(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸ターレットワインダで熱可塑性樹脂フィルムを巻き取る前に、ブローイングをフィルムに与えて、塵埃を分離し、サクション効果によって分離塵埃を除去する装置（以下、除塵装置とする）を設けた熱可塑性樹脂フィルムの製造工程に置いて、ワインダで巻芯切替（以下、巻替とする）タイミングに合わせて、除塵装置のバキュームブロア回転数を減速して、フィルムに対するバキューム能力を減少させる、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
除塵装置設置搬送ロール位置での張力を監視して、張力の変化によって除塵装置のバキュームブロア回転数を下記式１の範囲として、バキューム能力制御を行う請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【数１】
0004506629.tif 000005
Ｎ  ：バキュームブロア回転数
Ｎ０：通常巻取中のバキュームブロア回転数
Ｔ０：通常巻取中の張力
ΔＴ：巻替中の巻取張力変化（巻取張力−通常巻取張力）
【請求項３】
ブローイングを超音波プレッシャーエアーで行う請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法で製造された熱可塑性樹脂フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フィルム（磁気記録媒体、感熱転写材、電気絶縁材料、離型材、包装材料等の用途に有効に用いられるポリエステルフィルムを含む、以下記載のフィルムは同様とする）の製造方法に関し、さらに詳しくは、フィルムを巻き取るターレットワインダ工程前に、ブローイングをフィルムに与えて、塵埃をフィルムから分離してサクション効果によって塵埃を除去する装置を使用した熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂フィルムの製造工程でフィルム表面に付着した異物を弾き飛ばして除去する目的で、通常のエアーを吹き付けてエアーナイフ効果によって、数十μm程度の粗大な付着物を表面から遊離させ、数μm程度の微細塵は高速エアー流によって生じた境界層に強固に閉じこめられるために、超音波を併用して遊離させる。さらにこの効果を確実にするため、バキュームにてフィルム表面より離脱した異物を直ちに吸引捕集し系外へ追い出す除塵装置を用いて異物の除去が行われてきた。これは、熱可塑性樹脂フィルムを製造する際に、フィルムの表面に異物が付着したことで、磁気記録媒体用途においては磁性材料のコーティング欠点や蒸着欠点を生じ、包装材料用途においては印刷工程での印刷不良を生じ、電気絶縁用途においては、絶縁不良を生じ、いずれの場合も、製品の品質を低下させるためである。
【０００３】
この除塵装置は溶融ポリマーをシート状に成形以後のフィルム製造の任意の段階で適用しうるが、熱風加熱方式テンターなどを用いて、フィルムを延伸および/または熱処理する場合には、テンター内のフィルムから昇華してくる樹脂の単量体、オリゴマー、樹脂に添加されている安定剤や滑剤等の昇華物、フィルムの微細破片等に由来する異物が表面に付着するため、テンター出口から、巻取り工程の間に設置する必要がある。
【０００４】
異物除去効率を決定する要因として、エアー吹き付け圧力及び吹き付けノズル先端からフィルムまでの距離が挙げられる。エアー吹き付け圧力を通常5〜25kPa、望ましくは10〜20kPaが高効率で好ましく使用されている。同様に後者のフィルムまでの距離については通常5mm以下、望ましくは１〜3mmで使用されている。
【０００５】
このような除塵装置によって除塵されたフィルムはワインダによってロールに巻取られる。巻取装置においては、安定的な巻き取りが行われるように、張力制御を実施しながら巻き取りを行っている。この張力制御方法としては、巻取装置の上流に配置したフィルムの張力検出手段（ダンサーロール、テンションピックアップロール等）からの信号をコントロールユニットに渡し、コントロールユニットがフィルムの巻取中の軸用モータに速度指令を出し、巻取軸速度を制御する方法が多く採用されている。このような張力制御を行っている２軸ターレットワインダにおいて、巻替時には巻取中の巻取軸（旧軸）を通常の巻き取り中と同様に張力制御を続け、巻替のためにターレットを旋回させて、巻芯に向かって走行しているフィルムの走行路をターレットに設けられた他方の巻取軸（新軸）にセットした新巻芯の近傍に移動させ、フィルムが巻芯に接触した所定のタイミングで定トルク制御に切り換え、一方新軸の速度制御はフィルムに移動ガイドロールが接触するまでに、フィルム走行速度にまで上昇し、張力制御を行う状態とし、その後も張力制御を継続してフィルムを巻き取る。
