JPS61160222A - 熱可塑性樹脂フイルムの縦延伸方法 - 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】 （利用分野） 本発明は熱可塑性樹脂フィルムの縦延伸方法に関する。

更に詳しくは、延伸にともなう巾方向の収縮、巾方向の
厚みむら、及び、低速ロール表面でのスティック・スリ
ップによる縦方向の厚みむら、あるいは、スティック・
スリップによるフィルム表面に生じる傷等の外観不良を
低減する方法に関する。

（従来技術） 従来よりこの種の技術は多くの方法が提案されているが
、巾方向の収縮とスティック・スリップの両者を解決す
る方法は未だ満足すべきものがなく、また、巾方向の収
縮によるフィルム中央部の巾方向の厚みむらの悪化を阻
止する方法も未だ満足すべきものがないのが現状である
。

例えば、第４図に示すように、低速ロール３と押えロー
ル３ａとの接点と、高速ロール５との間の延伸区間にお
いて、フィルムが低速ロール３に沿う方向に引き取られ
ることによって延伸区間距離を短くして上記の問題を改
良し、縦方向に延伸する方法が提案されている（例えば
特公昭４２−２０８７５）。

この方法によって上記の巾方向の収縮の問題は解消する
が、低速ロールにフィルムを接触させて延伸するために
、フィルムの表面の平滑な透明フイルムを得ようとする
場合には、ロール上でのスティック・スリップ現象が防
止出来ず延伸開始点が微小に変動する結果、延伸フィル
ムの縦方向の厚みむら、フィルム表面の傷等の外観不良
の問題は解消されない。また、ロール間隙を極小とする
ことから来る問題、即ちフィルムの延展性の喪失、操作
性不良による生産性の低下等の問題が新たに発生する。

一方、第５図に示す如く、延伸区間に於いては低速ロー
ルにフィルムが接触しないように押えロール３ａの接触
点の接線方向に引取って延伸することによ沙、上記の問
題を改良する方法が提案されている（特公昭５８−４３
２５２）。

しかしながらこの改良方法では、上記のスティック・ス
リップ現象による問題は解消されるものの、延伸応力に
よる延伸ロールの湾曲防止を考慮すると、延伸ロールの
直径は、ある一定値以上を必要とし、更に、延伸開始点
を固定するためには、低速ロールの押えロールの直径本
、ある一定値以上を必要とするために、実質的に延伸間
距離を短かくすることが出来なくなり、巾方向の収縮に
よる問題は解消することが出来ない。

また、巾方向の収縮によって、フィルム中央部の巾方向
の厚みむら（以下偏肉と呼ぶこともある）が、未延伸フ
ィルムの偏肉よりも悪化するという新たな問題が発生す
る。

（発明の概要） 本発明は以上の如き状況下において開発されたもので巾
方向の収縮が少なく縦方向と巾方向の厚みむらが改良さ
れると共に、フィルム外観性に優れた熱可塑性樹脂フィ
ルムの縦延伸方法を提供するものであって、具体的には
、押えロールを有し、かつ、加熱された駆動低速ロール
と、駆動高速ロールと、両者間に冷却された小径ロール
とを設け、低速ロールと高速ロール間でフィルムを縦延
伸する縦延伸方法において、フィルムを小径ロールに接
触せしめて、低速ロールの回転軸と押えロールの回転軸
間の面に対して直角方向にフィルムを引き取るようにし
たことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの縦延伸方法
を提供するものであり、特に、電子機器用フィルムのよ
うに高い精度を要求される延伸フィルムの製造に適する
延伸方法である。

（具体的説明） 本発明でいう熱可塑性樹脂とは、ポリオレフィン、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ポリビニールアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ポリ弗化ビニリデン、ボリアリレート、ポリ
サルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリフェニレンサルファイド等及びその共重
合体、並びにそれ等のブレンド物等であり、これらに限
定されるものではない。

更に、未延伸フィルムは、上記熱可塑性樹脂の単独ある
いはブレンド物の単層であってもよいし、上記の単独あ
るいはブレンド物の組合せによる積層であってもよい。

特に、ポリフッ化ビニリデン等を用いてコンデンサーフ
ィルム等の電子機器用延伸フィルムを製造する場合に適
する。

以下、本発明の実施例を示す図面に基づいて説明する。

本発明に用いられる装置の概略図を第１図に、延伸部の
拡大概略図を第２図に、他の実施例を示す拡大概略図を
第３図に示す。

押出機で溶融された熱可塑性樹脂はインフレーションダ
イ、Ｔ−ダイより押出されて未延伸フィルム１０となり
、予熱ロール１．２にて延伸に必要な熱を十分に付与さ
れた後加熱されている低速ロール３へ導かれる。図にお
いてｌａ、３ａは押えロールである。

