JPS58215318A - フイルムの熱処理装置 - 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】 本発明は熱可塑性重合体フィルムを連続して走行せしめ
ながらボーイング現象（フィルム中央部の遅れ〕全発生
させることなく行うことが出来るフィルムの熱処理方法
及びその装置に関するものである。

熱可塑性重合体フィルムの工業的な熱処理方法には、大
別して加熱したロールに接触させて行うロール式熱処理
方法と、フィルムの両側縁部を拘束して熱風などにより
加熱するテンタ一式熱処理方法とがある。ロール式熱処
理方法ではロールの傷が転写されたり、ロールの幅方向
の温度むらによりフィルムの幅方向に品質が不均一にな
ったり、シワが発生したりにツブロールを使用する場合
特に多い）する欠点があった。またテンタ一式熱処理方
法では、シワや傷は入らないがロール式熱処理方法に比
べてボーイング現象、すなわち物理的性質がフィルムの
幅方向においてフィルムの中央部分が側縁部に比べて遅
れていて弓状の分亜全成している状態が発生しやすく、
それによって幅方向の分子配向性が不均一となり、その
結果寸法安定性（熱収縮軍）、機械的強伸髪などにむら
が生じてコーティング、ラミネート、スリッティング、
印刷、製袋などの後加工で、障害を惹き起こし、また仕
上った製品の商品価値を損う場合も少なくないから、そ
のため後処理で許容される均一性の範囲のものだけｋｍ
品化するので製品収率が低下する次点を持っていた。

このような欠点全防止するために従来種々な方法が試み
られているがいずれも欠点がある。例えばニップロール
？持つ加熱ロールにフィルムラ接触させる熱処理方法（
特公昭３９−２９２１４号）にｌ−ｉ。

−ル式熱処理方法の前記欠点と共に両縁部を拘束しない
ことによるネックダウンの欠点がある。

また、幅方向に温度差金与えて行う熱処理方法（特公昭
４２−９２７３号〕にはロール式の場合は前記のような
欠点が、またテンタ一式の場合は設備の複雑化や条件調
整時間による有効稼動率の低下などの欠点がある。また
、フィルムの両側縁部の風速全増加させて物理的性ｊ（
を幅方向に均一化することを図る熱処理方法（特開昭５
１−９１９７３号）には上記特公昭４２−９２７３号に
２けるテンタ一式の場合と同様の欠点がある。また、テ
ンター内の横延伸工程と熱処理工程の間に設けられた二
ノ１０−ルによって横延伸終了後のフィルム金熱処理す
る方法（特開昭５Ｌｌ−７５９７８号）では、フィルム
が加熱状態でロールに接触するためにロールの傷が転写
されやすかったり、周りの雰囲気とｏ　−ルとの温度差
にエリシワが発生するなどの欠点かめるし、また延伸工
程と熱処理工程との間のフィルム張力全カントするだけ
ではボーイング現象の発生を充分に防止することは出来
ない。

本発明者らはテンタ一式の利点を活かしてフィルムの熱
処理を良好に行うためにボーイング現象を発生せしめる
ことなく行えるテンタ一式熱処理方法とその装置と全提
供することを目的にボーイング現象の発生状況を詳細に
調べた結果、次のような発生原因が判明した。

先ず従来のテンタ一式熱処理方法の実施状態の１例を第
１図に裏って説明すると、フィルム１Ｆｓ、矢印Ｘの方
向に走行せしめられて２つ、熱風吹付は装置２が通常は
フィルム１の走行面の表裏両側に設置されていて、熱効
率の関係から熱風全フィルム１にほぼ垂直に吹き付ける
のである。その結果、熱風は矢印Ｙのように流れてフィ
ルム１に熱を与えて自分自身の温１ｆ’ｒ低下させなが
らフィルム１の面上金流れるのであるが、熱風吹付は方
向がフィル二゛１０面にほぼ垂直である°どとによりそ
の相当量がフィルム１の走行方向（矢印Ｘ）の上ｆＬ側
にも流れてフィルム１の未加熱処理部分を吹付は時の温
度すなわち熱処理ゾーンの温度エリも少し低下した温度
で加熱することになるのである。

