JP2002086557A - 二軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二軸延伸ポリエステルフィルムを展開す
ると僅かに円弧状になり、取扱い性が悪くなる。 【解決手段】 上記課題は、二軸延伸が終了したポリエ
ステルフィルムの熱固定ゾーンおよび熱緩和ゾーンにお
けるフィルムの両側端部の温度差を８℃以下に制御する
ことによって得られる、１３０℃における熱収縮率の両
側端部の差が０．０２％以下である、写真フィルムの支
持体として使用される二軸延伸ポリエステルフィルムに
よって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムの左右方
向に生じる円弧を改善した二軸延伸ポリエステルフィル
ム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二軸延伸ポリエステルフィルムは、まず
未延伸フィルムをフィルムの流れ方向に延伸し、次いで
テンターを用いてフィルムの横方向に延伸する逐次二軸
延伸法が一般的である。テンター内においてはまず予熱
され、横延伸された後、熱固定、熱緩和、冷却等の熱処
理が行われる。テンターを出た二軸延伸フィルムは巻取
機でロール状に巻き取られ、その状態で販売され、ある
いは次の工程に送られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうして得られた二軸
延伸ポリエステルフィルムには多かれ少なかれ片伸びが
あり、展開すると円弧状になった。その結果、フィルム
の取扱性が悪くなり、特に精度が要求される写真フィル
ム分野においては問題であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく種々検討の結果、上記片伸びの原因が二
軸延伸の終了したポリエステルフィルムの熱固定ゾーン
及び熱緩和ゾーンにおける左右両側端部間の温度差によ
って生じていることを見出した。すなわち、排気口の位
置や装置の配置位置などによってフィルムの右側端と左
側端で温度差が生じ、これがフィルムの円弧化の原因に
なっていることを突き止めた。

【０００５】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
のであり、１３０℃における熱収縮率の両側端部の差が
０．０２％以下である、写真フィルムの支持体として使
用される二軸延伸ポリエステルフィルムと、二軸延伸が
終了したポリエステルフィルムの熱固定ゾーンおよび熱
緩和ゾーンにおけるフィルムの両側端部の温度差を８℃
以下に制御することを特徴とする上記の二軸延伸ポリエ
ステルフィルムの製造方法に関するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において使用されるポリエ
ステルは、ジオールとジカルボン酸とから重縮合により
得られるポリマーである。ジカルボン酸としては、テレ
フタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、アジピン酸、セバシン酸などで代表されるもの
であり、また、ジオールとしては、エチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるもの
である。具体的には、ポリエ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、ポリエチレン−Ｐ−
オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレンジカルボキシレートなどが例としてあげられ
る。もちろん、これらのポリエステルは、ホモポリマー
であっても、成分が異なるモノマーとの共重合体あるい
はブレンド物であっても良い。共重合成分としては、例
えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、ア
ジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸などのカルボン酸成分など
があげられる。

【０００７】ポリエステルフィルムはポリエステルとそ
の他のポリマーとのブレンド樹脂よりなるものであって
もよいが、その場合でもポリエステルの含有率が５０重
量％以上、好ましくは８０重量％以上であることが好ま
しい。

【０００８】また、使用するポリマー中には、重合段階
で、リン酸、亜リン酸、及びそれらのエステルならびに
無機粒子（シリカ、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化
チタン、硫酸バリウム、アルミナなど）が含まれていて
も良いし、重合後ポリマーに無機粒子等がブレンドされ
ていても良い。また、他の添加剤、例えば、安定剤、着
色剤、難燃化剤等を含有することもできる。

【０００９】次に、ポリエステルフィルムの製造方法に
ついて説明する。ポリエステルフィルムの製造工程は、
キャスティング、縦延伸機（予熱部、縦延伸部、冷却の
各工程を含む）、横延伸部（予熱、延伸、熱固定、熱緩
和、冷却の各工程を含む）よりなる。

【００１０】まず、上記ポリマーを十分乾燥後、例え
ば、ポリマーの融点＋１０℃〜＋５０℃の温度範囲にて
コントロールした押し出し機、フィルター及び口金を通
じてシート状に溶融成形し、回転する冷却ドラム上にキ
ャストして急冷固化したフィルム（未延伸フィルム）を
得る。この急冷固化したフィルムは実質的に非晶状態で
ある。この未延伸フィルムは共押し出しにより積層され
たフィルムであっても良い。

