JPH0535670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、チユーブラー法で二軸延伸した結晶
性熱可塑性樹脂フイルムの熱処理方法及び装置に
関し、食品包装、コンピユータのような工業製品
の包装、バツグインボツクス、ドラムの内装等の
分野で利用することができる。 ［従来の技術］ プラスチツクフイルムを例えばチユーブラー法
で二軸延伸した後、フイルム分子の配向を固定さ
せて寸法安定性を得るために熱処理を施してい
る。 この熱処理の際、チユーブ状のフイルムを偏平
に折り畳んだ状態で、例えばポリアミド系フイル
ムであるナイロン−６を200℃近傍の熱処理を施
すと、上下のフイルム同士が融着するため処理後
に２枚に分離することができず、製品として使用
することができないという問題点が生ずる。この
ような問題点は、特にプラスチツクフイルムがポ
リアミド系のような結晶性熱可塑性樹脂フイルム
の場合に顕著となる。 そこで、このような問題点を解決するために、
例えば、チユーブ状フイルムを二軸延伸後、加熱
しながら圧縮空気を入れてバブルを形成し、この
後ニツプロールで偏平に折り畳み、熱処理を施す
チユーブ方式が提案されている。 または、２軸延伸された偏平チユーブ状フイル
ムの耳部を切開して２枚のフイルムに分離した
後、エンドレスのベルト状物により両フイルム間
に空隙を保つた状態でテンターに導入し、フイル
ムの両端をクリツプで保持しながら熱処理を施す
オーブン方式が提案されている（特公昭46−
15439号公報参照）。 ［発明が解決しようとする課題］ 上述したチユーブ方式によれば、２枚のフイル
ム間に空気が存在するため、融着は発生しない
が、高い寸法安定性を得ようとして180℃以上の
温度で熱処理すると、バブルが揺れて安定した熱
処理が困難になるという問題が生じる。この問題
を回避するために、低い温度で熱処理すれば、逆
に良好な寸法安定性が得られなくなる。 また、オーブン方式によれば、(i)エンドレスの
ベルト状物を有する介在装置が大掛かりであるた
め、作業スペース及び装置コストの点で不利であ
る、(ii)フイルムに傷が生じ易い、(iii)エンドレスの
ベルト状物を両フイルム間に介在させながらフイ
ルムの両端部を安定して把持する機構が複雑にな
る、(iv)熱処理の際のフイルムの収縮応力が大きい
ため、把持機構を相当頑丈にしないと、フイルム
が把持機構から外れて連続処理が不可能になる、
という問題がある。 本発明は、２枚重ねの状態で、融着を起こすこ
となく熱固定を行うことができる結晶性熱可塑性
樹脂フイルムの熱処理方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係る結晶性熱可塑性樹脂フイルムの熱
処理方法は、チユーブラー法で二軸延伸した結晶
性熱可塑性樹脂フイルムを偏平に折り畳む工程
と、フイルムの収縮開始温度以上であつて、フイ
ルムの融点から30℃低い温度以下でこの偏平フイ
ルムを予め熱処理する工程と、この偏平フイルム
の両端部を切開して２枚のフイルムに分離する工
程と、両フイルム間に空気が介在し、重なつた状
態のフイルムの両端部を把持しながら、フイルム
の融点以下であつて、フイルムの融点から30℃低
い温度以上でこのフイルムを熱処理する工程と、
熱処理を施したこのフイルムを巻き取る工程を有
することを特徴とする。 上記熱処理方法において、フイルムの収縮開始
温度以上であつて、フイルムの融点から30℃低い
温度以下で予め行う第１段の熱処理は、好ましく
はフイルムの収縮開始温度から20℃高い温度以上
であつて、フイルムの融点から35℃低い温度以下
