(57)【要約】    【課題】  生産性が高い押出成形法により得られ、フィルム表面の欠点及びダイラインの発生を抑制し得る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供する。    【解決手段】  熱可塑性樹脂が供給され、かつ供給された熱可塑性樹脂を押出しする押出機と、熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型とを有する押出設備を用いる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に不活性ガスを流入させ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程と、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、空隙への不活性ガスの流入を停止させて、或いは空隙に不活性ガスを流入させつつ、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程とを備える、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂が供給され、かつ供給された前記熱可塑性樹脂を押出しする押出機と、前記熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型とを有する押出設備を用いる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、
前記押出設備の内部空間に熱可塑性樹脂が供給される前、もしくは前記押出設備の内部空間の一部に熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に、前記押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に不活性ガスを下記式（１）を満たすように流入させ、前記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程と、
前記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、前記空隙への不活性ガスの流入を停止させて、或いは前記空隙に不活性ガスを流入させつつ、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程とを備えることを特徴とする、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
Ｔ×Ｑ／Ｌ＞５・・・（１）
上記式（１）中、Ｌは押出設備の内部空間の空隙の体積（ｍ3）、Ｑは不活性ガス流量（ｍ3／時間）、Ｔは不活性ガスの流入時間（時間）を表す。
【請求項２】
前記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程が、前記押出設備の内部空間の一部に固化した熱可塑性樹脂が存在している状態で、前記内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃に加温されるまでに行われ、
前記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、かつ前記熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程の前に、前記内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃を超えて加温され、金型から熱可塑性樹脂が押出されるまでに、前記内部空間の空隙に、前記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程における不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させる工程をさらに備える、請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガスの流入時間Ｔが０．５時間以上である、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、前記押出設備までの樹脂移送ラインにおける熱可塑性樹脂の移送が不活性ガスにより行われる、請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記押出機がアダプターを介して前記金型に接続されており、
熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、前記押出機、前記金型および前記アダプターの接続部分の少なくとも１箇所から、不活性ガスを０．０００１ｍ3／時間以上の流量で流入させる、請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記不活性ガスが窒素である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂がノルボルネン系樹脂である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂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、例えば液晶ディスプレイなどに組込まれる光学フィルムを得るのに用いられる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に関し、より詳細には、押出設備を用いて押出成形することにより得られ、表面欠点およびダイラインの発生を抑制し得る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイには、偏光板、光拡散板、位相差フィルム等の各種光学フィルムが用いられている。
【０００３】
