(57)【要約】【課題】  本発明は、冷却ドラム上で冷却固化して無配向フィルムを得る工程において、無配向フィルムの割れを軽減することができるフィルムの製造方法を提供することをその課題とする。【解決手段】  溶融熱可塑性樹脂組成物をダイからシート状に押し出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得るキャスト工程を有するフィルムの製造方法であって、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であることを特徴とする、フィルムの製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融熱可塑性樹脂組成物をダイからシート状に押し出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得るキャスト工程を有するフィルムの製造方法であって、
冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であることを特徴とする、フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記無配向フィルムの厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記冷却ドラムの回転速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記冷却ドラムの表面に厚みが０．５μｍ以上５．０μｍ以下の水膜を形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂組成物がポリエステル樹脂を主成分とすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製膜安定性に優れたフィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂を薄膜状に成形して得られるフィルムは、その優れた機械的特性、電気的特性等から、感熱転写用途、感熱孔版用途、写真用途、グラフィック用途の他、粘着テープ、包装材料、自動車用材料、建築材料、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、フラットケーブル等の電気絶縁材料、磁気記録材料、及びコンデンサ用材料等の各種工業材料として好適に使用されている。
【０００３】
フィルムは、ダイから溶融した熱可塑性樹脂をシート状に押し出し、回転する冷却ドラム上で冷却固化してシート化する工程を経て製造される。通常、フィルムには表面の凹凸欠点が少ないことが求められており、表面の凹凸欠点を減らす手段として、例えば冷却ドラムに水膜を形成させる手法が採用されている。本手法では、回転する冷却ドラムの幅方向表面に連続的に水蒸気を当てて水膜を形成させ、水膜形成部に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し、静電印加を施しながら冷却固化して得られたシートを剥離することにより、この段階での凹凸欠点の発生を軽減することができる。また、シートを剥離した後には、再度、冷却ドラム表面に均一な水膜を形成するために、残存する水膜を除去する水膜除去部を設けることも知られている（特許文献１、２）。
【０００４】
このように溶融した熱可塑性樹脂と冷却ドラム表面との間に水膜を介在させることにより、熱可塑性樹脂に随伴する空気を排除することができる。その結果、シート化により得られる無配向フィルムの表面における微小気泡の発生が抑えられ、この微小気泡に起因する凹凸欠点の発生が軽減される。
【０００５】
また、近年では生産性を向上させるために、フィルムの生産速度自体を速めている。フィルムの生産速度を上げる場合、通常、冷却ドラムの回転速度も上昇するため、溶融した熱可塑性樹脂と冷却ドラム表面との間の空気の噛み込みも多くなる。この傾向を踏まえると、表面の凹凸欠点を減らす技術の必要性はより高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２４１４１３
【特許文献２】特開２０１４−１９３５９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や２の方法では、冷却ドラムと熱可塑性樹脂の密着性や無配向フィルムの平面性を向上させることができるものの、冷却固化時に無配向フィルムが割れる問題については、十分な検討がなされていなかった。また、特許文献２では、水膜形成した冷却ドラム上で無配向フィルムが割れる問題について、水膜の厚みムラに伴う静電印加の強弱のばらつきが大きな要因であると考えていた。そのため、水膜の厚膜化や均一化でこの問題への対処を試みたが、無配向フィルムの割れ抑制効果は十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、係る従来技術の背景に鑑み、冷却ドラム上で冷却固化して無配向フィルムを得る工程において、無配向フィルムの割れを軽減することができるフィルムの製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成からなる。
