(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式冷却ロール上に熱可塑性樹脂をフィルム状に溶融押出しすると共に、上記フィルムが上記冷却ロールに接触し始める接触線における上記冷却ロールの回転方向上流側に近接して設けた主吸引手段によって、該フィルムと冷却ロール間から空気を吸引排除しつつ引き取る熱可塑性樹脂フィルムの製法において、
前記接触線の両端側に補助吸引手段を設け、該接触線と略平行で且つ外側方向への誘導排出を行うことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製法。
【請求項２】
補助吸引手段の吸引力が主吸引手段の吸引力を超えない様に制御する請求項１記載の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂フィルムの製法に関し、特に回転式冷却ロール上に熱可塑性樹脂をフィルム状に溶融押出しし、これを上記冷却ロールに密着させて固化させながら引き取るに当たり、上記冷却ロール上に溶融押出しされるフィルムの両側縁で生じる振動を防止し、該振動に起因するフィルム厚さの変動を抑えて厚さの均一なフィルムを得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンやポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂からなるフィルムを製造する方法として最も一般的に採用されているのは、加熱溶融した熱可塑性樹脂をスリット状のノズルから、高速で回転する冷却ロール上へ押し出し、該冷却ロールに密着させて冷却・固化させながら引き取る方法である。このとき、得られるフィルムの性能や均質性を高めるには、溶融押し出しされる熱可塑性樹脂が、高速で回転する冷却ロール表面に接触して冷却される過程で、該ロールとフィルムの間へ空気が巻き込まれるのを防止し、フィルム状で押し出される熱可塑性樹脂をうまく冷却ロールに密着させることである。
【０００３】
そのための手段として汎用されているのは、強制空気押付法、静電押付法および真空押付法である。このうち真空押付法は、例えば特公昭６３−５７２２２号公報に記載されている様に、溶融押出しされた熱可塑性樹脂フィルムが冷却ロールと接触し始める接触線（一般に「密着点」と呼ばれているので、以下の説明ではこの表現を採用することがある）の冷却ロール回転方向上流側から吸引し、冷却ロールとフィルムの間に空気が侵入するのを防止する方法であり、最も簡単で効率の良い方法として広く実用化されている。即ち空気押付法や静電押付法では、冷却ロールの高速回転による空気泡の侵入を完全に防止することはできないが、真空押付法では、溶融押出しフィルムの密着点近傍から空気を吸引排気して該ロール表面へ該フィルムを密着させる方法であるから、高速回転条件下においても吸引度を調整することによって空気の侵入を効率よく阻止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが本発明者らが種々研究を進めるうち、上記真空押付法には次の様な問題を生じることが明らかとなってきた。即ちこの方法では、空気の吸引によって特にネックイン部から外気がかなりの流量・流速で流入してくるため、該外気の流入によって未固化状態の熱可塑性樹脂フィルムのネックイン部が振動し、該振動によりフィルムの厚さが変動したり変形を起こし、フィルムの均一性や外観が悪くなるのである。そこでこうした問題を回避するため上記特公昭６３−５７２２２号では、真空吸引帯域を第１吸引帯域と第２吸引帯域によって構成し、第１吸引帯域では、冷却ロールと溶融押出フィルムとの接触線の中央部全域から空気を吸引し、第２吸引帯域では、上記接触線の両端部側から空気を吸引する方法を採用している。
【０００５】
ところがこの方法でも、本出願で問題として掲げる上記フィルム両側縁の振動を確実に阻止することはできず、特に冷却ロールの回転速度を高めて生産速度を高めようとすると、フィルム厚さの不均一が顕著に現われてくる。
【０００６】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、吸引押付法を採用して熱可塑性樹脂フィルムを製造する際に、吸引によって生じる熱可塑性樹脂フィルム両側縁部の振動を抑え、両側縁部はもとより中央部においても厚みや性状の均一なフィルムを得ることのできる方法を確立しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することのできた本発明の製法は、回転式冷却ロール上に熱可塑性樹脂をフィルム状に溶融押出しすると共に、上記フィルムが上記冷却ロールに接触し始める接触線における上記冷却ロールの回転方向上流側に近接して設けた主吸引手段によって、該フィルムと冷却ロール間から空気を吸引排除しつつ引き取る熱可塑性樹脂フィルムの製法において、前記接触線の両端側に補助吸引手段を設け、該接触線と略平行で且つ外側方向への誘導排出を行うところに要旨を有している。
【０００８】
