JPS61227019A - 皮膜の横延伸方法及び装置 - 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】 【発明の分野】 本発明は皮膜の横延伸方法及びその装置に関するもので
ある。 〔従来技術〕 従来皮膜を延伸するに際し、横方向にｉ！！続延伸する
ことが要求される場合にはクリップテンターが使用され
ることが多かった。このクリップテンターは、Ｉｍ造が
複雑で形が大きく設ａｉ費が嵩む装置であった。より簡
単な−Ｊ装置によって均一性の高い横延伸を、Ｈ済的に
行なおうとする考案はいろいろあるが９特願昭５２−１
４１８７５号［延伸性膜状物の延伸装置ｊもその１つで
ある。 本願発明式等は、１８Ｍ素材の横並列体、横に切れ目を
有する皮膜、連続皮膜の横延伸をするため。 特許１１３８２３４号「陵・＃ｉ維材の横延伸装置」を
発明した。又この発明を連続皮膜（以下皮膜と呼ぶ）の
横延伸に有効に利用するために、特許１１４０８４５号
［管状膜の２軸延伸装置」＃願昭５５−１１８０７６号
「皮膜の積主体延伸法」を発明した。 皮膜を１つの方向に延伸しようとすると、これと直角の
方向に収縮しようとする傾向を生じる。 上記の先願発明においては、皮膜の耳端部に近い部分と
中央付近とでは、縦方向に収縮しないように拘束する程
度が異なるため、また走行長も異なり、中央部は耳端部
より常に短かい距離を走行亥るため、縦方向の収縮状況
を部分的に異にしながら進行する。左右把握部の間で皮
膜が直線を保つように支えるだけではこの傾向は防ぎ得
ない。即ち皮膜は部分的に異なる縦収縮の後、原長に復
する延伸を受けながら横延伸されることになる。これら
の現象は延伸後の皮膜の性質の不均一性の原因になる。 この傾向は、上記特願昭５２−１４１８７５号はもちろ
ん、クリップテンターにおいても多少は存在する。 【問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記先願発明における欠点を補い。 その効果を補足するものであって、均一な横１軸延伸法
を提供するものである。 皮膜を１１１ａ的に横延伸する場合、左右耳端部をクリ
ップ等によって把握し、クリップを末広がり軌道に沿っ
て進行せしめる時、皮膜各部の縦進行速度を同一に保と
うとすると、皮膜が構成する面は、皺面又は曲面になる
。殊に上記本願発明式等の先願発明においては、耳端部
は円弧に沿って進行し、皮膜は中間点で反転するので、
皮膜各部が同−ｍ進行速度を保つ。即ち縦収縮すること
なく＋Ａｌ軸延伸されながら進行せしめようとすると。 皮膜面に下部及び前後に膨れた曲面を維持させなければ
ならない。この曲面は収縮しようとする張力を持ってい
るので１曲面が構成する空間は縮もうとしている。この
収縮を防ごうとして１曲面の内側に固定案内壁又は案内
ローラーを設けることを試みたが、延伸中の皮膜に固形
物が接触することは、皮膜を傷つけることが多い。 本願発明式等は、この曲面の張力を、内部にある液体に
よる静圧と？衡させて曲面の状態を維持させることを試
みて、均一な横延伸効果を上げることに成功した。 同一水平面上にあって互いに平行な２本の軸をそれぞれ
回転軸とし、同一垂直面上にあって隣接する左右２つの
プーリーを、それぞれのＤも近接している外周上の点が
下方向に移動するように。 互いに逆の方向に同−速さで回転させ、左右プーリーの
接近点から約半周する間、プーリーの外周上に皮膜の左
右耳端部をそれぞれ把握させて皮膜を横延伸する時、皮
膜は始め下降し、中間において反転して上昇するので、
プーリー而に泊って見ればＵ字形を形成する。このＵ字
部において皮膜には縦方向の張力が働いているのでこの
Ｕ字形は収縮しようとする。皮膜の収縮を許し、又は反
転部がせいぜいプーリーに対する接線の位置を保つよう
に案内する程度では、皮膜の端部はプーリー外周に拘束
されて縦方向の寸法を維持して進行するが、中央部では
、始め収縮し、後に延伸されて始めの寸法に戻る。この
収縮再延伸の変形行動は端より内部になるほど大きくな
り、中央においては収縮するばかりでなく、１ｓを生じ
る。延伸経過のこのような不均整は、延伸後の皮膜の厚
さ、物性の不均整の原因になる。 皮膜各部が縦方向に収縮することなく、耳端部と中央部
が同じ走行長をとフで進行するためには。 皮膜によって形成される面が、下部及び前後に膨らんだ
