JPS631174B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性ポリエステル樹脂からなる二
軸延伸フイルムの製造方法に係わる。更に詳しく
は、ポリエチレンテレフタレートに代表される熱
可塑性ポリエステル樹脂の二軸延伸フイルムの幅
方向に沿つた諸物性の均一性を高める製造技術に
関する。 熱可塑性ポリエステル樹脂の二軸延伸フイルム
は工業用途に供されているが、なかでも写真、製
図、磁気デイスク等の用途ではフイルムの縦方
向、横方向ともに湿度膨張率、温度膨張率、熱収
縮率などがバランスしていることが要求されてい
る。また、製品二軸延伸フイルムはどの部分にお
いても同質であることが望まれる。 しかし、従来技術では通常の二軸延伸方法、す
なわち縦延伸につづいてテンターにより横延伸を
施す方法において製品フイルムの幅方向の物性を
均一にすることは極めて困難であつた。この理由
は次の通りである。テンター内においてフイルム
の両側端は把持手段により把持されているので、
横延伸に伴う縦方向の収縮応力は把持手段によつ
て拘束されている。これに対し、フイルム中央部
分は把持手段による拘束力が比較的弱いので、上
記収縮応力によつて中央部分が移動する傾向があ
る。もし、横延伸以前にフイルム面上に横方向に
直線を描いたとすれば、この直線はフイルム進行
方向に向つて凹形の曲線に変形する。この現象は
ボーイングと称されるものである。このボーイン
グの現象がフイルムの幅方向の物性、特に湿度膨
張率、温度膨張率を不均一にする原因となつてい
る。このボーイング現象によつて、フイルムの端
の部分ではボーイング線に対して更に縦方向に傾
斜した配向主軸ができ、この主軸方向の湿度膨張
率、温度膨張率は低くなり、その主軸と直角方向
の物性値は逆に高くなる傾向がある。 このような幅方向の物性差を解消するため幾つ
かの提案がなされている。例えば特公昭37−1588
号では横−縦延伸方法を開示しているが本質的な
対策とはなつていない。特開昭50−73978号では
横延伸工程と熱処理工程との間にニツプロールを
用いる方法が提案されているが、このロールによ
りフイルム表面に傷が生じる惧れがあり汎用技術
とは云い難い。また特開昭51−80372号と特開昭
54−137076号とはボーイングの減少対策を示すも
のであるが、いずれも同時二軸延伸に関するもの
であるから、逐次二軸延伸には適用できない。 本発明者等はボーイングの発生過程を解明し、
このボーイング現象を制御する手段を見い出して
本発明に到達した。 すなわち、本発明は、縦方向に一軸延伸した熱
可塑性ポリエステル樹脂フイルムをこの樹脂のガ
ラス転移温度以上の温度で横方向に延伸したのち
熱固定する二軸延伸フイルムの製造方法におい
て、横延伸直後のフイルムをガラス転移温度以下
の温度に冷却し、次いでフイルムをこの両側端を
把持したまま熱固定区間に供し、該区間で樹脂融
点−20℃乃至該融点−100℃の範囲の温度で熱固
定し、かつ該熱固定区間における最高温度を含む
区間において縦方向に0.1乃至10％収縮せしめる
ことを特徴とする二軸延伸フイルムの製造方法で
ある。 本発明を説明すると、熱可塑性ポリエステル樹
脂をその融点以上に加熱溶融し、スリツトダイを
含む押出手段から冷却ドラム表面にフイルム状に
押出し、縦方向に延伸し、テンター法で横方向に
延伸し要すれば熱固定することは公知である。と
ころで、本発明においては上記熱固定区間（工
程）においてフイルムを熱固定せしめるとき到達
する最高温度となる区間においてフイルム両側端
をクリツプ等により把持したまま縦方向に所定量
（0.1〜10％）収縮させることを特徴としている。
二軸延伸フイルムの幅方向の熱収縮率は、横延伸
終結後の熱固定工程において、テンターレールの
幅を若干狭くすることによつて小さくできる。こ
れに対し、通常の熱処理装置では、縦方向におい
てテンタークリツプの縦方向の伸縮はできず、フ
イルムの縦方向の熱収縮を小さくすることは装置
の制約から困難を伴う。もつともテンタークリツ
プの縦方向の間隔は必ずしも伸縮できないもので
はなく、例えばパンタグラフを多数連結すると連
結点以外に２個ずつ自由端が残るから、この自由
端の１つにクリツプをそれぞれ１個ずつ設け、ク
リツプが設けられた端と自由端である反対側の端
との距離をテンターレールに沿つて変化させる
と、クリツプ間隔をも変化させることが可能とな
る。更にネジ山の間隔を変化させた螺旋ネジの山
に沿つてクリツプを動かすことにより、クリツプ