未延伸フィルム１０は、低速ロール３と押えロール３ａ
によって、一定速度で供給され、小径ロール４と接触し
た後、高速ロール５によって、一定延伸倍率が得られる
速度で引取られる。

小径ロール４は、フィルムの進行方向が低速ロール３の
回転軸と、押えロール３ａの回転軸で形成される面に対
してはｔ！垂直方向、一般に垂直方向に対して＋３０°
以内、好ましくは±１５°以内の方向となるように設定
される。

未延伸フィルム１０は、低速ロール３と高速口−ル５の
開速度差によって、低速ロール３と小径ロール４との間
の延伸区間内で一定倍率に延伸された後、引取りロール
６，７，８．９によって引取られる。

未延伸フィルム１０は３０〜５００μのものが使用され
る。５００μ以上の厚さだと高倍率時延伸ロールの機械
的強度が要求され延伸ロール３の径を大きくせねばなら
ず結果として延伸区間距離を拡げることになり本発明の
意図に反してしまう。

また、逆に３０μ以下の厚さだと高倍率時延伸切れが生
じ易く良好な延伸が非常に困難となるとともに、本発明
の小径ロールを設けた効果が認められなくなる。

なお、種々の実験に依れば未延伸フィルムの厚みは５０
〜３００μが一番好ましいものであった。

ここで、積層の場合の未延伸フィルムの厚みとは、各層
の厚みを加えた全体の厚みをいう。

次いで、未延伸フィルム１ｏは冷却されている小径ロー
ル４に接触し、低速ロール３と小径ロール４との間で、
低速ロール３と高速ロール５との周速差により所定の延
伸倍率に延伸される。

低速ロール３と小径ロール４の間、即ち、ロール間フィ
ルム接触点距離が延伸区間距離りである。

この延伸区間に於いては、フィルムは低速ロール３、押
えロール３ａの接点と小径ロール４に接しているのみで
低速ロール３の表面に接触していないので低速ロール３
とフィルムとの間でスティック・スリップ現象が発生す
ることはない。

低速ロール３に対設されていｌ−押ｊｃ−ロール３ａは
、ロール３と未延伸フィルム１０を密着せしめ空気の巻
込みを阻止すると共に、延伸開始点を一定位置に固定し
厚みむらを防止する役目を有している。

また、延伸中のフィルムは冷却されている小径ロール４
に接することにより実質的な延伸点の終了点が固定され
、小径ロール４によって延伸区間距離を短かくすること
が可能となり、巾方向の収縮が低減され、また、巾方向
の収縮によるフィルム両端部以外のフィルムの中央部の
巾方向の偏肉の悪化も低減される。

この小径ロール４Ｆｉ、、延伸のだめの引き取り駆動を
行なうものではないから、ロール径を小さくすることが
できる。

なお、延伸に必要な延伸応力は、フィルムを駆動されて
いる高速ロール５の円周方向に密着させることによりフ
ィルムに付与される。

ロール３とロール４０間の延伸区間距離ＬＦｉ、２０〜
１５０＋ａ＋の距離に調整するのが望ましい。

２０箇より小さい距離ではフィルムの延展性が悪くなり
高倍率延伸時延伸切れの原因となり操作性も悪く生産性
にも悪影響すると共に、フィルム中央部の偏肉防止効果
が低減する。

また、１５０１１Ｉｌｌより長いときは、フィルムの幅
方向収縮が大きくなり、本発明の特色が発揮できなくな
る。

なお、この延伸区間圧１ｌｌＩＬの最適範囲は３０〜１
００■であることが多くの実験により判明した。

そして、斯かる延伸区間距離りで延伸するに際しては低
倍率から高倍率進行うことが可能であり、樹脂の種類に
より異なるが通常は２〜１０倍の倍率範囲である。

延伸温度とは、いわゆる延伸によシ配向が起こる温度で
あって、公知の如く通常は比較的広い範囲の温度中を有
し、フィルム加工業界に於いては、容易に確定可能であ
る。一般に結晶性熱可塑性樹脂の場合には、融点よりわ
ずかに低い温度以下の範囲にあり、非品性熱可塑性樹脂
の場合には、ガ゛　ラス転移点近傍あるいはガラス転移
点以上の範囲にある。

