JPH03124425A - 熱可塑性樹脂フィルムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、熱可塑性樹脂フィルム（ないしはシート）
の製造法に関するものである。

従来の技術 従来、例えばポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂
フィルムを製造するには、熱可塑性樹脂を溶融状態でＴ
ダイを通して押出成形する方法が実施されているが、こ
の場合、Ｔダイにより押出成形された樹脂を、金属製冷
却ロールのみを用いて片面圧着することにより、フィル
ムを製造するのが一般的な方法であった。

またフィルムの表面を平滑にすなわち鏡面に仕上げる方
法として、いわゆる圧着法が知られており、この方法は
、例えば第６図に示すように、シート状に加工した後の
樹脂シート（４５）を一対の金属ロール（４１）（４２
）間を通して、ロール（４１）　（４２）間の圧力によ
って樹脂を押圧し、フィルム表面を平滑に仕上げるとい
うものであった。

発明が解決しようとする課題 上記従来法のうち、前者の片面圧着方法によれば、金属
製冷却ロール側は平滑面を有しているが、金属製冷却ロ
ールと反対側の面の表面にはダイライン（すなわちＴダ
イによる押出成形のさいの縦方向の筋模様）が表われた
り、樹脂原料の未溶融物の粒状塊がフィルム表面に小さ
い突起として表われたりして、平滑な表面仕上げを達成
することができないという問題があった。

また後者の金属ロールによる両面圧着方法によれば、樹
脂フィルム（４５）の厚みが０，５■を越えて大きい場
合には、ロール間に挾持された樹脂が、肉厚方向へ弾性
変形可能であるため、挟持圧力が緩和されることになり
、ロールをフィルム表面に確実に圧着させることができ
て、平滑な表面仕上げを達成することができるものであ
るが、樹脂フィルム（４５）が厚み０，５１以下のいわ
ゆる薄物である場合には、樹脂自体の肉厚方向への弾性
変形が期待できないため、ロールによる均一な圧着が不
可能となり、不安定な加工となって、フィルム表面にダ
イラインが表われたり、樹脂原料の未溶融物の粒状塊が
フィルム表面に小さい突起として表われたりして、やは
り平滑な表面仕上げを達成することができないという問
題があった。

また従来、図示は省略したが、厚みが０．５龍以下であ
る樹脂フィルムの成形法として、方を金属製ロールとし
、他方をゴムロールとして、両ロール間に樹脂を挾んで
成形する方法も知られているが、この場合には、ゴムの
表面の粗さがそのま＼樹脂フィルムの表面に転写され、
フィルム表面に曇りが生じて、フィルムの透明性が損な
われるという問題があった。

この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、厚
み０．５ｍｍ以下の薄物の樹脂フィルムであっても、フ
ィルム表面をロールによって確実にかつ均一に圧着する
ことができ、従って加工が非常に安定なものとなって、
押出成形のさいのダイラインがフィルム表面に残ったり
、あるいは樹脂原料の未溶融物等の粒状塊がフィルム表
面に突起として表われたりするようなことが全くなく、
フィルム表面の平滑性を向上することができて、鏡面仕
上げが可能であり、フィルム表面に曇りがなく、かつす
ぐれた透明性を有するフィルムを成形することができる
、熱可塑性樹脂フィルムの製造法を提供しようとするに
ある。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、フィルム成
形用熱可塑性樹脂原料を溶融状態でＴダイを通して押し
出し、これを金属製冷却ロールとタッチロールとの間に
挾んで押圧しながら冷却して、フィルムを製造するにあ
たり、タッチロールとして、金属製ロール芯の周面に合
成ゴムまたは合成樹脂よりなる弾性層を介して金属箔製
筒体を被覆したロールを用いるとともに、このタッチロ
ールに、金属製ロール芯の周面に薄い合成ゴムまたは合
成樹脂よりなる弾性層を設けたバックアップ冷却ロール
を当接せしめることを特徴とする、熱可塑性樹脂フィル
ムの製造法を要旨としている。

この発明の方法により成形される熱可塑性樹脂フィルム
としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアセ
タール樹脂などのフィルムであって、成形後の厚みが通
常０．５龍以下のものである。

