JP2023135432A - 延伸装置、延伸方法、フィルム製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムを延伸する際のシワの発生を抑制すること。【解決手段】延伸装置（１０１）は、第３搬送ロール（２３）と所定の間隔を開けて原反（Ｓ）の搬送方向の下流側に配置された第４搬送ロール（２４）との間で本加熱する本加熱部（１２０）を備え、第４搬送ロール（２４）による原反（Ｓ）の抱き角が９０°±１０°である。【選択図】図１

Description

本開示はフィルムを延伸する延伸装置、延伸方法およびフィルム製造装置に関する。

特許文献１～８は、加熱しながらフィルムを延伸する延伸装置を開示している。

特開２０１４－０８３７０３号公報 特開２００２－１２０３４８号公報 特開２００９－２３３９１８号公報 実開平０４－０８１７２８号公報 特開昭５１－０４９２６７号公報 特開昭５８－１２８８２０号公報 特開平１０－２３５７２８号公報 特開２０１６－０６０１８４号公報

しかしながら、フィルムを加熱し、延伸する際にフィルムにシワが発生するという問題がある。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る延伸装置は、熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送させながら加熱延伸する延伸装置であって、前記フィルムの搬送をガイドする第１ガイドロールと、前記第１ガイドロールと所定の間隔を開けて前記フィルムの搬送方向の下流側に配置された第２ガイドロールと、前記フィルムを前記第１ガイドロールと前記第２ガイドロールとの間で延伸させるための加熱を行う本加熱ヒータと、を備え、前記第２ガイドロールによる前記フィルムの抱き角が９０°±１０°の装置である。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記第１ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の上流側に配置され、前記フィルムを前記本加熱ヒータよりも低い温度に加熱する予熱ヒータを備えた装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記予熱ヒータによる加熱温度が、前記本加熱ヒータによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低い装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記第２ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の下流側に配置され、前記フィルムを前記本加熱ヒータよりも低い温度に加熱する緩和ヒータを備えた装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記緩和ヒータによる緩和温度が、前記本加熱ヒータによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低い装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記本加熱ヒータ、前記予熱ヒータが、それぞれ前記フィルムの表側および裏側に設けられた装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記本加熱ヒータ、前記予熱ヒータ、前記緩和ヒータが、遠赤外線ヒータである装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記第１ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の上流側に配置され、前記フィルムを前記第１ガイドロール側への搬送をガイドする第３ガイドロールと、前記第２ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の下流側に配置され、前記第２ガイドロールから送り出されたフィルムをさらに前記搬送方向の下流側への搬送をガイドする第４ガイドロールと、をさらに備え、前記第１ガイドロールと前記第３ガイドロールとによって、前記フィルムを長手方向に張架し、前記第２ガイドロールと前記第４ガイドロールとによって、前記フィルムを長手方向に張架する装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記第２ガイドロールの直径が１５０ｍｍ以上である装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸装置は、前記第２ガイドロールから送り出す前記フィルムの搬送速度が、前記フィルムを前記第１ガイドロールに送り出す前記フィルムの搬送速度に対して、＋０．１％～＋１０％の速度差に設定されている装置であってもよい。

本開示の一態様に係る延伸方法は、熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送させながら加熱延伸するフィルムの延伸方法であって、前記フィルムの搬送をガイドする第１ガイドロールと、所定の間隔を開けて前記フィルムの搬送方向の下流側に配置された第２ガイドロールとの間で本加熱ヒータによって前記フィルムを本加熱する第１ステップと、前記第１ステップによって本加熱されたフィルムを、９０°±１０°の抱き角で前記第２ガイドロールが送り出す第２ステップと、を含む方法である。

本開示の一態様によれば、フィルムのシワの発生を低減する延伸装置を実現できる。

本開示の一実施形態に係る延伸装置を備えたフィルム製造装置の概略構成の一例を示す模式図である。 図１に示すフィルム製造装置の機能ブロック図である。 図１に示す延伸装置を用いて延伸されたフィルムの外観図である。 比較例における延伸されたフィルムの外観図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。本実施形態では、まず、本開示の延伸装置を備えたフィルム製造装置について説明する。

