TWI622478B - 輥表面之附著物去除方法及熱可塑性樹脂片狀物之製造方法 - Google Patents

輥表面之附著物去除方法及熱可塑性樹脂片狀物之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係一種輥表面之附著物去除方法、及使用該方法之熱可塑性樹脂片狀物之製造方法，該輥表面之附著物去除方法係向用於製造熱可塑性樹脂片狀物之輥之表面照射來自UV燈之紫外線而去除輥表面之附著物之方法，其特徵在於：使用屬於低壓UV燈且自照射光使220nm以下之波長之紫外線消失而照射不產生臭氧之特定波長之紫外線的無臭氧低壓UV燈作為UV燈。本發明呈現無臭氧之狀態而不產生由臭氧引起之不良情形，且可效率良好地照射對去除附著物有效之紫外線，從而有效地進行作為目標之輥表面之附著物去除。

Description

輥表面之附著物去除方法及熱可塑性樹脂片狀物之製造方法
本發明係關於一種即便於生產中亦可於生產線上效率良好地去除用於製造熱可塑性樹脂片狀物(於本申請案中，作為包含熱可塑性樹脂薄膜及1mm左右以上之更厚之熱可塑性樹脂片的概念而使用)之輥之表面之附著物的輥表面之附著物去除方法、及使用藉由該方法而去除了表面之附著物之輥而製造表面缺陷得到改善之高品質之熱可塑性樹脂片狀物的方法。
例如在藉由熔融擠出法製造熱可塑性樹脂薄膜時，一般於冷卻、加熱、延伸等幾乎所有之步驟中使用成形用輥(以下，簡稱為「輥」)。
然而，於藉由熔融擠出法進行之熱可塑性樹脂薄膜之製膜中，由於熔融溫度成為接近300℃之高溫，故而多發生熱分解或水解等分解，分解時產生之低聚物等低分子有機物自薄膜表面飛散。雖然於未與流延鼓(剛熔融擠出後之冷卻鼓)接觸之面，該低聚物等低分子化合物之大部分飛散於空氣中，但於與鼓面接觸之薄膜面，在該鼓與熔融片之密接度較弱之情形時，低聚物飛散並轉印於該鼓面從而污染該流延鼓，或在該鼓與熔融片之密接度較強之情形時，由於該鼓面與熔融片間未介存空氣層，故而該低聚物等低分子化合物幾乎無法飛散，因此該鼓面側之薄膜表面中包含許多該低分 子化合物。於該薄膜面與後續步驟之經加熱之輥接觸之情形時，該低分子化合物轉移至輥之表面，或進而薄膜內部所含有之該低分子化合物隨著薄膜之升溫而滲出，故而上述低分子化合物轉印或黏著於加熱輥表面，從而附著於輥表面。該等附著於輥表面之有機物等隨著時間經過成長為較大之突起狀，該突起對被加熱之薄膜表面造成刮傷等而成為問題，而且進而該附著物轉印轉移至薄膜表面，該附著物於薄膜表面成為異物缺陷，或進而在與其他輥之間成為刮擦傷之原因。因而，迄今為止為了清潔如此受到污染之輥，而一直藉由暫時停止製膜以擦拭輥表面而進行附著物之去除。然而，該作業效率低下，導致生產性大幅度降低。
為了解決該問題，揭示有各種於生產線上清潔輥之方法。例如，專利文獻1或專利文獻2中揭示有使擦拭布接觸於輥而進行擦拭之方法，或專利文獻3中揭示有塗上洗淨液進行擦拭之方法等。然而，該等方法雖可將薄膜表面之有機附著物減少一些，但卻無法完全去除，進而亦有暫時擦拭掉之有機物再次落到輥表面上之問題，故而對於防止輥表面上所堆積之污物而言，可謂不夠充分。
又，專利文獻4或專利文獻5、專利文獻6、專利文獻8中揭示有藉由利用低壓(水銀)UV(UV：紫外線)燈進行之紫外線照射將輥表面之附著物以非接觸方式化學分解而洗淨之方法。然而，該方法係如下者，即藉由照射由低壓水銀燈產生且包含作為臭氧產生區域之220nm以下之波長185nm、及254nm等波長之紫外線，利用紫外線之光分解作用、及因波長185nm之紫外線而產生之臭氧之氧化作用，以非接觸方式去除輥表面之附著有機物。即，該方法係以185nm以下之紫外線產生臭氧，以該臭氧之氧化 力分解有機物，又，利用波長254nm之紫外線將臭氧(O3)分解使活性氧(O)產生，而強化臭氧之氧化作用之方法，係一種以臭氧之產生及該臭氧之氧化作用之強化為必需構成之方法。尤其是專利文獻5中明確記載藉由產生臭氧氣體而提高有機物分解能力，具體而言，藉由172nm波長之準分子燈，以照射強度為5mW/cm2之相對較弱之強度照射紫外線，由於該波長下會產生大量臭氧氣體，故而利用臭氧之氧化分解能力所得之有機物分解能力變高。當然，該專利文獻中明確以臭氧產生為必需構成，未將臭氧氣體排除在外。
如此般活用220nm以下之短波長紫外線的使用紫外線產生燈之方法由於存在如下所述之嚴重缺陷，故而現實中難以使用於生產機之輥表面之潔淨化。即，由於臭氧氣體對人體有害，故而需要對臭氧進行完全排氣，但其排氣裝置較為大型，進而需要用以防止臭氧之擴散的於燈周邊使內部成為負壓之圍欄。另一方面，為了有效利用臭氧之活用，必須向高速旋轉之輥之表面效率良好地輸送臭氧，但為了將臭氧有效率地輸送至輥表面，燈與輥表面間之距離必須接近2~10mm左右，若如此，則於發生經常產生之薄膜破裂等故障之情形時，難以進行該燈裝置之退避、損傷防止或事故應對。然而，由於如上所述圍欄中為負壓，故而無論如何努力均難以效率良好地供給分解輥表面之有機物所需之臭氧，而且產生臭氧之紫外線燈之使用亦伴隨著如下嚴重缺陷，即臭氧本身大多會使被處理輥表面發生腐蝕、變色等變化。因此，尤其是對於輥材質為不鏽鋼、鍍鉻、碳化鎢(於結合劑中含有Co)等之輥表面有如下致命缺陷，即無法將此種產生臭氧之低壓紫外線照射用於生產機之輥表面潔淨化。進而，由於220nm以下之波長區域之紫外線、尤其是波 長185nm之紫外線幾乎均被氧吸收而消耗於臭氧之產生，故而幾乎無助於輥表面之有機物分解。又，雖然超過220nm之波長、尤其是254nm附近之波長之紫外線對有機物之光分解效果優異，但於以臭氧之產生為前提之方法中，該等波長之紫外線被所產生之臭氧吸收而被消耗於分解臭氧使之成為原子狀氧。故而，於習知之以活用臭氧為前提之紫外線燈之照射中，紫外線對有機物之光分解效果仍為不充分者。
進而，專利文獻7中亦揭示有使用不產生臭氧之波長區域之高壓水銀燈而分解有機物之方法。然而，由於該燈較多地包含無助於有機物之光分解的長波長側之紫外線，有機物之光分解效果較高之波長的紫外線之產生率較低，故而必須提高該高壓水銀燈之輸出。即便如藉由該專利文獻7中所記載之高壓水銀燈更強烈地照射長波長側之紫外線之方法般，儘管有機物之分解能力較低仍將該燈用於輥之潔淨，亦無法於薄膜生產中之生產線上完全去除低聚物等有機物，不僅輥之潔淨化不充分，而且亦有如下問題：因照射波長較長之紫外線而導致輥表面溫度上升，故而不但難以固定地控制輥表面溫度，而且薄膜黏著於輥表面而成為薄膜表面缺陷，因此必須於被處理輥表面設置某些冷卻裝置。進而，由於該強度較高之紫外線對眼睛有害，故而必須完全遮斷該紫外線，但完全防止紫外線之外漏通常極其困難。進而，又由於燈之壽命較短，且該燈之價格亦較高，故而亦有運轉成本變高之缺陷。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭56-69120號公報
