(57)【要約】  【課題】  本発明は、塗布欠点のない熱可塑性樹脂シートの製造方法および熱可塑性樹脂シートを提供せんとするものである。【解決手段】  本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法は、走行中の熱可塑性樹脂シートの表面に吐出し塗布する塗液吐出手段と、塗布された塗液を所定厚みに計量するメタリング手段とを備えているコーティング装置において、塗液吐出手段とメタリング手段の間に光照射装置を設け、反射光を撮像して、撮像信号を信号処理装置によって加工された信号によって、塗布欠点を測定することを特徴とするものである。  また、本発明の熱可塑性樹脂シートは、かかる熱可塑性樹脂シートの製造法を用いて製造されたシートであって、該シートが、幅０．７ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の所望塗布厚みより２０ｎｍ以上薄い塗布欠点がないことを特徴とするものである。【選択図】  図１
2007301440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の熱可塑性樹脂シートの表面に吐出し塗布する塗液吐出手段と、塗布された塗液を所定厚みに計量するメタリング手段とを備えているコーティング装置において、塗液吐出手段とメタリング手段の間に光照射装置を設け、反射光を撮像して、撮像信号を信号処理装置によって加工された信号によって、塗布欠点を測定する熱可塑性樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記光照射装置により、測定箇所の照度を８００ｌｘから１５００ｌｘとする請求項１に記載の熱可塑樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂シートの撮像面の下部に、１００ｍｍ以上のスペースを設ける請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂シートの製造法を用いて製造されたシートであって、該シートが、幅０．７ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の所望塗布厚みより２０ｎｍ以上薄い塗布欠点がないことを特徴とする熱可塑性樹脂シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布欠点のない熱可塑性樹脂シートの製造方法および熱可塑性樹脂シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、連続して走行する熱可塑性樹脂シートに対して、塗液を塗布する装置として、ファウンテン方式の塗液吐出手段により過剰に塗布された塗液を所定厚みに計量して掻き落とすメタリングバーを用いて所定厚みに制御する装置が知られている。
【０００３】
このような塗液塗布装置は、熱可塑性樹脂シートの製造装置中に配置され、走行中の熱可塑性樹脂シートに塗布するので、インラインコーティング装置と呼ばれている。
【０００４】
かかるインラインコーティング装置は、たとえば縦延伸後横延伸される逐次二軸延伸フィルム製造装置においては、縦延伸工程と塗液乾燥兼横延伸工程との間の位置等に配置され、縦横同時延伸される二軸延伸フィルム製造装置においては、同時二軸延伸工程前等に配置されるものであった。
【０００５】
このようなインラインコーティング装置を用いて製造する熱可塑性樹脂シートの製造工程において、長手方向のスジ状の塗布抜けが発生し欠点を生じる問題を起こす事がある。この欠点がある場合、例えば磁気記録媒体用途では塗布の抜けた部分には磁性層が乗らずドロップアウトが生じたり、感熱転写材用途では、塗布の抜けた部分にはインクが乗らず印字不良が生じたりすることがあるため、歩留りが悪化することがある。そのため、塗布欠点が発生しないように、定期的にコーティング装置の調整、洗浄、部品交換等のメンテナンスを行うが、それでも塗布欠点を完全になくすことはできないので、塗布欠点を検出する検査装置を設けて、発生時に速やかにアクションできたり、流出防止を図る必要がある。
【０００６】
従来、熱可塑性樹脂シート欠点の検査装置として、熱可塑性樹脂シートに光を照射し、その透過光または反射光を受光器で捕捉して電気信号に変換し、所定の信号処理装置で処理して欠点を検出する方法が知られている。（特許文献１、２参照）
また、塗液を塗布したコーティング熱可塑性樹脂シートの欠点を有効に検出する方法として、塗工部から乾燥機の間に光照射装置を設けて、乾燥前の塗液の厚い状態で監視して、塗布欠点を測定する方法も知られている。（特許文献３参照）
【特許文献１】特開平７−５５７２０号公報
