JP3681202B2 - テンターオーブン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰ）、二軸延伸ポリスチレンフィルム（ＢＯＰＳ）、合成紙等の二軸延伸樹脂フィルムを製造する際に用いられるテンターオーブン〔延伸熱風炉（アニーリング処理熱風炉も含む）冷却炉＋テンター〕において、テンターのチェンの潤滑に用いられたオイルがレール部材の継目から重力により下方に垂れて延伸フィルムを汚すのを防止すると共に、横方向の肉厚分布の良好な延伸フィルムを製造することができるテンターオーブンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無機微細粉末を含有する熱可塑性樹脂フィルムを、予めロール群の周速差を利用して縦方向に延伸し、次いでこの縦延伸フィルムの少なくとも片面に無機微細粉末を含有する熱可塑性樹脂フィルムを溶融ラミネートし、冷却後、延伸可能な温度まで加熱し、ついでテンターを用いて横方向に延伸し、その後熱セットし、冷却して合成紙を製造することは特公昭４６−４０７９４号公報に記載されるように公知であり、同公報の第２図にはかかる合成紙を製造する装置が示されている。
【０００３】
また、ポリプロピレンの縦延伸フィルムの表面に、該ポリプロピレンよりも低い融点を有するプロピレン・エチレン共重合体の熱溶融フィルムをラミネートし、このラミネート物をテンターを用いてポリプロピレンの融点より低い温度で、かつ共重合体の融点よりは高い温度範囲で横方向に延伸し、然る後、熱処理してタバコ箱、菓子箱等の包装用の低温ヒートシールフィルムを製造する方法も知られている。
更に、無機微細粉末含有樹脂フィルムを予じめロールで縦延伸し、ついでテンターで横方向に延伸し、熱セツトしてパール調のフィルムを製造することも知られている。
【０００４】
これら合成紙、低温ヒートシールフィルム、パール調フィルム等の製造において、アニーリング処理熱風炉の温度は、テンターオーブンの延伸熱風炉の温度よりも若干高めに設定されている。そして、このテンターオーブンおよび熱処理炉は一体となっていることもあり、これらオーブン、炉の加熱手段としては、図１（特公平４−９１３０号公報第２図）に記載されているように、供給される樹脂フィルム１の横幅と略同長のプレナムダクト２，２・・・を多数（例えば九段）、樹脂フィルムの上下の位置に配置させ、ダクト２，２・・・の熱風吐出口３，３・・・より熱風を樹脂フィルム１に吹きつけることにより加熱を行う。
【０００５】
このプレナムダクトの導管５，５・・・より供給された熱風は吐出口３，３・・・より樹脂フィルム１に向かって吹きつけられ、樹脂フィルムを加熱する。
プレナムダクトは、図２（同公報第９図）に示されるように延伸熱風炉にも上４本、下３本、と設けられており、アニーリング処理熱風炉内のプレナムダクトと延伸熱風炉内のプレナムダクトはそれぞれ別の導管５によりプレナムダクトの背面に設けた導孔６を介して連結されている。導管５内にはブロワー（８）より吸引され、加熱された熱風が送り込まれる。加熱空気（熱風）の温度は、ポリプロピレンの場合、例えば延伸熱風炉１０で約１７０℃、アニーリング処理熱風炉１１で約１７５℃である。
【０００６】
そして、この延伸ゾーン、加熱ゾーンを経た延伸フィルムは冷却ゾーンに導かれ、冷却ゾーンでプレナムダクトより吹き出される空気により冷却される（特公平３−６３４９８号）。
樹脂フィルムの温度は、例えばアニーリング処理炉で１６０℃であったものが、冷却炉の出口では３０〜５０℃に冷却される。
【０００７】
このオーブン内でフィルムは加熱されると共にテンターによりフィルムの流れ方向（ＭＤ）とは直角方向（横方向：ＴＤ）に４〜１２倍に延伸される。
テンターは、特公昭５０−１８５１３号公報に示されるように、主に、連鎖されたチェン上に設けたクリップ本体とクリップレバーとライナーと、チェンを導くレール部材を漸次拡幅して設けたレールとチェンの駆動手段（モータ）とよりなる。
【０００８】
テンター方式延伸機のクリップは図３に示す通り、連鎖されたチェン１２，１３上にクリップ１４を設置せしめるもので、該クリップ１４はクリップ本体１５とクリップレバー１６、クリップ本体上のライナー１７等から構成されており、クリップ１４によって延伸機入口で横延伸せしめるフィルム１をクリップし、適温なる炉内で加熱延伸ないしヒートセットせしめ、延伸機出口で延伸加工された幅広のフィルムをクリップレバー１６から開放することにより、クリップ１４から離し、巻取等の後工程へフィルムを移送させている。
【０００９】
