큼 각각 샘플링하였다. 이 샘플을 각각 스트레인 게이지로 연속적으로 두께를 측정하고, 최대부께와 최소두께와의 두께차 △t를 평균두께 t로 나눈값을 두께얼룩이라 하고 백분율로 표시하였다.

(2) 필름의 표면 거칠기

JIS-BO 601-1076에 따라 컷오프 0.25mm로 측정하였다. 이때, 최대 거칠기가 Rt, 중심선 평균거칠기가 Ra이다.

(3) 외부 헤이즈

ASTM-D-1003(JIS-K6714)에 따라 측정한 토탈 헤이즈로부터 테트라린 액중에서 측정한 내부헤이즈를 뺀 값을 외부 헤이즈로 하였다.

(4) 수막의 두께

수막의 평균 두께 d는, 적외선 흡수법에 의하여 구하였다. 측정은, 시이트가 물의 표면을 덮고 있는 상태에서 시이트를 통과시켜 측정한 것이다.

구체적으로는 치노(주)제 적외선 미량수분계 "M-300"을 사용하여, 사전에 수분계출력과 수막두께의 검량선을 구하고, 이것으로부터 구하였다. 검량선은 다음과 같이 구하였다. 우선, 스텐레스제판에 하아드 크롬 도금을 실시한 10cm 각의 테스트피이스(Rt=0.2㎛)에 물을 결로시켜 이위에 50㎛ 두께의 미연신 폴리에스테르 필름을 포개어, 그 필름사에서 수분계로 10점 측정하고, 출력치를 읽고, 그 평균치를 구한다(a).

이 테스트 피이스를 천칭으로 중량을 측정한다(b).

또, 이 결로수를 제거하고, 테스트 피이스와 필름의 중량을 구한다(c).

다음식으로 물의 중량(e)을 구한다.

a=b-c

물의 비중을 1.0으로 하고, 전술한 테스트 피이스의 면적(100㎠)을 e로부터 계산에 의하여 수막두께 d'을 구한다.

결로조건을 변경하고, e를 변경한 것을 마찬가지로 측정한다. 이상에 의하여 구한 (a)와 (d')의 관계를 취하고, 이를 검량선으로 하였다.

(5) 메니스커스부의 높이 h

용융체와 냉각체 표면과의 접점 근방에 생기는 메니스커스부의 표면장력에 기인하는 메니스커스 곡면의 냉각체 표면으로부터 수직방향의 높이를 말한다. h의 측정에는 정밀도가 필요하므로 화이버 스코오프 등으로 사진을 촬영한 후에 사진을 확대하여 측정하였다.

(6) 물방울 지름 및 물방울 갯수

냉각체 표면에 물방울을 부착시킨후, 조속히(약 30초 후의 측정) 현미경을 세트하고, 사진을 촬영한 후, 그 사진에서 물방울 지름 및 갯수를 구하였다.

(7) 냉각체 표면의 거칠기

JIS-BO 601-1976에 입각하여 측정하였다.

(8) 에어 개입에 의한 성형불량

냉각드럼상의 시이트를 관찰하고, 육안으로 명백히 에어의 개입을 일으키는 것을 성형불량으로 하여 ×표로 표시하고, 인정되지 않는 것을 양호로 하여 ○표로 표시하였다.

(9) 수비등에 의한 요철

용융시이트가 냉각드럼상의 물에 접하였을때 물이 비등하고, 이로서 시이트표면에 요철이 생기는가 아닌가를 목시로 판단하였다. 요철이 생긴 것을 불량으로 하여 ×표로 표시하고, 인정되지 않는 것을 양호로 하여 ○표로 표시하였다.

(10) 오렌지 껍질 모양의 요철

물방울의 형상 전사에 의한 표면결점이고, 캐스트후의 시이트로 오렌지껍질 모양의 결점이 생기고, 또, 2축 연신후에도 명백히 결점이 목시로 인정되는 것을 사용불능으로 ×표로 표시하였다.

또, 캐스트 시이트에서는 인정되지만, 2축 연신후 인정되지 않는 것은 사용가능으로 △표로 표시하고, 캐스트 시이트에서도 인정되지 않는 것은 양호로 하여 ○표로 표시하였다.

