JPH0462116A - 熱可塑性シートのキャスト方法 - 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］ 本発明は溶融状態にある熱可塑性シートのキャスト方法
に関するものである。

［従来の技術］ 溶融状態にある熱可塑性シート（以下、溶融重合体シー
トと称することがある）のキャスト方法としては、水な
どの液膜を冷却体表面に形成させながらキャストする方
法は、特開昭５８−６３４１５などで知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のキャスト方法では、次のような問題点を
有している。

（１）冷却固化された熱可塑性シートが剥離したあとの
冷却体表面上に液滴や液膜が残存し、この残存液膜・液
滴が、新たに密着する溶融重合体シート表面にクレータ
−などの表面欠点を発生させ、表面の均一なシートを得
ることができない。

（２）たとえ、残存液膜・液滴を完全に除去しようと吸
引・吸収あるいは蒸発法などの種々の手段により試みて
も、完全除去は困難であり、したがってシート表面に欠
点を有したものしか得られない。

（３）また、液膜を完全に除去できな（でも、液滴のよ
うな不均一なものを皆無にする方法について種々の試み
をしても、どうしても液滴の存在はさけられない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記欠点を改善し、高速で長時間のキャスト
をおこなっても、残存液滴による表面欠点の発生しない
キャスト方法を提供するものである。すなわち、本発明
は溶融状態にある熱可塑性シートを、液膜を有する冷却
体表面に密着・固化させるキャスト方法において、該冷
却体表面から剥離後の熱可塑性シートの該冷却体に接し
ていた面の表面張力γＦＣ（ｄｙｎ／ｃｍ）と、該冷却
体表面の表面張カフＤ　　（ｄｙｎ／ｃｍ）とが、７Ｆ
Ｃ≧７Ｄ＋１０を満足することを特徴とする熱可塑性シ
ートのキャスト方法に関するものである。

本発明の熱可塑性シートとは、加熱すると塑性を示すポ
リマーよりなるシートであり、該ポリマーは化学構造的
には線状高分子である。

代表的なポリマーとしては、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−ビス（２−クロルフェノ
キシ）エタン４．４′−ジカルボキシレ’−ト、ｌ）−
へキサヒドロ・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ツ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、ボリアリレ
ート、ポリカーボネートなど及びこ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
１ナイロン１２、ナイロン１１などで代表されるように
、主鎖にアミド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（Ｐ
ＰＯ）　、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及びポリフェニレンスルフィ
ド（ＰＰＳ）　、ポリスルフォン及びそれらの共重合体
や変性体などである。

本発明の場合、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ィドなど、中で
も、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及びポリフェニレンスルフ
ィドが本発明の効果が顕著であり好ましい。もちろん、
上記ポリマーに公知の添加剤、例えば、安定剤、粘度調
整剤、酸化防止剤、充填剤、滑り剤、帯電防止剤、ブロ
ッキング防止剤、剥離剤、離型剤などを含有させてもよ
い。

冷却体表面に水などの液膜を介在させてキャストする方
法は、Ｂ　Ｐ　１３１２５］９　、などで公知である。

もちろん、これに公知の静電荷を印加する方法、例えば
特公昭３７−６１４２などの方法を併用してもよい。こ
の液膜の厚さｄは特願昭６３−１５５８００に示したよ
うに、冷却体表面と溶融重合体シートとの間に生成する
メニスカスの高さｈより小さいこと（ｈ　＞　ｄ）が好
ましく、ｄは５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、さら
に好ましくは１．０〜０．１μｍの範囲にあるのが本発
明の効果にとって好ましい。液膜を介在させる方法とし
ては、湿気を含んだ空気をその露点以下に保たれた冷却
体表面に吹き付けて結露させる方法（結露法）や、電荷
を帯びた水蒸気を結露する方法、さらにはローラで転写
やしみ出しコートする方法、刷毛で塗布する方法などが
あるが、本発明の場合、結露法が安定性の点で好ましい
。液体の種類としては水が最も好ましいが、水に界面活
性剤やアセチレンアルコールやアセチレングリコールの
ような親水性化合物などを添加したものでもよく、さら
にはアルコールやポリアリキレンゲルコールなどの有機
液体であってもよい。しかし、本発明の場合、水が最も
効果を大きくするので好ましい。

また、液膜の上に熱可塑性シートを密着・固化させた後
、冷却体表面から冷却固化したシートを剥離するが、そ
の剥離後の冷却体表面上には液膜は不均一に残存してい
るため、その残液を完全に除去しなければならない。残
液の除去方法としては、従来、特開昭５９−５３７６４
などに示された様な多孔質の吸引ロールを冷却体表面に
接触させて吸引除去する方法や、空気を超音波などで残
液を励起させた後雰囲気空気を吸引除去する方法などが
あるが、いずれも完全に残存液滴を冷却体表面から除去
できなかった。その結果、得られたフィルムは表面にク
レータ−状の表面欠点を有する様になる。