またテンタ一式の熱処理装置に熱処理ゾーンより低温雰
囲気の一定の大きさの予熱ゾーン（図示なし）が設けら
れている場合には同様の未加熱処理部分への加熱が行わ
れる。そして本発明者らの調べにエリ、このように熱処
理ゾーンよりも少し低い温度で加熱される部分がフィル
ムに存在するとこの部分で熱収縮が発生して縦・横両方
向にフィルムが引張られる結果、高温の熱処理ゾーンの
近傍で拘束力が刀口見られているフィルム両側縁部から
最も遠いフィルム中央部分に最も大きい遅れ全示す弓形
の変形すなわちボーイング現象が生ずることが判明した
のである。さらに本発明者らはこのボーイング現象の防
止方法全鋭意検討した結果、実質的に熱風全フィルム１
の走行方向の上流側へ流すことなくフィルム１に当てて
熱処理するとぎう簡単にして極めて優扛た手段を採るこ
とにエリ、前記目的を達成できることを究明して本発明
を完成した。

すなわち本発明の１つ（？Ｊ、下第１の発明と言う）ば
、フィルムの両側縁部を拘束して連続的に走行せしめな
がら行う熱風加熱処理において、少なくとも熱処理ゾー
ンの頭部において実質的に熱風をフィルムの走行方向の
上流側へ流すことなくフィルムに当てて加熱することｋ
ｎ徴とするフィルムの熱処理方法に関するものである。

１だ本発明の他の１つ（以下第２の発明と言う〕は両側
縁部を拘束されて連続的に走行せしめられるフィルムに
対して熱風を吹き付ける熱風吹付は装置全備えた熱処理
装置において、吹き付けられた熱風が実質的にフィルム
の走行方向の上流側へ流れないように少なくとも下流側
のフィルムとの間隙がほぼ封止された状態に熱風遮断具
全熱風吹付は装置の周りの少なくとも上流側に設けられ
ていることを特徴とするフィルムの熱処理装置に関する
ものである。

さらに本発明の他の１つ（以゛下′第６の発明と言う）
ば、両側縁部を拘束さｎて遅、視的に走行せしめられる
フィルムに対して熱風を吹付ける熱風吹付は装置全備え
た熱処理装置に２いて、該熱風吹付は装置の少なくとも
フィルムの走行方向の最上流側に位置する熱風吹付は装
置をその熱風吹付は方向が該フィルムの面に対してフィ
ルムの走行方向の上流側の斜め上方から下流側の斜め下
方に傾斜すムの熱処理に関するものである。

△ 以下に本発明を本発明装置の実施例の主要部金示す図面
にエリ詳細に説明する。

第２図、第６図、　、＋び第４図はそれぞれ第２の発明
の６つの実施例の要部を各別に示し、各図に３いて（イ
〕は断面説明図で（ロ）は斜視図であり、第５図、第６
図、支び第７図は第６の発明の６つの実施例の要部を各
別に示す断面説明図である。

