JP6201786B2 - Method for producing stretched thermoplastic resin film - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムを延伸し製造する方法に関し、特にフィルムを熱処理した際に発生するオリゴマやコーティング剤昇華物などの析出による工程汚染を抑制し、フィルム付着異物の低減と、厚みや熱収縮分布の均一性を両立させたフィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for stretching and producing a thermoplastic resin film, and in particular, suppresses process contamination due to precipitation of oligomers and coating agent sublimates generated when the film is heat-treated, reduces film adhesion foreign matter, The present invention relates to a method for producing a film having both heat shrinkage distribution uniformity.
近年はＩＴ分野の伸びに伴い、ディスプレイ用の反射防止フィルム、タッチパネル用などの基材や光ディスプレイ及び液晶位相差板など光学用部材の工程紙など、光学用途のフィルムが増えてきている。光学用途のフィルムとしては、優れた透明性を有し、かつ、光学欠点が極力少ないこととが望まれる。製品の高性能化や高品質化に伴って、光学欠点の低減に対する要求も一段と高く、特に、厚みムラや付着欠点については、基材フィルムのコーティング加工の際に光学的干渉ムラやコーティング欠点を発生する原因の一つになっている。さらに、ハードコート加工や蒸着加工において熱処理した際の寸法安定性などから、フィルムの熱収縮安定性と均一性が求められている。 In recent years, with the growth of the IT field, films for optical applications such as antireflection films for displays, base materials for touch panels, and process sheets for optical members such as optical displays and liquid crystal retardation plates are increasing. As a film for optical use, it is desired to have excellent transparency and to have as few optical defects as possible. As product performance and quality improve, the demands for reducing optical defects are increasing. Especially for uneven thickness and adhesion defects, optical interference unevenness and coating defects are difficult to handle during coating of the base film. This is one of the causes. Furthermore, thermal shrinkage stability and uniformity of the film are required from the viewpoint of dimensional stability when heat-treated in hard coat processing or vapor deposition processing.
一般に、一軸または二軸延伸熱可塑性樹脂フィルムは、未延伸フィルムまたは長手方向に一軸延伸したフィルムの両端を連続走行するクリップなどで把持しながら熱風等で加熱し、幅方向及び／または長手方向に延伸した後に高温で熱処理することにより製造される。 In general, a uniaxially or biaxially stretched thermoplastic resin film is heated with hot air or the like while being gripped by an unstretched film or a film that is uniaxially stretched in the longitudinal direction with a clip that continuously travels in the width direction and / or the longitudinal direction. It is manufactured by heat treatment at a high temperature after stretching.
工程として大きく予熱工程、延伸工程、熱処理工程、冷却工程に分けられ、各工程においては、熱風循環経路が設けられ、循環熱風の温度がコントロールできるように設計されている。この中でも熱処理工程は、熱可塑性樹脂の結晶化やフィルムの配向・厚みの安定化のためにフィルムを高温で加熱するため、フィルム基材中の低重合体や揮発性有機化合物などのいわゆるオリゴマや、コーティング剤等に含まれる揮発性有機化合物が昇華あるいは揮発し易く、これらを含んだ熱風が延伸工程や冷却工程などの熱風温度が熱処理工程より低い工程に流れ込んだり、工程内あるいは循環熱風経路で温度が低い部位に接触したりすることでオリゴマなどの昇華物が固体となって析出し、工程内の壁面や配管に沈積して汚れや閉塞の原因になり、また、フィルム表面に付着すると品質問題を引き起こす課題がある。 The process is roughly divided into a preheating process, a stretching process, a heat treatment process, and a cooling process. In each process, a hot air circulation path is provided, and the temperature of the circulating hot air can be controlled. Among these, the heat treatment step heats the film at a high temperature in order to crystallize the thermoplastic resin and stabilize the orientation / thickness of the film, so that a so-called oligomer such as a low polymer or a volatile organic compound in the film substrate is used. The volatile organic compounds contained in the coating agent are easily sublimated or volatilized, and the hot air containing them flows into the process where the hot air temperature such as the stretching process or the cooling process is lower than the heat treatment process, or in the process or in the circulating hot air path. Sublimates such as oligomers precipitate as solids due to contact with low-temperature parts, and deposit on the walls and pipes in the process, causing dirt and clogging. There are issues that cause problems.
