(57)【要約】【課題】  フィルム表面の局所的な厚みムラのない平滑な未延伸フィルムを安価な装置を用いて高効率かつ低コストで製造することが可能な未延伸フィルムの製造方法、およびその製造方法を用いて製造してなる安価な未延伸フィルムを提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂３を加熱溶融して押出機出口に配設したTダイ１のダイリップ２からフィルム状に吐出した後、別途供給される平滑な表目形状を有する二軸延伸フィルム４ａ、４ｂを当接した後、フィルム状の該熱可塑性樹脂３を該二軸延伸フィルム４ａ、４ｂを介して、熱可塑性樹３脂の熱特性に適正な温度に制御された対のロールで挟み付け、該二軸延伸フィルム４ａ、４ｂの表面形状をフィルム状の該熱可塑性樹脂３の表面に転写する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱溶融して押出機出口に配設したTダイのダイリップからフィルム状に吐出した後、別途供給される表面粗さが０．５μｍ（Ｒａ）以下である二軸延伸フィルムを当接した後、フィルム状の該熱可塑性樹脂を該二軸延伸フィルムを介して対のロールで挟み付け、該二軸延伸フィルムの表面形状をフィルム状の該熱可塑性樹脂の表面に転写することを特徴とする、未延伸フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記の対のロールで挟み付けた後、前記二軸延伸フィルムと前記フィルム状の熱可塑性樹脂の積層体とすることを特徴とする、請求項１に記載の未延伸フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記の対のロールで挟み付けた後、前記二軸延伸フィルムと前記フィルム状の熱可塑性樹脂の積層体から二軸延伸フィルムを剥離することを特徴とする、請求項２に記載の未延伸フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記の対のロールの少なくとも片方に、表面が弾性体であるロールを用いることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の未延伸フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記の対のロールの少なくとも片方に、金属ロールを用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の未延伸フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の未延伸フィルムの製造方法を用いて製造してなる未延伸フィルム。
【請求項７】
表面粗さが０．５μｍ（Ｒａ）以下である請求項６に記載の未延伸フィルム。
【請求項８】
滑剤としての固形物粉末を含有してない請求項６または７に記載の未延伸フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融押出法を用いる未延伸フィルムの製造方法に関し、特にフィルム表面の局所的な厚みムラのない平滑な未延伸フィルムを製造する方法に関し、さらにその製造方法を用いて製造してなる平滑な未延伸フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
包装材料、樹脂被覆金属板、光学部品などの用途に用いられる未延伸フィルムは、加熱溶融した熱可塑性樹脂を押出機の出口に配設したＴダイからフィルム状に吐出して製造されているが、Ｔダイのダイリップに熱劣化した樹脂などの異物が局所的に付着し、その部分を溶融樹脂が通過する際に、フィルムの長手方向に連続的にダイラインと称する局所的な厚みムラあるいは光の透過ムラが生じる。また、ダイラインは溶融樹脂の粘度のムラによっても生じる。延伸フィルムを製造する場合は、加熱溶融した熱可塑性樹脂を押出機の出口に配設したＴダイからフィルム状に吐出した後、一軸方向または二軸方向に延伸加工するので、ダイリップから吐出する際にダイラインが生じたとしても延伸加工により消失し、製造されたフィルムの厚さは均一になり、局所的な厚みムラは殆ど生じず、平滑な表面を有するフィルムを容易に得ることが可能である。未延伸フィルムの製造においては、平滑な表面を有するフィルムを得るには、ダイリップの異物付着に起因するダイラインの場合は、ダイラインの発生を防止するために定期的に製造を中止してダイリップに付着した熱劣化した樹脂などの異物を除去することもできるが、この余分な作業を余儀なく行わなくてはならず、フィルムの製造効率を低下させる大きな要因となっている。しかし、溶融樹脂の粘度のムラに起因するダイラインは解消させることができない。
【０００３】
