(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ロール表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされたことを特徴とする高分子フィルムシート用ロール。
【請求項２】
一般式（１）〜（３）で表されるアルコキシシランのうち少なくとも１種を必須成分とするアルコキシシラン溶液を金属製ロールに塗布し脱水縮合して金属製ロール表面をコーティングしたことを特徴とする高分子フィルムシート用ロール。
［化１］
0004370691.tif 000006
（式中、 ＦＲ1はフッ素を含む有機基を、ＦＲ2〜 ＦＲ3はフッ素を含む有機基またはフッ素を含まない有機基を表し、ＦＲ1〜 ＦＲ3は互いに同じであっても異なっても良く、Ｒ1〜Ｒ3はアルキル基を表し互いに同じであっても異なっても良い）
【請求項３】
表面粗さの最大（Ｒｍａｘ）が０．１μｍ以下である請求項１または２記載の高分子フィルムシート用ロール。
【請求項４】
少なくとも押出機、Ｔダイもしくはコートハンガーダイ、及び請求項１乃至３いずれか１項に記載の高分子フィルムシート用ロールを有する高分子フィルムシートの製造装置。
【請求項５】
少なくとも押出機、Ｔダイもしくはコートハンガーダイ、及び引き取りロールを有する高分子フィルムシートの製造装置において、前記引き取りロールが請求項１乃至３いずれか１項に記載の高分子フィルムシート用ロールである高分子フィルムシートの製造装置。
【請求項６】
Ｔダイもしくはコートハンガーダイから押し出された高分子フィルムシートを引取ロールで引き取る高分子シートの製造方法において、押し出された高分子が最初に接触する引取ロールが請求項１乃至３いずれか１項に記載の高分子フィルムシート用ロールであり、前記引取ロールの温度が該高分子のガラス転移温度以上の温度である高分子シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子シートの製造に於いて、平滑性に優れた高耐熱性高分子シートを効率良く製造する装置と、これを製造する方法、並びにこれを用いて製造した高分子シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子工業用途等に高分子のフィルムおよびシートが種々利用されている。これらの用途のうち、ガラス板代替や金属板代替の用途で用いられるものについては、例えば液晶表示素子用基板のように極めて平滑性が良好である即ち表面粗さが極めて小さいことが要求される用途が有る。従来、平滑性が良好である高分子フィルムおよびシートを製造する場合には、高分子の溶液を研磨ガラス基板や研磨スチールベルト上にキャストし、溶剤を揮発させてフィルムを得るキャスト法が広く用いられている。しかし、キャストでは、２００μｍを越える厚さのフィルムを得ることが困難であったり、溶剤を揮発させるための加熱にエネルギーを要することや、溶剤そのものが有害物質である場合が多いという問題点がある。
【０００３】
一方、上記のような問題点を持たない高分子フィルムシートの製造方法として押出がある。一般に押出によりフィルムシートを製造する場合、Ｔダイもしくはコートハンガーダイから押し出されたフィルムシートを冷却ロールで引き取って加工する。しかし、このような方法でフィルムシートを製造すると、ダイ由来のスジ状の厚み不良であるダイラインが発生するという問題点がある。引取ロールを平滑な研磨面を持つ金属ロールにし、冷却ではなく加熱することにより高分子フィルムシートを密着させることによりダイラインを低減する方法も考案されているが、高分子が緩和して十分にダイラインが低減されるためには高分子をガラス転移点（Ｔｇ）以上に加熱することが必要である一方、高分子をＴｇ以上とすると金属面への付着性が高まりロールへのとられが発生して連続生産ができなくなるという問題が起こる。付着が防止できるロールとしては、フッ素化ゴムやポリテトラフルオロエチレン製のロールが有るが、これらでは金属のような研磨ができないため十分な平滑性が得られないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、高分子シートの製造に於いて高分子の付着しにくいロールを提供するものであり、さらに平滑性に優れた高分子シートを効率よく製造する手法および平滑性良好な高分子フィルムシートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）ロール表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされた高分子フィルムシート用ロール、