そこで、特許文献１の如く、熱風循環経路にアルミナおよび酸化ジルコニウムの少なくとも１種の無機酸化物と白金とを含んでなる触媒を導入することで、オリゴマなどの昇華物を系外に排出することなく分解処理する方法が提案されている。
Therefore, as in
一方で、特許文献２の如く、ステンター（あるいは、テンター、オーブンとも言う。）の塵埃度を、０．３μｍ以下の塵埃が５０００個／ｆｔ３以下と制御するために、ステンターの各部屋に給排気口を各１つずつ設置する方法が提案されている。この方法により、各部屋における塵埃度を低減させる効果がある。
On the other hand, as in
さらに、発生源である熱処理工程から下流工程及び／または上流工程への流れ込みを防ぐべく、特許文献３や４の如く、エアノズルやエアナイフにより、加熱空気をフィルム面に対してフィルム幅方向に渡って吹きつけてエアーカーテンを構成させる方法が提案されている。この方法により、ノズルを傾斜させることで、熱処理工程から下流工程及び／または上流工程への流れ込みを防ぐことが可能となる。
Furthermore, in order to prevent the flow from the heat treatment process, which is a generation source, to the downstream process and / or the upstream process, as in
特許文献１に記載の方法においては、使用する触媒は、オリゴマに対し一時的に高い分解活性を示すものの、一度に全てのオリゴマを分解することはできない問題がある。また、その分解物等が触媒に堆積することで不活化し、効率が低下したり圧損が高くなり気流に影響を与えたりする問題があり、その度に再生処理や交換を行うと生産コスト上がってしまう。また、コーティング剤などに含まれるメラミン等の揮発性有機化合物に対する触媒の分解性能は、一般的な熱処理温度２００〜３００℃において低く、効果がない。
In the method described in
一方で、特許文献２に記載の方法は、オリゴマなどが発生する熱処理工程から下流工程及び／または上流工程への流れ込みがあるため、下流工程及び／または上流工程で昇華物が固体となって析出する課題がある。
On the other hand, in the method described in
さらに特許文献３や４に記載の方法は、下流工程全体及び／または上流工程全体から熱処理工程への強い流れが生じるため、フィルムの物性を決定する延伸や熱処理、弛緩においてフィルム幅方向での加熱ムラや冷却ムラが生じ、厚みが不均一となったり熱収縮分布にムラが生じたりする。加えて、既存のステンター設備に対して追加導入する場合は、設置するスペースの確保が困難であり、コストも高い。
Furthermore, since the method described in
本発明の課題は、上記問題点を解決することであり、延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造において、フィルムを熱処理した際に発生するオリゴマやコーティング剤昇華物などの析出による工程汚染を抑制し、フィルム付着異物の低減と、長手方向および幅方向の厚みや熱収縮分布の均一性を両立させたフィルムを製造する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in the production of a stretched thermoplastic resin film, suppresses process contamination caused by precipitation of oligomers and coating agent sublimates generated when the film is heat-treated, and the film An object of the present invention is to provide a method for producing a film that achieves both the reduction of adhered foreign substances and the uniformity of the thickness and heat shrinkage distribution in the longitudinal and width directions.
上記課題を解決するために、コストと品質そして物性の両立を検討した結果、本発明は以下の構成を有している。
（１） 予熱工程、延伸工程、熱処理工程、及び冷却工程をこの順に有し、
給気量及び排気量の調整により、
延伸工程の出口の静圧を、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くし、かつ、
冷却工程の入口の静圧を、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くすることを特徴とする、延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration as a result of studying compatibility between cost, quality, and physical properties.
(1) It has a preheating process, a stretching process, a heat treatment process, and a cooling process in this order,
By adjusting the amount of air supply and exhaust,
The static pressure at the outlet of the stretching process is 1-8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process , and
The inlet of the static pressure of the cooling step, characterized in that 1~8Pa high Kusuru than the static pressure at the outlet of the heat treatment process, the manufacturing method of the stretched thermoplastic resin film.
予熱工程：延伸工程より前の工程であって、フィルムをそのガラス転移温度以上で加熱する工程。 Preheating process: A process prior to the stretching process, in which the film is heated above its glass transition temperature.
延伸工程：フィルムを少なくとも一軸方向に延伸する工程。 Stretching step: A step of stretching the film in at least a uniaxial direction.
熱処理工程：フィルムを延伸工程中の最高温度よりも高い温度で加熱しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程。 Heat treatment step: A step of gripping and / or relaxing the film while heating the film at a temperature higher than the maximum temperature during the stretching step.
冷却工程：フィルムを熱処理工程中の最低温度よりも低い温度で冷却しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程。
（２） 予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程をこの順に有することを特徴とする、（１）に記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
Cooling step: A step of gripping and / or relaxing the film while cooling the film at a temperature lower than the lowest temperature during the heat treatment step.