【００１１】この未延伸フィルムの厚みは１００〜３０
００μｍ程度、通常４００〜２０００μｍ程度である。

【００１２】次に、未延伸フィルムを２〜２００ｍ／分
程度、通常４〜１５０ｍ／分程度の速度で走行させなが
ら、予熱部にてフィルム温度をガラス転移温度−５０℃
〜ガラス転移温度＋１０℃の範囲内まで加熱する。加熱
方法は加熱ロールや熱風、赤外線ヒーターを用いること
ができる。赤外線ヒーターはいわゆる遠赤外線、中赤外
線、近赤外線を用いることができる。加熱はそれぞれの
方法を単独に用いても良いし、組み合わせても良い。予
熱部での未延伸フィルムの温度範囲としては、フィルム
のガラス転移温度−２０℃〜ガラス転移温度＋１０℃が
更に好ましく、フィルムのガラス転移温度±１０℃が特
に好ましい。

【００１３】予熱された未延伸フィルムは引き続き縦延
伸部に送られ、フィルムの流れ方向に延伸される。未延
伸フィルムは縦延伸部で延伸され、２段以上の多段延伸
を行っても良い。縦延伸装置は１本の加熱ロールと１本
の冷却ロールの組み合わせで構成されており、必要な段
数の縦延伸装置が直列に設置される。加熱ロールの径は
通常１００〜３００ｍｍ程度である。加熱手段には例え
ば加圧温水等が用いられる。加熱ロールと冷却ロールと
の間には通常加熱ヒーターを設けることが好ましい。加
熱ヒーターはポリエステルフィルムを好ましくはガラス
転移温度〜ガラス転移温度＋７０℃温度、より好ましく
はガラス転移温度＋５℃〜ガラス転移温度＋５０℃程度
まで加熱するものであり、要求される特性により、各段
のフィルム温度を前記温度範囲で調整する。冷却ロール
はポリエステルをガラス転移温度未満、好ましくはガラ
ス転移温度〜ガラス転移温度−５０℃程度、より好まし
くは、ガラス転移温度−５℃〜ガラス転移温度−４０℃
程度まで冷却するものであり、通常、最終段はこれに続
く冷却工程にフィルムを送るため、他段よりも温度は低
めにすることが多い。径は通常１００〜３００ｍｍ程度
である。冷却手段には例えば通水が用いられる。これら
１組の縦延伸ロールはその間隔が５ｍｍ〜４０ｍｍ程
度、好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ程度となるように配置
される。この間隔は加熱ロール表面と冷却ロール表面の
間の最短距離のことである。縦延伸装置の冷却ロール直
前にヒーターを設けることが好ましい。このヒーターは
フィルムを延伸に必要な温度まで高めるものであり、従
って、加熱は縦延伸装置の加熱ロールと冷却ロールの間
にあるフィルムに対して行われることが必要である。こ
のヒーターは、狭い範囲に集中して加熱を行うため、赤
外線を利用したヒーターなどが適当である。冷却ロール
の周速は加熱ロールの周速より高めてあり、この周速差
によってフィルムは延伸される。縦延伸倍率は要求され
るフィルムの特性によって調整されるが、本発明では好
ましくは２〜５倍、より好ましくは２．５〜３．９倍で
あり、複数段の延伸を用いて行ってもよい。１段目の延
伸終了後、フィルムは一旦ガラス転移温度以下に冷却さ
れ、２段目縦延伸前に再加熱される。フィルムは常温ま
で冷却されても特に影響はないが、再加熱の熱量が多大
となりコスト的に不利となるため、ガラス転移温度−５
０℃程度が限界となる。再加熱されたフィルムの温度は
ガラス転移温度〜ガラス転移温度＋７０℃の範囲がよ
い。縦延伸を終了したフィルムは横延伸部に送られる。