（２）一般式（１）〜（３）で表されるアルコキシシランのうち最低１種を必須成分とするアルコキシシラン溶液をロールに塗布し脱水縮合してロール表面をコーティングした高分子フィルムシート用ロール、
【化２】
0004370691.tif 000002
（式中、ＦＲ1はフッ素を含む有機基を、ＦＲ2〜 ＦＲ3はフッ素を含む有機基またはフッ素を含まない有機基を表しＦＲ1〜 ＦＲ3は互いに同じであっても異なっても良く、Ｒ1〜Ｒ3はアルキル基を表し互いに同じであっても異なっても良い）
（３）ロールの表面粗さの最大（Ｒｍａｘ）が０．１μｍ以下である第（１）項または第（２）項記載の高分子フィルムシート用ロール、
（４）少なくとも押出機、Ｔダイもしくはコートハンガーダイ、第（１）〜（３）項いずれか記載のロールを有する高分子フィルムシートの製造装置、
（５）少なくとも押出機、Ｔダイもしくはコートハンガーダイ、及び引き取りロールを有する高分子フィルムシートの製造装置において、引き取りロールが第（１）〜（３）項いずれか記載のロールである高分子フィルムシートの製造装置、
（６）Ｔダイもしくはコートハンガーダイから押し出された高分子フィルムシートを引取ロールで引き取る高分子シートの製造において、押し出された高分子が最初に接触する引取ロールが第（１）〜（３）項いずれか記載のロールであり、該引取ロールの温度が該高分子のガラス転移温度以上の温度である高分子シートの製造方法、
（７）第（６）項記載の高分子シートの製造方法により製造した高分子シート、（８）表面粗さの最大（Ｒｍａｘ）が０．１μｍ以下である第（７）項記載の高分子シート、
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の高分子フィルムシート用ロールは、表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされているものである。この化合物は、金属やガラスの表面にコーティングした場合に、表面に含フッ素基が偏析するために非常に表面エネルギーが低い、即ちＴｇ以上の温度の高分子が付着しにくい表面が得られる。同様に表面エネルギーが低いポリテトラフルオロエチレンは溶剤不溶であるため切削によって成形するが、硬度が低く研磨ができないために平滑な表面が得られない。これに対し、本発明中の一般式（１）〜（３）で表される含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物の前駆体は溶剤可溶であるため、コート前の金属ロール下地を平滑に研磨した後に前駆体溶液をコーティングして乾燥および脱水縮合することにより平滑な面を持つロールを得ることができ、付着の問題が起こりにくく、かつ、平滑である高分子フィルムシート用ロールを得ることが出来る。
【０００７】
本発明中の一般式（１）で表されるアルコキシシランの例を挙げると、
【化３】
0004370691.tif 000003
等であるがこれらに限定されるものではない。
一般式（２）で表されるアルコキシシランの例を挙げると、
【化４】
0004370691.tif 000004
等であるがこれらに限定されるものではない。
一般式（３）で表されるアルコキシシランの例を挙げると、
【化５】
0004370691.tif 000005
等であるがこれらに限定されるものではない。
【０００８】
本発明の高分子フィルムシート用ロールを用いて平滑なシートを得る場合には、表面粗さの最大値Ｒｍａｘが０．１μｍ以下であることが好ましい。ここでＲｍａｘは、ロール面の任意の位置を幅２ｍｍ走査して測定した場合を言う。また、プリズムシート等の凹凸形状を持つシートの製造の場合には凹凸を形成したロールを用いることによりこれを転写して成形することも可能である。
【０００９】
本発明の高分子フィルムシート用ロールは、、Ｔｇ以上の温度の高分子が付着しにくいので、押出によるフィルムシート製造装置での使用に好適である。特に、複数のロールを用いて引き取りを行う際に押し出された高分子が最初に接触するロールにこれを用いることによりこのロール面を転写したフィルムシートを得るのに適する。さらに、その最にロールの温度を高分子のＴｇ以上にしておくことが効果的である。
【００１０】
本発明中の高分子シートに用いることができる高分子の例を挙げると、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、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、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等であるがこれらに限定されるものではない。これらの中でも、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート等の平滑性が良好なシートは、光学材料や電子工業用材料として優れたものである。平滑性はＲｍａｘが０．１μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
