JP5896970B2 - Method and equipment for producing stretched film - Google Patents
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Description
本発明は、一対のローラの周速差によりフィルムを搬送方向に延伸する延伸フィルムの製造方法及び設備に関する。 The present invention relates to a stretched film manufacturing method and equipment for stretching a film in the transport direction by a difference in peripheral speed between a pair of rollers.
一般に、熱可塑性樹脂フィルムの製造は大きく分けて、溶液製膜法と溶融製膜法とに分類される。溶液製膜法では、熱可塑性樹脂が溶剤に溶解されたドープをダイから支持体、例えば冷却ドラムや乾燥バンド上に流延した後、剥がしてフィルムとする。また、溶融製膜法は、熱可塑性樹脂を押出機で溶融した後、ダイから支持体、例えば冷却ドラム上に押し出した後、剥がしてフィルムにする。 In general, the production of a thermoplastic resin film is roughly classified into a solution casting method and a melt casting method. In the solution casting method, a dope in which a thermoplastic resin is dissolved in a solvent is cast from a die onto a support, such as a cooling drum or a drying band, and then peeled to obtain a film. In the melt film-forming method, a thermoplastic resin is melted by an extruder, then extruded from a die onto a support, for example, a cooling drum, and then peeled to form a film.
これらの方法により製膜された熱可塑性フィルム、例えばセルロースアシレートフィルムは、通常、縦方向(搬送方向)、横方向(幅方向)に延伸することによって、面内レターデーション(Re)、厚み方向のレターデーション(Rth)を発現させる。これにより、液晶表示装置の位相差フィルムとして使用する際に、視野角拡大を図ることができる。 Thermoplastic films formed by these methods, for example, cellulose acylate films, are usually stretched in the longitudinal direction (conveying direction) and transverse direction (width direction) to achieve in-plane retardation (Re) and thickness direction. The retardation (Rth) is expressed. Thereby, when using as a phase difference film of a liquid crystal display device, a viewing angle can be expanded.
熱可塑性フィルムを縦方向に延伸する場合には、例えば複数本の予熱ローラで熱可塑性フィルムを予熱した後に、搬送方向に離して配される一対の延伸ローラの周速差により縦方向に延伸加工する(例えば、特許文献1参照)。この延伸加工では、予熱ローラや延伸ローラなどにより、フィルムを加熱して縦延伸する。また、縦延伸後には冷却ローラにより冷却して、次の工程に送っている。このようにフィルムに各ローラを接触させた状態で加熱または冷却を行うため、フィルム幅方向にシワが発生したり、このシワに起因して擦り傷が発生したりする。 When the thermoplastic film is stretched in the longitudinal direction, for example, the thermoplastic film is preheated with a plurality of preheating rollers, and then stretched in the longitudinal direction due to a difference in peripheral speed between a pair of stretching rollers arranged apart in the conveying direction. (For example, refer to Patent Document 1). In the stretching process, the film is heated and stretched longitudinally by a preheating roller or a stretching roller. Further, after the longitudinal stretching, it is cooled by a cooling roller and sent to the next step. Thus, since heating or cooling is performed in a state where each roller is in contact with the film, wrinkles are generated in the width direction of the film, or scratches are generated due to the wrinkles.
例えば、特許文献1では、複数本の予熱ローラにフィルムが接触して、フィルム表面に擦り傷が発生したり、シワが発生したりすることを防止するために、複数本の予熱ローラと上流側の延伸ローラの周速度を、各ローラへのフィルム接触前後での温度変化に基づき、下流に向かうに従い次第に増速させて、各予熱ローラ間に適度な張力を付与して擦り傷やシワの発生を抑えている。また、特許文献2では、縦延伸時に、低速側延伸ロールによるフィルムの接触時間を0.5秒以上2.5秒以下として、かつ低速側延伸ロールの表面温度をTg−6℃以上Tg+6℃以下として縦延伸時に剥離ムラの発生を抑えている。
For example, in
ところで、最近の液晶表示装置は、軽量、薄型、高品質が求められるようになり、使用されるフィルムも、例えば20μm以上60μm以下程度の薄く高品質なものが求められている。このような薄型フィルムを縦延伸して製造する場合には、特許文献1のような予熱ローラによる予熱方法や、特許文献2のような低速側延伸ローラの表面温度やフィルム接触時間の調整による剥離ムラの抑制でも限界があり、フィルム表面に全体的な凹みが発生したり、擦り傷が発生したり、シワが発生したりすることがあり、改善が求められていた。
By the way, recent liquid crystal display devices are required to be lightweight, thin and high quality, and a film to be used is required to be thin and high quality, for example, about 20 μm to 60 μm. When such a thin film is produced by longitudinal stretching, peeling by adjusting a preheating method using a preheating roller as in
本発明はこのような課題を解決するものであり、フィルムの薄手化に対応可能であり、フィルムに擦り傷やシワを発生させることのない延伸フィルムの製造方法及び設備を提供することを目的とする。 This invention solves such a subject, and it aims at providing the manufacturing method and installation of a stretched film which can respond to thinning of a film and does not generate | occur | produce a scratch and a wrinkle on a film. .