図面中の番号１，２及び矢印Ｘ、Ｙの意味は前記第１図
と同様でりり、６は熱風遮断具でめる。

本発明方法に２いては、フィルム１の両側縁部１ａ全拘
束して連続的に走行せしめながら熱風力０熱処理？行う
熱処理ゾーンの頭初に２いて実質的ＶＣ熱風全フィルム
１の走行方向（矢印Ｘ）の上流側へ流さない工うにして
フィルム１に吹き付けて熱処理を行うのである。熱風が
フィルム１の走行方向の上流側へ流れることによってボ
ーイング現象を起こすのは熱処理ゾーンよ−りも上流側
の未加熱処理部分に熱風が流れる場合であり、成る程度
熱処理された状態になっている熱処理ゾーン内でに熱風
が上流側に流れることは差し支えなく、従って熱処理ゾ
ーンの頭初において熱風がフィルムＩＫ当った後に上流
側へ流れることを防止すれば良いのである。また上流側
への熱風の流れの防止は本発明の目的達成の範囲内で実
質的でろれば良く、例えば上流側への微量の熱風や熱処
理対象フィルム１のガラス転移点よりも低温の熱風なら
ば上流側への流れは許容される。若し熱風以外にフィル
ム１をガラス転移点以上に加熱し得る輻射熱源が存在す
る場合はその輻射熱全防止しなければならないことは当
然である。

この−工うな本発明方法（第１の発明〕を実歴するため
の適切な本発明装置（第２の発明）は、第７図〜第４図
にその要部のみ金示すように、両側縁部１ａｖ拘束され
て（拘束装置は図示せず）連続的に走行せしめられるフ
ィルム１に対して熱風を吹き付ける熱風吹付は装置２の
一列または複数列がフィルム１の片面側または両面側に
設置されていて、吹き付けられた熱風が実質的にフィル
ム１の走行方向の上流側へ流れないように少なくとも上
流側のフィルムとの間ｇｈがほぼ封止された状態に熱風
遮断具６が熱風吹付は装置ンの周りに設けられている。

このｈの高さは例えばＯ〜５九而が面当である。この上
流側のフィルム１との間隙りをほぼ封止状態にせしめる
態様は４々あり、熱風遮断具６の本体６ａ自体でフィル
ム１との間に適切な間隙を設ける他、例えば第２図では
適切な位置で熱風遮断具６の本体５ａに固定されたプレ
ー）５ｂＶｃ、Ｃつて２す、このプレート６ｂを上下移
動可能に設けて２けば間隙りの調節は容易である。第６
図は熱風遮断具６の本体６ａとフィルム１との間に回転
自在なロール６ｃが設けらｎたものであり、このロール
３ｃに耐熱性のゴムまたは樹脂製の滑らかな表面のロー
ルを使用することにより、フィルム１の面にロール５ｃ
ｋ接触せしめて間隙ｈｉなりシ、熱風の上流側への流れ
全完全に防止する場合にもロール６ｃがフィルム１の走
行に従って回転してフィルム１の面金傷付けることがな
い。第４図の装置は熱風遮断具６の本体６ａとフィルム
１との間１ｈの両側端に冷風管６ｄがその開口部５ｄｌ
−２対向せしめられて設置されており、一方の冷風管５
ｄの開口部３　ａｔからフィルム１の幅方向（矢印Ｚ）
に吹き出された冷風を、他方の冷風管６ｄの開口部６ｄ
ｌから吸い込むことによって熱風遮断具６の本体６ａと
フィルム１との間隙りの近傍を冷風で覆い、フィルム１
の走行方向の上流側に対する熱風の影響金なくしてしま
うのである。冷風管５ｄは熱風遮断具６の本体６ａとフ
ィルム１との間隙に冷風を吹き出すように設置・されて
も良いが、第４図の如く、第２図に示したプレート３ｂ
とフィルム１との間隙に対するものであっても良い。

以上の第２図〜第４図に示した熱風遮断具・５は熱風吹
付は装置全体ｋｒｉっているものであるが、必ずしもそ
の必要はなく、少なくとも上流側のフィルム１との間隙
がほぼ封止された状態に熱風を遮断するものであれば良
い。

葦た本発明方法（第１の発明）全実施するだめの適切な
他の本発明装置（第６の発明）は、第５図〜第７図にそ
の要部のみを示すように、両側縁部１ａヲ拘束されて（
拘束装置は図示せず）連続的に走行せしめられるフィル
ム１に対して熱風を吹き付ける熱風吹付は装置２の１列
または複数列がフィルム１の片面側または両面側に設置
されていて、吹き付けられた熱風が実質的にフィルム１
の走行方向の上流側へ流れないように、少なくとも最上
流側の列の熱風吹付は装置２をその熱風吹付は方向（矢
印ｙ／　］がフィルム１の面に対してフィルム１の走行
方向の上流側の斜め上方から下流側の斜め下方に傾斜す
るように設けられているフィルムの熱処理装置である。