【実施例】
以下本発明を実施例、比較例によって説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
シートの光学的物性は次の方法により測定した。
（１）シート厚み
接触式ダイヤルゲージで高分子シートの幅方向に２０ｍｍ間隔で測定した平均値。
（２）高分子シートの表面粗さの最大（Ｒｍａｘ）
接触式の精密段差計（TENCOR INSTRUMENTS製、AlPHA-STEP200）により、高分子シートの幅方向に２ｍｍのスキャン幅にて全幅を測定した凹凸の最大値。
（３）ロール面の表面粗さの最大（Ｒｍａｘ）
（株）ミツトヨ製接触式表面粗さ計により、ロールの任意の場所を幅方向に２ｍｍ幅を測定したときの凹凸の最大値。
【００１２】
《実施例１》
式（４）で表される３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン８７．３０ｇ（０．４モル）とテトラメトキシシラン９１．３３ｇ（０．６モル）を１０００ｇの２−プロパノール中に溶解した。さらに水１０．０ｇを加えて撹拌した後室温で１２時間放置した。この溶液を、表面をＲｍａｘ＝０．０４μｍに研磨した直径５００ｍｍのスチールロールにディップコートし、８０℃で予備乾燥した後窒素雰囲気中２００℃２時間硬化することにより、表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされた高分子フィルムシート用ロールを作製した。
コートハンガーダイを備えた押出機を用いて、押出温度３５０℃でポリエーテルスルホン（以下、ＰＥＳと略す）を押し出し、温度を２２５℃に制御した前記の表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされたロールで引き取り、さらにこれと同じ回転数である温度を１２０℃に制御した表面をＲｍａｘ＝０．０４μｍに研磨した直径５００ｍｍのスチールロールを介した後に巻き取り、厚さ２００μｍのＰＥＳフィルムを得た。ＰＥＳのＴｇは２２０℃であった。得られたＰＥＳフィルムのＲｍａｘは０．０４μｍであった。
【００１３】
《実施例２》
式（８）で表されるジメトキシメチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシラン４０．４５ｇ（０．２モル）とテトラメトキシシラン１２１．７８ｇ（０．８モル）を１０００ｇの２−プロパノール中に溶解した。さらに水１０．０ｇを加えて撹拌した後室温で１２時間放置した。この溶液を、表面をＲｍａｘ＝０．０４μｍに研磨した直径５００ｍｍのスチールロールにディップコートし、８０℃で予備乾燥した後窒素雰囲気中１７０℃２時間硬化することにより、表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされた高分子フィルムシート用ロールを作製した。
コートハンガーダイを備えた押出機を用いて、押出温度３００℃でポリカーボネート（以下、ＰＣと略す）を押し出し、温度を１６０℃に制御した前記の表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされているロールで引き取り、さらにこれと同じ回転数である温度を８０℃に制御した表面をＲｍａｘ＝０．０４μｍに研磨した直径５００ｍｍのスチールロールを介した後に巻き取り、厚さ１００μｍのＰＣフィルムを得た。ＰＣのＴｇは１４０℃であった。得られたＰＣフィルムのＲｍａｘは０．０３μｍであった。
【００１４】
《比較例》
表面が含フッ素オルガノシランを含む酸化珪素化合物でコーティングされているロールのかわりに表面をＲｍａｘ＝０．０４μｍに研磨した直径５００ｍｍのスチールロールを用いた以外は実施例１と同様にしてＰＥＳの押出を行ったところ、温度を２２５℃に制御した前記ロールにＰＥＳが剥離できずに付着してしまう問題が発生し、安定してフィルムを成形することが出来なかった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の高分子フィルムシート用ロール、これを用いた高分子フィルムシート製造装置、高分子フィルムシートの製造方法を用いることにより、表面平滑性が良好な高分子シートを、安定して効率よく連続製造することができる。