曲面になればよい。この曲面は複雑な形状であるが、ゴ
ム風船を２本の棒で押しつぶした形に近い。皮膜には張
力が働いているので０曲面を支えるには内圧が必要であ
る。 プーリーの円板と、皮膜面とは、上部が開放された袋状
を形成する。皮膜面の曲面形状を維持するために案内用
の固形物を設けると、皮膜はこれによって擦られるので
膜面が傷つく。袋状の内部に気体圧を働かせることがで
きれば好ましいが。 これは実施困難である。本願発明人等は、ａ々の研究の
結果この袋状部に液体を供給し、この液体による静水圧
を与えることを発明するに至った。 通常皮膜を延伸するためには、温度を上げる必要がある
。加熱を兼ねて加温液を袋状部に供給し。 袋状部の外面も加温液にひたし、内外の液面の高さの差
によって袋状部内側に静圧を与えた。通常皮膜は常温で
供給されるので、温度を保つために液は更新されなけれ
ばならない。袋状部に供給される液は、プーリーの端よ
り溢流してここで液面が保たれる。あるいは袋状部内に
吸上管を挿入し。 これによって吸い上げて液面高を一定に保つこともてき
る。袋状部外側の液の高さも溢液堰、又は吸上管の高さ
によって調節することができる。 袋状部内外の液位差を適当にすることによって。 袋状の形を適当に保つことができ、これによって均一な
横延伸を行なうことができるようになった。 適当な液位差は、皮膜曲面の曲富と皮膜の厚さによるが
、実用的な値は水柱数十乃至数百間であった。本発明の
横延伸と、公知の縦延伸と組合わせることにより、２軸
延伸フイルムを製造することが可能であり、その縦延伸
は横延伸前でも横延伸後でも、また場合によっては横延
伸中であってもよい。 〔図面による詳細な説明〕 以下図面によって実施例の一部を詳細に説明する。第１
図は本願発明の並列する２個のプーリーによる延伸装置
の正面図であり、第２図はその側断面図である。図にお
いて２，２゛は水平軸に支えられてｃ、ｃ’矢印の方向
に回転する隣接したプーリーであって、ＡＢはその水平
な共通中心線である。３．３″はプーリーの下半周に押
しつけられて、これと同速て進行するベルトである。皮
膜ｌはその左右耳＝ｔＳをａ、ａ’点においてプーリー
とベルトとの間に挟み込まれ、横延伸を受けながら進行
し、ｂ、ｂ″点において反転し、Ｃ９Ｃ゛点においてプ
ーリー及びベルトから離れ、延伸皮膜となって進行する
。この間に耳端部は半円軌道ａｂｃ及びａ”ｂ″Ｃ′に
沿って進行し、皮膜の内側にある部分は耳端部に引かれ
て進行する。 皮膜各部が耳端部の運動に伴って横延伸を受け。 縦方向はもとの寸法を維持しながら進行しようとするな
らば、４ｊ！延伸によって発生する縦張力に対抗しなけ
ればならない。もし皮膜各部が縦方向の寸法を保って進
行すれば、皮膜はｆに示゛すような下及び＋ｔｔｒ後に
１彫れた曲面を形成する。この曲面を皮膜に維持させる
ためには、その張力と曲面の曲率に応じて内圧を働かせ
てやればよい。この曲面の形は複雑であって曲率は一定
ではなく、又発生する張力も延伸が進行するにつれて変
化するので。 必要とする内圧の値は場所によって変わる。しかしａｂ
ｃ、ａ’ｂ’ｃ’と進行する皮膜と、プーリー２．２′
の下半分によって形成される袋状部に液体を供給し、そ
の外側との間に液面の差を作り０袋状部内部に液体の静
圧による内圧を加えてやれば、近以的に１曲面を保たせ
ることができる。 内圧の値は運転状況に応じて適当な値に調整する必要が
ある。高過ぎる時には皮膜は縦延伸の後収縮し、低過ぎ
る時には縦収縮の後に延伸されることになる。液位差を
維持し、又は調節する方法６の高さを調節する。あるい
は袋状部に第３図に示す如く、吸上管８を挿入し、その
先端の高さを調節すれば袋状部内側の液面の高さも調節
できる。 内圧、即ち液面５．６の高さの差は、皮膜の性質。 厚さ、プーリーの寸法によって異なるが、適当な仙はｆ
ｍ記したように水柱に換算し、数十間乃至数百間である
。 延伸運転中に皮膜曲面が平衡の位置から変形して膨れる
場合には０曲面の曲率が減少して皮膜の銀力と平衡する
内圧は減少する。この時皮膜における張力は増加する傾
向であり、又袋状部は体積を増すので、内側の液面は下
がって内圧、は減少するだめに１曲面は復原しようとす
る。即ち曲面に変動があっても、安定性は高い。もし袋
状都に供給する液量が多いと、その安定性を低下させる
ことになる。従って液の供給量は、皮膜の延伸温度を保