(11) 평면성

캐스트 시이트 전폭을 길이 3m로 샘플링하고, 일단을 평평한 면을 갖는 축에 첨부하고, 그 축과 2.5m의 간격을 두고, 샘플이 평면성이 극히 양호한 자유회전 로울러상을 따라가게한 후, 전기축과 반대측의 시이트 단부에 50g/㎟의 하중이 전폭으로 균일하게 걸리도록 시이트를 세트한다. 이 축과 로울러 사이에 장설된 시이트의 길이방향 중앙부, 즉 축 또는 로울러로부터 1.25m의 위치에 전폭에 걸쳐, 수평으로 실을 팽팽하게 한다.

이 실이 시이트 위의 적어도 1개소에 접촉하도록 세트한다.

이때, 평면성이 나쁜 시이트에서는, 평면성이 나쁜 부분이 상하 방향으로 이 실에서 떨어진 곳에 위치한다. 이 실과 시이트 표면간의 거리를 읽고 이하의 평가기준에 의하여 표시하였다. 평면성에 전혀 문제가 없는 경우는, 시이트 전폭에 걸쳐, 이실에 접촉하고 있는 것으로 된다.

○ : 시이트-실사이 거리가 2㎜ 미만

△ : 시이트-실사이 거리가 2㎜ 이상 10㎜ 미만

× : 시이트-실사이 거리가 10㎜ 이상

시이트-실사이 거리가 2㎜ 미만에서는 전혀 문제가 없으므로 ○표로 표시하였다. 10 이상에서는, 미연신 시이트로서 사용불능하고, 연신용으로서도 주름의 발생등으로 사용불능이고, ×표로 표시하였다.

2㎜ 이상 10㎜ 미만에서는 평면성이 나쁜 것은 인정되지만, 사용법에 따라서는 사용할 수도 있는 것으로 △표로 표시하였다.

(12) 장기안전성

시이트의 갈라짐, 미끄럼(냉각체로서), 시이트의 S자 구부러짐등이 일어나기까지의 시간으로 표시하였다.

8시간 이상 전혀 문제가 없는 경우, 장기 캐스트 안정성이 있다고 보아 ○표로 표시하고, 8시간 미만을 안정성이 없다고 보아, ×로 표시하였다.

(13) 고속 캐스트성

캐스트 시이트에 결점이나 캐스트성에 트러블이 전혀 없고, 80m/분 이상의 캐스트 속도가 얻어지는 것을 고속 캐스트성 양으로 하여 ○표로 표시하고, 80m/분 미만을 불량으로 하여 ×표로 표시하였다.

(14) 단부 벗겨져 올려짐

캐스트중의 시이트 단부의 벗겨져 올라가는 양으로 표시하고, 전혀 들떠올라 오지 않는 것은 ◎표로 표시하고, 1㎜ 이하를 ○표로, 5㎜ 이상을 ×표로 그 중간을 △표로 표시하였다.

측정점은, 시이트가 냉각체로부터 박리하는 위치로부터 냉각체 원주방향으로 100㎜ 캐스트 위치에 가까이가는 곳으로 하였다.

(15) 시이트 단부 수부여폭

시이트단을 기준점으로 하여, 시이트폭 방향 중앙부로 향하는 방향을 -(부)으로 표시하고, 시이트가 없는 외측부분으로 향하는 방향을 +(정)으로 표시하고, 기준점으로부터의 거리로 표시하였다.

[실시예 1-3]

폴리에틸렌테레프탈레이트(O-클로로페놀 중에서의 극한점도 "

" 0.65, 첨가제로서 평균입경 300㎛의 TiO₂를 0.1중량% 첨가)을 사용하여, 상용방법에 의하여 180℃에서 진공건조후, 압출기에 공급하고 285℃에서 용융시킨 후, 기어 펌프로 정량적으로 개량하고, T다이 용출꼭지쇠로부터 일정두께의 용융시이트를 토출시켰다.

그 시이트의 전폭에 걸쳐 정전하를 인가시키면서 50m/분의 캐스트 속도로 기울면 냉각드럼(표면거칠기 Rt 0.1㎛)상에 밀착 냉각고화시켰다. 이때 냉각드럼상에는 80℃의 포화수증기를 함유한 에어를, 25℃로 유지한 드럼표면에 불어붙이고, 평균수막두께가 d가 1㎛가 되도록 균일하게 물의 액적이 부착되어 있다.

