JP2014208462A

JP2014208462A - テンターオーブンおよび熱可塑性樹脂フィルムの製造方法

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Publication number: JP2014208462A
Application number: JP2014059515A
Authority: JP
Inventors: 貴大高田; Takahiro Takada; 博行麻生; Hiroyuki Aso; 井上　博之; Hiroyuki Inoue; 博之井上
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: JP6295760B2

Abstract

【課題】テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアを遮蔽しフィルム幅方向のエアの流れを抑制し、フィルム幅方向の温度ムラを低減させることで、フィルム幅方向の特性や厚みを均一にする。更にフィルムの昇温に必要なエネルギーを削減し、オリゴマ等の析出物によるフィルム欠点も低減する。【解決手段】加熱されたエアの噴き出し部１と、テンターオーブン内のエアの吸い込み部２とが、フィルム幅方向に位置し、フィルム幅方向の両端部を把持するクリップ８とクリップの走行するクリップレール９とを有し、フィルム搬送方向の一つまたは複数のゾーンが一つまたは複数の室により構成され、噴き出し部の端部から最も近い距離にあるクリップ把持部１１ａ１１ｂとの間と、噴き出し部の他方の端部から最も近い距離にあるクリップ把持部との間に、フィルム面に略垂直且つクリップレールに略平行な平面に、遮蔽板１３を有するテンターオーブンを提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造に適したテンターオーブン、およびこのテンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に関するものである。

熱可塑性樹脂フィルムの機械的特性の向上や薄膜化、あるいは寸法安定性確保等を目的として、フィルム製膜工程においてフィルムの延伸を行うことがある。一般的に、熱可塑性樹脂フィルムの延伸方法としては、未延伸のフィルムをフィルム搬送方向に一軸に延伸した後、その一軸延伸フィルムをテンターオーブン内でフィルム幅方向に延伸する逐次二軸延伸法や、未延伸のフィルムをテンターオーブンの中で、フィルム搬送方向とフィルム幅方向とに同時に延伸する同時二軸延伸法がある。

二軸延伸を行う際に用いられるテンターオーブンは、熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向両端部に設置されたクリップによりフィルム両端部を把持し、所定温度に加熱したエアを噴き出し部からフィルム表面に噴き付け、フィルム温度を所定温度に加熱または冷却または保持しながら、フィルムに対して予熱、延伸、熱処理、冷却等の処理を施す装置である。

一般に、熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いられるテンターオーブンは、予熱、延伸、熱処理、冷却等の処理工程に対応した一つまたは複数のゾーンで構成されており、ゾーン毎に温度の設定を変更できるように構成されている。また、前記のゾーンは一つの室で構成されることもあるが、フィルム搬送方向に複数の室に区画され、室毎に温度の設定を変更できるように構成されることもある。

熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いられるテンターオーブンの問題点として、テンターオーブンの外の温度がテンターオーブン内の設定温度に比べて低いため、テンターオーブンの内外を区分する壁を通してテンターオーブン内壁近傍のエアと外壁近傍のエアとの間で熱移動が生じ、テンターオーブン内壁近傍のエアの温度が低下し、温度が低下したテンターオーブン内壁近傍のエアがフィルムのフィルム幅方向端部付近まで流れ込むことにより、フィルム幅方向両端部のフィルム温度を低下させることとなり、フィルムのフィルム幅方向に温度ムラが生じてしまうことが挙げられる。

熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向の温度ムラは、厚みムラや特性ムラの原因になり、製品の品質を低下させることにつながる。さらに、熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向の温度ムラは、テンターオーブン内でフィルム破れを誘発し、生産性を低下させることもある。

また、熱可塑性樹脂フィルムを加熱した際に、フィルムからオリゴマ等の物質が昇華し、その昇華物がテンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアと混合することにより、温度が低下して昇華物が析出し、その析出物がフィルム表面に付着することにより、フィルムの欠点となることもある。

上記問題に対して、熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向の温度ムラを低減するために、様々な方法が提案されている。たとえば、熱可塑性樹脂フィルムの幅方向端部へのエア噴き出し量をフィルム中央部へのエア噴き出し量よりも多くすることにより、フィルムのフィルム幅方向の温度分布を均一にすることが提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。また、クリップの走行路を覆うカバーの温度を上げることにより、熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向の温度分布を均一にすることが提案されている（特許文献３参照）。

