JPS62183327A - 二軸配向フイルムの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は二軸配向フィルムの製造方法に関し、更に詳し
くは縦方向に一軸延伸した熱可塑性フィルムをテンター
により横延伸熱処理する際に生じるボーイングを抑え、
二輪方向の物性がバランスした均一性の高いフィルムを
幅広く有効に製造する方法に関する。

従来技術 二軸配向フィルム特に二軸配向ポリエステルフィルムは
工業的に広く用いられているが、特に写真、製図、磁気
ディスク等の用途では縦横両方向の物性、とりわけ温度
膨張率、湿度膨張率がバランスしていることが望まれる
。また製品フィルムのどの部分においても同じ性質であ
ることが望ましい。

しかし、通常の逐次二軸延伸方法、すなわち縦方向の延
伸につづいてテンターにて横方向の延伸を施す方法にお
いて製品フィルムの幅方向（横力向）の物性を均一にす
ることは極めて困難であった。この理由は、テンター内
においてフィル１、の両側端は把持されていて、横延伸
に伴う縦方向のフィルム収縮応力が把持手段であるクリ
ップ等によって強く拘束されるのに対し、フィルムの中
央部分は把持手段による拘束力の影響が弱くなり、この
ため上記収縮応力によってフィルム中央部分の進展が遅
れることにある。仮に、横延伸前にフィルム面上に横方
向に沿って直線を描いておくと、横延伸に伴ってこの直
線は変形しフィルム進行方向に向って凹形に曲るように
なる。この現象はボーイングと称されるものであるが、
このボーイング現象がフィルム横方向の物性、特に温度
膨張率、湿度膨張率を不均一にする原因となる。この現
象によって、フィルムの両側端部分ではボーイング線に
対して更に縦方向に傾斜した配向主軸が生じ、この配向
方向の温度膨張率、湿度膨張率は一層低くなり、主軸方
向に対して直角な方向での両値は高くなる傾向がある。

このような両軸方向の物性の差異を減少ないし解消する
方法として、特開昭５０−７３９７８号公報には横方向
延伸工程と熱処理工程との間に、ニップロールを置くフ
ィルムの製法が提案されている。しかし、この技術はフ
ィルム表面に該ロールによる傷が発生する倶れがあり、
実用面で著しく制約される。また特開昭５１−８０３７
２号公報、特開昭５４−１３７０７６号公報にはボーイ
ング減少対策を開示しているものの、この延伸は同時二
輪延伸によるものである。このように逐次二軸延伸にお
いてボーイング現象を回避（減少）せしめて、物性の均
一化をもたらす延伸方法は未だ開発されていない。

発明の目的 本発明の目的は、フィルム端部のボーイングを強制的に
大きくし、またフィルム中央部のボーイング差を小さく
して、物性のバランスした均一性の高い部分を幅広くし
た二軸配向フィルムの製造方法を提供することにある。

発明の構成・効果 本発明の目的は、本発明によれば、縦方向に延伸した熱
可塑性フィルムをテンターにより横方向に延伸し、更に
熱処理を施す二軸配向フィルムの製造方法において、横
延伸ゾーンと熱処理ゾーンの間に予熱ゾーンを設け、該
予熱ゾーンにてフィルムの両側部をテンターの把持手段
で把持したままフィルムの側端部分のみをガラス転移温
度以上熱処理温度以下の温度に強制加熱することを特徴
とする二軸配向フィルムの製造方法によって達成される
。

本発明において熱可塑性ポリマーとは、二軸配向フィル
ムとなし得るものであれば何ら限定されない。例えば、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−
ナフタレンジカルボキシレート、ポリ−１，４−シクロ
ヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリテトラメチ
レンテレフタレートなどの如きポリエステル；ナイロン
６、ナイロン６．６などの如きポリアミド；ポリプロピ
レンの如きポリオレフィン；ポリフェニレンサルファイ
ド等の合成ポリマーが挙げられる。これらは単体であっ
ても混合物、共重合物であってもよい。好適なポリマー
としてはポリエステル特にポリエチレンテレフタレート
が挙げられる。またこれらは少量の無機添加物や有機添
加物を含んでいてもよい。