薄膜化に伴う凹みや擦り傷やシワの発生原因を鋭意検討した結果、次のような知見を得た。縦延伸時には、加熱された低速側延伸ローラにフィルムが接触することによりフィルムが加熱され、これに続いて、低速側延伸ローラと高速側延伸ローラとの速度差によって、フィルムが縦延伸される。低速側延伸ローラに接触して加熱されたフィルムは延伸ローラ間を走行して、次の高速側延伸ローラに接触する。この時、高速側延伸ローラに接触するフィルムと高速側延伸ローラとの間に温度差があると、この温度差分だけフィルムは接触冷却または加熱される。この冷却または加熱によってフィルムの収縮または膨張が延伸と同時に発生することにより、延伸ムラが発生する。この延伸ムラにより、フィルムの全幅における平面性が悪化し、凹凸ができてしまう。このようなフィルムを延伸ローラに接触させて搬送すると、フィルム全面に凹みが発生する他に、フィルムが局所的に強く擦れ、フィルムに擦り傷やシワが発生するとの知見を得た。 As a result of intensive studies on the causes of dents, scratches and wrinkles associated with thinning, the following findings were obtained. At the time of longitudinal stretching, the film is heated by contacting the heated low-speed stretching roller, and subsequently, the film is longitudinally stretched by the speed difference between the low-speed stretching roller and the high-speed stretching roller. The film heated in contact with the low-speed drawing roller travels between the drawing rollers and comes into contact with the next high-speed drawing roller. At this time, if there is a temperature difference between the film in contact with the high-speed drawing roller and the high-speed drawing roller, the film is contact cooled or heated by this temperature difference. Due to this cooling or heating, shrinkage or expansion of the film occurs at the same time as stretching, thereby causing stretching unevenness. Due to this stretching unevenness, the flatness in the entire width of the film is deteriorated, resulting in unevenness. It has been found that when such a film is brought into contact with a stretching roller and conveyed, the film is rubbed strongly and the film is rubbed locally and scratches and wrinkles are generated.
上記知見に基づき、本発明では、帯状の熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送し、フィルムの搬送方向の上流側に配される低速ローラ及び下流側に配される高速ローラの周速差により、フィルムを縦延伸して延伸フィルムを製造する。高速ローラの表面温度をTとし、高速ローラに接触する直前のフィルムの温度をtとした時に、両者の温度差|T−t|を10℃以下に制御する。 Based on the above knowledge, in the present invention, a film made of a strip-shaped thermoplastic resin is transported, and the film is caused by a difference in peripheral speed between a low speed roller disposed on the upstream side in the film transport direction and a high speed roller disposed on the downstream side. Is stretched longitudinally to produce a stretched film. When the surface temperature of the high-speed roller is T and the temperature of the film immediately before contacting the high-speed roller is t, the temperature difference | T−t | between the two is controlled to 10 ° C. or less.