[專利文獻2]日本專利特開昭62-225326號公報
[專利文獻3]日本專利特公昭47-3917號公報
[專利文獻4]日本專利特公平3-65775號公報
[專利文獻5]日本專利特開2001-341196號公報
[專利文獻6]日本專利特開昭63-266825號公報
[專利文獻7]日本專利特開2015-33812號公報
[專利文獻8]日本專利特開8-11186號公報
因此，鑒於上述先前技術中之各種問題，本發明之課題在於提供一種藉由於熱可塑性樹脂片狀物之製造中在生產線上對輥上之有機物等附著物於無臭氧之大氣中照射僅實質上不產生臭氧之無臭氧低壓UV光，而能夠以不接觸輥之方式，低聚物等之分解效率良好地、且不需要臭氧排氣裝置或輥冷卻裝置等附屬零件地、並且UV燈之設置場所或操作性亦優異地、所照射之輥材質無限定地、運轉成本亦廉價地去除低聚物等之方法，進而在於提供一種能夠以優異之生產性製造所獲得之片狀物之表面並無起因於輥附著物之缺陷的高品質之熱可塑性樹脂片狀物的熱可塑性樹脂片狀物之製造方法。
本發明者們鑒於上述問題，經過銳意研究，結果完成本發明。為了解決上述問題，本發明採用以下構成。即：
(1)一種輥表面之附著物去除方法，其係向用於製造熱可塑性樹脂片狀物之輥之表面於無臭氧之大氣中照射來自UV燈之紫外線而 去除輥表面之附著物之方法，其特徵在於：使用屬於低壓UV燈且自照射光使220nm以下之波長之紫外線消失而照射不產生臭氧之特定波長之紫外線的無臭氧低壓UV燈作為上述UV燈。此處，於無臭氧之大氣中使來自上述無臭氧低壓UV燈之紫外線照射至輥表面，自上述無臭氧低壓UV燈照射之特定波長之紫外線中，只要220nm以下之波長之紫外線實質上消失即可，所謂「實質上」係指「基本上」，只要使產生臭氧氣體之220nm以下之波長之紫外線以能夠形成較佳之無臭氧狀態之方式自來自燈之照射光刻意地消失即可。又，自上述無臭氧低壓UV燈照射之特定波長之紫外線中亦可多少含有一些除波長220nm以下以外之長波長之光。再者，所謂上述熱可塑性樹脂片狀物係指以未延伸、單軸延伸、雙軸延伸之熱可塑性樹脂薄膜為代表，且包含更厚之熱可塑性樹脂片之概念。
(2)如(1)所記載之輥表面之附著物去除方法，其中上述特定波長之紫外線包含超過220nm且310nm以下之範圍內、尤其是超過220nm且308nm以下之範圍內之波長之紫外線。波長超過220nm之紫外線基本上不產生臭氧氣體，但波長過長之紫外線不僅無助於有機物之光分解，而且會發生別的問題，即產生提高燈之輸出之需要，或招致輥表面溫度之不理想之上升，故而較佳為適當地抑制長波長側之上限。作為能夠照射上述較佳範圍內之波長之紫外線的無臭氧低壓UV燈，最佳為如下所述之無臭氧低壓水銀燈，但亦可使用準分子燈。上述308nm表示使用準分子燈作為無臭氧低壓UV燈之情形時之波長。
(3)如(2)所記載之輥表面之附著物去除方法，其中上述特定波長之紫外線實質上僅包含254nm之波長之紫外線。即，於使用低壓水銀燈作為低壓UV燈之情形時，雖然照射光之強度之 峰值出現於波長185nm與254nm處，但為了將其作為用作本發明中之無臭氧低壓UV燈之無臭氧低壓水銀燈，而刻意自照射光使波長185nm之紫外線消失，作為實質上僅包含254nm之波長之紫外線的特定波長之紫外線。藉由波長185nm之紫外線之消失，能夠確實地限制臭氧之產生，藉由僅設為254nm之波長之紫外線，能夠生成於無臭氧之狀態下(亦即、無臭氧之大氣中)對包含有機物等之輥附著物之去除最有效的紫外線照射之條件。可將此種無臭氧低壓水銀燈用作本發明中之最有效之無臭氧低壓UV燈。
(4)如(1)至(3)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其中於上述無臭氧低壓UV燈之管使用製備為可限制220nm以下之波長之紫外線之透過的石英玻璃。作為製備為可限制220nm以下之波長之紫外線之透過的石英玻璃，例如可列舉摻雜有特殊之氧化金屬之石英玻璃、或於熔融石英玻璃中加入重金屬等而成之石英玻璃。藉由對無臭氧低壓UV燈之管使用此種經製備之石英玻璃，而能夠防止產生臭氧之220nm以下之波長之紫外線之透過，從而能夠避免輥表面附近之臭氧之產生。藉由於該狀態下照射上述超過220nm且308nm以下之範圍內之波長之紫外線、較佳為上述254nm之波長之紫外線，而能夠於無臭氧之狀態下(亦即、無臭氧之大氣中)效率良好地去除輥附著物。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其係使來自上述無臭氧低壓UV燈之照射光以沿著旋轉之上述輥之面長方向(亦稱為輥之寬度方向)延伸之方式聚光。即，為了自旋轉之輥之表面效率良好且有效地去除附著物，而使既定之紫外線聚光於相對於輥寬度方向呈直線狀延伸之區域而進行照射。作為無臭氧低壓UV燈之管形狀，可為相對於輥寬度方向較長地延伸之 直線形狀者，亦可形成為如U字管或V字管之回折形狀。只要考慮照射強度或照射區域進行適當設定即可。
(6)如(1)至(5)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其係將照射至上述輥之表面的254nm之波長之紫外線之強度控制為15mW/cm2以上。雖然照射至輥之表面的特定波長之紫外線之強度只要以可獲得作為目標之輥表面之附著物去除性能之方式適當控制即可，但若將上述254nm之波長之紫外線取為基準，則較佳為將其強度控制為15mW/cm2以上，更佳為20mW/cm2以上。
(7)如(1)至(6)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其係使上述無臭氧低壓UV燈之紫外線照射部沿著旋轉之上述輥之面長方向來回移動(來回移動)。若如此，則能夠以相對小型之無臭氧低壓UV燈進行相對長條之輥之附著物去除。