光学フィルムにおいては、光に透かしたとき、もしくは反射させたときに光の屈折の違いにより生じる輝点が少ないこと、すなわち表面欠点が少ないこと、および厚みむらの無いことが求められる。なお、表面欠点の形状の大半は、魚の目の様な形状を有する、いわゆるフィッシュアイと呼ばれている形状である。
【０００４】
そのため、従来、光学フィルム用の原反樹脂フィルムの製造に際しては、溶液流延法による製膜方法が多用されている。即ち、溶液流延法ではフィルム厚み精度が塗工厚み精度より向上すること、ゲル等の異物の除去が濾過により容易に可能であることによる。
【０００５】
しかしながら、溶液流延法による製膜方法では、生産性が低く、溶剤コストが高く、かつ環境への負荷が大きかった。そのため、近年、生産性が高い溶融押出法による製膜方法への移行が求められている。
【０００６】
ところが、溶融押出法では、前記光学フィルムの表面欠点が生じやすいという問題がある。
【０００７】
光学フィルムに表面欠点が生じる原因としては、樹脂内の残留水分などに起因する発泡、異物の混入、一般的にゲルと呼ばれる樹脂内の架橋体等の影響が挙げられる。ゲルと呼ばれる樹脂内の架橋体は、原料に含まれていたり、溶融押出成形により製造される際に押出機や金型の内部に溶融した樹脂が滞留して、溶融した樹脂が架橋、分解等の化学反応を起こすことにより形成される。特に、樹脂が押出機や金型の内部で酸化劣化すると、ゲルが形成され易い。形成されたゲルは押出機や金型に滞留し易くなり、得られる光学フィルムでは表面欠点が生じ易かった。
【０００８】
また、溶融押出法にはダイラインが生じやすいという問題もある。フィルムにダイラインが生じる原因としては、押出しに用いられる金型の欠陥、及び金型内部における酸化劣化した樹脂の滞留が起因していると考えられる。
【０００９】
ところで、光学フィルムを構成する樹脂としては、主として非晶性熱可塑性樹脂が用いられる。なかでも、非晶性熱可塑性樹脂であるノルボルネン系樹脂からなる光学フィルムは、耐熱性及び透明性に優れており、固有複屈折率が低く、かつ光弾性係数が低いという利点を有する。しかしながら、ノルボルネン系樹脂に酸化防止剤が添加されている場合でも、溶融押出しする温度において、ノルボルネン系樹脂は酸化劣化し易い。よって、ノルボルネン系樹脂からなるフィルムでは、上記のようなフィッシュアイと呼ばれる表面欠点を少なくすることが困難であった。
【００１０】
また、位相差フィルムは、一般に、無延伸の原反樹脂フィルムが一軸もしくは二軸方向に延伸され、ポリマー分子を配向させることにより製造される。しかしながら、原反樹脂フィルムの段階でダイラインが形成されていると、延伸により得られた位相差フィルムにおいても位相差むらが生じることになる。位相差フィルムに位相差むらがあると、液晶ディスプレイに組み込まれた際に良好な表示画質が得られないことがあった。
【００１１】
下記特許文献１には、成形される前に熱可塑性ノルボルネン系ポリマーを高温条件下で乾燥し、乾燥された熱可塑性ノルボルネン系ポリマーを溶融押出成形する光学用材料および導電性複合材料の製造方法が示されている。
【００１２】
他方、下記特許文献２には、溶融される前に脂環式ポリオレフィン樹脂を真空乾燥し、真空乾燥された脂環式ポリオレフィン樹脂を溶融押出成形する熱可塑性樹脂フィルムの製造方法が示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６６０３９号公報
【特許文献２】特開２００２−１１３７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１，２では、溶融押出成形するに際し、高温条件下で乾燥された熱可塑性ノルボルネン系ポリマー、若しくは真空乾燥された脂環式ポリオレフィン樹脂が用いられている。しかしながら、押出機内に樹脂が供給された後に、樹脂が押出機内の酸素に接触し、樹脂が酸化劣化することがあった。
【００１４】
樹脂が酸化劣化すると、ゲルが形成され易くなり、形成されたゲルは押出機や金型に滞留しがちであった。ゲルが押出機や金型に滞留すると、成膜された樹脂フィルムでは、表面欠点やダイラインが発生しがちであった。そのため、従来より溶融押出法においては樹脂の酸化劣化を防止するために押出機内に窒素ガスを流すことは公知であるが、光学フィルム製造の場合には必ずしも満足できる結果が得られないことがあった。
【００１５】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、生産性が高い押出成形法により得られ、フィルム表面の欠点及びダイラインの発生を抑制し得る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、熱可塑性樹脂が供給され、かつ供給された熱可塑性樹脂を押出しする押出機と、熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型とを有する押出設備を用いる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、押出設備の内部空間に熱可塑性樹脂が供給される前、もしくは押出設備の内部空間の一部に熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に不活性ガスを下記式（１）を満たすように流入させ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程と、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、空隙への不活性ガスの流入を停止させて、或いは空隙に不活性ガスを流入させつつ、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
Ｔ×Ｑ／Ｌ＞５・・・（１）
上述した式（１）中、Ｌは押出設備の内部空間の空隙の体積（ｍ3）、Ｑは不活性ガス流量（ｍ3／時間）、Ｔは不活性ガスの流入時間（時間）を表す。