高速ローラに接触する直前のフィルム温度tが高速ローラの表面温度Tになるように、低速ローラ及び高速ローラ間のフィルムの温度を制御することが好ましい。低速ローラ及び高速ローラ間のフィルムの温度の制御は、フィルムの搬送方向に直交する幅方向に配される近赤外線ラインヒータや、送風ノズル、温調ローラ、低速ローラ及び高速ローラ間のフィルムを覆う加熱チャンバ等が用いられる。 It is preferable to control the temperature of the film between the low speed roller and the high speed roller so that the film temperature t immediately before contacting the high speed roller becomes the surface temperature T of the high speed roller. Control of the film temperature between the low-speed roller and the high-speed roller covers the film between the near-infrared line heater arranged in the width direction orthogonal to the film transport direction, the blower nozzle, the temperature control roller, the low-speed roller, and the high-speed roller. A heating chamber or the like is used.
フィルムのガラス転移温度をTgとした際に、低速ローラにより、フィルムを(Tg−20)℃以上(Tg+20)℃以下の延伸温度Teに加熱し、高速ローラにより、フィルムを(Tg−100)℃以上(Tg−5)℃以下に冷却し、且つ前記高速ローラによる前記フィルムの冷却温度は前記低速ローラによる前記フィルムの加熱温度以下であることが好ましい。 When the glass transition temperature of the film is Tg, the film is heated to a stretching temperature Te of (Tg−20) ° C. or more and (Tg + 20) ° C. or less by a low speed roller, and the film is (Tg−100) ° C. by a high speed roller. It is preferable that the film is cooled to (Tg-5) ° C. or lower , and the cooling temperature of the film by the high speed roller is lower than the heating temperature of the film by the low speed roller .
フィルムの縦延伸の前にフィルムを(Tg−40)℃以上(Tg−5)℃以下に予熱し、フィルムの縦延伸の後にフィルムに接触する冷却ローラによりフィルムを冷却することが好ましい。また、低速ローラと高速ローラとの間のフィルム搬送方向長さを延伸前のフィルム幅で除した縦延伸アスペクト比が0.01以上3.0以下であることが好ましい。 It is preferable to preheat the film to (Tg-40) ° C. or higher and (Tg-5) ° C. or lower before the film is stretched, and then cool the film with a cooling roller that contacts the film after the film is stretched. Moreover, it is preferable that the longitudinal stretch aspect ratio which remove | divided the film conveyance direction length between a low speed roller and a high speed roller by the film width before extending | stretching is 0.01-3.0.
本発明の延伸フィルムの製造設備は、帯状の熱可塑性樹脂からなるフィルムを搬送し、フィルムの搬送方向の上流側に配される低速ローラ及び下流側に配される高速ローラの周速差により、フィルムを縦延伸して延伸フィルムを製造する。高速ローラの表面温度をTとし、高速ローラに接触する直前のフィルムの温度をtとした時に、両者の温度差|T−t|を10℃以下に制御する温度制御部を備える。温度制御部は、より好ましくは、高速ローラに接触する直前のフィルム温度tが高速ローラの表面温度Tになるように、低速ローラ及び高速ローラ間のフィルムの温度を制御する。 The production facility for the stretched film of the present invention conveys a film made of a strip-shaped thermoplastic resin, and due to the difference in peripheral speed between the low-speed roller arranged on the upstream side in the film conveyance direction and the high-speed roller arranged on the downstream side, The film is stretched longitudinally to produce a stretched film. A temperature control unit is provided for controlling the temperature difference | T−t | between the high-speed roller and the temperature immediately before contacting the high-speed roller to T. More preferably, the temperature control unit controls the temperature of the film between the low-speed roller and the high-speed roller so that the film temperature t immediately before contacting the high-speed roller becomes the surface temperature T of the high-speed roller.
本発明によれば、高速ローラとこの高速ローラに接触するフィルムとの温度差が少なくなり、凹みや擦り傷、シワなどのフィルム面状故障がない縦延伸が可能になる。 According to the present invention, the temperature difference between the high-speed roller and the film in contact with the high-speed roller is reduced, and longitudinal stretching without film surface faults such as dents, scratches, and wrinkles becomes possible.