本発明を実施するに当たっては、上記補助吸引手段による吸引力が、主吸引手段の吸引力を超えない様に制御することによって、フィルム両側縁部の振動をより効果的に抑えることができ、厚みや性状の非常に均一なフィルムを得ることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記の様に本発明では、真空押付法を採用した熱可塑性樹脂フィルムの製法によって得られる空気の侵入防止効果を有効に活かしつつ、吸引に伴なって生じる外気の侵入によるフィルム両側縁部の振動を阻止する為の手段として、上記吸引押し付けの為の主吸引手段とは別に、溶融押し出しされたフィルムが冷却ロールと接触し始める接触線（即ち「密着点」）の両端側に補助吸引手段を設け、該補助吸引手段によって、上記密着点と略平行向、即ち冷却ロールの回転方向と略直行する方向に吸引するものであり、該補助吸引によって外部からのフィルム−冷却ロール間への空気の侵入量を抑え、ひいてはネックイン部両端部の振動を抑制するものである。その結果として、溶融押出しフィルムはネックイン部の両側縁とも殆んど振動無しの状態で冷却ロールに接触して急冷固化されることになり、フィルムの両側縁部はもとより中央部においても厚さや性状の不均一を起こすことなく、極めて均質性の高いフィルムを確実に得ることが可能となる。
【００１０】
以下、実施例図面を参照しつつ本発明の構成や作用効果を詳細に説明する。
図１は本発明で用いられるフィルム製造装置を例示する概略縦断面説明図、図２は図１を右方向から見た図、図３は、スリット状ノズルからフィルム状で押し出された熱可塑性樹脂が冷却ロールに接触して冷却固化されながら引き取られていく状態を示した平面説明図であり、図中１は冷却ロール、２は熱可塑性樹脂押出装置、３は主吸引手段、４は補助吸引手段を示しており、押出装置２内の加熱溶融された熱可塑性樹脂Ｒは、任意の手段によって加えられる背圧を受けてスリット状ノズル２ａからフィルム状で押し出された後、回転する冷却ロール１に接触して冷却固化し、該冷却ロール１の回転に伴って白抜き矢印方向に引き取られていく。この時、前記スリット２ａからフィルム状で溶融押出しされた熱可塑性樹脂Ｒが冷却ロール１に接触し始める接触線を密着点Ｍとする。
【００１１】
そしてこの密着点Ｍで、フィルム状で押し出される熱可塑性樹脂Ｒと冷却ロール１の間に空気が浸入するのを阻止するため、本発明でも従来技術と同様に、密着点Ｍにおける冷却ロールの回転方向背部側に主吸引手段３を設け、該密着点Ｍにおけるフィルムと冷却ロール間の空気を吸引排気することによって、熱可塑性樹脂フィルムＲを冷却ロール１の表面に密着させる構成としている。なお図１における主吸引手段３は、上記密着点Ｍに指向する面を除いて実質的に封鎖されており、冷却ロール１に面した部分は、たとえばラビリンスパッキン構造等とすることによって隙間を小さくし、密着点Ｍから集中的に吸引できる様に構成されている。
【００１２】
上記の如く密着点Ｍの幅方向全域に主吸引箱３からの吸引力を作用させ、フィルム−冷却ローラ１間の空気を吸引排気して密着させる方法自体は、先に掲げた特公昭６３−５７２２２号等によって既に公知であり、密着性改善の目的は達成される。
【００１３】
ところがこの様な真空密着法を採用した場合、密着点Ｍの中央部はフィルムが冷却ロール１の表面に密着しているため空気が侵入する余地がなく、該密着点Ｍの両端部側の隙間のみから集中的に外気が侵入してくるので、該侵入空気の流れによってネックイン部の両端部が振動し、該振動によって未固化状態の熱可塑性樹脂フィルムの厚みや形状が変動する。その結果、でき上がりフィルム両側縁部の肉厚が不均一になったり変形するといった問題が生じてくる。
【００１４】
本発明では、こうした従来の真空密着法に見られネックイン部の振動を抑止し、フィルム両側縁の肉厚や形状の不均一を解消して均質性の高いフィルムを製造可能にするものであり、具体的には、図示する如く主吸引手段とは別に、密着点Ｍの両端側に補助吸引手段を設け、該密着点Ｍを構成する接触線と略平行方向に、好ましくは主吸引手段３の吸引力を上回らない吸引力で吸引を行なうことによって、上記の様なネックイン部両端部の振動を抑える方法を採用している。
【００１５】
該補助吸引手段４を設けることによって前述の様な振動が抑えられる理由は、次の様に考えられる。即ちネックイン部の両端部が振動を起こす理由は、前述の如く、主吸引手段３からの吸引に伴って、密着点Ｍ両端部側から外気がかなりの流速と流量で侵入してくるからであると考えられる。ところが、図示する如く密着点Ｍの両端部側に補助吸引手段４を設け、該補助吸引手段４から、密着点Ｍを構成する接触線と略平行方向に吸引を行なうと、例えば図４に略示する如く、密着点Ｍの両端部から流入する外気の一部が補助吸引手段４によって外側に誘導排出され、密着点Ｍの両端部を通して内側へ流入する外気の流量が減少し、その結果、外気流入によって生じるネックイン部両端部の振動が抑えられるものと考えられる。
【００１６】
そして本発明者らが種々検討を重ねたところによると、こうした補助吸引手段４による振動防止効果は、該補助吸引手段４による吸引方向を密着点Ｍを構成する接触線の略平行方向に吸引することによって有効に発揮され、該吸引方向がたとえば上記接触線に対して垂直方向では、本発明で意図する様な振動防止効果は得られないことが確認された。その理由は必ずしも明確にされた訳ではないが、単に垂直方向、即ち主吸引手段３の吸引方向と同じ方向に吸引したのでは、密着点Ｍの両側を通して一旦流入した外気の一部を補助吸引手段４によって吸引排気することになり、ネックイン部の両端部を通過する外気流量は実質的に変わらなくなるため、振動防止効果が有効に発揮されなくなるものと思われる。そして上記の様な振動防止効果を有効に発揮させるには、前記接触線に対して平行方向に補助吸引することが最も好ましいが、±１０°程度であれば吸引方向が若干斜め方向であっても、一応満足のいく振動防止効果が発揮されることを確認している。