(8)如(1)至(7)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其中上述輥之表面之材質包含選自由至少包含不鏽鋼之金屬、硬質鍍鉻、陶瓷熔射膜、碳化鎢系超硬合金之熔射膜所構成之群組中之材質。成為本發明方法之對象的輥之表面材質並無特別限定，作為對象材質，以包含不鏽鋼(SUS)在內之所有金屬為代表，可列舉硬質鉻或鎳等鍍覆表面、或氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等陶瓷熔射膜(例如電漿熔射膜)、或碳化鎢系超合金之熔射膜等。對於任一種表面材質，均能夠於無臭氧之狀態下獲得優異之附著物去除性能。
(9)如(1)至(8)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其中上述輥之表面溫度被加熱為較形成熱可塑性樹脂片狀物 之樹脂之玻璃轉移點溫度低20℃之溫度以上。若輥之表面溫度過低，則藉由紫外線進行之有機物分解之速度變得過慢，故而較佳為加熱為如上所述之溫度以上。更佳之具體溫度根據形成熱可塑性樹脂片狀物之樹脂之種類而變化，關於其之例示於後文敍述。
(10)如(1)至(9)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其中輥表面之附著物為熱可塑性樹脂之單體、低聚物、三聚物、二聚物、環狀化合物等低分子量物、分解物、來自熱可塑性樹脂之滲出物、或對熱可塑性樹脂之添加物。本發明之方法能夠進行所有附著有機物之去除，由於以用於製造熱可塑性樹脂片狀物之輥之表面之附著物去除為對象，故而尤其進行如上所述之附著物之去除。
(11)如(10)所記載之輥表面之附著物去除方法，其中輥表面之附著物中包含對苯二甲酸、雙羥乙基對苯二甲酸、單羥乙基對苯二甲酸、環狀化合物中之至少一種。即，作為上述(10)所記載之附著於輥表面之低分子量物，可例示包含對苯二甲酸、雙羥乙基對苯二甲酸、單羥乙基對苯二甲酸、環狀化合物中之至少一種者。
(12)如(1)至(11)中任一項所記載之輥表面之附著物去除方法，其中上述熱可塑性樹脂片狀物包含聚烯烴、聚醯胺、聚酯、壓克力、聚碳酸酯之任一者。本發明中，關於熱可塑性樹脂片狀物之材質並無特別限定，但就代表性而言可例示該等。
本發明亦提供
(13)一種熱可塑性樹脂片狀物之製造方法，其特徵在於：使用藉由如(1)至(12)中任一項所記載之方法而去除了表面之附著物的輥。
上述熱可塑性樹脂片狀物之製造方法中之熱可塑性樹脂片狀物之種類並無特別限定，亦包含未延伸者、經單軸延伸者，尤其於(14)在如(13)所記載之熱可塑性樹脂片狀物之製造方法中，將熱可塑性樹脂於熔融擠出後進行雙軸延伸之情形時，輥溫度較玻璃轉移溫度高20℃左右，故而適合作為本發明之低聚物之去除方法。
如上所述，根據本發明之輥表面之附著物去除方法，會呈現無臭氧之狀態而不產生由臭氧引起之不良情形，且可效率良好地照射對去除附著物有效之紫外線，即便於生產線上亦能夠有效地進行作為目標之輥表面之附著物去除。又，由於不產生臭氧氣體，故而無需大型之臭氧氣體排氣裝置，由於使用低壓UV燈，故而使用電力較低亦可，進而壽命亦較長，運轉成本較低亦可。
根據使用該輥表面之附著物去除方法的本發明之熱可塑性樹脂片狀物之製造方法，可於生產線上獲得穩定且優異之輥表面之附著物去除性能，而能夠以較高之生產性製造並無起因於輥附著物之表面缺陷的高品質之熱可塑性樹脂片狀物。
1‧‧‧冷卻輥
2‧‧‧MD(縱)延伸線
3‧‧‧TD(橫)延伸線
4‧‧‧T字模
10‧‧‧照射試驗機
11‧‧‧導軌
12‧‧‧升降台把手
13‧‧‧平台
14‧‧‧試片
15‧‧‧導管口
16‧‧‧端子台
17‧‧‧燈端子台
18‧‧‧無臭氧低壓UV燈
19‧‧‧反射板
20‧‧‧試驗用無臭氧低壓UV燈裝置
圖1係表示本熱可塑性樹脂片狀物之製造裝置中之具有代表性之低聚物產生部位的概略立體圖。
圖2係低聚物去除效果確認試驗中所用之標準灰度之俯視圖。
圖3(A)係本發明之效果確認用試驗裝置之概略構成圖，圖3(B)係圖3(A)之裝置所用之燈之概略俯視圖。
圖4係表示無臭氧石英玻璃管之紫外線透過特性之特性圖。
圖5係表示無臭氧低壓UV燈之光譜之特性圖。
圖6係表示對PET低聚物進行之UV照射試驗結果之圖表。
圖7係表示對PET低聚物進行之UV照射試驗結果的用數位相機所拍攝之圖。
圖8係表示對PET低聚物進行之其他UV照射試驗結果的用數位相機所拍攝之圖。
圖9係表示對PET低聚物進行之其他UV照射試驗結果之圖表。
圖10係表示對試劑TPA塗佈膜進行之UV照射試驗結果之圖表。
圖11係表示圖10中之試驗之經過的用數位相機所拍攝之圖。
圖12係表示對PET低聚物進行之進而其他之UV照射試驗結果的用數位相機所拍攝之圖。
圖13係表示圖12中之UV照射試驗結果之圖表。
圖14係表示圖12中之UV照射試驗結果之代表資料的圖表。
以下，關於本發明之輥表面之附著物去除方法及熱可塑性樹脂片狀物之製造方法進行詳細說明。再者，於以下說明中，以熱可塑性樹脂片狀物為熱可塑性樹脂薄膜之情形為例進行說明。
本發明之輥表面之附著物去除方法在向被有機物污染之輥於無臭氧之大氣中照射實質上不產生臭氧之具有特定波長之無臭氧低壓UV射線時非常有效，其效果為提供一種輥表面上之有機物去除方法，該輥表面上之有機物去除方法對於在熱可塑性樹 脂薄膜之生產中被污染之輥表面，能夠於不會由於臭氧而對人體或被處理輥面帶來不良影響之情形下將附著有機物效率良好地分解氣體化並去除，且操作性優異，並且運轉成本廉價。再者，雖然通常允許不會造成對人體有害之傷害之程度的0.05ppm以下之臭氧產生，但由於即便是該程度，臭氧產生亦不佳，故而本發明中所言之無臭氧係以完全無臭氧產生之狀態為目標。
即，本發明係關於一種輥表面之附著物去除方法，其特徵在於：向用於製造熱可塑性樹脂薄膜之輥之表面於無臭氧之大氣中照射實質上不包含220nm以下之波長的特定波長之來自無臭氧低壓UV燈之紫外線，進而較佳為照射上述特定波長之紫外線實質上包含超過220nm且308nm以下之波長的特定之紫外線。
關於自所用之無臭氧低壓UV燈所照射之紫外線，使220nm以下之低波長之紫外線實質上消失而照射如上所述實質上包含超過220nm且308nm以下之波長的特定之紫外線，為了使該產生臭氧之185nm等低波長光自所出射之照射光中消失，例如較佳為如下手法，即由在熔融石英玻璃中混入重金屬而成之石英玻璃構成燈管，使之吸收上述低波長之紫外線，藉此能夠作為實質上僅照射254nm之波長之紫外線的無臭氧低壓UV射線燈。