熱風吹付は方向が上記の如く傾斜していれば、すなわち
熱風吹付は方間（矢印Ｙｌ　）とフィルム１の走行方向
（矢印Ｘ］との成す角（第５図のθ、以下吹付は角と言
う〕で示して１８０’＞θ〉９００であれば本発明の効
果ハロるが、好ましくは１６５°＞θ〉１０５°の場合
効果は一層大きい。第５図では熱風吹付は装置２自体が
傾斜して設置されているが、第６図は熱風吹付は装置２
自体からの熱風吹出し方向はフィルム１に垂直であるが
、熱風吹付は装置２の熱風吹出し口に設けられた熱風変
向板４によって熱風吹付は方向が規制されているもので
あり、そしてこの熱風変向板４は吹き付けられた熱風が
フィルム１の走行方向の上流側へ流れることを防止する
熱風遮断板としての効果も有して効果的である。このよ
うに熱風吹付は方向を規制することは熱風吹付は装置ン
のすべてに必要ではなく、第７図の如く少なくとも最上
流側の列について行われていれば良い理由は、前記熱風
遮断具６の場合と同様である。

本発明方法及び装置による熱風処理対象は、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−△ 化ビニルなどの熱可塑性重合体、これらを主成分とした
共重合体またにこれらの混合物から成るフィルム１であ
り、特にその１軸延伸フイルム及び２軸延伸フイルムに
対し好適に適用できる。

本発明方法及び本発明装置によれば、従来のテンタ一式
と異なり熱処理ゾーンの上流側におけるフィルム１の熱
収縮は発生しないか無視し得る程小さく、その結果ボー
イング現象は殆んど発生しない。例えば未処理フィルム
の幅方向に予め画いておいた直線は熱処理後も中央部が
遅れた弓形には殆んど変形していない。条件によっては
テンターの横延伸で生じたボーイング全修正するように
あり、従って運転操作は容易で安定した運転が出来る。

また加熱ロールを使用する従来のロール式と異なり、本
発明に２いて何物もフィルム１と接触しない場合は勿論
、第６図に示すロール３ｃｋ使用する場合でも、ロール
６０．自体が加熱体でな３　く且つ滑らかな面で接触回
転するもので８るために傷やシワの発生はない。従って
本発明方法及び装置によって得られた熱処理フィルムは
幅方向の品質むらは殆んどなくて破断じに＜＜、品質の
安定性は非常に優れているものである。

実施例１〜２．比較例１ 円形のスリットを有する口金からポリエチレンテレフグ
レートｉ押し出し、急冷後加熱し、チューブ状で機械方
向（縦方向）に６．６倍、周方向（横方向）に６．５倍
延伸し、厚さ２０μの２軸延伸フイルムを得た。次いで
第６図と同様なテンタ一式熱処理装置全使用し、上記延
伸フィルム全２枚重ね状で幅１．３００．、に保って速
度２０Ｗ／１５＋で走行せしめながら２２０℃の熱風全
熱風変向板４に溢って吹付は角が１２００（実施例１）
と１６５°（実施例２）とで延伸フィルムに吹き付けな
がら７秒間加熱処理して熱処理フィルムを得た。熱風の
温度は吹き付けられているフィルム面上で測定した１直
である（以下の実施例、比較例に２いても同じ］。