또, 정전하를 띤 용융시이트와 냉각드럼과의 사이에 생기는 메니스커스부의 높이 h를 2.5㎛로 유지하였다. 이렇게 하여 얻어진 캐스트 시이트를 100℃로 가열된 연신로울러 사이에서 길이방향으로 1.8배 연신후 90℃로 가열된 연신로울러 사이에서 2.6배, 3.6배, 4.9배로 각각 연신하고, 길이방향 2단으로 총합연신배율 4.7배, 6.5배, 8.8배로 각각 연신하였다.

계속하여 95℃로 가열된 텐타(tertet)내에서 폭방향으로 4배 연신하고 210℃에서 7초간, 폭방향으로 5%의 리랙스(relax)를 하면서 열처리를 하여, 두께 12㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다. 길이방향 연신온도는 비교적 저온으로 고배율 연신이 가능하고, 또 장시간 연신하여도 로울러상에 부착물등으로 인한 더러워짐이 없고, 안정된 연신이 가능하였다.

또, 안정된 연신상태가 얻어지면서, 극히 높은 제막속도를 달성할 수 있었다. 이렇게하여 얻어진 필픔의 특성을 표-1에 표시한다.

상기한 특성을 갖는 필름을 자기테이프용의 베이스 필름으로 사용할때 주행성 미끄럼성이 뛰어나고 그리고 내마모성이 뛰어난 자기테이프가 얻어진다.

[비교예 1]

실시예 1-3에서 사용한 수막을 개재시킨 캐스트법을, 수막을 개재시키지 않는 통상의 정전인가 캐스트법으로 바꾸고, 다른것은 실시예 1과 동일 조건으로하여 2축 연신열처리하였다.

그결과, 길이방향의 연신시에 강하게 배향하기 때문인지, 폭방향의 연신에서 필름 파손이 다발하여, 안정된 연신을 할 수 없었으며, 2축 연신 필름의 품질을 측정한 결과를 표-1에 표시하였다.

[비교예 2]

비교예 1과 같은 캐스트법으로, 길이방향 연신의 연신온도를, 종래의 다단 연신과 마찬가지로, 고온으로 설정하였다. 그결과, 연신로울러가 단시간중에 더러워지고, 청소때문에, 생산성이 대폭 저하되었다.

또, 연신시 필름이 고온연신로울러에 달라 붙으려 하고, 연신후의 필름에 표면거칠어짐이 생겼다.

[비교예 3]

실시예 1-3과 같은 캐스트 조건으로 하고, 길이방향 연신을 통상의 일단 연신으로 행하였다.

실시예 1-3과 같은 캐스트 속도이면서, 길이방향 연신부의 제막속도는 낮게 억제된다.

[표 1]

다음에 수막을 이용한 캐스트법의 각종 조건에 대하여 행한 시험 결과에 대하여 설명한다. 우선 메니스커스부의 높이 h에 대하여 실시예4, 비교예 4에 표시한다.

[실시예 4]

용융중합체로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(O-클로로페놀 중에서의 극한점도 "

" 0.65, 첨가제로서는 평균입경 300㎛의 SiO₂를 0.1중량% 첨가)을 사용하여, 상용방법에 의하여 180℃에서 진공건조후 압출기에 공급하고, 285℃에서 용융시킨후 기어 펌프로 정량적으로 개량하고, T다이 용출꼭지쇠로부터 일정두께의 용융시이트를 토출시켰다.

그 시이트의 전폭에 걸쳐 정전하를 인가시키면서, 100m/분으로 경면냉각드럼(표면거칠기 Rt 0.2㎛)위에 밀착 냉각고화시켰다. 이때 냉각드럼 위에는 80℃의 포화수증기를 함유한 에어를, 25℃로 유지된 드럼 표면상에 불어붙이고, 평균수막 두께 1㎛가 되도록 물방울이 점모양으로 균일하게 부착된다.

이와같이, 평균수막두께 1㎛의 무수막을 갖는 드럼위에 정전하를 띤 두께 100㎛의 용융시이트를 밀착시켜 그 접지점에 생기는 수막의 메니스커스부의 높이 h를 3㎛로 유지하였다.