特開平５−９６６１９号公報特開２０００−３４７０３６号公報特開２０１１−７３２９４号公報

しかしながら、上記の特許文献１および２に記載の提案は、対流や熱伝導によって生じるエアの温度ムラをエア流れによって意図的に作り出す熱伝達率分布によって調整しようとするものであり、条件を変更するたびに風量分布を変化させる必要があるため、フィルム幅方向の温度分布を均一にするための風量調節が難しく、また、フィルムの幅方向端部へのエア噴き出し量を多くすることから、加熱するために必要な消費エネルギーが増加してしまうという課題がある。また、上記の特許文献３の提案に関しても、温度調整装置によりクリップの走行路を覆うカバーの温度を上げるため、使用するエネルギーが増加してしまうという課題がある。

また、上記の特許文献１から３の提案は、いずれもテンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアが、対流現象によってフィルム近傍に流れ込み、所定の温度に加熱され、噴き出し部からフィルム表面に噴き付けられるエアと混合することを防ぐことができない。テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアがフィルム幅方向両端部へ流れ込む経路は噴き出し部とクリップレールの間、隣り合う噴き出し部の間、噴き出し部と室間の仕切り壁の間等がある。

テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアがフィルム幅方向両端部へ流れ込む現象について図１０を参照しながら説明する。図１０は従来技術のテンターオーブンの一形態について数値解析モデルを作成し、市販の汎用熱流体解析ソフトウェアで３次元流体解析した結果の一例であり、隣り合う噴き出し部の間のフィルム搬送方向に垂直な断面における風速ベクトルと静圧分布を示す。図１０の風速ベクトル分布において、まずフィルム幅方向の流れに着目すると、テンターオーブン内壁近傍のエアがクリップレールカバーに対してフィルムが存在する側の空間に流れ込んでいる。また、クリップレールカバー近傍の流れに着目すると、隣り合う噴き出し部の間のエアがフィルムに向かって流れている。すなわち、テンターオーブン内壁近傍から流れ込んできたエアがフィルムに向かって流れていることがわかる。

上記のエア流れが生じるメカニズムについて説明する。エアの循環機構によってテンターオーブン内に生じる主要なエア流れは、噴き出し部からフィルムに向かって噴き出し、隣り合う噴出し部の間を通って吸い込み部に吸引回収されるというものである。このエア流れにおける流速は、噴き出し部から噴き出す領域で大きく、隣り合う噴き出し部の間を通る領域、テンターオーブン内壁近傍の順番に小さくなる。ベルヌーイの定理より、空間中の流速が大きい領域では動圧が増加し、静圧が低下することが知られている。従って、テンターオーブン内の静圧は、噴き出し部から噴き出す領域で小さく、隣り合う噴き出し部の間を通る領域、テンターオーブン内壁近傍の順番に大きくなる。このことは図１０に示す静圧分布においても確認することができ、上記のメカニズムによってテンターオーブン内壁近傍のエアがフィルムの幅方向両端部近傍に到達すると考えられる。

上記の現象により、テンターオーブン内壁近傍で低温化したエアが、フィルムの幅方向両端部近傍に流れ込むことで、昇華していたオリゴマ等が析出してフィルム表面に付着し、フィルムの欠点が生じてしまうことや、フィルムを加熱するエアの温度が低下しフィルムを加熱できない、もしくはフィルムに温度ムラが生じてしまうという課題がある。

そこで本発明の目的は、熱可塑性樹脂フィルムの温度ムラの低減や、フィルムを所定温度まで加熱するために必要な消費エネルギーの削減や、オリゴマ等の析出物によるフィルムの欠点を低減することを可能とするテンターオーブンを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上記のテンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のテンターオーブンは、次の構成を有する。すなわち、
所定温度に加熱されたエアを噴き出す噴き出し部と、テンターオーブン内のエアを吸引回収する吸い込み部とが、フィルム幅方向に延在するように配置され、前記フィルム幅方向の両端部を把持するクリップと、前記クリップの走行路であるクリップレールとを有し、フィルム搬送方向にフィルムを搬送するために設けられた開口部以外が壁で仕切られた、一つまたは複数のゾーンを有し、前記ゾーンが一つまたは複数の室により構成されるテンターオーブンであって、前記噴き出し部の一方のフィルム幅方向の端部と、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部との間の位置、及び、前記噴き出し部の他方のフィルム幅方向の端部と、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部との間の位置であって、フィルム面に略垂直で且つ前記クリップレールに略平行な平面に、遮蔽板を有することを特徴とするテンターオーブン、である。