【００１０】
すなわち、本発明は下記により達成することができる。
（１）  溶融熱可塑性樹脂組成物をダイからシート状に押し出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得るキャスト工程を有するフィルムの製造方法であって、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であることを特徴とする、フィルムの製造方法。
（２）  前記無配向フィルムの厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする、（１）に記載のフィルムの製造方法。
（３）  前記冷却ドラムの回転速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする、（１）又は（２）に記載のフィルムの製造方法。
（４）  前記冷却ドラムの表面に厚みが０．５μｍ以上５．０μｍ以下の水膜を形成することを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
（５）  前記熱可塑性樹脂組成物がポリエステル樹脂を主成分とすることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷却ドラム上で冷却固化して無配向フィルムを得る工程において、無配向フィルムの割れを軽減することができるフィルムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】キャスト工程の模式図を表す概略図である。
【図２】冷却ドラム上の無配向フィルム及び領域Ａ〜Ｃを表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、溶融熱可塑性樹脂組成物をダイからシート状に押し出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得るキャスト工程を有するフィルムの製造方法であって、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であることを特徴とする。ここで、無配向フィルムとは、溶融した熱可塑性樹脂をシート状に押し出して、冷却固化することで得られるフィルムをいう。また、フィルムとは、熱可塑性樹脂をシート状に成型したもの全般をいい、無配向フィルムの他、一方向に分子配向を有する一軸配向フィルムや、二方向に分子配向を有する二軸配向フィルムを含む。
【００１４】
本発明のフィルムの製造方法は、溶融熱可塑性樹脂組成物をダイからシート状に押し出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得るキャスト工程を有する。ここで溶融熱可塑性樹脂組成物とは、熱可塑性樹脂を主成分とし、かつ熱可塑性樹脂が溶融状態にある組成物をいう。また、ここでいう主成分とは、熱可塑性樹脂組成物を構成する全成分中、５０質量％より多く１００質量％以下含まれる成分をいい、以下、主成分については同様に解釈することができる。このような態様とすることにより、押し出した溶融熱可塑性樹脂組成物をシート状に成形することができ、容易に無配向フィルムを得ることができる。キャスト工程で得られた無配向フィルムは、その後、冷却ドラムから剥離して巻き取っても、さらに一軸又は二軸方向に延伸して一軸配向フィルム又は二軸配向フィルムとしてもよい。
【００１５】
本発明のフィルムの製造方法における溶融熱可塑性樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＰＴ）、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等を単独で又は組み合わせて用いることができる。中でも、得られるフィルムの機械的強度、耐熱性、耐薬品性、耐久性、及び汎用性等の観点から、熱可塑性樹脂組成物がポリエステル樹脂を主成分とすることが好ましく、ＰＥＴ又はＰＥＮを主成分とすることがより好ましい。なお、溶融熱可塑性樹脂組成物が複数の熱可塑性樹脂を含む場合、熱可塑性樹脂の含有量は全ての熱可塑性樹脂を合算して算出するものとする。
【００１６】
本発明のフィルムの製造方法において、ポリエステル樹脂とは、ジオール単位とジカルボン酸単位を交互に繰り返した分子構造を有する樹脂をいい、例えば、ジカルボン酸若しくはそのエステル形成性誘導体（以下、これらを総称してジカルボン酸等ということがある。）とジオール又はその誘導体（以下、これらを総称してジオール等ということがある。）を縮重合させて得ることができる。ジオール等としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びポリアルキレングリコール等が挙げられ、ジカルボン酸等としては、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。