【特許文献１】特開平０９−１６４５８７  号公報
【特許文献２】特開平０４−０３５９２５  号公報
【特許文献３】特開平０９−００３６９７  号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、巻取り工程において２軸ターレットワインダを使用する場合には、ターレットに設けられた一方の巻取軸（旧軸）保持されている巻芯上にフィルムを巻き取りながら、ターレットを旋回させて、巻芯に向かって走行しているフィルムの走行路をターレットに設けられた他方の巻取軸にセットした新巻芯の近傍に移動させ、次いで、走行中のフィルムを移動ガイドロールによって新巻芯を抱え込むように移動させ、その後新巻芯の下流でフィルムを切断して巻替を行う。
【０００７】
ここで、張力を巻取装置の上流に配置したフィルムの張力検出手段（ダンサーロール、テンションピックアップロール等）からの信号をコントロールユニットに渡し、コントロールユニットがフィルムの巻取中の軸用モータに速度指令を出し、巻取軸速度を制御する方法が多く採用されている。このような張力制御を行っている２軸ターレットワインダにおいて、巻替時には巻取中の巻取軸（旧軸）を通常の巻き取り中と同様に張力制御を続け、巻替のためにターレットを旋回させて、巻芯に向かって走行しているフィルムの走行路をターレットに設けられた他方の巻取軸（新軸）にセットした新巻芯の近傍に移動させ、フィルムが巻芯に接触した所定のタイミングで定トルク制御に切り換え、一方新軸の速度制御はフィルムに移動ガイドロールが接触するまでに、フィルム走行速度にまで上昇し、張力制御を行う。
【０００８】
しかしながら、ここで巻替時のターレットの回転や、フィルム切り替えのためのカッタによってフィルムの張力が張力制御では吸収できないほどに変化が生じてしまい、結果フィルムに弛みや張りが生じてしまう。
【０００９】
その張力変化の影響が除塵装置のところを通過中のフィルムまで影響生じた場合、弛みの場合はもちろん張りの場合にも張った後に張力を戻そうとなるが、張力が戻りすぎて、一旦弛み、除塵装置のバキューム口に吸い付いて、フィルム表面が削れ、フィルム面に傷を付け、削れ粉によって、付着異物を増大させる事や、この吸い付きによって、フィルムが破れてしまう問題があり、除塵装置の設置については、張力変動がない安定した搬送の出来るロール上に設置するようになっていた。
【００１０】
しかしながら、フィルム品位要求の向上によって、既設フィルム製造工程に後から除塵装置を追加設置する様な場合、ワインダの巻替えによって、張力変動が生じる場所にしか除塵装置を設置できないことは多いにあり、そこに除塵装置を設置した場合には上記問題が頻発していた。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、除塵装置からフィルムに対するエアー圧を調整することによって、熱可塑性樹脂フィルムを安定的に製造する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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を採用するものである。すわなち、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、
（１）２軸ターレットワインダで熱可塑性樹脂フィルムを巻き取る前に、ブローイングをフィルムに与えて、塵埃を分離し、サクション効果によって分離塵埃を除去する装置（以下、除塵装置とする）を設けた熱可塑性樹脂フィルムの製造工程に置いて、ワインダで巻芯切替（以下、巻替とする）タイミングに合わせて、除塵装置のバキュームブロア回転数を減速して、フィルムに対するバキューム能力を減少させる、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
である。また、本発明の好ましい態様の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、
（２）除塵装置設置搬送ロール位置での張力を監視して、張力の変化によって除塵装置のバキュームブロア回転数を下記式（１）の範囲として、バキューム能力制御を行う上記（１）項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【００１３】
