(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルム表面欠点の原因となる成形ロール表面の有機付着物を除去すること。【解決手段】熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いられる成形用ロールの表面に紫外線光を照射することにより、ロール表面に付着する有機付着物を除去する方法において、前記紫外光が少なくとも２５４ｎｍと３６５ｎｍの波長の紫外光を含み、２２０〜３１０ｎｍの照射強度より３１０〜３９０ｎｍの照射強度が大きいことを特徴とする成型用ロール表面の付着物の除去方法。【選択図】図１
2015033812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いられる成形用ロールの表面に紫外線光を照射することにより、ロール表面に付着する有機付着物を除去する方法において、前記紫外光が少なくとも２５４ｎｍと３６５ｎｍの波長の紫外光を含み、２２０〜３１０ｎｍの照射強度より３１０〜３９０ｎｍの照射強度が大きいことを特徴とする成型用ロール表面の付着物の除去方法。
【請求項２】
前記紫外線光の主要波長が１２０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のロール表面の有機付着物の除去方法。
【請求項３】
前記の照射される紫外線が反射鏡により集光されたものであることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のロール表面の有機付着物を除去方法。
【請求項４】
紫外線の光源が、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ディープ紫外ランプであることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のロール表面の有機付着物を除去方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載のロール表面の有機付着物を除去方法で得られる表面の有機付着物が除去されたロールを用いることを特徴とする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、フィルム成型用ロールの表面に付着した有機物の除去方法に関するものである。更に詳しくは、高圧水銀ランプを用いたフィルム成型用ロールの表面に付着した有機物の除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低圧水銀ランプ、エキシマランプからのいわゆるＵＶ−Ｃ（波長２８０〜２００ｎｍ）に分類される紫外線光によりロールに付着した有機物の化学結合を切断して除去する技術が知られていた（例えば、特許文献１参照。）。
また、さらに発生したオゾンで化学結合が切断されて生じた有機物を酸化分解して除去するという技術が知られていた（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、かかる従来技術では除去効果が十分でなかったり、気密性を維持するために、ロールとの距離を数ｍｍにする必要があり、フィルム破断時に損傷、操作性が悪いという問題点があった。さらに強制的にオゾンを供給したり、発生したオゾンを分解、排出する装置が必要となったり、また、ランプハウス内を窒素雰囲気化にするために装置の大型化が必要という問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４１１９６号公報
【特許文献２】特開平８―１１１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、積極的にオゾンや窒素を供給しなくても、光分解された有機物はわずかな酸化反応とフィルム自身による搬送で除去されるため、除去能力をもったまま、装置の小型化が可能、ロールとの距離を広げることができ、操作性が良好、ランニングコストを抑えることができるといった優れた成型用ロール表面の付着物の除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。
本発明者等は、  少なくとも２５４ｎｍと３６５ｎｍの波長の紫外光を含み、３６５ｎｍの波長の光の相対強度が２５４ｎｍの波長よりもより強い紫外線を照射することにより、成型用ロール表面の付着物の除去を効率的に行えることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いられる成形用ロールの表面に紫外線光を照射することにより、ロール表面に付着する有機付着物を除去する方法において、前記紫外光が少なくとも２５４ｎｍと３６５ｎｍの波長の紫外光を含み、２２０〜３１０ｎｍの照射強度より３１０〜３９０ｎｍの照射強度が大きいことを特徴とする。
