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JP2002046171A - ポリエステルフイルムの製造方法 - Google Patents

ポリエステルフイルムの製造方法

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Publication number
JP2002046171A
JP2002046171A JP2000235381A JP2000235381A JP2002046171A JP 2002046171 A JP2002046171 A JP 2002046171A JP 2000235381 A JP2000235381 A JP 2000235381A JP 2000235381 A JP2000235381 A JP 2000235381A JP 2002046171 A JP2002046171 A JP 2002046171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
center line
roll
polyester film
stretching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000235381A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiro Toyama
勝博 戸山
Ikuo Hagiwara
郁夫 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2000235381A priority Critical patent/JP2002046171A/ja
Publication of JP2002046171A publication Critical patent/JP2002046171A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】滑り傷等の表面欠点のない表面の平滑なポリエ
ステルフイルムを製造するための方法を提供する。 【解決手段】加熱ロールと冷却ロールとの間でポリエス
テルフィルムを縦方向に延伸する工程を有するポリエス
テルフィルムの製造方法において、少なくとも延伸部の
冷却ロールとして下記の条件を満足する表面粗度をもつ
セラミックロールを用いることを特徴とするポリエステ
ルフイルムの製造方法。 (1) 0.1μm≧Ra (2) 中心線より凸である部分の最大高さが0.5μm以
下 (3) 中心線より凹である部分の最大深さが1.0μm以
下 ただし、Raは中心線平均粗さ、中心線は粗さ断面曲線
において山と谷を埋めてできる線である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルフイ
ルムの製造方法に関するものであり、詳しくは、縦延伸
ロール起因のキズ欠点がない良好な表面状態を達成する
ポリエステルフィルムの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の発展とともに、ポリエ
ステルフイルムが反射防止フイルムや反射シート、ディ
スプレイ画面など光学用途として使用されるようになり
高透明でかつ表面欠点に対する品質が重要となってき
た。
【0003】高透明とするため必然的にフイルムは無粒
子あるいは微量もしくは微小な粒子を添加するだけとな
り非常に平滑な表面状態で延伸する必要が出てきたが、
縦延伸行程のロールで傷が発生してしまい表面欠点の品
質を満足できずにいた。
【0004】従来、ポリエステルフイルムの製造方法と
しては、未延伸フイルムを複数組のロール間の周速差で
縦方向に延伸し、クリップを用いてステンターで横方向
に延伸する方法を組み合わせた逐次2軸延伸法が一般に
採用されている。
【0005】縦方向に延伸するロールには、最近の製膜
工程の高速化・高温化にともない粘着防止性、滑り防止
性、および耐久性に優れたものが要求されている。この
ような性能を達成するものとして、表面を酸化アルミナ
や酸化クロムのようなセラミックをコーティング(溶
射)処理した表面処理ロールが有用とされている。
【0006】従来、その表面は粘着防止と滑りによる傷
防止という両方の目的を達成するために適度に粗面化す
ることが好ましいとされ、Ra≦0.1μmでは粘着す
るとされてきた。
【0007】しかし、実質的にほとんど突起をもたない
フイルムを延伸すると、非常に傷の深さは浅いものの滑
りによる傷が発生していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、滑り傷等の表面欠点のない表面の平滑なポリ
エステルフイルムを製造するための方法を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱ロールと
冷却ロールとの間でポリエステルフィルムを縦方向に延
伸する工程を有するポリエステルフィルムの製造方法に
おいて、少なくとも延伸部の冷却ロールとして下記の条
件を満足する表面粗度をもつセラミックロールを用いる
ことを特徴とするポリエステルフイルムの製造方法であ
る。
【0010】(1) 0.1μm≧Ra (2) 中心線より凸である部分の最大高さが0.5μm以
下 (3) 中心線より凹である部分の最大深さが1.0μm以
下 ただし、Raは中心線平均粗さ、中心線は粗さ断面曲線
において山と谷を埋めてできる線である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に用いるセラミックロール
の中心線平均粗さRaは、0.10μm以下であること
が必要であり、好ましくは0.06μm以下である。
【0012】これまでRaが0.10μm以下である場
合、延伸部の冷却ロールではフイルムが高温のため粘着
するとされてきたが、実質的にほとんど突起のないフイ
ルムを延伸した場合は粘着を起こさないことが判った。
逆にRaが0.10μmより大きいロールを用いて上記
フイルムを延伸した場合、擦り傷の発生が認められた。
その理由については未だ明確になっていないが、フイル
ムそのものが非常に平滑となるとロールとの接地面積が
大きくなるため、延伸直後の高温のフイルムもロールと
接する面の極近傍付近は速やかに冷却され、粘着を起こ
さず、逆にRaの大きいロールでは滑りやすくなり、そ
の凹凸をきっかけとしてキズが発生しているのではない
かと考えられる。
【0013】一方、従来の様なある程度の突起をもった
フイルムの場合はロールとの接地面積が小さくなるた
め、延伸直後の高温のフイルムのロールとの接する面は
十分に冷却されないまま剥離されることで粘着を起こし
ていたと考えられる。
【0014】このようにRaを小さくすることは表面欠
点について有効であると考えられるが、現在のセラミッ
クロールのコーティング(溶射)技術および研磨技術に
おいてRaを0.03μmよりも小さくすることは非常