また、本発明のテンターオーブンの好ましい形態によれば、前記遮蔽板は、クリップレールの位置変化に合わせて可動できる可動機構を有するものである。

本発明のテンターオーブンの好ましい形態によれば、前記遮蔽板は、断熱材を有するものである。

本発明のテンターオーブンの好ましい形態によれば、前記室内に配置される噴き出し部のフィルム幅方向の長さと吸い込み部のフィルム幅方向の長さとが同じである室を有することである。

上記目的を達成するため、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、次の（１）、（２）のいずれかの構成を有する。すなわち、
（１）前記テンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、前記遮蔽板を有する平面によって、前記ゾーンを複数の空間に分割したときに、少なくとも１つのゾーンにおいて、それぞれの空間の中で、噴き出し部から噴き出すエアの量と吸い込み部から吸引回収するエアの量とを同じにすることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法、または、
（２）前記テンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、遮蔽板を有する平面によって、室を複数の空間に分割したときに、少なくとも１つの室において、それぞれの空間の中で、噴き出し部から噴き出すエアの量と吸い込み部から吸引回収するエアの量とを同じにすることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法、である。

本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法の好ましい形態によれば、上記（１）および（２）の構成をいずれも備えていることである。

本発明のテンターオーブンによれば、遮蔽板により、テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアが熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向端部付近に流れ込むことや、テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアとの熱交換を低減することにより、熱可塑性樹脂フィルムを加熱するエアの温度低下を抑制することが可能であり、また、フィルム幅方向のエアの流れを低減することにより、熱可塑性樹脂フィルムを幅方向に均一に昇温させることができる。そのため、熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅方向の温度ムラが低減し、フィルムの特性や厚みの均一性が良好な熱可塑性樹脂フィルムを製造することが可能となり、フィルムの品質向上やフィルムの破れ低減による生産性向上が可能となる。

また、本発明のテンターオーブンを用いることにより、テンターオーブンの内壁近傍で低温化したエアが噴き出し部から噴き出したエアに混入して、テンターオーブン内を循環するエアが温度低下することを抑制できるため、オリゴマ等の析出によるフィルムの欠点の低減や、循環エアを各室の設定温度まで加熱するために必要なエネルギーの削減が可能となる。

図１は、従来用いられてきたテンターオーブンのフィルム幅方向に垂直な断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視の断面図である。図３は、本発明のテンターオーブンのフィルム幅方向に垂直な断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ矢視の断面図である。図５は、図３のＣ部の遮蔽板の拡大斜視図である。図６は、テンターオーブン装置の一形態を示す平面図である。図７は、クリップ把持部からの距離と測定温度の関係を示すグラフである。図８は、本発明のテンターオーブンの一形態を示すフィルム幅方向に垂直な断面図である。図９は、図８のＤ−Ｄ矢視の断面図である。図１０は、隣り合う噴き出し部の間に生じるフィルム搬送方向に垂直な断面における速度ベクトルおよび圧力分布の一例を示す図である。

次に、本発明のテンターオーブンの望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造に好適に用いられるテンターオーブンに関するものであり、本発明のテンターオーブンは、所定温度に加熱されたエアを噴き出す噴き出し部と、テンターオーブン内のエアを吸引回収する吸い込み部とが、フィルム幅方向に延在するように配置され、前記フィルム幅方向の両端部を把持するクリップと、前記クリップの走行路であるクリップレールとを有し、フィルム搬送方向にフィルムを搬送するために設けられた開口部以外が壁で仕切られた一つまたは複数のゾーンを有し、前記ゾーンが一つまたは複数の室により構成されている。

