JP2015182881A

JP2015182881A - テンター装置

Info

Publication number: JP2015182881A
Application number: JP2014063747A
Authority: JP
Inventors: 一貴成田; Kazutaka Narita; 康浩名越; Yasuhiro Nagoshi; 敏仁酒井; Toshihito Sakai; 勇二郎野田; Yujiro Noda
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: JP6314585B2

Abstract

【課題】フィルムにピンを通してフィルムを保持する場合に、フィルムの破れをより効果的に抑制できるようにする。【解決手段】テンター装置はフィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーンと、テンターチェーンに固定されたフィルム保持具とを有する。フィルム保持具は、ピンプレート１１０と、ピンプレート１１０に支持されて、フィルムＦを貫通することによってフィルムＦを保持するピン１２０と、を有する。ピン１２０は、フィルムＦへの突き刺しによってフィルムＦをせん断するように形成され、ピン１２０を軸方向側から見たときにピン１２０の外形を形作る輪郭線上に、フィルムＦへの突き刺し開始位置となる先端Ｔが位置している。【選択図】図５

Description

本発明は、ポリイミドフィルムなどのフィルムの製造工程においてフィルムの幅方向の両側端部を保持するのに用いられるテンター装置に関する。

フィルム製造工程においてフィルムを搬送・乾燥・熱処理などする際に、フィルムの幅方向の両側端部を多数のピンやクリップで保持することにより、フィルムを幅方向に引っ張った状態で搬送するテンター式搬送装置が知られている（特許文献１）。また、ポリイミドフィルムの製造にテンター式搬送装置を使用することも知られている（特許文献２）。

テンター式搬送装置には幾つかの搬送方式がある。それらの搬送方式のうち、フィルムの両側端部に沿って多数のピンを突き刺すことによってフィルムを保持するピンテンター式搬送装置は、互いに平行に配置された一対の移動チェーンに支持されたピンシート上に配設された多数のピンを有する。このピンテンター式搬送装置は、フィルムの収縮力（引張力）が大きくなると、ピンの突き刺しによってフィルムに形成された孔がフィルムの幅方向に長孔状に破れが生じるなどの課題を抱えている。フィルムに形成された孔に破れが生じると、フィルムが適切に張られた状態を維持できなくなり、その結果、フィルムに皺が発生するなどの品質の低下を招く。結果的に、孔の破れは、生産ロスの原因となるとともに、生産効率の低下をもたらす。

この課題を解決するために、ピンによるフィルムの把持部に、引き裂き強度の大きいフィルムを補強フィルムとして重ね合わせることが提案されている（特許文献３）。また、ウェブなどを搬送する際、ウェブの両側端部におけるピンの配列密度を、幅方向の内側の密度を外側の密度よりも大きくすることも提案されている（特許文献４）。

特公昭３９−２９２１１号公報特開平９−１８８７６３号公報特開平１１−２５４５２１号公報特開平９−７７３１５号公報

しかしながら、特許文献３および４に記載された技術においても、引き裂き強度の弱いフィルムを搬送する場合は、フィルムに形成された孔が破れることがあった。このように、従来のピンテンター式搬送装置においては、ピンが通されている孔がフィルムの引っ張りにより破れることを、使用者にとって十分に満足できる程度に抑制できるものではなかった。

本発明は、フィルムにピンを通してフィルムを保持する場合に、フィルムの破れをより効果的に抑制できるようにするテンター装置を提供することを目的とする。

本発明のテンター装置は、フィルムを搬送するために前記フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーンと、前記テンターチェーンのそれぞれに固定された、前記フィルムの幅方向両側を保持する複数のフィルム保持具と、を有するテンター装置において、
前記フィルム保持具は、
ベース部材と、
フィルムを貫通することによって前記フィルムを保持するピンであって、前記ベース部材上に支持され、フィルムへの突き刺しによって前記フィルムをせん断するように形成された少なくとも１本のピンと、を有し、
前記ピンは、前記ピンを軸方向側から見たときに前記ピンの外形を形作る輪郭線上に、前記フィルムへの突き刺し開始位置となる先端が位置する形状であることを特徴とする。