に難しく評価することが出来なかった。
【0015】本発明に用いるセラミックロールは、中心
線より凸である部分の最大高さが0.5μm以下である
ことが必要である。縦方向に延伸する際、フイルムは幅
方向にネックダウンを起こすが、このネックダウンが延
伸部の冷却ロール表面でも起こると、フイルムは縦方向
に移動しつつロール表面を幅方向に滑ることになり、ロ
ールに粗大な突起があるとそれをきっかけとして斜め方
向の傷が発生することになる。この傷はネックダウン量
の大きいエッジ周辺部に多く発生し中央部付近になるほ
ど少なくなる。中心線より凸である部分の最大高さが
0.5μmより高いと、冷却ロール上でもネックダウン
が起こりやすくなり、かつこの凸部分が斜め方向の傷の
きっかけとなる。最大高さの下限は特にないが、通常は
0. 1μm程度である。
【0016】本発明のセラミックロールは、中心線より
凹である部分の最大深さが1.0μm以下であることが
必要である。セラミックロールは、セラミック微粉末を
溶射して製作するため、本質的に多孔質である。また溶
射後、所望の表面粗さを得るために研磨をするが、この
研磨の際にセラミック粒子間の結合が弱いと欠落し凹部
を形成する。一方、フイルムは延伸時に高温となった際
にオリゴマーなどの低分子量物が表面に析出してくる。
中心線より凹である部分の最大深さが1.0μmより大
きいと、平滑なフイルムとロールであるために密着度が
増し、フイルムから析出してきた低分子量物が凹部分に
蓄積されやすくなり、これが成長することで滑りのきっ
かけを作り傷を発生させたり、また、ある大きさまで成
長した低分子量物自体がロールから脱落し、フイルムに
付着することで表面欠点となる。最大深さの下限は特に
ないが、通常は0. 5μm程度である。
【0017】本発明で言うポリエステルとは周知のポリ
エステルであり、一軸あるいは二軸延伸フイルムを形成
し得るものであればどのようなものでもよく、酸成分と
して、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等
の樹脂族ジカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸等の
脂環族ジカルボン酸、さらにはトリメリット酸等のトリ
カルボン酸を用いることができ、アルコール成分とし
て、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、 1,4−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポ
リテトラメチレングリコール等を用いることができる。
また、製膜性を損ねないものであればモノマ、プレポリ
マを共重合してもよく、各種ポリマとブレンドしてもよ
い。
【0018】上記のようなポリエステル系樹脂のエステ
ル交換触媒としては、Ca、Li、Mn、Zn、Ti等
を用いることができる。あるいはテレフタル酸を直接エ
ステル交換させてもよい。また、重合触媒としては、S
23、酸化ゲルマニウム等を用いることができる。
【0019】上記ポリエステルに、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。
【0020】また、上記縦延伸後のポリエステルフイル
ムに必要に応じて、公知の表面処理、例えばグロー放電
処理、種々のポリマーのコーティング処理等を施しても
よい。
【0021】本発明の延伸ロールを用いることによっ
て、表面粗さのRaが0.01μm以下、Rmaxが
0.05μm以下のポリエステルフイルムを製造するこ
とができる。
【0022】[測定方法] (1)ロール表面粗さ 株式会社小坂研究所製表面粗さ計(サーフコーダ SE
−400)を用いて2次元表面粗さを測定した。測定条
件は、送り速さ:0.1mm/s、測定長:5.0mm、カッ
トオフ値:0.8mm、 測定チャートを高さ方向:50
00倍、測定長方向:100倍にして出力し、中心線か
らの凸部の高さおよび凹部の深さを読みとった。
【0023】(2)フイルム表面粗さ 株式会社小坂研究所製表面粗さ計(サーフコーダ ET
−30HK)を用いて3次元表面粗さを測定した。測定
条件は、送り速さ:0.02mm/s、測定長:0.1mm、
カットオフ0.08mm、測定本数:100本、送りピッ
チ:0.2μmである。
【0024】(3)フイルム表面欠点 暗室下で、強い光斜めから当て、その反射光を見るよう
にフイルム表面を観察し、傷などの欠点を検査した。
【0025】
【実施例】本発明を実施例により更に詳しく説明する
が、本発明はその要旨を逸脱しない限り以下の実施例に
制限されるものではない。
【0026】実施例1 粒子をほとんど含まないポリエチレンテレフタレート
(PET)樹脂を290℃で溶融押出機のTダイからシ
ート状に押し出し、キャストドラムで冷却して、厚さ1
200μmのシートを得た。図1に示すロール延伸装置
を使用し、延伸温度98℃、延伸倍率3.3倍、冷却温
度21℃の条件で縦方向へロール延伸した。図1におい
て、(1)〜(4)は予熱部、(5)および(6)は延
伸部、(7)〜(9)は冷却部であり、(1)〜(5)
は加熱ロール、(6)〜(9)は冷却ロールである。延
伸部の加熱側ロール(5)には、Ra=0.5μmのセ
ラミックロールを使用した。延伸後のフイルムのキャス
ト面側と非キャスト面側に最初に巻き付く冷却側ロール
2本(6)(7)について、酸化クロムをコーティング
(溶射)し、Ra=0.05μm、中心線より凸である
部分の最大高さが0.2μm、中心線より凹である部分
の最大深さが0.8μmのセラミックロールを使用し
た。延伸部前後の予熱ロールおよび冷却ロールについて
は、0.2SのHCrロールを使用した。次いで、上記
縦延伸フイルムを公知の横延伸装置(ステンター)によ
り、延伸温度105℃、延伸倍率3.6倍の条件で横方
向に延伸し、通常の熱固定処理を施し、厚さ 100μ
mの二軸延伸ポリエステルフイルムを得た。得られたフ
イルムの表面状態を観察した結果、フイルム表面には傷
や粘着に起因する欠点が全く無く、きわめて良好な状態
であった。
【0027】実施例2 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.04
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.3μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが0.95μm
のセラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様
にして厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。
結果は、実施例1同様にフイルム表面は良好な状態であ
った。
【0028】実施例3 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.03
