JPH0585341B2 - - 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
分離で利用することができる。 ［背景技術］ 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、チユーブ状の例えばナイロン
−６フイルムを偏平に折り畳んだ状態でテンター
法により、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じていた。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、この問題を解決するために、従来、例
えば二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改良テン
ター方式が提案されている（特公昭46−15439号
公報参照）。 また、この改良テンター法以外にも、チユーブ
状フイルムに圧縮空気を入れてバブルを形成した
状態で熱処理を施すチユーブラー方式を採用した
場合にも、熱溶着の問題は回避できる。 ［発明が解決しようとする課題］ 上述した改良テンター法による熱処理によれ
ば、熱融着は発生しないが、ボーイング現象（フ
イルムの延伸に伴い、フイルム両端に比べて中央
部の延伸がフイルムの移動方向に遅れを生じる現
象）が発生し、これに伴つてフイルム物性の面内
異方性及び二次加工（印刷等）の阻害要素となる
たるみ等の問題点が生じていた。熱処理温度を下
げれば、ボーイング率は低くなるが、ボイル、レ
トルト等の熱処理を施す場合には、収縮率が大き
くなりすぎて問題がある。 また、上述したチユーブラー法による熱処理に
よれば、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。 一方、本出願人は、特願昭63−296575におい
て、チユーブラー法により二軸延伸した結晶性熱
可塑性樹脂フイルムを２段階に分けて熱処理する
方法及び装置を提案した。この発明において、第
２段目の熱処理はテンター方式としたが、第１段
目の熱処理方式については特に限定していない。
しかし、この第１段目の熱処理も第２段目の熱処
理と同様にテンター方式とした場合には、ボーイ
ング率を小さくする効果は認められるが、第１段
目の熱処理で既にボーイングが発生しているた
め、その効果に限界がある。加えて、フイルムの
両端部を切除するトリミング操作が２度必要にな
るため、生産効率が劣る。 本発明は、フイルムの融着を起こさず、かつボ
ーイング率の低減を図る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及び作用］ 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、結晶性熱可塑性樹脂フイルムをチユ
ーブラー法により二軸延伸する工程と、チユーブ
ラー法により、このフイルムの収縮開始温度以上
であつて、このフイルムの融点から20℃低い温度
以下の温度でこのフイルムに第１段目の熱処理を
施す工程と、この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、テンター法によ
り、両フイルム間に空気が介在した状態で、前記
第１段目の熱処理温度以上の温度であつて、前記
フイルムの融点以下の温度で前記フイルムに第２
段目の熱処理を施す工程と、熱処理を施した前記
フイルムを巻き取る工程とを有することを特徴と
する。 上記熱処理方法において、チユーブラー法によ
り、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20℃低い温度以下で行う第１段目
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30℃低い温度以下で行う。フイルムの収縮開
始温度より低い場合には、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20℃低い温度より高い場合に
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。 この第１段目の熱処理において、フイルムの弛
緩率は、０〜10％（MD方向及び／又はTD方向）
に設定する。フイルムを若干弛緩させた状態で熱
処理を施すことにより、フイルムの結晶化度を増
加させて収縮率を低減させることができ、これに
よつて寸法安定性の良好なフイルムが得られる。 テンター法で行う第２段目の熱処理において、
第１段目の熱処理温度より低い温度とした場合に
は、収縮率が大きくなつて好ましくない。また、
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。なお、熱処理時間についての条件は、上記第
１段目の熱処理の場合と同様である。この第２段
目の熱処理においても、フイルムの弛緩率は、０
〜10％に設定する。 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、結晶性熱可塑性樹脂フイルムをチユーブ
ラー法により二軸延伸する手段と、チユーブラー
法により、このフイルムを熱処理するための第１
の加熱手段と、この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、前記フイルムの両端部を把
持するためのテンターが設けられ、両フイルム間
に空気が介在した状態の前記フイルムを熱処理す
るための第２の加熱手段と、熱処理を施した前記
フイルムの巻取り手段とを有することを特徴とす
る。 前記フイルムをチユーブラー法により膨張させ
てバブル状とするための空気の注入手段は任意で
ある。 本熱処理装置の第１及び第２の加熱手段おいて
は、加熱効率が高く、かつ均一加熱が可能である
から、熱風炉を設けるのが好ましい。 また、２枚の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に