【００１７】
また、本発明における熱可塑性樹脂は、本発明の効果を損なわない限り分子鎖中に共重合単位を含む共重合体としてもよい。このような共重合体としては、例えば、分子鎖中に最も多く含まれるジオール単位以外のジオール単位や、分子鎖中に最も多く含まれるジカルボン酸単位以外のジカルボン酸単位を分子鎖中に含むポリエステル樹脂の他、ポリアセタール樹脂、及びポリフェニレンスルフィド樹脂などが挙げられる。
【００１８】
さらに、溶融熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の添加剤、例えば安定剤、粘度調整剤、酸化防止剤、充填剤、滑り剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、剥離剤、及び離型剤などを含有することもできる。
【００１９】
本発明のフィルムの製造方法は、冷却ドラムからの剥離時における無配向フィルムの割れを軽減する観点から、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であることが重要である。
【００２０】
このような態様とすることにより、冷却ドラムに密着した無配向フィルム上において、一定の面積を占める局所的な温度低下の発生を抑えることができる。そのため、冷却ドラムでの冷却効果が無配向フィルム全体で均一化され、主に冷却ドラムからの剥離時に生じる無配向フィルムの割れを軽減することができる。上記観点から、（ｃ−ｂ）は３℃以下が好ましく、より好ましくは１℃以下である。上記観点からは、無配向フィルムの温度は均一であればあるほど好ましいため、（ｃ−ｂ）の下限値は０℃となる。
【００２１】
以下、図面を用いて各領域及び温度の測定方法について、具体的に説明する。図１は、キャスト工程の模式図を表す概略図（回転軸と平行に観察したときの概略図）であり、図２は、冷却ドラム上の無配向フィルム及び領域Ａ〜Ｃを表す概略図（回転軸と垂直に観察したときの概略図）である。図１に示すように、キャスト工程では、回転軸１を中心として矢印の方向に回転する円柱状の冷却ドラム２上に、ダイ３より溶融熱可塑性樹脂組成物をシート状に押し出して冷却固化することにより、無配向フィルム４を得ることができる。
【００２２】
本発明において、「冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲」とは、回転軸１の中心線を含む水平面と無配向フィルム４とが交わった線と、冷却ドラム底辺までの区間、すなわち、図１、２に符号５で示す範囲をいう。領域Ａ（図２の符号６）は、符号５で示す範囲における無配向フィルムの曲面上に描いた直径１５０ｍｍの円である。領域Ｂ（図２の符号７）は、領域Ａ６の一部を占める領域であって、重心が領域Ａの中心上にあり、かつ最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満のものをいう。ここで最大径とは、領域Ｂ７の外周上にその距離が最大となるように取った２点間の距離をいう。なお、図２においては領域Ｂを円形で例示しているが、領域Ｂ７の形状は上記要件を充足する限り特に制限されない。領域Ｃ（図２の符号８）は、領域Ａ６から領域Ｂ７を除いた残りの領域である。「領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下である」とは、上記要件を満たす領域Ｂ及び領域Ｃをどのように設定しても、常に（ｃ−ｂ）が５℃以下であることをいう。より簡単に説明すれば、局所的に周辺の平均温度より５度以上低い領域が符号５の範囲に存在しないことをいう。
【００２３】
（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であるか否かの判断は、以下の手順により行うことができる。先ず、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルムの温度をサーモグラフィで画像表示し、画像の解析又は目視にて、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満の領域であって周囲との温度差が最も大きい部分（周囲よりも極端に温度が低い部分）を特定する。次いで、当該部分の中心部を中心として領域Ａを設定した後、画像解析装置等を用いて領域Ａの内部に平均温度差が最大となるように領域Ｂ及びＣを取り、領域Ｂの平均温度ｂ（℃）及び領域Ｃの平均温度ｃ（℃）を求め、（ｃ−ｂ）を算出する。こうして得られた（ｃ−ｂ）の値が５℃以下であれば、（ｃ−ｂ）が常に５（℃）以下であると判断することができる。
【００２４】