この様に残存液滴を冷却体表面に残さないためには、冷
却体表面に接していた熱可塑性シートの該冷却体に接し
ていた面の表面張力γＦＣ（ｄｙｎ／ｃｍ）は、冷却体
表面の表面張力γＤ　　（ｄｙｎ／ｃｍ）に１０（ｄｙ
ｎ／ｃｍ）　、好ましくは１５　（ｄｙｎ／ｃｍ）を加
えた値以上でなくてはならない。さらに、γ、。は好ま
しくは４５　ｄｙｎ／ｃｍ以上、より好ましくは５０ｄ
ｙｎ／印以上であり、またγＤは好ましくは３８　ｄｙ
ｎ／ｃｍ以下、より好ましくは３５　ｄｙｎ／−以下で
あるのがよい。７ＦＣとγＤとの相関が、上述した関係
よりはずれると、冷却体表面に残存液滴が存在し、表面
欠点のあるフィルムしか得られなくなる。

冷却体とは、溶融重合体シートに接して急激に熱をうば
う冷却装置であり、ロール状の回転体や、ベルトのよう
な移動体である。冷却体の表面材質としては、特に限定
しないが、上記特定のγ。を与えるものがよく、例えば
、クロムメツキ、サンドブラスト、シリコン樹脂コート
、フッ素樹脂コートなどの加工をしたＳＵＳ系素系中材
セラミック素材などが用いられる。該冷却体の表面あら
さは、最大あらさＲｍａｘで１μ以下、好ましくは０゜
６μ以下、さらに好ましくは０．１μ以下がよい。

冷却体表面から剥離後の熱可塑性シートの該冷却体表面
に接していた面の表面張力γ、。を４５ｄ　Ｙ　ｎ／ｃ
ｍ以上に高くする方法としては、押出口金と冷却体との
間で、溶融重合体シートの冷却体に接する面側に公知の
表面活性化処理、例えばコロナ放電処理、ＵＶ照射処理
、プラズマ処理、ＥＢ処理などを適用することにより得
られる。本発明の場合、特にコロナ放電処理が好ましく
、コロナ放電処理は、気体放電の一種で、気体分子がイ
オン化し導電性を示し、そのイオン流によって熱可塑性
シートの表面が活性化される処理のことであり、ＥＣ処
理、放電処理などとして広く用いられている技術である
。もちろん、放電処理をする気体は空気であってもよい
が、特公昭５６−１８３８１などで示された様に酸素濃
度が０．　１ｖｏ１％以下にして、窒素下、あるいは炭
酸ガス、アンモニアガスなどの特殊ガス下でコロナ放電
をしても、また、高湿度下でコロナ放電処理をしてもよ
い。本発明の場合、特に７０ＲＨ％以上の高湿度の空気
中でのコロナ処理、及び酸素濃度Ｑ、１ｖｏ１％以下で
の窒素や炭酸ガス中でのコロナ放電処理が本発明の効果
にとって好ましい。また、電極と対象シート表面との至
近距離は通常０．　５〜２．０ｍｒｏの範囲が一般的で
ある。電極に印加する電圧は、任意の波形の交流を用い
ることができるが、ｐｅａｋｔｏ　　ｐｅａｋが５〜４
０に■、周波数５０Ｈｚ〜５０ＭＨｚの正弦波が好適で
ある。印加する電気エネルギーの総和は、対象シート表
面の１ｄあたり２０〜１５０ワツト・分である。電極は
ワイヤー、ブレード、ロールなどが用いられるが、ワイ
ヤー電極が最も用いやすい。処理されるロール表面は誘
電体で被覆されており、ロール自体は接地されているの
が通常である。

かくして得られたキャストシートをそのまま使用しても
良いが、これを−軸、二軸に延伸したり、熱処理、エン
ボスなどの処理をしてもよい。

［発明の効果コ 液膜を作る冷却体表面が常に残液がなく均一な表面に保
たれているために次のような効果を生ずる。

１、長時間運転しても得られるシートの表面にクレータ
−状の欠点やすし状の欠点が発生せず、表面の均一なシ
ートが高速で得られる。

２、必要な液膜厚さか０．　５μｍ以下とうずくでよい
ので、液膜の供給・除去が容易であり、装置が簡易にな
るのみならず、より高速キャストが可能になる。

３、得られたシートは易接着性、特に高湿下での接着性
にすぐれたものになる。

［物性の測定方法］ 本発明に用いた特性等の測定法は次の通りである。

（１）表面ぬれ張力γ ＪＩＳ　　Ｋ６７６８−１９７１に従い室温で測定する
。単位はｄｙη／ｃｍで表わす。

（２）冷却体表面の液膜の厚さｄ 赤外線水分率針によって求めた水分率から厚さ補正曲線
で換算する。

（３）冷却体表面の粗さＲ＋ｎａｘ ＪＩＳ　　ＢＯ６０１に従い測定する。

［実施例］ 以下本発明を実施例にて説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート（○−クロルフェノール中
での極限粘度０．６３、添加剤として５ｉ０２を０．　
５重量％含有）を、１８０°Ｃで真空乾燥後、押出機に
供給し、２８５℃で溶融させた後、ギアポンプで定量供
給しなからＴダイロ金から溶融重合体シートを吐出させ
た。該シートの後述の冷却ドラムに接する面（以下ドラ
ム面と称する）にコロナ放電処理（８０Ｗ・分／ｒｒｆ
）を、非ドラム面に電圧１．５万■、電流４０ｍＡの高
電圧をワイヤー電極で静電荷を印加させながら水膜を有
した鏡面（表面最大粗さＲｔＯ，１μｍ）クロムメツキ
ドラム上に密着させ、冷却固化させてキャストシートを
得た。このキャストシートのドラム面の表面張力γＦＣ
は５１　ｄｙｎ／ｃｍ、クロムメツキドラム面の表面張
力γ。は３５　ｄｙｎ／ｃｍであった。

