(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢを、それぞれ別々の押出機に投入して溶融し、溶融した樹脂ＡおよびＢを合流させてスタティックミキサを通過させ、Ｔ−ダイから押出した後に冷却ロールに密着させることによりキャストフィルム化してプラスチックフィルムを得る方法において、
合流直前の樹脂Ａの溶融粘度ηＡと合流直前の樹脂Ｂの溶融粘度ηＢとの比ηＡ／ηＢを０．５〜２．０とし、
スタティックミキサ内の樹脂のせん断速度γ（１／秒）を２〜１００（１／秒）とすることを特徴とするプラスチックフィルムの製造方法。
【請求項２】
スタティックミキサのエレメント数が３〜１８である請求項１記載のプラスチック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、化学組成の異なる２種の樹脂成分を原料とし、製造工程においてスタティックミキサを使用するプラスチックフィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、異なる２種類以上の樹脂を別々に溶融し、溶融した樹脂を合わせてスタティックミキサを通過させることにより多層積層化または混合するフィルムの製造方法が提案されている（例えば特許文献１等）。これらのフィルムの製造は、比較的規模の小さい試験機レベルで行われていた。
【０００３】
ところで、工業的にプラスチックフィルムを生産するための生産機では、生産性を向上するために大吐出量での生産が求められるため、試験機レベルで行われる操作条件が直ちに生産機に適用できるものではない。通常は、生産機は、試験機に比べより厳しい操作条件が求められるものである。例えば、スタティックミキサ内における樹脂のせん断速度は、試験機（吐出量０．３ｍ３／時未満）では２（１／秒）を超えることがないのに対し、生産機（吐出量０．３ｍ３／時以上）では２（１／秒）以上となり、試験機では完成していた技術も生産機には不適合となって、試験機で認識されていなかった種々の問題が顕在化する結果となる。
【０００４】
２種の樹脂をブレンドしてフィルムを工業的に製造する場合は、エステル交換により実質的に均一組成のフィルムを製造することとなるため、スケールアップにまつわる問題はほとんど起こらなかったが、スタティックミキサを用いるフィルムの工業的生産では多層（不均一系）フィルムを製造するため、スケールアップが難しいものと考えられる。例えば、本発明者らがスタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機において実施したところ、得られた未延伸フィルムおよび延伸フィルムは、内部に筋状のムラが生じた外観の悪いものであり、このムラは印刷や蒸着等の表面後加工を行った場合に欠陥を引き起こすものであった。また、フィルム中に異物も発生し、この異物も外観不良や、印刷や蒸着等の表面後加工を行った場合の欠陥を引き起こしていた。
【特許文献１】特開２００３−２６６５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、スタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機により工業的に実施する場合に、筋状のムラおよび異物といった外観上の不良のないプラスチックフィルムを製造することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが、鋭意検討した結果、上記筋状のムラは、２種類の溶融した樹脂をスタティックミキサに投入するにあたり合流させる際、２種類の樹脂の界面に乱れが起きることに起因するものであり、また上記異物は、溶融樹脂が工程中に長時間滞留して劣化して生成するものと推測し、合流時の２種類の樹脂の溶融粘度比およびスタティックミキサ内でのせん断速度を所定のものにすれば、得られるフィルムの筋状のムラおよび異物といった外観上の不良を効果的に低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢを、それぞれ別々の押出機に投入して溶融し、溶融した樹脂ＡおよびＢを合流させてスタティックミキサを通過させ、Ｔ−ダイから押出した後に冷却ロールに密着させることによりキャストフィルム化してプラスチックフィルムを得る方法において、合流直前の樹脂Ａの溶融粘度ηＡと合流直前の樹脂Ｂの溶融粘度ηＢとの比ηＡ／ηＢを０．５〜２．０とし、スタティックミキサ内の樹脂のせん断速度γ（１／秒）を２〜１００（１／秒）とすることを特徴とするプラスチックフィルムの製造方法である。スタティックミキサのエレメント数は３〜１８であることが本発明法の好ましい実施態様である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機により工業的に実施する場合に、筋状のムラおよび異物といった外観上の不良のないプラスチックフィルムを得ることができる。かかるプラスチックフィルムは、印刷または蒸着を行っても、外観上の欠陥が発生しにくいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢを、それぞれ別々の押出機に投入して溶融し、溶融した樹脂ＡおよびＢを合流させてスタティックミキサを通過させ、Ｔ−ダイから押出した後に冷却ロールに密着させることによりキャストフィルム化してプラスチックフィルムを得る方法において、合流直前の樹脂Ａの溶融粘度ηＡと合流直前の樹脂Ｂの溶融粘度ηＢとの比ηＡ／ηＢを０．５〜２．０とし、スタティックミキサ内の樹脂のせん断速度γ（１／秒）を２〜１００（１／秒）とすることを特徴とするプラスチックフィルムの製造方法である。
