(57)【要約】【課題】表面欠点のない、高品質なフィルムを生産性良く製造すること。【解決手段】口金位置を冷却ドラムの回転方向に向かって前方方向にし、ドラフト比を小さくして、静電荷を付加する静電印加キャスト法にて冷却ドラム上に密着することにより、表面欠点のないキャストシートを製造できる。【選択図】図１
2004009598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂溶融体を口金からシート状に押し出し、静電荷を付与する静電印加キャスト法にて冷却ドラム上に密着せしめ、シートを冷却、固化して成型するに際し、該口金のドラフト比が１〜１５であり、かつ該口金と冷却ドラムの位置関係で定められる口金前方角度が次式（１）を満足することを特徴とするフィルム製造方法。
０°＜口金前方角度＜９０°・・・（１）
【請求項２】
該口金リップと冷却ドラムとの距離が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性フィルムに関するものである。更に詳しくは、口金スジ等の欠点のない非常に厚み均一性の高い熱可塑性樹脂フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性フィルムにとって、厚み均一性は重要な基本品質の一つである。
例えば、ポリエステルを例にたとえると、ポリエステルフィルムはその優れた特性のため、磁気記録媒体用ベースフィルム、コンデンサフィルムなどの電気絶縁用途、プリンタリボンなどのＯＡ用途、熱により穿孔して印刷する感熱孔版印刷用原紙など、様々な用途で用いられているが、これらの用途では年々フィルムの厚みについて高度な高度な寸法精度が要求されてきつつある。
【０００３】
例えば、プリンタリボン分野では、フルカラー化の流れに伴い、印刷のより一層の高精細化が求められており、印字むらの低減が必要となっている。ベースフィルムに厚み斑が存在すると、実際のインクリボンとなった際、印字ヘッドからの熱伝導量がベースフィルムの厚み斑によって異なることとなり、印字むらの原因となることから、部素フィルムであるポリエステルフィルムの厚み斑低減が求められている。また、厚み斑が悪化すると、フィルム厚みに起因する物性むらとなり、製品の品質の悪化につながる。また、直接製品の品質に関わらない場合でも、フィルムを製品に加工する際のトラブルや、ロール状に巻き取る際の巻き姿悪化、ひいてはそのため加工製品の品質悪化を招くことになり、好ましくない。
【０００４】
ここで、熱可塑性樹脂フィルムに成型する方法は、一般に、押出機により樹脂を溶融し、フィルターなどを経由して異物を除去してから、成型するフィルムの形態に合わせたスリットを持ったダイ（口金）より吐出し、内部に冷却媒体を通した回転ロール（冷却ドラム）上に連続的に成型する。この際に、樹脂膜を冷却ドラムに密着させるために、静電気力を付与することもしばしば行われている。更に、フィルムの強度を増やすために、得られたキャストフィルムをフィルムの長手方向や幅方向に延伸することも一般的に行われている。
【０００５】
ここで、フィルムに厚みむらが生じる原因としては、溶融押出して冷却ドラム上にシート状に押し出す際の吐出量の変動、ダイと冷却ドラム間（Ｌ−Ｄ間）のまだ溶融状態にある樹脂膜の膜振動、溶融樹脂を冷却ドラムに密着させる際の密着力不足による着地位置の変動、冷却ドラムの回転むらなどが挙げられる。また、配向フィルムとする場合には、更に、縦延伸（長手方向の延伸）の際のロール温度むらや回転むら、また、横延伸（横方向の延伸）の際のテンター内の温度むらや風速むらなどがある。
【０００６】
そこで、従来から厚み斑改善のために種々の方法が提案されている。
【０００７】
例えば、溶融樹脂を冷却固化するキャスティングドラムの回転むらを抑える方法（特開昭５５−９３４２０号公報）や、口金リップと冷却ドラムとの間における膜振動を抑えるために熱可塑性樹脂の押出温度を下げて、樹脂の溶融粘度を高める方法（特開平７−３２３４６４号）も提案されているが、いまだ、効果が十分でない。
【０００８】
また、熱可塑性樹脂フィルムの厚み斑を良化するには、口金から吐出された溶融押出シートを急冷固化する工程であるキャスト工程での厚み斑発生を低減することが効果的であり、この際のドラフト比を低減することが効果的であることは知られている（特開平１０−２１７３１５号公報）。しかしながら、ドラフト比を低減するため、口金リップ間隔を狭くすると、口金スジと呼ばれるスジ状の欠点が発生し、品質の低下につながるばかりか、ひどい場合には大きな欠点となり製品として採用できず、生産性の低下にもつながる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このようにフィルムの厚み斑を改善する要求は強く、そのために種々の改善方法が提案されてきたが、その効果はまだ十分でなく、フィルムの厚み斑に対するトラブルが依然絶えることがない。