図1に示すように、本発明の延伸フィルムの製造設備10は予熱部11、縦延伸部12、冷却部13を備える。延伸フィルムの製造設備10には、入口側に前工程装置9が接続され、出口側に後工程装置14が接続される。前工程装置9としては、図示しない製膜設備、フィルム送出装置などがある。製膜設備としては周知の溶液製膜設備、溶融製膜設備などが用いられる。フィルム送出装置は、製膜設備からフィルム15が直接送られる場合と異なり、製膜後にロール状に巻き取られたロールフィルムからフィルム15を引き出して、フィルム15を供給する。後工程装置14として、縦延伸の後に、横延伸する場合に用いられるクリップテンタや、フィルム巻取り装置などがある。縦延伸に続いて横延伸を連続して行わない場合には、クリップテンタが省略され、フィルム巻取り装置によりロール状にフィルム15が巻き取られる。
As shown in FIG. 1, the stretched film manufacturing facility 10 of the present invention includes a preheating unit 11, a longitudinal stretching unit 12, and a cooling unit 13. A
延伸するフィルム15は熱可塑性樹脂フィルムであれば良く、例えば位相差フィルムなどの光学フィルムに用いるのに適しているセルロースアシレートやノルボルネン系樹脂、アクリル、ポリカーボネート製などである。
The
予熱部11は、予熱ローラ対16、第1予熱ローラ17、第2予熱ローラ18を備える。予熱ローラ対16は、入口予熱ローラ16aとニップローラ16bとを有し、フィルム15をニップして搬送する。入口予熱ローラ16a、第1予熱ローラ17、第2予熱ローラ18にはフィルム15がクロス掛けで渡される。これにより、フィルム15と各予熱ローラ16a,17,18との接触面積が増えて、効率良く予熱が行われる。
The preheating unit 11 includes a
予熱温度は、延伸可能となる温度よりも低い温度にする必要がある。そこで、フィルム15のガラス転移温度をTgとした際に、フィルム15を(Tg−40)℃以上(Tg−5)℃以下に予熱して、縦延伸部12にフィルム15を送る。具体的には、入口予熱ローラ16aでフィルム15を(Tg−60)℃以上(Tg−35)℃以下に予熱し、第1予熱ローラ17でフィルム15を(Tg−50)℃以上(Tg−25)℃以下に更に予熱し、第2予熱ローラ18でフィルム15を(Tg−40)℃以上(Tg−5)℃以下に更に予熱する。
The preheating temperature needs to be lower than the temperature at which stretching is possible. Therefore, when the glass transition temperature of the
予熱部11を経て一定温度に予熱されたフィルム15は、縦延伸部12に送られる。縦延伸部12は、低速ローラ対21、高速ローラ対22を備える。低速ローラ対21は低速ローラ21aとニップローラ21bとを有する。高速ローラ対22は、高速ローラ22aとニップローラ22bとを有する。
The
低速ローラ21a、高速ローラ22aには、温調媒体循環部から個別に温調媒体、例えば、水やオイル、水蒸気等が供給される。この温調媒体の循環供給によって、各ローラ21a,22aは所望の表面温度に設定される。例えば、低速ローラ21aは(Tg−20)℃以上(Tg+20)℃以下であり、高速ローラ22aは(Tg−100)℃以上(Tg−5)℃以下である。このような温度範囲に設定されることにより、20μm以上100μm以下、好ましくは20μm以上60μm以下、特に好ましくは20μm以上40μm以下の薄いフィルム15に対して、均一な縦延伸が可能になる。
The low-
図2に示すように、低速ローラ対21から出たフィルム15は高速ローラ対22まで搬送される間に室温等の環境温度の影響によって、温度が低下する。したがって、高速ローラ22aにフィルム15が接触する時には、両者の間に温度差が発生する。この温度差により高速ローラ22aの温度がフィルム15の温度に比べて低い場合には、高速ローラ22aに接触するフィルム15が接触冷却される。これにより、フィルム15の収縮が延伸と同時に発生して、延伸ムラが発生する。この温度差を無くすために、低速ローラ21aと高速ローラ22aとの間のフィルム15に接近して、近赤外線ラインヒータ23が配されている。なお、製造環境によって、温度差により高速ローラ22aの温度がフィルム15の温度に比べて高いと、高速ローラ22aに接触するフィルム15が接触により加熱されて膨張が延伸と同時に発生する。この場合には、後に説明するように、送風ノズル50(図3参照)、温調ローラ53,54(図4参照)、加熱チャンバ56,57(図5参照)等を用いて、フィルム15を冷却する。