（フィルム製造装置）
図１は、本実施形態に係るフィルム製造装置１の概略構成の一例を示す模式図である。フィルム製造装置１は、原反Ｓを加熱延伸して熱可塑性フィルム２０１を製造する。図１は、原反Ｓの長さ方向に平行かつ、原反Ｓの幅方向に直交する面に直交する方向から見た図であり、原反Ｓの搬送の上流側を左側に、下流側を右側に示す。図１において、搬送方向は原反Ｓの長さ方向である。

フィルム製造装置１は、原反Ｓを加熱して延伸することで熱可塑性フィルム２０１を得る延伸装置１０１と、延伸装置１０１に原反Ｓを送り出すための第１ニップ部３１と、延伸装置１０１から送り出された熱可塑性フィルム２０１を下流側に配置された巻取りロール（図示しない）に送り出すための第２ニップ部３２とを含む。ここで、フィルム製造装置１によって熱可塑性フィルム２０１を製造するための原反Ｓとして、無色透明のポリイミドフィルムを用いる。なお、原反Ｓについては、ポリイミドフィルムに限定されるものではなく、熱可塑性樹脂からなるフィルムであれば、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、ポリプロピレン、およびポリエステルを含む群から選択された少なくとも１つを含む熱可塑性樹脂からなるフィルムであってもよい。

延伸装置１０１は、図１に示すように、原反Ｓの搬送の上流側から順に配された、第１搬送ロール２１、第２搬送ロール２２（第３ガイドロール）、第３搬送ロール（第１ガイドロール）２３、第４搬送ロール（第２ガイドロール）２４、第５搬送ロール（第４ガイドロール）２５、第６搬送ロール２６を含む。これらの搬送ロールは、それぞれ全て駆動源（駆動モータ等）から直接駆動力が伝わらない回転自在のロールである。また、これらの搬送ロールは、それぞれ所定の間隔を隔て配置されている。

第１搬送ロール２１と第２搬送ロール２２は、原反Ｓの表面Ｓａに接触し、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４は、原反Ｓの裏面Ｓｂに接触し、第５搬送ロール２５と第６搬送ロール２６は、原反Ｓの延伸後の熱可塑性フィルム２０１の表面２０１ａに接触するように配置されている。ここで、第２搬送ロール２２による原反Ｓの抱き角、第３搬送ロール２３による原反Ｓの抱き角、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角、第５搬送ロール２５による熱可塑性フィルム２０１の抱き角は、それぞれ約９０°である。これにより、それぞれのロールとフィルム（原反Ｓ、熱可塑性フィルム２０１）との接触面積が適度に広く、フィルムを適切にグリップしながら、搬送するようになっている。ここで、抱き角は、ロールから次のロールへ向かうフィルム（原反Ｓ、熱可塑性フィルム２０１）の角度をいう。従って、抱き角が小さくなると、フィルムのロールへの巻き付きの度合いが大きくなり、すなわちフィルムとロールとの接触面積が大きくなり、フィルムのグリップ力が高くなるため、フィルムにキズが発生し易くなる。一方、抱き角が大きくなると、フィルムのロールへの巻き付きの度合いが小さくなり、すなわちフィルムとロールとの接触面積が小さくなり、フィルムのグリップ力が低くなるので、フィルムの搬送中に、シワが発生し易くなる。従って、抱き角は、フィルムにキズが発生しにくく、且つ、フィルムの搬送中に、フィルムにシワが発生しない角度にするのが好ましい。抱き角の好ましい角度についての詳細は後述する。

なお、本実施形態では、原反Ｓ、原反Ｓを延伸した熱可塑性フィルム２０１を区別して説明する。具体的には、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間で本加熱されて延伸されるまでを原反Ｓとして、本加熱されて延伸された原反Ｓを熱可塑性フィルム２０１とする。つまり、第４搬送ロール２４までは原反Ｓとし、第４搬送ロール２４から送り出されるのは熱可塑性フィルム２０１として説明する。