本発明のテンター装置において、前記ピンは、前記輪郭線上での前記先端の位置が、保持するフィルムの幅方向外側となるように配置されていることが好ましい。また、前記ピンは、円柱状または円筒状の部材をその軸方向に対して斜めに切断または切削することによって形成された傾斜面を先端に有しているものであってもよいし、孔開けポンチであってもよい。

本発明によれば、ピンテンター式搬送装置でフィルムを搬送したときのフィルムの破れが抑制され、その結果、フィルムの生産効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態によるテンター装置の平面図である。図１に示すテンターチェーンのII部を拡大した図である。図２に示すテンターチェーンをフィルム保持具側から見た側面図であり、一部の外プレートを断面で示している。図２に示すテンターチェーンのIV−IV線断面図である。（Ａ）は、図４に示すピンを先端側から見た図であり、（Ｂ）は、図４のＡ部拡大図である。図５に示すピンで穿孔されたフィルムの、孔の部分の拡大写真である。従来のピンの側面図である。図７に示すピンでフィルムに穿孔したときの、フィルムに形成された孔の拡大写真である。ピンの断面図であり、（Ａ）は中実のピン、（Ｂ）は中空のピンを示している。ピンとして使用される孔開けポンチの断面図である。フィルムの引っ張り強度を測定する実験に用いた装置の概略図である。

図１を参照すると、ポリイミドフィルムの製造工程で用いられ、特に自己支持性フィルムの加熱処理において自己支持性フィルムを、その幅方向両端部を把持した状態で搬送する、テンター装置の例が示されている。以下のテンター装置の説明中、簡単のために、自己支持性フィルムを「フィルムＦ」で示す。また、以下の説明では、ポリイミドフィルムの製造工程において自己支持性フィルムを搬送するのに適したテンター装置を例に挙げるが、本発明は、ポリイミドフィルムに限られるものではなく、種々のフィルムの製造工程においてフィルムを搬送・乾燥・熱処理などする際に利用することができる。

テンター装置１は、フィルムＦの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーン５と、各テンターチェーン５の移動をガイドする一対のテンターレール４とを有する。各テンターチェーン５は、無端となるように構成されて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合っている。テンターレール４は、フィルムＦの搬送方向に沿って延び、互いに平行に配置された一対のガイド板４１を有し、テンターチェーン５は、そのガイド板４１の間を通ることができる。

各テンターチェーン５は、詳しくは後述するように、複数のフィルム保持具を有しており、フィルムＦの両縁部は、各テンターチェーン５に設けられたフィルム保持具によって把持される。フィルムＦの幅方向両端部が把持された状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５がテンターレール４に沿って移動し、これによってフィルムＦが搬送される。

図１に示したテンター装置１では、フィルムＦをその幅が一定の状態で搬送するように一対のテンターレール４が平行に配置されている。しかし、テンターレール４をその間隔がフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くなるように、または狭くなるように配置することもできる。テンターレール４の間隔をフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くすることによって、フィルムＦを横方向に延伸することができ、また、この逆にテンターレール４の間隔を次第に狭くすることによって、フィルムＦの応力緩和に対応することができる。また、一対のテンターレール４は、その間隔が一定の部分、次第に広くなる部分、および次第に狭くなる部分のうち２つ以上を適宜組み合わせて配置することもできる。