かかる熱可塑性ポリマーを用いて二軸配向フィルムを製
造する方法は、従来から蓄積された公知の方法で未延伸
フィルムを得、これを縦横逐次二輪延伸する方法による
ことができ、特に熱可塑性ポリマーをグイ（例えばＴダ
イ）から溶融押出し、冷却回転ドラム上で急冷し、次い
で延伸配向温度で縦方向に延伸し続いてテンターにて横
方向に延伸し、熱処理する方法によることが好ましい。

縦方向の延伸は２つのロールの速度差（供給ロールと延
伸ロールの速度差）を利用してのロール延伸法によるこ
とが好ましい。その際、縦方向の延伸は１段延伸でも良
く、また多段延伸でも良い。

本発明においては縦方向に一軸延伸した熱可塑性フィル
ムをテンターにより横方向に延伸し、ついで熱処理を施
して二軸配向フィルムとするが、テンターにおいて横延
伸ゾーンと熱処理ゾーンとの間に予熱ゾーンを設け、該
予熱ゾーンにてフィルムの両側端をテンターの把持手段
で把持したままフィルムの側端部分のみをガラス転移温
度以上熱処理温度以下の温度に強制加熱する。予熱ゾー
ンの長さは、フィルムの走行スピードまた厚さによって
異なるが、フィルムの滞留時間を３秒以上とりうる長さ
であることが好ましい。フィルム側端部分の加熱は熱風
を吹きつける方法でもよく、また固定のヒーターを用い
る方法でもよい。該側端部分の幅は出来るだけ小さくし
た方がボーイング差の小さい部分を幅広く取り得るので
好ましいが、フィルム全幅の１／４程度までの加熱はよ
い。

側端部分の加熱温度は、フィルム中央部の温度より４０
℃以上高いことが好ましく、更には６０℃以上高いこと
が好ましい。

テンターには、通常、横延伸ゾーンと熱処理ゾーンの間
にニュートラルゾーンが設けられており、該ニュートラ
ルゾーンにて二軸延伸フィルムがガラス転移温度付近あ
るいはそれ以下の温度に冷却される。例えばポリエチレ
ンテレフタレートフィルムの場合、横延伸後のフィルム
温度は約９０〜９５℃で、該ニュートラルゾーンにて６
０〜７５℃程度に冷却される。本発明における予熱処理
はこのニュートラルゾーンで行うことができる。この場
合ニュートラルゾーンが予熱ゾーンを兼ねることになり
、フィルム側端部分の強制加熱とフィルム中央部の冷却
とが同時に行われることになる。また、予熱処理はニュ
ートラルゾーンと熱処理ゾーンとの間に設ける予熱ゾー
ンにて行うこともできる。

予熱処理においてフィルム中央部分の温度はガラス転移
温度以下にあることが好ましい。

横延伸後のフィルムに上述の予熱処理を施すことにより
、フィルム端部に大きな収縮力が生じ、該端部がフィル
ムの進行方向に対し大幅に遅れ、同時にフィルム中央部
は加熱されないことから進行方向に対する遅れは実質的
に生じないので、ボーイングの形は第１図に示す如き弓
形から第２図に示す如きほぼ台形に修正される。台形の
上底部に当る部分は幅方向に均一な物性となっている。

本発明においてテンターの横延伸ゾーン及び熱処理ゾー
ンは従来から公知のもで良く、またその条件も従来から
蓄積されたものを採用することができる。上記熱処理に
おいては所定の温度例えばポリエチレンテレフタレート
フィルムの場合２００〜２３０℃でフィルム全体を定幅
加熱するとよい。

本発明によれば、フィルム幅方向に沿って物性の均一な
二軸配向熱可塑性フィルムが高い歩留りで得られる。そ
して該フィルムを用いて例えばフレキシブル磁気ディス
クを製造すると、温度膨張率、湿度膨張率のバランスし
た高品質のディスクを高い歩留りで製造することができ
る。