延伸装置１０１は、第２搬送ロール２２と第３搬送ロール２３との間に、原反Ｓを表面Ｓａ側から加熱する第１予熱ヒータ１１ａと、原反Ｓを裏面Ｓｂ側から加熱する第２予熱ヒータ１１ｂと、が配置されている。第１予熱ヒータ１１ａと第２予熱ヒータ１１ｂとによって、原反Ｓを本加熱する前に予備的に加熱する予熱部１１０を構成している。予熱部１１０による加熱温度は、後述する本加熱部１２０による加熱温度よりも低く設定されている。従って、予熱部１１０では、原反Ｓを延伸させるほど加熱しない。なお、予熱部１１０における加熱温度の詳細は後述する。

第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間に、原反Ｓを表面Ｓａ側から加熱する第１本加熱ヒータ１２ａと、原反Ｓを裏面Ｓｂ側から加熱する第２本加熱ヒータ１２ｂとが配置されている。第１本加熱ヒータ１２ａと第２本加熱ヒータ１２ｂとによって、原反Ｓを延伸するための本加熱を行う本加熱部１２０を構成している。本加熱部１２０における加熱温度の詳細は後述する。

第４搬送ロール２４と第５搬送ロール２５との間には、熱可塑性フィルム２０１を表面２０１ａ側から加熱する緩和ヒータ１３が配置されている。緩和ヒータ１３によって、本加熱部１２０で本加熱されて延伸された熱可塑性フィルム２０１を、本加熱部１２０による加熱温度よりも低い温度に加熱する緩和部１３０を構成している。従って、緩和部１３０では、原反Ｓを延伸させるほど加熱しない。なお、緩和部１３０における加熱温度の詳細は後述する。

第１予熱ヒータ１１ａ、第２予熱ヒータ１１ｂ、第１本加熱ヒータ１２ａ、第２本加熱ヒータ１２ｂ、緩和ヒータ１３は、何れも遠赤外線ヒータである。なお、第１予熱ヒータ１１ａ、第２予熱ヒータ１１ｂ、第１本加熱ヒータ１２ａ、第２本加熱ヒータ１２ｂ、緩和ヒータ１３は、何れも遠赤外線ヒータであることが好ましいが、これに限定されるものではなく、他の加熱用のヒータであってもよい。

また、原反Ｓは、加熱ムラを低減するという観点から、表面Ｓａおよび裏面Ｓｂの両側から加熱するのが好ましい。具体的には、予熱部１１０において第１予熱ヒータ１１ａによって原反Ｓの表面Ｓａを加熱し、第２予熱ヒータ１１ｂによって原反Ｓの裏面Ｓｂを加熱し、本加熱部１２０において第１本加熱ヒータ１２ａによって原反Ｓの表面Ｓａを加熱し、第２本加熱ヒータ１２ｂによって原反Ｓの裏面Ｓｂを加熱するのが好ましい。また、第１予熱ヒータ１１ａ、第２予熱ヒータ１１ｂの何れか一方だけ、また、第１本加熱ヒータ１２ａ、第２本加熱ヒータ１２ｂの何れか一方だけを配置することで、原反Ｓを、表面Ｓａまたは裏面Ｓｂの何れか一方側から加熱するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、第１予熱ヒータ１１ａ、第２予熱ヒータ１１ｂ、第１本加熱ヒータ１２ａ、第２本加熱ヒータ１２ｂ、緩和ヒータ１３を用いて原反Ｓおよび熱可塑性フィルム２０１を加熱する例について説明する。また、緩和部１３０では、緩和ヒータ１３を一つだけ設けて、熱可塑性フィルム２０１の表面２０１ａ側から加熱しているが、これに限定されるものではなく、熱可塑性フィルム２０１の裏面２０１ｂ側から加熱するヒータをさらに設けてもよい。

（延伸装置１０１の各部における加熱温度）
本加熱部１２０における第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂは、本加熱部１２０における第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間に張架された原反Ｓの中央部の表面温度が原反Ｓのガラス転移温度（Ｔｇ）またはガラス転移温度（Ｔｇ）付近であるように、原反Ｓを加熱する。第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによる加熱下で原反Ｓの中央部の表面温度は、原反Ｓのガラス転移温度（Ｔｇ）に対して、＜摂氏２０度低い温度から原反Ｓの軟化点（Ｔｍ）より摂氏２０度高い温度まで＞の範囲にあることが好ましい。ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、セイコー電子工業（株）製ＤＭＳ－２００を用い、測定治具間隔２０ｍｍ、周波数５Ｈｚで、原反Ｓの動的粘弾性を測定し、貯蔵弾性率と測定温度との相関をプロットして、その変曲点の温度を意味する。また、変曲点の貯蔵弾性率から１／１０００の貯蔵弾性率になった温度を軟化点（Ｔｍ）とする。