そして、上記延伸倍率を達成するためにレール部材１８（通常は１．５ｍの長さのものと３ｍの長さのもの）は多数、継ぎ合わせて用いられ、幅変化の多いところでは１．５ｍの長のレール部材が、延伸パターンが固定化されている部分では３ｍ長のレール部材が用いられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図６、図８に示すように、各レール部材の継目１９の下部に、チェン１２，１３の潤滑に用いられたオイル２２が継目を伝って落下し、フィルム１を汚すのを防止するためオイル受皿２０を設けたところ、このオイル受皿の下部に位置するプレナムダクト２の吹出口２ａは、オイルがダクト内に侵入するのを防ぐと共に熱風がオイル受皿に当たって乱気流となってオイル滴を飛散させるのを防ぐため、図４、図５に示すように盲２３にする必要があった。
【００１１】
この吹出口の端部を盲にすることにより、フィルム端部の加熱がフィルム中央部の加熱より不足するので延伸フィルムの幅方向（横方向）の肉厚分布を悪くする（８０μｍのフィルムで８０±４．０μｍ）ことが判明した。又、盲にしても、延伸フィルム成形開始後、４５〜６０日位経過すると、延伸フィルムにオイル滴２２が付着することが判明した。即ち、上部押さえ板部より漏れたオイルが、壁面を伝わりレール下部に溜まって、雫状２２’になり、風で飛散してオーブン内で油滴となり、フィルムを汚すのである。
【００１２】
従って、延伸フィルム表面に油滴があるものが検出されると成形機の運転を止め、テンターの清掃に取りかからねばならず、１．５〜２ヵ月毎の清掃と、この清掃、運転再開後、定常に成形機が稼動するまでに１２時間程度要するという問題があった。
本発明は、オイル滴の問題がなく、より肉厚分布の優れた延伸フィルムを提供することができるテンターオーブンの提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フィルムを加熱する熱風を吹き出すプレナムダクトを多数フィルムの流れ方向に対し垂直にフィルムの上下に並設する加熱炉と、連鎖されたチェンとその上に設けたクリップ本体とクリップレバーとライナーとチェンを導くレール部材を漸次拡幅して設けたレールとチェンの稼動手段とを備えるフィルムを横方向に延伸するテンターよりなるテンターオーブンにおいて、
▲１▼レール部材の継目（ジョイント）部の下部にオイル受皿を設けると共に、
▲２▼このオイル受皿の下部には直接プレナムダクトから吹き出される熱風が当たらぬようプレナムダクトの熱風の吹出口の位置をオイル受皿の直下を外して設けることを特徴とするテンターオーブンを提供するものである。
【００１４】
【作用】
横延伸機の予熱、延伸ゾーンのテンターのクリップレール部材ジョイント部前後のプレナムダクトの吹出しノズルをオイル受皿の外側に移設して設けることにより、オイル受皿からのオイル飛散防止及びフィルム幅方向の延伸の均一化が図れた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図４、図５、図８において、１８、１８はレール部材、１９はレール部材の継目、１５はテンタークリップ、２０はオイル受皿、２１はオイル受皿のカバー、２３はノズル盲板、２、２、２はプレナムダクト、２ａ、２ａ、２ａはそのダクトの熱風吹出口である。
図５に示すテンターのレール１８に備えつけられたテンタークリップ１５に把持されたフィルム１は、内側のレールを走るチェン１３の移動と共にその横幅が拡げられ、延伸される。
【００１６】
その間、フィルムは、上下のプレナムダクト２、２、２より吹き出される熱風により、予熱（８０〜１５０℃）され、本加熱（１５０〜１７０℃）される。横延伸が終了すると、プレナムダクトより吹き出されるより高い温度（１７０〜１７５℃）の熱風により延伸フィルムはアニーリング処理される。次いで、プレナムダクトの吹出口より吹き出される５０〜８５℃の風により延伸フィルムは冷却され、耳部をスリットし、延伸フィルムは図示されていない巻取機に巻き取られる。
スリットした後、クリップは開かれ、外側のレール１８を通って元の位置に戻る。
【００１７】
【実施例】
図８に示すテンターオーブンを用いた。該テンターオーブンにおいては、延伸熱風炉には、プレナムダクトを上２２本、下２２本用い、そのうち、レール部材のジョイント部に位置するプレナムダクトは上７本、下６本の計１３本である。アニーリング処理熱風炉のプレナムダクトは４対用い、プレナムダクト２対に備えた１６対の加熱ヒーター素子は作動させなかった。
【００１８】
三菱化学（株）製ポリプロピレン“三菱ポリプロ−６”（商品名）９０部、三菱化学（株）製高密度ポリエチレン“三菱ポリエチＥＹ４０”（商品名）１０部、白石カルシウム（株）製炭酸カルシウム“ホワイトン”（商品名）１０部、酸化防止剤として吉富製薬（株）製“ヨシノックスＢＨＴ”（商品名）、アデカアーガス化学（株）製“マーク−３２９”（商品名）及びチバ・ガイギー（株）製“イルガノックス１０７６”（商品名）をそれぞれ０．１部および分散剤として花王（株）製“ルナック”（商品名）０．１部よりなる組成物を押出機を用いて溶融、混練したのち、ダイより２００℃の温度でシート状に押出し、約５０℃迄、該シートを冷却した。次いで、このシートを約１３５℃に加熱した後、ロール群の周速差を利用して縦方向に５倍延伸した。