平滑な表面を有する未延伸フィルムを製造する技術として、Ｔダイから押出したフィルム状の溶融樹脂を、一定間隔で一定の温度範囲に加熱して配設した３本の鏡面処理された金属ロールに順に外接させるか、または溶融樹脂を２本の金属ロールの間隙を通過させて圧延した後、３本目の金属ロールに外接させることにより、フィルム表面を平滑化する熱可塑性樹脂シートの製造方法を提案している（例えば特許文献１参照）。この方法は８０μｍ以上の比較的厚い樹脂フィルムの製造には有効であるが、５０μｍ以下の薄い樹脂フィルムを製造する場合は金属ロールの間隔や間隙を厳密に調整することが困難であり、平滑な表面が得られにくい欠点を有している。
【０００４】
また、Ｔダイから押出したフィルム状の溶融樹脂を、鏡面処理された金属ロールと鏡面処理された金属製エンドレスベルトの間に導き、金属ロールの外周に接触させながら移動させ、その後金属ロールとの接触を解除して金属製エンドレスベルトに密着させて移動した後、金属製エンドレスベルトから剥離する熱可塑性樹脂シートまたはフィルムの製造方法を提案している（例えば特許文献２参照）。この方法は金属製エンドレスベルトの表面が疵付きやすく、頻繁に交換しなくてはならず、フィルムの製造効率を向上させることが困難であり、また金属製エンドレスベルトが高価であり、装置の維持コストも嵩む欠点を有している。
【０００５】
本発明に関する先行技術文献として以下のものがある。
【特許文献１】特開２００３−２４５９６６号公報
【特許文献２】特開平０６−０５５６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、フィルム表面の局所的な厚みムラのない平滑な未延伸フィルムを安価な装置を用いて高効率かつ低コストで製造することが可能な未延伸フィルムの製造方法、およびその製造方法を用いて製造してなる安価な未延伸フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の未延伸フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を加熱溶融して押出機出口に配設したTダイのダイリップからフィルム状に吐出した後、別途供給される表面粗さが０．５μｍ（Ｒａ）以下である二軸延伸フィルムを当接した後、フィルム状の該熱可塑性樹脂を該二軸延伸フィルムを介して対のロールで挟み付け、該二軸延伸フィルムの表面形状をフィルム状の該熱可塑性樹脂の表面に転写することを特徴とする未延伸フィルムの製造方法（請求項１）であり、
上記（請求項１）の未延伸フィルムの製造方法において、前記の対のロールで挟み付けた後、前記二軸延伸フィルムと前記フィルム状の熱可塑性樹脂の積層体とすることを特徴とすること（請求項２）、または
前記の対のロールで挟み付けた後、前記二軸延伸フィルムと前記フィルム状の熱可塑性樹脂の積層体から二軸延伸フィルムを剥離すること（請求項３）を特徴とし、また
上記（請求項１〜３）の未延伸フィルムの製造方法において、前記の対のロールの少なくとも片方に、表面が弾性体であるロールを用いること（請求項４）を特徴とし、また
上記（請求項１〜４）の未延伸フィルムの製造方法において、前記の対のロールの少なくとも片方に、金属ロールを用いること（請求項５）を特徴とする。
【０００８】
また本発明の未延伸フィルムは、上記（請求項１〜５）のいずれかの未延伸フィルムの製造方法を用いて製造してなる未延伸フィルム（請求項６）であり、
上記（請求項６）の未延伸フィルムにおいて、表面粗さが０．５μｍ（Ｒａ）以下であること（請求項７）を特徴とし、また
上記（請求項６または７）の未延伸フィルムにおいて、滑剤としての固形物粉末を含有してないこと（請求項８）を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の未延伸フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を加熱溶融してフィルム状に吐出した後、別途供給される安価で平滑な二軸延伸した樹脂フィルムを当接した後、熱可塑性樹脂の熱特性に適正な温度に制御されたロールで挟み付けて二軸延伸フィルムの平滑な表面形状をフィルム状熱可塑性樹脂の表面に転写することを特徴とする未延伸フィルムであり、安価でかつ容易な方法で、ダイラインが発生せず、未延伸フィルムに平滑な面を付与することができる。また、この未延伸フィルムは二軸延伸フィルムとフィルム状熱可塑性樹脂の積層体とすることにより、二軸延伸フィルムを未延伸フィルムの保護フィルムとして用いることもできるし、積層体から二軸延伸フィルムを剥離して用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１は従来の未延伸フィルムの製造方法を示す概略図である。