作為紫外線源，可使用封入有水銀等發光材料之水銀燈，其為使用水銀蒸氣之放電發光者，根據點燈時之蒸氣壓，可分為低壓、高壓及超高壓之水銀燈等。其中，較佳為：於主要放射185nm與254nm之波長之紫外線的低壓水銀燈中，由如上所述使用向吸收產生臭氧之185nm以下之波長之紫外線的熔融石英玻璃中混入重金屬而成之材質之燈管構成無臭氧低壓UV燈(即無臭氧低壓 水銀燈)，由此照射不產生臭氧之特定波長之紫外線。
又，亦可使用能夠輸出實質上不產生臭氧之220nm以上之特定波長之紫外線的準分子燈代替低壓水銀燈。所謂準分子係指激發態原子與基態原子之二聚物，藉由於燈管內產生放電電漿等高能量，而能夠使放電管內之原子成為準分子狀態。於自該準分子狀態恢復至基態時，藉由被稱為準分子發光之現象，而產生強紫外線光。準分子燈能夠效率良好地提取特定之單波長之光。已知波長220nm以上之紫外線可自將Xe、Ar、Kr等稀有氣體與鹵氣之混合氣體作為放電用氣體之稀有氣體鹵素準分子燈獲得，但由於稀有氣體鹵素準分子燈之放電用氣體中除稀有氣體以外亦包含與金屬之反應性較高之F、Cl、Br等鹵氣，故而單介電質方式之電極無法使用。雖然能夠以較低之施加電壓驅動，但由於單介電質方式之準分子燈之內部電極被置於放電空間內，故而經激發之鹵素與電極進行反應，從而消耗鹵氣。當前，正在實用化之稀有氣體鹵素準分子燈活用內表面整面塗佈有金屬電極之玻璃管作為介電質，而使用金屬電極與放電用氣體不直接接觸之構造，即所謂的雙重圓筒型之雙介電質方式電極。該雙介電質方式燈不但燈之長條/大型化較難，且成本較高。又，為了使之發光(驅動)，必須於電極間施加高頻、高電壓(數Hz~數MHz，數kV)，越為大型、高輸出，則用以於生產線上使用之電源設計上之負擔越大。僅使用Xe(172nm)、Ar(162nm)、Kr(146nm)等稀有氣體之稀有氣體準分子燈若為高輸出則必須進行內部金屬電極之水冷，但由於可使用單介電質方式之電極，故而大型燈之製作亦相對容易，能夠以較低之施加電壓驅動。並且，可於單波長172nm之Xe準分子燈之內側與表面塗佈UV發光 螢光體而製作實質波長範圍238~310nm之無臭氧UV之準分子螢光燈亦正在實用化。然而，雖然為由僅效率良好地發出單波長光之準分子燈進行之螢光體發光，但該準分子螢光燈之發光光譜之波長廣泛地擴展至238~310nm之全部範圍。為了加速低聚物之分解速度，較佳為儘可能地僅照射低聚物分解反應效率較高之短波長側之紫外線，但準分子螢光燈之紫外線中仍較多地包含長波長側之紫外線量。該等長波長側紫外線會阻礙對低聚物分解反應直接有效之短波長紫外線之吸收，同時會引起分解反應以外之副反應，有可能使其後之分解殘渣增多。此外，即便是反應性較低之稀有氣體，放電空間內之金屬電極亦會因稀有氣體離子之碰撞而損傷，放電管內表面亦因由稀有氣體離子之碰撞而生成之濺鍍金屬之附著而霧化，從而紫外線透過率亦降低，故而於放電空間內存在金屬電極之單介電質方式之稀有氣體準分子燈與雙介電質方式相比，壽命非常短。故而，於本發明之實施中，如上所述，更佳為使用自照射光使220nm以下之波長之紫外線實質上消失而僅發出對有機物之分解有效之波長254nm之光的低壓水銀燈，即無臭氧低壓水銀燈。
於習知之紫外線照射之情形時，使用照射燈管形狀相對於輥寬度方向(輥面長方向)為較長之直線形狀之紫外線燈，雖能夠遍及相對較廣之範圍而均勻地照射，但該照射強度有均勻變低之情形，根據製膜速度之增加、或熱可塑性樹脂之種類而有如下情形：污染輥表面之有機附著物之分解速度趕不上析出速度，隨著時間經過而污物附著。就此而言，較佳為如下之方法，即藉由使紫外線光聚光，而將例如有助於有機附著物之分解氣體化的254nm波長之紫外線之照射強度控制為15mW/cm2以上，從而去除有機附著 物。該聚光方法並無特別限定，例如於紫外線燈之圍欄內設置聚光用之反射鏡而進行聚光之方法就裝置上而言較為簡便。經如此聚光之紫外線光之能量變高，從而能夠飛躍性地提高分解速度。
又，無臭氧低壓UV燈管形狀亦可為U字管或V字管等回折燈形狀。於該情形時，即便不進行聚光亦使照射面積增大、照射時間變長，即便照射強度稍微低一些為15mW/cm2左右亦可促進有機物之分解。
若使無臭氧低壓UV照射部相對於輥寬度方向來回移動(來回移動)，則即便燈管長度較短亦能夠將輥整面潔淨化。作為來回移動速度，並無特別限定，但較佳為以10~50mm/min左右使之移行。藉由使之來回移動，而可使用短燈，較之使用與輥有效寬度等長之長燈，有燈更換費用等亦被抑制為較為廉價之優點。
作為熱可塑性樹脂薄膜所用之輥，可列舉流延輥、導輥、壓光輥、冷卻輥、預熱輥、延伸輥或夾輥等。作為該等輥之表面材質，一般可使用不鏽鋼(SUS)、陶瓷之電漿熔射膜、鉻或鎳等之鍍層、碳化鎢系超合金之熔射膜、經噴砂加工者等。反之，於矽橡膠之輥或經有機樹脂塗佈加工之輥之情形時，紫外線不僅對輥表面上之有機物，甚至亦對輥表面材質產生分解作用，故而本發明之應用不佳。
作為輥之表面溫度，較佳為加熱為較熱可塑性樹脂之玻璃轉移溫度低20℃之溫度以上，但未必限定於此。若被處理輥表面溫度較薄膜之玻璃轉移溫度Tg低很多(過低)，則紫外線對有機物之分解速度變慢，故而不佳。輥表面溫度為較所使用之高分子之玻璃轉移溫度附近稍微高一些之溫度時，會使有機物之分解速度變 快，故而較佳，例如於PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜之製膜之情形時，由於其玻璃轉移溫度為70℃，故而較佳為50℃至95℃左右。
作為無臭氧低壓UV燈表面與薄膜之間之距離，距離較大時操作性優異故而較佳，較佳為30mm至100mm左右。於此種距離下可獲得充分之分解速度者為低壓水銀燈，若為準分子-雷射照射、或來自高壓水銀燈之照射則無法獲得充分之有機物分解速度。在照射該無臭氧低壓UV時，若於薄膜與輥接觸之期間(於薄膜製造中之生產線上)進行，則可一面生產薄膜一面進行輥之潔淨化，當然在終止薄膜之生產後亦可照射紫外線。
所謂本發明中之有機附著物係指來自熱可塑性樹脂者，所謂附著於步驟輥之有機化合物係指例如熱可塑性樹脂之低分子量物、分解物、滲出物、或添加物等。進而空氣中所包含之昇華物或油脂、塵垢等亦包含於此。其中，關於成為主體之低分子量物，於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂之情形時，對象為對苯二甲酸、雙羥乙基對苯二甲酸、單羥乙基對苯二甲酸等單體類及二聚物、三聚物、環狀三聚物等低聚物類。於烯烴樹脂之情形時，主要為抗靜電劑、或穩定劑等低分子添加劑。