おい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した
ものが好ましい。 ［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。 本熱処理装置は、結晶性熱可塑性樹脂フイルム
１をチユーブラー法により二軸延伸する手段１０
と、チユーブラー法により、このフイルムを熱処
理するための第１の加熱手段２０と、このフイル
ム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３０と、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４０と、フイルム１
Ａ，１Ｂの両端部を把持するためのテンター５０
が設けられ、両フイルム１Ａ，１Ｂ間に空気が介
在した状態のフイルム１Ａ，１Ｂを熱処理するた
めの第２の加熱手段６０と、熱処理を施したフイ
ルム１Ａ，１Ｂの巻取り手段７０とを備える。 前記二軸延伸手段１０には、上方に配置された
一対の第１のピンチロール１１と、結晶性熱可塑
性樹脂フイルム１を加熱するための加熱炉１２
と、フイルム１を偏平に折り畳むためのＶ字形の
案内板１３と、案内板１３の下端に配置された一
対の第２のピンチロール１４とが設けられる。加
熱炉１２の加熱装置は、赤外線ヒータ等任意に選
ぶことができる。この二軸延伸手段１０と第１の
加熱手段２０との間には、ガイドロール２が設け
られる。 前記第１の加熱手段２０には、上方に配置され
た一対の第１のピンチロール２１と、第１のピン
チロール２１から逆Ｖ字形に取付けられた案内板
２２と、フイルム１を加熱するための熱風炉２３
と、フイルム１を偏平に折り畳むためのＶ字形の
案内板２４と、案内板２４の下端に配置された一
対の第２のピンチロール２５とが設けられる。 前記トリミング手段３０には、ブレード３１を
備えたトリミング装置３２が設けられる。 前記両フイルム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４０に
は、ガイドロール２と、上下に離れて配置された
一対のロール４１Ａ，４１Ｂと、フイルム１Ａ，
１Ｂの移動方向に順に配置された３個の溝付きロ
ール４２Ａ〜４２Ｃとが設けられる。第２図に示
すように、これらの溝付きロール４２Ａ〜４２Ｃ
は、その外周面に例えば10cmピツチで交差する２
条の溝４３が形成され、溝付け加工後、表面にク
ロム等のめつき処理が施されたものである。 前記テンター５０には、重なつた状態の前記フ
イルム１Ａ，１Ｂの両端部を把持するための図示
しない把持機構が設けられ、このテンター５０が
第２の加熱手段６０内に配設される。 前記第２の加熱手段６０には、テンター５０に
よつて把持され、両フイルム１Ａ，１Ｂ間に空気
が介在した状態の前記フイルム１Ａ，１Ｂを熱処
理するための熱風炉６１が設けられる。 前記巻取り手段７０には、熱処理を施した前記
フイルム１Ａ，１Ｂをそれぞれ巻き取るための巻
取り機７１が設けられる。 この熱処理装置を使用し、次のようにして結晶
性熱可塑性樹脂フイルム１の熱処理を行う。 先ず、チユーブラー法による二軸延伸手段１０
において、加熱炉１２で加熱されたチユーブ状の
結晶性熱可塑性樹脂フイルム１を、所定の内圧に
よつてバブル３に膨張させることにより横方向
（TD方向）に延伸させると共に、上下のピンチ
ロール１１，１４の引取り速度の差により縦方向
（MD方向）に延伸させて、二軸延伸を行う。二
軸延伸されたフイルム１は、案内板１３及び第２
のピンチロール１４により偏平に折り畳まれる。 なお、本実施例において、チユーブラー法にす
るためのフイルム１内への空気の注入法は任意で
ある（例えば、特開昭64−71727号公報参照）。 次に、チユーブラー法による第１の加熱手段２
０において、熱風炉２３により、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
20℃低い温度以下の温度でバブル３に対して第１
段目の熱処理を施す。この第１段目の熱処理によ
り、フイルム１の結晶化度が増すため、重なり合
つたフイルム同士の滑り性が良好になつて融着を
防止することができる。加えて、この第１段目の
熱処理をチユーブラー法で行うため、最終的に得
られるフイルム１のボーイング率を低減させるこ
とができる。 次に、トリミング手段３０において、この偏平
フイルム１の両端部をトリミング装置３２のブレ
ード３１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３１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。この段階におけるトリミング
によつて、後工程におけるトリミングロスを小さ
くすることができる。 次に、空気を介在させながら両フイルム１Ａ，
１Ｂを重ねる手段４０において、ロール４１Ａ，
４１Ｂ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，１
Ｂ内面に空気を接触させる。次に、第２図にも示
すように、３個の溝付きロール４２Ａ〜４２Ｃに
順に送通することにより、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，１
Ｂを重ね合わす。このように溝付きロール４２Ａ
〜４２Ｃを使用することにより、この溝４３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、フイルム１Ａ，１Ｂ同士の融着を効
果的に防止することができる。 次に、第２の加熱手段６０において、重なつた
状態のフイルム１Ａ，１Ｂをテンター５０で両端
部を把持しながら、第１段目の熱処理温度以上の
温度であつて、フイルム１の融点以下の温度でこ
れら２枚のフイルム１Ａ，１Ｂを熱処理する。こ
の第２段目の熱処理によつて、フイルム１Ａ，１
Ｂに寸法安定性が付与される。 最後に、巻取り手段７０において、ガイドロー
ル２を介して巻取り機７１により熱処理を施した
