JPH0380620B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱可塑性樹脂フイルムの熱処理方法に
関し、更に詳しくはテンター内で加熱された熱可
塑性樹脂２軸延伸フイルムを走行速度差を利用し
て弛緩熱処理する際にフイルムの冷却過程に於て
フイルムの走行方向（縦方向）に入るシワの除去
ないしシワの入るのを積極的に抑えるとともに効
率的、短時間で熱処理フイルムを冷却する、熱可
塑性樹脂フイルムの熱処理方法に関する。

従来技術 熱可塑性樹脂フイルムは２軸延伸された後、必
要に応じてスリツトされて二次加工が施される。
その際、フイルムは再熱処理が施される場合があ
り、寸法安定性が要求される。この寸法安定性向
上手段として２軸延伸フイルムを弛緩熱処理する
方法が知られ、例えば製膜工程でこの弛緩熱処理
を行なうことが知られている。その際フイルムに
加熱・冷却を行う段階で、該フイルムに縦方向の
シワが発生し、これが熱固定されあるいは極端な
場合引取系ロール上で押えられシワの部分でフイ
ルムが２重にかさなり、極度の折れシワとなる場
合があり、フイルムの平面性を悪くしたり、寸法
安定性を悪化させたりしている。

従来、かかるシワの発生を押える方法として、
エアーその他の媒体として非接触にてフイルムを
加熱・冷却する場合にも、またロール等を利用し
て加熱・冷却を行う場合にもフイルムを急加熱又
は急冷却しないよう時間をおいて徐々に加熱・冷
却を行う方法が知られている。しかし、この方法
ではフイルムを加熱・冷却するのに時間がかかり
すぎ、しかも冷却ゾーンをより長くする必要が生
ずる。更に加熱・冷却を徐々に行う必要性から、
これらの設備が多く必要とされ、またよりきめ細
かな温度コントロールが必要となつてくる。

発明の目的 本発明は、かかる問題点を改善し、弛緩熱処理
時のフイルムに発生する縦方向のシワを除去ない
しシワの発生を防止しながらフイルムを短時間で
冷却することのできる熱可塑性樹脂フイルムの弛
緩熱処理方法を提供することにある。

発明の構成 本発明は、熱可塑性樹脂からなり該樹脂のガラ
ス転移温度（Tg）より100℃以上高い温度にテン
ター内で加熱された２軸延伸フイルムを、フイル
ムの供給と引取りの速度差を利用して熱弛緩させ
る熱処理方法において、この速度差の生じている
ゾーンに、フイルムの両端を把持しながら該フイ
ルムに横方向の引張り力を与えるニツプロールを
有するシート幅出し装置をフイルム走行方向に沿
つて２組以上設置し、フイルム走行方向の少なく
とも２組のシート幅出し装置間でフイルムを強制
冷却して最終のシート幅出し装置を通過後のフイ
ルム温度を（Tg＋50）℃より低くすることを特
徴とする熱可塑性樹脂フイルムの熱処理方法であ
る。

本発明に於ける熱可塑性樹脂からなるフイルム
とは、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフイ
ン等の如き熱可塑性樹脂からなるフイルムであ
る。これらのうちポリエステル特にポリエチレン
テレフタレートからなるフイルムが好ましい。

また、２軸延伸フイルムとは縦方向および横方
向に２軸延伸したフイルムであつて、この製造法
は公知方法あるいは当業界に蓄積された技術によ
つて行なうことができ、特にテンターを用いる方
法によるものが好ましい。

本発明において２軸延伸フイルムの加熱はテン
ター内で行ない、加熱手段は加熱気体等による対
流加熱が好ましい。この加熱方法によると、テン
ター内で熱固定処理した２軸延伸フイルムをその
まま弛緩熱処理に供することができる。

２軸延伸フイルムは、該フイルムを構成する熱
可塑性樹脂のガラス転移温度（Tg：℃）100℃以
上高い温度、更には（Tg＋100）〜（Tg＋180）
℃の温度範囲に加熱する。

本発明において２軸延伸フイルムの熱弛緩は加
熱された熱可塑性樹脂延伸フイルムを走行させ、
フイルムの供給速度と引取り速度の速度差、すな
わち引取り速度を供給速度より減速することで生
じる速度差、を利用して行なう。この方法は当業
界に良く知られている方法である。フイルムの供
給装置、引取り装置等は従来のものを用いること
ができる。

本発明の特徴は、上記速度差の生じているゾー
ンにフイルム幅出し装置を２組以上設けて走行フ
イルムの幅方向（横方向）に引張り力を与え、冷
却と減速弛緩の過程で発生するフイルムの縦シワ
を伸ばし、かつ冷却によるシワの発生を心配せず
にフイルムを冷却できることにある。