上記金属製冷却ロールは、鋼製ロールの表面にクロムメ
ツキが施されたものであり、通常、オイル、水等を用い
た冷却手段が内蔵せられている。金属製冷却ロールの表
面温度は、樹脂の溶融温度より約５０〜１５０℃低い温
度に設定するのが好ましい。例えばポリカーボネート樹
脂のフィルムを成形する場合、該樹脂の溶融温度は２８
０℃であるので、金属製冷却ロールの表面温度は、これ
より約１００度低い１８０℃に設定する。

またタッチロールは、金属製ロール芯の周面に合成ゴム
または合成樹脂よりなる弾性層を介して金属箔製筒体が
被覆されているものである。

ここで、金属箔製筒体としては、ステンレス鋼箔製筒体
（継ぎ目なし）を用いるのが、好ましく、その厚みは、
０．１〜０．８ｍｍ、好ましくは０．３〜０．５ｍｍで
ある。また弾性層は、金属箔製筒体にか＼る圧力を弾性
変形によって逃がし、かつ金属箔製筒体の形状を復元す
るためのものであって、通常シリコンゴム等の合成ゴム
を使用するが、適度の反発弾性を有する合成樹脂も使用
可能である。この弾性層の厚みは、１〜３　ａｍ程度で
ある。金属箔製筒体は弾性層に接着剤を介して接合され
ている。

タッチロールには、通常、水等を用いた冷却手段が内蔵
せられている。タッチロールの表面温度は、金属製冷却
ロールの表面温度より約４０〜１００℃低い温度に設定
するのが好ましい。

上記ポリカーボネート樹脂のフィルムを成形する場合、
金属製冷却ロールの温度を１８０℃とすれば、タッチロ
ールの温度は、これより約６０℃低い１２０℃に設定す
ると良い。

バックアップロールは、タッチロールにか＼る・金属製
冷却ロールの押圧力を、反対側より支持するためのもの
であって、これは金属製ロール芯の周面にシリコンゴム
等の合成ゴムよりなる弾性層が被覆されてなるものであ
る。

ここで、弾性層の厚みは、１〜３關程度であるのが好ま
しい。バックアップロールには、通常、水等を用いた冷
却手段が内蔵せられている。

バックアップロールの表面温度は、常温〜６０℃の温度
に設定するのが好ましい。上記ポリカーボネート樹脂の
フィルムを成形する場合、タッチロールの温度を１２０
℃とすれば、バックアップロールの温度は、約４０℃に
設定する。

作　　用 溶融状態のフィルム成形用熱可塑性樹脂原料をＴダイを
通して押し出し、これを金属製冷却ロールとタッチロー
ルとの間に挾んで押圧しながら冷却すると、タッチロー
ルの金属箔製筒体はその厚みが薄いものであるので、該
筒体は熱可塑性樹脂フィルムの凹凸に沿って変形可能で
あり、かつこの金属箔製筒体の変形は、内部の弾性層に
より吸収されて、筒体は直ちに復元される。従って樹脂
フィルムが例え厚み０．５ｍｍ以下の薄物であっても、
フィルム表面をロールによって確実にかつ均一に圧着す
ることができ、加工が非常に安定なものとなる。このた
め、押出成形のさいのダイラインがフィルム表面に残っ
たり、あるいは樹脂原料の未溶融物等の粒状塊がフィル
ム表面に突起として表われたりするようなことが全くな
く、フィルム表面の平滑性を向上することができ、樹脂
フィルムの鏡面仕上げが可能となる。一方、このタッチ
ロールに当接せしめたバックアップ冷却ロールは、タッ
チロールにか＼る金属製冷却ロールの押圧力を、反対側
より支持するだけでなく、その表面の弾性層が薄い合成
ゴムまたは合成樹脂よりなるものであるため、バックア
ップ冷却ロールに装備された冷却手段によってタッチロ
ールを速やかにかつ充分に冷却することができ、フィル
ムの製造を能率良く行なうことができる。