本發明中所示之熱可塑性樹脂例如以選自聚酯、聚醯胺、聚烯烴、聚苯硫醚、及該等之混合體、改質體等中之樹脂作為代表性者，尤其是聚酯樹脂、聚醯胺樹脂作為對象樹脂較佳。
此處所言之聚酯係指於分子主鏈中具有酯鍵之高分子化合物，通常多藉由二醇與二羧酸之縮聚反應而合成，亦可利用如羥基苯甲酸所代表之羥基羧酸般進行自縮合之化合物。作為二醇化合物之代表性者，係HO(CH2)nOH所代表之乙二醇、丙二醇、丁 二醇、己二醇，進而二乙二醇、聚乙二醇、環氧乙烷加成物、環氧丙烷加成物等所代表之含醚之二醇等，該二醇化合物為該等之單獨或混合體等。
作為二羧酸化合物之代表性者，係鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、萘二羧酸、琥珀酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸、馬來酸、富馬酸、及該等之混合體等。
於本發明中所用之聚酯薄膜為聚對苯二甲酸乙二酯之情形時，可藉由先前公知之製造方法進行製造。即，可藉由如下方法進行製造：使對苯二甲酸與乙二醇及視需要之共聚合成分直接反應並將水蒸餾去除而酯化後，於減壓下進行縮聚之直接酯化法，或使對苯二甲酸二甲酯與乙二醇及視需要之共聚合成分反應並將甲醇蒸餾去除而進行酯交換後，於減壓下進行縮聚之酯交換法等。進而為了使極限黏度增大，並使環狀三聚物或乙醛含量等降低，亦可進行固相聚合。上述熔融縮聚反應可藉由批次式反應裝置進行，又，亦可藉由連續式反應裝置進行。於該等任一方式中，熔融縮聚反應可以1個階段進行，又，亦可分為多個階段進行。固相聚合反應亦與熔融縮聚反應同樣地可藉由批次式裝置或連續式裝置進行。熔融縮聚與固相聚合可連續進行，亦可分批進行。
作為有代表性之聚酯樹脂，例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及該等之共聚合體、聚對苯二甲酸環己二甲酯(PCT)、聚乳酸(PLA)等，其中較佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乳酸(PLA)及該等之共聚合體，尤其是聚對苯二甲酸乙二 酯及其共聚合體較為廉價，故而用於涉及許多方面之用途，本發明之效果較高。又，該等樹脂可為同質樹脂，亦可為共聚合體或摻合物。
該等高分子化合物之重複單位較佳為80以上，更佳為120以上。
又，於本發明中，所謂聚醯胺樹脂係指於主鏈中具有醯胺鍵之高分子化合物，作為有代表性者，可列舉選自尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍11、尼龍46、尼龍12、尼龍7、聚己二醯間苯二甲胺mXD6、聚對/間苯二甲醯己二胺6T/6I、9T尼龍、及該等之相關共聚合體、混合體等中之聚醯胺化合物等。其中，於本發明之情形時，尼龍6及其共聚合體、聚己二醯間苯二甲胺mXD6及其共聚合體為較佳之聚醯胺。進而，若向該等聚醯胺中添加柔軟尼龍、或難以結晶化之尼龍化合物，則可賦予流延中之結晶化防止性、或所獲得之品質之低溫柔軟性等，故而較佳。
又，作為聚烯烴樹脂，可使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、甲基戊烯聚合物(PMP)、環狀環烯(COP/COC)、乙烯-乙烯醇(EVOH)、乙酸乙烯酯聚合物(EVA)、及該等之各種共聚合體等。
於該等在本發明中所用之熱可塑性樹脂中，可於不損害本發明之目的之範圍內視需要添加著色劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗靜電劑、滑劑、抗黏連劑、成核劑、脫模劑等。
其次，以應用於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜之例對本發明中之熱可塑性樹脂薄膜之製造方法進行更加具體之表示。
準備聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂或視需要添加摻合其他化合物而成之原料：例如添加液晶聚合物或其他聚酯樹脂、 進而氧化矽、氧化鎂、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、雲母、滑石、高嶺土等無機化合物、交聯聚酯、交聯聚苯乙烯、伸乙基雙硬脂醯胺、離子性高分子化合物、離子聚合物等有機化合物等而成之原料，以及混合有經暫時熔融之回收原料等之原料等作為原料，直接投入至雙軸排氣式擠出機中，或將其乾燥、脫水後，供給至熔融擠出機，以儘量不使分子量例如固有黏度[η]降低之方式於氮氣氣流下或真空下儘可能地以低溫進行熔融擠出。
其次，為了去除熔融體中之異物，而將熔融樹脂一面以適當之過濾器，例如金屬纖維狀燒結體(FSS)、粉末狀燒結金屬(PSS)、多孔性陶瓷、砂粒(sand)、金屬線網等過濾一面進行擠出。如此，將熔融之聚酯樹脂自成型用噴嘴擠出成形。
再者，自噴嘴擠出熔融薄膜時之牽引比(=噴嘴開口間隔/所擠出之片厚)較佳為3以上，更佳為5~10之範圍，藉此可容易獲得厚度不均較小且平面性良好之薄膜。如此擠出熔融之聚酯樹脂，藉由於5~15kv程度下對該熔融薄膜施加負靜電之線狀電極或刀狀電極，使該熔融樹脂薄膜密接於作為冷卻介質之已進行鏡面鍍鉻且中心線平均表面粗度Ra為0.005μm左右的超鏡面流延鼓，並進行急冷。
再者，在熔融擠出該等熱可塑性樹脂片時，如上所述一面向熔融樹脂片施加靜電荷一面使之冷卻密接固化而製造片，其就結晶化抑制或厚度均質化之方面、進而就急冷流延鼓面之防污等方面而言較佳。
繼而，一面使該薄膜與氧化鉻等陶瓷輥(表面粗度Ra 為0.3μm)接觸一面將其加熱為該高分子之玻璃轉移溫度Tg以上且冷結晶化溫度Tcc以下，以1個階段或多個階段向縱向(薄膜之長度方向)延伸1.5~7.0倍左右，若需要亦可於該縱延伸薄膜上塗佈水系塗佈液，為了使其向寬度方向延伸而將其導入至拉幅式寬度方向延伸機中，將縱延伸薄膜之寬度方向兩端以夾具固持，藉由加熱熱風使塗層之水分於90℃左右蒸發，其後，將該薄膜加熱為該高分子之玻璃轉移溫度Tg以上，以藉由擴大兩端夾具寬度而使薄膜向橫向(薄膜之寬度方向)延伸1.1~8.0倍之逐次雙軸延伸方式進行雙軸方向延伸。進而為了製成於長度方向強度較強之薄膜，亦可使之再次接觸於輥而向長度方向進行延伸。該雙軸延伸亦可為同時進行縱向與橫向之延伸的同時雙軸延伸方式。於該情形時，在有於同時雙軸延伸機之前加熱之輥時，輥大多被污染。又，對於經延伸之薄膜，視需要亦可藉由熱風或輥將薄膜加熱為樹脂之熔點以下之溫度而進行熱處理。此時，為了獲得熱尺寸穩定性，亦可於縱向或橫向實施鬆弛處理。