で行う。フイルムの収縮開始温度以下の場合に
は、フイルムのカールが大きくなつて、両端部の
把持が困難になる。また、フイルムの融点から30
℃低い温度以上とした場合には、フイルム同士の
融着が発生して、熱処理後２枚に分離することが
できなくなる。なお、熱処理時間は１秒以上とす
るのがよい。１秒以下の場合には、熱固定が不充
分となりやすい。また、上限は特にないが、余り
長いと大きな装置が必要になつてコスト高を招
く。従つて、１〜30秒程度が好ましい。 フイルムの両端部を把持しながら、フイルムの
融点以下であつて、フイルムの融点から30℃低い
温度以上で行う第２段の熱処理は、好ましくはフ
イルムの融点から５℃低い温度以下であつて、フ
イルムの融点から25℃低い温度以上で行う。フイ
ルムの融点以上の場合には、フイルム同士の融着
が発生して２枚に分離することができなくなる。
また、フイルムの融点から30℃低い温度以下とし
た場合には、製品フイルムの95℃熱水中における
収縮率が10％以上となるため用途によつては使用
不可となる。なお、熱処理時間についての条件
は、上記第１段の熱処理の場合と同様である。 結晶性熱可塑性樹脂とは、ポリアミド系、ポリ
エステル系、エチレン−ビニルアルコール共重合
体懸化物、ポリスチレン等の各樹脂を指す。ま
た、これらの中でポリアミド系樹脂の具体例を挙
げると、ナイロン−６（収縮開始温度45℃、融点
215℃）、ナイロン−６，６（収縮開始温度55℃、
融点260℃）等である。 また、上記熱処理方法を実施するための熱処理
装置は、チユーブラー法で二軸延伸した結晶性熱
可塑性樹脂フイルムを例えば案内板とピンチロー
ラを使用して偏平に折り畳む手段と、この偏平フ
イルムを熱処理するための第１の加熱手段と、こ
の偏平フイルムの両端部を切開して２枚のフイル
ムに分離するためのトリミング手段と、例えばロ
ールを使用して両フイルム間に空気を介在させな
がら両フイルムを重ねる手段と、重なつた状態の
フイルムの両端部を把持する手段と、両端部が把
持された２枚のフイルムを熱処理するための第２
の加熱手段と、熱処理を施したフイルムの巻取り
手段を有することを特徴とする。 本熱処理装置の第１及び第２の加熱手段は、加
熱効率が高く、且つ均一加熱が可能であるから、
熱風炉とするのが好ましい。 また、本熱処理装置における２枚に分離された
両フイルム間に空気を介在させながら両フイルム
を重ねるための手段として使用するロールは、空
気の介在を確実にするために溝付きロールがよ
く、また表面にめつき処理を施してフイルムに傷
が付かないようにするのが好ましい。 なお、２枚に分離したフイルムの両端部を把持
するのは、両端部をフリーにしておくと熱処理の
際、フイルムが収縮して熱固定する意義がなくな
るからである。 ［作 用］ 本発明によれば、熱固定のための熱処理工程を
２段階として、フイルムを２枚に分離する工程の
前に予備加熱となる第１の熱処理段階を設けたこ
とにより、フイルムの結晶化度が増して、重なり
合つたフイルム同士の滑り性が良好となる。これ
に加えて、分離された両フイルム間に空気を介在
させた状態で第２段階の熱処理を施すので２枚重
ねの状態であつても熱固定の際にフイルム同士が
融着を起こすことがなくなる。 ［実施例］ 第１図を参照して本発明の一実施例に係る熱処
理装置及びこれを使用した結晶性熱可塑性樹脂フ
イルムの熱処理方法を説明する。 先ず、チユーブラー法で二軸延伸した結晶性熱
可塑性樹脂フイルム１を偏平に折り畳む手段であ
る案内板２及びピンチロール３と、この偏平フイ
ルム１を熱処理するための第１の加熱手段である
第１の加熱炉４、具体的には熱風炉と、ガイドロ
