JPH04286625A - ウェブの製造方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子フィルム等のウ
ェブを製造するための方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】分子配向した、特に二軸配向して熱セッ
トされた熱可塑性フィルム等のウェブの連続製造方法に
は、装置内を搬送する際にウェブの縁を把持する手段を
具えたステンタ　（ｓｔｅｎｔｅｒ）装置が採用されて
いる。分子配向した熱セットされたフィルムの製造にお
いては、この縁把持装置は、フィルムの両縁に沿って設
けられたエンドレスチェーンやレールの周囲を移動する
多数のクリップを有している。これらのクリップはフィ
ルムの縁に強く係合しているので、配向時及び／又は熱
セット時に張力が掛けられてもクリップに保持されてい
る。

【０００３】二軸配向された熱可塑性フィルム等のウェ
ブは、ウェブの寸法安定性を改善し収縮性を少なくする
ために収縮工程等によるリラックス処理を受けることが
ある。横方向（ＴＤ）のリラックスはステンタの端部に
おいてステンタレールを互いに接近させるように移動さ
せ（ｔｏｅ−ｉｎ）、且つ温度を上昇させてフィルムを
熱セットすることによって行われる。しかし、更に等方
性（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）のフィルムを得ることが必要
な場合には、前記ＴＤ方向だけでなく、装置内をウェブ
が進行する方向　（ＭＤ）　におけるリラックス処理を
行うこともできる。

【０００４】日本特許公報６３−１１７４　には、ステ
ンタの隣接するクリップの間の距離を少なくすることに
よって二軸配向フィルムの製造の際にＭＤ方向のリラッ
クスを行うことが開示されている。クリップを可変ピッ
チの螺旋ねじのねじ山に沿って移動させる方法が詳しく
述べられている。日本特許公報６２−２１１１２４　に
は、ステンタの隣接するクリップの間の距離を減らすの
に、クリップを担持しているチェーンのクリップ間部分
にジョイントを採用し、このジョイントによってチェー
ン上の隣接するクリップの間を曲げるようにした点を除
いて、前述と同じようなＭＤ方向のリラックス処理を行
う方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＭＤ方向のリラックス
処理を行うこれらの従来技術は、クリップの連結に複雑
な機構を要する欠点があり、また融通性に欠ける問題も
ある。本発明は、こうした従来技術の問題点を解決する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、装置内をウェ
ブが進行する方向（ＭＤ方向）　にウェブを延伸し、延
伸されたウェブを熱処理して長さ方向の平面におけるウ
ェブの側縁が、熱処理の際及び／又はその後で、ウェブ
の縁が実質的に非直線状である領域からウェブの縁が実
質的に直線状になる領域まで変化し、熱処理の際及び／
　又は後にウェブはＭＤ方向に少なくとも０．１％まで
収縮するようになす、ウェブの製造方法を提供する。

【０００７】本発明は、エンドレスループを形成するチ
ェーンを具え、該チェーンはウェブがステンタ内を走行
する際にウェブ材料に係合するクリップを具え、該クリ
ップは少なくとも二つの領域に配列され、第１領域はウ
ェブが該領域を走行するときにウェブの側縁の長さ方向
の平面内に実質的に非直線状の経路を形成する第１位置
を有するクリップを具え、第２領域はウェブが該領域を
走行するときにウェブの側縁の長さ方向の平面内に実質
的に直線状の経路を形成する第２位置を有するクリップ
を具え、ウェブがステンタ中を走行する際に該クリップ
は前記第１位置から第２位置まで可動であるステンタ装
置も提供する。