予熱部１１０における第１予熱ヒータ１１ａおよび第２予熱ヒータ１１ｂは、第２搬送ロール２２と第３搬送ロール２３との間に張架された原反Ｓの中央部の表面温度が、本加熱部１２０における第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによって加熱された原反Ｓの表面温度よりも低くなるように、原反Ｓを加熱する第１予熱ヒータ１１ａおよび第２予熱ヒータ１１ｂによる予熱温度は、第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低いことが好ましい。ここで、予熱温度が本加熱温度よりも１０℃～５０℃超えて低い場合、予熱効果がなく加熱温度ムラが発生し、シワの原因になる。一方、予熱温度が本加熱温度よりも１０℃～５０℃超えて高い場合、熱可塑性フィルム２０１を加熱し過ぎで原反Ｓが破断する場合がある。

緩和部１３０における緩和ヒータ１３は、第４搬送ロール２４と第５搬送ロール２５との間に張架された原反Ｓの中央部の表面温度が、本加熱部１２０における第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによって加熱された原反Ｓの表面温度よりも低くなるように、原反Ｓを加熱する。緩和ヒータ１３による緩和温度は、第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低いことが好ましい。ここで、緩和温度が本加熱温度よりも１０℃～５０℃超えて低い場合、緩和効果がなく加熱温度ムラが発生し、シワの原因になる場合がある。一方、緩和温度が本加熱温度よりも１０℃～５０℃超えて高い場合、熱可塑性フィルム２０１を加熱し過ぎで原反Ｓが破断する場合がある。

（制御部）
図２は、フィルム製造装置１の機能ブロック図である。フィルム製造装置１では、制御部２によって、予熱部１１０、本加熱部１２０、緩和部１３０の加熱制御が行われる。具体的には、制御部２によって、予熱部１１０を構成する第１予熱ヒータ１１ａおよび第２予熱ヒータ１１ｂ、本加熱部１２０を構成する第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂ、および緩和部１３０を構成する緩和ヒータ１３の加熱制御が行われる。

また、フィルム製造装置１では、制御部２によって、第１駆動モータ１４０、第２駆動モータ１５０の駆動制御が行われる。ここで、第１駆動モータ１４０は、第１ニップ部３１の第１駆動ロール３１ｂを駆動し、第２駆動モータ１５０は、第２ニップ部３２の第２駆動ロール３２ｂを駆動する。よって、制御部２によって、第１駆動モータ１４０を駆動制御することで、第１駆動ロール３１ｂの回転速度の制御が行われ、第２駆動モータ１５０を駆動制御することで、第２駆動ロール３２ｂの回転速度の制御が行われる。

このように、第１ニップ部３１の第１駆動ロール３１ｂおよび第２ニップ部３２の第２駆動ロール３２ｂの回転速度を制御することで、原反Ｓを第３搬送ロール２３に送り出す原反Ｓの搬送速度と、第４搬送ロール２４から送り出す熱可塑性フィルム２０１の搬送速度を異ならせることができる。ここで、原反Ｓを第３搬送ロール２３に送り出す原反Ｓの搬送速度よりも、第４搬送ロール２４から送り出す熱可塑性フィルム２０１の搬送速度を大きくし、この場合の搬送速度の速度差によって、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間において原反Ｓに搬送方向の張力が印加される。よって、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４とによって原反Ｓが張架される。同時に、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間において、第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂが原反Ｓを加熱する。この結果、第３搬送ロール２３および第４搬送ロール２４によって、原反Ｓが一軸延伸され、その延伸方向は搬送方向である。