水膜の厚さｄは０．３μｍであり、ドラムと溶融重合体
シート間にできるメニスカスの高さｈは１゜０μｍであ
った。以上のようにこのキャストを１週間継続しても、
表面欠点のないキャストシートが得られた。

かくして得られたキャストシートを、９５℃に加熱され
たロール上で加熱・軟化させて長手方向に４．０倍延伸
した後、９８℃に加熱されたテンター内で幅方向に３．
７倍延伸後、２１００Ｃで５秒間熱処理をし、厚さ１２
μｍの二軸延伸フィルムを得た。二軸延伸フィルムのコ
ロナ放電処理面の表面張力は４８　ｄｙｎ／ｃｍと高（
易接着性にも優れている。

比較例１ 実施例１のキャスト時にドラム面に印加したコロナ放電
処理をやめる以外は、実施例１と全く同一にしてキャス
ト・製膜した。

この様にコロナ放電処理をしない時のキャストシートの
ドラム面の表面張力γ、Ｃは４０　ｄｙｎ／ｃｍ。

クロムメツキドラム面の表面張力γＤは３５　ｄｙｎ／
印であった。

かくして得られたキャストシートの表面には小さな水滴
のクレータ−が多数散見され、二軸延伸しても消失しな
かった。

実施例２ 直径１８００ｍｍのキャストドラム上に、Ａ１２０３８
５Ｗ１％、コバルトＣｏ１５ｗｔ％の混合セラミック（
数平均粒径１μｍ）を爆発溶射法により、爆発サイクル
１０回／秒で計１５回行ないトータル９０μｍの積層コ
ーティングとし、ダイヤモンド刃で研磨し、コート厚さ
５０μｍで表面粗さ０゜２８、表面張力３　Ｑ　ｄｙｎ
／ｃｍのキャストドラムを得た。

かくして得られたセラミックコートドラム（表面温度は
３０℃に保った）上に、結露法により平均水膜０．　３
μｍの水の薄膜を付着させ、その上に２９０℃に溶融さ
れたポリエチレンテレフタレート（０−クロルフェノー
ル中での極限粘度０゜６５　ｄ　ｌ／ｇ）を静電荷を印
加させながら、キャストし、冷却固化成形させ、厚さ２
５０μｍ１　ドラム面の表面張力４３　ｄｙｎ／ｃｍの
シートを得た。

キャスト速度を４０ｍ／分から１５０ｍ／分まで上げて
キャストしても、空気の噛み込みや、エツジ部の乱れ、
ドラム表面の転写、水の沸点転写マーク、水膜の不均一
によるキャストむらなどは全く認められず、更に１０日
間連続してキャストしてもドラムの汚れや、むらなどに
よる表面欠点などの不安定要因は全くなく、安定したキ
ャストが得られた。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融状態にある熱可塑性シートを、液膜を有する
   冷却体表面に密着・固化させるキャスト方法において、
   該冷却体表面から剥離後の熱可塑性シートの該冷却体に
   接していた面の表面張力γ＿Ｆ＿Ｃ（ｄｙｎ／ｃｍ）と
   、該冷却体表面の表面張力γ＿Ｄ（ｄｙｎ／ｃｍ）とが
   、γ＿Ｆ＿Ｃ≧γ＿Ｄ＋１０を満足することを特徴とす
   る熱可塑性シートのキャスト方法。
2. （２）γ＿Ｆ＿Ｃの値が４５ｄｙｎ／ｃｍ以上であるこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の熱可塑性シートのキ
   ャスト方法。
3. （３）γ＿Ｄの値が３８ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを
   特徴とする請求項（１）または（２）に記載の熱可塑性
   シートのキャスト方法。
4. （４）溶融状態にある熱可塑性シートを冷却体表面に密
   着・固化させるのに先だって、押出口金と冷却体との間
   にある該熱可塑性シートの冷却体表面に接する面側に表
   面活性化処理をすることを特徴とする請求項（１）〜（
   ３）のいずれかに記載の熱可塑性シートのキャスト方法
   。
5. （５）表面活性化処理が、コロナ放電処理、ＵＶ照射処
   理、プラズマ処理、ＥＢ処理から選ばれた処理であるこ
   とを特徴とする請求項（４）に記載の熱可塑性シートの
   キャスト方法。
6. （６）冷却体表面が、シリコン樹脂またはフッ素樹脂で
   コートされた表面、あるいはセラミック表面であること
   を特徴とする請求項（１）〜（５）のいずれかに記載の
   熱可塑性シートのキャスト方法。