(2) The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to (1), including a preheating step, a stretching step, an
中間工程１：延伸工程と熱処理工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程。 Intermediate step 1: A step corresponding to the entire section between the stretching step and the heat treatment step, wherein the exhaust amount is larger than the supply amount.
中間工程２：熱処理工程と冷却工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程。
（３） 予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程が、ステンターの中で行われ、
前記中間工程１及び／または中間工程２において、フィルムの上側及び下側に、フィルム幅方向に亘る排気口をステンターが有し、フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が１００〜５００ｍｍであることを特徴とする、（２）に記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
（４） 前記延伸工程の出口の静圧が、延伸工程の静圧の中で最も高いことを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
（５） 前記冷却工程の入口の静圧が、冷却工程の静圧の中で最も高いことを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
（６） 予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程が、ステンターの中で行われ、各工程の換気回数が１０回以上／時間であることを特徴とする、（２）〜（５）のいずれかに記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
（７） 予熱工程の前に、フィルムの片面または両面にコーティング剤を塗布する工程（塗布工程）を有することを特徴とする、（１）〜（６）のいずれかに記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
（８） 前記熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧が、−１Ｐａ以上であることを特徴とする、（１）〜（７）のいずれかに記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
Intermediate step 2: A step corresponding to the entire section between the heat treatment step and the cooling step, wherein the exhaust amount is larger than the supply amount.
(3) The preheating step, the stretching step, the
In the
(4) The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to any one of (1) to (3), wherein the static pressure at the outlet of the stretching step is the highest among the static pressures in the stretching step. .
(5) The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to any one of (1) to (4), wherein the static pressure at the inlet of the cooling step is the highest among the static pressures in the cooling step. .
(6) The preheating step, the stretching step, the
(7) The stretched thermoplastic resin according to any one of (1) to (6), which has a step (application step) of applying a coating agent to one or both sides of the film before the preheating step. A method for producing a film.
(8) The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to any one of (1) to (7), wherein the static pressure at the inlet and the static pressure at the outlet in the heat treatment step are −1 Pa or more. .
本発明によれば、延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造において、フィルムを熱処理した際に発生するオリゴマやコーティング剤昇華物などの析出による工程汚染を抑制し、フィルム付着異物の低減と、長手方向および幅方向の厚みや熱収縮分布の均一性を両立させたフィルムを製造する方法を提供することができる。 According to the present invention, in the production of a stretched thermoplastic resin film, process contamination due to precipitation of oligomers and coating agent sublimates generated when the film is heat-treated is suppressed, and foreign matters adhered to the film are reduced, and the longitudinal direction and width are reduced. It is possible to provide a method for producing a film having both the thickness in the direction and the uniformity of the heat shrinkage distribution.
本発明の適用が可能な、フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略すことがある。以下の括弧内は同様。）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＰＴ）、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（ＰＣＴ）などのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、および、ポリエチレンテレフタレートなどに、共重合成分として、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や、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ジカルボン酸成分などを共重合したポリエステル樹脂、その他、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂などがある。また、位相差や厚みムラの制御が厳密に要求される光学用途好適にも適用することができ、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂などの非晶性の樹脂を構成成分としているものの延伸にも効果がある。
The thermoplastic resin constituting the film to which the present invention can be applied includes polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, polyamide resins such as
また、これらの熱可塑性樹脂の中に、目的に応じて各種の添加剤を含有する事ができる。例えば、易滑性付与のためにコロイダルシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、有機シリコーン及びポリジビニルベンゼンスルホン酸などの不活性粒子を含有させることができる。また熱可塑性樹脂で構成されるフィルム中には、帯電防止剤や酸化防止剤などが含有されていてもかまわない。 Moreover, various additives can be contained in these thermoplastic resins depending on the purpose. For example, inert particles such as colloidal silica, alumina, calcium carbonate, organic silicone, and polydivinylbenzene sulfonic acid can be included to impart easy slipping. Further, the film composed of the thermoplastic resin may contain an antistatic agent, an antioxidant or the like.
フィルムを構成する熱可塑性樹脂として好適な、ＰＥＴの重合法としては、テレフタル酸とエチレングリコール、および必要に応じて他のジカルボン酸成分およびジオール成分を直接反応させる直接重合法、およびテレフタル酸のジメチルエステル（必要に応じて他のジカルボン酸のメチルエステルを含む）とエチレングリコール（必要に応じて他のジオール成分を含む）とをエステル交換反応させるエステル交換法等の任意の製造方法が利用されうる。 As a polymerization method of PET, which is suitable as a thermoplastic resin constituting the film, there are direct polymerization method in which terephthalic acid and ethylene glycol and, if necessary, other dicarboxylic acid component and diol component are directly reacted, and dimethyl terephthalic acid. Any production method such as a transesterification method in which an ester (including a methyl ester of another dicarboxylic acid as necessary) and ethylene glycol (including another diol component as necessary) are transesterified can be used. .