ここで、テンターオーブンにおけるゾーンとは、予熱、延伸、熱処理、冷却等の処理工程に対応した区間のことであり、各処理工程におけるゾーンは、一般に、それぞれ予熱ゾーン、延伸ゾーン、熱処理ゾーン、冷却ゾーン等と呼ばれる。

また、各ゾーンは、１つの室で構成されることもあるが、一般には、フィルムの入口からフィルムの出口に亘って（フィルム搬送方向に）複数の室に区画され、室毎に温度の設定を変更できるように構成されていても良い。１つのゾーンが複数の室で構成されている場合には、隣り合う室の間をゾーン間と同様に壁で仕切っても良い。

ここで、テンターオーブンにおける室とは、テンターオーブンを構成する最小単位のことであり、その多くは、テンターオーブン内のエアを、吸い込み部で吸引回収し、そのエアを、所定温度にして噴き出し部へ送るエア循環機構を有している。

図１は、従来用いられてきたテンターオーブンの断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視の断面図である。図３は、本発明のテンターオーブンの断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ矢視の断面図である。図５は、図３のＣ部の遮蔽板の拡大斜視図である。

図１に示すように、噴き出し部１は、ゾーン入口６からゾーン出口７の方向に亘って（フィルム搬送方向に）複数設置されている。フィルム５をゾーン入口６からゾーン出口７に向かって搬送し、噴き出し部１から噴き出されるエアによってフィルム５を加熱または冷却する。ゾーン入口６およびゾーン出口７には、フィルムを搬送するための開口部以外の部分に仕切り壁１７が設けられている。

また、図２に示すように、フィルムの上部に配置された噴き出し部１の上側と、フィルムの下部に配置された噴き出し部１の下側には、吸い込み部２を有し、テンターオーブン内のエアは吸い込み部２で吸引回収され、熱交換器３で設定温度まで加熱され、循環ファン４によって、再度噴き出し部１から出されるエアの循環機構を有している。ただし、吸い込み部２が配置される位置は、本構成に限定されるものではなく、フィルムの上部と下部のそれぞれに、フィルム幅方向に延在するように配置されていれば良い。

さらに、図２に示すように、フィルム５の幅方向両端部には、フィルム５を把持するためのクリップ８とクリップの走行路であるクリップレール９、そして、これらを保護するクリップレールカバー１０が設置されている。

テンターオーブンの外の温度がテンターオーブン内に比べて低いため、テンターオーブンの内外を区分する壁を通してテンターオーブン内壁１５近傍のエアとテンターオーブン外壁１６近傍のエアとの間で熱移動が生じ、テンターオーブン内壁１５近傍のエアの温度が低下する。そのため、テンターオーブン内壁１５近傍で低温化したエアが、対流現象によってフィルム近傍に流れ込み、所定の温度に加熱され、噴き出し部からフィルム表面に噴き付けられるエアと混合することを防ぐことができないため、加熱エアの温度低下によってフィルムの温度ムラが生じてしまう。なお、テンターオーブン内壁近傍で低温化したエアが噴き出し部１に向かって流れる経路は噴き出し部１とクリップレール９の間、隣り合う噴き出し部１の間、噴き出し部１とゾーン間の仕切り壁１７の間にも存在する。また、室間に仕切り壁１７がある場合は、噴き出し部１と室間の仕切り壁１７の間にも存在する。

フィルム５のフィルム幅方向の温度ムラは、厚みムラや特性ムラの原因になり、製品の品質を低下させる。また、フィルム５のフィルム幅方向の温度ムラは、テンターオーブン内でフィルム破れを誘発し、生産性を低下させることもある。さらに、噴き出し部１から噴き出すエアにテンターオーブン内壁１５近傍で低温化したエアが混入することで、吸い込み部２から吸引回収されるエアの温度が低下するため、エアを所定の温度に再加熱するためのエネルギーが増加する。また、フィルム５を加熱した際に発生するオリゴマ等の昇華物が、テンターオーブン内壁１５近傍で低温化したエアにより冷却されることで析出し、その析出物がフィルム５表面に付着することによりフィルムの欠点となることもある。