サーモグラフィは、物体から放射される赤外線を分析し、熱分布を図として表した画像を表示する装置であり、サーモグラフィで得られる画像では、通常、温度が低い方から順に、青、水色、緑、黄色、及び赤の色が分布する。サーモグラフィの検出上限や検出下限は、装置の仕様や冷却条件等に応じて適宜調整可能であるが、５℃の差を効率的に検出する観点から、検出上限と検出下限との間を１０℃に設定することが好ましく、例えば、検出下限を４５℃、検出上限を５５℃とすることができる。サーモグラフィで得られる画像では、温度が検出下限に達すると青色、検出上限に達すると赤色を呈するが、検出下限を下回る範囲や検出上限を上回る範囲での温度変化によっては色の変化は生じない。
【００２５】
（ｃ−ｂ）の値が５℃を超える局所的な冷却部では、領域Ｂが領域Ｃよりも強固に冷却ドラムに密着するため、領域Ｂと領域Ｃに結晶化の差が発生し、剥離時に無配向フィルムの割れが発生するものと考えている。また、冷却ドラムは、溶融熱可塑性樹脂をガラス転移温度以下に冷却して固化させる役割を果たすが、同時に熱可塑性樹脂の結晶化が抑制されるため、温度が低い領域Ｂではその周辺の領域Ｃに比べて熱可塑性樹脂の結晶化が促進されない。このように結晶化度が不均一な状態で力を掛けて冷却ドラムから無配向フィルムを剥離すると、相対的に結晶化度の高い部分が剥離しても、相対的に結晶化度の低い部分が十分に追従できないことも、剥離時に無配向フィルムの割れが発生する理由の一つと考えている。従来、冷却ドラムでの固化の際には、静電印加を施して無配向フィルムと冷却ドラムの密着性を向上させる手法が採用されており、無配向フィルムの割れの発生原因は静電印加のムラと考えていたが、本発明者が検討した結果、前述のような局所的な冷却部によるものであることを見出した。
【００２６】
局所的な温度低下が観察される面積が過度に大きい場合は、結晶化度のアンバランスが緩和される。また、局所的な温度低下が観察される面積が過度に小さい場合は、冷却ドラムへの密着性が高くなる部分の面積が抑えられる。そのため、最大径が５０ｍｍ未満若しくは１５０ｍｍ以上となるように、局所的に温度の低い箇所が存在しても、冷却ドラムからの剥離時における無配向フィルムの割れは生じにくい。この点を考慮すると、領域Ｂの最大径は、６０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは７０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下である。
【００２７】
冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）を常に５（℃）以下又は上記好ましい範囲とするための方法は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、冷却ドラムの表面の温度をより均一に制御する方法が挙げられる。
【００２８】
冷却ドラムの表面の温度をより均一に制御する方法について、冷却ドラムの表面の温度が不均一となるメカニズムを踏まえて具体例を以下に述べる。冷却ドラムは通常、その内部に幅方向と平行に、若しくは螺旋状に配管が設けられている。そして、この配管の一方の端部から温度を制御した冷却媒体を流入し、他方の端部から流出させることにより、冷却ドラムの表面温度を制御することができる。冷却媒体としては一般的に工業用水が使用されるが、この工業用水中には、鉄やマンガン等の金属成分の他、蒸発残留物などの異物が含まれているため、長期間にわたって冷却ドラムの配管内に工業用水を流し続けると、冷却ドラムの内側側面に上記の異物が付着して部分的に堆積することや、異物が配管側面の金属と反応して凝集物となることがある。これらの堆積物や凝集物の発生や落下により、冷却ドラム表面の温度ムラが局所的に発生するため、定期的に配管の洗浄等を行うこと等により、これらの堆積物や凝集物を早期に取り除くことで冷却ドラムの表面の温度をより均一に制御することができる。
【００２９】
配管の洗浄に用いる洗浄剤は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜公知のものから選択することが可能であるが、洗浄効果の面から過酸化水素を含有する洗浄剤を用いることが好ましい。過酸化水素を含有する洗浄剤としては、スライム除去剤（株式会社イチネンケミカルズ社製“タイスライム”（登録商標）ＤＳ）等を好適に用いることができる。また、洗浄剤の濃度は、組成や配管の材質、配管中の堆積物や凝集物の量等に応じて適宜定めることができるが、上記スライム除去剤を用いる場合は、水溶液全体を１００体積％としたときに、スライム除去剤を１体積％以上１５体積％以下含む水溶液とすることが好ましく、より好ましくは５体積％以上１０体積％である。スライム除去剤の濃度を１質量％以上とすることにより十分な洗浄効果が得られ、１５体積％以下とすることにより、配管へのダメージを軽減することができる。
【００３０】