【００１９】
別に、ポリプロピレン（三菱ポリプロＭＡ−６）１００部、平均粒径１．５μｍの炭酸カルシウム８０部、平均粒径１μｍの酸化チタン１０部、および抗酸化剤としてヨシノックスＢＨＴ、マーク３２９をそれぞれ０．１部の割合で配合した組成物を別の２台の押出機を用いて溶融、混練し、ダイより２００℃の温度でシート状に前記縦軸延伸されたシートの両側面にラミネートし、一旦、室温より２０℃高い温度まで冷却後、約１７０℃の熱風炉内に導いてフィルムを約１５５℃に再加熱し、テンターを用いて横方向に１０倍延伸し、次いで約１７５℃のオーブン中を通過させて熱セット（フィルムの温度は約１６０℃）し、この熱セットされた延伸フィルムの耳部を冷却空気で冷却した後、特公平３−６３４９８号公報第１図に示す８対のダクトを有する冷却炉内に延伸フィルムを導き、各ダクトの冷却空気の吐出圧を全て４０ｍｍＡｑと同一にして冷却空気で樹脂フィルムを４５℃まで冷却し、１００ｗ／時のコロナ放電処理を行った後、ついで耳部をスリットしたのち、この延伸フィルム５００ｍを巻きとった。
【００２０】
この延伸フィルムは中間層（基材層）の２軸延伸フィルムの肉厚が６０μｍ、表裏層の１軸延伸フィルムの肉厚が各々１０μｍ、横幅３００ｃｍの三層構造の印刷、筆記性のすぐれた白色の延伸フィルムであった。
この三層構造のフィルムの見掛け密度は０．７９ｇ／ｃｍ³ であり、基材層、表裏層とも層内には微細な空隙が多数形成されていた。また、表裏層の表面には多数の微細な亀裂が見受けられた。
【００２１】
巻き取りが終了すると共に、合成紙巻取機が反転して空のワィンダー側の芯材に合成紙が紙管状に巻き始められ、連続して合成紙が生産された。
得られた合成紙の平均肉厚は８０μｍであり、その振れ幅は±１．７μｍであった。
又、運転後、２１０日経過した時点で得られた合成紙の表面に油滴による汚れは、この期間中、検出されなかった。
【００２２】
（比較例）
図４、図７に示すテンターオーブンを用いた。 オイル受皿の下に位置するプレナムダクトの吹出口部の端部を盲にした他は上記実施例と同様にして合成紙を製造したところ、４７日目で合成紙に油滴が検出された。
又、得られた合成紙の平均肉厚は８０μｍであり、±４．０μｍの肉厚の振れ幅があった。
【００２３】
【発明の効果】
チェンの油滑に用いられたオイルはレール部材の継目の下に設けられたオイル受皿に集められ、オイル抜き導管２４を通じてテンターオーブンの外部にブロアーを介して排出されるので延伸フィルムの汚れが生じない。
又、レール部材の継目の下部に設けられたプレナムダクトの吹出口は、オイル受皿の直下を外して設けたので、幅方向において盲部を設ける必要がなくなり、効率よくフィルムの加熱を行うことができ、横方向（ＴＤ）の肉厚の分布の良好な延伸フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の加熱炉内部を示す斜視図である。
【図２】従来のアニーリング熱風炉の平面図である。
【図３】テンター延伸機のクリップを示す図である。
【図４】テンターレール継目部分の上面図である。
【図５】テンターレール継目部分の断面図である。
【図６】テンターレール部分における潤滑油の流れを示す図である。
【図７】比較例としてのテンターレール継目部分の平面図及び断面図である。
【図８】本発明の実施例としてのテンターレール継目部分の平面図及び断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂フィルム
２ ダクト
３ 熱風吐出口
５ 導管
８ ブロワー
１２，１３ 連鎖チェン
１４ クリップ
１５ クリップ本体
１６ クリップレバー
１８ レール
１９ レール継目
２０ 受皿
２２ オイル
２３ 盲板
２４ オイル抜き管

Claims (1)

1. フィルムを加熱するための熱風を吹き出すプレナムダクトをフィルムの流れ方向に対し垂直にフィルムの上下に多数並設する加熱炉と、連鎖されたチェン上に設けたクリップ本体とクリップレバーとライナーとチェンを導くレール部材を漸次拡幅して設けたレールとチェンの稼動手段とを備えるフィルムを横方向に延伸するテンターよりなるテンターオーブンにおいて、
   ▲１▼レール部材の継目（ジョイント）部の下部にオイル受皿を設けると共に、
   ▲２▼このオイル受皿の下部には直接プレナムダクトから吹き出される熱風が当たらぬようにプレナムダクトの熱風の吹出口の位置をオイル受皿の直下を外して設ける
   ことを特徴とするテンターオーブン。

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