加熱溶融された熱可塑性樹脂はＴダイ１のダイリップ２からフィルム状に吐出され、下方に配設された冷却ロール７の表面に当接して冷却固化し、デフレクターロール９を経てコイラーなどの巻取手段１０に未延伸フィルム３として巻き取られる。ダイリップ２は熱可塑性樹脂の融解温度以上に加熱されており、熱可塑性樹脂が熱劣化して生成する固形の異物などが付着しやすい。そのため、固形の異物などが付着したダイリップ２の部分を加熱溶融された熱可塑性樹脂が通過する際に、フィルムの長手方向に連続的にダイラインと称する局所的な厚みムラが生じる。延伸フィルムを製造する場合は、加熱溶融した熱可塑性樹脂を押出機の出口に配設したＴダイからフィルム状に吐出した後、一軸方向または二軸方向に延伸加工するのでこの厚みムラは消失して、事実上平滑なフィルムとして製造することができる。しかし、未延伸フィルムを製造する場合は下工程で局所的な厚みムラを解消することが不可能であるので、頻繁に製造工程を停止してダイリップ２に付着した熱劣化した樹脂などの固形異物を除去する作業を行わなくてはならず、フィルムの製造効率を低下させる大きな要因となっている。
【００１１】
本発明は、ダイリップ２に固形異物が付着したり溶融樹脂の粘度のムラによってダイラインが生じたとしても、それを解消して局所的な厚みムラのない平滑な未延伸フィルムを製造することが可能な方法を見出したものである。図２に本発明の未延伸フィルムの製造方法の一実施例の概略を示す。加熱溶融した熱可塑性樹脂をＴダイ１のダイリップ２からフィルム状に吐出した溶融状態の熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３の両側に、アンコイラーなどの供給手段５ａおよび５ｂからそれぞれデフレクターロール６を経て平滑な表面を有する二軸延伸フィルム４ａおよび４ｂを供給して当接した後、一方を冷却ロール７、他方をピンチロール８とする対のロール７、８で挟み付け、二軸延伸フィルム４ａおよび４ｂの平滑な表面形状を熱可塑性樹脂３の表面に転写し、二軸延伸フィルム４ａ／熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３／二軸延伸フィルム４ｂの３層からなる積層体３０を形成する。このとき、冷却ロール７およびピンチロール８は、それぞれ熱可塑性樹脂の熱特性に適正な温度に設定しておく。積層体３０は冷却ロール７に巻付きながら進行移動し、この間に熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３は固化して未延伸フィルム３となる。積層体３０をデフレクターロール９で進行方向を変更して冷却ロール７から離脱させ、コイラーなどの巻取手段１０に巻き取る。このようにして、両側に二軸延伸フィルムを有する未延伸フィルムを製造することができる。この実施例で製造する未延伸フィルムは、包装材料、樹脂被覆金属板、光学部品などの用途に適用されるまでは両側の二軸延伸フィルムを保護層として用い、それぞれの用途に適用する直前または適用した直後に保護層を除去して用いることができる。
【００１２】
図３は本発明の未延伸フィルムの製造方法の他の一実施例の概略を示したものである。この実施例の場合は上記と同様にして二軸延伸フィルム４ａ／熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３／二軸延伸フィルム４ｂの３層からなる積層体３０を形成した後、積層体３０はまずデフレクターロール９ａで進行方向を変更して冷却ロール７から離脱させるとともに積層体３０から二軸延伸フィルム４ｂを剥離して巻取手段１０ａに巻き取る。二軸延伸フィルム４ａ／熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３の２層となった積層体は進行移動し、デフレクターロール９ｂで２層の積層体から未延伸フィルム３を剥離して巻取手段１０ｂに巻き取る。残った単層の二軸延伸フィルム４ａは進行移動し、デフレクターロール９ｃを経て巻取手段１０ｃに巻き取る。本発明の未延伸フィルムは、このようにして未延伸フィルム３のみからなる単層樹脂フィルムとして製造することもできる。
【００１３】
上記の実施例において、未延伸フィルム３に当接してその表面形状を転写する二軸延伸フィルム４ａおよび４ｂとしては、延伸加工した後に、未延伸フィルム３として用いる熱可塑性樹脂のニップ直前の溶融状態の温度で熱固定したもので、加熱溶融した熱可塑性樹脂と接しても表面形状が変化しないものであることが好ましい。そのような二軸延伸フィルムとしてはポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムを挙げることができる。ポリエチレンテレフタレートは融点が２６０℃前後であり大半の熱可塑性樹脂の融点より高く、そのため延伸加工後に高温の２３０℃前後までの温度で熱固定することができる。二軸延伸フィルムの表面粗さは０．５μｍ（Ｒａ）以下であることが好ましく、０．１μｍ（Ｒａ）以下であることがより好ましい。表面粗さが０．５０μｍ（Ｒａ）を超えると平滑な表面形状を有する未延伸フィルムが得られにくくなる。