つぎに、この発明の方法を図面参照して説明する。

第１図と第２図は、この発明の方法を実施するフィルム
成形装置を示すものである。

同図において、この発明による熱可塑性樹脂フィルムの
製造法は、フィルム成形用熱可塑性樹脂原料を溶融状態
でＴダイ（４）を通して押し出し、これを金属製冷却ロ
ール（１）とタッチロール（２）との間に挾んで押圧し
ながら冷却して、フィルムを製造するものであり、とく
に、この発明方法では、タッチロール（２）として、金
属製ロール芯（２０）の周面に合成ゴムまたは合成樹脂
よりなる弾性層（２１）を介して金属箔製筒体（２２）
を被覆したロールを用いること、およびこのタッチロー
ル（２）に、金属製ロール芯（３０）の周面に薄い合成
ゴムまたは合成樹脂よりなる弾性層（３１）を設けてな
るバックアップ冷却ロール（８）を当接せしめることを
特徴とするものである。

ここで、金属製冷却ロール（１）の詳細は、第１図と第
３図に示されている。

すなわち、金属製冷却ロール（１）は、例えば鋼製であ
って、ロール芯（１０）と、ロール芯（１０）の外面に
被せ止められた外筒（１１）と、外筒（１１）の左右両
側面に被せ止められた一対の蓋付き軸部（１４）　（１
５）とによって構成されている。ロール芯（ｌＯ）の周
面には、多数のオイル通過用凹溝（１２）がロール（１
）の長さ方向に並列状に設けられ、かつロール芯（１０
）の中央にオイル通路（１３）が貫通状に設けられてい
る。なお、外筒（１１）の表面にはクロムメツキが施さ
れている。

そして、この金属製冷却ロール（１）の左側軸部（１４
）の内部に貫通孔が軸線方向に設けられ、この貫通孔内
にこれより径の小さいオイル供給用パイプ（１７）が挿
通されて、このパイプ（１７）と貫通孔の内周面との間
がオイル排出用通路（１６）となされている。バイブ（
１７）の先端部がロール芯（ｌＯ）中央のオイル通路（
１３）の始端部に液密に接続されている。ロール芯（１
０）の左右両側面にはヘッダ部（１８）（１９）がそれ
ぞれ設けられている。

いま、オイル供給用パイプ（１７）より金属製冷却ロー
ル（１）のロール芯（１０）中央のオイル通路（１３）
内に供給された冷却用オイルは、右側ヘッダ部（１９）
を通ってロール芯（ｌＯ）周面の多数の凹溝（１２）内
に分散して流れ込み、金属製冷却ロール（１）表面を冷
却したのち、左側ヘッダ部（１８）に集められて、左側
軸部（１４）内の排出用通路（１６）から排出されるも
のである。

また、タッチロール（２）の詳細は、第１図と第４図に
示されている。

すなわち、タッチロール（２）は、例えば鋼製のロール
芯（２０）の周面にシリコンゴムよりなる厚み２　ｍｍ
の弾性層（２１）を介して厚み０．４５ｍｍのステンレ
ス鋼箔製筒体（２２）が被覆されているものである。

タッチロール（２）のロール芯（２０）の内部には、冷
却水ジャケット（２３）が設けられるとともに、左右両
輪部（２４）　（２５）の内部に冷却水供給用通路（２
６）と同排出用通路（２７）とがそれぞれ設けられてお
り、左側の冷却水供給用通路（２６）に供給された冷却
水が中央の冷却水ジャケット（２３）を通って、右側の
冷却水排出用通路（２７）から排出されることにより、
タッチロール（２）の表面が冷却されるようになってい
る。

バックアップロール（３）の詳細は、第１図と第５図に
示されている。

すなわち、バックアップロール（３）は、例えば鋼製の
ロール芯（３０）の周面に厚み２關のシリコンゴムより
なる弾性層（３１）が被覆されてなるものである。

このバックアップロール（３）には、上記タッチロール
（２）の場合と同様に、ロール芯（３０）の内部に、冷
却水ジャケット（３３）が設けられるとともに、左右両
輪部（３４）　（３５）の内部に冷却水供給用通路（３
６）と同排出用通路（３７）とが設けられ、左側の冷却
水供給用通路（３Ｂ）に供給された冷却水が中央の冷却
水ジャケット（３３）を通って、右側の冷却水排出用通
路（３７）から排出されることにより、バックアップロ
ール（３）の表面が冷却されるようになっている。