【０００８】本発明は、合成ポリマーからなるフィルム
形成高分子材料から作られるウェブの製造に好適に使用
される。好適な熱可塑性材料は、エチレン，プロピレン
，ブテン−１等の１─オレフィンのホモポリマー又はコ
ポリマー，ポリアミド，ポリカーボネート，及び、テレ
フタール酸，イソフタール酸，フタール酸，２，５−　
２，６−　又は２，７−ナフタレンジカルボン酸，こは
く酸，セバチン酸，アジピン酸，アゼライン酸，４，４
’−　ジフェニルジカルボン酸，ヘキサヒドロテレフタ
ール酸又は１，２−ビス−　カルボキシフェノキシエタ
ン（必要に応じてピバリン酸等のモノカルボン酸と共に
）等の１以上のジカルボン酸又はその低級アルキル（炭
素数６までの）ジエステルを、一つ以上のグリコール特
にエチレングリコール，１，３−プロパンジオール，１
，４−　ブタンジオール，　ネオペンチルグリコール及
び１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族グリ
コールと縮合させて得られる合成線状ポリエステルを含
んでいる。ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に
好ましく、英国特許８３８７０８号に開示されているよ
うな、７０〜１２５°の温度範囲で直交する二方向に連
続延伸し、続いて１５０〜２５０°の温度範囲で熱セッ
トすることによって二軸配向されたものが特に好ましい
。

【０００９】このウェブは、ポリアリルエーテル又はそ
のチオ類似物、特にポリアリルエーテルケトン，ポリア
リルエーテルスルフォン，ポリアリルエーテルエーテル
ケトン，ポリアリルエーテルエーテルスルフォン，又は
それらのコポリマー又はチオ類似物から形成されること
もできる。これらのポリマーの例はヨーロッパ特許公報
ＥＰ−Ａ−１８７９，　ＥＰ−Ａ−１８４４５８，　米
国特許ＵＳ−Ａ−４００８２０３に開示され、特に好適
な物質はＩＣＩ　ＰＣＬ　から登録商標ＳＴＡＲＢＡＲ
　の名前で販売されているものである。これらのポリマ
ーをブレンドしたものも使用できる。

【００１０】本発明によって製造されたウェブはＭＤ方
向のみに配向しているが、フィルムの平面において互い
に直交する方向、即ちＭＤ方向とＴＤ方向に延伸するこ
とによって二軸配向させることが望ましい。これによっ
て機械的及び物理的性質の満足すべき組合せが得られる
。熱可塑性ポリマーのチューブを押し出して冷却し、再
熱処理し、ガスの内圧によって膨らませて横方向に配向
し、長手方向の配向が得られるような速度で引き取るこ
とによって、同時に二軸配向を行わせることができる。 連続延伸はステンタ工程において熱可塑性材料を偏平な
押出し体として押出し、次いで先ず一つの方向に延伸し
、次にこれと直角な他の方向に延伸することで行われる
。一般に、先ずＭＤ方向即ちフィルム延伸装置の前進方
向に延伸し、次にＴＤ方向に延伸することが好ましい。 延伸フィルムはそれのガラス転移点以上の温度で寸法を
拘束されながら熱セットされることによって寸法安定性
を与えられことが望ましい。この熱セット工程の際又は
後にフィルムをリラックスさせることにより、即ち制御
された収縮を与えることにより、寸法安定性の改善され
たフィルムが得られる。

【００１１】偏平な熱可塑性フィルムを配向し熱処理す
るための従来の工程は、ステンタ装置で行われるＴＤ延
伸や熱セット等の操作に先立つ前処理工程を含んでいる
ことが多い。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム等の線状ポリエステルフィルムは、ステンタ装置に
おける延伸とその後の同じ又は別のステンタ装置におけ
る熱セットによるＴＤ配向に先立って遅いローラと速い
ローラの組による延伸によってＭＤ方向に配向を与えら
れるのが普通である。

【００１２】ウェブがステンタ装置を通過する際には、
ウェブの両縁が通常把持されているので、あまり強く拘
束されていないフィルムの中央部分は垂れ下がって僅か
に弓なりになる傾向がある。こうして、ステンタ装置に
おいて、ウェブは必ずしも完全に平面状になってはおら
ず、ウェブの縁と中央部分の形状は長手方向の平面内で
僅かに変化している。この“弓型”現象は本発明を使用
することによって減少する。即ち、弓型現象は本発明の
解決すべき課題であると考えられる。