次に、テンターチェーン５について、図２〜４を参照して詳細に説明する。

テンターチェーン５は、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して無端としたローラーチェーンである。内リンクは、対向配置された一対の内プレート５１ａ、５１ｂと、これらを連結する２つのブシュ５２と、内プレート５１ａ、５１ｂの間で各ブシュ５２の外周に回転自在に支持された２つの回転体（第２の回転体）５３、７３とを有する。内プレート５１ａ、５１ｂは長手方向を有するように形成された部材であり、２つのブシュ５２はその長手方向に間隔をあけて配置されている。回転体７３は、フィルムＦの幅方向において一対のガイド板４１の間でガイド板４１に隣接して位置し、かつ、ガイド板４１と接触することができるように、回転体７３の直径は、一対のガイド板４１の間隔よりも小さく、かつ内プレート５１ａおよび／または５１ｂの幅よりも大きい。

回転体５３、７３は、内プレート５１ａ、５１ｂを連結するブシュ５２の軸方向に沿って配置され、それぞれが個別に回転できるように、ブシュ５２の外周に支持されている。前述したように、テンターチェーンは駆動スプロケット２および従動スプロケット３（図１参照）と噛み合っており、駆動スプロケット２が回転駆動されることによって動作する。本形態のように、上下２段に配置した回転体５３、７３を備えることで、一方の回転体５３には駆動スプロケット２および従動スプロケット３と噛み合う働きを持たせ、もう一方の回転体７３の外周面にはガイド板４１と接触する働きを持たせることができる。これによって、テンターチェーンは、長期にわたる使用に対する十分な耐久性を有することができる。

ガイド板４１と接触する働きを持つ回転体７３は、図４に示すように、転がり軸受とすることができる。これにより、より小さな駆動力での動作、金属摩耗粉の発生の低減、および動作中の騒音の低減を可能とする。また、駆動スプロケット２および従動スプロケット３と噛み合う働きを有する回転体５３は、転がり軸受である必要はなく、図４に示すように、例えば回転自在に軸支されたローラとすることができる。また、回転体５３の直径は、ガイド板４１と接触する必要はないので、回転体７３の直径よりも小さく、また、内プレート５１ａおよび／または５１ｂの幅以下であってもよい。

外リンクは、内リンクの外側に対向配置された一対の外プレート５４ａ、５４ｂと、外プレート５４ａ、５４ｂを内リンクと連結するために内プレート５１ａ、５１ｂおよびブシュ５２を貫通する２つの連結ピン５５とを有する。外プレート５４ａ、５４ｂも長手方向を有するように形成された部材であり、隣り合う２つの内リンクを連結できる長さを有している。本形態では連結ピン５５はネジ付きピンであり、ワッシャ５６およびナット５７によって、連結ピン５５が外プレート５４ａ、５４ｂから抜けないように保持されている。

一対の外プレート５４ａ、５４ｂのうち上側に位置する一方の外プレート５４ａには、アタッチプレート６３が固定されている。アタッチプレート６３は、外プレート５４ａの長手方向と直角な幅方向においてテンターチェーン５の一方の側に延びるように、外プレート５４ａの片面に取り付けられている。

なお、本実施形態では、図４に示すように、アタッチプレート６３が取り付けられる外プレート５４ａは、アタッチプレート６３を取り付けるための取り付けしろを確保するために、フィルム保持具１００が配置される側に向けて部分的に延長した形状とし、その延長した部分の先端部にアタッチプレート６３が取り付けられている。

アタッチプレート６３の先端には、複数のピン１２０で突き刺すことによってフィルムＦを保持するフィルム保持具１００が固定されている。フィルム保持具１００について詳しくは後述する。

アタッチプレート６３は、フィルム保持具１００を外プレート５４ａの幅方向の一方の側に位置させることができれば任意の形状とすることができる。本形態では、アタッチプレート６３は、フィルム保持具１００が取り付けられる先端部が外プレート５４ａ、５４ｂの対向方向において両者の間に位置して外プレート５４ａ、５４ｂと平行に延びるクランク状の断面形状を有して形成されている。

アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａには、軸部材６０が、その軸方向が外プレート５４ａの幅方向と平行となる向き、言い換えればフィルムＦの搬送面に平行で、かつ、テンターレール４の長手方向と直角な方向に延びる向きで固定されている。軸部材６０は、両端部が他の部位に比べて小径とされた段付きの部材であり、その小径の部位に、回転体として、軸部材６０のラジアル荷重を受ける軸受６１が、軸部材６０を中心に回転自在に配置されている。

軸部材６０の両端部に取り付けられた軸受６１は、これらが一対のガイド板４１の上面に支持されることができるように、２つの軸受６１の間隔が、ガイド部材４１の間隔とほぼ等しく設計されている。軸受６１は、例えばＣワッシャ６２によって、軸部材６０に対する軸方向の位置が固定されている。

軸受６１としては、ラジアル荷重を受けるものであれば、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができ、本形態では転がり軸受を用いている。転がり軸受は、外輪、内輪、および外輪と内輪との間に配された複数の転動体（玉）と、転動体を円周方向に離間するスペーサとを有している。内輪は軸部材６０に固定されており、外輪が軸部材６０に対して回転する。

以上のように軸受６１を設けることにより、テンターチェーン５は、軸受６１によって、テンターチェーン５の長手方向に移動可能にテンターレール４上に支持される。

ここで、フィルム保持具１００について、図４および図４のＡ部拡大図である図５等をさらに参照してより詳細に説明する。

フィルム保持具１００は、アタッチプレート６３に固定されたベース部材としてのピンプレート１１０と、このピンプレート１１０の上面から突出して固定されたピン１２０とを有する。ピン１２０は、その軸方向をピンプレート１１０の上面（すなわちフィルムＦの支持面）に対して垂直にして設けられていてもよいし、所定の角度だけ傾けて設けられていてもよい。アタッチプレート６３へのピンプレート１１０の固定方法は任意であるが、メンテナンスの際や従来型のフィルム保持具への交換の際に容易に着脱できるように、ねじにより固定することが好ましい。ピンプレート１１０に固定されるピン１２０の数はフィルムＦを保持できる限り任意であり、１本であってもよいし複数本であってもよい。

ピン１２０は、フィルムＦへの突き刺しによってフィルムＦをせん断するように形成されている。これらピン１２０でフィルムＦを突き刺すことによってフィルムＦは幅方向両端部で保持され、さらに、テンターチェーン５を動作させることによって、保持されたフィルムＦを搬送することができる。

図５に示すように、ピン１２０は、フィルムＦへの突き刺し開始位置となる先端Ｔを有している。ピン１２０の先端Ｔは、ピン１２０をその軸方向先端側から見たときに、ピン１２０の外形を形作る輪郭線上に位置している。このような先端Ｔを有するピン１２０は、例えば、柱状の部材をその軸方向に対して斜めに切断または切削することによって形成することができる。切断または切削によりピン１２０の先端部には傾斜面が形成される。この傾斜面のピン１２０の軸方向に対する角度θは任意であるが、例えば１０°〜４０°とすることができる。ピン１２０の横断面の形状は、円形であることが好ましいが、これに限られるものではない。

また、上記の輪郭線上での周方向における先端Ｔの位置、すなわち突き刺し開始位置は、穿孔するフィルムＦの幅方向において最も外側となるように配置され、ピンプレート１１０上でのピン１２０の向きが設定されることが好ましい。

ピン１２０の数および配置は、フィルムＦの端部を確実に保持できる数および配置であれば特に限定されず、従来のフィルム保持具と同等の単位面積当たりのピン数および配置とすることができる。ピン１２０の直径および角度についても従来と同等とすることができる。ピン１２０の材料も、テンターチェーンを構成する他の部品も含め、ステンレス鋼など従来と同様の材料を使用することができる。

上述したフィルム保持具１００によるフィルムＦの保持は、以下のようにして行うことができる。

まず、テンターチェーン５の移動方向上流側の適宜箇所において、テンターチェーン５の上方から、保持すべきフィルムＦを供給する。そして、供給されたフィルムＦを、ピンブラシなどによってピン１２０の先端側からピンプレート１１０に向けて押し付け、ピン１２０をフィルムＦに貫通させる。これによって、フィルムＦはピン１２０に保持される。