【００１０】
本発明は、生産機レベルでのプラスチックフィルムの製造を目的とするものである。生産機レベルでのプラスチックフィルムの製造とは、押出機からの１時間当たりの樹脂の吐出量が０．３ｍ3／時以上である場合の製造を意味する。生産効率を考慮すれば、吐出量は０．５ｍ3／時以上が好ましく、１ｍ3／時以上がより好ましい。
【００１１】
本発明では、化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢを用いる。樹脂ＡおよびＢを用いることにより、これらがスタティックミキサ内部で撹拌され、樹脂ＡおよびＢの長所を併せ持つ多層な積層構造を有するフィルムが得られるからである。樹脂ＡおよびＢは、それぞれ単独の種類の樹脂からなっていても良いし、２種以上の樹脂が混合されたブレンド樹脂であってもよい。また、「化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢ」の「化学組成の異なる」とは、それぞれの樹脂を構成しているモノマーの組成が異なることをいい、例えば、ｉ）樹脂Ａが樹脂Ｂのものとは異種のモノマー単位を含んで構成されている場合、ii)樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、同種のモノマー単位により構成されているコポリマーからなるが、共重合したモノマー単位間の比（共重合組成比）が異なる場合、iii）樹脂Ａおよび樹脂Ｂが共に同種の樹脂を混合したブレンド樹脂であるが、樹脂Ａと樹脂Ｂとで樹脂のブレンド比が異なる場合等が挙げられる。
【００１２】
樹脂Ａおよび樹脂Ｂの種類としては、溶融押出可能であり、かつ冷却ロールによりフィルムに製膜可能であるものであれば特に制限はない。樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、互いに相溶しない樹脂であることが好ましい。互いに相溶しない樹脂を原料に用いた場合には、得られるフィルム中に、樹脂Ａと樹脂Ｂが交互に積層された多層構造を、あまり乱れが生じることなく形成させることができる。
【００１３】
使用可能な樹脂の例としては、まず、適用範囲の広いポリエステルが挙げられる。ポリエステルとしては、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）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリペンタメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等の結晶性ポリエステルや、これらをベースにして、後述の酸成分かつ／またはグリコール成分を、酸成分かつ／またはグリコール成分１００モル％中１０モル％以下共重合した比較的結晶性の高いポリエステル（高結晶性ポリエステル）が使用可能である。さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）をベースにして、ダイマー酸を１０モル％以下共重合したもの（ＰＥＴ−Ｄ）や、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）にイソフタル酸を１０モル％以下共重合したものも用いることができる。より好ましいものとしては、ＰＢＴ、ＰＴＴおよびＰＥＴ−Ｄである。
【００１４】
また、上記高結晶性ポリエステルを樹脂Ａとする場合、樹脂Ｂとして比較的結晶性の低いポリエステルを用いてもよい。例えば、酸成分としてテレフタル酸、グリコール成分としてエチレングリコールからなるポリエステルをベースとして、酸成分かつ／またはグリコール成分１００モル％中５モル％以上、好ましくは６モル％以上４０モル％未満の異なるジカルボン酸成分かつ／またはグリコール成分を共重合したポリエステルが挙げられる。具体的なモノマー成分としては、例えば、ジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。グリコール成分としては、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール；１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール、芳香族ジオール等が挙げられる。中でも、好ましいのは、酸成分としてテレフタル酸、グリコール成分としてエチレングリコールからなるポリエステルをベースとして、７モル％以上３５モル％以下のネオペンチルグリコールかつ／または１，４−シクロヘキサンジメタノールを共重合したポリエステルである。
【００１５】