【００１４】
また上記の実施例において、熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３と二軸延伸フィルム４ａおよび４ｂを挟み付ける対のロールである冷却ロール７およびピンチロール８としては、金属ロールを用いてもよいし、図４に示すように、表面にテフロンゴムやシリコンゴムのような耐熱性の弾性体を有する弾性ロール７０および８０を用いてもよい。また、冷却ロールおよびピンチロールのいずれか一方に金属ロールを用い、他方に弾性ロールを用いてもよい。この場合は熱伝導性の良好な金属ロールを冷却ロール７として用い、弾性ロールをピンチロール８として用いることが好ましい。また、この組み合わせの場合は、金属ロール表面の表面粗さを０．５μｍ（Ｒａ）以下、好ましくは０．１μｍ（Ｒａ）以下とした鏡面ロールを用いることにより、図５に示すように、熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）３を直接金属製の冷却ロール７に当接して平滑な表面形状を転写することにより、金属製の冷却ロール側に二軸延伸フィルムを用いる必要がなくなり、図５に示すように２層の積層体として製造することもできるし、巻取手段に巻き取る直前に２層の積層体から二軸延伸フィルムを剥離して未延伸フィルム３のみからなる単層樹脂フィルムとして製造することもできる。しかし、本発明のように特に薄い未延伸フィルムの製造に際して冷却ロール７およびピンチロール８の両方に金属ロールの使用を試みる場合は、二軸延伸フィルムのような樹脂層を介在させないと未延伸フィルム３の厚さを所望の厚さに正確に制御することが著しく困難になる。これらの場合も、冷却ロール７およびピンチロール８は、それぞれ熱可塑性樹脂の熱特性に適正な温度に設定しておく。
【００１５】
本発明において、未延伸フィルムの両側または片側に二軸延伸フィルムを積層した２層の積層体または３層の積層体として巻取手段に巻き取る場合は、通常は二軸延伸フィルムには巻き取りを可能にするための滑材が含有されているので、未延伸フィルム自体には滑材を含有させなくとも巻取ることができる。光学用途に用いられるフィルムには高い透明性が要求されるので、フィルム中に異物あるいは滑剤が含有することを嫌う光学用途に好適に適用することができる。
【００１６】
本発明方法により未延伸フィルムを製造し得る熱可塑性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル樹脂などのポリエステル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体、環状オレフィンなどのポリオレフィン樹脂、更に、６−ナイロン、６．６ナイロンなどのポリアミド樹脂などが適用出来る。
中でも、光学用途としては、ポリカーボネートあるいは環状オレフィン等を好適に用いることができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）  
熱可塑性樹脂としてポリプロピレン（融点：１６９℃）を押出機中で１８５℃に加熱して溶融させ、１８０℃に加熱したＴダイのダイリップからフィルム状に吐出させた。このフィルム状のポリプロピレンの両側に、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（融点：２５９℃、熱固定温度：２１０℃、表面粗さ：０．４μｍ（Ｒａ）、厚さ：３２μｍ、滑材としてシリカを含有）をアンコイラーから巻き戻して当接し、次いで一方が内部に水が循環するステンレス鋼製のロール（表面粗さ：０．３μｍ（Ｒａ））、他方が内部に水が循環しシリコンゴムをライニングしたステンレス鋼製のロール（表面粗さ：１．８μｍ（Ｒａ））からなる対のロールで挟み付けて加圧し、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム／ポリプロピレン／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの３層からなる積層体とした後、ステンレス鋼製のロールに接するようにして積層体を導き、その後デフレクターロールを経てステンレス鋼製のロールから離脱させ、コイラーに巻き取った。なお、対のロールによる加圧は、３層積層体におけるポリプロピレンの厚さが２８μｍとなるように調節した。この３層積層体から二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して得られた未延伸のポリプロピレンの表面粗さは０．３μｍ（Ｒａ）であった。また、得られた未延伸のポリプロピレンの表面を肉眼で観察したが、ダイラインの発生は認められなかった。