本発明のフィルムの製造方法においては、本発明の効果を最大限に発揮する観点から、無配向フィルム厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。このような態様とすることにより、厚みムラの発生を軽減しつつ、冷却ドラムからの剥離時における無配向フィルムの割れを軽減できる。無配向フィルムの厚みが１５０μｍ以下である場合、冷却ドラムの熱影響（冷却効果）がフィルムの厚み方向全体に及び、冷却ドラムの温度ムラが無配向フィルム全体に伝搬するため、割れが発生しやすい。そのため、本発明のフィルムの製造法を用いる利点は、無配向フィルムの厚みが１５０μｍ以下である場合により大きくなる。また、無配向フィルムの厚みが１０μｍ以上とすることで、冷却ドラムに溶融熱可塑性樹脂を押し出して成形する際に厚みムラの発生を抑えることが容易となる。
【００３１】
本発明のフィルムの製造方法においては、その利点を最大限に発揮しつつ厚みムラの発生も抑える観点から、冷却ドラムの回転速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。冷却ドラムの回転速度を上記範囲とすることにより、上記の冷却固化の厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下であっても、冷却ドラムからの剥離時における無配向フィルムの割れを容易に抑制することができる。冷却ドラムの回転速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上であると、冷却固化に要する時間（無配向フィルムが冷却ドラムに密着している時間）が短くなるが故に急冷せざるを得ないため、局所的な冷却部が生じやすい。そのため、本発明のフィルムの製造法を用いる利点が大きくなる。一方、冷却ドラムの回転速度が１２０ｍ／ｍｉｎ以下であると、冷却ドラムの回転速度上昇に伴う空気の巻き込みが抑えられ、その結果、無配向フィルムの厚みムラの発生も軽減される。
【００３２】
本発明のフィルムの製造方法においては、冷却ドラムの表面に水膜を形成することが好ましい。水膜を形成させる手段としては、水蒸気を含んだ空気を、その露点以下に保たれた冷却ドラム表面に吹き付けて結露させる方法（結露法）や、静電荷を帯びた水蒸気を噴霧する方法、ローラーでしみ出し、あるいは転写塗布する方法等がある。水膜は、フィルムが接地する時点で膜状となっていれば、塗布時点では膜状であっても、結露や水蒸気による水滴のように点状であってもよい。
【００３３】
また、冷却ドラムの表面に水膜を形成させた場合、無配向フィルムが冷却ドラム表面から剥離された後に、冷却ドラム表面に残存する水分が幅方向や長手方向の厚みムラの原因となることが多いため、無配向フィルムの剥離から新しい水膜が形成されるまでの間に、エアーブロー真空法や吸引ロール等で水分を除去することが好ましい。
【００３４】
本発明のフィルムの製造方法では、無配向フィルムの厚みムラを軽減する観点から、冷却ドラムの表面に厚みが０．５μｍ以上５．０μｍ以下の水膜を形成することが好ましい。水膜の厚みを５．０μｍ以下とすることで、溶融したポリエステル樹脂と冷却ドラムとの間に介在する空気を押し出しつつ、冷却ドラム上における水膜の表面張力による集結を抑えて水膜成分による波形状の形成を軽減することにより、水膜の厚みムラを軽減できる。この水膜の厚みムラは、そのまま冷却固化後の無配向フィルムの厚みムラに影響を与えるため、水膜成分による波形状の形成をさらに抑えることを考慮して水膜の厚みを設定してもよい。この点を考慮すると、水膜の厚みは３．０μｍ以下がより好ましく、さらに好ましくは２．０μｍ以下である。また、水膜の厚みの下限は、随伴気流が溶融熱可塑性樹脂組成物と冷却ドラムとの間に巻き込まれ、無配向フィルムの表面に凹凸欠陥を形成させるのを軽減させるため、０．５μｍとなる。
【００３５】
また、製造するフィルムが厚み１μｍ以上５μｍ以下の二軸配向フィルムである場合は、無配向フィルムをフィルムの走行方向（長手方向）や長手方向と面内で直交する方向（幅方向）に延伸する工程を設けて薄膜化することが一般的であるが、フィルムの延伸倍率を過剰に高くして延伸を行うとフィルムの破断が多発するため、延伸倍率にも上限がある。そのため、このような厚みの小さい二軸配向フィルムの製造は、無配向フィルムを上記範囲の厚みとなるように薄膜に成型する方法を採用することとなる。このように無配向フィルムの厚みが小さい場合には、水膜の厚みムラが直接的に無配向フィルムへ反映されやすい。さらに、最終的に得られる二軸配向フィルムの厚みも薄いために、無配向フィルムの厚みムラは、延伸後の二軸配向フィルムの表面欠点や厚みムラ等に与える影響も大きくなる。このような観点からも、水膜の厚みムラを低く抑える利点がある。
【００３６】
本発明のフィルムの製造方法において冷却ドラム表面に水膜を形成する場合、水膜の乾燥を防ぐ観点から、水膜形成部からポリエステル樹脂が冷却固化された後剥離されるまでの気体雰囲気中の水分量を１０ｇ／ｍ３以上２０ｇ／ｍ３以下の範囲に制御することも好ましい。