ール７を介して送られた偏平フイルム１の両端部
を切開して２枚のフイルム１Ａ，１Ｂに分離する
ためのトリミング手段である、ブレード５を有す
るトリミング装置６を設ける。次に、ガイドロー
ル７を介して送られた両フイルム１Ａ，１Ｂ間に
空気を介在させながら両フイルム１Ａ，１Ｂを重
ねる手段として、上下に離れて位置する一対のロ
ール８Ａ，８Ｂ及びフイルム１Ａ，１Ｂの進行方
向に順に位置する３個の好ましくは溝付きロール
９Ａ〜９Ｃ（第２図参照）と、重なつた状態のフ
イルム１Ａ，１Ｂの両端部を把持する手段である
テンター１０と、両端部が把持された２枚のフイ
ルム１Ａ，１Ｂを熱処理するための第２の加熱手
段である第２の加熱炉１１、具体的には熱風炉を
設ける。なお、これらの溝付きロール９Ａ〜９Ｃ
は、溝付き加工後、表面にめつき処理を施したも
のである。最後に、熱処理を施したフイルム１
Ａ，１Ｂをガイドロール７を介して巻き取るため
の巻取り手段である巻取り機１２を設ける。 この熱処理装置を使用して次のように結晶性熱
可塑性樹脂フイルムの熱処理を行う。 即ち、チユーブラー法で二軸延伸した結晶性熱
可塑性樹脂フイルム１を案内板２及びピンチロー
ル３により偏平に折り畳んだ後、第１段の熱処理
として第１の加熱炉４においてフイルム１の収縮
開始温度以上であつて、フイルム１の融点から30
℃低い温度以下でこの偏平フイルム１を予め熱処
理する。この熱処理により、フイルム１の結晶化
度が増して、重なり合つたフイルム同士の滑り性
が良好になる。次に、この偏平フイルム１の両端
部をトリミング装置６のブレード５で切開して２
枚のフイルム１Ａ，１Ｂに分離する。なお、この
偏平フイルム１の切開は、両端部から若干内側に
ブレード５を位置させることにより、一部分耳部
が生じるように行つてもよく、又は偏平フイルム
１の折り目部分にブレード５を位置させることに
より、耳部が生じないように行つてもよい。次
に、ロール８Ａ，８Ｂの上下にそれぞれフイルム
１Ａ，１Ｂを分離して送通することにより、各フ
イルム１Ａ，１Ｂ内面に空気を接触させる。次
に、第２図に示す３個の溝付きロール９Ａ〜９Ｃ
に順に送通することにより、両フイルム１Ａ，１
Ｂ間に空気を介在させながら、両フイルム１Ａ，
１Ｂを重ね合わす。このように溝付きロール９Ａ
〜９Ｃを使用することにより、この溝１３を介し
てフイルム１Ａ，１Ｂと空気との良好な接触状態
が得られる。次に、重なつた状態のフイルム１
Ａ，１Ｂを第２の加熱炉１１に送り、テンター１
０で両端部を把持しながら、第２段の熱処理とし
てフイルム１の融点以下であつて、フイルム１の
融点から30℃低い温度以上でこれら２枚のフイル
ム１Ａ，１Ｂを熱処理する。最後に、ガイドロー
ル７を介して巻取り機１２により熱処理を施した
フイルム１Ａ，１Ｂを巻き取る。 次に、上記熱処理装置を使用し、処理条件を具
体的に変えて熱処理を行つた場合の各実施例及び
比較例を説明する。 実施例 １ 結晶性熱可塑性樹脂としてポリアミド系のナイ
ロン−６（相対粘度3.7）を使用し、直径60mmの環
状ダイから押し出した後、15℃の冷却水中で急冷
し、直径90mm、厚さ120μのチユーブ状ナイロン
フイルム（収縮開始温度45℃、融点215℃）を作
製した。この原反フイルム１を一対のニツプロー
ル間で赤外線ヒータを使用して加熱することによ
り、延伸倍率MD（フイルムの移動方向）／TD
（直交方向）＝3.0／3.2で同時２軸延伸した。 次に、このナイロンフイルム１を案内板２とピ
ンチロール３に連続的に供給して折り畳むことに
より、偏平チユーブ状ナイロンフイルム１を得
た。 次に、この偏平ナイロンフイルム１を第１の熱