そこで、フィルム５のフィルム幅方向の温度ムラを抑制する方法として、本発明では、図３と図４に示すように、噴き出し部のフィルム幅方向の端部１２ａと、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部１１ａとの間の位置、及び、噴き出し部のフィルム幅方向の端部１２ｂと、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部１１ｂとの間の位置に、フィルム面に略垂直で且つクリップレール９に略平行な平面に、遮蔽板１３を設置する。ここで、クリップレール９に略平行な平面とは、クリップレール９の走行方向に略平行な平面を意味する。ただし、遮蔽板１３とフィルム面は完全に垂直である必要はなく、遮蔽板１３はフィルム面に対して垂直な面を基準に例えば±５度以内の角度に傾斜していても良く、本発明の効果を達成できる限りにおいてその前後の角度に傾斜していても良い。また、遮蔽板１３とクリップレール９は完全に平行である必要はなく、遮蔽板１３はクリップレール９の走行方向に対して例えば±５度以内の角度に傾斜していても良く、本発明の効果を達成できる限りにおいてその前後の角度に傾斜していても良い。

遮蔽板１３を設置することにより、噴き出し部１から噴き出すエアへのテンターオーブン内壁１５近傍の低温エアの混入を防ぎ、噴き出し部１から噴き出すエアの温度低下を低減させるため、フィルム５の温度ムラを低減することが可能となる。また、循環エアを各室の設定温度まで加熱するために必要なエネルギーの削減や、オリゴマ等の析出によるフィルムの欠点を低減することができる。

遮蔽板１３によって遮蔽する領域は噴き出し部１とクリップレールカバー１０の間、隣り合う噴き出し部１の間、噴き出し部１とゾーン間の仕切り壁１７の間も遮蔽することが好ましい。また、室間に仕切り壁１７がある場合は噴き出し部１と室間の仕切り壁１７の間も遮蔽することが好ましい。

また、遮蔽板１３を設置する場合、メンテナンス性や清掃の作業性を確保するため、遮蔽板１３をボルトで固定する等、取り外しが容易となるように設置することが好ましい。

また、遮蔽板は、クリップレールの位置変化に合わせて可動できる可動機構を有することが好ましい。つまりフィルム５の製品幅の変化に対応して、クリップレール間の距離１４が変わる場合がある。そのため、遮蔽板１３がクリップレール間の距離１４の変化に対応し、可動できるようにすることが好ましい。その際、遮蔽板１３と噴き出し部１、吸い込み部２、テンターオーブン内壁１５が接触しないようにするために、遮蔽板１３と噴き出し部１、吸い込み部２、テンターオーブン内壁１５との間に１ｍｍ以上の間隙があることが好ましい。また、前記の間隙が大きすぎると、遮蔽板１３との間隙部にエアの流れが生じてしまうため、それぞれの間隙が３ｍｍ以下であることが好ましい。また、延伸倍率や延伸パターンに伴ってクリップレール９の屈曲角度を変更する場合は、クリップレール９がフィルム搬送方向に移動するため、遮蔽板１３をクリップレールカバー１０に対してフィルム搬送方向へ移動できる機構を有することが好ましい。

さらに、遮蔽板１３と噴き出し部１、吸い込み部２またはテンターオーブン内壁１５との間隙部からのエア漏れを出来るだけ小さくするために、遮蔽板１３は、図５のように端部を折り曲げた角括弧型のものを使用することにより、エアが間隙部を通過する際の抵抗を大きくすることが好ましい。

また、遮蔽板１３が、フィルム幅方向のテンターオーブン内壁１５近傍の低温エアにより冷却された状態で、遮蔽板１３に循環エアが接触すると、循環エアに含まれるオリゴマ等の昇華物が析出し、それが搬送中のフィルム５に付着することにより、フィルムの欠点に繋がることがある。そこで、フィルム幅方向のテンターオーブン内壁１５近傍の低温エアとの熱伝導により、遮蔽板１３のフィルム側にある面が冷却されないように、遮蔽板１３の少なくとも一部に断熱材を使用することが好ましい。使用する断熱材としては、グラスウールやロックウール等の耐熱温度が２４０℃以上の材料を使用することが好ましく、遮蔽板１３の熱貫流率が２．０Ｗ／ｍ^２・Ｋ以下であることが好ましい。