本発明の製造方法において、延伸処理を施す前の未延伸フィルムは、公知の方法で得ることができるが、コストや生産性の観点から溶融製膜法が好適に適用され得る。溶融製膜法は、用いるダイの形状によりストレートダイ法、クロスヘッドダイ法、フラットダイ法、特殊ダイ法に分類することができるが、本発明の延伸方法はフラットダイ法による製膜法に用いることが好ましい。原料となる熱可塑性樹脂（以下、原料となる熱可塑性樹脂を、単に樹脂原料という）を溶融押し出しする際には、樹脂原料をホッパードライヤー、パドルドライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥するのが好ましい。そのように樹脂原料を乾燥させた後に、溶融押出装置等により溶融した樹脂はギヤポンプで計量され、ダイに連続的に送られる。ダイはその内部での溶融樹脂の滞留が少ない設計であればよく、フラットダイ法では、一般的に用いられるマニホールドダイ、コートハンガーダイ、フィッシュテールダイの何れのタイプでもよい。ダイからシート状に押し出された溶融樹脂をドラムなどの冷却媒体上で冷却固化することで未延伸フィルムを得ることができる。フラットダイ法による溶融製膜では、押出温度、引き取り時の引き取り速度およびダイのリップ間隙を調整することで、所定のフィルム厚みとなる。 In the production method of the present invention, the unstretched film before being subjected to the stretching treatment can be obtained by a known method, but the melt film-forming method can be suitably applied from the viewpoint of cost and productivity. The melt film forming method can be classified into a straight die method, a crosshead die method, a flat die method, and a special die method depending on the shape of the die to be used, but the stretching method of the present invention is used for the film forming method by the flat die method. It is preferable. When melt-extruding a thermoplastic resin as a raw material (hereinafter, the thermoplastic resin as a raw material is simply referred to as a resin raw material), the resin raw material is dried using a dryer such as a hopper dryer or paddle dryer, or a vacuum dryer. It is preferable to dry. After the resin raw material is dried in such a manner, the resin melted by a melt extrusion apparatus or the like is measured by a gear pump and continuously sent to a die. The die has only to be designed so that the molten resin does not stay therein, and any type of commonly used manifold die, coat hanger die, and fish tail die may be used in the flat die method. An unstretched film can be obtained by cooling and solidifying a molten resin extruded in a sheet form from a die on a cooling medium such as a drum. In melt film formation by the flat die method, a predetermined film thickness is obtained by adjusting the extrusion temperature, the take-up speed during take-up, and the lip gap of the die.
このようにして得られたシート状の未延伸フィルムは、本発明の製造方法（延伸方法）を行う前に、長手方向に一軸延伸してもよい。一軸延伸する方法としては、温度制御された数本のロールに接触させる方法や、赤外線ヒーターなどのヒーターの輻射熱により加熱させる方法などにより、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱し、前後するロールの周速差などを用いて長手方向に一軸延伸される。この場合の一軸延伸倍率は、目的に応じて適宜選択されるが、一般に靱性や可撓性の向上の目的としては１．２倍以上、強度や位相差発現の目的には１．５倍〜５倍の範囲が選択される。一軸延伸は、１段階で行っても２段階以上で段階的に行ってもかまわないが、フィルムの表面のキズやロールへ粘着痕などの欠点が発生しにくい延伸方法を選択することが好ましい。 The sheet-like unstretched film thus obtained may be uniaxially stretched in the longitudinal direction before the production method (stretching method) of the present invention. As a method of uniaxial stretching, heating to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin by a method of contacting with several temperature-controlled rolls, a method of heating by radiant heat of a heater such as an infrared heater, etc. The film is uniaxially stretched in the longitudinal direction using a difference in peripheral speed between the rolls. In this case, the uniaxial stretching ratio is appropriately selected according to the purpose, but is generally 1.2 times or more for the purpose of improving toughness and flexibility, and 1.5 times or more for the purpose of expressing the strength or phase difference. A range of 5 times is selected. Uniaxial stretching may be performed in one step or stepwise in two or more steps. However, it is preferable to select a stretching method in which defects such as scratches on the surface of the film and scratches on the roll do not easily occur.