また、ポリスチレン系樹脂も好ましい樹脂として挙げられる。ポリスチレン系樹脂とは、モノマー成分として、スチレン；ｐ−、ｍ−またはｏ−メチルスチレン、２，４−、２，５−、３，４−または３，５−ジメチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン等のアルキルスチレン；ｐ−、ｍ−またはｏ−クロロスチレン、ｐ−、ｍ−またはｏ−ブロモスチレン、ｐ−、ｍ−またはｏ−フルオロスチレン、ｏ−メチル−ｐ−フルオロスチレン等のハロゲン化スチレン；ｐ−、ｍ−またはｏ−クロロメチルスチレン等のハロゲン置換アルキルスチレン；ｐ−、ｍ−またはｏ−メトキシスチレン、ｐ−、ｍ−またはｏ−エトキシスチレン等のアルコキシスチレン；ｐ−、ｍ−またはｏ−カルボキシメチルスチレン等のカルボキシアルキルスチレン；ｐ−ビニルベンジルプロピルエーテル等のアルキルエーテルスチレン；ｐ−トリメチルシリルスチレン等のアルキルシリルスチレン；ビニルベンジルジメトキシホスファイド等を１種または２種以上用いて、公知のラジカル重合等で得られるポリマーである。アクリロニトリルとスチレン系モノマーとの共重合体、ＡＢＳ樹脂等も用い得る。これらのポリスチレン系樹脂は、シンジオタクチック構造、アタクティック構造、アイソタクティック構造、いずれも使用可能である。
【００１６】
ポリオレフィン樹脂も好ましく使用できる。ポリオレフィン系樹脂とは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、３−メチルペンテン、１−デセン等の炭素数３〜２０程度のα−オレフィンの１種または２種以上をモノマー成分とするポリマーである。また、エチレン性不飽和結合と脂環構造を有する環状オレフィンをモノマー成分の１種として使用してもよい。脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、機械強度、耐熱性等の観点から、シクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は４〜３０個、脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は５０質量％以上が好ましい。脂環構造含有重合体の具体例としては、例えば、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素系重合体、およびこれらの水素添加物等が挙げられる。
【００１７】
また、ポリアクリル系樹脂も使用可能である。ポリアクリル系樹脂は、アクリル酸、メタクリル酸、これらの低級アルキルエステル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル等のエステル）、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基含有モノマーを主体とし、必要により、他のビニルモノマー（前記スチレン系モノマー等）とラジカル重合させたものである。
【００１８】
さらに、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン９、ナイロン６−１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｔ／６Ｉ、ナイロン６Ｉ等のナイロン類も使用することができる。
【００１９】
本発明の製造方法では、まず、化学組成の異なる２種類の樹脂ＡおよびＢを、それぞれ別々の押出機に投入して溶融する。押出機投入前に、必要に応じ、加温下および／または真空下で樹脂を乾燥しておくとよい。溶融のための押出機においては、樹脂の溶融温度を、樹脂の融点、ガラス転移温度、軟化温度等に応じて適宜調整する必要があるが、樹脂が押出機から溶融状態で吐出可能であることと、熱劣化しないことを考慮して定める必要がある。目安として、使用する樹脂が、ポリエステル、ナイロン、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂の場合は、せん断速度２０（１／秒）における溶融樹脂としての粘度が２００〜７００Ｐａ・ｓ程度に、樹脂がポリオレフィン系樹脂の場合は、３００〜１２００Ｐａ・ｓ程度になるような温度に設定すればよい。結晶性樹脂の場合は、樹脂の融点の１０〜４０℃程度高い温度を目安にしてもよい。
【００２０】
押出機で溶融した樹脂ＡおよびＢは、溶融状態のまま、合流させる。合流とは、同じ流路内で樹脂Ａおよび樹脂Ｂとが接触する状態になることをいう。当該合流は、スタティックミキサに投入する前でなされてもよいし、スタティックミキサに投入する瞬間になされてもよい。また、スタティックミキサ直前にフィードブロックを配設しておいてもよい。
【００２１】
図１には、本発明法の代表的な実施装置の模式図を示した。樹脂Ａ用の押出機Ａと、樹脂Ｂ用の押出機Ｂそれぞれの出口にギアポンプＡ，Ｂを連結し、フィードブロックとの間を配管でつなぐ。フィードブロックはスタティックミキサの入口に連結されており、この装置であれば、樹脂Ａと樹脂Ｂの合流はこのフィードブロック内で行われる。なお、フィードブロックを用いない場合は、スタティックミキサ入口側配管で合流させるとよい。
【００２２】