【００１８】
（実施例２）  
熱可塑性樹脂としてポリカーボネート（融点：２２８℃）を押出機中で２４５℃に加熱して溶融させ、２３５℃に加熱したＴダイのダイリップからフィルム状に吐出させた。このフィルム状のポリカーボネート方側に、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（融点：２５９℃、熱固定温度：２１０℃、表面粗さ：０．１μｍ（Ｒａ）、厚さ：３２μｍ、滑材としてシリカを含有）をアンコイラーから巻き戻して当接し、次いで一方が内部に熱交換用の油が循環するステンレス鋼製のロール（表面粗さ：０．１μｍ（Ｒａ））、他方が内部に熱交換用の油が循環しシリコンゴムをライニングしたロール（表面粗さ：１．８μｍ（Ｒａ））からなる対のロールを用い、ポリカーボネートが直接ステンレス鋼製のロールと接するようにして挟み付けて加圧し、ポリカーボネート／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの２層からなる積層体とした後、ステンレス鋼製のロールに接するようにして積層体を導き、その後デフレクターロールを経てステンレス鋼製のロールから積層体を離脱させコイラーに巻き取った。なお、対のロールによる加圧は、２層積層体におけるポリカーボネートの厚さが１６μｍとなるように調節した。この２層積層体から二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して得られた未延伸のポリカーボネートの表面粗さは０．１μｍ（Ｒａ）であった。また、得られた未延伸のポリカーボネートの表面を肉眼で観察したが、ダイラインの発生は認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の未延伸フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を加熱溶融してフィルム状に吐出した後、別途供給される安価で平滑な二軸延伸した樹脂フィルムを当接した後、熱可塑性樹脂の熱特性に適正な温度に制御されたロールで挟み付けて二軸延伸フィルムの平滑な表面形状をフィルム状熱可塑性樹脂の表面に転写することを特徴とする未延伸フィルムであり、安価でかつ容易な方法で未延伸フィルムに平滑な面を付与することができる。この平滑な面を付与された未延伸フィルムは二軸延伸フィルムとフィルム状熱可塑性樹脂の積層体とすることにより、二軸延伸フィルムを未延伸フィルムの保護フィルムとして用いることもできるし、積層体から二軸延伸フィルムを剥離して単層の未延伸フィルムとしても用いることもできる。さらに、本発明の未延伸の両側または片側に二軸延伸フィルムを積層した２層の積層体または３層の積層体として巻取手段に巻き取る場合は、通常は二軸延伸フィルムには巻き取りを可能にするための滑材が含有されているので、未延伸フィルム自体には滑材を含有させなくとも支障なく巻取ることがことができる。そのため、積層体から二軸延伸フィルムを剥離することにより、高い透明性が要求され、かつフィルム中に異物が含有することを嫌う光学部品などの用途に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の未延伸フィルムの製造方法を示す概略図
【図２】本発明の未延伸フィルムの製造方法の一実施例を示す概略図。
【図３】本発明の未延伸フィルムの製造方法の他の一実施例を示す概略図。
【図４】本発明の未延伸フィルムの製造方法の他の一実施例を示す概略図。
【図５】本発明の未延伸フィルムの製造方法の他の一実施例を示す概略図。
【符号の説明】
【００２１】
１  ：  Ｔダイ
２  ：  ダイリップ
３  ：  熱可塑性樹脂（未延伸フィルム）
４ａ：  二軸延伸フィルム
４ｂ：  二軸延伸フィルム
５ａ：  供給手段
５ｂ：  供給手段
６  ：  デフレクターロール
７  ：  冷却ロール
８  ：  ピンチロール
９  ：  デフレクターロール
９ａ：  デフレクターロール
９ｂ：  デフレクターロール
９ｃ：  デフレクターロール
１０  ：  巻取手段
１０ａ：  巻取手段
１０ｂ：  巻取手段
１０ｃ：  巻取手段
３０  ：  積層体
７０  ：  弾性ロール
８０  ：  弾性ロール
【図１】
2006062216.tif 000003
【図２】
2006062216.tif 000004
【図３】
2006062216.tif 000005
【図４】
2006062216.tif 000006
【図５】
2006062216.tif 000007