藉由以上述方法製膜，而會於縱延伸輥上堆積有機附著物，隨著時間經過而有可能於薄膜上殘留缺陷，但如此般藉由對輥上之有機物進行作為本發明之主要特徵的特定波長之無臭氧低壓UV照射，可將有機物分解氣體化並去除，從而使輥表面保持潔淨。
在使薄膜進行縱延伸時，隨著加熱進行，熱可塑性樹脂之結晶度提高，分散於樹脂中之有機物變得容易滲出，薄膜表面存在之有機物之量變得非常多，由此於薄膜所接觸之縱延伸輥上容易附著有機物，容易受到污染。故而，本發明之方法藉由用於縱延 伸輥或再次縱延伸輥而非常有效。又，由於本發明之有機物去除效果較高，故而即便因流延速度之增加導致有機附著物之轉印量增加，亦可使輥保持潔淨狀態。
藉由上述使用本發明之輥表面之附著物去除方法的本發明之熱可塑性樹脂薄膜之製造方法，而能夠生產性良好地製造無表面缺陷之高品質之熱可塑性樹脂薄膜。
如此獲得之熱可塑性樹脂薄膜可廣泛地利用於視表面缺陷為問題之光學用、磁性記錄媒體用、電氣絕緣用、電容器用、其他一般工業用等。
(物性及特性之測定法)
其次，於以下闡述本發明中使用之物性及特性之測定法。
(1)聚酯樹脂之固有黏度[η]
於25℃下以鄰氯苯酚為溶劑由下式求出。
[η]=1m[ηsp/c]
比黏度ηsp係自相對黏度ηr減去1所得者。c為濃度。單位以dl/g表示。
(2)聚酯之熱特性
使用精工電子工業(現為Seiko Instruments公司)製造之DSC RDC220型，稱量5mg之聚酯，於氮氣環境下以20℃/分鐘之速度升溫，達到300℃時進行驟冷，一面再次以20℃/分鐘之速度升溫至300℃一面測定基準線偏移之溫度即玻璃轉移點(Tg)、冷結晶化發熱 峰值溫度(Tcc)、吸熱峰值溫度即熔點(Tm)。達到300℃後，進而以20℃/分鐘之速度使之降溫，測定熔融結晶化發熱峰值溫度(Tmc)。
(3)紫外線照射強度之測定
使用浜松光子公司製造之UV-METER C6080-02測定波長254nm之照射強度。
(4)輥污物去除速度
關於輥上之低聚物污物，於製膜開始前充分清潔縱延伸輥，分別目視觀察自製膜開始至72小時後之污物狀態，將與製膜前相比無變化而乾淨者評為「◎」，將幾乎看不見污物者評為「○」，將雖可確認極薄之污物(白濁程度)但繼續使用並無問題者評為「△」，將污物很厚地附著而需要清除或更換者評為「×」。
(5)輥之損壞
於紫外線照射前後觀察表面狀態，將並無著色、腐蝕、表面粗糙等表面變化者設為○，將有損壞者設為×。
(6)輥之升溫
將因紫外線照射而自設定為適合薄膜之製膜之溫度的溫度上升2℃以上之情形設為×，將無此種溫度上升之情形設為○。
[實施例]
以下，基於實施例及比較例進一步詳細地說明本發明。
[實施例1]
使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(固有黏度[η]=0.61，玻璃轉移溫度Tg為70℃，冷結晶化溫度Tcc為128℃，熔點Tm為265℃，熔融結晶化發熱峰值溫度Tmc為215℃，含有0.1wt%之平均粒徑0.25μm之氧化矽粒子作為添加劑)作為熱可塑性樹脂。在以該PET樹脂之含水率達到20ppm以下之方式乾燥後，供給至擠出機於280℃下熔融，以3t/h之吐出量進行擠出，使之通過截止10μm之金屬纖維燒結過濾器而進行過濾，導入至噴嘴而吐出熔融薄膜，一面自直徑0.06mm之線狀電極向該熔融薄膜施加負靜電荷一面使之密接於冷卻輥上而使之冷卻並固化。用鍍鉻輥於預熱溫度72℃下對該擠出薄膜預加熱，其後以陶瓷輥進一步加熱，藉由延伸機於延伸溫度95℃下向長度方向延伸3.5倍後，冷卻至玻璃轉移溫度Tg以下。繼而，一面將該長度方向延伸薄膜之寬度方向兩端以夾具固持一面將其導入至拉幅機中，於加熱至延伸溫度90℃之熱風環境中向寬度方向延伸3.8倍後，於225℃下進行熱固定，從而製作厚度25μm之薄膜。
縱延伸預熱輥中，最初接觸於薄膜之流延鼓面的輥之表面隨著時間經過而附著低聚物等污物，故而為了進行該輥之潔淨化而將無臭氧低壓UV燈之主波長僅設為254nm，將該紫外線強度設為20mW/cm2照射至輥表面。無臭氧低壓UV燈係使用輥寬度方向之長度為160mm之直管。為了於輥之寬度方向上均勻地照射，而使該燈於輥之寬度方向上來回移動(移動速度20m/min)，連續地照射至縱延伸預熱輥。無臭氧低壓UV燈所使用之電力為110W， 燈壽命約為6000小時。將此時之結果示於表1。
[實施例2]
以與實施例1同樣之條件進行製膜。但此時之照射強度調節至50mW/cm2。將所獲得之結果示於表1。
[實施例3]
以與實施例1同樣之條件進行製膜。但此時之照射強度調節至180mW/cm2。將所獲得之結果示於表1。
[實施例4]
將實施例1中所用之無臭氧低壓UV燈以腔室圍起，調節設置於該腔室之四周的聚光鏡之角度、及輥與紫外線燈之距離，以照射強度達到120mW/cm2之方式使紫外線聚光。將所獲得之結果示於表1。確認到可利用由聚光鏡進行之聚光而調整照射強度。但同時亦確認到即便不特別進行聚光，若能夠將照射強度調整至較佳之範圍，則亦可獲得作為目標之輥表面之附著物去除效果。
[實施例5]
將長度1010mm之較長之1根無臭氧低壓UV燈呈U字型地彎折6次，而將1根燈長設為約160mm，以製成為於外觀上具有6根照射至輥之燈的燈照射至輥。將所獲得之結果示於表1。確認到即便改變燈之形狀，亦可獲得同樣優異之輥表面之附著物去除效果。
[實施例6]
以與實施例1同樣之條件進行製膜。但此時之照射強度調節至10mW/cm2。將所獲得之結果示於表1。因使照射強度降低而導致輥表面之附著物去除效果稍微降低，故而可知作為照射強度較理想為15mW/cm2左右以上。
[比較例1]
將實施例1中所用之無臭氧低壓UV燈替換為在照射254nm之波長之紫外線之同時亦照射產生臭氧之185nm之波長之紫外線的通常之低壓水銀燈，以與實施例1同樣之條件照射紫外線進行製膜。由於藉由來自燈之紫外線而產生臭氧，故而被處理輥之鍍鉻處理輥上出現黑色斑點、或發現一部分如腐蝕般之缺陷，由於該預熱輥發生損壞，薄膜產生傷痕，故而無法繼續生產。進而，由於該臭氧氣體亦會給人體帶來不良影響，故而將燈周圍之空氣強制性地排出，但很難完全排出，從而散發出臭氧氣味。將該測試之結果示於表1。
[比較例2]