本発明法では、この合流直前（フィードブロック入口に到達するとき）の樹脂Ａの溶融粘度ηＡと樹脂Ｂの溶融粘度ηＢとの比ηＡ／ηＢを０．５〜２．０とする必要がある。スタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機により工業的に実施する場合に、得られるフィルムに発生する筋状のムラは、別々に溶融した樹脂の溶融粘度の差が大きいために、２種の樹脂が合流（接触）する瞬間に接触界面で乱れが生じることより起こるものと推測されるが、当該比ηＡ／ηＢを上記範囲内とすることにより、この界面の乱れの発生を小さくすることができ、その結果、得られるフィルムの筋状のムラの発生を抑えることができる。より好ましいηＡ／ηＢの下限は０．５３であり、上限は１．９である。なお、樹脂ＡまたはＢとして、２種以上のポリマーをブレンドする場合は、各ポリマーの溶融粘度を測定して相加平均した値を、その樹脂の溶融粘度としてもよい。
【００２３】
合流する際の樹脂Ａと樹脂Ｂの量、すなわち、押出機Ａと押出機Ｂの吐出量の比率は、得られるフィルムの目的とする特性に応じて適宜選択すればよいが、Ａ／Ｂ＝９５／５〜５／９５とすることが好ましく、８５／１５〜１５／８５がより好ましい範囲である。
【００２４】
合流した各樹脂は、溶融状態のままスタティックミキサにて、積層化または混合される。スタティックミキサとは、樹脂流路に長方形の板を１８０度ねじった形のエレメントを交互に繰り返し配列させたもので、このエレメントをひとつ通過するごとに層数が２倍になる。よって論理上は、ｎ個のエレメントを通過すると２ｎ層または２n+1層になるが、実際には流路径、吐出量および各樹脂の粘度や表面張力等の関係で変化することもある。
【００２５】
スタティックミキサのエレメントの大きさとしては、Ｌ／Ｄ比（１エレメントの長さ／ミキサ内径で表わされる比）で表わすと１〜３が好ましく、１．５がより好ましい。ねじられる部分の板厚は特に限定されないが、２〜６ｍｍ程度が好ましい。スタティックミキサ内部のエレメント数は、３〜１８であることが好ましく、６〜１４がより好ましい。少なすぎると多層フィルムとしての機能が発揮されず、多すぎると単にブレンドして製造した場合のフィルムと性能が変わらなくなる。
【００２６】
本発明では、合流した溶融樹脂ＡおよびＢのスタティックミキサ内でのせん断速度γ（１／秒）を２〜１００（１／秒）とすることが重要である。スタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機により工業的に実施する場合に、得られるフィルムに発生する異物は、溶融樹脂が工程中に長時間滞留して劣化して生成するものと推測される。従って、スタティックミキサ内でのせん断速度を２以上とすることにより、この異物の発生を抑えることができる。また、当該せん断速度が１００（１／秒）を超えると、押出工程での圧力制御が困難になったり、耐圧力仕様にする必要があり、生産設備のコスト高になり、経済的に好ましくない。γ（１／秒）の下限は、好ましくは３、より好ましくは５、さらに好ましくは８であり、γ（１／秒）の上限は、好ましくは９０，より好ましくは７０，さらに好ましくは５０である。なお、せん断速度とは、平行な板の間を粘性流体が通過する際の速度勾配と定義される。断面円形の配管、すなわちスタティックミキサ内部のせん断速度は、エレメントが配設されているミキサの配管の断面積（半径をｒ（ｍｍ）とする）と、ミキサ内を流れる樹脂量Ｑ（ｍｍ3／秒）とによって決定される。ミキサ内を流れる樹脂量は、押出機Ａと押出機Ｂのそれぞれの吐出量を合計すればよい。ミキサ内のせん断速度γ（１／秒）は４Ｑ／πｒ3となるので、この値が上記範囲内に収まるように、押出機Ａ、Ｂの吐出量とスタティックミキサの内径を設定すればよい。なお、押出機Ａ，Ｂの吐出量を一定にするために、定量性の高いギアポンプを用いることが好ましく、ヘリカルタイプのギアを備えたポンプや、ギアが２段並列となっているポンプが好ましい。
【００２７】
樹脂Ａと樹脂Ｂは適切な溶融粘度にするために、通常は異なる温度となっている。スタティックミキサ内部では、熱劣化を防ぐため、高温の樹脂の温度以下に設定することが好ましい。温度の下限は、樹脂の流動性に問題がなければ特に限定されないが、通常、温度の低い樹脂の温度以上にすることが好ましい。スタティックミキサのエレメント数が多い場合（ミキサが長い場合）、温度制御ユニットは複数設ける方が精密制御が可能となるため好ましく、スタティックミキサ全長を同温にしてもよいし、下流側に向けて温度が下がっていくように制御してもよい。温度を下げていくと樹脂の熱劣化抑制に効果的である。下げる温度は１０℃以下にすることが好ましい。なお、高温側の樹脂の流動性は、スタティックミキサ内の滞留時間が１０分程度以下なら、実質的には問題ない。
【００２８】
スタティックミキサで積層化または混合された溶融樹脂は、Ｔ−ダイに導かれ、Ｔ−ダイより冷却ロール上に押出され、キャストフィルム化される。溶融樹脂を冷却ロール上に押出す際、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状等の電極を用いて、静電気力により溶融樹脂を冷却ロールに密着させ、急冷固化させるのが好ましい。冷却ロールの表面温度は、使用する樹脂Ａおよび樹脂Ｂの種類に応じて、それら樹脂のフィルムの製造において通常採択されている温度を選択すればよい。また、エアナイフ方式を採用してもよい。