【００１８】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法のある特定の局面では、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程が、押出設備の内部空間の一部に固化した熱可塑性樹脂が存在している状態で、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃に加温されるまでに行われ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、かつ熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程の前に、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃を超えて加温され、金型から熱可塑性樹脂が押出されるまでに、内部空間の空隙に、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程における不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させる工程をさらに備えている。
【００１９】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法の他の特定の局面では、不活性ガスの流入時間Ｔは０．５時間以上である。
【００２０】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、押出設備までの樹脂移送ラインにおける熱可塑性樹脂の移送が不活性ガスにより行われる。
【００２１】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、押出機がアダプターを介して金型に接続されており、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、押出機、金型およびアダプターの接続部分の少なくとも１箇所から、不活性ガスを０．０００１ｍ3／時間以上の流量で流入させる。
【００２２】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、不活性ガスは窒素である。
【００２３】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、熱可塑性樹脂はノルボルネン系樹脂である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、熱可塑性樹脂が供給され、かつ供給された熱可塑性樹脂を押出しする押出機と、熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型とを有する押出設備を用いる。本発明は、押出設備の内部空間に熱可塑性樹脂が供給される前、もしくは押出設備の内部空間の一部に熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に不活性ガスを上述した式（１）を満たすように流入させ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程と、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、空隙への不活性ガスの流入を停止させて、或いは空隙に不活性ガスを流入させつつ、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程とを備えるため、熱可塑性樹脂と酸素との接触が低減されており、熱可塑性樹脂を押出しする際の熱可塑性樹脂の酸化劣化を抑制できる。特に、初期の押出時における熱可塑性樹脂の酸化劣化を抑制できる。よって、得られる熱可塑性樹脂フィルムでは、フィッシュアイに代表される表面欠点が生じ難い。
【００２５】
通常、押出を開始した後に押出設備の連続稼働時間が長くなるほど、熱可塑性樹脂フィルムのフィッシュアイに代表される表面欠点は生じ難くなる。言い換えれば、初期の押出時に熱可塑性樹脂フィルムに表面欠点が最も生じ易い。しかしながら、本発明では、初期の押出時における熱可塑性樹脂の酸化劣化が抑制されるため、押出を開始した後に、短時間で表面欠点の少ない熱可塑性樹脂フィルムを得ることができ、生産効率が向上する。さらに、初期の押出時の熱可塑性樹脂の酸化劣化が抑制されることによって、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間に酸化劣化した熱可塑性樹脂が滞留し難くなる。よって、酸化劣化した熱可塑性樹脂に起因するダイラインの発生が抑えられる。従って、本発明の製造方法により得られる熱可塑性樹脂フィルムは、液晶ディスプレイなどの光学フィルムに特に有効に用いることができる。
【００２６】
空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程が、押出設備の内部空間の一部に固化した熱可塑性樹脂が存在している状態で、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃に加温されるまでに行われ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、かつ熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程の前に、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃を超えて加温され、金型から熱可塑性樹脂が押出されるまでに、内部空間の空隙に、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程における不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させる工程をさらに備えている場合には、押出設備の内部空間の一部に固化した状態で存在している熱可塑性樹脂が、溶融状態で酸素と接触することが低減される。さらに、熱可塑性樹脂を押出し成膜する際の熱可塑性樹脂と酸素との接触も低減されるため、熱可塑性樹脂の酸化劣化を効果的に抑制でき、表面欠点がより一層少ない熱可塑性樹脂フィルムを得ることができる。