【００１３】本発明の他の実施例においては、ウェブの
側縁を把持するのに加えて、ウェブの中央部分も把持，
保持又は支持する手段が採用されている。従来のステン
タ装置を走行するうウェブの側縁は長手方向の平面内で
実質的に直線状をなしている。即ちウェブの側縁は、ス
テンタ装置の入口から出口までほぼ直線状の長手方向の
線を形成している。実質的に非直線状とは、ウェブの側
縁が長手方向の直線から離れていることを意味する。ス
テンタ装置の単位長さ当たりのウェブの経路長さは、こ
の非直線状領域においては直線状領域に比して大きくな
り、ウェブはこの非直線領域を通過する際にＭＤ方向に
収縮可能となる。非直線状領域から直線状領域に向かう
ウェブの経路長さの減少は、０．１％よりも大きく８％
よりも小さく，　更に好ましくは１　〜５％特に２　〜
４％の範囲が好ましい。ウェブは非直線状領域から直線
状領域に向かう間に８％以下の収縮をうけることが望ま
しく、更に好ましくは１〜５％，　特に好ましくは２　
〜４％の範囲である。

【００１４】本発明の方法と装置を用いて製造されたウ
ェブは、１５０℃で５分間加熱して測定したＭＤ方向の
残留収縮が１％よりも少なく、好ましくは０．５％より
も少なく、特に好ましくは０．１％より少ないことが望
ましい。本発明の方法と装置は、２　軸配向され、しか
も１５０℃で５分間加熱して測定されたＭＤ方向の残留
収縮が１％より少なく、好ましくは０．５％より少なく
、特に好ましくは０．１％よりも少ないウェブを製造す
るのに使用される。

【００１５】長手方向の片面におけるウェブの側縁の経
路は、ウェブの縁を把持するクリップによって規定され
る。前記直線状領域においては、従来のステンタ装置と
同じく、クリップは同じ角度で同じ長手方向平面内に位
置している。これらのクリップは“非千鳥状”に配列さ
れていると称する。これに対して、本発明において非直
線状領域においては、クリップの位置は変化しており、
隣接するクリップはその面が異なる角度で傾いたり及び
／又は異なる長手方向平面内に位置したりしている。ク
リップの傾斜は、クリップの一つの隅を長手方向の平面
から移動させてクリップの面が元の長手方向平面に対し
て±９０°までの角度をなすようにすることで得られる
。傾斜したクリップと異なる長手方向平面内のクリップ
とを組み合わせて使用してもよい。こうしたクリップは
“千鳥状”に配列されていると称する。千鳥状配列の機
能は、非千鳥状配列即ち直線状領域に比してステンタ装
置の単位長さ当たりのウェブの経路長さを増加させるこ
とにある。ウェブはこの千鳥状クリップによってステン
タ装置に供給され、クリップはステンタ装置に沿う幾つ
かの点において、傾斜手段又は変位手段等の適宜な手段
によって同じ位置及び／又は同じ長手方向平面内で移動
する。これらのクリップは長手方向平面に対して傾斜し
たり上下したりしながら、ステンタ装置の単位長さ当た
りのウェブの経路長さを減少させ、ＭＤ方向におけるウ
ェブのリラックスを可能にする。これらのクリップはス
テンタ装置の前端部で千鳥状に配列されてもよいし、又
はステンタ装置内にある程度入ってから千鳥状クリップ
の領域が始まってもよい。即ち、ステンタ装置は前端部
から後端部まで、非千鳥状領域，　千鳥状領域，　非千
鳥状領域となっていてもよい。千鳥状領域は図１のステ
ンタ装置のＡ１〜Ａ３のいずれか一つにおいて始まって
もよい。 同様に、千鳥状領域も図１のステンタ装置のＡ１〜Ａ３
のいずれか一つにおいて終わってもよい。本発明の好適
実施例においては、千鳥状領域は領域Ａ１とＡ２の間で
始まり、領域Ａ２とＡ３の間で千鳥状領域が終わって非
千鳥状領域が始まっている。