【００２９】
押出機からＴ−ダイまでの樹脂経路においては、圧力損失を生じないようにする必要がある。当該経路中で著しく圧力損失が発生した場合には、その部分で樹脂の乱流を生じて劣化物が生成しやすくなったり、フィルムの有する積層構造が乱れる可能性が高くなり、好ましくない。また、押出機、ギアポンプ、スタティックミキサ、Ｔ−ダイ、これらの装置間の配管における温度制御は、通常のオン・オフ制御に比べて精密に温度制御可能なＰＩＤ制御（比例動作Ｐ、積分動作Ｉ、微分動作Ｄ）によって行うことが望ましい。なお、これらの装置間には、適宜フィルタを介在させてもよい。
【００３０】
得られたキャストフィルムは、必要に応じ、一軸または二軸方向に延伸してよい。一軸延伸する際の延伸方向（縦方向、横方向）、二軸延伸する際の方法（同時延伸、逐次延伸）は、得られるフィルムに要求される特性に応じて適宜決定すればよい。さらに、延伸したフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、熱処理を行っても良い。
【００３１】
上記で説明した製造方法を採用し同一条件でフィルムを製造すると、工業的規模であっても、比較的均一な多層構造のフィルムが得られるようになった。なお、フィルムを得る際に公知の添加剤を添加しても構わない。
【００３２】
本発明法により工業的に得られたフィルムは、外観上の欠陥がなく、印刷、蒸着等の仕上がりが良好であり、各種食品包装用、一般工業用、光学用、電気材料用および成形加工用フィルムとして使用される。詳しくは、一般包装用、帯電防止用、ガスバリア用、金属ラミネート用、ヒートシール用、防曇、金属蒸着、易引裂性、易開封、製袋包装用、レトルト包装用、ボイル包装用、薬包装用、易接着性、磁気記録用、コンデンサ用、インクリボン用、転写用、粘着ラベル用、スタンピングホイル用、金銀糸用、トレーシング材料用、離形用、シュリンクフィルム用等に好適である。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に何ら制限されるものではない。まず、実施例および比較例において作成したフィルムの評価方法について説明する。
【００３４】
（１）溶融粘度
キャピログラフ（東洋精機社製；型式ＣＡＰＩＬＯＧＲＡＰＨ  １Ｂ）を使用し、スタティックミキサ合流直前の樹脂温度での溶融粘度を測定した。粘度測定の際のせん断速度γは２０（１／秒）とし、内径１ｍｍφ、長さ１０ｍｍのキャピラリーを用いて測定した。
【００３５】
（２）せん断速度
前記した通り、スタティックミキサの半径ｒ（ｍｍ）と、ミキサ内を流れる樹脂量Ｑ（ｍｍ3／秒）（押出機Ａと押出機Ｂのそれぞれの吐出量の合計）から、せん断速度γ＝４Ｑ／πｒ3を計算で求めた。
【００３６】
（３）フィルム外観
フィルムを１５ｃｍ四方に切り取り、黒い台紙の上に置き、台紙上のフィルムを白色蛍光灯（東芝社製「ＦＬＲ４０Ｓ」；三波長型；２本を並列に配置）にかざす。蛍光灯とフィルムが平行の場合を０度として考え、フィルムを２０〜８０度傾けてフィルムに蛍光灯を反射させてフィルム内部のムラを目視で観察する。フィルムの内部に線状のムラが複数本見えたときを×、わずかに（１本程度）見えたときを△、ムラが全く見えなかったときを○とした。
【００３７】
（４）異物
長さ１０００ｍ以上のフィルムを製造し、長さ方向の１００ｍ毎に１０点の観察ポイントを設け、各観察ポイントにおいて１ｍ2のフィルムを切り出し、長辺が０．５ｍｍ以上の異物が１個以上認められたら×、なければ○とした。
【００３８】
合成例１（ポリエステルの合成）
エステル化反応缶に、５７０３６質量部のテレフタル酸（ＴＰＡ）、３３２４４質量部のエチレングリコール（ＥＧ）、１５７３３質量部のネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、２３．２質量部の三酸化アンチモン（重合触媒）、５．０質量部の酢酸ナトリウム（アルカリ金属化合物）および４６．１質量部のトリメチルホスフェート（リン化合物）を仕込み、０．２５ＭＰａに調圧し、温度２２０〜２４０℃で１２０分間撹拌することによりエステル化反応を行った。反応缶を常圧に復圧し、３．０質量部の酢酸コバルト・４水塩と１２４．１質量部の酢酸マグネシウム・４水塩（アルカリ土類金属化合物）を加え、温度２４０℃で１０分間撹拌した後、７５分間かけて圧力０．５ｈＰａまで減圧すると共に、温度２８０℃まで昇温した。温度２８０℃で溶融粘度が４５００ポイズになるまで撹拌を継続（約７０分間）した後、ストランド状で水中へ吐出した。吐出物をストランドカッターで切断することにより、ポリエステルチップａを得た。ポリエステルチップａの極限粘度は０．７５ｄｌ／ｇであった。
【００３９】
なお、極限粘度は、チップ０．１ｇを精秤し、２５ｍｌのフェノール／テトラクロロエタン＝３／２（質量比）の混合溶媒に溶解した後、オストワルド粘度計で３０±０．１℃で測定した。極限粘度［η］は、下式（Ｈｕｇｇｉｎｓ式）によって求められる。
【００４０】
【数１】
0004826243.tif 000002
【００４１】