風式加熱炉４（クリツプ方式）に送通し、ここで
ナイロンフイルム１に60℃、５秒間の第１段の熱
処理を施して予め熱固定を行つた。 次に、偏平ナイロンフイルム１の両端部をトリ
ミング装置６で切開して２枚のナイロンフイルム
１Ａ，１Ｂに分離した後、それらのナイロンフイ
ルム１Ａ，１Ｂをロール８Ａ，８Ｂで隔離して内
面を空気と接触させ、引き続き溝無しロール９Ａ
〜９Ｃ間を通すことにより再び重ね合わせた。 次に、第２の熱風式加熱炉１１で両端部をテン
ター１０で把持しながら、これらのナイロンフイ
ルム１Ａ，１Ｂに210℃、10秒間の第２段の熱処
理を施して熱固定を行つた。 次に、熱固定を行つたこれらのナイロンフイル
ム１Ａ，１Ｂを巻取り機１２で巻き取つた。 上記熱処理を施して得られたナイロンフイルム
１Ａ，１Ｂは、２枚重ねの状態でもフイルム同士
の融着がなく、２枚に分けることができた。ま
た、115℃の熱水中での収縮率は、MD／TD＝
4.0／4.0（％）であり、レトルトでも使用できる、
寸法安定性の良好なナイロンフイルムが得られ
た。 実施例 ２〜10 第１加熱炉４と第２加熱炉１１の加熱温度及び
ロール９Ａ〜９Ｃの溝１３の有無について、それ
ぞれ条件を異ならせて各実施例に係るナイロンフ
イルム１Ａ，１Ｂを得た。使用したナイロンフイ
ルム等の条件は、実施例１と同様である。実施例
１〜６では溝のないロール９Ａ〜９Ｃを使用し、
また実施例７〜10では溝１３付きロール９Ａ〜９
Ｃを使用した。なお、これらの溝付きロール９Ａ
〜９Ｃは、金属ロールの表面に10cmピツチでクロ
スした２条の溝を形成し、表面にクロムめつきを
施したものである。 比較例 １ 上記実施例と同様に、ポリアミド系のナイロン
−６を使用してチユーブ状ナイロンフイルムを作
製した後、この原反フイルムを２軸延伸した。 次に、このナイロンフイルムを折り畳んで偏平
チユーブ状ナイロンフイルムを得、この偏平ナイ
ロンフイルムを熱風式加熱炉で150℃、５秒間の
第１段の熱処理をした後、２枚分けによる空気介
在を行わないで次の熱風式加熱炉で190℃、10秒
間第２段の熱処理を施して熱固定を行つた。 この後、次工程で２枚分けして巻き取ろうとし
たが、融着が発生していて巻き取ることができな
かつた。 比較例 ２〜６ 加熱炉の加熱温度と空気介在の有無について、
それぞれ条件を異ならせて各比較例に係るナイロ
ンフイルムを得た。使用したナイロンフイルム等
の条件は、比較例１と同様である。なお、比較例
３、４及び６はフイルムを２枚に分離した後、溝
付きロールを使用してナイロンフイルムに空気を
介在させて実施したものである。 比較例２の場合、比較例１と同様にフイルム間
に空気が介在していなかつたため、融着が発生し
た。比較例３と４の場合、第２段の熱処理温度が
220℃とナイロン−６の融点（215℃）を越えてい
たため、空気は介在していたが、融着が発生し
た。比較例５の場合、第１段の熱処理温度が190
℃と融点から30℃低い温度（185℃）以下ではな
かつたため、この段階で融着が発生した。比較例
６の場合、第２段の熱処理温度が180℃と融点か
ら30℃低い温度（185℃）以上ではなかつたため、
収縮率が大きくなつた。 上記実施例１〜10と比較例１〜６の各処理条件
及びそれぞれの実施例と比較例で得られたナイロ
ンフイルムの性状を評価した結果をまとめて表１
に示す。性状の評価は、カール度合、融着度合、
収縮率について行い、総合評価として合否判定を
行つた。この表で、カール度合の〇はカールな
し、△はカール小、×はカール大を示し、△まで
は機械的なトラブルが生じないレベルである。融
着度合は24時間の監視下で測定したものであり、