【００１０】
本発明は、フィルムの厚み斑を低減しつつ、品質良好で生産性を維持した熱可塑性フィルムを製造するための製造法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂溶融体を口金からシート状に押し出し、静電荷を付与する静電印加キャスト法にて冷却ドラム上に密着せしめ、シートを冷却、固化して成型するに際し、該口金のドラフト比が１〜１５であり、かつ該口金と冷却ドラムの位置関係で定められる口金前方角度が次式（１）を満足することを特徴とするフィルム製造方法に関する。
【００１２】
０°＜口金前方角度＜９０°　・・・（１）
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、熱可塑性樹脂溶融体を口金からシート状に押し出し、冷却ドラムに密着させて、冷却、固化してシート状に成型するに際して、該口金のドラフト比（＝口金リップ間隔／押出されたシート厚み）が１〜１５であり、かつ該口金と冷却ドラムの位置関係で定められる口金前方角度５が次式（１）を満足する必要がある。また、静電荷を付与する静電印加キャスト法を用いて、冷却ドラム上に熱可塑性樹脂溶融体を密着させることが肝要である。
【００１５】
０°＜口金前方角度＜９０°　・・・（１）
本発明においては、口金のドラフト比を１〜１５、好ましくは２〜１０、更に好ましくは２〜８にするものである。口金のドラフト比が１未満であると、厚み斑が大きくなり、ドラフト比が１５を超えると、白スジと呼ばれるスジ状欠点が発生しやすくなる。
【００１６】
本発明の静電荷を付与する静電印加キャスト法時の帯電印加電圧を好ましくは５〜１５ｋｖ、より好ましくは５〜１０ｋｖにすることにより、厚み斑が少なく、表面欠点の少ない高品質なフィルムを得ることができるようになる。
【００１７】
本発明の静電印加キャスト法に用いる電極は、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状のものを用いるのが好ましい。
【００１８】
本発明においては、口金リップＬと冷却ドラムＤとの距離４を好ましくは１０〜５０ｍｍ、より好ましくは１０〜４０ｍｍすることにより、厚み斑が少なく、表面欠点の少ない高品質なフィルムを得ることができるようになる。
【００１９】
本発明においては、口金と冷却ドラムの位置関係で定められる口金前方角度を０°を超え９０°未満に設定するものである。口金前方角度が０°であると、すなわち、口金位置を冷却ドラム中心の真上に設置すると厚み斑の発生しやすくなったり、口金スジが発生しやすくなる問題がある。一方、口金前方角度が９０°以上であると口金の設置がしにくい、吐出フィルムのハンドリングがしにくいなど工程上の問題がある。
【００２０】
図１は本発明のフィルムの製造工程の一例を示す側面図である。本発明において、口金２と冷却ドラム１の位置関係で定められる口金前方角度５とは、図１により説明すれば、冷却ドラム中心から立ち上がる垂直線を基準として、冷却ドラム中心と口金２のリップ３とを結ぶ直線が前記垂直線となす角度をいう。
【００２１】
本発明において示される熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリフェニルスルフィド、およびそれらの混合体・変性体などから選ばれた樹脂が代表的なものであり、特にポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂が好ましいものである。
【００２２】
ここでいうポリエステルとは、分子主鎖中にエステル結合を有する高分子化合物であり、通常、ジオールとジカルボン酸とからの重縮合反応により合成されることが多いが、ヒドロキシ安息香酸で代表されるようなヒドロキシカルボン酸のように自己縮合するような化合物を利用してもよい。ジオール化合物の代表的なものとしては、ＨＯ（ＣＨ２）ｎＯＨで表されるエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキセングリコール、さらにジエチレンギリコール、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物等で代表されるエーテル含有ジオールなどであり、それらの単独または混合体などである。