実施例 以下、実施例を掲げて本発明を更に説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート樹脂を溶融してＴダイより
押し出し、急冷ドラム上でフィルム状に成形したのち、
縦方向に８０℃で３．６倍に延伸し、次いで横延伸ゾー
ン、予熱ゾーン及び熱固定ゾーンを備えたテンターによ
って横方向に９０℃で３．８倍に１０　ｍ　／　ａｍの
スピードで延伸し、更に熱固定処理して厚さ５０μｍ、
幅２００ｃｍの二軸延伸フィルムを得た。上記予熱ゾー
ンは長さ１ｍで、把持クリップ部より１０ｃｍ内側の位
置に赤外線ヒーターをフィルム走行方向に平行して設け
てあり、このゾーンではフィルム中央部は５５℃に冷却
し、両側端部は１４０℃に加熱した。更に上記熱固定ゾ
ーンには１５０℃に保った長さ１．５ｍの熱風加熱ゾー
ンと、これに）！＜１８０℃に保った長さ３ｍの熱風加
熱ゾーンとを設けた。テンターより出た二軸配向フィル
ムは常法により常温に冷却し、ロールに捲き取った。こ
の二軸配向フィルムのボーイングの形は第２図に似たも
のでほぼ台形であった。このフィルムのボーイング量（
弦と孤の最大距雛）は３０龍以内であり、フィルムの温
度膨張率の各方向の最大値と最小値の差が０．２０　ｘ
　１０−’／　”ｃ以内にあるフィルムの有効幅は１６
０ｃｍであった。

実施例２ 予熱ゾーンでの処理条件を、フィルム中央部の温度を６
５℃に、更に両側端部の温度を１７５℃に変更し、同時
に熱固定ゾーンの条件を１８０℃に保つた長さ４．５ｍ
の熱風加熱ゾーンに変更する以外は、実施例１と同様に
行って二軸配向フィルムを得た。

このフィルムのボーイング量（弦と孤の最大距離）は３
０龍以内であり、フィルムの温度膨張率の各方向の最大
値と最小値の差が０．２０ｘｌＯ−’／’ｃ以内にある
フィルムの有効幅は１４０ｃｍであった。

比較例１ 赤外線ヒーターによるフィルム側端部の加熱を実施しな
い以外は実施例１と同様に行って二軸配向フィルムを得
た。このフィルムのボーイングは第１図に示すような弓
形であった。

このフィルムのボーイング量（弦と孤の最大距離）は３
０鶴以内であるが、フィルムの温度膨張率の各方向の最
大値と最小値の差が０．２０ｘｌＯ−’／”ｃ以内にあ
るフィルムの有効幅は６０ｃｍにすぎなかった。ちなみ
にボーイングｉｔ（弦と孤の最大距離）は１００　ｍ腸
でフィルム端部の温度膨張率の各方向の最大値と最小値
の差は０．８０ｘ　１０−５／℃と大きいものであった
。

以上のことより本発明ではフィルム縦方向と横方向とも
に均一な物性をもっ二軸延伸フィルムを幅広く高い歩留
にて製造できることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二軸延伸法にて横延伸以前にフィルム面
上に横方向に沿って描いた直線がフィルムの進行方向に
向って凹形に曲った様子を示したものである。 第２図は本発明により横延伸以前にフィルム面上に横方
向に沿って描いた直線がフィルムの進行方向に向って両
端部の強制加熱により端部のフィルムのおくれが大きく
台形に近い弧になっている様子を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、縦方向に一軸延伸した熱可塑性フィルムをテンター
   により横方向に延伸し、更に熱処理を施す二軸配向フィ
   ルムの製造方法において、横延伸ゾーンと熱処理ゾーン
   の間に予熱ゾーンを設け、該予熱ゾーンにてフィルムの
   両側端をテンターの把持手段で把持したままフィルムの
   側端部分のみをガラス転移温度以上熱処理温度以下の温
   度に強制加熱することを特徴とする二軸配向フィルムの
   製造方法。 ２、予熱処理前あるいは処理中に横延伸後のフィルム中
   央部をガラス転移温度以下に冷却する特許請求の範囲第
   １項記載の二軸配向フィルムの製造方法。 ３、熱可塑性フィルムがポリエステルフィルムである特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の二軸配向フィルム
   の製造方法。