ピン１２０をフィルムＦに貫通させるとき、フィルムＦがピン１２０の周囲で変形しないように十分に拘束されていれば、ピン１２０の傾斜面がフィルムＦを貫通することによって、ピン１２０の周方向全周にわたってせん断力がフィルムＦに作用するので、フィルムＦがピン１２０によって穿孔される。

本形態のフィルム保持具１００によれば、保持すべきフィルムＦをピン１２０の先端側からピンプレート１１０に向けて押し付けてフィルムＦにピン１２０を貫通させることによって、フィルムＦが保持される。言い換えれば、本形態においては、ピンプレート１１０およびピン１２０を含む組立体は、フィルム保持具であると同時に、フィルム穿孔具であるということができる。

以上のように、ピン１２０は、その軸方向先端側から見たときにピン１２０の外形を形作る輪郭線上に先端Ｔが位置しており、しかもその先端Ｔが、フィルムＦの幅方向において最も外側となる向きで配置されている。そのため、フィルムＦには、フィルムＦの幅方向において最も外側から切り込みが開始され、フィルムＦへピン１２０が突き刺されるにつれて、その切り込みはピン１２０の周方向に沿って、切り込み開始位置の両側へ延びていく。

結果的に、フィルムＦに形成される孔は、少なくともフィルムの幅方向外側の部分では円弧形状の切り込みを有したものとなる。図６に、図５に示したピン１２０をその傾斜面の途中までフィルムＦに突き刺したときにフィルムＦに形成された孔の拡大写真を示す。

一方、従来は、図７に示すような、先端部分が円錐形状のピン１１２０が用いられており、その先端Ｔ１は、ピン１１２０を先端側から見たときにピン１１２０の中心に位置している。よって、フィルムＦには、フィルムＦにピン１１２０が突き刺されていくにしたがって、ピン１１２０の先端Ｔ１によって突き刺された位置（突き刺し開始位置）から複数の箇所でピン１１２０の半径方向外側へフィルムＦの破れが進行し、このようなフィルムＦの破れによって孔が形成される。孔の径は、ピン１１２０の半径方向外側へのフィルムＦの破れが進行することによって拡大する。

フィルムの破れが進行する方向はランダムであり、例えば図８に示す例では、矢印で示すように３方向に進行している。フィルムＦの破れが、フィルムＦの幅方向外側に向かう方向に進行する場合、フィルムＦの張力（フィルムＦは幅方向に張力を与えられながら搬送されるため、図５（Ｂ）にＴＦで示す方向に働く）による破れがより進行しやすい。このことは、孔を拡大させ、前述したような様々な問題の原因となる。

それに対して本実施形態では、ピン１２０の外周面と傾斜面との境界で形成されるエッジによってフィルムＦをせん断して孔を形成する。さらに、ピン１２０の周方向における先端Ｔの位置がフィルムＦの幅方向において最も外側となる向きでピン１２０が設置されている。このようなピン１２０の向きは、傾斜面をフィルムＦの幅方向内側とした向きということができる。よって、フィルムＦに幅方向への張力を与えた状態でフィルムＦを搬送する際に、ピン１２０からの力が作用するフィルムＦの孔の部分には、フィルムＦの破れを生じさせるきっかけとなるような構造を有していない。

したがって、本形態のテンター装置によれば、フィルムＦに幅方向の張力を与えた状態でフィルムＦを搬送する場合であっても、ピン１２０の突き刺しによってフィルムに形成された孔が拡がりにくくなる。その結果、フィルムＦが張られた状態を良好に維持することができるので、フィルムに皺が発生することが抑制されるなど、フィルムの生産効率を向上させることができる。