As shown in FIG. 2, the temperature of the
近赤外線ラインヒータ23は、直管状の近赤外線ヒータ23aとリフレクタ23bとを有する。リフレクタ23bは、近赤外線ヒータ23aを収納し、この近赤外線ヒータ23aからの近赤外光を、フィルム15上で幅方向にライン状に集光させる。本実施形態では、フィルム15に対して上側に近赤外線ラインヒータ23が配されるが、この配置位置はフィルム15の下側でも良いし、フィルム15に対して上下両側に配置してもよい。この近赤外線ラインヒータ23は、フィルム15の幅方向に配されており、フィルム15の幅方向でライン状にフィルム15を均一に加熱する。
The near-
高速ローラ22aの近傍には温度センサ24aが配されている。温度センサ24aは、フィルム15の温度を測定する。温度センサ24aの出力は温度調節器(温調器)24に送られる。温調器24は、温度センサ24aからのフィルム15の温度情報に基づき、近赤外線ラインヒータ23の例えば駆動電流を制御し、近赤外線ラインヒータ23の発熱量を調節し、フィルム15の温度tが高速ローラ22aの表面温度Tになるよう制御する。フィルム15の温度tが高速ローラ22aの表面温度Tになるとは、例えば、フィルム15の温度tと高速ローラ22aの表面温度Tとの温度差が±1℃以内になることである。なお、高速ローラ22aに接触する直前のフィルム温度tは、高速ローラ22aの表面温度Tに依存する他に、周囲の雰囲気温度、フィルム15の搬送速度、フィルム15の熱伝導率、比熱、比重、膜厚などの諸物性にも依存する。温調器24による温度調節では、このような諸物性を考慮して温度調整することが好ましい。また、温度センサ24aを用いてフィルム温度tを測定する代わりに、上記各物性に基づきフィルム温度tを予測し、この予測値に基づきフィルム15の温度tが高速ローラ22aの表面温度Tになるように制御してもよい。近赤外線ラインヒータ23、温度センサ24a、温調器4により、温度制御部が構成される。
A
図1に示すように、延伸後のフィルム15は、冷却部13に搬送されて冷却される。各冷却ローラ25,26には温調媒体循環部から個別に温調媒体が供給され、各ローラ25,26は所望の表面温度に設定される。例えば、第1冷却ローラ25は(Tg−40)℃以下であり、第2冷却ローラ26は(Tg−50)℃以下である。冷却後のフィルム15は、搬送ローラ27,28により、後工程装置14に送られる。
As shown in FIG. 1, the stretched
各ローラ16a,17,18,21a,22a,25,26には、図示は省略したが、モータが接続されており、所望の回転速度で回転が可能になっている。縦延伸部12では、低速ローラ21aと高速ローラ22aの周速差によって、フィルム15は搬送方向に引き延ばされて縦延伸される。低速ローラ21aと高速ローラ22aの周速差は延伸倍率によって適宜変更されるが、例えば2m/min以上100m/min以下の範囲で設定することが好ましい。
Although not shown in the drawings, each of the
縦延伸を行う際には、縦延伸倍率は、1.0より大きく3.0以下の範囲であることが好ましい。縦延伸倍率が1.0より大きく3.0以下の範囲である場合に、好適に厚みムラの発生を抑制でき、発現するレターデーションの分布ムラも抑制される。 When performing longitudinal stretching, the longitudinal stretching ratio is preferably in the range of 1.0 to 3.0. When the longitudinal draw ratio is in the range of more than 1.0 and 3.0 or less, it is possible to suitably suppress the occurrence of uneven thickness, and to suppress the uneven distribution of the retardation that appears.