低速ロール３は、延伸温度に保持される。

冷却されている小径ロール４の温度は延伸温度より３０
℃以上低い温度が好ましく、５０℃以下が更に好ましい
。

延伸温度と小径ロールとの温度差が３０℃より小さいと
巾方向の収縮が大きくなるとともに、フィルム中央部の
偏肉悪化低減効果が認められなくなる。

高速ロール５の温度は小径ロール４の温度と同等かある
いは低い温度が好ましい。

上述の延伸に用いる低速ロール３は、５０〜２５０鰯ｅ
の範囲のロール径が好ましい。

ロール径が５０ｗｍσより小さくなると延伸応力により
湾曲し、フィルムの厚みの均一性が損なわれてしまう。

一方２５０　ｍｍ　Ｂを越えると延伸区間距離りが大き
くなるので好ましくない。

押えロール３ａは、押圧力により変形可能なゴムロール
が好ましく、その直径は１０〜２５０ｗｎｅの範囲のロ
ール径が好ましい。ロール径が１０ｍｆｊより小さくな
ると延伸開始点の一定位置への固定が困難になり、縦方
向の厚みの均一性が損なわれてしまう。一方２５ｏｗｌ
ｌσを越えると延伸区間距離りが大きくなるので好まし
くない。

冷却されている小径ロール４Ｆｉ、１０〜１００１００
ｖの範囲のロール径が好ましく、咀に好ましいのは２０
〜８０■饅の範囲である。ロール径が１０ｍ１より小さ
くなると冷却効果が不十分となり、巾方向の収縮が大き
くなるとともに、フィルム中央部の偏肉悪化低減効果が
認められなくなり、本発明の特色が発揮できなくなる。

一方、ロール径が１００ｍ１ｉ５を越えると、延伸区間
距離りが太きくなるので好ましくない。

延伸区間を規定する小径ロール４は、第２図あるいは第
３図に於いて、低速ロール３、小径ロール４、高速ロー
ル５の間のフィルムの成す角θが１３５°〜１７８°　
の範囲となるように設定するのが望ましい。好ましくは
１５０’〜１７６°　である。

フィルムの成す角θが１３５°　より小さくなると、延
伸応力により発現する小径ロールを押えつける力により
、小径ロールが湾曲し、１つみの均一性・フィルム外観
が損なわれてしまうとともに、フィルム中央部の偏肉悪
化低減効果が認められなくなる。

一方、θが１７８°　より大きくなると、冷却効果が不
十分となり、巾方向の収縮が大きくなるとともに、フィ
ルム中央部の偏肉悪化低減効果が認められなくなる。　
　□ まだ、予熱ロール１゛、２及び低速ロール３との間では
未延伸フィルムは緊張乃至弛緩できるようにし未延伸フ
ィルムの状態に合わせ調整することは勿論である。

このようにして、未延伸フィルム１ｏは、２〜１０倍の
倍率で延伸される高速ロール５、引取りロール６へと至
る。６ａは押えロールである。

延伸されたフィルム１１は、延伸直後冷却されているた
め、カールしたりあるいは、経時により収縮しフィルム
の外観が損なわれる場合がある。

この様な場合には、ロール７．８を延伸温度と同等かあ
るいはそれより高目に設定し、ロール周速を高速ロール
周速より０〜１０％程度減速し焼きなまし処理すればよ
い。

処理されたフィルムは、冷却された引取りロール９、押
えロール９ａを経て図示せぬ巻取り機にて巻取られる。

このようにして得られたフィルムは、単層状態で、積層
状態であるいは積層延伸フィルムを剥した状態で、巾方
向、縦方向の厚みの均一性に優れ、縦方向の強度に優れ
耐縦裂は性、透明性が良好であるため、一般包装用フィ
ルム、工業用フィルム、農業用フィルム等広範囲に利用
可能である。

以下この発明を実施例によシ説明するが、本発明はこの
実施例にのみ限定されるものではない。

なお、本発明にいう巾方向の厚みむらである偏肉は、以
下の式によシ算出される。ただし、延伸フィルムに関し
ては、フィルムの両端部が厚くなるので、フィルム中央
部のみについて算出する。

フィルム両端部の厚くなる巾は左右台せて未延伸フィル
ムの巾、延伸区間距離、熱可塑性樹脂の種類他により変
化するが、未延伸フィルムの巾が２００？ＩＩＩ＋以上
、延伸倍率が４倍以上であれば約３０■で大巾には変化
しない。