【００３７】
本発明のフィルムの製造方法において、溶融熱可塑性樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂を含む場合、ポリエステル樹脂が共重合ポリエステル樹脂を含有することもできる。ここで共重合ポリエステル樹脂とは、繰り返し単位であるジカルボン酸単位とジオール単位のうち少なくとも一方が複数種の構成単位からなるポリエステル樹脂をいう。ポリエステル樹脂中の共重合単位の割合は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、製膜安定性を保ちつつ表面の凹凸欠点と厚みムラを軽減する観点から、溶融熱可塑性樹脂組成物中のポリエステル樹脂の全ジカルボン酸単位及び全ジオール単位を１００モル％としたときに、１０モル％以上が好ましく、１２モル％以上がより好ましく、さらに好ましくは１５モル％以上である。このような態様とすることにより、冷却ドラムに形成した水膜上で溶融した熱可塑性樹脂が固化する際の結晶化を抑えることができるため、フィルムの割れも軽減できる。また、ポリエステル樹脂における共重合単位の割合の調整は、共重合単位の割合が低い共重合ポリエステル樹脂のみを用いてもよいが、共重合単位の割合が高い共重合ポリエステル樹脂マスタを調製し、それを共重合ポリエステル樹脂の主たるジカルボン酸単位及びジオール単位のみからなるホモポリエステルと混合させてもよい。
【００３８】
溶融熱可塑性樹脂組成物中に共重合ポリエステル樹脂を含有させて得られるフィルムに適する用途は、例えば、フィルムをひねった際に、ひねりの形状をそのまま維持することが要求されるひねり包装用途がある。その他には、穿孔熱によってフィルムを溶かす技術が適用される感熱孔版用途が挙げられる。
【００３９】
このように、溶融熱可塑性樹脂組成物が共重合ポリエステルを含有する場合には、フィルムの製造工程における熱のかかり方にもよるが、冷却固化後の温度を８０℃以上１１０℃以下と比較的低温にして無配向フィルム自体の結晶化を抑えることにより、結晶化度が低い状態でフィルムを得ることができる。このような結晶化度が低いフィルムは、ひねり後の形状が維持されやすく、また、穿孔熱によってフィルムが溶けるために穿孔しやすい性質を有する。
【００４０】
さらに、本発明のフィルムの製造方法においては、凹凸欠点、フィルムの割れ、及び厚みムラを減らし、かつ製膜安定性ポリエステル樹脂の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定される結晶化度が３０％以上６０％以下であることが好ましい。上述したとおり、ポリエステル樹脂が前述のとおり１０モル％以上の共重合単位を含む場合、フィルムを製膜したときに結晶化度が低くなる傾向にある。そのため、結晶化度が上記範囲にあるような比較的結晶化度の低いポリエステル樹脂を原料とする場合、本発明のポリエステルフィルムの製造方法を採用することにより、製造工程中の割れを軽減し、かつ高品質のフィルムを得ることができる。
【００４１】
一方、このように溶融熱可塑性樹脂組成物が共重合ポリエステルを含有せずとも、冷却ドラムの低温化等により無配向フィルムの結晶化度を下げることも可能である。但し、冷却ドラムの結露に伴う冷却ムラに起因するフィルム割れを軽減する観点から、冷却ドラムの表面温度の下限は１０℃とすることが好ましい。
【００４２】
以下、本発明のフィルムの製造方法について、一軸配向フィルム及び二軸配向フィルムを例に挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の態様に限定されない。
【００４３】
先ず、樹脂ペレットを押出機の原料投入部に供給し、樹脂を加熱溶融する。その後、ギヤポンプ等で押し出し量を均一化して溶融された樹脂を押し出し、フィルターを介して異物やゲル化物などを取り除く。このとき、押出機は１台であっても複数台であってもよく、複数台の押出機を用いる場合は、フィルターを通過した熱可塑性樹脂を積層装置に送り込む。積層装置としては、マルチマニホールドダイ、フィードブロック、及びスタティックミキサー等を用いることができ、これらを任意に組み合わせてもよい。
【００４４】
このようにして得られた溶融熱可塑性樹脂組成物を、口金からシート状溶融物として吐出し、冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得る。この工程においては、静電印加法により冷却ドラムとの密着性を強化することが好ましい。静電印加法は、例えば特公昭４８−２９３１１号公報に示されたように、直流若しくは交流の高電圧を溶融熱可塑性樹脂組成物、口金、あるいは冷却ドラムなどに印加させて、静電気力により、溶融熱可塑性樹脂組成物を冷却ドラムに密着させる方法である。本方法により、空気の噛み込みや無配向フィルムの厚みムラを軽減できる。
【００４５】