また、低速ローラ21aと高速ローラ22aの間のフィルム15の長さLsを、延伸前のフィルム15の幅W1で除した縦延伸アスペクト比(Ls/W1)が0.01以上3.0以下であることが好ましい。この縦延伸アスペクト比が小さいほど、幅が縮むネックインが小さくなり、フィルム幅方向の膜厚分布において、中央部の均一膜厚部の割合が大きくなる。これにより、後に説明するスリッタ61で切除されるフィルム両側縁部の幅を小さくすることができ、その分だけ製品となる中央部を増やすことができ、製品ロスを抑えることができる。縦延伸アスペクト比を小さくするには、低速ローラ21aと高速ローラ22aとにフィルム15をクロス掛けすることが好ましい。このクロス掛けによって、縦延伸スパンであるLsが小さくなり、結果として縦延伸アスペクト比(Ls/W1)を小さくすることができる。
Further, the longitudinal stretch aspect ratio (Ls / W1) obtained by dividing the length Ls of the
予熱部11で、フィルム15を(Te−40)℃以上に予熱することにより、縦延伸部12の低速ローラ21aでのフィルム15への加熱時の温度上昇量が大きくなり過ぎることがなく、低速ローラ21a上で波板状のシワの発生が抑えられる。また、予熱部11で、フィルム15を(Tg−5)℃以下に予熱することにより、予熱部11内でフィルム15が延伸されることがなく、縦延伸部12で均一に延伸することができる。
By preheating the
縦延伸部12で縦延伸されたフィルム15は、後工程装置14の例えばフィルム巻取り機によって、フィルムロールに巻き取られる。
The
次に、図2に示す近赤外線ラインヒータ23を用いたフィルム15の加熱に代えて、図3に示すように、送風ノズル50を用いてフィルム15に加熱風を送り、フィルム15の温度を制御してもよい。送風ノズル50は、フィルムの搬送方向に直交する幅方向に配される。この場合には、温度センサ51aにより高速ローラ22aに接触する直前のフィルム15の温度情報を得て、この温度情報に基づき温調器51により送風機52からの空気を温度調節する。
Next, instead of heating the
また、図4に示すように、内部に温調媒体を循環させた温調ローラ53,54をフィルム15に接触させて設けることにより、フィルム15の温度を制御してもよい。温調ローラ53,54は、フィルムの搬送方向に直交する幅方向に配され、一方がフィルム15の上面に他方がフィルム15の下面に接触する。この場合にも、温度センサ55aにより高速ローラ22aに接触直前のフィルム15の温度情報を得て、この温度情報に基づき温調器55により温調ローラ53,54の温度を制御し、接触直前のフィルム15の温度tが高速ローラ22aの表面温度Tになるように温度を調節する。なお、温調媒体の循環に代えて、ヒータを内蔵した温調ローラを用いてもよい。
In addition, as shown in FIG. 4, the temperature of the
さらには、図5に示すように、加熱チャンバ56,57、送風機58、温調器59を用いて、低速ローラ対21及び高速ローラ対22の間のフィルム15の温度を制御してもよい。上側の加熱チャンバ56は、ラビリンスシール56aを下端に有し、各ローラ対21,22間のフィルム15の上側を覆う。ラビリンスシール56aは、低速ローラ21aの上端及びニップローラ22bの上端に接近して配され、加熱チャンバ56からの空気流出を抑える。同様にして、下側の加熱チャンバ57も、ラビリンスシール57aを上端に有し、各ローラ対21,22間のフィルム15の下側を覆う。各加熱チャンバ56,57には、送風機58及び温調器59が接続されている。送風機58は加熱チャンバ56,57内に空気を送る。温調器59は送風機58からの空気の温度を調節し、フィルム15の温度を高速ローラ22aの表面温度Tと同じにする。このため、高速ローラ22aに近接して温度センサ59aが配されている。温度センサ59aからの温度情報は温調器59に入力され、この温度情報に基づき送風機58からの空気温度が調節される。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the temperature of the
上記各実施形態では、近赤外線ラインヒータ23、送風ノズル50、温調ローラ53,54、加熱チャンバ56,57を用いて温度調整部を構成し、高速ローラ22aに接触直前のフィルム15の温度tが高速ローラ22aの表面温度Tになるように温度調節しているが、これに限らず、例えば、高速ローラ22aに接触する直前のフィルム15の温度tは、T−10℃≦t≦T+10℃の範囲内に温度制御してもよい。また、近赤外線ラインヒータ23、送風ノズル50、温調ローラ53,54、加熱チャンバ56,57を個別に用いて、フィルム15の温度を制御したが、これら各構成を適宜組み合わせてもよい。
In each of the above embodiments, the temperature adjustment unit is configured by using the near-
上記各実施形態では、高速ローラ22aの表面温度Tを固定し、低速ローラ対22と高速ローラ対23との間のフィルム15の温度tを変化させて、縦延伸しているが、これに代えて、または加えて、高速ローラ22aの表面温度Tを変化させて両者の温度差が少なくなるように制御してもよい。この場合には、高速ローラ22aの表面温度Tを変化させるために、例えば、温調媒体を高速ローラ22aに循環させ、且つ温調媒体の温度を温調器によって制御する。
In each of the above embodiments, the surface temperature T of the high-