【０００６】
前記紫外線光の主要波長が１２０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下であることが好適である。
【０００７】
前記の照射される紫外線が反射鏡により集光されたものであることが好適である。
【０００８】
前記紫外線の光源が、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ディープ紫外ランプであることが好適である。
【０００９】
前記ロール表面の有機付着物を除去方法で得られる表面の有機付着物が除去されたロールを用いて、熱可塑性樹脂フィルムを製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、成型用ロール表面の付着物の除去方法において、積極的にオゾンや窒素供給をしなくても、光分解された有機物はわずかな酸化反応とフィルム自身による搬送で除去される。それにより装置の小型化が可能である。またロールとの距離を広げても除去が可能なため、操作性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１にある除去方法の装置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で使用する紫外線ランプとしては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ディープ紫外ランプ（キセノンランプをベースに水銀を封入したもの）などが好ましい。これらのランプから放射される紫外線光は、水銀の共鳴線である２５４ｎｍと３６５ｎｍに強い強度を持ち、いわゆる主要波長を２５４ｎｍと３６５ｎｍに有する。これら二つの波長の光の相対強度を比較すると、３６５ｎｍの光を強く出すものである。
このときの２２０〜３１０ｎｍの照射強度より３１０〜３９０ｎｍの照射強度が大きい。２２０〜３１０ｎｍの照射強度は５００ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、３１０〜３９０ｎｍの照射強度は６００ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましい。さらに２２０〜３１０ｎｍの照射強度は８００ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、３１０〜３９０ｎｍの照射強度は１０００ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましい。
このとき、３６５ｎｍの光の強度を１００とした場合、２５４ｎｍの光の相対強度が１０〜８０となりクリーニング効果が高く好ましい。２５４ｎｍの光は酸化分解作用でロール表面の付着物を除去し、３６５ｎｍは熱分解作用でロール表面の付着物を除去し、両者が相乗的に作用することで、除去効果が向上しているものと推定している。
【００１３】
このような特性の照射強度を有する光源は、具体的には、高圧水銀ランプ、ディープ紫外ランプが好ましく、中でも高圧水銀ランプが好ましい。
また、３６５ｎｍの光の強度を１００とした場合、２５４ｎｍの光の相対強度は２０以上がより好ましく、さらに好ましくは３０以上、特に好ましくは４０以上のものである。
さらにまた、３６５ｎｍの光の強度を１００とした場合に２００〜２２５ｎｍにかけて５〜３０、特には１０〜３０、さらには１５〜３０の相対強度の光を放射できるものが好ましい。
【００１４】
この様な光の特性は、ランプの水銀封入量を調整したり、ランプのガラス材質を選択することで調整することができる。この様なタイプのものはオゾンタイプとして知られている。この様な高圧水銀ランプでも比較的低波長の光を強く出すランプは、例えばウシオ電機社、ジーエス・ユアサ社、セン特殊光源社、ハリソン東芝ライティング社などから、スーパーＵＶランプ、ディープＵＶランプとして市販されている。
【００１５】
ＵＶランプの形状としては、ショートアーク型、ロングアーク型のいずれでも良いが、ロールの幅方向に幅広く照射できる点から、ロングアーク型が好ましく、ＵＶランプの長さ方向をクリーニングする対象のロールの長さ方向に平行に設置することで、効率よくクリーニングすることができる。ロングアーク型の場合、効率の面で発光長は１００ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１５０ｍｍ以上、さらに好ましくは２００ｍｍ以上である。発光長の上限は、クリーニング対象のロールの長さ、もしくはそのロールを通過するフィルムの幅であることが好ましい。ＵＶランプとしては、ロングアーク型で３０〜５００Ｗ／ｃｍ、さらには、５０〜３００Ｗ／ｃｍのものが好適に用いられる。