除切斷實施例1中所用之無臭氧低壓UV燈之電源外，與實施例1相同地製作薄膜，但隨著時間經過低聚物附著於預熱輥，而使所獲得之薄膜表面附著有刮傷、或異物。
[比較例3]
除將實施例1中所用之無臭氧低壓UV燈替換為高壓水銀燈進行1kW(使用電力1000W)之照射外，與實施例1完全相同地進行製膜，結果不僅輥之潔淨化緩慢，而且輥表面溫度隨著時間經過而上升，薄膜部分地黏著於輥而成為薄膜表面缺陷。進而，亦有如下缺陷：該燈所用之電力與實施例1之110W相比亦較大為1000W，又，燈壽命與實施例1之約6000小時相比亦較短約為1000小時，並且燈價格亦較高，運轉成本較高。
該結果為，尤其是實施例1~5中(實施例6亦為使用上並無問題之程度)，並無輥污物，且完全無輥上之薄膜之滑動、或薄膜表面之擦傷、刮傷等。即便針對長時間之製膜亦未看到成為問題之輥污物。如此獲得之薄膜為完全無輥污物或表面缺陷之平面性優異之薄膜。
相對於此，於比較例1~3中，自製膜開始24小時後已看到於輥表面產生些許附著物，72小時後於輥上發生薄膜滑動或傷痕轉印等。此時獲得之雙軸延伸薄膜表面不僅有異物之附著，而且存在許多擦傷、刮傷等表面缺陷。
即，如上述專利文獻5般，即便使用低壓水銀燈，於將主要波長設為120nm~380nm而存在220nm以下之波長之紫外線的情形時，亦與比較例1之結果同樣地未解決產生臭氧之問題。另一方面，如上述專利文獻7般，若提高310nm~390nm之紫外光之照射強度，則與比較例3之結果同樣地發生輥升溫，從而產生片狀物之黏著等問題，且由於使用高壓水銀燈，從而伴隨有設備費用之增加、紫外線洩漏對策之困難性。本發明可不產生該等問題，而於作為目標之無臭氧之狀態下進行所需之輥污物之去除。
進而，為了更明確地確認本發明之效果，而實施以下說明之使用無臭氧低壓UV燈之PET低聚物污物之去除效果確認試驗。
[使用無臭氧低壓UV燈之PET低聚物污物之去除效果確認試驗] 1.試驗之概要
310nm以下之波長之紫外線對於PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄 膜之透過率為零。該等紫外線被PET100%吸收。已知PET之低聚物包含包括與PET基本上相同之組成比之苯核與羰基的類似分子構造之單體。故而認為，PET之低聚物亦效率良好地吸收310nm以下之波長之紫外線。自試驗中所用之無臭氧低壓UV燈產生之紫外線實質上僅為更短波長之254nm之波長之紫外線，由此推測出該紫外線極容易被PET低聚物吸收，PET低聚物之分解力較高。為了確認上述情況，於無臭氧之大氣中，進行了藉由該無臭氧低壓UV照射進行之PET低聚物之分解去除實驗。藉由使用圖像處理軟體「ImageJ」，自數位相機照片將試樣表面之低聚物殘量以灰度值計進行測定之方法調查無臭氧低壓UV燈之低聚物去除能力。
2.低聚物之種類
A：TD(橫)延伸線部：
自於圖1中表示概略構成之PET雙軸延伸薄膜製造線之TD(橫)延伸線之3部分採取低聚物(概略組成如圖所示為對苯二甲酸(TPA)：20%、單-2-羥乙基對苯二甲酸(MHT)：30%、環狀化合物(略記為環化)、尤其是環狀三聚物：10%、剩餘為其他物質)
B：MD(縱)延伸線部(於圖1中以符號2表示)：
由於採取較難，故而以市售試劑對苯二甲酸代替，製備成TPA：70%、環狀化合物(環化)、尤其是環狀三聚物：30%進行使用
C：流延裝置部：
自A-PET(非晶[Amorphous]-PET)片製造線之冷卻輥1(流延輥)[圖1]上部之T字模4周邊採集低聚物(TPA：20%、MHT：15%、BHT(雙-2-羥乙基對苯二甲酸)：5%、環狀化合物(環化)、尤其是環 狀三聚物：7%、剩餘為其他物質)
3.假定輥之試樣之表面處理之種類
AT：黑灰色氧化鋁氧化鈦(Al2O3/40%TiO2)電漿熔射膜，Ra：0.08μm以下之精研磨面
HCr 0.2 S：硬質鍍鉻，表面粗度0.2 S以下之鏡面研磨面
HCr As Plating：硬質鍍鉻，鍍覆後之狀態下之無研磨表面
WCNiCr：碳化鎢系(WC/20%Ni/7%Cr)高速火焰熔射(HVOF，high velocity oxygen fuel)膜，Ra：0.08μm以下之精研磨面
4.UV照射後之低聚物分解殘量之測定方法
由於低聚物之附著量較少，故而重量減量在天平之測定誤差範圍內，以重量之減少無法判斷低聚物分解量。由於低聚物塗佈膜表面相比基材而言灰度值(白色度)較高，故而以目視可容易判斷低聚物之殘留狀態，但無法進行定量表現。如此，以圖像處理軟體「ImageJ」將試片之數位相機照片轉換成灰色後，測定低聚物附著部之像素單位之灰度值，而作為低聚物污物之殘留量之指標。
在基材表面完全被低聚物覆蓋時，灰度值以圖2所示之標準灰度計達到160~170。又，在灰度值與基材表面相同時，表示低聚物被完全去除。若一部分低聚物被分解去除而開始露出基材表面，則灰度值開始下降，顯示低聚物與基材表面之灰度值之中間值。故而，在達到與基材表面相同之灰度值之前，灰度值越高則表示低聚物殘留越多。
將測定對象試樣之由測定框圍繞之區域整體、或測定 線上之灰度值(Pixel單位)之平均值作為測定資料。藉由灰度值(黑色=0→灰色254steps→白色=256)之測定，能夠進行殘留量之定量表現。該低聚物殘留量之測定方法雖然為將目視之判斷進行半定量化之方法，但再現性良好。
5.試驗條件
(1)PET低聚物塗佈液：將0.8g低聚物添加至100cc乙醇中進行攪拌混合。
試劑TPA之塗佈液：使1g試劑TPA(對苯二甲酸)溶解於100cc之N,N-二甲基甲醯胺中。進而將該溶解液與甲苯以1：1進行混合。
(2)低聚物之塗佈：以含浸有塗佈液之對折15W×50L碎布塗佈1~2次。
(3)試片之設置與照射距離：設置於矽橡膠加熱器上，照射距離65mm。
(4)試片之溫度調整：於試片之表面設置調溫用熱電偶。
(5)於使吹風器作動之狀態下進行試驗。
(6)每隔規定時間以數位相機拍攝低聚物之分解狀況。
6.試驗裝置
使用圖3(A)所示之照射試驗機10。如圖3(A)所示，藉由導軌11與升降台把手12將試片14設置於位置、高度可調之平台13上，一面自導管口15進行排氣，一面將來自介由端子台16、燈端子台17供電之無臭氧低壓UV燈18的特定波長之紫外線於亦利用由反射板19進行之反射之同時照射至試片14。如圖3(B)所示，作為該 試驗用無臭氧低壓UV燈裝置20，使用將實質發光長度 16×1100L(mm)之無臭氧低壓UV燈18彎折5次而加工成160×160(mm)之面狀加熱器者。