【００２７】
不活性ガスの流入時間Ｔが０．５時間以上である場合には、空隙の酸素濃度を確実にかつ効果的に低減でき、熱可塑性樹脂の酸化劣化をより一層抑制できる。よって、表面欠点がより一層少ない熱可塑性樹脂フィルムを得ることができる。
【００２８】
熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、押出設備までの樹脂移送ラインにおける熱可塑性樹脂の移送が不活性ガスにより行われる場合には、例えばホッパーなどの樹脂移送ラインにより押出設備の内部空間に樹脂を供給するときに、熱可塑性樹脂の周囲の酸素濃度を低下させることができ、またホッパー等から内部空間への酸素混入を減らすことができるため、熱可塑性樹脂の酸化劣化を効果的に抑制でき、表面欠点がより一層少ない熱可塑性樹脂フィルムを得ることができる。
【００２９】
押出機がアダプターを介して金型に接続されており、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程において、押出機、金型およびアダプターの接続部分の少なくとも１箇所から、不活性ガスを０．０００１ｍ3／時間以上の流量で流入させる場合には、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙の全領域にわたり、酸素濃度を効果的に低くできるため、熱可塑性樹脂の酸化劣化をより一層効果的に抑制できる。よって、表面欠点がより一層少ない熱可塑性樹脂フィルムを得ることができる。
【００３０】
不活性ガスは窒素である場合には、窒素は安価であり、利便性に優れているため、製造コストを低くでき、安全かつ容易に空隙の酸素濃度を０．１％以下にできる。
【００３１】
熱可塑性樹脂はノルボルネン系樹脂である場合には、固有複屈折率が低くかつ光弾性係数が小さい光学用途に適した熱可塑性樹脂フィルムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００３３】
（熱可塑性樹脂）
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、非晶性熱可塑性樹脂と結晶性熱可塑性樹脂とが挙げられ、特に限定されないが、好ましくは、非晶性熱可塑性樹脂が用いられる。
【００３４】
上記非晶性熱可塑性樹脂は、ほとんど結晶構造をとりえない無定形状態を保つ高分子である。上記非晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリサルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルまたはノルボルネン系樹脂などが挙げられる。上記非晶性熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、耐熱性の観点からガラス転移点Ｔｇが１００℃以上であるものが好ましい。
【００３５】
上記結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００３６】
上記熱可塑性樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
上記熱可塑性樹脂の中でも、固有複屈折率が低くかつ光弾性係数が小さいため、ノルボルネン系樹脂が好適に用いられる。
【００３８】
上記ノルボルネン系樹脂としては特に限定されないが、飽和ノルボルネン系樹脂が好ましく、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物、ノルボルネン系モノマーとオレフィンとの付加重合体、ノルボルネン系モノマー同士の付加重合体並びにこれらの誘導体などが挙げられる。また、ノルボルネン系樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３９】
上記ノルボルネン系樹脂は公知であり、商業的に入手が可能である。商業的に入手され得るノルボルネン系樹脂の例としては、例えば、ＪＳＲ社製「アートン」シリーズ、日本ゼオン社製「ゼオノア」シリーズ、チコナ（Ｔｉｃｏｎａ）社製「トパス（Ｔｏｐａｓ）」シリーズなどが挙げられる。
【００４０】
上記熱可塑性樹脂には、本発明の課題達成を阻害しない範囲で、必要に応じて、種々の添加剤が添加されてもよい。このような添加剤としては、熱可塑性樹脂の劣化防止や、成形されたフィルムの耐熱性、耐紫外線性、あるいは平滑性などを向上させる様々な添加剤が挙げられ、フェノール系もしくはリン系の酸化防止剤、ラクトン系などの熱劣化防止剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系などの紫外線吸収剤；脂肪族アルコールのエステル系、多価アルコールの部分エステル系や部分エーテル系などの滑剤；アミン系などの帯電防止剤などを挙げることができる。これらの添加剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４１】
（熱可塑性樹脂フィルムの製造装置）
本発明では、熱可塑性樹脂が供給され、かつ供給された熱可塑性樹脂を押出しする押出機と、熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型とを有する押出設備を用いる。
【００４２】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂フィルムの製造装置の一例を図１に概略構成図で示す。
【００４３】
図１に示すように、製造装置１は、押出設備２を備えている。
【００４４】
押出設備２は、熱可塑性樹脂を押出しする押出機３と、押出機３から押出された熱可塑性樹脂を移動させるためのギアポンプ４と、熱可塑性樹脂中の異物を捕捉するポリマーフィルター５と、熱可塑性樹脂をフィルム状に成膜する金型６とを有する。
【００４５】