【００１６】
主要波長の下限は好ましくは１２０ｎｍであり、より好ましくは１５０ｎｍである。上記未満であると安全性の面から好ましくない。また照射距離を狭める必要があったり、オゾンや窒素を供給する必要がある。主要波長の上限は好ましくは４００ｎｍであり、より好ましくは３８０ｎｍである。上記を越えると有機物の除去率が低下することがある。
【００１７】
ロールとの距離の下限は好ましくは２０ｍｍであり、より好ましくは１０ｍｍである。上記未満であると破断時などに装置の損傷、もしくはロールの損傷に繋がることがある。ロールとの距離の上限は好ましくは３０ｍｍであり、より好ましくは２０ｍｍである。上記を越えると酸化分解効果が弱まることがある。
【００１８】
ロール速度の下限は好ましくは１．０ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは３．０ｍ／ｍｉｎである。上記未満であると紫外線光の高波長側の照射熱でロール温度が上昇することがある。ロール速度の上限は好ましくは２００．０ｍ／ｍｉｎである。
【００１９】
ロール表面温度は０℃以上であれば特に限定されるものではない。
【００２０】
本発明で対象となる成型用ロールは加熱ロール、冷却ロール、搬送ロール、引取ロールなど、フィルム成形の際にフィルムと接触するロールであれば、いずれにも用いられる。中でも、溶融樹脂をシート状に押し出し冷却する時の冷却ロール、延伸前の予熱ロール、延伸後の冷却ロールなどがロールに汚れが付きやすく、好ましい対象となる。
【００２１】
ロール材質としては金属、セラミックが好ましく、クロムメッキ、タングステンカーバイドがより好ましい。シリコンゴムやロール表面が樹脂加工されたものは、紫外線光がロール表面の有機物だけではなく、ロール表面自体も分解する危険があるので好ましくない。
【００２２】
ロール表面粗さは特に限定されるものではなく、鏡面加工されたもの、エンボス加工されたものいずれも好適に用いられる。
【００２３】
フィルムとしては熱可塑性樹脂フィルムが好ましく、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルがより好ましい。これらは未延伸であっても、一軸もしくは二軸の延伸フィルムであっても良い。フィルムの厚さは１〜１０００μｍであることが好ましい。
【００２４】
付着物の種類としては有機物であり、モノマー、オリゴマーなどの低分子量物、分解物、ブリードアウト物、添加剤が挙げられる。
【００２５】
低分子量物としてはモノマー、オリゴマーが挙げられ、例えばＰＥＴフィルムの場合であれば、テレフタル酸、ビスヒドロキシエチルテレフタル酸、モノヒドロキシエチルテレフタル酸、重量平均分子量で５０００程度以下のリニアオリゴマー、環状３量体などが挙げられる。
【００２６】
照射時間としては常時照射でも、間欠照射でもよいが、成型用ロール表面を常時きれいに保つことができるので常時照射が好ましい。
【００２７】
照射はフィルムの製膜中であっても、製膜を停止してロールを回転させて行っても良いが、フィルムの製膜中に行うことが好ましい。製膜中に行うことで、長時間の連続生産においても常にロール表面に汚れがない状態を保ち、安定した品質のフィルムを得ることができる。また、照射により分解された低分子物が、フィルム品質としては全く問題がない程度のごく微量ずつフィルム表面に付着して効果的に汚れが取り除ける効果もある。
【００２８】
照射方式としては紫外線光を集光する方法が好ましい。集光することで成型用ロール上照射面の紫外線光照度が向上し、より効率的に有機物を除去することができる。
【００２９】
照射方向としてはロール長軸方向と並行にランプを設置することが好ましい。ロールの回転により効率的に広範囲に連続的に照射することができる。
【００３０】
照射幅としてはロール長軸方向に対して、全幅で照射するか、狭幅でトラバースするかは特に限定される物ではない。しかし、狭幅でロール幅方向にトラバースすることにより、装置をより小型化することができる。
【実施例】
【００３１】
実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。ＰＥＴ樹脂を水分率が５０ｐｐｍ以下になるように乾燥し、２９０℃で溶融した後に、樹脂ノズルに導入し、静電荷を印加しながら冷却ロールに密着させた。冷却されたフィルムを縦方向に約３．０倍に延伸し、その後に横方向に約４．０倍に延伸した。