無臭氧低壓UV燈之玻璃管材質：無臭氧石英玻璃(可遮斷有生成臭氧之危險性的220nm以下之波長之紫外線，同時添加重金屬等以使254nm之波長之吸收較少的熔融石英玻璃)
燈電力：110W
UV照度：15mW/cm2(照射距離60~65mm)
燈冷卻：由吹風器進行之強制空冷
將所使用之無臭氧石英玻璃之紫外線透過特性於圖4中製成波長(Wavelength：nm)與透過率(transmittance：%)之關係圖，與普通熔融石英玻璃及合成石英玻璃進行比較而表示。又，將所使用之無臭氧低壓UV燈之光譜製成波長(Wavelength：nm)與相對強度(%)之關係圖而示於圖5。
A.對雙軸延伸線之PET低聚物進行之無臭氧UV之照射試驗
以下述條件進行試驗。將試驗結果示於表2及圖6。進而，為了測定灰度值，而將以數位相機拍攝之影像之代表例示於圖7、圖8。
低聚物之種類：A
基材(試片)：(1)HCr 0.2 S
(2)WCNiCr
(3)AT
(4)HCr As Plating
基材溫度：71~75℃
灰度值之測定框形狀：10×10mm
其次，藉由下述條件之試驗調查了基材(試片)之溫度之對低聚物去除性能之影響。
低聚物之種類：A
基材：HCr As Plating
UV照射距離：65mm
灰度值之測定框形狀：10×10mm
測定值設為測定框內部之平均值。將結果示於表3及圖9。
B.對試劑對苯二甲酸(TPA)塗佈膜進行之無臭氧UV照射試驗
以下述條件進行試驗。將試驗結果示於圖10及圖11。
低聚物之種類：B
基材(試片)：HCr As Plating
UV照射距離：65mm
基材溫度：71~75℃
灰度值之測定框形狀：30mm×50mm
測定值設為沿著與測定框之基準線平行之30mm寬之線的值之平均值。
C.對A-PET片低聚物進行之無臭氧UV照射試驗
以下述條件進行試驗。將試驗結果示於圖12~圖14及表4。
低聚物之種類：C(A-PET片低聚物)
基材(試片)：HCr 0.2 S
基材溫度：30~35℃
灰度值之測定框形狀：25mm×37mm
測定值設為沿著與測定框之基準線平行之25mm寬之線的值之平均值。
如圖12所示，於25mm×37mm之測定框內，使遮蔽物移動至UV未照射部、2小時照射部、3小時照射部、5小時照射部、7小時照射部而進行區分，以灰度值測定各個區分位置之低聚物殘量，從而獲得圖13所示之結果。若自圖13之圖表中讀取各個區分位置中之低聚物殘量之代表值並進行整理，則如表4所示，若將其製成圖表，則如圖14所示。
由上述一系列試驗結果可知，根據本發明可確認於無臭氧之大氣中，藉由使用無臭氧低壓UV燈僅照射不產生臭氧之特定波長之紫外線，而可獲得優異之低聚物去除性能。
即，本發明係如下之方法：於無臭氧之大氣中，藉由使用無臭氧低壓UV燈僅照射不產生臭氧之特定波長之紫外線，不會產生伴隨著臭氧之產生之問題，例如能夠如上所述般將PET之低聚物等低分子量化合物之附著物分解氣體化從而實際上效率良好地去除以使不殘存該附著物或即便殘存亦儘量將其殘存量抑制得較小，本發明之該去除效果藉由上述一系列試驗得到證實。
(產業上之可利用性)
本發明之輥表面之附著物去除方法可應用於輥表面之污物成為問題之所有熱可塑性樹脂片狀物之製造。

Claims (14)

  1. 一種輥表面之附著物去除方法，其係向用於製造熱可塑性樹脂片狀物之輥之表面，於無臭氧之大氣中照射來自UV燈之紫外線而去除輥表面之附著物之方法，其特徵在於：使用屬於低壓UV燈且自照射光使220nm以下之波長之紫外線消失而照射不產生臭氧之特定波長之紫外線的無臭氧低壓UV燈作為上述UV燈。
  2. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，上述特定波長之紫外線包含超過220nm且310nm以下之範圍內之波長之紫外線。
  3. 如請求項2之輥表面之附著物去除方法，其中，上述特定波長之紫外線實質上僅包含254nm之波長之紫外線。
  4. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，於上述無臭氧低壓UV燈之管使用調製為可限制220nm以下之波長之紫外線之透過的石英玻璃。
  5. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，使來自上述無臭氧低壓UV燈之照射光以沿著旋轉之上述輥之面長方向延伸之方式聚光。
  6. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，將照射至上述輥之表面的254nm之波長之紫外線之強度控制為15mW/cm2以上。
  7. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，使上述無臭氧低壓UV燈之紫外線照射部沿著旋轉之上述輥之面長方向來回移動。
  8. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，上述輥之表面之材質包含選自由至少包含不鏽鋼之金屬、硬質鍍鉻、陶瓷熔射膜、碳化鎢系超硬合金之熔射膜所構成之群組中之材質。
  9. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，上述輥之表面溫度被加熱為較形成熱可塑性樹脂片狀物之樹脂之玻璃轉移點溫度低20℃之溫度以上。
  10. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，輥表面之附著物為熱可塑性樹脂之單體、低聚物、三聚物、二聚物、環狀化合物的低分子量物、分解物、來自熱可塑性樹脂之滲出物、或對熱可塑性樹脂之添加物。
  11. 如請求項10之輥表面之附著物去除方法，其中，輥表面之附著物中包含對苯二甲酸、雙羥乙基對苯二甲酸、單羥乙基對苯二甲酸、環狀化合物中之至少一種。
  12. 如請求項1之輥表面之附著物去除方法，其中，上述熱可塑性樹脂片狀物包含聚烯烴、聚醯胺、聚酯、壓克力、聚碳酸酯之任一者。
  13. 一種熱可塑性樹脂片狀物之製造方法，其特徵在於：使用藉由請求項1至12中任一項之方法去除了表面之附著物的輥。
  14. 如請求項13之熱可塑性樹脂片狀物之製造方法，其中，將熱可塑性樹脂熔融擠出後進行雙軸延伸。
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