ち得る限り少ないほうが好ましい。 袋状部内においで、液体は皮膜の進行に伴って第４図Ｅ
矢の如く回転運動をする。この運動は皮膜の進行を助は
抵抗を少なくする効果がある。この回転運動を助長する
ため、液供給口は第３図及び第４図の如く細長いスリッ
トとして流出速度りを高めてやることが望ましい。外部
貯液槽においては第４図Ｆ矢に示す如き液流を与えれば
、皮膜進行に対する抵抗を少なくすることができる。 本願の装置によって横延伸された皮膜は５短時間の間に
延伸され、又高温延伸浴にす、ｂ″点まで接しているの
で、ｂ、ｂ’点において耳端部の拘束を除くと、収縮し
ようとする傾向が残る。皮膜の安定性を増すためには、
平面を保ったまま。 あるいは広幅ローラーの表面に沿って暫く進行させるほ
うがよい。又横延伸後すぐ継続して縦延伸に導くことを
要求される場合もある。この場合に。 ｂ、ｂ’点において耳端部の把握をはなれてから。 次のローラー面にのせるまでの間、装置の構造上空間部
ができて、この空間部において横収縮が起ごろおそれが
ある。　第５図はその横収縮を防ぐ装置である。ｂ、ｂ
’を離れた耳端部をそれぞれ凹部及び凸部を有するベル
ト１０及び１１によって把握し、広幅ローラー１５．１
６に向って進行させる。 １２．１３はベルトを支え駆動する小プーリーである。 広幅ローラー１５．１６の間においては縦延伸すること
ができるが、この装置を用いればす、ｂ’と１５間にお
いて延伸することもできる。この場合、皮膜の横収縮力
のためにベルトの片寄りが起こるおそれがある。この場
合には第７ｍに示す如く、ベルト１２又は１３の一方又
は両方を、端部に溝又は凸部を有する広幅ベルトとする
か、左右のベルトに棒１７を一定間隔毎にとりつけて、
その接近を防ぐことによってベルトの片寄りを防いで、
耳端部の間隔を維持することができる。 本願の発明は皮膜耳端部を把握する２つのプーリーを支
える軸が平行でなく、プーリーとベルトとによって支え
る把握点の末広がり軌道が、プーリー間の開き角度によ
って与えられる場合にも適用できる。即ち第８図、第９
図及び第１０図に示すように、皮膜の進行中心線に対し
、対称にそれぞれ角度ｒをもって配置された２つのプー
リーと。 それ等プーリーのそれぞれ下半円周上に押しつけられて
同速で運転するベルトによって左右耳端部を把握されて
１把ｉＲ５の末広がり運動によって皮膜が横延伸される
場合、横延伸されながら進行する皮膜に働く縦収縮力を
膜面上における液量２５と。 膜面下における液量２６との間の水位差によって平衡さ
せることによって、下膨れの曲面Ｓを保たせ。 皮膜がａ、ｂ、ｃ筈の点を経過する間、近似的に各部の
縦収縮を起こさせないようにして、延伸の均一性を保つ
ことができる。 本願の方法は、横延伸中の皮膜が反転せず０把握線がほ
ぼ一平面上にある場合には適用し難い。 即ちクリップテンター、本願発明人による特願昭５７−
１０２７５Ｏｒ膜１ｍ維材の延伸方法並びに装置Ｊ等に
おいては、皮膜の片側に液体を供給し、所定の位置に維
持することは困難である。この場合には固体壁によって
、皮膜が維持すべき曲面に近似する面を作り、適量の液
体を供給、排出することによって目的を達することがで
きる。 この場合には、第１１図に示すように固体ｇ１２７を皮
膜２１を案内するように固定し、固定壁面上の細孔より
気体を噴出せしめて、皮膜のｉｉｌ！接接触を防ぐ方法
もある。なおこの場合、固定壁面は幾つかに分割し、供
給液体又は気体の量、又は圧力を層別に：ＪＪａできる
ようにすれば、皮膜の固体壁との接触を防ぐことが容易
になる。又延伸をスタートする時には固体壁を除いてお
いて、スタート後所定の位置に置けば、始めに皮膜を通
過させる操作も容易になる。 本願発明に適応できる液体としては、渇水が一番やりや
すい。水は′Ｅ８発してしまえば有害物質として残らな
いので、温水が一番多く使用される。 １００°Ｃ以下の温水で延伸できるプラスチックフィル
ムとして、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
オレフィン、ポリエステル、フッ素糸ポリマー及びそれ
等のコポリマーがある。 温水以外でも、各種の塩類溶液１例えば硝酸アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム等のａ厚溶浦を利用することによ
り、　１００℃以上の加熱を容易にするし、液体の比重