【数１】
0004506629.tif 000002
【００１４】
Ｎ  ：巻替バキュームブロア回転数
Ｎ０：通常巻取中のバキュームブロア回転数
Ｔ０：通常巻取中の張力
ΔＴ：巻替中の最大搬送張力変化（巻取張力−通常巻取張力）
（３）ブローイングを超音波プレッシャーエアーで行う上記（１）又は（２）項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法によれば、２軸ターレットワインダの巻芯切り換えによって生じる張力変動によって、除塵装置のバキューム口に吸い付いて、フィルム表面が削れ、フィルム面に傷を付け、削れ粉によって、付着異物を増大させる事や、この吸い付きによって、フィルムが破れてしまうことのない安定した状態で熱可塑性樹脂フィルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
フィルムの成形方法について述べる。フィルムは通常、上記熱可塑性樹脂溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却個化して未延伸シートを得、それを一軸延伸し、必要ならば所望の塗液を塗布、乾燥し、その後一軸延伸方向と直交する方向に延伸配向し、そして熱固定することによって得られる。得られたフィルムは巻き取り工程においてロール状に巻き取られる。溶融押出は単一種の熱可塑性樹脂を用いて行い、短層のフィルムとしてもよく、異種の熱可塑性樹脂シートを用いて、矩形のフィードブロック等により共押出をして、２層もしくは３層以上のフィルムとしてもよい。二軸延伸は例えば逐次二軸延伸、同時二軸延伸法で行うことができるが、所望するならば熱固定前にさらに縦あるいは横方向あるいは縦と横方向に再度延伸して機械的強度を高めた、いわゆる強力タイプとすることできる。
【００１８】
また、上記フィルムの一方または両方の面に、塗液を塗布・乾燥し特定の表面形態を形成してもよい。これは前述の通り一軸方向への延伸を終えた段階で所望の塗液をフィルム上に塗布する。塗布方法としては、ドクターブレード方式、グラビア方式、リバースロール方式、メタリングバー方式のいずれであってもよい。
【００１９】
延伸後のフィルムをワインダまで搬送ロール（９）によって搬送する間にブローイングブロア（１１）によってエアーを吹き付けて細塵遊離させ、バキュームブロア（１０）によるバキュームにてフィルム表面より離脱した異物を直ちに吸引捕集し系外へ追い出す除塵装置（８）をフィルムの上部1〜5mmの位置に設けて除塵を行い、２軸ターレットワインダは一方の巻取軸（１）に保持されている巻芯に、ワインダ上流で配置したフィルムのワインダ用張力検出手段（７）からの信号をコントロールユニットに渡し、コントロールユニットかがフィルム巻取中の軸駆動モータに速度指令を出して、巻取張力を制御する張力制御と巻取軸に対してコンタクトロール（４）を接触させて、巻取時の面圧をあたえる面圧制御によってフィルムを巻き取る。巻き取ったフィルムの径が大きくなり、巻替の必要が生じた場合、コンタクトロール（４）を離間させて、ターレット（３）が旋回開始して巻替を開始する。巻芯に向かって走行しているフィルムの走行路をターレット（３）に設けられた他方の巻取軸（２）にセットした新巻芯の近傍に移動させ、次いで、走行中のフィルムを移動ガイドロール（５）によって新巻芯を抱え込むように移動させ、その後新巻芯の下流で移動ガイドロール（５）と同じフレームに取り付けたカッタ（６）によってフィルムを切断して巻替を行う。
【００２０】
本発明方式においては、巻替タイミングとしてコンタクトロールの離間開始を巻替開始とし、フィルムを切断するカッタ（６）を入れたときを巻替終了し、巻替終了からタイマによって設定されている時間までを巻替タイミングとする。前述のコンタクトロール離間開始信号とカッタ入信号をワインダ用制御ＣＰＵもしくは機側に設置している検知センサから除塵装置制御用ＣＰＵ（１３）に入力する。
【００２１】
通常の製品巻取中は、除塵装置のバキュームブロア（１０）は除塵能力が十分であり、かつ搬送ロールの抱き付き角などを考慮して、安定製膜が可能なバキューム圧力となるブロア回転数Ｎ０で運転中であり、搬送張力についても事前に除塵装置ＣＰＵ（１３）に張力値を入力しておく。
【００２２】