【００１７】
なお上記補助吸引手段４による吸引力は、主吸引手段３による吸引力を超えない様に制御することが望ましい。しかし、補助吸引手段４による吸引力が強くなりすぎると、該補助吸引手段４によって形成される大きな吸引流がネックイン部で新たに形成されることになり、この吸引流による新たな振動が発生するためと思われる。しかも補助吸引手段４による吸引力が強くなりすぎると、主吸引手段３による吸引力が相対的に小さくなり、密着点Ｍの中央部側で密着不足を生じる恐れも出てくる。
【００１８】
これに対し、補助吸引手段４による吸引力が主吸引手段３の吸引力を超えない様に制御すると、補助吸引手段４による新たな外気流れで振動を起こしたり、密着点Ｍの中央部側で密着不良等の問題を起こすことなく、ネックイン部両端部の振動を効果的に抑えることができ、それに伴ってフィルム両側縁部の厚さや形状の変動を可及的に抑えることが可能となる。こうした補助吸引部４からの補助吸引による振動防止効果をより効果的に発揮させるには、その吸引力を主吸引手段３の吸引力に対して６０〜１００％程度の範囲に制御するのが最も好ましい。
【００１９】
補助吸引手段４を構成する吸引口の形状には一切制限がなく、円形、楕円形、矩形など任意の形状のものを採用できるが、振動防止効果をより有効に発揮させるには、冷却ロールの表面に近接した位置から流入空気の一部を効率よく吸引排気できる様、その下面側を冷却ロールの曲率に応じて局面成形した矩形状のものが最も好ましい。
【００２０】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２１】
内径９０ｍｍの溶融押出機の先端に、内幅２６０ｍｍのスリットを設けたＴダイを接続し、該スリットからナイロン６を溶融押出しし、直径９００ｍｍの回転式冷却ロール上にバキュームチャンバー（主吸引手段）からの吸引力によって密着させながら急冷固化させ、厚み１００μｍのナイロンフィルムを３５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き取った。この時、密着点の両端側に、フィルム巻き取り方向と直行する方向に、吸引口サイズが１０×３０ｍｍの吸引ノズル（補助吸引手段）を設け、バキュームチャンバーから３０ｍ／ｓｅｃで吸引しつつ、吸引ノズルから、０（未吸引）、２０ｍ／ｓｅｃまたは３０ｍ／ｓｅｃの速度で吸引した場合について、フィルム幅方向の厚みの変動率を下記の方法によって測定した。
【００２２】
即ち、急冷固化して巻き取ったナイロンフィルム１０ｍを採取し、夫々につき、図５に示す如く幅方向に７等分した中心位置の各々について平均厚み、最大厚みおよび最小厚みを測定し、下記式によって厚み変動率を求めた。
厚み変動率（％）＝［（最大厚み−最小厚み）／平均厚み］×１００
【００２３】
結果は表１に示す通りであり、吸引ノズルからの吸引を行なわなかった場合（従来例）の厚み変動率は７．５％とかなり大きいのに対し、吸引ノズルから２０ｍ／ｓｅｃの速度で補助吸引を行なうと、厚み変動率を５．５％に減少することができ、またバキュームチャンバーからの吸引量と同じ３０ｍ／ｓｅｃで補助吸引した場合は、厚み変動率を５．１％にまで低減できることが分かる。
【００２４】
【表１】
0003731262.tif 000002
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、真空密着法を採用して熱可塑性樹脂フィルムの製造を行なう際に、従来の主吸引手段とは別に補助吸引手段を設けて密着点の両端部側から侵入してくる外気の一部を該補助吸引手段によって吸引排気することにより、該ネックイン両端部の振動を可及的に防止することができ、該振動に伴って生じていたフィルム両側縁の肉厚や形状の変動を可及的に抑制し、幅方向全域にわたって均質性の高いフィルムを製造し得ることになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用したフィルム製造状況を例示する要部断面説明図である。
【図２】図１を右方向から見た概略説明図である。
【図３】密着点からの外気の流入状況を示す概略平面説明図である。
【図４】補助吸引手段からの吸引を併用した時の、密着点両端部の振動抑制効果を説明するための概略斜視説明図である。
【図５】実施例で得たフィルムの厚み変動率測定位置を示す説明図である。
【符号の説明】
１    冷却ロール
２    溶融押出装置
２ａ  スリット状ノズル
３    主吸引手段
４    補助吸引手段
Ｍ    密着点
【図１】
0003731262.tif 000003
【図２】
0003731262.tif 000004
【図３】
0003731262.tif 000005
【図４】
0003731262.tif 000006
【図５】
0003731262.tif 000007