ここで、ηsp：比粘度、ｔ0：オストワルド粘度計を用いた溶媒の落下時間、ｔ：オスワルド粘度計を用いたフィルム溶液の落下時間、Ｃ：フィルム溶液の濃度である。なお、実際の測定では、Ｈｕｇｇｉｎｓ式においてｋ＝０．３７５とした下記近似式で極限粘度を算出した。
【００４２】
【数２】
0004826243.tif 000003
【００４３】
ここで、ηr：相対粘度である。
【００４４】
合成例２
合成例１と同様な方法により、表１に示すチップ組成のポリエステル原料チップｂ〜ｅを得た。表中、ＮＰＧはネオペンチルグリコール、ＤＥＧはジエチレングリコール、ＰＤは１，３−プロパンジオール、ＣＨＤＭは１，４−シクロヘキサンジメタノール、ＢＤは、１，４−ブタンジオールである。
【００４５】
【表１】
0004826243.tif 000004
【００４６】
実施例１
図１に示した製造装置で、フィルムの製造を行った。上記合成例で得られた各チップを別個に予備乾燥し、チップａとチップｂを８：２（質量比）の割合で押出機Ａ直上のホッパ（図示しない）に、定量スクリューフィーダー（図示しない）で連続的に別々に供給しながら、このホッパ内で混合し、２７５℃±２℃で単軸式押出機Ａで溶融押出した（樹脂Ａ）。この押出機Ａは、軸が２００ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２５であり、吐出量は、０．９７２ｍ3／時（＝１２６８ｋｇ／時）とした。
【００４７】
別途、チップａとチップｂを２：８（質量比）の割合で押出機Ｂ直上のホッパ（図示しない）に、定量スクリューフィーダー（図示しない）で連続的に別々に供給しながら、このホッパ内で混合し、２５５℃±２℃で単軸式押出機Ｂで溶融押出した（樹脂Ｂ）。この押出機Ｂは、軸が１００ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２５であり、吐出量は、０．２４３ｍ3／時（＝３１７ｋｇ／時）とした。
【００４８】
両押出機で溶融した樹脂を樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝８／２（吐出量比）となるように、２６５℃±２℃のフィードブロックに導き、さらに、２６５℃±２℃のスタティックミキサ（ノリタケカンパニー製、１２エレメント）を通過させた後、２６５℃±２℃のＴ−ダイに導き、フィルム状に溶融押出した。ギアポンプは、斜めに溝が切ってあるヘリカルタイプのギアが、２段並列に配列されたタイプのものを用いた。また、スタティックミキサのエレメントは、厚み４ｍｍの金属板を１８０度ねじったもので、縦（ミキサの内径に相当）６８．２ｍｍ、長さ１０２．３ｍｍのもの（Ｌ／Ｄ＝１．５）を用いた。各エレメントを接続する際には、ｎ番目の端面とｎ＋１番目の端面とが９０度になるように直交させて接続した。また、奇数番目のエレメントは右回りに、偶数番目のエレメントは左回りにねじったものをそれぞれ用いた。全ての装置における温度制御は、ＰＩＤ制御で行った。
【００４９】
樹脂ＡとＢの押出量の合計を１．２１５ｍ3／時（１５８０ｋｇ／時に相当）とし、上記ミキサの内径は６８．２ｍｍ（２ｒ）であるので、ミキサ内でのせん断速度γは１０．８（１／秒）である。
【００５０】
押出した樹脂を、表面温度２５℃±２℃の冷却ロール上に静電密着させて、未延伸キャストフィルムを得た。上記未延伸キャストフィルムをそのままメタルロールで７５℃で予熱し、続いてシリコーンゴムロールで８０℃で１．１倍に縦延伸した。その縦延伸シートをテンター内で８２℃で２４秒間予熱した後に引き続いて、横方向に７７℃で４．８倍に延伸し、続いて７０℃で２４秒間熱処理を行って、厚み４５μｍの熱収縮性ポリエステルフィルムを得た。延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表２に示した。
【００５１】
ここで、実施例１においては、フィルムを連続製造したときのフィルム表面の温度の変動幅は、テンターの予熱工程で平均温度±１．５℃、延伸工程で平均温度±２．５℃、熱処理工程で平均温度±２．０℃の範囲であった。
【００５２】
比較例１
実施例１において樹脂の合計吐出量を０．２１３ｍ3／時（２７７ｋｇ／時）とした以外は、実施例１と同様にして未延伸キャストフィルムを得た。外観が悪く、異物の発生が多いため、当該キャストフィルムの延伸は行わなかった。
【００５３】
比較例２
スタティックミキサの内径を１２０．０ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして未延伸キャストフィルムを得た。外観が悪く、異物の発生が多いため、当該キャストフィルムの延伸は行わなかった。
【００５４】
比較例３
樹脂Ａの温度を２２５℃とした以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た。延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表２に示した。
【００５５】
参考例（実験機での製膜実験）