【特許文献２】特開平８−１５２４１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２８３６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のコーティング装置と乾燥機間に設けた光照射装置を設けて塗布欠点を測定する方法では、近年の塗膜コーティングされた熱可塑性樹脂シートを利用する用途が一層高度化してきており、ユーザーの要求品質が向上し、熱可塑性樹脂シートの塗膜の均一性に対する要求が著しく厳しくなってきており、メタリングバーによって、塗液を欠き落とした後では、スジ状の塗布抜けが薄く、所望厚みより４０ｎｍ以下の場合には、欠点の見逃しが起こることがあった。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、塗布欠点のない熱可塑性樹脂シートの製造方法および熱可塑性樹脂シートを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法は、走行中の熱可塑性樹脂シートの表面に吐出し塗布する塗液吐出手段と、塗布された塗液を所定厚みに計量するメタリング手段とを備えているコーティング装置において、塗液吐出手段とメタリング手段の間に光照射装置を設け、反射光を撮像して、撮像信号を信号処理装置によって加工された信号によって、塗布欠点を測定することを特徴とするものである。
【００１０】
かかる熱可塑性樹脂シートの製造方法の好ましい態様は、
（１） 該光照射装置により、測定箇所の照度を８００ｌｘから１５００ｌｘとすることを特徴とすること、
（２） 該熱可塑性樹脂シートの撮像面の下部には、１００ｍｍ以上のスペースを設けることである。
【００１１】
また、本発明の熱可塑性樹脂シートは、かかる熱可塑性樹脂シートの製造法を用いて製造されたシートであって、該シートが、幅０．７ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の所望塗布厚みより２０ｎｍ以上薄い塗布欠点がないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、幅０．５ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の塗布欠点のない熱可塑性樹脂シートを容易に製造することができる。すなわち、発見された塗布欠点を含む熱可塑性樹脂シートを製品に混入させないようにすることにより、塗布欠点のない製品のみを出荷することができる。ここで、塗布欠点とは、塗膜の抜けまたは目標の塗膜厚みと比べて塗膜厚みが２０ｎｍ以上薄い状態のものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、前記課題、つまり塗布欠点のない熱可塑性樹脂シートの製造方法について、鋭意検討し、塗布欠点をインラインで検出する工程を含む製造方法を用いてみたところ、かかる課題を一挙に解決することができることを究明したものである。
【００１４】
さらに、具体的には、熱可塑性樹脂シートの表面へ塗膜を形成する場合、塗液に混入している気泡の影響でファウンテンから塗液が出てくるときに、幅方向で不均一に塗液を供給することが起こり、熱可塑性樹脂シートに過剰に塗液を塗った段階で、長手方向のスジ状の塗布抜けが発生し、メタリングバーやスムージングバーによって、塗液を幅方向で平滑化を図ったとしても、その塗布抜け部分が所望の塗布厚みより薄くなる欠点が生じる問題を起こすことがあり、例えば磁気記録媒体用途では、塗布の抜けた部分および薄くなった部分には、磁性体層が乗らず、ドロップアウトが生じたり、感熱転写材用途では、塗布の抜けた部分および薄くなった部分には、インクが乗らず、印字不良が生じたりすることがあるため歩留りが悪化するという問題があるが、本発明は、かかる問題を一挙に解決することができる熱可塑性樹脂シートを提供するものである。
【００１５】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂シート（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、以下記載のシートは同様とする）の塗布欠点の検出方法および塗布欠点を検出する工程を含む製造方法であり、さらに詳しくは、二軸配向熱可塑性樹脂シートの塗布欠点をインラインにて検出する方法および塗布欠点をインラインで検出する工程を含む製造方法および塗布欠点をインラインで検出する工程を含む製造方法を用いるものである。
【００１６】
以下、本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
まず、熱可塑性樹脂シートの成形方法について述べる。本発明でいう熱可塑性樹脂シート、つまり熱可塑性樹脂フィルムは、通常、上記熱可塑性樹脂を溶融押出し、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た後、それを一軸延伸し、次いで、一方または両方の面に、所望の塗液をフィルム上に塗布する。かかる塗液塗布フィルムは、次いで乾燥され、その後一軸延伸方向と直交する方向に延伸配向され、そして熱固定することによって得られるものである。得られた熱可塑性樹脂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。
【００１８】
ここで、前記熱可塑性樹脂の溶融押出においては、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。また、前記二軸延伸は、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もできる。
【００１９】