◎は全くなし、〇は１〜２個、△は３〜10個、×
は融着大、××は全面融着を示し、〇、△は融着
強度小で機械的剥離が可能なレベル、×は機械的
剥離が不可能なレベルである。収縮率は、95℃と
115℃の熱水中での収縮率をそれぞれ測定したも
のである。また、合否判定で◎は工業的連続生産
に最適、〇は工業的連続生産に支障なし、△は工
業的連続生産可能だが、多少トラブル有り、×は
トラブル大で連続生産が困難、××は工業的連続
生産が不可で、全く製品とならない、をそれぞれ
示す。 この表の評価より、実施例により得られたナイ
ロンフイルムは、比較例により得られたナイロン
フイルムと比べて、カール度合、融着度合、収縮
率のいずれの点でも良好であり、寸法安定性に優
れたナイロンフイルムが得られることが判る。

【表】

【表】 ［発明の効果］ 本発明に係る結晶性熱可塑性樹脂フイルムの熱
処理方法及び装置によれば、融着を起こすことな
く、２枚重ねの状態で熱固定のための熱処理を施
すことができ、従つて高い寸法安定性を有するフ
イルムを安定して供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の熱処理装置の概略図、第２図
は溝付きロールの斜視図である。 １…結晶性熱可塑性樹脂フイルム、４…第１の
加熱手段である加熱炉、６…トリミング手段であ
るトリミング装置、８Ａ，８Ｂ…ロール、９Ａ〜
９Ｃ…ロール、１１…第２の加熱手段である加熱
炉、１２…巻取り手段である巻取機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チユーブラー法で二軸延伸した結晶性熱可塑
   性樹脂フイルムを偏平に折り畳む工程と、 該フイルムの収縮開始温度以上であつて、該フ
   イルムの融点から30℃低い温度以下で該偏平フイ
   ルムを熱処理する工程と、 該偏平フイルムの両端部を切開して２枚のフイ
   ルムに分離する工程と、 両フイルム間に空気が介在し、重なつた状態の
   該フイルムの両端部を把持しながら、該フイルム
   の融点以下であつて、該フイルムの融点から30℃
   低い温度以上で該フイルムを熱処理する工程と、 熱処理を施した該フイルムを巻き取る工程 を有することを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フ
   イルムの熱処理方法。 ２ チユーブラー法で二軸延伸した結晶性熱可塑
   性樹脂フイルムを偏平に折り畳む手段と、 該偏平フイルムを熱処理するための第１の加熱
   手段と、 該偏平フイルムの両端部を切開して２枚のフイ
   ルムに分離するためのトリミング手段と、 両フイルム間に空気を介在させながら両フイル
   ムを重ねる手段と、 重なつた状態の該フイルムの両端部を把持する
   手段と、 両端部が把持された該２枚のフイルムを熱処理
   するための第２の加熱手段と、 熱処理を施した該フイルムの巻取り手段 を有することを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フ
   イルムの熱処理装置。 ３ 第２請求項において、第１及び第２の加熱手
   段は、熱風炉であることを特徴とする結晶性熱可
   塑性樹脂フイルムの熱処理装置。 ４ 第２請求項において、２枚に分離された両フ
   イルム間に空気を介在させながら両フイルムを重
   ねるための手段として溝付きロールを使用するこ
   とを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フイルムの熱
   処理装置。