【００１４】横延伸部でフィルムは延伸前に加熱され
る。横延伸でのフィルムの温度はガラス転移温度〜ガラ
ス転移温度＋５０℃の範囲が良く、更に好ましくは、ガ
ラス転移温度＋５℃〜ガラス転移温度＋５０℃の範囲で
ある。加熱方法としては、熱風や赤外線を用いたヒータ
ーが使用できる。横延伸倍率は縦延伸同様、フィルムに
要求される特性によって選ばれるが、本発明の場合、
３．０〜４．２倍がよい。横延伸ゾーンを通過したフィ
ルムは、熱固定される。熱固定温度としては、フィルム
の融点−３０℃〜融点−５℃が良い。更に好ましくは融
点−３０℃〜−１５℃の範囲である。熱固定に要する時
間はフィルムに要求される性能によって異なるが、３秒
〜３０秒の範囲が良い。熱固定されたフィルムは幅方向
に０〜１０％程度熱緩和され、冷却された後、横延伸工
程から搬出される。本発明のポリエステルフィルムの厚
さは横延伸終了後、３０μｍ〜３００μｍの範囲であ
り、好ましくは５０μｍ〜１５０μｍである。

【００１５】本発明においては、上記の熱固定から熱緩
和に至るゾーンのフィルムの左右両端の温度差をなるべ
く小さくする。この温度差は８℃以下、好ましくは５℃
以下とする。フィルムの左右両側端部の温度差を小さく
する方法としては、赤外線ヒーター、マイクロ波、ロー
ル加熱等の配置や加熱強度を調節するとか補助熱源を新
たに設けるとか、熱風の流れを調節するとか外部の熱源
や風の影響を取り除くようにする等がある。

【００１６】本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの
１３０℃における両側端部間の熱収縮率の差は０．０４
％以下であるが、好ましくは０．０２％以下である。

【００１７】

【実施例】［比較例１］固有粘度０．５８のポリエチレ
ン−２，６−ナフタレート樹脂を押出機にて３００℃で
溶融して吐出幅５００ｍｍのＴダイより押し出し、５ｍ
／ｍｉｎで回転している直径１ｍ、表面温度５０℃のキ
ャスティングロール上で厚さ１１００ミクロンの未延伸
フィルムを得た。

【００１８】それを表１に示す条件にて縦方向に３．３
倍に延伸し、厚み約３３０μｍの縦延伸ベースをサンプ
リングした。この縦延伸ベースをテンターに通し延伸ゾ
ーン１５５℃にて横方向に３．７倍に延伸し、更に２５
０℃で熱固定した後、２３５℃にて３％熱緩和を行い、
厚さ９０ミクロン２軸延伸フィルムを得た。

【００１９】このとき実際にフィルムの温度を幅方向に
測定したところ、下表の温度差を持っていた。

【００２０】［実施例１］上記製膜の際、幅方向の温度
調節手段として、幅方向に各々４００ｍｍ幅の５ゾーン
（フィルム走行方向左端（Ｎ端）から右端（Ｓ端）へ向
かって、Ｎ２，Ｎ１，センター，Ｓ１，Ｓ２とする。）
に分かれた赤外線ヒーターを熱固定ゾーンの中間で表２
の温度設定にて用い、フィルムの幅方向温度調整を行っ
た。

【００２１】［実施例２］熱固定ゾーン及び、熱緩和ゾ
ーンに４本ずつある幅２０００ｍｍの加熱温風吹き出し
ノズルに長さ５００ｍｍのノズルカバーを一本置きに端
部に取り付け、温風の流れを抑制した。

【００２２】［実施例３］実施例２のノズルカバーと、
実施例１の赤外線ヒーターを併用した。

【００２３】［比較例２］ノズルカバーを実施例２とは
逆のＮ端部に設置したところ、幅方向のフィルムの温度
差は逆に大きくなった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】［熱収縮率の測定方法］試料を幅１０ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍに切り、両端より１０ｍｍのところ
に２ヶ所（１００ｍｍ間隔で）十字マークを、けがき２
点間距離を測定する。

【００２７】これを１３０℃，３０分熱風恒温槽中で処
理した後、室温中で冷却後、再び十字マーク間長さを測
定し、収縮率を求めた。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、二軸延伸ポリエステルフ
ィルムが円弧状にならないようにし、その取扱いを容易
化することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 文隆 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H023 FA12 FA13 4F210 AA24 AG01 AH79 AR06 QC05 QG01 QG18 QW07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １３０℃における熱収縮率の両側端部の
   差が０．０４％以下である、写真フィルムの支持体とし
   て使用される二軸延伸ポリエステルフィルム
2. 【請求項２】 二軸延伸が終了したポリエステルフィル
   ムの熱固定ゾーンおよび熱緩和ゾーンにおけるフィルム
   の両側端部の温度差を８℃以下に制御することを特徴と
   する請求項１記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製
   造方法