【００２３】
ジカルボン酸化合物の代表的なものとしては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、及びそれらの混合体などである。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、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどを用いることができる。特にポリエチレンテレフタレートは、安価であるため、非常に多岐にわたる用途で用いられ、効果が高い。また、これらの樹脂はホモ樹脂であってもよく、共重合またはブレンドであってもよい。
【００２４】
本発明において用いるポリエステルフィルムがポリエチレンテレフタレートの場合には、従来公知の製造方法によって製造することが出来る。すなわち、テレフタル酸とエチレングリコール及び必要により共重合成分を直接反応させて水を留去しエステル化した後、減圧下に重縮合を行う直接エステル化法、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコール及び必要により共重合成分を反応させてメチルアルコールを留去しエステル交換させた後、減圧下に重縮合を行うエステル交換法等により製造することができる。更に極限粘度を増大させ、環状３量体やアセトアルデヒド含量等を低下させるために固相重合を行ってもよい。前記溶融重縮合反応は、回分式反応装置で行っても良いしまた連続式反応装置で行っても良い。これらいずれの方式においても、溶融重縮合反応は１段階で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良い。固相重合反応も、溶融重縮合反応と同様、回分式装置や連続式装置で行うことが出来る。溶融重縮合と固相重合は連続で行っても良いし、分割して行ってもよい。
【００２５】
代表的なポリエステル樹脂としては、例えば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）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）およびこれらの共重合体などを挙げることができ、中でもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）およびこれらの共重合体が好ましく、特にポリエチレンテレフタレートおよびその共重合体が好ましい。
【００２６】
これらの高分子化合物の繰替し単位は、好ましくは８０以上、より好ましくは１２０以上であるのがよい。
【００２７】
また、本発明において、ポリアミド樹脂とは、主鎖中にアミド結合を有する高分子化合物であり、代表的なものとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン７、ポリメタ／パラキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド／イソフタラミドおよびそれらの関連共重合体、混合体などから選ばれたポリアミド化合物などがある。本発明の場合、中でも、ナイロン６およびその共重合体、ナイロン６６およびその共重合体が好ましいポリアミドである。さらに、これらのポリアミドに柔軟ナイロンや、結晶化し難いナイロン化合物を添加しておくと、キャストでの結晶化防止や、得られた品質の低温柔軟性などを付与できるので好ましい。
【００２８】
また、ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、メチルペンテンポリマー（ＭＰＰ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、酢酸ビニルポリマー（ＥＶＡ）、およびそれらの各種共重合体などを用いることができる。
【００２９】
これらの本発明に用いる熱可塑性樹脂には必要に応じて着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、離型剤などを本発明の目的を損わない範囲で添加することができる。
【００３０】
次に、本発明におけるキャストシートの製造方法について、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いた例として、より具体的に示すが特にこれに限定されるわけではない。