이와같은 상태로 1주간 캐스트를 계속하였지만, 캐스트 결점으로 될만한 표면결점이나 단부의 흩어짐등은 전혀 없고, 안정된 캐스트가 생겼다.

[비교예 4]

실시예 4에 사용한 정전인가를 부여하는 위치를, 냉각드럼의 원주상에서, 드럼의 원주방향으로 이동시켜 메니스커스부의 높이를 변경하였다. 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 두께 100㎛의 시이트를 100m/분의 속도로 캐스트하였다.

이결과를 표-2에 표시하였다.

[표 2]

이와같이 메니스커스부의 높이 h가, 냉각체 표면상의 평균수막두께 d보다도 낮을 때에는, 얻어지는 캐스트 시이트 표면은, 물방울의 전사에 의하여 오렌지 껍질 모양의 요철이 발생되는 결점을 갖는 것 밖에 얻을 수 없음을 알았다.

다음에 결로법에 의한 수막형성의 각종 조건에 대하여 시험하였다.

[실시예 5-7, 비교예 5-7]

전술의 실시예 4와 동일의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여, 180℃에서 진공건조하여, 압출기에 공급하고, 285℃에서 용융시킨 후 T다이로부터 용융시이트를 도출시켜, 그 시이트의 전폭에 정전하를 인가하였다. 그리고, 표-3에 표시하는 바와같은 냉각드럼(크롬 도금 로울러) 위에, 표-3에 표시하는 바와같은 습공기를 보내고, 냉각드럼상에 결로시켜, 표-3과 같은 물방울 형상의 수막을 형성하고, 그 냉각드럼 상에서 두께 100㎛의 시이트를 속도 90m/분으로 캐스트 하였다.

또, 이 시이트가 로울러로부터 떨어진 곳과 습공기를 불어 붙이는 곳과의 사이에, 제 2 도에 표시한 수제거 로울러를 부착하고, 하중 0.8㎏/㎝로 냉각드럼에 압압함과 동시에, 500ℓ/㎡, 분의 진공펌프로 잉여수를 제거하도록 하였다.

이 캐스트 시이트를 상용방법의 2축 연신장치에 1단의 길이 방향 연신, 일단의 폭방향 연신에 걸고 2축 연신 필름을 얻어, 캐스트 시이트와 2축 연신필름과의 양쪽에서, 상기한 각종 캐스트 조건을 비교하였다.

결과를 표-3에 표시한다.

그 결과, 특정의 표면거칠기를 갖는 냉각드럼상에 특정의 물방울 형상을 갖는 물방울을 결로시킴으로서, 고속도로 캐스트를 행하여도, 에어침입에 의한 성형불량이나 물의 비등에 의한 필름표면의 요철, 오렌지 껍질모양의 요철결점 등이 없는 필름이 얻어졌다.

[표 3]

다음에 수막을 개재시킨 캐스트법에 있어서, 수막의 두께를 시이트단부에서 두껍게 하는 것의 효과 및 시이트 단부의 반냉각드럼면을 냉각하는 효과를 조사하였다.

[실시예 8-11 비교예 8-11]

폴리에틸렌 테레프탈레이트(Ⅳ=0.65)를, 180℃에서 진공건조하고 압출기에 공급하고, 290℃에서 용융시킨후 T다이에서 시이트를 토출시켜, 그 용융시이트의 전폭에 정전하를 인가하고, 표면거칠기 Rt가 0.2㎛인 냉각드럼에 표-4에 표시하는 바와같은 캐스트 조건으로 시이트두께 50㎛, 캐스트 속도 30, 70, 100m/분으로 각각 24시간 연속운전으로 캐스트하였다. 수막의 형성은, 결로법에 의하여 습공기의 송기량으로 수막두께를 컨트롤하였다. 시이트중량부와 단부는 각각 별도의 결로장치를 사용하였다.

또, 제2도에 표시하는 바와같은 수제거 로울러를 부착하고, 하중 0.7㎏/㎝ 걸고, 500ℓ/㎡, 분의 진공펌프로 잉여수를 제거하였다. 시이트단부의 반냉각드럼면의 냉각은, 슬릿트 폭 0.2㎜, 길이 30㎜의 노즐을, 노즐길이 방향을 시이트 폭방향으로 하여, 시이트 흐름방향으로 16개 나열하고, 그 노즐에서 공급되는 물에 의하여 형성되는 수막이 끊기지 않도록 물의 유량을 조정하였다.