この工程においては、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲における無配向フィルム表面において、直径１５０ｍｍの円を領域Ａ、重心が領域Ａの中心上にあり、最大径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、領域Ａの一部を占める領域を領域Ｂ、領域Ａから領域Ｂを差し引いた領域を領域Ｃ、領域Ｂの平均温度をｂ（℃）、領域Ｃの平均温度をｃ（℃）としたときに、（ｃ−ｂ）を常に５（℃）以下とする。このような態様とする方法としては、例えば、定期的に冷却ドラム内の配管の洗浄等を行い、冷却ドラムの表面温度に影響する堆積物や凝集物を早期に取り除くことが挙げられる。
【００４６】
配管の洗浄に用いる洗浄剤は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜公知のものから選択することが可能であるが、洗浄効果の面から過酸化水素を含有する洗浄剤を用いることが好ましい。過酸化水素を含有する洗浄剤としては、スライム除去剤（株式会社イチネンケミカルズ社製“タイスライム”（登録商標）ＤＳ）等を好適に用いることができる。該スライム除去剤を用いる場合は、洗浄効果と配管へのダメージ軽減の観点から、１体積％以上１５体積％以下に水で希釈して用いることが好ましく、より好ましくは５体積％以上１０体積％である。
【００４７】
次に、溶融熱可塑性樹脂組成物を冷却固化して得られた無配向フィルムに、長手方向若しくは幅方向に延伸する一軸延伸や、長手方向及び幅方向に延伸する二軸延伸を施してもよい。二軸延伸は、同時に二方向への延伸を行う同時二軸延伸、又は先に一方向に延伸して得られた一軸配向フィルムをさらにもう一方向に延伸する遂次二軸延伸により行うことができる。遂次二軸延伸における長手方向への延伸は、例えばロールの回転速度の差により行うことができ、同時二軸延伸及び逐次二軸延伸における幅方向への延伸は、例えばテンター装置等により行うことができる。
【００４８】
延伸倍率やフィルムの厚みは、フィルムの組成や用途等に応じて適宜設定することができるが、一般的に延伸倍率を高くするほどフィルムの厚みを薄くすることができる。例えば、厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下の無配向フィルムを用いて同時二軸延伸や逐次二軸延伸により二軸配向フィルムを得る場合、１０倍以上３０倍以下の面積倍率で延伸を行うことにより、最終的に厚み１〜５μｍ程度である薄膜の二軸配向フィルムを得ることができる。このような薄膜の二軸配向フィルムを得る場合、通常、冷却ドラムの回転速度が上がって空気の噛み込みが多くなる傾向にあるため、厚みムラを軽減しうる本発明のフィルムの製造方法を用いる利点が大きくなる。
【００４９】
こうして得られた一軸配向フィルムや二軸配向フィルムを、その後の搬送工程で冷却し、一旦広幅の巻き取り機で幅広のロールとして巻き取る。その後、当該幅広のロールより一軸配向フィルムや二軸配向フィルムを巻き出し、必要に応じて、スリッターにより、必要な幅と長さに裁断して再度巻き取ることによりフィルムロールを得ることができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における各項目の測定方法等は以下のとおりである。
〔測定方法〕
（１）（ｃ−ｂ）（℃）の評価
測定装置としてはサーモグラフィ（ＦＬＵＫＥ社製、Ｔｉ２９工業用／商業用サーモグラフィ、測定可能な温度範囲−２０℃〜６００℃、表示画像において温度が低い方から順に、青、水色、緑、黄色、及び赤の色が分布するもの。）を使用した。各実施例及び各比較例においては、サーモグラフィの最小測定温度を４５℃、最大測定温度を５５℃に設定した（すなわち、表示画像において、温度が４５℃以下の場合は青色、５５℃以上の場合は赤色が表示されるよう設定した。）。
【００５１】
回転する冷却ドラムの回転方向側面から、冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲（図１、２の符号５）を４区間（冷却ドラム１周分）撮影して得られた画像にて、局所的に温度が低い部分の有無を目視にて確認し、そのような部分がない場合は、（ｃ−ｂ）が５℃以下であるものとした。一方、そのような部分が観察された場合は、以下の手順で評価した。
【００５２】
先ず、撮影画像のサイズと冷却ドラムのサイズよりサーモグラフィの画像の縮尺比率を求め、サーモグラフィの画像上で直径１５０ｍｍの円に相当する大きさの透明フィルム（ＯＰＰフィルム）を切り出した。その後、切り出したＯＰＰフィルムをサーモグラフィの画像上に重ね合わせ、ＯＰＰフィルム内にのみ青色のサーモグラフィが観測される部分の有無を確認し、そのような部分がない場合は（ｃ−ｂ）が５℃以下であるものとした。一方、そのような部分が観察された場合は、さらに以下の手順で評価した。
【００５３】