【００３１】
原料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を準備し、これを乾燥して脱水した後、溶融押出機に供給し、原料中の異物を除去するために、溶融樹脂を適宜なフィルター、例えば、焼結金属、多孔性セラミック、サンド、金網等で濾過しながら成型用の口金から押出し成形するのである。
【００３２】
この時、口金から溶融ポリマーを押出す時のドラフト比を本発明範囲内にし、口金位置を冷却ドラム頂上から回転方向に本発明の範囲内で前方方向にして、口金リップと冷却ドラムとの距離（ＬＤ間）を１０〜５０ｍｍにして、更に５〜１５ｋｖ程度に帯電印加したワイヤー電極で冷却ドラムに密着させてキャストシートを得る。
【００３３】
このようにして得られたキャストシートは、必要に応じて延伸しても構わない。
【００３４】
延伸方法については、キャストシートを樹脂組成物のガラス転移温度以上で長手方向または横方向の一方向に延伸する方法、長手方向に延伸した後、横方向に延伸する方法、横方向に延伸した後、縦方向に延伸する方法、あるいは、長手方向、横方向を同時に延伸する方法、また、長手方向の延伸、幅方向の延伸を複数回数組み合わせて行う方法等により延伸フィルムを得る。この延伸フィルムには熱処理を行う。帯電防止剤含有塗布層を設ける場合は、上記方法により延伸フィルムを得た後に、オフラインでコーティングする方法や長手方向に延伸した後、横方向に延伸する逐次二軸延伸法において、長手方向に延伸した直後に最表層側にコロナ放電処理を行い、帯電防止剤をコーティングするインラインコーティング方式を用いることができる。
［特性の測定方法］
次に本発明で使用した測定法について以下に述べる。
（１）厚み斑
キャストフィルムを下記条件で逐次二軸延伸した後に偏光赤外水分計（倉敷紡績（株）製）を使用して測定して、下記のように判定した。
【００３５】
厚み斑が１５％以下のものを◎、また、厚み斑が１５％〜２０％のものを○、厚み斑が２０％以上のものを×とした。
【００３６】
逐次二軸延伸条件
長手方向延伸条件：延伸温度９０℃、延伸倍率３．５倍
横方向延伸条件：延伸温度９５℃、延伸倍率３．７倍
熱処理温度：２３０℃
（２）口金スジ
厚み２００μｍの偏光フィルム２枚をクロスニコルにセットし、（１）の条件により製膜し始めてから１０時間後の逐次二軸延伸フィルムをＡ４サイズにカットしてその間にセットして目視により観察を行った。判定基準は次の通りである。
【００３７】
○：実用上問題なし
×：実用上問題あり
【００３８】
【実施例】
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１〜７
熱可塑性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（固有粘度［η］＝０．６５、融点Ｔｍは２６５℃、添加剤として平均粒径０．２５μｍの酸化珪素粒子を０．１ｗｔ含有）を用いた。該ＰＥＴ樹脂の含水率が５０ｐｐｍ以下になるように乾燥した後、押出機に供給して２８５℃で溶融した後に、１０μｍカットの繊維燒結金属フィルターを通過させて濾過し、口金から押出した。この溶融フィルムにワイヤー状の電極から８ＫＶの静電荷を印加させながら、４０ｍ／分の速度で直径６００ｍｍのキャストドラム上に密着させて冷却した。この時の口金前方角度、口金リップ間隙、ドラフト比、ＬＤ間は表１に示す通りである。
【００３９】
【表１】
2004009598.tif 000003
こうして得られたキャストフィルムの厚みは１００μｍであった。この時の厚み斑、表面欠点評価結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2004009598.tif 000004
比較例１〜３
実施例１において、口金位置を冷却ドラム中心の真上に設置して、口金前方角度を０°とした以外は、同様にしてキャストフィルムを得た。得られたキャストフィルムの厚みは１００μｍであった。この時の厚み斑、表面欠点評価結果を表２に併せて示す。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明により、表面欠点のないキャストシートを製造することができる。更にキャストの高速安定化などにより、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルム製造工程の一例を示す側面図。
【図１】
2004009598.tif 000005