【００１６】クリップはカム，　レバー，　ねじ又はス
ライド機構等によってクリップを長手方向平面内で変位
させたり、又はカムやレバー等によってクリップ面を傾
斜させるたりして千鳥状領域から非千鳥状領域に移動す
る。 同様に、クリップは前述の手段のいずれかによってステ
ンタ装置の前端部において非千鳥状領域から千鳥状領域
に移動する。

【００１７】本発明には公知の広い範囲のクリップ、例
えば長方形状のものや曲線状のものが使用可能である。 本発明の別の実施例においては、同一の長手方向平面か
らウェブの側縁をずらして保持する機能を有する千鳥状
クリップがウェブから離れ、ウェブを保持するクリップ
のみが同一の長手方向平面内に存在している。このよう
にして、クリップの位置を調節しなくてもウェブの側縁
は非直線状から直線状に変換される。即ち、幾つかのク
リップを開放するのみでよい。クリップは公知のいかな
る方法でも開放することができる。例えばクリップ開放
斜面を用いてもよい。幾つかのクリップが開いた後で、
ウェブを保持しているクリップ同士の間の距離が大きく
なり過ぎて、ウェブが変形する場合には、当該クリップ
の間の位置でウェブを保持するための補助クリップを用
いてもよい。別のやり方としては、幾つかのクリップの
位置の調節と、幾つかのクリップの開放との組合せを用
いることもできる。

【００１８】千鳥状配列のクリップを用いることにより
、ウェブの走行方向が変化する。クリップのタイプと位
置に応じてウェブの方向は一度又は二度変化し、その度
にクリップは隣のクリップに比して異なった位置を占め
、異なる角度で傾斜したり又は異なる長手方向平面内に
位置したりする。図３は好適な千鳥状クリップ配列の例
とこれに伴うウェブの走行方向の変化を示す。図５は別
の千鳥状クリップ配列を示す。

【００１９】本発明の好適実施例においては、非直線状
領域（千鳥状クリップ領域）においてウェブの走行方向
は２回以上、２０００回以下変化し、好ましくは２０〜
１０００回、特に好ましくは１２０〜７００回の範囲で
変化している。一例によれば、（図４に示すように）ウ
ェブの方向変化の内角は９０〜１７０°，好ましくは１
２０〜１５０°，特に好ましくは１３０〜１４０°の範
囲である。

【００２０】

【実施例】本発明を添付の図面に基づいて更に詳細に説
明する。図１において、後縁２と前縁３を有するウェブ
１は矢印の方向にステンタ装置４内を通過する。このウ
ェブはエンドレスチェーン５に取付けられたクリップ（
図示しない）に保持されている。ステンタ装置は三つの
領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に分割されている。ＭＤ方向への
ウェブの延伸はＡ１で生じる。Ａ２は熱セット領域であ
り、Ａ３は冷却領域である。

【００２１】図２において、ウェブはステンタ装置に導
入される際には実質的に直線状の側縁６を有している。 このウェブはクリップ７によって保持されている。Ａ１
においてこのクリップ７は二つの長手方向平面内に千鳥
状に配列され、ウェブの側縁６は実質的に非直線状とな
る。Ａ３において、これらのクリップ７は共に単一の長
手方向平面内に導入され、ウェブの側縁６は実質的に直
線状になる。

【００２２】図３において、小さな矢印は千鳥状クリッ
プ領域においてウェブの側縁６の走行方向の変化が起こ
っていることを示している。図３Ａ，３Ｂの両方におい
て、ウェブは方向を８回変えている。図４においては、
ウェブの側縁６は運動方向が変化する時に内角８を形成
する。