また本発明のテンターオーブンは、室内に配置される噴き出し部１のフィルム幅方向の長さと吸い込み部２のフィルム幅方向の長さとが、同じである室を有することが好ましい。より詳細には、噴き出し部１から噴き出すエアが吸い込み部２で吸引回収されるまでに、エアがフィルム幅方向に流れることを抑制するために、室ごとに噴き出し部１と吸い込み部２のフィルム幅方向の長さが同じであり、且つ、噴き出し部１と吸い込み部２のフィルム幅方向の位置が同じであることが好ましい。

また本発明のテンターオーブンを用いた製造方法では、遮蔽板１３を有する平面によって、ゾーンを複数の空間に分割したときに、少なくとも１つのゾーンにおいて、それぞれの空間の中で、噴き出し部１から噴き出すエアの量と吸い込み部２から吸引回収するエアの量とを同じにすることが好ましい。同様に、本発明のテンターオーブンを用いた製造方法では、遮蔽板１３を有する平面によって、室を複数の空間に分割したときに、少なくとも１つの室において、それぞれの空間の中で、噴き出し部１から噴き出すエアの量と吸い込み部２から吸引回収するエアの量とを同じにすることが好ましい。この詳細について図を用いて説明する。

つまり、図４に示すように、遮蔽板１３を有する平面によりゾーンもしくは室をフィルム幅方向に３つに分割した際のそれぞれの空間Ａ〜Ｃ（１８〜２０）において、噴き出し部１から噴き出すエアの量と吸い込み部２から吸い込むエアの量を等しくすることにより、遮蔽板１３を有する平面により分けた空間Ａ〜Ｃ（１８〜２０）の各空間内でエアの過不足がなくなるため、遮蔽板１３を有する平面により分けた空間Ａ（１８）と空間Ｂ（１９）、空間Ｂ（１９）と空間Ｃ（２０）の間でのエアの移動を低減し、フィルム幅方向の温度ムラを低減することができる。そのため、遮蔽板１３を有する平面によりゾーンもしくは室をフィルム幅方向に複数に分割した際のそれぞれの空間の中で、噴き出し部１から噴き出すエアの量と吸い込み部２から吸い込むエアの量が等しいことが好ましい。

また、テンターオーブン内の換気による塵埃度低減を目的に、テンターオーブンには、エア排気機構２１やエア給気機構２２を設ける場合がある。エア排気機構２１は、一般的に、吸い込み部２から吸引回収したエアを噴き出し部１に送るエア循環機構とは分離し、テンターオーブン内のエアを排気部２３から吸引回収し、テンターオーブンの外へ排出するように構成されている。エア給気機構２２は、一般的に、吸い込み部２から吸引回収したエアを熱交換器３で加熱するまでのエア循環経路内に、テンターオーブンの外部からエアを供給するように構成される。この場合、隣接室へのエアの流出、もしくは隣接室からのエアの流入を防ぐ観点から、エア排気機構２１からの排出量と、エア給気機構２２からの給気量とを等しく設定することが好ましい。また、この場合においても、遮蔽板１３を有する平面により分けた空間Ａ〜Ｃ（１８〜２０）の各空間内で、噴き出し部１から噴き出すエアの量と吸い込み部２、排気部２３から吸引回収するエアの量とを同じにすることが好ましい。具体的には、図４で示すようにエア排気機構２１とエア給気機構２２とを配置している場合、空間Ａ（１８）内の吸い込み部２から吸引回収するエアの量を排気部２３から吸引回収するエアの量だけ少なくなるように、空間Ａ（１８）内の吸い込み部２の吸引抵抗を調整することが好ましい。前記の吸引抵抗を調整する手段としては、具体的には、空間Ａ（１８）内の吸い込み部２の開口部の開口面積を空間Ｂ（１９）、空間Ｃ（２０）内の吸い込み部２の開口部の開口面積よりも小さく設定することや、空間Ａ（１８）内の吸い込み部２の開口部を塞ぐ板を設置すること等が挙げられる。また、クリップレール９の位置変化に合わせて遮蔽板１３を可動させる対応においても、吸い込み部２において、前記の調整手段を有する吸引抵抗調整部材２４が空間Ａ（１８）内に位置するように配置されていることが好ましい。以上のことは、図４の構成に限らず、エア排気機構２１およびエア給気機構２２が空間Ａ〜Ｃ（１８〜２０）のいずれの位置に配置されていても、同様の考え方で達成できる。