さて、図１は、本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法に係るインラインコーティング装置を示している。このインラインコーティング装置には、塗液塗布手段として、走行中の熱可塑性樹脂シート１に過剰に塗液を塗布するファウンテン方式の塗液塗出手段２と、塗布された塗液のうち余剰の塗液を掻き取って所定の塗布厚みに計量、制御するメタリング手段としてのメタリングバー５と、塗布された塗液を平滑にするスムージング手段としてのスムージングバー６を有している。また、バックアップロール３は、塗液塗布中は下降して、シート１を塗液塗出手段２から吐出される塗液４に接触させて塗布を行い、塗布しない間は上昇して、シート１と塗液が接触しないパスラインを形成する。
【００２０】
過剰塗布面である塗液塗布手段２とメタリングバー５間を、投光器７で照射して、塗布面をＣＣＤカメラ８で撮像する。投光器７とＣＣＤカメラ８は、塗液が跳ねて、濡れたり、汚れたりしないように、かつ、使用するカメラ台数を減らすために、検査に必要なカメラの幅方向の分解能を確保できる範囲で、撮像面９より離した位置に設置する。
【００２１】
撮像面については、バックアップロール３の陰になったり、近隣フレームからの反射光の影響があることから、撮像面の照度を８００ｌｘから１５００ｌｘになるように、投光器７の光源を選定し、かつ位置を決定することが好ましい。かかる光源としては、上記条件を満たすならば、線上の蛍光灯や光伝相棒を用いることができる。
【００２２】
ＣＣＤカメラ８から撮像する撮像面９の反対側には、ＣＣＤカメラ８から撮像面９までをさらに延長した１００ｍｍ以上スペースを空けておくことがより好ましい。これは、メタリングバー５で欠き落とした塗液が跳ねたり、塗液塗布装置２からの塗液が跳ねて近くのものに塗液が付いて、経時的に撮像画像変化することがあるので、これらの問題を回避するためである。
【００２３】
本発明における画像処理演算部は、特に限定されず、公知の画像処理装置を使用することができる。例えば、受光器で検知した光の量を信号として受信し、ノイズ成分の除去後に微分、積分、差分処理を行い、Ｓ／Ｎ比が２以上あるところを塗布欠点と判定回路による方法等を用いることができる。
【００２４】
なお、判定回路で塗布欠点が判明した場合、警告機構を作動させることによって、発見された塗布欠点を含むシート部分を製品に混入させないようにすることができ、こうすることにより、塗布欠点の無い製品のみ出荷することができる。
【００２５】
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を用いることができる。
【００２６】
本発明においては、かかる熱可塑性樹脂としては、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、より好ましく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などのポリエステル類およびポリフェニレンスルイドが、本発明の効果を顕著に発揮することができるのでよい。かかる熱可塑性樹脂に、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。
【００２７】
本発明の塗布欠点とは、塗布の抜けまたは最終製品で目標の塗布厚みに比べて塗布厚みが２０ｎｍ以上薄い状態のもので、具体的には、幅０．７ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の所望塗布厚みより２０ｎｍ以上薄い塗布欠点をいう。
【００２８】
本発明で述べるＳ／Ｎ比とは、欠点の無い状態のシートを測定したときに現れるノイズ成分信号の大きさ（Ｎ分）と欠点部分の信号の大きさ（Ｓ分）の比率である。
【実施例】
【００２９】
以上の熱可塑性樹脂シートの製造装置を用いて、熱可塑性樹脂シートを製造した結果を説明する。
【００３０】
（実施例１）
熱可塑性樹脂シートとして、ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６５）を用い、１８０℃で真空乾燥し、２９０℃で溶融させたのち口金スリットから押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度３０℃の冷却ドラムに巻き付け、冷却固化し、シート幅８０ｃｍの未延伸シートを製作した。次いで、この未延伸フィルムを長手方向に４．５倍延伸した。かかる縦延伸後の工程で、該延伸フィルムの片側表面に粘度３ｃｐ（ｍＰａ．ｓ）の水溶性ポリエステルの水溶液を用いて塗布した。乾燥前の塗液の膜厚を５μｍとし、その後一軸延伸シートをテンタオーブンにて横方向に３．８倍に延伸し、テンタオーブン内にて２１５℃で熱処理し、乾燥後の塗液の膜厚が１００ｎｍであるロール状ポリエステルフィルムを得た。
【００３１】
図２のように、塗布装置内の塗液手段２とメタリングバー５の間を撮像できるように、５０００画素のラインセンサＣＣＤカメラ８を撮像面から斜め６０℃、距離１０００ｍｍの位置に設置し、カメラ１台あたりの視野が５００ｍｍとし、１画素あたり０．１ｍｍの解像度をもたせた。幅方向全てを確認できるようにＣＣＤカメラ８を２台設置し、かつ撮像面の反対面は、５３ｍｍの位置にファウンテンがあるように設置した。投光器７を撮像面の上部真上９００ｍｍの位置に設置した。
【００３２】
投光器の光源には、東芝製のＦＨＰ１０５ＥＮ蛍光灯を使用して撮像面の光度を４００ｌｘから７８０ｌｘになるように設置した。画像処理演算部は図３の様な構成の画像処理演算装置を使用した。
【００３３】
このポリエステルフィルムの製造中に、塗液供給部に塗布抜け作成治具を６種類用いて、故意に部分的に塗布水溶液の流出を遮断して、６種類の塗布欠点を作成して、欠点の撮像を行った。さらに塗布欠点発生箇所の乾燥後の欠点幅、塗布厚みを測定した。