【００３２】
紫外線光照射の光源はＧＳユアサ製の１５０Ｗ／ｃｍスーパーＵＶランプ（主要波長：３６５ｎｍ）を使用した。このランプは３６５ｎｍの強度を１００とした場合、２５４ｎｍの相対強度が５７、２００〜２２５ｎｍにかけての相対強度が１８〜２３のものである。ランプはチャンバーで囲まれ、チャンバーから１０ｍｍの位置に紫外線光が集光されるように、反射鏡を設置した。このとき、２２０〜３１０ｎｍの照射強度はが９８０ｍＷ／ｃｍ2、３１０〜３９０ｎｍの照射強度は１２９０ｍＷ／ｃｍ2であった。
表面材質がハードクロムメッキされた縦延伸予熱ロールにロール長軸方向と並行に１．０ｍｍ／１回転でトラバースさせた。紫外線光の照射は汚れが多い状態でテストを行うため、生産開始８２時間後から生産終了の９０時間までの８時間照射を行った。ロール温度は７５℃で、ロール速度は７．０ｍ／ｍｉｎで実施した。この時の結果を表１に示す。
【００３３】
ロール上の有機付着物汚れは、ＨＯＲＩＢＡ製ＧＬＯＳＳ  ＣＨＥＣＫＥＲ  ＩＧ−４１０  を用いて、９０時間生産後の成型用ロール表面のグロス値で判定した。
【００３４】
紫外線光の照射強度は、ウシオ電機株式会社システムカンパニー製紫外線積算光量計ＵＩＴ−２５０を用いて測定した。
【００３５】
（実施例２）
２２０〜３１０ｎｍの照射強度が５６０ｍＷ／ｃｍ2、３１０〜３９０ｎｍの照射強度が６７０ｍＷ／ｃｍ2になるようにランプ電源を調整した以外は、実施例１と同様の条件で行った。このときの結果を表１に示す。
【００３６】
（実施例３）
ロール速度のみ１５．０ｍ／ｍｉｎに変更した以外は、実施例２と同様の条件で行った。このときの結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例４）
紫外線照射するロールを表面材質がハードクロムメッキされた樹脂冷却ロールに変更した以外は、実施例３と同様に行った。このときの結果を表１に示す。
【００３８】
（実施例５）
紫外線照射するロールを表面材質がハードクロムメッキされた延伸後冷却ロールに変更し、延伸後冷却ロールの速度を１００．０ｍ／ｍｉｎになるよう生産条件を変更した以外は、実施例３と同様に行った。このときの結果を表１に示す。
【００３９】
（比較例１）
紫外線光照射がない以外は、実施例１と同様の条件で実験を行った。このときの結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
紫外線光照射がない以外は、実施例３と同様の条件で実験を行った。このときの結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例３）
紫外線光照射がない以外は、実施例４と同様の条件で実験を行った。このときの結果を表１に示す。
【００４２】
（比較例４）
紫外線光照射がない以外は、実施例５と同様の条件で実験を行った。このときの結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2015033812.tif 000003
【００４４】
この結果、実施例１〜５では生産後のロール表面に汚れは全くなく、生産前のロール表面同様のグロスであった。紫外線光照射により、生産前同様の付着物が全くない状態のロールで生産したフィルムはキズの全くない品位の高い状態であった。ロール表面のグロス値も生産前の５９０と同等であった。
【００４５】
それに対して、比較例１〜４では、時間と共にロール表面に有機物が少しずつ堆積していき、９０時間生産したロールで生産したフィルムには、ズレキズや擦れキズが多数存在した。ロール表面のグロス値も生産前の５９０に対して低下した。
【００４６】
以上のように、本発明により非常に小型の装置で熱可塑性樹脂フィルムの生産で発生するフィルム表面のキズを低減することができるとともに、ロール付着物除去のための停台回数を減らすことができ、生産性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、フィルム成型用ロールの表面に付着した有機物の除去方法、およびそれを利用したフィルムの製造方法に関するものであり、フィルムの製造に広く用いることができ、有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  反射鏡
１１  高圧水銀ランプ
１２  樹脂
１３  縦延伸予熱ロール
１４  排気ダクト
１５  冷却ブロワ
【図１】
2015033812.tif 000004