上記実施形態では、予熱ローラ16a,17,18を用いて直接接触によるフィルム15の予熱を行っている。しかし、フィルム15が薄くなるにしたがって、予熱ローラ16a,17,18上でフィルム15が熱膨張して波板状になることがある。この波板状の膨張は、フィルム15にシワや擦り傷を発生させる虞れがある。そこで、フィルム15への直接接触による熱伝導に代えて、図示は省略したが、予熱室を設けて、この予熱室内に、送気ノズル及び排気ノズルを配置し、フィルム15を加熱してもよい。この場合には、予熱ローラ16a,17,18を用いることがないため、フィルム15の波板状の膨張が抑えられる。
In the above embodiment, the preheating
上記各実施形態では、上流側低速ローラ対21と下流側高速ローラ対22とによる1段の縦延伸として説明したが、必要に応じて、低速ローラ対21及び高速ローラ対22を複数段設けた多段方式の縦延伸に本発明を実施してもよい。また、低速ローラ21aと高速ローラ22aとにフィルム15をクロス掛けしたが、平行掛けとしてもよい。また、ニップローラによるニップ位置も適宜変更してよい。
In each of the above-described embodiments, description has been made as one-stage longitudinal stretching by the upstream low-
予熱室は複数用いてもよいし、1個の予熱室を隔壁によりフィルム搬送方向に複数個に区画した予熱域を有する予熱部としてよい。また、予熱室におけるフィルムの支持方法は、フリーローラの他に、空気の吹き出しによりフィルムを浮上させるターンバーを用いてもよい。 A plurality of preheating chambers may be used, or one preheating chamber may be a preheating section having a preheating region in which a plurality of preheating chambers are partitioned in the film transport direction by partition walls. Further, as a method for supporting the film in the preheating chamber, a turn bar that floats the film by blowing air may be used in addition to the free roller.
なお、図6に示すように、縦延伸部12と冷却部13との間に、スリッタ61を設けてもよい。スリッタ61は、1対のロール刃61a,61bを有し、フィルム15を搬送方向に切断する。これにより、フィルム15は幅方向で中央部と両側縁部とに切り離される。この両側縁部は、例えばロータリカッタ62に送られた後に、フィルム15の原料などとしてリサイクルされる。スリッタ61により、縦延伸によるネックインの影響で肉厚となったフィルム両側縁部が除かれるので、フィルム15の冷却中に、フィルム15が搬送方向で部分的に縮むことに起因する凹凸の発生が抑えられる。これにより、冷却ローラ25,26による冷却中にフィルム15の擦り傷やシワの発生が抑えられる。
As shown in FIG. 6, a slitter 61 may be provided between the longitudinally extending portion 12 and the cooling portion 13. The slitter 61 has a pair of
フィルム15として、セルロースアシレートフィルムを用い、予熱、縦延伸、冷却を行った。縦延伸部12では、上流側低速ローラ対21と下流側高速ローラ対22とによる1段の縦延伸を行った。前工程装置9としてフィルム送出機を用い、フィルムロールからフィルム15を引き出して予熱部11に送出し、後工程装置14として、フィルム巻取り機を用い、フィルム15を巻き取ってフィルムロールとした。予熱温度を120℃、延伸温度を150℃、延伸倍率を1.5倍、延伸長さを300mm、冷却温度を100℃、フィルム搬送速度を2m/min、延伸前フィルム幅W1を600mm、延伸前フィルム厚100μm、延伸後フィルム幅580mmとして実験を行った。
A cellulose acylate film was used as the
低速ローラ21aの温度を150℃とし、高速ローラ22aの温度Tを120℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、160℃とし、高速ローラ22aに接触する直前のフィルム15の温度tを135℃、140℃、145℃とし、実験を行った。実験結果を表1に示す。
The temperature of the low-
表1に示すように、高速ローラ22aの温度Tとフィルム15の温度tとの差が「0」の実施例1〜3の場合には、巻き取り後のフィルムに、凹み、擦り傷、シワの発生は無かった。また、差が「10℃」の実施例4,5の場合には、フィルムに僅かな凹みの発生があったが、実用レベルでは問題がない状態であり、フィルムに、擦り傷、シワの発生はなかった。これに対して、高速ローラ22aの温度Tとフィルム15の温度tとの差が「20℃」の場合には、巻き取り後のフィルムに、凹み、擦り傷、シワが共に発生した。なお、凹みは、非接触2次元変位計によりフィルム表面の変位をフィルム走行方向で検出し、得られる最大値(max)−最小値(min)が0.5mmを超える場合にNG(不良)と評価した。最大値はフィルム全体でみた時の最も高いところの値であり、最小値は最も低いところの値である。擦り傷は、マイクロスコープ観察により、幅が1μm以上、深さが0.01μmm以上の場合に、NGと評価した。シワは目視観察により視認可能であればNGと評価した。
As shown in Table 1, in the case of Examples 1 to 3 where the difference between the temperature T of the high-
10 延伸フィルムの製造設備