押出機３とギアポンプ４とが第１のアダプター７を介して接続されている。ギアポンプ４とポリマーフィルター５とが第２のアダプター８を介して接続されている。ポリマーフィルター５と金型６とが第３のアダプター９を介して接続されている。なお、ギアポンプ４及びポリマーフィルター５は、必要に応じて適宜備えられる。
【００４６】
製造装置１では、押出設備２の外部において、成膜された熱可塑性樹脂を冷却する第１，第２の冷却ロール１０，１１と、成膜された熱可塑性樹脂を第１の冷却ロール１０に押圧するタッチロール１２とが設けられている。なお、タッチロール１２は、必要に応じて適宜備えられる。
【００４７】
（空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程）
本発明では、押出設備２の内部空間に熱可塑性樹脂が供給される前、もしくは押出設備２の内部空間の一部に熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備２の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に不活性ガスを上述した式（１）を満たすように流入させ、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする。空隙の酸素濃度を０．１％以下にすることで、初期の押出時の熱可塑性樹脂の酸化劣化を抑制することが可能となる。
【００４８】
不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴンなど希ガス類や、窒素、炭酸ガス等が挙げられるが、安価であり、利便性に優れていることから窒素が好適に用いられる。なお、不活性ガス中の酸素濃度は０．１％未満であることが必要であり、０．０１％以下であることが好ましい。
【００４９】
不活性ガスを押出設備２の内部空間の空隙に供給する方法としては、特に限定されず、押出機３の熱可塑性樹脂の供給口や、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から不活性ガスを供給する方法や、押出設備２内にブリードコックの様に、押出設備２の内部空間に熱可塑性樹脂が無い状態で弁を開いて不活性ガスを供給し、熱可塑性樹脂がある場合には弁を閉じる方法が挙げられる。
【００５０】
空隙の酸素濃度を管理する方法としては、熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備２の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に酸素濃度計を設置し、空隙の空気を例えば窒素などの不活性ガスで置換しつつ、酸素濃度計により酸素濃度が所定の基準以下であることを確認する方法が挙げられる。
【００５１】
酸素濃度はマクロ的な観点からの管理であり、押出設備２の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の構造は複雑であるために、熱可塑性樹脂の種類によっては、押出設備２の内部空間の角部等に高濃度の酸素が滞留するといったミクロな問題に対応する必要がある。
【００５２】
特に、熱可塑性樹脂フィルムが光学フィルムに用いられる場合には、押出設備２には異物対策としてポリマーフィルター５が備えられる場合が多い。このポリマーフィルター５は特に複雑な構造をしていることが多く、熱可塑性樹脂の種類によっては、ポリマーフィルター５の内部空間に高濃度の酸素が滞留するといった問題に対応する必要がある。
【００５３】
押出機３に供給される熱可塑性樹脂は、押出設備２の内部空間で流動される際に、内部空間の空隙に酸素が存在しないことが好ましく、具体的には熱可塑性樹脂が押出設備２の内部空間に投入される段階で、内部空間の空隙の酸素濃度が０．１％以下であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂は、押出時の発泡を抑制するために、事前に乾燥されていることが好ましい。乾燥時間は、熱可塑性樹脂の耐熱性や透湿性によって適宜設定され得る。
【００５４】
押出設備２の内部空間の空隙全体に不活性ガスを行渡らせるためには、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程は、押出設備２の内部空間に熱可塑性樹脂が供給される前、もしくは押出設備２の内部空間の一部に熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に行われ、かつ不活性ガスは、上述した式（１）を満たすように流入される。上述した式（１）において、Ｔ×Ｑ／Ｌが５以下であると、例えば押出設備２の内部空間の角部やポリマーフィルター５の内部空間等に高濃度の酸素が残留することがある。
【００５５】
本発明では、場合によっては、押出設備２の内部空間に、以前に押出したときの熱可塑性樹脂が冷却固化された状態で残留していることがある。また、押出設備２の内部空間に、例えば冷却固化している熱可塑性樹脂が存在していることもある。このような場合には、上記式（１）中、押出設備の内部空間の空隙の体積Ｌとは、内部空間に存在している熱可塑性樹脂の占有体積を除く内部空間の体積を言うものとする。
【００５６】
押出設備２の内部空間の一部に固化した熱可塑性樹脂が存在している状態で熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備２の内部空間を事前昇温させると、熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である場合は融点、非晶性熱可塑性樹脂である場合にはガラス転移点Ｔｇを超えたときに、熱可塑性樹脂は軟化する。熱可塑性樹脂の種類によって異なるが、高温になると熱可塑性樹脂が酸化劣化する傾向にあるために、事前昇温の段階で不活性ガスを流入させると熱可塑性樹脂の酸化劣化を効果的に抑制できる。
【００５７】
本発明では、押出設備２の内部空間の一部に固化した熱可塑性樹脂が存在している状態で、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移点Ｔｇ＋５０℃に加温されるまでに、押出設備２の内部空間の空隙に不活性ガスが上述した式（１）を満たすように流入されて、空隙の酸素濃度が０．１％以下とされることが好ましい。