上記において、この発明の方法によれば、タッチロール
（２）は、金属製ロール芯（２０）の周面に弾性層（２
１）を介して被覆された金属箔製筒体（２２）の厚みが
薄いものであるため、筒体（２２）は熱可塑性樹脂フィ
ルム（５）の表面の凹凸に沿って変形可能であり、かつ
この金属箔製筒体（２２）の変形は内部の弾性層（２１
）により吸収されので、筒体（２２）は直ちに復元され
る。従って成形のさいフィルム（５）に圧着むらを生じ
ることなく、すぐれた平滑性を有する鏡面フィルムを成
形することができ、また成形後のフィルム（５）の表面
には曇りがなく、すぐれた透明性を有するものである。

なお、バックアップロール（３）の合成ゴムよりなる弾
性層（３１）の厚みが薄いため、バックアップロール（
３）によってタッチロール（２）表面の金属箔製筒体（
２２）を速やかにかつ充分に冷却することができる。

なお、金属製冷却ロール（１）　　タッチロール（２）
　　およびバックアップロール（３）の冷却手段（すな
わちロールの温度調節手段）は、上記実施例のものに限
らず、その他の冷却手段を用いても、勿論良い。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を比較例とともに説明する。

第１図〜第５図に示すフィルム成形装置を用いて、この
発明の方法により、ポリカーボネート樹脂フィルム（５
）を製造した。

ポリカーボネート樹脂の押出加工温度は２８０℃であり
、また３つのロールは、下記の条件を満たすものであっ
た。

金属製冷却ロール（１） 直径：３５０ｍｍ 表面加工：クロムメツキ　鏡面 表面温度＝１８０℃ タッチロール（２） 直径：１５０ｍｍ 金属箔製筒体（２２）の材質：　５ＵＳ３１４（シーム
レス） 弾性層（２１）の材質：シリコンゴム （硬度５０°） 表面加工：機械研摩　鏡面 表面温度＝１２０℃ バックアップロール（３） 直径：１２０ｍｍ 弾性層（３１）の材質：シリコンゴム （硬度７０’） 表面温度＝１２０℃ 実施例１ この発明の方法により、上記第１図〜第５図に示すフィ
ルム成形装置を用いて、ラインスピード２．７ｍ／分の
条件下で、厚み３３０ｗ／Ｉのポリカーボネート樹脂フ
ィルム（５）を製造し、得られたフィルム（５）につい
て、金属製冷却ロール（１）側の表面、および金属製冷
却ロール（１）と反対側の表面（すなわち、タッチロー
ル（２）側の表面）の両面における表面粗さ（Ｒａ）　
（中心線平均粗さ）と（Ｒ１）　（最大粗さ）とを測定
して、下表に示した。

ここで、中心線平均粗さ（Ｒａ）は、粗さ曲線を基準長
さだけ抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦
倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲線をｙ−ｆ（ｘ）で表
わしたとき、所定の式によって得られる表面粗さの平均
値を切単位で表わしたものと定義される（ＪＩＳ　ＢＯ
３０１参照）。

また最大粗さ（Ｒｔ）、粗さ曲線を基準長さだけ抜き取
り、中心線に平行な２直線でこの抜き取り部分を挾んだ
とき、これらの２直線の間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向
に測定して、この値をｐ単位で表わしたものと定義され
る。

実施例２ 実施例１と同様に実施するが、ラインスピードを３．６
ｍ／分、およびポリカーボネート樹脂フィルム（５）の
厚みを１５０／Ｊとし、得られたフィルム（５）につい
て、その両面の表面粗さ（Ｒａ）　（中心線平均粗さ）
と（Ｒｔ）　（最大粗さ）とを同様に測定して、下表に
あわせて示した。

比較例１ 比較のために、Ｔダイにより押出成形された樹脂を、金
属製冷却ロールのみを用いて片面圧着する従来法により
厚み３３０Ｉｍのポリカーボネート樹脂フィルムを製造
した。ここで、Ｔダイ、および金属製冷却ロールは実施
例１の場合と同じものを使用し、またラインスピードは
、実施例１と同様に２．７ｍ／分とした。得られたフィ
ルムについて、金属製冷却ロール側の表面、および金属
製冷却ロールと反対側の表面における表面粗さ（Ｒａ）
　（中心線平均粗さ）と（Ｒ１）（最大粗さ）とを同様
に測定し、下表にあわせて示した。