【００３４】
ＣＣＤカメラ８で撮像された波形は、欠点がない場合は、図４のような波形を、欠点がある場合には図５のような波形を得る。この波形からノイズフィルターでノイズ成分の除去を行い、除去された信号を微分処理を行う。微分処理だけの場合、薄い欠点が見つからない場合もあるので、微分信号に対してシートの流れ方向に積分処理を施して、図６のような波形を得て、判定回路で欠点判定を行う。欠点の検出評価として、Ｓ／Ｎ比を利用してＳ／Ｎ比が２．０以上であれば検査可能とした。
【００３５】
結果、表１から明らかなように、塗布厚みが２０ｎｍ薄い欠点まで検出可能であったが、欠点幅が、０．４ｍｍのような細い欠点については光量不足で検出が難しく、塗布欠点の大きさが幅０．７ｍｍ以上かつ塗布の薄さが２０ｎｍ以上の欠点まで検出することができた。
【００３６】
しかし、塗布開始から徐々にシートの反対面に塗液が付着していき、シートの裏に写った塗液も撮像し、ノイズ成分が増加していき、約６時間経過したときには、ノイズ成分が増えて、細い欠点もしくは薄い欠点については、測定できなくなった。
【００３７】
（実施例２）
撮像面の光度が８２０ｌｘから１２００ｌｘになるように設置した以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂シートを得て、故意に部分的に塗布水溶液の流出を遮断して６種類の塗布欠点を作成して、欠点の撮像を行った。
【００３８】
結果、表１，２から明らかなように、シート面の光量が十分あるため、実施例１で検出できなかった細い欠点も検出することが可能であり、塗布欠点の大きさが幅０．４ｍｍ以上かつ塗布の薄さが２０ｎｍ以上の欠点まで検出することができた。
【００３９】
約６時間経過したときには、実施例１と同様に、ノイズ成分が増えて、細い欠点もしくは薄い欠点については、測定できなくなった。
【００４０】
（実施例３）
ＣＣＤカメラの位置を撮像面の反対面は、５３ｍｍの位置にファウンテンがあるように設置した以外は実施例２と同様に熱可塑性樹脂シートを得た。塗布開始６時間後に、故意に部分的に塗布水溶液の流出を遮断して６種類の塗布欠点を作成して、欠点の撮像を行った。
【００４１】
実施例３の場合は、表２から明らかなように、塗液が付着しても、付着塗液を撮像することなく、塗布開始から６時間たってもノイズ成分に変化はなく、長時間の検査が可能であった。
【００４２】
（比較例１）
投光器とＣＣＤカメラの設置位置をメタリングバーとテンタオーブンの間に設置し、メタリングバーとテンタオーブンの間を撮像位置とした以外は、実施例１と同様に熱可塑性樹脂シートを得た。
【００４３】
結果、表１から明らかなように、塗布欠点の大きさが、幅１ｍｍ以上かつ塗布の薄さが５０ｎｍ以上の欠点でないと検出することができなかった。
【００４４】
【表１】
2007301440.tif 000003
【００４５】
【表２】
2007301440.tif 000004
【００４６】
ここで、表１，２中のカメラ撮像Ｓ／Ｎ比と検出可否との関係は以下の通りである。
Ｓ／Ｎ比：２．３以上              ◎：問題なく検出可能
Ｓ／Ｎ比：２．０以上２．３未満    ○：検出可能（Ｓ／Ｎ比２．０が検出限界）
Ｓ／Ｎ比：１．５以上２．０未満    △：誤検出の可能性あり
Ｓ／Ｎ比：１．５未満              ×：検出不可能
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、幅０．７ｍｍ以上かつ長さ５ｍｍ以上の所望塗布厚みより２０ｎｍ以上薄塗布欠点の発生を発見することが可能になり、発見された塗布欠点を含むシート部分を製品に混入させない様にすることができ、塗布欠点の無い製品のみ出荷することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法に係るインラインコーティング装置の概略図である。
【図２】実施例１で採用した熱可塑性樹脂シートの製造方法に係るインラインコーティング装置の概略図である。
【図３】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法に係る画像処理機構の説明図である。
【図４】図３の画像処理機構で得られる撮像波形の一例を示す。
【図５】図３の画像処理機構で得られる欠点有りの撮像波形の一例を示す。
【図６】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法に係るインラインコーティング装置における信号処理後の波形の一例を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１    熱可塑性樹脂シート
２    塗液塗出手段としてのファウンテン
３    バックアップロール
４    塗液
５    メタリング手段としてのメタリングバー
６    スムージング手段としてのスムージングバー
７    投光器
８    ＣＣＤカメラ
９    撮像面
１０〜１５    欠点部分の信号
【図１】
2007301440.tif 000005
【図２】
2007301440.tif 000006
【図３】
2007301440.tif 000007
【図４】
2007301440.tif 000008
【図５】
2007301440.tif 000009
【図６】
2007301440.tif 000010