フイルム１Ａ，１Ｂを巻き取る。 上記実施例において、条件を具体的に設定して
結晶性熱可塑性樹脂フイルム１の熱処理を行つた
場合の各実験例及び比較例を説明する。 実験例 １〜７ 結晶性熱可塑性樹脂としてポリアミド系のナイ
ロン−６である宇部ナイロン（商品名、相対粘度
3.7）を使用し、直径40mmのスクリユーを有する
押出機から15Kg／hrで押し出した後、15℃の冷却
水中で急冷し、直径90mm、厚さ135μ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。 次に、チユーブラー法による二軸延伸手段１０
において、この原反ナイロンフイルム１をMD方
向／TD方向＝3.0／3.2の延伸倍率で同時二軸延
伸した後、折り畳むことにより、厚さ15μの偏平
チユーブ状ナイロンフイルム１を作製した。 次に、第１の加熱手段２０及び第２の加熱手段
６０における各実施例の処理温度及び弛緩率を下
記の表−１に示すように設定してナイロンフイル
ム１の熱処理を行つた。 熱処理後に得られたナイロンフイルム１につい
て、収縮率（95℃と115℃）とボーイング率を測
定し、融着の有無を調べ、最終的な合否の判定を
行つた結果を表−１に示す。 前記ボーイング率は、第３図に示すように、原
反ナイロンフイルム１にその移動方向に対して垂
直な方向に所定幅の標線Ｓを描き（第３図Ａ参
照）、延伸及び熱処理後における線Ｓの遅れ量Δb
と幅ｌを測定し（第３図Ｂ参照）、Δb／ｌ×100
％より算出した値である。 なお、融着の欄で、〇は融着が発生せず、×は
融着が発生を示す。また、合否判定の欄で、◎は
融着がなく、ボーイング率が５％以下で収縮率
（115℃）が５％以下の場合、〇は融着がなく、ボ
ーイング率が５％以上及び／又は収縮率（115℃）
が５％を越える場合、×は融着が発生し、収縮率
が５％を越える場合である。 比較例 １，２ 上記実施例と同様に、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
原反フイルムを二軸延伸した。 次に、このナイロンフイルムに対してテンター
法による熱処理だけを施し、その他は上記実施例
と同様にして熱処理に係るナイロンフイルムを得
た。 これらの各比較例に係るナイロンフイルムにつ
いても、上記実施例と同様に、収縮率（95℃と
115℃）とボーイング率を測定し、融着の有無を
調べ、最終的な合否の判定を行つた結果を表−１
に示す。

【表】 表−１より、各実施例に係るナイロンフイルム
１は、第１段目においてチユーブラー法で60〜
180℃の熱処理を施し、次の第２段目においてテ
ンター法で210℃の熱処理を施しているため、フ
イルム同士の融着が発生せず、また低いボーイン
グ率が得られ、結果として合否判定が〇又は◎で
あることがわかる。 これに対して、各比較例に係るナイロンフイル
ムによれば、テンター法による熱処理のみを施し
ているため、融着が発生することに加えて、ボー
イング率が高くなり、合否判定が×であることが
わかる。 なお、上記実施例においては、第１及び第２の
加熱手段２０，６０に熱風炉２３，６１を設けた
が、例えば赤外線ヒータ等を設けてもよい。 ［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、熱固定のための熱処理を施すことができ、従
つてボーイング率が低く、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、第３図Ａ，Ｂはボーイ
ング率の測定法を示す図である。 １…結晶性熱可塑性樹脂フイルム、３…バブ
ル、１０…二軸延伸手段、１２…加熱炉、２０…
第１の加熱手段、２３，６１…熱風炉、３０…ト
リミング手段、４０…フイルムを重ねる手段、５
０…テンター、６０…第２の加熱手段、７０…巻
取り手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 結晶性熱可塑性樹脂フイルムをチユーブラー
   法により二軸延伸する工程と、 チユーブラー法により、このフイルムの収縮開
   始温度以上であつて、このフイルムの融点から20
   ℃低い温度以下の温度でこのフイルムに第１段目
   の熱処理を施す工程と、 この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、 テンター法により、両フイルム間に空気が介在
   した状態で、前記第１段目の熱処理温度以上の温
   度であつて、前記フイルムの融点以下の温度で前
   記フイルムに第２段目の熱処理を施す工程と、 熱処理を施した前記フイルムを巻き取る工程
   と、 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 結晶性熱可塑性樹脂フイルムをチユーブラー
   法により二軸延伸する手段と、 チユーブラー法により、このフイルムを熱処理
   するための第１の加熱手段と、 この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、 前記フイルムの両端部を把持するためのテンタ
   ーが設けられ、両フイルム間に空気が介在した状
   態の前記フイルムを熱処理するための第２の加熱
   手段と、 熱処理を施した前記フイルムの巻取り手段と、 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請求項記載の結晶性熱可塑性樹脂フイル
   ムの熱処理装置において、 第１及び第２の加熱手段に熱風炉を設けたこと
   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又は第３請求項記載の結晶性熱可塑性樹
   脂フイルムの熱処理装置において、 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に溝付き
   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。