なお、上記の速度差によって、原反Ｓおよび熱可塑性フィルム２０１に搬送方向の張力が印加されるので、第２搬送ロール２２と第３搬送ロール２３とによって原反Ｓは長手方向（搬送方向）に張架され、第４搬送ロール２４と第５搬送ロール２５とによって熱可塑性フィルム２０１は長手方向（搬送方向）に張架された状態で搬送される。

（延伸方法）
原反Ｓを加熱延伸して熱可塑性フィルム２０１を得るまでの工程について図１を参照しながら以下に説明する。

まず、第１ニップ部３１から送り出された原反Ｓは、第１搬送ロール２１から第２搬送ロール２２を経て第３搬送ロール２３まで搬送される。このとき、原反Ｓは、第２搬送ロール２２と第３搬送ロール２３との間で、予熱部１１０の第１予熱ヒータ１１ａおよび第２予熱ヒータ１１ｂによって加熱（予備的な加熱）される。加熱された原反Ｓは、さらに、第３搬送ロール２３から第４搬送ロール２４まで搬送される。このとき、原反Ｓは、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間で、本加熱部１２０の第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによって加熱（本加熱）される（第１ステップ）。

本加熱部１２０において、第３搬送ロール２３までの原反Ｓの搬送速度よりも、第４搬送ロール２４から送り出される熱可塑性フィルム２０１の搬送速度を速くすることで、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間で原反Ｓに搬送方向の張力が印加され、原反Ｓは搬送方向に延伸され、熱可塑性フィルム２０１を得る。

本加熱部１２０において得られた熱可塑性フィルム２０１は、第４搬送ロール２４による抱き角が９０°で第５搬送ロール２５まで搬送される（第２ステップ）。第４搬送ロール２４から搬送された熱可塑性フィルム２０１は、第４搬送ロール２４と第５搬送ロール２５との間で、緩和部１３０の緩和ヒータ１３によって加熱（緩和用の加熱）される。緩和部１３０によって加熱された熱可塑性フィルム２０１は、第５搬送ロール２５による抱き角が９０°で第６搬送ロール２６まで搬送される。第６搬送ロール２６まで搬送された熱可塑性フィルム２０１は、第２ニップ部３２によって図示しない巻き取りロールに搬送される。

以下、延伸装置１０１を用いた場合の熱可塑性フィルム２０１に発生するシワの低減について説明する。ここで、図３は、熱可塑性フィルム２０１の両端部２０１ｃ側にシワがほとんど発生していない状態を示す平面図である。図４は、熱可塑性フィルム２０１の両端部２０１ｃ側にシワＣ１が発生した状態を示す平面図である。

（シワ発生の低減（１））
延伸装置１０１では、原反Ｓを、本加熱部１２０における第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによる本加熱前に、予熱部１１０における第１予熱ヒータ１１ａおよび第２予熱ヒータ１１ｂによる加熱（予備的な加熱）を行う。これにより、原反Ｓを本加熱する際に、原反Ｓの急激な温度上昇を抑えて、本加熱時において急激な温度上昇に起因する原反Ｓの加熱ムラを防ぐことで、原反Ｓを延伸して得られる熱可塑性フィルム２０１にシワが発生し難くなる。

また、延伸装置１０１では、本加熱後の原反Ｓを延伸して得られた熱可塑性フィルム２０１を、緩和部１３０における緩和ヒータ１３によって加熱（緩和的な加熱）を行う。これにより、熱可塑性フィルム２０１の急激な温度降下を抑えて、急激な温度降下に起因する熱可塑性フィルム２０１の加熱ムラを防ぐことで、熱可塑性フィルム２０１にシワが発生し難くなる。

このように、上記構成の延伸装置１０１では、原反Ｓの急激な温度上昇、熱可塑性フィルム２０１の急激な温度下降を抑えることができるので、急激な温度変化に起因する原反Ｓおよび熱可塑性フィルム２０１のシワの発生を低減することができる。