実施例１における押出機Ａに変えて、スケールの小さい単軸押出機（６０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２５）を用い、押出機Ｂの代わりに二軸押出機（２２．５ｍｍφ×２本、Ｌ／Ｄ＝２５）を用いた以外は、実施例１と同様にして樹脂ＡとＢを押し出し、スタティックミキサを通過させた。なお、吐出量の合計は０．０３ｍ3／時とした。また、スタティックミキサでは、エレメント数は実施例１と同数（１２個）としたが、縦３８．４ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．５のものを用いた。スタティックミキサ通過後は、実施例１と同様にして未延伸キャストフィルムを得て、予熱・延伸・熱固定を行い、厚み４５μｍの熱収縮性ポリエステルフィルムを得た。延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表２に示した。
【００５６】
実験機では生産機に比べて吐出量が小さいため、ミキサ内でのせん断速度が小さくなっているが、フィルムの外観は良好であり、異物の発生も認められなかった。
【００５７】
実施例２
上記合成例で得られたチップｃとｂを用いて、実施例１で用いたものと同じフィルム製造装置でフィルムを製造した。チップｃとｂとを別個に予備乾燥し、チップｃを押出機Ａ直上のホッパに、定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２８０℃±２℃で単軸式押出機Ａで溶融押出した（樹脂Ａ）。押出機Ａの吐出量は、１．００４ｍ3／時（＝１３０６ｋｇ／時）とした。
【００５８】
別途、チップｂを押出機Ｂ直上のホッパに、定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２５５℃±２℃で単軸式押出機Ｂで溶融押出した（樹脂Ｂ）。この押出機Ｂの吐出量は、０．２５１ｍ3／時（＝３２６ｋｇ／時）とした。
【００５９】
両押出機で溶融した樹脂を樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝８／２（吐出量比）となるようにし、実施例１と同様にして、フィードブロックおよびスタティックミキサを通過させた後、Ｔ−ダイからフィルム状に溶融押出した。なお、この例では、樹脂ＡとＢの押出量の合計を１．２５５ｍ3／時（１６３２ｋｇ／時に相当）としたので、ミキサ内でのせん断速度γは１１．２（１／秒）であった。
【００６０】
押出した樹脂を、表面温度２５℃±２℃の冷却ロール上に静電密着させて、未延伸キャストフィルムを得た。上記未延伸キャストフィルムをテンター内で８２℃で２４秒間予熱した後に引き続いて、横方向に７７℃で４．８倍に延伸し、続いて７０℃で２４秒間熱処理を行って、厚み４５μｍの熱収縮性ポリエステルフィルムを得た。延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表２に示した。
【００６１】
実施例２においては、フィルムを連続製造したときのフィルム表面の温度の変動幅は、テンターの予熱工程で平均温度±１．０℃、延伸工程で平均温度±１．０℃、熱処理工程で平均温度±１．５℃の範囲であった。
【００６２】
実施例３
上記合成例で得られたチップｄとｅを用いて、実施例１で用いたものと同じフィルム製造装置でフィルムを製造した。チップｄとｅとを別個に予備乾燥し、チップｄを押出機Ａ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２５０℃±２℃で単軸式押出機Ａで溶融押出した（樹脂Ａ）。押出機Ａの吐出量は、０．７８３ｍ3／時（＝１０６５ｋｇ／時）とした。
【００６３】
別途、チップｅを押出機Ｂ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２８５℃±２℃で単軸式押出機Ｂで溶融押出した（樹脂Ｂ）。この押出機Ｂの吐出量は、０．５２２ｍ3／時（＝７１０ｋｇ／時）とした。
【００６４】
両押出機で溶融した樹脂を樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝６／４（吐出量比）となるようにし、実施例１と同様にして、フィードブロックおよびスタティックミキサを通過させた後、Ｔ−ダイからフィルム状に溶融押出した。なお、この例では、樹脂ＡとＢの押出量の合計を１．３０５ｍ3／時（１７７５ｋｇ／時に相当）としたので、ミキサ内でのせん断速度γは１１．６（１／秒）であった。
【００６５】
押出した樹脂を、表面温度２５℃±２℃の冷却ロール上に静電密着させて、未延伸キャストフィルムを得た。上記未延伸キャストフィルムをそのままメタルロールで６０℃で予熱し、続いてシリコーンゴムロールで６５℃で３．２倍に縦延伸した。その縦延伸シートをテンター内で８２℃で２４秒間予熱した後に引き続いて、横方向に９０℃で３．８倍延伸し、続いて２１０℃で１０秒間熱処理を行って、厚み２０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表２に示した。
【００６６】
この実施例３においては、フィルムを連続製造したときのフィルム表面の温度の変動幅は、テンターの予熱工程で平均温度±１．０℃、延伸工程で平均温度±１．０℃、熱処理工程で平均温度±１．５℃の範囲であった。
【００６７】
【表２】
0004826243.tif 000005