また、ピンプレート１１０は、通常のテンターチェーンが備えるアタッチプレート６３（例えば図４参照）に、従来のピンプレートとの交換によって取り付けることができるので、既存の設備の大部分を利用でき、本発明を適用したテンター装置への改造も、最小限の労力で済ませることができる。さらに本発明のフィルム保持具は、逐次延伸用のテンター装置に好適に用いることができる。

再び図２〜４を参照すると、テンターチェーン５は、連結ピン５５の軸方向を鉛直方向に向け、アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａを上側とした姿勢で使用される。そして各テンターチェーン５は、フィルム保持具１００が外向きとなるように無端状とされて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合わせられる。また、各テンターチェーン５は、テンターレール４が設置された領域では、軸受６１によってガイド板４１の上面に支持されており、ローラ５３はガイド板４１の間に位置している。

上記のように一対のテンターチェーン５を設置することにより、一対のテンターチェーン５の互いに向き合った領域では、フィルム保持具１００が互いに内側を向いている。テンターチェーン５の間隔を、フィルムＦの幅に合わせて適宜設定すれば、対向するフィルム保持具１００のピン１２０でフィルムＦを突き刺すことにより、フィルムＦの両縁部を把持することができる。

フィルムＦの両縁部を把持した状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５が移動し、これによってフィルムＦが搬送される。また、アタッチプレート６３の長さや折り曲げ角度を調整することにより、フィルムＦの把持面の高さを制御することができる。

テンターチェーン５は、軸受６１がガイド板４１上を回転することによって移動する。内リンクおよび外リンクはガイド板４１の間に位置しており、これによってテンターチェーン５の横方向の位置が規制されるので、テンターチェーン５はテンターレール４に沿って移動する。ガイド板４１の上面は、軸受６１と接して軸受６１の回転を阻害しない構造であれば良く、軸受６１に対して摩擦が小さいことが好ましい。そのためには、ガイド板４１の上面は、平坦もしくは平滑であることが好ましい。また、ガイド板４１の上面は、軸受６１との摩擦を小さくする表面加工が施されていてもよい。

以上、本発明によるテンター装置について代表的な形態を挙げて説明したが、本発明は上述した形態に限られるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更することが可能である。

例えば、上述した形態では、ピンは、先端部に傾斜面を有して形成されたものを用い、その傾斜面がフィルムを貫通するまでピンを突き刺しているが、フィルムを十分に保持できるのであれば、フィルムへのピンの突き刺しは傾斜面の途中までであってもよい。この場合は円弧状の切り込みが形成され、切り込みの両端間でフィルムの一部がピンによって押し込まれた状態で孔が形成されるが、上記のようにピンの先端が位置していることにより、円弧状の切り込みはフィルムの幅方向外側に凸状に形成される。そのため、フィルムの幅方向への張力を与えた状態でフィルムを搬送しても、切り込みの先端からフィルムの破れを進行させるような力は作用しない。フィルムの破れをより抑制するためには、円弧状の切り込みとこの切り込みの両端を結ぶ直線とで囲まれる孔の形状が半円形以上であることが好ましい。

また、上述した形態では、図９（Ａ）に示すように中実の部材（円柱状の部材）を加工したピン１２０を示したが、図９（Ｂ）に示すように、中空の部材、例えば円筒状の部材から形成した中空のピン１２１を用いることもできる。中空のピン１２１としては、例えば、管部材を斜めに切断または切削して先端を形成したものや、液体の注入・吸引に用いられる注射針（針管の部分）を用いることができる。あるいは、図１０に示すような、孔開けポンチをピン１２２として用いることもできる。１０図に示すピン１２２は、円筒状の部材を、先端にいくにつれて肉厚が薄くなるように内面側を加工することによって形成されている。この場合、フィルムへの突き刺し開始位置は、ピン１２２の先端の全周である。