を大きくすることにも利用できる。例えばポリビニルア
ルコールフィルムは防水に弱く、延伸温度も１００℃以
上が望ましいので。 ｆｌ酸アンモニウムの飽和液を利用することにより１０
８℃で延伸できた。 またＷ５液として、ポリエチレングリコールやグリセリ
ンなどの有機物質を利用できるし、特に延伸が困ａなポ
リマーの場合、液体の中に膨潤剤や、　可塑剤を加えて
おくこともできるが、一般的には後で洗い落とさなけれ
ばならないので面倒である。 （発明の効果〕 本発明の液体静圧による横延伸膜中央部の収縮防止と、
耳端部と中央部の走行長を同一にする効果は、延伸皮膜
の均一性を高めることを特別の装置を必要とせずｆｌｉ
ｔ　（ＩＩ！に実施できる点にある。 また先ＶＪｎ発明などによる固体による方法では。 スタートの皮膜を通す時、その固体が邪魔になり通しに
くい。また固体表面の摩擦により皮膜にキズが入り、激
しい場合は摩擦抵抗で皮膜が破断することもあった。ま
た固体の場合、延伸的率や皮膜幅などにより、＄１１々
の形状の固体を持っている必要があった。液体静圧方式
では固体の持つそのような欠点は全くない。 以上のように運転の面からも、装置の費用の面からも、
製造された皮膜の品質の面からも本発明は画期的な効果
をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水平にして平行な２つの軸上に支えられて、
互に逆方向に回転するプーリーと、それに沿って運動す
るベルトとの組合せによって皮膜を延伸する装置の正面
図。第２図はその側面図。 第３囚は液体供給法を示す正面図。第４図はその（２）
面図である。第５図は横延伸の後に縦延伸部を置き、そ
の間に耳端部案内ベルトを設けた一例を示す倒立面図。 第６図は耳端部案内ベルト及び駆動プーリーを示し、第
７図はその案内ベルトの構造例を示す。第８図は延伸プ
ーリー軸が平行でない場合の装置の平面図。第９図は倒
立面図。第１０図は正面図を示す。第１１図は細孔を面
上に有する固体案内壁の一例を示す。 図面における符号の説明 １：皮膜　　２．２’：延伸プーリー ３．３’：延伸ベルト　４：下部貯液槽５：上側液面　
　６：下側液面　　７：給液管８：吸上管　　１０．１
１：耳端部案内ベルト１２．１３＋案内ベルト駆動プー
リー １５．１６：縦延伸又は調質用円筒ローラー１７二案内
ベルト保持棒　　２１：皮膜２２．２２’：延伸プーリ
ー ２３．２３’：延伸ベルト　　２４：下部貯液槽２５：
上側液面　　２６：下側液面 ａ、ａ’：耳螺都把握開始点 す、ｂ’：把握最下部 Ｃ１ｃ゛：耳端部開放点 ｆ、ｓ　　、延伸中皮膜を通過さすべき曲面出願人　Ｃ
株〕高分子加工研究所 第１図 第３図 第２図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）皮膜をその左右耳端部において把握し、把握部を
   皮膜の進行中心線に対して左右対称末広がりに進行せし
   めて連続横延伸する方法において、延伸中の皮膜面の上
   又は上下両側に液体を供給し上側液体の液面の高さ、又
   は上下液体の液面高の差を、所定の一定値に保つことに
   よって皮膜各部が均一に延伸される時に形成する曲面と
   近似の径路を経過せしめて、連続的に横延伸することを
   特徴とする皮膜の横延伸方法。
2. （２）特許請求の範囲（１）において、皮膜の左右耳端
   部の把握を、入口に対して出口が左右に広がるように配
   置した左右２個の延伸用プーリーと、このプーリーに嵌
   合して下側半円周上を移動するベルトによって行なうこ
   とを特徴とする皮膜の横延伸方法。
3. （３）皮膜をその左右耳端部において把握し、把握部を
   皮膜の進行中心線に対して左右対称に末広がりに進行せ
   しめることによって連続横延伸する装置において、延伸
   中の皮膜面の上又は上下両側に液体を供給し、上側液体
   の液面の高さ、又は上下液体の液面高の差を、所定の一
   定値に保つ手段を有することを特徴とする皮膜の横延伸
   装置。
4. （４）特許請求の範囲（３）において、皮膜の左右耳端
   部の把握手段として、入口に対して出口が、左右に広が
   るように配置した左右２個の延伸用プーリーと、このプ
   ーリーに嵌合して下側半円周上を移動するベルトとの間
   で把握する手段を有することを特徴とする皮膜の横延伸
   装置。