【００６８】
実施例４
実施例１で用いたものと同じフィルム製造装置でフィルムを製造した。予備乾燥したナイロン６樹脂（ＲＶ＝２．８：東洋紡績社製）を押出機Ａ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２４５℃±２℃で単軸式押出機Ａで溶融押出した（樹脂Ａ）。押出機Ａの吐出量は、０．９０７ｍ3／時（＝１０４２ｋｇ／時）とした。
【００６９】
別途、予備乾燥したナイロン６６樹脂（ＲＶ＝３．２：東洋紡績社製）を押出機Ｂ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２７５℃±２℃で単軸式押出機Ｂで溶融押出した（樹脂Ｂ）。この押出機Ｂの吐出量は、０．３８９ｍ3／時（＝４４７ｋｇ／時）とした。
【００７０】
なお、ナイロン６樹脂およびナイロン６６樹脂の相対粘度（ＲＶ）は、ＪＩＳ  Ｋ６９２０−１（２０００年版）の４．４項に従って測定した。
【００７１】
両押出機で溶融した樹脂を樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝７／３（吐出量比）となるようにし、実施例１と同様にして、フィードブロックおよびスタティックミキサを通過させた後、Ｔ−ダイからフィルム状に溶融押出した。なお、この例では、樹脂ＡとＢの押出量の合計を１．２９５ｍ3／時（１４８９ｋｇ／時に相当）としたので、ミキサ内でのせん断速度γは１１．６（１／秒）であった。
【００７２】
押出した樹脂を、表面温度２５℃±２℃の冷却ロール上に静電密着させて、未延伸キャストフィルムを得た。上記未延伸キャストフィルムをそのままメタルロールで５０℃で予熱し、続いてシリコーンゴムロールで５５℃で３．２倍に縦延伸した。その縦延伸シートをテンター内で８２℃で２４秒間予熱した後に引き続いて、横方向に１００℃で３．８倍延伸し、続いて２１０℃で１０秒間熱処理を行って、厚み２０μｍの二軸延伸ナイロンフィルムを得た。この延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表３に示した。
【００７３】
この実施例４においては、フィルムを連続製造したときのフィルム表面の温度の変動幅は、テンターの予熱工程で平均温度±１．０℃、延伸工程で平均温度±１．０℃、熱処理工程で平均温度±１．５℃の範囲であった。
【００７４】
実施例５
実施例１で用いた装置において、スタティックミキサを内径（２ｒ）が４１．２ｍｍのものに替えた以外は同じフィルム製造装置でフィルムを製造した。予備乾燥したポリプロピレン樹脂（商品名「ＷＦ５７７−ＰＧ」；ＭＦＲ＝３．３；住友化学社製；表３ではＰＰと省略）を押出機Ａ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで連続的に供給しながら、２６０℃±２℃で単軸式押出機Ａで溶融押出した（樹脂Ａ）。押出機Ａの吐出量は、０．１６ｍ3／時（＝１４８ｋｇ／時）とした。
【００７５】
別途、予備乾燥した上記ポリプロピレン樹脂「ＷＦ５７７−ＰＧ」と、低密度ポリエチレン樹脂（商品名「Ｆ４１２」：住友化学社製；表３ではＰＥと省略）とを、７：３（質量比）となるように、押出機Ｂ直上のホッパに定量スクリューフィーダーで別々に連続的に供給しながら、このホッパ内で混合（表ではＰＰ＋ＰＥと省略）し、２７５℃±２℃で単軸式押出機Ｂで溶融押出した（樹脂Ｂ）。この押出機Ｂの吐出量は、０．１６ｍ3／時（＝１４８ｋｇ／時）とした。
【００７６】
内径（２ｒ）が４１．２ｍｍのスタティックミキサを用いた以外は実施例１と同様にして両押出機で溶融した樹脂が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝５／５（吐出量比）となるようにし、フィードブロックおよびスタティックミキサを通過させた後、Ｔ−ダイからフィルム状に溶融押出した。樹脂ＡとＢの押出量の合計を０．３２ｍ3／時（２９５ｋｇ／時に相当）としたので、内径４１．２ｍｍのミキサ内でのせん断速度γは１２．９（１／秒）であった。押出した樹脂を、表面温度２５℃±２℃の冷却ロール上に静電密着させて、未延伸ポリプロピレンフィルムを得た。この未延伸フィルムの外観と異物の発生状態を表３に示した。
【００７７】
【表３】
0004826243.tif 000006
【００７８】
実施例６
ギアポンプを用いなかった以外は、実施例１と同様にして熱収縮性ポリエステルフィルムを得た。異物は認められず、評価は○であったが、若干ムラのようなものが認められたため、外観は△であった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、スタティックミキサを用いたプラスチックフィルムの製造方法を生産機により工業的に実施する方法として好適である。得られるプラスチックフィルムは、外観上の欠陥がなく、印刷、蒸着等の仕上がりが良好であるので、各種食品包装用、一般工業用、光学用、電気材料用および成形加工用フィルムとして使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明法を実施するための装置例の模式図である。
【図１】
0004826243.tif 000007