コンタクトロール離間開始信号が除塵装置制御ＣＰＵ（１３）に入力されたら、検出張力値Ｔと事前入力張力値Ｔ０の差を搬送張力変化ΔＴとする。巻替開始から搬送張力変化ΔＴを随時算出していき、その算出結果が巻替え開始から最大の場合には、（式１）によって、ブロア回転数を演算し、インバータなどのモータ回転速度変更手段によって、バキュームブロアの回転数を変更する。これは、張力が減少した場合、ロールのフィルムへの把持力がロールへの抱き付き角に関わらず、比例的に減少していく。この把持力が減少した大きさバキューム力を減少させることによって、ロールの把持力とバキューム力の比率を変更しないようにバキュームブロア回転数を減少させている。この結果、張力変動によって生じるフィルムの搬送ロールの把持力が減少する割合分だけ、除塵装置からフィルムに対するバキューム能力を減少させることができ、常にフィルムの搬送ロールの把持力の方が強い状態を確保し、フィルムが除塵装置によって吸い上げられることを防止する。
【００２３】
ワインダからのカッタ入り信号が入力されたことによって、巻替が終わったこととなるが、巻替え中の張力変動の影響がまだ残っていることがあるので、カッタ入りのタイミングから設定時間好ましくは数十秒間バキュームブロアの回転数を変更したままにしておく。この時間は張力変動の設定の状態から決めておくことが必要である。時間後バキュームブロアの回転数をＮ０まで復帰させる。
【００２４】
本発明方式は通常エアーの吹き付けと吸引の除塵装置で効果が得られるが、超音波エアーの吹き付けと吸引の除塵装置においても同様の効果を得ることが出来る。
【００２５】
本発明方式を用いた場合、バキュームブロアのバキューム圧力を低下させるために、除塵機能力の低下を招くが、巻替え時のみの変更のため、ワインダで巻き取ったフィルムの巻芯部分にあたり、除塵能力の低下は全く問題にならない。そのため、巻替えタイミング以外で、事前入力した張力値との差が設定値以上あった場合には警報を発報する機能までであることが好ましい。
【００２６】
また、本発明において、熱可塑性樹脂とは、加熱すると塑性を示す樹脂であり、代表的な樹脂（ポリマー）としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンα、β−ジカルボキシレート、Ｐ−ヘキサヒドロ・キシリレンテレフタレートからのポリマー、1,4シクロヘキサンジメタノールからのポリマー、ポリ−Ｐ−エチレンオキシベンゾエート、ポリアリレート、ポリカーボネートなど及びそれらの共重合体で代表されるように主鎖にエステル結合を有するポリエステル類、更にナイロン６、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン11、などで代表されるように主鎖にアドミ結合を有するポリアミド類、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリスチレンなどで代表されるように主としてハイドロカーボンのみからなるポリオレフィン類、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンオキサイド(PPO)、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK)、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリオキシメチレンなどで代表されるポリエーテル類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレンなどで代表されるハロゲン化ポリマー類およびポリフェニレンスルフイド(PPS)、ポリスルフオンおよびそれらの共重合体や変性体などである。
【００２７】
本発明の場合、熱可塑性ポリマーとしては、特に、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリエーテル類、ポリフェニレンスルフイドなどが好ましく、更にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類およびポリフェニレンスルイドは特に本発明の効果が顕著であり、一層好ましい。もちろん上記したポリマーに、必要に応じて公知の添加剤、例えば安定剤、粘度調整剤、酸化防止剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等を添加してもよい。
【実施例】
【００２８】
以上の熱可塑性樹脂フィルムの製造装置を用いて、熱可塑性樹脂フィルムを製造した結果を説明する。
【００２９】
（実施例１）