표 4에 표시된 결과에서 명백한 것과 같이, 특정의 수막두께로, 시이트폭방향의 수막두께 분포를 특정화함으로서 평면성이 뛰어나고, 단부가 벗겨져 올라감이 적은 캐스트 시이트가 얻어지고, 장기간 안정하게, 고속도에서의 캐스트가 가능한 것이 판명된다.

[표 4]

[산업상의 이용가능성]

이상 설명한 바와같이, 본 발명에 관한 폴리에스테르 필름의 제조방법은 안정하게 고속도제막이 가능하고, 생산성이 뛰어나며 품질면에서도 투명하고 표면거칠기가 작고, 내마모성이 뛰어난 필름이 얻어지기 때문에, 자기재료용, 전기절연 재료용, 콘덴서용, 기타 각종 공업재료용이나 포장재료용의 폴리에스테르 필름의 제조방법으로서 적당하다.

Claims (14)

1. 용융폴리에스테르 시이트를 수막이 형성된 이동냉각체 표면상에서 냉각고화시킨 후에 길이방향으로 복수단으로 총합연신배율 4.5배 이상으로 연신하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서 전기한 용융폴리에스테르 시이트에 정전하를 인가하면서 그 용융폴리에스테르 시이트를 전기한 이동냉각체 표면상에 냉각고화시키는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서 전기한 이동냉각체 표면에 형성되는 수막의 용융폴리에스테르 시이트와 냉각체 표면에 접하는 위치 직전에 있어서 평균두께 d와, 용융폴리에스테르와 냉각체 표면이 접하는 위치에 형성되는 메니스커스부의 냉각체 표면으로부터의 높이 h와의 관계가 h＞d 임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서 전기한 이동냉각체 표면상 수감을 형성하는 경우에 있어서 수막을 용융폴리에스테르 시이트 폭방향으로 중앙부보다 시이트 단부측을 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서 전기한 용융폴리에스테르 시이트의 시이트폭 방향단부에 있어서 반냉각체면을 전기한 냉각체와는 별도의 냉각수단에 의하여 냉각하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서 전기함 수막을, 수증기를 이동냉각체 표면상에서 결로시키는 결로법에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서 전기한 결로법에 의하여 이동냉각체 표면상에 형성되는 결로수의 최대물방울 지름은 70㎛ 이하임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서 전기한 결로법에 의하여 이동냉각체 표면상에 형성되는 결로수의 물방울 밀도가 50개 이상/0.1㎟임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서 전기한 이동냉각체 표면상에서 냉각고화된 폴리에스테르 시이트가 냉각체 표면에서 떨어지는 위치와, 전기한 용융폴리에스테르 시이트가 냉각체 표면에 접하는 위치와의 사이에서, 이동냉각체 표면상에 부착하고 있는 잔존수를 수제거수단에 의하여 제거한 후, 전기한 수막형성을 위한 물을 수부여 수단에 의하여 이동냉각체 표면상에 부여하는 것을 특징으로 하는폴리에스테르 필름의 제조방법.
10. 제 1 항에 있어서 전기한 냉각체의 표면거칠기가, 중심선 평균거칠기 Ra로 0.04㎛ 이하임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
11. 제 1 항에 있어서 전기한 복수단의 길이방향 연신에 있어서 각 단의 연신배율이 1.1배 이상임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
12. 제 1 항에 있어서, 전기한 복수단의 길이방향 연신에 있어서, 시이트 주행방향으로 하류측의 단정(段程) 연신배율이 높은 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
13. 제 1 항에 있어서 전기한 복수단의 길이방향 연신에 있어서 각 단의 연신을 시이트 주행방향으로 인접시켜 배치된 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신로울러와의 사이에서 행하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
14. 제 1 항에 있어서 전기한 복수단의 길이방향 연신에 있어서 최종단의 연신을 시이트 주행방향으로 인접시켜 배치된 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신로울러와의 사이에서 행하여 지고, 그것보다도 시이트 주행방향 상류측에서의 연신을 시이트 주행방향으로 상류측의 구동 연신로울러와 하류측의 구동 연신로울러와의 사이에서 양구동 연신로울러 사이에 배치된 프리 연신로울러를 사이에 두고 행하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.

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