本発明の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、延伸対象となるフィルム（未延伸フィルム、又は、一軸延伸フィルムのことを、以下、延伸対象となるフィルムという）の厚みは目的に応じて適宜選択されるが、一般的には本発明の製造方法の前のフィルム厚みが５〜１５００μｍの範囲内であることが好ましく、本発明の製造方法の前のフィルム厚みが５μｍ未満の場合には、延伸した際に破断が生じ易くなるなど歩留まりを悪化させることがあり、１５００μｍを超える場合には透明性が低下したり部材としての厚みが大きくなり過ぎたりすることがある。 In the method for producing a stretched thermoplastic resin film of the present invention, the thickness of a film to be stretched (an unstretched film or a uniaxial stretched film is hereinafter referred to as a film to be stretched) is appropriately selected according to the purpose. However, in general, the film thickness before the production method of the present invention is preferably within a range of 5 to 1500 μm, and when the film thickness before the production method of the present invention is less than 5 μm, stretching is performed. When it exceeds 1,500 μm, the transparency may be lowered or the thickness of the member may become too large.
本発明の製造方法が適用される前のフィルム（延伸対象となるフィルム）の任意の方向における厚みムラは、フィルム厚みの０％以上２．５％以下であることが好ましく、例えばフィルム厚みが１０００μｍの場合は、厚みムラがフィルム長手方向および幅方向ともに０μｍ以上２５μｍ以下であることが望ましい。これは、厚みムラの形状・箇所によっては、延伸を行った際に厚みが薄い箇所が局所的に延伸されることで幅方向や長手方向の物性にムラが生じるためである。 The thickness unevenness in an arbitrary direction of the film (film to be stretched) before the production method of the present invention is applied is preferably 0% or more and 2.5% or less of the film thickness. For example, the film thickness is 1000 μm. In this case, it is desirable that the thickness unevenness is 0 μm or more and 25 μm or less in both the film longitudinal direction and the width direction. This is because, depending on the shape and location of the thickness unevenness, when the stretching is performed, the location where the thickness is thin is locally stretched, resulting in unevenness in the physical properties in the width direction and the longitudinal direction.
本発明の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を以下に説明する。本発明は、予熱工程、延伸工程、熱処理工程、及び冷却工程をこの順に有し、給気量及び排気量の調整により、延伸工程の出口の静圧を、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くし、かつ、冷却工程の入口の静圧を、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くすることを特徴とする。そしてより好ましい態様の本発明は、予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程をこの順に有し、延伸工程の出口の静圧は、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高く、冷却工程の入口の静圧は、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高いことを特徴とする。
A method for producing the stretched thermoplastic resin film of the present invention will be described below. The present invention has a preheating process, a stretching process, a heat treatment process, and a cooling process in this order, and by adjusting the air supply amount and the exhaust gas amount, the static pressure at the outlet of the stretching process is made higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process. 1~8Pa high, and the inlet of the static pressure of the cooling step, characterized 1~8Pa high Kusuru than the static pressure at the outlet of the heat treatment process. In a more preferred embodiment, the present invention includes a preheating step, a stretching step, an
そしてこの本発明の製造方法を、図１〜２を用いて説明する。 The manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１は一般的なステンターの全体構成を示す概略平面図である。ステンターは、延伸対象となるフィルム１（未延伸フィルムまたは未延伸フィルムを長手方向に一軸延伸したフィルム）の両端を連続走行するクリップ等で把持し、該フィルムをそのガラス転移温度以上に加熱する予熱工程３、クリップが走行するレールの広がり及び／または連続走行するクリップの速度を変化させることによってフィルムを少なくとも一軸方向に延伸する延伸工程４、延伸工程４と熱処理工程６の間の工程であって、給気量よりも排気量の方が多い中間工程１（５）、フィルムを延伸工程中の最高温度よりも高い温度で加熱しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する熱処理工程６、熱処理工程６と冷却工程８の間の工程であって、給気量よりも排気量の方が多い中間工程２（７）、フィルムを熱処理工程中の最低温度よりも低い温度に冷却しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する冷却工程８を順にフィルムが流れて、延伸熱可塑性樹脂フィルム２が得られる。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an entire configuration of a general stenter. The stenter is preheated by gripping both ends of a film 1 (an unstretched film or a film obtained by uniaxially stretching an unstretched film in the longitudinal direction) with a clip or the like that continuously travels, and heating the film above its glass transition temperature.