間隔を変化させることも可能である。このように
縦方向にフイルムを収縮させる効果として、縦方
向の熱収縮率を低減できることと熱固定における
フイルム中央部分に顕著なボーイングを減少でき
ることが挙げられる。ボーイングは横方向に延伸
したとき発生する縦方向の収縮応力に主として起
因している。しかし横延伸工程において既にレー
ル幅の拡大によるクリツプからの張力により、応
力方向は幅方向に平行とはならず、幾分進行方向
に凹な曲線となる。この延伸直後の、熱固定直前
の区間のフイルム温度が高いとフイルムはモデユ
ラスの低下に伴い変形しやすく、横延伸応力と、
縦方向の収縮応力とによつて横延伸直後にボーイ
ングは一層大きくなる傾向がある。従つて、延伸
直後はフイルムをその樹脂のガラス転移温度以下
に保持する必要がある。次にフイルム両側端をク
リツプなどの把持手段で把持したまま加熱してフ
イルム温度が上昇すると、フイルムにおけるボー
イング現象は一層大きくなる、横延伸直後にボー
イングが無いフイルムでも、緊張熱固定の最高温
度（例えば180〜235℃）に達する直前でボーイン
グが発生する。このときクリツプ間隔を狭くし
て、縦方向のフイルムの収縮を許容するように弛
緩処理すると、ボーイングは減少する。このクリ
ツプ間隔の弛緩収縮量（移動量）は縦延伸効果の
保持やフイルム平面性の保持を考慮して0.1％〜
10％程度がよく、0.5〜５％程度が好ましい。 本発明に用いる縦方向に伸縮可能なクリツプの
場合、把持の初期においてはクリツプとクリツプ
との間にスキマがあり、把持されないフイルム部
分が存在するが、このフイルム部分の変形が著し
いことがある。もし、この部分の変形がフイルム
の破断や製品歩留の低下をきたす場合、クリツプ
に併せて補助クリツプを設けてクリツプとの間に
於てもフイルムを把持せしめる。上記の縦方向の
弛緩処理におけるクリツプの間隔を狭くする区間
の直前でフイルム両側端から補助クリツプを先ず
離脱させ、次にクリツプ間隔を狭くすることがで
きる。この機構についても主たるクリツプ間隔を
狭める機構と同様に公知手段を適宜選ぶことがで
きる。なお、本発明における熱可塑性ポリエステ
ル樹脂としては従来から二軸延伸フイルムを形成
できる熱可塑性ポリエステルとして知られている
ものであれば何ら限定されないが、殊にポリエチ
レンテレフタレートが好ましく例示できる。 次に実施例によつて更に説明する。 実施例 １ ポリエチレンテレフタレートを溶融してＴダイ
より押出し、急冷ドラム表面でフイルム状に成形
たのち縦方向に3.5倍、横方向に3.8倍延伸し、
75μの二軸延伸フイルムとした。フイルム両端を
把持したまま、55℃に保持した1mの区間を
10m／分の速度で通過させ、次いで170℃に保持
した長さ1.5mの区間を同一速度で通過させ、続
いて230℃に保持した長さ1.5mの区間を通過さ
せ、この区間で縦方向に1.5％収縮させ、更に210
℃に保つた長さ1.5mの区間を通過させるととも
に、この区間でフイルムが幅方向に２％制限収縮
するようにテンターレールの幅を狭くして熱固定
を終結した。 比較例 １ 実施例１において、熱処理理の第２ゾーン
（230℃に保持した区間）において、フイルムの縦
方向の収縮処理を行なわない以外は全く実施例１
と同様の処理をした二軸延伸フイルムを造つた。 実施例１と比較例１の主な物性を比較すると次
の如くであつた。 なおテンターの縦方向の収縮はパンタグラフ式
のクリツプによつて施したものである。

【表】 以上より、本発明縦収縮処理によるとボーイン
グが小さく、縦横の熱収率が低くかつバランスし
ている特徴がある。フイルム中央部と端部の温度
膨張率の方向性が小さいことが明らかであり、テ
ンタークリツプ連結機構が少しく複雑とはなるも
のの、製品フイルムの物性は著しく改良されてい
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 縦方向に一軸延伸した熱可塑性ポリエステル
   樹脂フイルムをこの樹脂のガラス転移温度以上の
   温度で横方向に延伸したのち熱固定する二軸延伸
   フイルムの製造方法において、横延伸直後のフイ
   ルムをガラス転移温度以下の温度に冷却し、次い
   でフイルムをこの両側端を把持したまま熱固定区
   間に供し、該区間で樹脂融点−20℃乃至該融点−
   100℃の範囲の温度で熱固定し、かつ該熱固定区
   間における最高温度を含む区間において縦方向に
   0.1乃至10％収縮せしめることを特徴とする二軸
   延伸フイルムの製造方法。