JPS5898219A - フイルムの熱処理方法 - 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】 本発明は長尺のシート状のフィルムを高温でかつ長時間
熱処理する方法に関する。

ここでい・う熱処理は常温以上の温度にフィルムな一定
時間保持することを意味し、かかる熱処理はフィルム自
身の乾燥や、フィルムの変形を直したりあるいは逆にフ
ィルムに変形を与えたりする熱固定、フィルムの物性改
良のために何う処理、たとえば強度、伸度、収縮率の調
整など、いわゆるフィルムの弛緩処理の他に塗工工程や
印刷工程における塗布液の乾燥、塗工樹脂の硬化、１合
などのために行われる。

従来このような目的で長尺フィルムを熱処理する方法と
しては、コイル状に連続的に巻かれたシート状のフィル
ムを連続的に巻きほぐしながら所定の温度に保持した炉
の中を通し再びコイル状に巻きとる方法が一般的であっ
た。

このような方法で熱処理する場合、フィルムの送行速度
をＶ＠／ｍ、熱処理炉長をＬｔｎとすると、熱処理時間
ｊｌｌ１１との間にはｔ＝Ｌ／Ｖの関係があることから
も明らかなように熱処理時間な長くするためには炉長な
長くするかフィルムの送行速度を遅くすることが必要で
ある。

しかしながら、炉長を長くすることは設備上の投資が大
きくなりすぎることや運転経費の増大などの点から好ま
しくない。一方、フィルムの走行速度を遅（することは
生陀性およびフィルムの変形の点で問題があった１、実
際にはこれらの点を考慮して最適の炉長、フィルム速度
が決められているがこの様な方法では熱処理時間も工数
秒から数分程度がせいぜいである。

さらにこの方法ではより高い温度での熱処理は困難であ
る。即ちこの方法ではフィルムを連続的に移動しつつ巻
きとる必要があるため、フィルムの進行方向に張力をか
けねばならな（−３、一般には横方向は張力がかからな
いフリーな状態におかれるためフィルムの横方向の熱収
縮にともなう縦方向のシワが発生し、このシワがフィル
ムの永久ひずみとして残り使用上程々の問題があった。

かかる欠陥を防止するためにフィルムの両端をチャック
などで保持しながら巾方向にも張力を加え、熱収縮を押
えしわを防止する方法も用いられるが、この方法は設備
が大カーかりになるため一般に用いられる方法ではなか
った。又、つかみしろがフィルムの不良部となるため、
フィルム端をスリットしなければならず工程が増すだけ
でなく、フィルムの有効中がそれだ；す狭（なる。この
ことはフィルム中が狭いときはとくに問題である。

またフィルムの熱処理にともなうツクを防止する別の方
法としてエアーフｌ’−フイ／り方式の乾燥方法がある
。この方法はフィルムの上下から熱風を吹きつけフィル
ムを空間に支持しながらフィルム移動する方法であり、
横方向、縦方向ともにはｇフリーな状態におかれるため
、本目的には最も適した方法といえる。しがしながら、
本方法では装置上の制限から数秒から数分の熱処理がせ
いぜいである２、さらに長時間の熱処理を行うためには
エアーフローティングゾーンの長さを長くするか、フィ
ルムの送り速度を遅くすることが必要であるが、前者に
おいては設備費用が大きくなりすぎること、後者におい
ては生産性が悪いことなどの欠陥があり、汎用的な方法
といえなかった。

一方コイル状に巻いたフィルムをそのままある一定の温
度下に長時間保持する方法も通常用いられる。この方法
では長時間フィルムをある雰囲気に保持することは可能
であるが、とくに温度が高い場合にはフィルムの熱収縮
によって半径方向に応力が発生し、フィルムを締めっげ
句、いわゆる巻きじまりのためにブソ、折れシソなどの
欠陥が発生したり、フィルム表面とフィルム鋏面が強く
圧着されるため両者が融着するブロッキング現象を起し
たり、フィルムとボビンを固定するテープやフィルム端
のあとが永久変形となって数ｌθ〜数１００ＷＬの長さ
にわたって巻いたフィルムの同じ位置に現れてくる転写
現象などを生じたりして好ましくない。

さらにこの方法をフィルム表面に塗工、真空蒸着、その
他の方法によって形成した表面加工層の乾燥９重合、硬
化あるいはその他の化学反応の促進のために用いる場合
には、これらの反応がなかなか進まなかった。これはフ
ィルムが堅く巻かれているために表面加工層面付近の雰
囲気がそのまま滞留し、新鮮な空気その他の熱処理雰囲
気気体の供給及び同気体又は放出された気体の移動がほ
とんどないためと考えられる。