予熱工程とは、延伸工程より前の工程であって、フィルムをそのガラス転移温度以上で加熱する工程を意味する。熱可塑性樹脂フィルムがＰＥＴフィルムの場合、そのガラス転移温度は７０〜９０℃程度、結晶化温度は１４０〜１７０℃程度であり、そのため予熱工程の熱伝達効率や長手方向の長さにも依るが、予熱工程では８０℃以上１４０℃以下で加熱することが好ましい。予熱工程における加熱温度が１４０℃を超えるとＰＥＴの結晶化が一部進み、延伸工程でフィルムが破れることがある。 A preheating process is a process before a extending process, Comprising: The process of heating a film above the glass transition temperature is meant. When the thermoplastic resin film is a PET film, the glass transition temperature is about 70 to 90 ° C. and the crystallization temperature is about 140 to 170 ° C. Therefore, depending on the heat transfer efficiency of the preheating process and the length in the longitudinal direction. In the preheating step, heating is preferably performed at 80 ° C. or more and 140 ° C. or less. If the heating temperature in the preheating step exceeds 140 ° C., the crystallization of PET partially proceeds, and the film may be broken in the stretching step.
延伸工程とは、フィルムを少なくとも一軸方向に延伸する工程を意味する。この延伸工程では、少なくとも幅方向に延伸することが一般的であるが、幅方向および長手方向を同時に延伸してもよい。幅方向及び／または長手方向の延伸倍率は、目的に応じて適宜選択されるが、一般に靱性や可撓性の向上の目的としては１．２倍以上、強度や位相差発現の目的には１．５倍〜５倍の範囲が選択される。また、熱可塑性樹脂フィルムがＰＥＴフィルムの場合、延伸工程では、予熱工程と同様に、８０℃以上１４０℃以下で加熱することが好ましい。加熱温度が１４０℃以上になるとＰＥＴの結晶化が一部進み、フィルムが延伸できずに破れることがある。 The stretching process means a process of stretching the film at least in a uniaxial direction. In this stretching step, it is common to stretch at least in the width direction, but the width direction and the longitudinal direction may be stretched simultaneously. The draw ratio in the width direction and / or the longitudinal direction is appropriately selected according to the purpose, but is generally 1.2 times or more for the purpose of improving toughness and flexibility, and 1 for the purpose of developing the strength and phase difference. A range of 5 to 5 times is selected. Moreover, when a thermoplastic resin film is a PET film, it is preferable to heat at 80 degreeC or more and 140 degrees C or less at a extending process similarly to a preheating process. When the heating temperature is 140 ° C. or higher, the crystallization of PET partially proceeds and the film may not be stretched and may be broken.
中間工程１とは任意で設けられる工程である。そして中間工程１とは、延伸工程と熱処理工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程を意味する。また、中間工程２も任意で設けられる工程である。そして中間工程２とは、熱処理工程と冷却工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程を意味する。中間工程１や２が複数の部屋で構成されている場合において、給気量よりも排気量の方が多い工程とは、該工程を構成する全ての部屋の合計の給気量が、該工程を構成する全ての部屋の合計の排気量よりも多いことを意味する。つまり、中間工程１や２が１つの部屋で構成されている場合であれば、その１つの部屋に設置された全ての排気口につながるダクト内の排気量と全ての給気口につながるダクト内の給気量とを測定することで、給気量よりも排気量の方が多いか否かを確認することができる。そして、中間工程１や２が複数の部屋で構成されている場合であれば、その複数の部屋に設置された全ての排気口につながるダクト内の排気量を合計した排気量と、その複数の部屋に設置された全ての給気口につながるダクト内の給気量を合計した給気量とを測定することで、給気量よりも排気量の方が多いか否かを確認することができる。
The
なお、本発明の製造方法をステンターを用いて行う際には、予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程は、ステンター内の部屋にて行われることになるが、隣り合う部屋は、フィルムを隣りの部屋へ搬送する部分においてつながっている（連結している）。そのため、該フィルムを搬送する部分からもエアーの出入りがされるが、中間工程１において給気量や排気量を求める際には、中間工程１内のフィルムを搬送する部分からのエアーの出入りは考慮しないこととする。つまり、中間工程１において、給気量よりも排気量の方が多いことを確認する際には、該中間工程１内の給気口からの給気量と排気口からの排気量とを考慮するのであって、中間工程１内のフィルムを搬送する部分からのエアーの出入り（給気量や排気量）は考慮しないこととする。中間工程２についても同様である。これら中間工程１及び２の給排気量については後述する。
In addition, when performing the manufacturing method of this invention using a stenter, the preheating process, the extending process, the