比較例２ 比較例１と同様に実施するが、ラインスピード３．６ｍ
／分、およびポリカーボネート樹脂フィルムの厚みを１
５０ｐとし、得られたフィルムについて、その両面の表
面粗さ（Ｒａ）　（中心線平均粗さ）と（Ｒｔ）　（最
大粗さ）とを同様に測定して、下表にあわせて示した。

（以下余白） この表から明らかなように、この発明の方法によれば、
金属製冷却ロール（１）側の表面は勿論のこと、金属製
冷却ロール（１）と反対側のタッチロール（２）側の表
面も平滑なポリカーボネート樹脂フィルム（５）を成形
することができるものであり、得られたフィルム（５）
は、押出成形のさいのＴダイ（４〉によるダイラインが
表面に残っておらず、かつ樹脂原料の未溶融物等の粒状
塊による突起が表面に表われておらず、鏡面を有してい
た。

これに対し、Ｔダイにより押出成形された樹脂を、金属
製冷却ロールのみを用いて片面圧着する比較例のフィル
ム成形装置によれば、得られたポリカーボネート樹脂フ
ィルムは、金属製冷却ロール側は平滑面を有していたが
、金属製冷却ロールと反対側の面の表面は平滑でなく、
Ｔダイによるダイラインが表面に表われており、かつ表
面に樹脂原料の未溶融物等の粒状塊による若干の突起が
見受けられた。

なお、得られたポリカーボネート樹脂フィルムは、実施
例および比較例のいずれの場合も、フィルムの両表面に
曇りはなく、透明性は良好であった。

発明の効果 この発明は、上述のように、フィルム成形用熱可塑性樹
脂原料を溶融状態でＴダイを通して押し出し、これを金
属製冷却ロールとタッチロールとの間に挾んで押圧しな
がら冷却して、フィルムを製造するにあたり、タッチロ
ールとして、金属製ロール芯の周面に合成ゴムまたは合
成樹脂よりなる弾性層を介して金属箔製筒体を被覆した
ロールを用いるとともに、このタッチロールに、金属製
ロール芯の周面に薄い合成ゴムまたは合成樹脂よりなる
弾性層を設けたバックアップ冷却ロールを当接せしめる
もので、例えば厚み０．５關以下の薄物の樹脂フィルム
であっても、フィルム表面をロールによって確実にかつ
均一に圧着することができ、従って加工が非常に安定な
ものとなって、押出成形のさいのダイラインがフィルム
表面に残ったり、あるいは樹脂原料の未溶融物等の粒状
塊がフィルム表面に突起として表われたりするようなこ
とが全くなく、フィルム表面の平滑性を向上することが
できて、鏡面仕上げが可能である。またフィルム表面に
曇りがなく、すぐれた透明性を有するフィルムを成形す
ることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する装置を例示する要部
拡大垂直横断面図、第２図は同斜視図、第３図は第１図
の金属製冷却ロールの部分省略拡大縦断面図、第４図は
同タッチロールの部分省略拡大縦断面図、第５図は同バ
ックアップロールの部分省略拡大縦断面図である。第６
図は、従来法に用いられる装置の概略を示す垂直横断面
図である。 （１）・・・金属製冷却ロール、（２）・・・タッチロ
ール、（３）・・・バックアップ冷却ロール、（４）・
・・Ｔダイ、（５）・・・熱可塑性樹脂フィルム、（２
０）・・・金属製ロール芯、（２１）・・・弾性層、（
２２）・・・金属箔製筒体、（３０）・・・金属製ロー
ル芯、（３１）・・・弾性層。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィルム成形用熱可塑性樹脂原料を溶融状態でＴダイ（
   ４）を通して押し出し、これを金属製冷却ロール（１）
   とタッチロール（２）との間に挾んで押圧しながら冷却
   して、フィルム（５）を製造するにあたり、タッチロー
   ル（２）として、金属製ロール芯（２０）の周面に合成
   ゴムまたは合成樹脂よりなる弾性層（２１）を介して金
   属箔製筒体（２２）を被覆したロールを用いるとともに
   、このタッチロール（２）に、金属製ロール芯（３０）
   の周面に薄い合成ゴムまたは合成樹脂よりなる弾性層（
   ３１）を設けた、バックアップ冷却ロール（３）を当接
   せしめることを特徴とする、熱可塑性樹脂フィルムの製
   造法。