このフイルム幅出し装置はフイルムの端を把持
（ニツプ）するニツプロールを有し、このニツプ
ロールはロール軸がフイルム幅方向に対し通常５
〜30℃の角度で傾くようにしてある。ニツプロー
ルがフイルム幅方向と平行でなく上記角度で傾い
ていることから、該ニツプロールで端が把持され
る走行フイルムはロール軸に対して垂直な方向に
力が与えられ、この力の幅方向（横方向）成分が
フイルムを幅方向に引張る作用をする。フイルム
幅出し装置は、フイルム両側端に設けた１セツト
を１組として、フイルム走行方向に２組以上を設
ける。

本発明の弛緩熱処理は２軸延伸フイルムの製造
工程中で行なうことが好ましい。殊に熱可塑性樹
脂延伸フイルムをテンターの熱処理ゾーンで熱固
定したのち、テンターの内又は引取り側の外の適
切な所でフイルムの両端部を切断、分離し、その
後フイルムを冷却すると同時に両端部を切離した
中央部のフイルムを引取り速度の減速によつて弛
緩する方法において有用であり、その時のフイル
ムの両端を切離した所から引取りロールまでの間
にフイルム幅出し装置を２組以上設けて中央部フ
イルムの弛緩、冷却中のフイルムに発生する縦方
向のシワを抑える。

本発明においては、２組以上のフイルム幅出し
装置間で走行フイルムに横方向の力を与えながら
強制冷却する。この冷却では、冷却媒体（例えば
フイルム冷却風）の温度を広範囲にとることがで
き、しかもこの温度を非常に低い温度（例えばフ
イルムのガラス転移温度から室温までの間の温
度）にとることができる。この冷却手段を用いる
ことによつて、短時間に冷却でき、また冷却ゾー
ンを短くすることができる。この冷却は最終のフ
イルム幅出し装置を通過した後のフイルム温度が
（Tg＋50）℃以下、更には（Tg＋30）℃以下、
特にTg℃以下になる迄行なうのが好ましい。

次に図面に基づいて本発明を説明する。

第１図１はテンター内にフイルム幅出し装置
（以下、クロスガイターという）を設けた状態を
例示する平面図であり、第１図２はＡ−Ａ矢視断
面図である。矢印６の方向に走行する延伸フイル
ム１の両端を固定カツター２，２′によりカツト
し、エツジフイルム３，３′と中央フイルム４と
に分離し、分離された中央フイルム４はテンター
内のテンタークリツプ（図示してない）の把持の
影響が及ばない状態となつている。

５，５′のクロスガイダーはそれぞれニツプロ
ール５ａ，ｂによつて該中央フイルム４の両端を
ニツプし、かつフイルムの横方向と角度θをなす
ように取付けられ、中央フイルムの縦方向のシワ
を取り除く。この角度θは通常５〜30°である。

クロスガイダーのニツプロールの材質は、ゴ
ム、金属等何であつてもよいが、フイルムの温度
が高いため耐熱性を有する材質例えばシリコンゴ
ムやバイトンゴム等を使用することが好ましい。

第２図は、テンター内での弛緩熱処理に於て発
生するシワを防止するため設置された２組のクロ
スガイダーの位置関係を示す、テンターから引取
系ロールまでの要部の概略側面図である。第３図
はこの平面図である。縦延伸された熱可塑性樹脂
フイルム１１はテンターレール１２のクリツプに
把持され、予熱ゾーン１３で予熱、延伸ゾーン１
４で横延伸される。引き続き熱処理ゾーン１５で
熱固定され冷却ゾーン１６で冷却されたのちやや
減速した引取りロール２０，２１で引取られる。
またフイルム１１はクリツプの把持から切り離す
ために設けられたカツター１７，１７′によりエ
ツジフイルム２２，２２′と中央フイルム２３と
に切り離され、切り離された中央フイルム２３の
両端を２組以上のクロスガイダー（この場合はセ
ツト１８，１８′と１９，１９′との２組）が冷却
ゾーン１６をはさんで設けられている。これによ
つて速度弛緩と冷却過程で発生する縦方向のシワ
を防止し、安定した低熱収フイルムを得ることが
できる。さらに短い冷却ゾーン１６で完全に冷却
することができ、後続のクロスガイダー１９，１
９′通過後のフイルムをより熱的安定なフイルム
のガラス転移温度（Tg）以下にすることが可能
である。

クロスガイダーの設置位置は、第２図、第３図
に示すように厳密に冷却ゾーンを挟んでいなくと
もよく、主要冷却部が少なくとも２組のクロスガ
イダー間に設けられてあればシワ防止に有効であ
り、例えばクロスガイダー１８，１８′より前に
冷却ゾーンが始つていてもよく、またクロスガイ
ダー１９，１９′より後まで冷却ゾーンが続いて
いてもよく。さらにクロスガイダー間に設けられ
た冷却ゾーンは、場合によつてはフイルム両端を
切離すカツト位置以前に延長することも可能であ
る。その理由は、フイルム両端をカツトする以前
のフイルムは両端を完全にテンタークリツプにて
把持されているためフイルム走行方向のシワが発
生しにくいことによる。