【００２３】次の例によって本発明を更に説明する。 実施例１ 溶融されたポリエチレンテレフタレートが常法によって
真っ直ぐなフィルム形成用スロットを通じて冷却ドラム
上に押し出され、９０℃の温度でＭＤ方向に３．３の比
率で延伸された。このようにして一方向に配向したフィ
ルムは、次にステンタ装置に導入され、ここでエンドレ
スチェーンに取付けられたクリップによって両側縁を把
持された。チェーンの２ｍの長さにおける交互のクリッ
プは先行するクリップに対して垂直方向に５ｍｍだけ変
位して、上下のクリップによる千鳥状配列を形成してい
た。 このようにしてステンタ装置を通るウェブの経路長さは
、クリップが同一の長手方向平面内にある通常の“非千
鳥状”配列に比して１．２％増加せしめられた。このフ
ィルムは次にステンタ装置で１２０℃の温度でＴＤ方向
に３．３　の比率で延伸された。そして下部クリップは
クリップ開放斜面を利用して開放され、フィルムを直線
状長手方向平面内に収縮させることによってＭＤ方向の
リラックスが得られた。得られたフィルムは１００μｍ
　の厚さと７０ｃｍの巾を有し、１５０℃で５分間加熱
して長さ方向に測定したＭＤ方向の残留収縮を評価され
た。５回の測定の平均値が計算された。その結果を表１
に示す。

【００２４】実施例２ これは本発明外の比較例である。通常の“非千鳥状”ク
リップ配列がステンタ装置の全長にわたって使用された
他は実施例１と同じ手順が繰り返された。その結果を表
１に示す。 表１ 実施例　　　　　　　　　　　　　　ＭＤ方向の収縮＊
１　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．９２％２
（比較例）　　　　　　　　１．０８％＊これらの値は
フィルムを横断して測定された。フィルムの縁部と中央
部で有意な差は観測されなかった。

【００２５】上の結果から、本発明の方法と装置を使用
してＭＤ方向の残留収縮が改善されたれたことが判る。 以上述べたように、ウェブの製造に当たって次の条件を
独立して又は組み合わせて使用することが好ましい。 １．非直線状領域において、ウェブの走行方向を２回以
上変える。

【００２６】２．ウェブの走行方向を２０〜１０００回
変える。 ３．走行方向の変化時にウェブが形成する内角は９０〜
１７０°である。 ４．非直線状領域から直線状領域に向かうウェブの経路
長さの減少は１〜５％の範囲である。 ５．ウェブの経路長さの減少は２〜４％である。

【００２７】６．ウェブは熱セットに先立って横方向に
延伸される。 ７．ウェブはポリエチレンテレフタレートフィルムであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のステンタ装置の模式的平面
図である。

【図２】ウェブがステンタ装置を通過する際のウェブの
模式的側面図である。

【図３】二つの異なる千鳥状に配列されたクリップ配列
の模式的側面図である。

【図４】別の千鳥状クリップ配列の模式的側面図である
。

【図５】更に別の千鳥状クリップ配列の例を示す模式的
側面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　機械の方向（ＭＤ方向）にウェブを延
   伸し、該延伸ウェブを熱処理してウェブを製造する際に
   、熱処理の際及び／又は熱処理の後に長手方向平面内の
   ウェブの側縁が、該側縁が実質的に非直線状となる領域
   から実質的に直線状となる領域に変化し、熱処理の際及
   び／又は熱処理の後にウェブが前記ＭＤ方向に少なくと
   も０．１％収縮するようになすウェブの製造方法。
2. 【請求項２】　　エンドレスループを形成するチェーン
   を具えたステンタ装置であって、該チェーンはウェブが
   ステンタ装置を通過する際にウェブ材料に係合するクリ
   ップを有し、該クリップは少なくとも二つの領域に配列
   され、その第１領域は、ウェブが該領域を走行する際に
   該ウェブの側縁のために長手方向平面内の実質的に非直
   線状の経路を形成する第１位置を占めるクリップを有し
   、第２領域は、ウェブが該領域を走行する際に該ウェブ
   の側縁のために長手方向平面内の実質的に直線状の経路
   を形成する第２位置を占めるクリップを有し、これらの
   クリップはウェブがステンタ装置内を通過する際に前記
   第１位置から第２位置に可動であるステンタ装置。