【００５８】
内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移点Ｔｇ＋５０℃に加温されるまでに、空隙の酸素濃度が０．１％以下とされない場合には、熱可塑性樹脂が酸化劣化し易くなる。
【００５９】
上記押出設備２の内部空間の角部やポリマーフィルター５の内部空間等に高濃度の酸素が滞留するのを防止するためには、不活性ガスの流量Ｑや、不活性ガスの流入時間Ｔを規定するとよい。
【００６０】
不活性ガスを流入させるときに、流量を大きくして短時間で流入させるよりも、一定量を長時間かけて流入させた方が、押出設備２の角部等の高濃度の酸素が滞留しやすい場所に、不活性ガスを行渡らせることができる。
【００６１】
不活性ガスの流入時間Ｔは、０．５時間以上であることが好ましい。流入時間Ｔが０．５時間以上であると、押出設備２の角部等の高濃度の酸素が滞留しやすい場所に不活性ガスをより一層確実に行渡らせることができる。
【００６２】
なお、押出設備までの樹脂移送ラインにおける熱可塑性樹脂の移送は、不活性ガスにより行われることが好ましい。熱可塑性樹脂の移送が不活性ガスにより行われると、例えばホッパーなどの樹脂移送ラインにより押出設備の内部空間に樹脂を供給するときに、熱可塑性樹脂の周囲の酸素濃度を低下させることができ、またホッパー等からの酸素混入を減らすことができる。
【００６３】
（不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させる工程）
空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程が、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃に加温されるまでに行われる場合には、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、かつ前記熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程の前に、内部空間が熱可塑性樹脂の融点＋５０℃またはガラス転移温度＋５０℃を超えて加温され、金型から熱可塑性樹脂が押出されるまでに、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程における不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させることが好ましい。１０％より少ない流量で不活性ガスが流入されている場合には、押出成形するまでに内部空間の空隙の酸素濃度が上昇し易くなり、熱可塑性樹脂が酸化劣化することがある。
【００６４】
（熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程）
上記空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の後、空隙への不活性ガスの流入を停止させて、或いは空隙に不活性ガスを流入しつつ、熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する。
【００６５】
本発明では、押出設備２の内部空間から熱可塑性樹脂が押出機３により押出され、金型６によりフィルム状に成膜される。
【００６６】
本発明では、押出設備２を起動させ熱可塑性樹脂を押出しする際には、押出設備２の内部空間の空隙の酸素濃度が０．１％以下とされており、金型６から出るまでに熱可塑性樹脂と酸素との接触が抑制されている。しかしながら、押出機３、ギアポンプ４、ポリマーフィルター５、金型６および第１〜第３のアダプター７〜９の各接続部分から酸素が侵入し、酸素濃度が上昇するおそれがある。
【００６７】
よって、押出機３、ギアポンプ４、ポリマーフィルター５、金型６および第１〜第３のアダプター７〜９の接続部分の少なくとも１箇所から、不活性ガスを０．０００１ｍ3／時間以上の流量で流入させることが好ましい。不活性ガスの流量が、０．０００１ｍ3／時間より少ないと、不活性ガスを流入させる効果が十分に得られないことがある。
【００６８】
図１を参照しつつ、上述した製造装置１を用いて、熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法をより詳細に説明する。
【００６９】
上記のように、空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程の前または後に、熱可塑性樹脂は、押出機３の樹脂供給口等から押出設備２の内部空間の少なくとも一部に供給される。押出機３に供給された熱可塑性樹脂は、押出機３及びギアポンプ４の稼動により、押出機３、第１のアダプター７、ギアポンプ４および第２のアダプター８の内部空間を移動し、ポリマーフィルター５に送り込まれる。ポリマーフィルター５に送り込まれた熱可塑性樹脂は、ポリマーフィルター５により異物が捕捉される。異物が捕捉された後、熱可塑性樹脂は、第３のアダプター７を介して金型６に送り込まれる。金型６に送り込まれた熱可塑性樹脂は、金型６の吐出口からフィルム状に成膜されて押出される。
【００７０】
フィルム状に成膜された熱可塑性樹脂Ｘは、押出設備２の外部に設けられた第１の冷却ロール１０に、タッチロール１２により押圧されて密着される。熱可塑性樹脂Ｘは、第１の冷却ロール１０の回転によりさらに移動されて、第２の冷却ロール１１に密着される。熱可塑性樹脂Ｘは、第１，第２の冷却ロール１０，１１により冷却される。
【００７１】
第１，第２の冷却ロール１０，１１により冷却された後、熱可塑性樹脂Ｘは矢印Ａで示す方向にさらに移動されて、図示しないプラスチック製芯材等にロール状に巻き取られる。
【００７２】