その後、サーモグラフィの画像上で青色が観測された領域の外周上に、その直線距離が最大となるように２点を取り、縮尺比率より冷却ドラムの実寸とした当該直線の長さが５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、かつＯＰＰフィルム部分より青色が観測された領域を差し引いた部分にサーモグラフィの画像で緑〜赤の色味が目視で確認できた場合、青色が観測された領域を領域Ｂ、ＯＰＰフィルム部分より青色が観測された領域を差し引いた部分を領域Ｃとすれば、その温度差が５℃以上になるとして、（ｃ−ｂ）が５℃以上であると判断した。
【００５４】
（２）水膜厚み
倉敷紡績社製、正反射型赤外線膜厚計／水分計ＲＸ２００を用いて、冷却ドラムの正面から最も凸となる表面における水膜の厚みを測定した。具体的には、冷却ドラムの正面から最も凸となる表面上の固化中のフィルム表面から２５ｍｍ離れた位置に測定位置を固定し、連続測定時間を３０秒とし、０．１秒単位で水膜の厚みを抽出した。その後、抽出された膜厚の平均値を求め、得られた値を水膜厚み（μｍ）とした。
【００５５】
〔比較例１〕
熱可塑性樹脂として、常法で製造された固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートのペレットを１８０℃で３時間減圧乾燥して押出機に供給し、２８０℃で溶融状態した。その後、フィルターを介して成形用ダイに供給し、冷却固化後のフィルムの厚みが３０μｍとなるように静電気を印加しながら、回転速度を５０ｍ／ｍｉｎ、表面温度を２５℃に設定した冷却ドラム上で冷却固化して無配向フィルムを得た（ここで使用した冷却ドラムは長期間にわたって配管を洗浄していないものである。）。次いで、長手方向及び幅方向に面積倍率が１５倍となるように無配向フィルムを延伸し、厚み２μｍの二軸配向フィルムを得た。この工程による製膜を８時間連続で試みたところ、２度の破断が生じ、製膜安定性は不良であった。冷却ドラムの側面にある無配向フィルムをサーモグラフィで確認したところ、（ｃ−ｂ）が５℃以下となる箇所が１か所確認された。
【００５６】
〔比較例２〕
比較例１の冷却ドラムに２．５μｍの厚みの水膜を形成した以外は比較例１と同様にして厚み２μｍの二軸延伸フィルムを得た。同様に８時間連続で製膜を試みたが、２度の破断が生じ、製膜安定性は不良であった。冷却ドラムの側面にある無配向フィルムをサーモグラフィで確認したところ、（ｃ−ｂ）が５℃以下となる箇所が１か所確認された。
【００５７】
〔比較例３〕
比較例１の冷却ドラムに０．５μｍの厚みの水膜を形成した以外は比較例１と同様にして厚み２μｍの二軸延伸フィルムを得た。同様に８時間連続で製膜を試みたが、３度の破断が生じ、製膜安定性は不良であった。冷却ドラムの側面にある無配向フィルムをサーモグラフィで確認したところ、（ｃ−ｂ）が５℃以下となる箇所が１か所確認された。
【００５８】
〔実施例１〕
スライム除去剤（株式会社イチネンケミカルズ社製“タイスライム”（登録商標）ＤＳ）を水に５体積％濃度となるよう希釈した後、冷却ドラム内の配管に２時間循環させて配管の洗浄を行った後、比較例１と同様にして８時間連続で製膜を試みたところ、破断はなく製膜安定性は良好であった。冷却ドラムの側面にある無配向フィルムをサーモグラフィで確認したところ、（ｃ−ｂ）が５℃以下となる箇所は確認されなかった。
【００５９】
〔実施例２〕
実施例１と同様の方法で冷却ドラム内の配管の洗浄を行った後、比較例３と同様にして８時間連続で製膜を試みたところ、破断はなく製膜安定性は良好であった。冷却ドラムの側面にある無配向フィルムをサーモグラフィで確認したところ、（ｃ−ｂ）が５℃以下となる箇所は確認されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明により、冷却ドラム上で冷却固化して無配向フィルムを得る工程において、無配向フィルムの割れを軽減することができるフィルムの製造方法を提供することができる。本発明を用いることにより、品質を損なわずに製膜安定性を向上させることができ、本発明のフィルムの製造方法により得られるフィルムは、感熱転写用途、感熱孔版用途、写真用途、グラフィック用途の他、粘着テープ、包装材料、自動車用材料、建築材料、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、フラットケーブル等の電気絶縁材料、磁気記録材料、及びコンデンサ用材料等の各種工業材料として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  回転軸
２  冷却ドラム
３  ダイ
４  無配向フィルム
５  冷却ドラムの回転軸と水平な箇所から冷却ドラム底辺までの範囲
６  領域Ａ
７  領域Ｂ
８  領域Ｃ
【図１】
2020104303.tif 000003
【図２】
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