雰囲気気体の供給及び同気体又は放出された気体の移動
があったとしてもその供給、移動がフィルムの端、およ
び外周のみに限られるため中央部、内周部と反応の進行
度合が異り、中方向。

長さ方向に均一な表面加工層が得られないという問題も
残る。

本発明者は長尺のシート状のフィルムの熱処理における
このような従来の欠点を防止しかつ比較的高温で長時間
の熱処理を有効に行うための方法を鋭意研究した結果本
発明に到達したものである。却ち、本発明はコイル状に
巻かれたシート状のフィルムを、軸を鉛直又はほぼ鉛直
方向にして相隣るフィルムの接触面積が実質的に無視し
５る程度に巻きほぐされた状態で保持し熱処理すること
を特徴とするフィルムの熱処理方法である。

本発明でいうフィルムはシート状の形層をなし、かつ巻
きはぐされた状態で自立しうるものをいい、その厚さは
フィルムの中および強度。

腰の強さに関係するが、特に限定する必要はない。この
ようなフィルムの例としては、プラスチックフィルムた
とえばポリエステルフィルム。

ポリエチレンフィルム、ポリスチレンフィルム。

下りビニルアルコールフィルム、塩化ビニルフィルム、
塩化ビニリデンフィルム、テフロンフィルム、ナイロン
フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネート
フィルム、ポリイミドフィルムポリアミドイミドフィル
ム、ポリエステルイミドフィルムなどの高分子フィルム
がある。さらに紙や金属薄板など無機物であってかつシ
ート状に加工でき、かつコイル状に巻くことができるも
のも含まれる。又、これらのフィルムには表面加工、た
とえばコロナ処理、グロー放電処理、サンドマット加工
などの物理的表面処理がされていてもよく、更にコーデ
ィング、＃着、スバタリングなどによって有機、無機の
簿膜が１層以上積層された状態であってもさしつかえな
い。さらに印刷などによって表面に模様が描かれていて
も、又二枚以上の同種または異種のフィルムを貼り合せ
たものであってもよい。

かかるフィルムをコイル状に巻くためには、少くとも巻
芯の円周長さ以上であればその長さには制限がない１．
シかしながら、長尺フィルムの熱処理という本発明の主
旨から考えて少くとも１０回以上コイル状に巻き５る長
さが好ましく通常５票以上の場合にとくに本発明の熱処
理法が有効である。このようなフィルムは巻芯の外側に
連続的にコイル状にａｋＩｉ１〜数１０階の数カ０階き
とられた形状が普通であり、この形状の場合巻芯の軸が
どの方−にあっても巻きずれなどを起さないか或は起し
てもわずかである。

特別な場合、たとえばフィルム表向の摩擦係数が極めて
小さい場合や、一定以上の張力で巻くとシワやフィルム
とボビンを固定するための粘着テープあとの転写、ある
いはフィルム間のブロッキングなどが生じたりするよう
な場合に１ややゆるく巻かれる。いずれの場合において
も相隣るフィルムの間隔はないかあってもと（わずかで
あり、互いに接触している状態であるといえる。

本発明による方法では、このように堅く巻かれたフィル
ムを軸が鉛直で、かつ相隣る外周と内周のフィルムが互
いに接触しないように巻きはぐ（−でから用いる。巻き
ほぐす方法は特に限定しないが、たとえば巻芯なフィル
ムの巻方向と逆方向に回転させてやることによって簡単
に達成される。巻きほぐされたフィルムは必ずしも声円
でなくてもよいが、相隣るフィルムが互いにできるだけ
接触しないようにすることが必要である。このことはフ
ィルムの縦、横いずれの方向にも張力がかからない弛緩
状態にフィルムを保持することを意味するのであってフ
ィルムの一部が互いに接触していてもさしつかえない　
このような弛緩状態にフィルムを保持し、かつ熱収縮に
よる巻きじまりの影響を防止するためには相隣るフィル
ムの間隔に平均的に２５、以上であることが好ましい。

ここで平均２５、というのは巻芯の外周または巻きほぐ
されたフィルムの最内周と、最外周の距離が（フィルム
厚さ＋２５μ）×フィルム巻数以上であることを意味す
るものであって、フィルム間隔は必ずしもすべてが同一
である必要はない。これらの間隔は平均的にはフィルム
の厚さ×フィルレムの巻数で計算される厚さと実欄厚さ
とσ）差をフィルムの巻数で割ることによって定義され
る。