11 予熱部
12 縦延伸部
13 冷却部
15 フィルム
16a,17,18 予熱ローラ
21a 低速ローラ
22a 高速ローラ
22 近赤外線ラインヒータ
24a,51a,55a,59a 温度センサ
50 送風ノズル
52,53 温調ローラ
56,57 加熱チャンバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Production apparatus of stretched film 11 Preheating part 12 Longitudinal stretching part 13 Cooling
Claims (17)
前記高速ローラの表面温度をTとし、前記高速ローラに接触する直前の前記フィルムの温度をtとした時に、両者の温度差|T−t|を10℃以下に制御する延伸フィルムの製造方法。 A film made of a belt-shaped thermoplastic resin is conveyed, and the film is stretched in the longitudinal direction by a difference in peripheral speed between a low-speed roller arranged on the upstream side in the conveyance direction of the film and a high-speed roller arranged on the downstream side. In the method of manufacturing
A method for producing a stretched film, wherein the temperature difference | T−t | of the high speed roller is controlled to 10 ° C. or less, where T is the surface temperature of the high speed roller and t is the temperature of the film immediately before contacting the high speed roller.
前記フィルムの縦延伸の後に前記フィルムに接触する冷却ローラにより前記フィルムを冷却する請求項1から7いずれか1項記載の延伸フィルムの製造方法。 Prior to the longitudinal stretching of the film, the film is preheated to (Tg-40) ° C. or higher and (Tg-5) ° C. or lower,
The manufacturing method of the stretched film of any one of Claim 1 to 7 which cools the said film with the cooling roller which contacts the said film after the longitudinal stretch of the said film.
前記高速ローラの表面温度をTとし、前記高速ローラに接触する直前の前記フィルムの温度をtとした時に、両者の温度差|T−t|を10℃以下に制御する温度制御部を備える延伸フィルムの製造設備。 A film made of a belt-shaped thermoplastic resin is conveyed, and the film is stretched in the longitudinal direction by a difference in peripheral speed between a low-speed roller arranged on the upstream side in the conveyance direction of the film and a high-speed roller arranged on the downstream side. In the production equipment for stretched film,
Stretching provided with a temperature control unit that controls the temperature difference | T−t | between the high-speed roller and the temperature of the film immediately before contacting the high-speed roller as T, and the temperature difference | T−t | Film production equipment.
前記縦延伸されたフィルムに接触する冷却ローラにより前記フィルムを冷却する冷却部とを含む請求項10から15いずれか1項記載の延伸フィルムの製造設備。 A preheating section for preheating the film to (Tg-40) ° C. or higher and (Tg-5) ° C. or lower before stretching the film in the transport direction;
The manufacturing apparatus of the stretched film of any one of Claim 10 to 15 including the cooling part which cools the said film with the cooling roller which contacts the said film stretched | stretched longitudinally.
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