中間工程１における給気温度は、フィルムに急激な変化を与えないよう、隣接する延伸工程の出口の循環温度と同等であることが好ましい。同様に中間工程２における給気温度は、フィルムに急激な変化を与えないよう、隣接する冷却工程の入口の循環温度と同等であることが好ましい。
The supply air temperature in the
なお、中間工程１や２と同様に、給気量よりも排気量の方が多い工程は、必要に応じて適宜設置可能である。例えば、冷却工程の中に給気量よりも排気量を多くした工程を設ける、つまり、冷却工程の一部において、給気量よりも排気量を多くした部分が存在しても構わない。
Note that, as in the
熱処理工程とは、フィルムを延伸工程中の最高温度よりも高い温度で加熱しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程を意味する。この熱処理工程の温度は、熱可塑性樹脂フィルムがＰＥＴフィルムの場合、１８０℃以上２５０℃以下の比較的高温であることが好ましい。熱処理工程を設ける事により、その後の加工工程や最終製品として使用時に高温下に晒された時の寸法安定性が向上する。また、熱処理工程において、フィルム幅方向や長手方向のクリップ間隙を狭めることが可能であり、これにより、フィルムが弛緩され熱収縮し、更に寸法安定性や厚み均一性を向上させることができる。 The heat treatment step means a step of gripping and / or relaxing the film while heating the film at a temperature higher than the maximum temperature during the stretching step. When the thermoplastic resin film is a PET film, the temperature of the heat treatment step is preferably a relatively high temperature of 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. By providing a heat treatment step, the dimensional stability when exposed to a high temperature during use as a subsequent processing step or final product is improved. Further, in the heat treatment step, the clip gap in the film width direction and the longitudinal direction can be narrowed, whereby the film is relaxed and thermally contracted, and the dimensional stability and thickness uniformity can be further improved.
冷却工程とは、フィルムを熱処理工程中の最低温度よりも低い温度で冷却しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程を意味する。そして熱処理工程と同様に、冷却工程においても、フィルム幅方向や長手方向のクリップ間隙を狭めることが可能であり、これにより、フィルムが弛緩され熱収縮し、更に寸法安定性や厚み均一性を向上させることができる。冷却工程の温度は、熱可塑性樹脂フィルムがＰＥＴフィルムの場合、５０℃以上１８０℃未満の温度で行うことが好ましい。 The cooling process means a process of gripping and / or relaxing the film while cooling the film at a temperature lower than the lowest temperature during the heat treatment process. As with the heat treatment process, it is possible to narrow the gap in the film width direction and the longitudinal direction in the cooling process, thereby relaxing the film and heat shrinking, and further improving dimensional stability and thickness uniformity. Can be made. When the thermoplastic resin film is a PET film, the cooling step is preferably performed at a temperature of 50 ° C. or higher and lower than 180 ° C.
図１に示す各工程は、中間工程１や２を除いて、それぞれ少なくとも一つの部屋からなり、図２は一般的な部屋の構成を示す概略断面図である。なお、中間工程１や２は、一つの部屋からなることが一般的である。加熱蒸気を通した熱交換器９で一定の温度に保たれた熱風を循環させる循環ファン１０によりノズル１１に送られた熱風が、クリップ１２に把持されたフィルム１３の上下方向から吹きつけられる。ノズル１１の形状は、スリット状でも角状でも円状であってもよく、フィルム幅方向に対して、風速ムラや温度ムラができないよう内部構造で工夫される。フィルム１３を加熱または冷却した熱風はフィルム上下位置にあるリターン口１４から熱風循環ライン１５に戻り、再び熱交換器９で一定の温度に保たれて、循環ファン１０により系内を循環する。その際、フィルム１３を加熱または冷却した熱風には、フィルム中の低重合体や揮発性有機化合物などのいわゆるオリゴマや、コーティング剤等に含まれる揮発性有機化合物が昇華あるいは揮発した成分などが含まれる。循環熱風の清浄性を保つため、熱交換器９や循環ファン１０の出口に粗塵フィルタなどを設置して一定サイズの塵埃を除去することは可能であるが、飽和濃度以下の析出していない成分の除去はできず、また析出した場合は短期間でフィルタ閉塞による循環風量の低下や清浄度の悪化を招く。そこで、循環熱風の清浄性を維持するため、給気ライン１６からＨＥＰＡフィルタ等を通して塵埃をカットした清浄なエアーを循環ライン１５に給気することで、熱風に含まれる昇華物濃度を低減させ、排気ライン１７から給気量に応じた排気を行うことで部屋内の換気を行う。このとき、給気ライン１６から給気されるエアーは、可能な限り熱風循環温度と同等であることが好ましい。給気されるエアーの温度が低いと、熱風中に含まれるオリゴマなどの昇華物が析出してしまうためである。また、給気ラインからエアーが供給される給気口や排気ライン１７から排気される排気口は、１つの部屋に対し複数箇所あってもよく、特に排気口は部屋内における気流の流れに配慮して、設置することが望ましい。