比較として上記の熱処理装置から熱風変向板４ｔ：取り
除いて同様に熱処理操作金施して熱処理フィルム全得た
。上記の各場合に２いて熱処１４創にフィルム面の幅方
向に直線全面いて２き、熱処理後に変形（ボーイング現
象）の量を示すものとしてフィルムの幅中央部の遅れを
実測した。また−万〇側縁端からフィルムの幅方向への
所定圧Ｓ離れた各位置における配向主軸の基準直からの
ズレを偏光顕微鏡で測定した。但し基準の配向主軸は横
方向であり、配向主軸のズレは、フィルムの走行方向に
向ってフィルムの上方から見て真横方向より左回り方向
へずれる場合を十方向、右回り方向へずれる場合全一方
向とした。

以上の結果全第１表に示す。

実施例６ 実施例１．２で得たチューブ状のポリエチレンテレフタ
レート２軸延伸フイルム金、切開して１枚状としたフィ
ルムを第４図と同様な構造であって間隙りの高さが６九
品のテンタ一式熱処理装置全使用し、幅１．５０ｔ］ｒ
ｒＬ乳に床って速度６０″’／分で走行せしめ、間隙り
の幅方向に室温の空気金運しながら２１ＬＩ’Ｃの熱風
全フィルムに吹き付けて５秒間の熱処理金施した。得ら
れた熱処理フィルムについて実施例１，２と同様にして
フィルム幅中央部の遅れと配向主軸のズレを測定した。

その結果全第１表に示す。

実施例４．比較例２ 実施例１，２と同様にして厚さ１５μのポリエチレンテ
レフタレート２軸延伸フイルムを得た。

上記フィルムを、最上流側の熱風吹付は装置に熱風変向
板金熱風吹付は角が１６５°となるように設けられた第
７図と同様の構造の熱風吹付は装置全備えたテンタ一式
熱処理装置全便用し、２枚重ね状で幅１，６０し温に保
って速度６５〜％で走行せしめながら２１０℃の熱風を
吹き付けてコ秒間熱処理全行い、熱処理フィルム（フィ
ルムＡと記すｌｔ−得た。

比較として上記の本発明装置とは最上流側の熱風吹付は
装置に熱風変向板がない点で異なる従来のテンタ一式熱
処理装置でフィルム走行方向の上流側へも熱風が流れる
状態で２１０℃の熱風全フィルムに吹き付けて５秒間熱
処理全行い、熱処理フィルム（フィルムＢと記す）を傅
た。

かくして得られたフィルムＡ及びＢについてフィルムの
幅方向の所定個所における諸物性、すなわちボーイング
量（遅れ〕、熱処理前後の厚さ変動、密度、熱収縮率、
配向主軸方向と複屈折全測定した。主な測定事項の測定
方法は次の通りであった。

密　　度：ｎ−へブタン−四塩化炭素系の密度勾配管全
使用し、２５℃で測定した。

熱収縮率：熱風循環式のオーブン中で１５０℃、ン時、
司加熱後の収縮不全測定した。

複屈薪と配向主軸方向：偏光顕微鏡でベレタ（Ｂｅｒｅ
ｋ）コンペンセーターを用いて光 路差を測足し、光路／厚さで算出した。

尚、ここで複屈折とは平面内での配向 軸・方向とそれと直角方向のそれぞれゐ光音通過させる
場合の屈折率の差を言 う。

測定の結果全第８図に示す。

実施例５．比較例６ ポリエチレンテレフタレートの代わりにポリヘキサメチ
レンアジパミドを用いたこと以外は実施例１，２と同様
にして厚さ１４μのポリヘキサメチレンアジパミドの２
軸延伸フイルムを得た。上記フィルム全第６図と同様の
構造であって熱風変向板により熱風吹付は角に１２０’
ＶＣ調整された熱風吹付は装置全備えたテンタ一式の熱
処理装置全使用して２枚重ね状態で幅ｉ、　３ＱＱｍ、
ｒｒＬに凍って速度３　Ｌ］　”’、％で走行せしめな
から２６５Ｃの熱風を吹き付けながら５秒間熱処理した
。得られた熱処理フィルムについて実施例１，２と同様
にしてフィルム中央部の遅れと配向主軸のズレ゛と會測
足した。