一般に熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を口金から冷却ドラム上に押し出すことにより未延伸フィルムを得て、必要に応じてその得られた未延伸フィルムをフィルム搬送方向に延伸して一軸延伸フィルムとする。そして、前記未延伸フィルムをテンターオーブン中でフィルム搬送方向とフィルム幅方向とに同時に延伸する方法（同時二軸延伸法）や、前記一軸延伸フィルムをテンターオーブン中でフィルム幅方向に延伸する方法（逐次二軸延伸法）により、二軸延伸した熱可塑性樹脂フィルムを得ることが広く行われている。

そして、このような製造過程で用いられるテンターオーブンとして、本発明のテンターオーブンを用いることができる。すなわち、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を口金から冷却ドラム上に押し出して得られる未延伸フィルムまたは一軸延伸フィルムを、前述の本発明のテンターオーブンに導入して処理することを特徴とする。

このような本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法および製造装置（テンターオーブン）により、得られる熱可塑性樹脂フィルムは、その幅方向の特性や厚みの均一性が向上し、また熱可塑性樹脂フィルムを所定温度まで加熱するために必要な消費エネルギーを削減し、オリゴマ等の析出物によるフィルムの欠点を低減することも可能であるため、好ましい製造方法となる。

本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法および製造装置（テンターオーブン）により、フィルムの品質の改善や、工程安定化、消費エネルギーの削減を図ることができる。

次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが，本発明は必ずしも以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート樹脂のペレットを減圧乾燥した後、押し出し機により溶融して、口金から冷却ドラム上に押し出して未延伸のフィルムを得た。得られた未延伸フィルムを加熱されたロール群および赤外線ヒーターで加熱し、その後、周速差のあるロール群で走行方向に３．２倍延伸して、一軸延伸フィルムを得た。

得られた一軸延伸フィルムをテンターオーブンに導入し、幅１，１００ｍｍのフィルムを３．５倍に横に延伸して、２軸延伸フィルムを得た。テンターオーブンは図６に示すように予熱ゾーン、延伸ゾーン、熱固定ゾーン、冷却ゾーンから構成した。各ゾーンは複数の室からなり、予熱ゾーンは２室、延伸ゾーンは４室、熱固定ゾーンは４室、ならびに冷却ゾーンは２室とした。それぞれのゾーンの室は高さ３ｍ、フィルム搬送方向の長さを３ｍとした。

各室においてエアは、図４に示すように噴き出し部１からフィルムに噴き付けられ、吸い込み部２で吸引回収され、熱交換器３により加熱されて、再び噴き出し部１へ循環する。フィルムに噴き付けられるエア温度は各ゾーンで設定され、その設定温度は予熱ゾーンが１００℃、延伸ゾーンが１３０℃、熱固定ゾーンのフィルム搬送方向から数えて１室目が２００℃、熱固定ゾーンのその他の室が２２０℃、冷却ゾーンが１００℃とした。また、各ゾーンの噴出風速は、予熱ゾーンが噴出風速２５ｍ／ｓ、延伸ゾーンが噴出風速１８ｍ／ｓ、熱固定ゾーンが噴出風速１８ｍ／ｓ、冷却ゾーンが噴出風速１２ｍ／ｓとした。フィルムの搬送速度は、２５ｍ／ｍｉｎとした。

各室において、図３に示すようにフィルム面に対して上下にそれぞれ噴き出し部１をフィルム搬送方向に５本配列した。遮蔽板は図３と図４に示すように、遮蔽板１３をクリップレールカバー１０の上下に設置した。遮蔽板１３は厚さ２ｍｍのステンレス製とし、クリップレールカバー１０へボルトにて固定した。遮蔽板１３と噴き出し部１、遮蔽板１３と吸い込み部２、遮蔽板１３とテンターオーブン内壁１５とのそれぞれの間隙を３ｍｍとした。さらに、遮蔽板１３は図８に示す折り曲げ位置２７で、図５に示すように端部を４０ｍｍ折り曲げて折り曲げ部２５を形成した。