便宜的には次の公式で簡単に計算される。

フィルムの平均間隔 但し、イイルム内径　　ｄ フィルム厚さ　　ｔ フィルム巻取長　し フィルム外径　　Ｄ またフィルムの腰が強く最外周または／および最内周の
フィルム端が巻きからはずれることがあるが、この場合
は２〜３巻き内側または外側の周をもって最外周径り、
および／または最内周径ｄとすればよい。

このようにして巻きほぐされたフィルムはその軸を鉛直
に保ったそのままの状態で熱処理炉の中で所定の時間保
持し、熱処理される。ここで熱処理するべきフィルムは
巻きほぐした形状が保持できれば巻芯は熱処理する際に
はあってもなくてもどちらでもさしつかえない。

本発明の方法は（１１フイルムがどの方向にも張力がか
からない状態に保持されるため、熱収縮にもとすくしわ
、折れ、プッなどの変形が生じない。（２）フィルムが
互いに接触しないため、いわゆるブロッキングなどの現
象が生じない。

（３）フィルムの各面に熱風が均等に入り込むためフィ
ルム全面にわたる均一な熱処理ができる。

（４）齢時間から数１０時間以上の長時間熱処理が可能
である。などの他の方法では得られないすぐれた％徴を
有し、さらに通常用いられている熱処理炉、たとえば熱
風乾燥機などで処理でき、特別の装置は不要である。

このような特徴を有するため本発明の方法によれば従来
不可能であったフィルムの熱処理を可能にすることがで
きる。以下に本方法によって口］能になった熱処理の実
施例を述べる。

実施例１ ５０μ厚のポリエステルフィルムｚｏｏ講ｘ５０ｃＷ１
巾を巻芯をフィルムの巻き方向と逆方向に回転させるこ
とにより巻きほぐした。巻きはぐず前のフィルム外径１
ｓ（ｌｕ＋巻芯の外周９２８■であった。巻きほぐすこ
とによりフィルムの最外周は５２３ｕ〜７５０ｍになっ
た。

従ってフィルムの平均間隔は０９９〜１１３■となる。

この数値に巾があるのは、真円状でないためである。こ
のフィルムを１５０℃、１０分間熱処理し、フィルムを
巾方向長さ方向に収縮させ収縮率がｔＳＯ℃、３０分の
熱処理でｏ１％以下のポリエステルフィルムを得た。こ
のような低収縮率のポリエステルフィルムは工業的な規
模では本方法以外では今までに得ることが困難であった
。

実施例２ 酸化インジウムを約１００Ａの厚さに蒸着した７５μ厚
のポリエステルフィルム３巻（３２０關巾Ｘ＋ＯＯ，）
を下記■、■及びＯ）の方法で熱処理した。熱処理前の
フィルムは可視光透過率５２チ１表面抵抗２０ＫＧ／口
であった。■長さ３．３　ｍの乾燥炉長を連続的にｔｍ
／分の速度で通す。（２）巻芯に巻いたままの状態及び
■巻きほぐした状態で熱風乾燥機中に２４時間保持する
、温度はいずれも１７０℃である。

（？〕の例においてはフィルムの間隔は平均５８〜１７
３μである。この結果は第−表のとおりであり透明導電
性フィルムとして使用できるのはｅ）の例のみであった
。

第１表 実施例３ ７００ｍ＜巾のポリエステルフィルム２５μ厚Ｘ３００
１１にポリウレタン系樹脂を約ｔｏｏＡの厚さに塗工し
たあと１２０℃の乾燥炉中な３０秒通し張力を下げて巻
きとった。

巻芯の外周１６２１１１　フィルムの外周は２０２襲で
あった１、したがってフィルムの平均間隔は１３μであ
る。このフィルムを軸を垂直にして１３０℃の熱風乾燥
炉中に１時間保持したところ、フィルムの大部分にブロ
ッキングが生じ、コーティングしたポリウレタン系樹脂
がフィルム裏面に転写した。

同じフィルムを巻きほぐして（平均間隔１０８〜１５２
μ）同一条件で熱処理したところブロッキングは生じず
良好なポリウレタン系樹脂処理ポリエステルフィルムが
得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイル状に巻かれたシート状のフィルムを、軸ｔｔ鉛直
   又はほぼ鉛直方間にして相隣るフィルムＬ））接触面積
   が実質的に無視しうる程度に巻きほぐされた状態で保持
   し熱処理することを特徴とするフィルムの熱処理方法