（シワ発生の低減（２））
延伸装置１０１では、第４搬送ロール２４（第２ガイドロール）による熱可塑性フィルム２０１の抱き角が９０°である。ここで、原反Ｓは、第３搬送ロール２３（第１ガイドロール）と第４搬送ロール２４（第２ガイドロール）との間で第１本加熱ヒータ１２ａおよび第２本加熱ヒータ１２ｂによって本加熱されるので、原反Ｓの搬送方向の下流側に配置されている第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角が約９０°であれば、加熱後の熱可塑性フィルム２０１に対して適切なグリップ力を与えることができる。熱可塑性フィルム２０１に適切なグリップ力が与えられれば、熱可塑性フィルム２０１を第４搬送ロール２４に対して幅方向（搬送方向に直交する方向）に動かないようにして搬送できるので、熱可塑性フィルム２０１にシワが発生し難くなる。

なお、延伸装置１０１では、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角は、９０°であってもよいが、９０°±１０°の範囲であればよい。例えば、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角が８０°よりも小さければ、第４搬送ロール２４と熱可塑性フィルム２０１とが接触する面積が大きくなるので、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１へのグリップ力が高くなり、熱可塑性フィルム２０１に傷が付きやすくなる。一方、抱き角が１００°よりも大きければ、第４搬送ロール２４と熱可塑性フィルム２０１とが接触する面積が小さくなるので、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１へのグリップ力が低くなる。このため、熱可塑性フィルム２０１が搬送中に第４搬送ロール２４に対して幅方向（搬送方向に直交する方向）に動くようになるため、例えば図３に示すように、熱可塑性フィルム２０１の幅方向の両端部２０１ｃ側にシワＣ１が発生し易くなる。従って、本加熱後の熱可塑性フィルム２０１をガイドする第４搬送ロール２４におけるグリップ力が適切であれば、シワの発生や傷が無い、延伸された熱可塑性フィルム２０１を得ることができる。また、第１ガイドロールである第３搬送ロール２３、第３ガイドロールである第２搬送ロール２２、第４ガイドロールである第５搬送ロール２５によるフィルム（原反Ｓ、熱可塑性フィルム２０１）の抱き角も、第２ガイドロールである第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角と同様に、９０°±１０°の範囲であればよい。

また、延伸装置１０１では、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１の抱き角が９０°であることを前提として、第４搬送ロール２４の直径が１５０ｍｍ以上であることが好ましい。ここで、第４搬送ロール２４の直径が１５０ｍｍよりも小さければ、第４搬送ロール２４と熱可塑性フィルム２０１とが接触する面積が小さくなり、第４搬送ロール２４による熱可塑性フィルム２０１へのグリップ力が低くなり、例えば図３に示すように、熱可塑性フィルム２０１の延伸方向に直交する両端部２０１ｃ側にシワＣ１が発生し易くなる。

なお、第４搬送ロール２４の直径の上限は、延伸装置１０１の大きさ、延伸装置１０１を備えるフィルム製造装置の大きさ等に応じて適宜設定されるものとする。

（シワ発生の低減（３））
延伸装置１０１では、第４搬送ロール２４から送り出す熱可塑性フィルム２０１の搬送速度が、原反Ｓを第３搬送ロール２３に送り出す原反Ｓの搬送速度に対して＋０．１％～＋１０％の速度差となるように、第１ニップ部３１の第１駆動ロール３１ｂおよび第２ニップ部３２の第２駆動ロール３２ｂが駆動制御されている。これにより、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間での原反Ｓへの張力が適切になるので、原反Ｓを適切に延伸させて熱可塑性フィルム２０１を得ることができる。しかしながら、上記速度差が＋０．１％よりも小さければ、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間での原反Ｓへの張力が小さくなるので、原反Ｓを搬送方向に適切に延伸することができない。また、上記速度差が＋１０％よりも大きければ、第３搬送ロール２３と第４搬送ロール２４との間での原反Ｓへの張力が大きくなりすぎるため、原反Ｓが搬送方向に破断する恐れがある。

以上のように、上記構成のフィルム製造装置１によれば、上記構成の延伸装置１０１を備えていることで、加熱延伸後にシワの発生が低減された熱可塑性フィルム２０１を製造することができる。