熱固定ゾーンのフィルム搬送方向から数えて第２室において、図９に示すように幅方向に５点の計測点２６でエア温度を計測した。計測点２６の位置は、図９に示すようにクリップ把持部１１ａと１１ｂ間の幅３，８００ｍｍに対してクリップ把持部１１ａから５０ｍｍ、４００ｍｍ、７００ｍｍ、１，３００ｍｍ、１，９００ｍｍとした。

上記の設定で計測した結果を、表１および図７に示す。フィルム幅方向の温度差は１．５℃であった。なお、ここでの温度差は計測点２６で計測した温度の最大値と最小値の差である。

遮蔽板１３を設置し、約１ヶ月の運転をした後、遮蔽板１３のフィルム側の面を確認した結果、オリゴマ等の昇華物による析出物の付着が若干確認された。

（実施例２）
遮蔽板１３を厚さ３６ｍｍの断熱材（材質：ケイ酸カルシウム、熱貫流率：２．０Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を２ｍｍのステンレス製の板で挟んだ遮蔽板に変更した。また、遮蔽板１３は図５に示すような折り曲げ部２５がないものとした。それ以外は実施例１と同様にした。計測点２６で計測した結果、表１と図７に示す通りとなり、フィルム幅方向の温度差は１．７℃であった。

約１ヶ月の運転をした後、遮蔽板１３のフィルム側の面を確認した結果、オリゴマ等の昇華物による析出物の付着は目視では認識できない程度であった。
（比較例１）
遮蔽板を取り付けないこと以外は実施例１と同様にした。表１と図７に各測定位置の結果を示す。計測点２６で計測した結果、表１と図７に示す通りとなり、フィルム幅方向の温度差は４．１℃であった。

１：噴き出し部
２：吸い込み部
３：熱交換器
４：循環ファン
５：フィルム
６：ゾーン入口
７：ゾーン出口
８：クリップ
９：クリップレール
１０：クリップレールカバー
１１ａ、１１ｂ：クリップ把持部
１２ａ、１２ｂ：噴き出し部のフィルム幅方向端部
１３：遮蔽板
１４：クリップレール間の距離
１５：テンターオーブン内壁
１６：テンターオーブン外壁
１７：ゾーン間および／または室間の仕切り壁
１８：空間Ａ
１９：空間Ｂ
２０：空間Ｃ
２１：エア排気機構
２２：エア給気機構
２３：排気部
２４：吸引抵抗調整部材
２５：折り曲げ部
２６：計測点
２７：折り曲げ位置

Claims

所定温度に加熱されたエアを噴き出す噴き出し部と、テンターオーブン内のエアを吸引回収する吸い込み部とが、フィルム幅方向に延在するように配置され、前記フィルム幅方向の両端部を把持するクリップと、前記クリップの走行路であるクリップレールとを有し、フィルム搬送方向にフィルムを搬送するために設けられた開口部以外が壁で仕切られた一つまたは複数のゾーンを有し、前記ゾーンが一つまたは複数の室により構成されるテンターオーブンであって、前記噴き出し部の一方のフィルム幅方向の端部と、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部との間の位置、及び、前記噴き出し部の他方のフィルム幅方向の端部と、そこから最も近い距離にあるクリップ把持部との間の位置であって、フィルム面に略垂直で且つ前記クリップレールに略平行な平面に、遮蔽板を有することを特徴とするテンターオーブン。
遮蔽板が、クリップレールの位置変化に合わせて可動できる可動機構を有することを特徴とする請求項１に記載のテンターオーブン。
遮蔽板は、断熱材を有することを特徴とする請求項１または２に記載のテンターオーブン。
室内に配置される噴き出し部のフィルム幅方向の長さと吸い込み部のフィルム幅方向の長さとが、同じである室を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のテンターオーブン。
請求項１から４のいずれかに記載のテンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、遮蔽板を有する平面によって、ゾーンを複数の空間に分割したときに、少なくとも１つのゾーンにおいて、それぞれの空間の中で、噴き出し部から噴き出すエアの量と吸い込み部から吸引回収するエアの量とを同じにすることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
請求項１から４のいずれかに記載のテンターオーブンを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、遮蔽板を有する平面によって、室を複数の空間に分割したときに、少なくとも１つの室において、それぞれの空間の中で、噴き出し部から噴き出すエアの量と吸い込み部から吸引回収するエアの量とを同じにすることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。