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.2μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが0.55μm
のセラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様
にして厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。
結果は、実施例1、2同様にフイルム表面は良好な状態
であった。
【0029】実施例4 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.09
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.5μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが0.95μm
のセラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様
にして厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。
結果は、実施例1、2、3同様にフイルム表面は良好な
状態であった。
【0030】比較例1 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.05
μm、中心線より凸である部分の最大高さが1.0μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが0.8μmの
セラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様に
して厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。得
られたフイルムの表面状態を観察したところ、フイルム
幅方向の両端部付近に深さは非常に浅いが斜め方向の傷
が見られた。
【0031】比較例2 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.05
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.2μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが2.0μmの
セラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様に
して厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。得
られたフイルムの表面状態を観察したところ、製膜開始
直後のフイルムでは傷等の欠点は見られなかったが、製
膜開始48時間後のフイルムでは、幅方向の両端部付近
に比較例1同様の斜め方向の傷が多数見られた。
【0032】比較例3 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.15
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.5μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが2.35μm
のセラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様
にして厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。
得られたフイルムの表面状態を観察したところ、フイル
ムのほぼ全幅にわたって擦り傷欠点が多数見られた。
【0033】比較例4 延伸後のフイルムのキャスト面側と非キャスト面側に最
初に巻き付く冷却側ロール2本(6)(7)について、
酸化クロムをコーティング(溶射)し、Ra=0.13
μm、中心線より凸である部分の最大高さが0.4μ
m、中心線より凹である部分の最大深さが0.95μm
のセラミックロールを使用した以外は、実施例1と同様
にして厚さ100μmのポリエステルフイルムを得た。
得られたフイルムの表面状態を観察したところ、比較例
3よりは薄いがフイルムのほぼ全面にわたって擦り傷欠
点が多数見られた。
【0034】実施例および比較例の結果をまとめて表1
に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、表面が非
常に平滑でかつ傷などの表面欠点のないポリエステルフ
イルムの製造方法を提供され、本発明の工業的価値は大
きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用するロール延伸装置の一例の構成
図である。
【符号の説明】
1〜5:加熱ロール 6〜9:冷却ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 7:00 B29L 7:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱ロールと冷却ロールとの間でポリエ
    ステルフイルムを縦方向に延伸する工程を有するポリエ
    ステルフイルムの製造方法において、少なくとも延伸部
    の冷却ロールとして下記の条件を満足する表面粗度をも
    つセラミックロールを用いることを特徴とするポリエス
    テルフイルムの製造方法。 (1) 0.1μm≧Ra (2) 中心線より凸である部分の最大高さが0.5μm以
    下 (3) 中心線より凹である部分の最大深さが1.0μm以
    下 ただし、Raは中心線平均粗さ、中心線は粗さ断面曲線
    において山と谷を埋めてできる線である。
JP2000235381A 2000-08-03 2000-08-03 ポリエステルフイルムの製造方法 Withdrawn JP2002046171A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017145398A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 東レ株式会社 透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムおよびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017145398A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 東レ株式会社 透明導電性基板用二軸配向ポリエステルフィルムおよびその製造方法

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