熱可塑性樹脂が押出されているときに、金型６の内部空間の温度にばらつきがあると熱可塑性樹脂の流動性が変化する。よって、金型６の内部空間は、熱可塑性樹脂が押出されているときに、一定温度に保たれていることが好ましい。熱可塑性樹脂が押出されているときの金型６の内部空間の温度は、好ましくは設定温度±０．５℃以内、より好ましくは設定温度±０．２℃以内に保たれていることがより好ましい。
【００７３】
第１，第２の冷却ロール１０，１１の温度は、冷却される熱可塑性樹脂Ｘの種類によっても異なるが、例えば熱可塑性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂である場合には、非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移点をＴｇとしたとき、Ｔｇ−１０℃〜Ｔｇ−１００℃の範囲であることが好ましい。
【００７４】
得られる熱可塑性樹脂フィルムの平滑性と透明性とを確保するために、第１，第２の冷却ロール１０，１１の表面粗さとしては、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に定義されているＲｙ値が０．５μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以下であることがより好ましい。
【００７５】
第１，第２の冷却ロール１０，１１は、様々な材料で構成され得るが、金属により構成されていることが好ましい。第１，第２の冷却ロール１０，１１としては、例えば炭素鋼やステンレス鋼などにより構成されたものがより好適に用いられる。第１，第２の冷却ロール１０，１１が金属からなる場合には、第１，第２の冷却ロール１０，１１を速やかに一定温度とすることができ、かつ熱可塑性樹脂Ｘを効率よく冷却することができる。
【００７６】
第１，第２の冷却ロール１０，１１の温度は、熱可塑性樹脂の固化点に大きく影響を与える。従って、第１，第２の冷却ロール１０，１１が様々な温度に温度調節され得るように、第１，第２の冷却ロール１０，１１の軸芯部に温度調節機構が連結もしくは内蔵されていることが好ましい。
【００７７】
温度調節手段としては、シーズヒーターを軸芯部に組み込んで第１，第２の冷却ロール１０，１１を適当な温度に設定するように加熱する電気加熱方式の温度調節手段、あるいは誘導発熱コイルによる電磁誘導作用による温度調節手段、軸芯部に設けられた流路に温度制御用の熱媒体を循環させて第１，第２の冷却ロール１０，１１を設定温度に加熱する熱媒体循環加熱方式などの温度調節手段が挙げられ、熱媒体循環加熱方式が好適である。温度を調節する際の熱媒体としては、気体を用いてもよく、水または油などの液体を用いてもよい。熱媒体としては、熱容量が大きい水や油などの液体が好ましく用いられる。熱媒体の流路の好ましい例としては、内部に二条スパイラル構造または四条スパイラル構造を有するものが挙げられる。
【００７８】
なお、上記金型６の吐出口から、熱可塑性樹脂Ｘが第１の冷却ロール１０に接する接点までの距離、すなわちエアギャップは短い方が好ましい。エアギャップが短いほど外乱による厚みばらつきが低減されることができるため、エアギャップは７０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００７９】
熱可塑性樹脂Ｘが第１の冷却ロール１０に接する接点を安定化させるために、製造装置１には、タッチロール１２が備えられていることが好ましい。タッチロール１２に変えて、静電ピニング、エアーナイフ、エアーチャンバー等が用いられもよい。
【００８０】
以下、本発明の具体的な実施例を説明することにより本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８１】
（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂として、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１４２０」、ガラス転移点Ｔｇ１３５℃）を用意した。この熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂を１１０℃の温度で３時間予備乾燥させた。
【００８２】
（製造装置）
上述した製造装置１を用いた。製造装置１の仕様は、以下のようにした。
【００８３】
なお、押出成形中は押出機３から金型６に到る内部空間の温度を２８０℃、冷却ロール１０、１１の温度を１２０℃に設定した。
【００８４】
・押出機３：単軸式押出機、口径１００ｍｍ、空隙０．００６ｍ3
・第１アダプター７及びギアポンプ４：全体で空隙０．００１ｍ3
・第２アダプター８、ポリマーフィルター５及び第３アダプター９：全体で空隙０．０２ｍ3
・金型６：幅１８００ｍｍ、ベンディング式自動Ｔダイ、空隙０．００３ｍ3
・第１，第２の冷却ロール１０、１１：３本ロール方式、熱媒体温度調節機構が備えられたもの、熱媒体がオイル
・タッチロール１２…金属の芯金ロールにゴムライニングを施し、最外層が金属スリーブで構成されているロール
なお、第１〜第３のアダプター７〜９には窒素ガス流入用のバルブを設けた。押出機３、ギアポンプ４、ポリマーフィルター５、金型６および第１〜第３のアダプター７〜９の接続部分は６箇所であった。
【００８５】
（空隙の酸素濃度を０．１％以下にする工程、および不活性ガスの流量Ｑの１０％以上の流量で不活性ガスを流入させる工程）
熱可塑性樹脂を押出しする前に、押出設備２の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に窒素ガスを流入し、空隙の酸素濃度を０．１％以下にした。
【００８６】
窒素ガスを流入させる前の押出設備２の内部空間における熱可塑性樹脂の有無、および窒素ガスを流入させる条件は下記表１のようにした。酸素濃度はポリマーフィルター５の内部空間で測定した。
【００８７】
（熱可塑性樹脂を押出しフィルム状に成膜する工程）
上記押出設備２を用いて、有効幅が１４００ｍｍ、厚みが６０μｍとなるように、熱可塑性樹脂を押出成形した。なお、連続運転した際に得られる熱可塑性樹脂フィルムの違いを評価するために、押出設備２を２時間、４時間および１２時間連続運転したときの熱可塑性樹脂フィルムを得、評価した。なお、押出成形中、窒素を流入させる条件は下記表１のようにした。