また、上述した形態では、フィルム保持具がフィルム穿孔具を兼ねており、フィルムへの穿孔と同時にフィルムが保持されるものを示したが、フィルムをテンター装置に供給する前に、予め、フィルムに孔を形成しておき、このフィルムの孔にテンター装置のフィルム保持具のピンを通しながら、フィルムをテンター装置に供給することもできる。この場合、フィルムへの穿孔は、テンター装置による処理とは別工程であってもよいし、テンター装置での処理と連続した工程であってもよい。

以下、本発明者らが行った実験結果について述べる。

（破断強度）
図１１に示す実験装置を用いて、室温および２００℃におけるフィルムの破断強度を測定した。フィルムとしてはポリイミドの自己支持性フィルム（キュア後の厚み２５μｍ）を用いた。本実験では、ピンの種類が異なる幾つかのピンプレートを用意した。ピンプレートには９本のピンを２列に配置した。幅２０ｍｍの自己支持性フィルムの長手方向一端側をピンプレートで保持するとともに他端側をグリップで保持し、ピンプレートを移動させることによって自己支持性フィルムを４０％／ｍｉｎの延伸速度で引っ張り、自己支持性フィルムが孔で破断したときの強度である破断強度を、グリップに設けられたロードセルによって測定した。隣接するピン間の間隔は、ｘ方向が７ｍｍ、ｙ方向が４ｍｍとした。グリップの先端からピンまでの距離は１００ｍｍとした。ピンシートは、ｘ方向の長さおよびｙ方向の長さを２５ｍｍとした。

なお、実験例３〜５では中空ピンを用いた。中空ピンとしては、それぞれ直径の異なる３種類の注射針（テルモ株式会社製、型番：NN-1838R（１８ゲージ）、NN-2138R（２１ゲージ）、NN-2332R（２３ゲージ））を用いた。また、実験例３〜６では、ピンプレートに設けられたピンで自己支持性フィルムに孔を開け、そのままピンプレートを移動させることにより自己支持性フィルムを引っ張ったが、実験例１、２では、孔開けポンチを用いて自己支持性フィルムに予め孔を開けておき、その自己支持性フィルムの孔に、対照例１で使用したピンプレートのピンを通して自己支持性フィルムを保持した。

実験結果を表１に示す。なお、表１では、引っ張り強度の値を、対照例１．０とし、実施例１〜６については対照例との比で表している。

表１から、実験例１〜６は、いずれも対照例と比較してフィルムが破れにくいことが分かる。また、実験例１〜６について、開けられた孔を拡大観察したところ、ピンの力が作用する自己支持フィルムの孔の部分には、フィルムの破れを生じさせるきっかけとなるような構造は有していなかった。

（熱膨張係数）
図１１に示す実験装置において、ピンシートとしてはｘ方向の長さおよびｙ方向の長さが３５ｍｍのものを用い、そのピンシートに１列あたり９本のピンを４列（ｘ方向）、マトリックス状に配列した。隣接するピン間の距離は、ｘ方向およびｙ方向とも５ｍｍとした。フィルムは、幅が４０ｍｍのものを用いた。グリップの先端からピンプレートまでの距離を９０ｍｍとした。ピンプレートは、ピンとして、図７に示したような従来型のピン（直径０．８ｍｍ）を有するもの（対照例２−１）と、注射針（テルモ株式会社製、型番：NN-2138R（２１ゲージ））を有するもの（実験例２−１）の２種類を用意した。

上記の実験装置を用い、１４０℃の雰囲気中にて、フィルムを４０％／ｍｉｎの延伸速度で破断するまで延伸した。その後、室温までフィルムを降温し、室温から５００℃までオーブンでキュアした後、フィルムの長手方向の熱膨張係数を測定した。その結果を表２に示す。