実施例 以下実施例を掲げて本発明を更に説明する。な
お、例中の特性は次の方法で測定した。

１ ガラス転移温度（Tg） DSC（差動走査型熱量計）を用いて測定し
た。

２ 固有粘度 ｏ−クロロフエノール溶媒を用い、温度35℃
の条件で求めた。

実施例 １ ポリエチレンテレフタレート（固有粘度：
0.72、Tg：69〜70℃）を常法により製膜して未
延伸フイルムを得、これを縦方向に延伸したのち
第２図、第３図に示すテンター（冷却ゾーン入口
と冷却ゾーン出口の２ケ所にクロスガイダーが設
置してある）によつて横延伸、熱固定及び弛緩熱
処理を行なつた。熱処理（熱固定）ゾーンの温度
を220℃とし、冷却ゾーンの温度を60℃とした。
熱処理ゾーンにて両側端をカツトした中央フイル
ムは引取速度を1.5％減速して熱弛緩した。

得られた厚さ50μｍの２軸配向フイルムの平面
性は何ら皺もなく、良好であつた。また該フイル
ムを150℃で30分間保持した場合の縦方向及び横
方向の熱収縮率は各々0.2％、0.1％であつた。

比較例 １ クロスガイダーを設置しない以外は、実施例１
と同様に行なつた。得られた厚さ50μｍの２軸配
向フイルムの平面性は、一見するだけで皺が見え
る不良な状態であつた。また該フイルムを150℃
で30分間保持した場合の縦方向及び横方向の熱収
縮率は各々0.2％、−0.3％であり、縦方向と横方
向の熱収縮率の差が大きいものであつた。

発明の効果 本発明によれば、加熱された熱可塑性樹脂延伸
フイルムを速度差を利用して熱弛緩させる際に、
弛緩と冷却に伴つて縦方向に発生するシワを抑え
ることができ、平面性のよい巻き品質の高いフイ
ルムを得ることができる。さらに該シワを完全に
防止可能になつたことにより、冷却媒体特にフイ
ルム冷却風の温度を広範囲に選ぶことが可能とな
り、厳密な温度コントロールを必要とせず、制御
機構の簡略化がはかれる。さらにまたフイルム冷
却風の温度を非常に低温（ガラス転移点から室温
までの間）にすることによつて短時間にかつフイ
ルム冷却ゾーンを短くすることが可能となり、設
備コストメリツトが得られる。さらにまた速度弛
緩の程度に関係なく該シワが防止できることによ
り、弛緩の程度をある温度に基づく最高値にもつ
ていくことができ、非常に低い熱収値を得ること
ができる。よつて二次加工熱処理において要求さ
れるフイルムの寸法安定性についても対応するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図１はフイルム幅出し装置（クロスガイダ
ー）の取付状態を示す平面図であり、第１図２は
そのＡ−Ａ矢視断面図を示す。ここで、 １：熱可塑性樹脂フイルム、２，２′：固定カ
ツター、３，３′：カツト後のエツジ部フイルム、
４：カツト後の中央フイルム、５，５′：クロス
ガイダーのニツプロール、５ａ，５ｂ：１つのク
ロスガイダーが有する１対のニツプロール。 第２図は本発明で設置されたクロスガイダーの
位置関係を示すテンターから引取ロールまでの要
部の概略側面図であり、第３図はその平面図を示
す。ここで、 １１：熱可塑性樹脂フイルム、１２：テンター
レール、１３：予熱ゾーン、１４：延伸ゾーン、
１５：熱処理ゾーン、１６：冷却ゾーン、１７，
１７′：カツター、１８，１８′，１９，１９′：
クロスガイダーのニツプロール、１８ａ，１８
ｂ，１９ａ，１９ｂ：１つのクロスガイダーが有
する１対のニツプロール、２０，２１：引取ロー
ル、２２，２２′：カツト後のエツジフイルム、
２３：カツト後の中央フイルム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性樹脂からなり該樹脂のガラス転移温
   度（Tg）より110℃以上高い温度にテンター内で
   加熱された２軸延伸フイルムを、フイルムの供給
   と引取りの速度差を利用して熱弛緩させる熱処理
   方法において、この速度差の生じているゾーン
   に、フイルムの両端を把持しながら該フイルムに
   横方向の引張り力を与えるニツプロールを有する
   シート幅出し装置をフイルム走行方向に沿つて２
   組以上設置し、フイルム走行方向の少なくとも２
   組のシート幅出し装置間でフイルムを強制冷却
   し、最終のシート幅出し装置を通過後のフイルム
   温度を（Tg＋50）℃より低くすることを特徴と
   する熱可塑性樹脂フイルムの熱処理方法。