【００８８】
なお、表１中、押出設備の内部空間の空隙の体積Ｌとは、固化している残留樹脂がない場合には、内部空間全体の体積を示し、固化している残留樹脂がある場合には、残留樹脂の占有体積を除く内部空間の体積を示す。
【００８９】
（熱可塑性樹脂フィルムの表面欠点の評価）
上記のように得られた熱可塑性樹脂フィルムのフィッシュアイと呼ばれる表面欠点を以下の方法で評価した。
【００９０】
熱可塑性樹脂フィルムの幅方向両端部を除く中央部１ｍ幅×押出方向１ｍの領域を評価対象とした。クロスニコルに配置した２枚の偏光板で挟んだ熱可塑性樹脂フィルムを面内で回転させ、最も暗くなる状態にし、１０倍のルーペを用いて色むらを観察した。５０μｍ以上の色むらをフィッシュアイと呼ばれる表面欠点とした。結果を下記表２に示す。
【００９１】
（熱可塑性樹脂フィルムのダイラインの評価）
ダイラインの評価は、以下の方法によって暗室内で行った。
【００９２】
光源として水銀灯をコリメーターにより集束した光を用いた。熱可塑性樹脂フィルムは入射光に対して垂直に配置した。熱可塑性樹脂フィルムを透過した光を投影するスクリーンは、フィルム同様入射光に対して垂直に配置した。スクリーンは、均一な白色で、表面が平滑なプラスチックからなるものを用いた。スクリーンに投影像を映し出し、投影像に濃淡が現れているか否かによりダイラインの有無を確認した。すなわち、ダイラインが発生している場合には、投影像に濃淡が現れることになる。
【００９３】
結果を下記表２に示す。
【００９４】
（実施例１）
押出機３、第１のアダプター７及びギアポンプ４の内部に前回の押出工程の樹脂が残留して固化している状態において、押出設備２の内部空間の温度が１８５℃になる１２分前から、第２のアダプター８に設けられたバルブ及び金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から窒素ガスを流入させた。昇温終了まで、同量の窒素ガスを供給し続けた。
【００９５】
次に、押出設備２を起動させ、熱可塑性樹脂の押出を開始し、金型６から熱可塑性樹脂が出るまで、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から同量の窒素ガスを流入した。
【００９６】
（実施例２）
押出設備２の内部空間に熱可塑性樹脂が全く残留していない状態で、押出開始２時間前から、押出機３の熱可塑性樹脂の投入口、第１，第２のアダプター７，８に設けられたバルブおよび金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から窒素ガスを流入させた。
【００９７】
しかる後、押出設備２を起動させ、熱可塑性樹脂の押出を開始し、金型６から熱可塑性樹脂が出るまで、金型の熱可塑性樹脂の吐出口から同量の窒素ガスを流入させた。
【００９８】
（実施例３）
押出機３、第１のアダプター７及びギアポンプ４の内部に前回の押出工程の樹脂が残留して固化している状態において、押出設備２の内部空間の温度が１８５℃になる２時間前から、第２のアダプター８に設けられたバルブ及び金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から窒素ガスを流入させた。昇温終了まで、同量の窒素ガスを供給し続けた。
【００９９】
次に、押出設備２を起動させ、熱可塑性樹脂の押出を開始し、金型６から熱可塑性樹脂が出るまで、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から同量の窒素ガスを流入した。
【０１００】
（比較例１）
押出設備２の内部空間に熱可塑性樹脂が全く残留していない状態で、押出開始３０分前から押出機３の熱可塑性樹脂の投入口、第１〜第３のアダプター７〜９に設けられたバルブおよび金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から窒素ガスを流入させた。
【０１０１】
次に、押出設備２を起動させ、熱可塑性樹脂の押出を開始し、金型６から熱可塑性樹脂が出るまで、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から同量の窒素ガスを流入させた。
【０１０２】
（比較例２）
押出機３、第１のアダプター７及びギアポンプ４の内部空間の空隙に、上記熱可塑性樹脂を供給した。
【０１０３】
押出設備２の内部空間の温度が１８５℃になる３０分前から、すなわち押出開始３０分前から、第３のアダプター９に設けられたバルブ、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から窒素ガスを流入させた。
【０１０４】
次に、押出設備２を起動させ、熱可塑性樹脂の押出を開始し、金型６から熱可塑性樹脂が出るまで、金型６の熱可塑性樹脂の吐出口から同量の窒素ガスを流入させた。
【０１０５】
（比較例３）
押出設備２の内部空間の空隙に窒素ガスを流入させなかった。
【０１０６】
【表１】
2006305909.tif 000002
【０１０７】
【表２】
2006305909.tif 000003
【０１０８】
表１，２から明らかなように、押出機の起動前に、押出設備の熱可塑性樹脂が流動される内部空間の空隙に窒素を流入させることで、表面欠点の少ない熱可塑性樹脂フィルムを短時間で製造できた。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の製造方法で用いられる熱可塑性樹脂フィルムの製造装置の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【０１１０】
１…製造装置
２…押出設備
３…押出機
４…ギアポンプ
５…ポリマーフィルター
６…金型
７…第１のアダプター
８…第２のアダプター
９…第３のアアプター
１０…第１の冷却ロール
１１…第２の冷却ロール
１２…タッチロール
Ｘ…熱可塑性樹脂
【図１】
2006305909.tif 000004