比較のため、上記本発明装置とは熱風吹付け４１ｔに熱
風変向板がない点で異なる従来のテンタ一式の熱処理装
置でフィルム走行方向の上流側へも熱風が流れる状態で
２６５℃の熱風全フィルムに吹き付けて５秒間熱処理金
行って得たフィルムについても同様に測定した。

上記の結果を第２表に示す。

第　　　２　　　表 ※：Ｗはフィルムの１嘔 以上の実施例と比較例との対比から、本発明方法、本発
明装置によって熱処理されたフィルムは品質の幅方向の
均一性に極めて愛れていることが判る。

そして寸法安定性（熱収縮率）や厚さ、密度など機械的
特性に関連する特性の幅方向に２げるむらが極めて少な
いために、後のコーティング、ラミネート、スリッティ
ング、印刷、襄駁などの加工工程で支障の起こることが
なく、仕上った加工製品は優れたものとなる。従って本
発明によれば高い精度が要求される用途、例えばビデオ
用やオーディオ用の磁気テープ、航空写真用ベースフィ
ルム、コンデンサーなどの電気用途などに最適ナフイル
ムが製造できる。しかも品質の幅方向の均一性が優れて
いるために、フィルムの全幅全有効に製品化できるので
製品収率は高く、工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテンタ一式熱処理方法の実施状態の１例
金示す説明図、第７図、第６図、及び第４図はそれぞれ
第２の発明の６つの実施例の要部を各別に示し、各図に
２いて（イ）は断面説明図で（ロ）は斜視図であり、第
５図、第６図、及び第７図は第６の発明の６つの実施例
の要部を各別に示す断面説明図、第８図は実施例４及び
比較例２の飼足結果金示す図である。 １−優フイルム １ａ・・側縁部 ２・・熱風吹付は装置 ６・・熱風遮断具 ６ａ・・本体 ６ｂ・・プレート ５ｃ・惨ロール ６ｄ・・冷風管 ３、ｊ／・・開口部 ４・・熱風変向板 ｈ・・フィルムと熱風遮断具との間隙 Ｘ・・フィルム走行方向 Ｙ・・熱風の流れ方向 Ｙ′・・吹付は方向 Ｚ・・フィルムの幅方向 特許出願人　　旭化成工業株式供社　−代通人　弁理士
　骨間”忘失　　。 弁理士　　野　間　忠　之　　゛−ノ′−〜−７− 第１図 ３　　（ロ） 第３図 （イ） （ロ） 第４図 （イ） （ロ） 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フィルムの両側縁部全拘束して連続的に走行せしめ
   ながら行う熱風加熱処理に２いて、少なくとも熱処理ゾ
   ーンの頭初において実質的に熱風をフィルムの走行方向
   の上流−〇へ流すことなくフィルムに当てて加熱するこ
   とを特徴とするフィルムの熱処理方法。 ２　両側縁部を拘束されて連続的に走行せしめられるフ
   ィルムに対して熱風を吹き付ける熱風吹付は装置を備え
   た熱処理装置において、吹き付けられた熱風が実質的に
   フィルムの走行方向の上流側へ流れないように少なくと
   も上流側のフィルムとの間隙がほぼ封止された状態に熱
   風遮断具を熱風吹付は装置の周りの少なくとも上流側に
   設けらｎていることｔｌ−特徴とするフィルムの熱処理
   装置。 ６　両側縁部全拘束されて連続的に走行せしめられるフ
   ィルムに対して熱風を吹き付ける熱風吹付は装置を備え
   た熱処理装置において、該熱風吹付は装置の少なくとも
   フィルムの走行方向の最上流側に位置する熱風吹付は装
   置をその熱風吹付は方向が該フィルムの面に対してフィ
   ルムの走行方向の上流側の斜め上方から下流側の斜め下
   方に傾斜するように設けられていること全特徴とするフ
   ィルムの熱処理装置。