実施例−１ ポリプロピレン（三菱油化■三菱ノープレンＦＹ４）を
Ｔダイ成形法に於いて厚み１２０μの未延伸フィルムを
押出し、このフィルムを第１図及び第２図に示す装置で
縦方向に一軸延伸した。延伸条件は下記の通りである。

低速ロールの回転周速度　　　：　　　５ｍ／ｍｉｎ延
伸倍率　　　　　　　　　　＝　　５倍低速ロールの表
面温度　　　　：１２０℃小径ロールの表面温度　　　
　：　３０℃高速ロールの表面温度　　　　：　３０℃
低速ロールのロール直径　　　：１００Ｂ饅低速押えロ
ールのロール直径　：　５０酵σ小径ロールの直径　　
　　　　：３０Ｗ１戸高速ロールの直径　　　　　　：
１００ＩＩＩ＋ＩＩ口低速ロールと高速ロールの距＊ｓ
：２００閣メ延伸区間距離Ｌ　　　　　　　　：５０醍
フイルムのなす角θ　　　　　　：１７０゜以−ヒの条
件にて、延伸し延伸安定性、操作性、スティック・スリ
ップによる外観、巾の収縮、巾方向の偏肉を検討した。

結宋を表１に示す。なお、延伸に使用した未延伸フィル
ムは、押出した未延伸フィルムの両端を切り取り４００
■巾とした。

偏肉は±４％であった。

比較例−１ 実施例−１で得た未延伸フィルムを第１図に示す装置で
縦方向に、延伸ギャップＧ　＝　２　ｔｔｒｍにした以
外実施例−１と同一条件で延伸し、同様の検討をした。

結果を表１に合せて示す。

比較例−２ 実施例−１で得た未延伸フィルムを第５図に示す装置で
縦方向に、延伸区間距離ｆｌ　＝　８０　ｖｒｐｎにし
た以外実施例−１と同一条件で延伸し、同様の検討をし
た。結果を表１に合せて示す。

以上より本発明の方法は、延伸の安定性、操作性、ステ
ィック・スリップ現象、巾の収縮、巾方向の偏肉等全て
に渡り良好な結果が得られることが明らかである。

実施例−２ 実施例−１で得た未延伸フィルムを、フィルムのなす角
θを変化させた以外実施例−１と同一装置、同一条件で
延伸した。結果を表２に示す。

実施例−３ 実施例−１で得た未延伸フィルムを、小径ロールの表面
温度を変化させた以外実施例−１と同一装置、同一条件
で延伸した。結果を表３に示す。

実施例−４ 実施例−１で得た未延伸フィルムを、低速ロールのロー
ル直径と小径ロールの直径および小径ロール位置により
延伸区間距離りを変化させた以外実施例−１と同一装置
を、同一条件で延伸した。

結果を表４に示す。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる装置を示す概略側面図で
ある。 第２図は延伸部を拡大して示す概略側面図である。 第３図は他の例を示す延伸部の概略側面図である。 第４図、第５図は、従来の延伸に用いる装置を示す概略
側面図である。 １．２　　　　　　　　　　　　　　予熱ロール３　　
　　　　　　　　　　　　低速ロール４　　　　　　　
　　　　　　　小径ロール５　　　　　　　　　　　　
　　高速ロール６　　　　　　　　　　　　　　引取り
ロール７．８　　　　　　　　　　　　　焼なましロー
ル９　　　　　　　　　　　　　　引取りロールｔａ　
！　３ａ　＋　ｓａ　ｌ　６ａ　１９ａ　　　押えロー
ル１０　　　　　　　　　　　　　　未延伸フィルム１
１　　　　　　　　　　　　　　延伸フィルムＬ　　　
　　　　　　　　　　本発明の延伸区間距離Ｇ　　　　
　　　　　　　　　　叱較例の延伸ギャップｔ　　　　
　　　　　　　　　比較例の延伸区間距離θ　　　　　
　　　　　　　　　フィルムの成す角特許出願人　　三
菱油化株式会社 代理人　弁理士　古　川　秀　利 （ほか１名） 第１ｒｌ！１ 第２図　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押えロールを有しかつ加熱された駆動低速ロールと、駆
   動高速ロールと、両者間に冷却された小径ロールとを設
   け、低速ロールと高速ロール間でフィルムを縦延伸する
   縦延伸方法において、フィルムを小径ロールに接触せし
   めて、低速ロールの回転軸と押えロールの回転軸間の面
   に対してほぼ垂直方向にフィルムを引き取るようにした
   ことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの縦延伸方法。