実験結果より、実験例のほうが熱膨張係数が小さいことがわかる。

＜ポリイミドフィルム＞
本発明を用いて製造することができるポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体の有機溶媒溶液をベルトまたはドラムなどの支持体上にキャストし、自己支持性フィルムとする第１工程と、この自己支持性フィルムを、本発明のフィルム保持具を設置したテンタ−装置で保持しながら、イミド化および／または熱処理などを目的として加熱する第２工程とを有する製造方法によって連続的に製造されるポリイミドフィルムである。なお、熱イミド化、化学イミド化、または熱イミド化と化学イミド化とを併用した方法で製造したポリイミドフィルムも含む。

第２工程においては、第１工程で製造した自己支持性フィルムを、加熱処理（熱キュア）して目的のポリイミドフィルムとする。本発明では、加熱処理の際に前述のテンター装置により、自己支持性フィルムの幅方向の両端部を保持しながら加熱する。

第２工程で用いられるテンター装置は、前述した装置が好ましい。前述したピン式テンター装置の場合、自己支持性フィルムの両端が、複数のピンに突き刺されて保持される。そして、フィルムを保持したテンター装置が、所定温度の加熱ゾーンの中を、所定の速度で移動することで、フィルムが搬送され、その間にフィルムが熱処理されてイミド化が進行し、最終的にポリイミドフィルムが得られる。

第２工程では、最高温度が、２００〜６００℃の範囲、好ましくは３５０〜５５０℃範囲、特に好ましくは３００〜５００℃の範囲となるような条件で、例えば約０．０５〜５時間で徐々に加熱されることが好ましい。好ましくは、最終的に得られるポリイミドフィルムの有機溶媒および生成水等からなる揮発物の含有量が１重量％以下になるように、自己支持性フィルムから有機溶媒などを十分に除去するとともに、前記フィルムを構成しているポリマーのイミド化を十分に行う。

本発明において、テンター装置のレール間隔調整により、横方向のフィルム保持具間隔を拡げることで、フィルムを横方向に延伸することができる。

上記の加熱処理は、熱風炉、赤外線加熱炉などの公知の種々の加熱装置を使用して行うことができる。フィルムの初期加熱温度、中間加熱温度および／または最終加熱温度などの加熱処理は、窒素、アルゴンなどの不活性ガスや、空気などの加熱ガス雰囲気下で行う
ことが好ましい。

テンター装置としては、前述し、図に示した装置を好ましく使用することができる。第１工程における自己支持性フィルムの詳細、第２工程における熱処理の条件は、前述のとおりである。

１テンター装置
２駆動スプロケット
３従動スプロケット
４テンターレール
５テンターチェーン
４１ガイド板
５１ａ、５１ｂ内プレート
５２ブシュ
５３、７３回転体
５４ａ、５４ｂ外プレート
５５連結ピン
６０軸部材
６１軸受
６２Ｃワッシャ
６３アタッチプレート
１００フィルム保持具
１１０ピンプレート
１２０、１２１、１２２ピン（穿孔ピン）

Claims

フィルムを搬送するために前記フィルムの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーンと、前記テンターチェーンのそれぞれに固定された、前記フィルムの幅方向両側を保持する複数のフィルム保持具と、を有するテンター装置において、
前記フィルム保持具は、
ベース部材と、
フィルムを貫通することによって前記フィルムを保持するピンであって、前記ベース部材上に支持され、フィルムへの突き刺しによって前記フィルムをせん断するように形成された少なくとも１本のピンと、を有し、
前記ピンは、前記ピンを軸方向側から見たときに前記ピンの外形を形作る輪郭線上に、前記フィルムへの突き刺し開始位置となる先端が位置する形状であることを特徴とするテンター装置。
前記ピンは、前記輪郭線上での前記先端の位置が、保持するフィルムの幅方向外側となるように配置されている請求項１に記載のテンター装置。
前記ピンは、円柱状または円筒状の部材をその軸方向に対して斜めに切断または切削することによって形成された傾斜面を先端に有している請求項１または２に記載のテンター装置。
前記穿孔ピンは孔開けポンチである請求項１または２に記載のテンター装置。