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ フィルム製造装置
２ 制御部
１１ａ 第１予熱ヒータ
１１ｂ 第２予熱ヒータ
１２ａ 第１本加熱ヒータ
１２ｂ 第２本加熱ヒータ
１３ 緩和ヒータ
２１ 第１搬送ロール
２２ 第２搬送ロール（第３ガイドロール）
２３ 第３搬送ロール（第１ガイドロール）
２４ 第４搬送ロール（第２ガイドロール）
２５ 第５搬送ロール（第４ガイドロール）
２６ 第６搬送ロール
３１ 第１ニップ部
３１ａ第１ニップロール
３１ｂ 第１駆動ロール
３２ 第２ニップ部
３２ａ第２ニップロール
３２ｂ 第２駆動ロール
１０１ 延伸装置
１１０ 予熱部
１２０ 本加熱部
１３０ 緩和部
１４０ 第１駆動モータ
１５０ 第２駆動モータ
２０１ 熱可塑性フィルム
２０１ａ 表面
２０１ｂ 裏面
２０１ｃ 両端部
Ｃ１ シワ
Ｓ 原反
Ｓａ 表面
Ｓｂ 裏面

Claims (12)

1. 熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送させながら加熱延伸する延伸装置であって、
   前記フィルムの搬送をガイドする第１ガイドロールと、
   前記第１ガイドロールと所定の間隔を開けて前記フィルムの搬送方向の下流側に配置された第２ガイドロールと、
   前記フィルムを前記第１ガイドロールと前記第２ガイドロールとの間で延伸させるための加熱を行う本加熱ヒータと、を備え、
   前記第２ガイドロールによる前記フィルムの抱き角は、９０°±１０°である、延伸装置。
2. 前記第１ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の上流側に配置され、前記フィルムを前記本加熱ヒータよりも低い温度に加熱する予熱ヒータを備えている、請求項１に記載の延伸装置。
3. 前記予熱ヒータによる加熱温度は、前記本加熱ヒータによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低い、請求項２に記載の延伸装置。
4. 前記第２ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の下流側に配置され、前記フィルムを前記本加熱ヒータよりも低い温度に加熱する緩和ヒータを備えている、請求項２または３に記載の延伸装置。
5. 前記緩和ヒータによる緩和温度は、前記本加熱ヒータによる本加熱温度よりも、１０℃～５０℃低い、請求項４に記載の延伸装置。
6. 前記本加熱ヒータ、前記予熱ヒータは、それぞれ前記フィルムの表側および裏側に設けられている、請求項２または３に記載の延伸装置。
7. 前記本加熱ヒータ、前記予熱ヒータ、前記緩和ヒータは、遠赤外線ヒータである、請求項４または５に記載の延伸装置。
8. 前記第１ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の上流側に配置され、前記フィルムを前記第１ガイドロール側への搬送をガイドする第３ガイドロールと、
   前記第２ガイドロールよりも前記フィルムの搬送方向の下流側に配置され、前記第２ガイドロールから送り出されたフィルムをさらに前記搬送方向の下流側への搬送をガイドする第４ガイドロールと、をさらに備え、
   前記第１ガイドロールと前記第３ガイドロールとによって、前記フィルムを長手方向に張架し、
   前記第２ガイドロールと前記第４ガイドロールとによって、前記フィルムを長手方向に張架する、請求項１～７の何れか１項に記載の延伸装置。
9. 前記第２ガイドロールの直径が１５０ｍｍ以上である、請求項１～８の何れか１項に記載の延伸装置。
10. 前記第２ガイドロールから送り出す前記フィルムの搬送速度が、前記フィルムを前記第１ガイドロールに送り出す前記フィルムの搬送速度に対して、＋０．１％～＋１０％の速度差に設定されている、請求項１～９の何れか１項に記載の延伸装置。
11. 熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送させながら加熱延伸するフィルムの延伸方法であって、
    前記フィルムの搬送をガイドする第１ガイドロールと、所定の間隔を開けて前記フィルムの搬送方向の下流側に配置された第２ガイドロールとの間で本加熱ヒータによって前記フィルムを本加熱する第１ステップと、
    前記第１ステップによって本加熱された前記フィルムを、９０°±１０°の抱き角で前記第２ガイドロールが送り出す第２ステップと、を含む、延伸方法。
12. 請求項１～１０の何れか１項に記載の延伸装置を備えた、フィルム製造装置。

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