平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン粒子と平均粒径１．２μｍの炭酸カルシウム粒子を含有するエチレングリコールスラリーを調製し、このエチレングリコールスラリーを１９０℃で１．５時間熱処理した後、テレフタル酸ジメチルとエステル交換反応後、重縮合し、架橋ポリスチレン粒子を２重量％、炭酸カルシウム１重量％を含有するＰＥＴのチップを作った。常法により得られた実質的に粒子を含まない極限粘度０．６５のチップ（ポリエステル原料）を製造し、シートの原料として用いた。
【００３０】
これを押出機でポリエステルを溶融し、２９０℃の温度で口金より押出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度３０℃のキャスティング・ドラム上に急冷固化せしめて、未延伸フィルムを作った。この時、口金幅は、最終のステンタでの幅方向延伸倍率が最終出口幅で４倍までとれる狭幅口金を使用した。また、押出機の吐出量を調節し、最終ポリエステルフィルムの厚みが３８μｍになるように調整した。上記の未延伸フィルムは、１１２℃で３．５倍長手方向に延伸後、幅方向に１１０℃で４．８倍延伸した後、２４６℃で熱処理を施し、幅２．５ｍの熱可塑性樹脂フィルム（二軸延伸ポリエステルフィルム）を得た。熱可塑性樹脂フィルムを搬送ロールで搬送し、途中抱き付き角６０°の搬送ロールに張力検出手段を取り付け搬送中の張力が１５０Ｎであり、ブローイングエアー圧が２５ｋＰａ、バキュームエアー圧が５ｋＰａのバキュームエアー吸引口０．０４ｍ２の超音波除塵装置をフィルム上2mmの位置に設置することによって除塵を施し、２軸ターレットワインダで連続に巻き取った。
【００３１】
除塵装置のエアー圧については、ブローイングはインバータ付き45kWブロアで、バキュームについてはインバータ付き30kWブロアで配管途中にダンパを設けて供給し、それぞれのブロア回転数が1800rpmで回転するときに、ブローイングエアー圧が２５ｋＰａ、バキュームエアー圧が５ｋＰａになるようにダンパを調整している。
【００３２】
この状態で、ワインダの巻替えが起こった場合には図４に示したような張力変動が生じていた。
カッタ入り後の回転数変更時間タイマを６０秒として本発明方式の除塵装置を用い、バキュームブロアを停止させて熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００３３】
除塵装置に変位センサを２０ｃｍごとに設置し除塵器とフィルムの距離を測定、かつロールの両サイドからＣＣＤカメラにて、５回の巻替でフィルムと除塵装置の接触状況の確認を１０回の巻替タイミングにて実施した。
さらに、フィルム表面のキズと巻替えタイミング直後のフィルムの５μｍ以上の異物付着数を確認した。
【００３４】
（実施例２）
ワインダ巻替えタイミングでブロア回転数を
【００３５】
【数２】
0004506629.tif 000003
【００３６】
に変更し、図５のような回転数に変更した以外は実施例１と同様に熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００３７】
（実施例３）
ワインダ巻替えタイミングでブロア回転数を900rpmに変更した以外は実施例１と同様に熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００３８】
（比較例）
張力が変化しても、バキュームブロア回転数が1800rpmのままとすること以外は実施例１と同様に熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００３９】
【表１】
0004506629.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明方式の概略図である。
【図２】本発明方式のバキュームブロアの制御フロー図である。
【図３】本発明方式のバキュームブロア回転数演算フロー図である。
【図４】ワインダ巻替時の張力変動
【図５】ワインダ巻替時のバキュームブロア回転数
【符号の説明】
【００４１】
１    フィルム巻取軸（巻取中）
２    フィルム巻取軸（待機中）
３    ターレット
４    コンタクトロール
５    移動ガイドロール
６    カッタ
７    巻取張力検出手段
８    除塵装置
９    搬送ロール
１０  バキュームブロア
１１  ブローイングブロア
１２  搬送張力検出手段
１３  除塵装置ＣＰＵ
【図１】
0004506629.tif 000006
【図２】
0004506629.tif 000007
【図３】
0004506629.tif 000008
【図４】
0004506629.tif 000009
【図５】
0004506629.tif 000010