Each process shown in FIG. 1 includes at least one room except for the
本発明の製造方法においては、給気量及び排気量の調整により、延伸工程の出口の静圧を、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くし、かつ、冷却工程の入口の静圧を、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くすることが重要であるため、各工程の静圧を確認することが重要である。各工程の入口の静圧とは、各工程を構成する最も上流側の部屋の静圧であり、各工程の出口の静圧とは各工程を構成する最も下流側の部屋の静圧をいう。そしてステンター内の各部屋の静圧を確認する方法としては、後述する。 In the production method of the present invention, the static pressure at the outlet of the stretching step is made 1 to 8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment step by adjusting the air supply amount and the exhaust amount, and the static pressure at the inlet of the cooling step. pressure, and because it is important 1~8Pa high Kusuru than the static pressure at the outlet of the heat treatment process, it is important to check the static pressure of each step. The static pressure at the inlet of each process is the static pressure of the most upstream room constituting each process, and the static pressure at the outlet of each process is the static pressure of the most downstream room constituting each process. . A method for confirming the static pressure in each room in the stenter will be described later.
各工程を構成する部屋毎の給気量及び排気量（以下、単に給排気量という）の調整方法について説明する。図２に示す給気ライン１６からの給気量よりも排気ライン１７からの排気量を多くすることで、部屋の静圧がマイナス（陰圧ともいう）となり、隣接する部屋や工程からエアーが流入する。逆に、給気量よりも排気量を少なくすることで、部屋の静圧がプラス（陽圧ともいう）となり、隣接する部屋や工程にエアーが流出する。そのため、各部屋における給気量と排気量は、一般的に等しくなるように調整される。しかしながら、本発明においては、延伸工程の出口の静圧を、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高く（、つまり、「延伸工程の出口の静圧」−「熱処理工程の入口の静圧」＝１〜８Ｐａ、を満たし）、冷却工程の入口の静圧を、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くする（、つまり、「冷却工程の入口の静圧」−「熱処理工程の出口の静圧」＝１〜８Ｐａ、を満たす）ことが重要であり、これによって、オリゴマなどが発生する熱処理工程から上流工程および下流工程への流れ込みを防ぐことができる。延伸工程の出口の静圧は、熱処理工程の入口の静圧よりも１Ｐａ以上高く（、つまり、「延伸工程の出口の静圧」−「熱処理工程の入口の静圧」≧１Ｐａ、を満たし）、冷却工程の入口の静圧は、熱処理工程の出口の静圧よりも１Ｐａ以上高い（、つまり、「冷却工程の入口の静圧」−「熱処理工程の出口の静圧」≧１Ｐａ、を満たす）ことが重要であり、これを満たさないと、熱処理工程から他の工程へのエアーの流れ込みが大きく発生するようになる問題がある。また、延伸工程の出口の静圧は、熱処理工程の入口の静圧よりも８Ｐａ以下高く（、つまり、「延伸工程の出口の静圧」−「熱処理工程の入口の静圧」≦８Ｐａ、を満たし）、冷却工程の入口の静圧は、熱処理工程の出口の静圧よりも８Ｐａ以下高い（、つまり、「冷却工程の入口の静圧」−「熱処理工程の出口の静圧」≦８Ｐａ、を満たす）ことが重要であり、これを満たさないと、熱処理工程へのエアーの流れ込み量が増えることで、長手方向および幅方向の厚みや熱収縮分布にムラが生じるようになる問題がある。 A method for adjusting the air supply amount and the exhaust amount (hereinafter simply referred to as the air supply / exhaust amount) for each room constituting each process will be described. By increasing the amount of exhaust from the exhaust line 17 more than the amount of air supplied from the air supply line 16 shown in FIG. 2, the static pressure of the room becomes negative (also referred to as negative pressure), and air flows from adjacent rooms and processes. Inflow. On the other hand, by making the exhaust amount smaller than the supply air amount, the static pressure of the room becomes positive (also referred to as positive pressure), and the air flows out to the adjacent room or process. Therefore, the air supply amount and the exhaust amount in each room are generally adjusted to be equal. However, in the present invention, the static pressure at the outlet of the drawing process is 1 to 8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process (that is, “static pressure at the outlet of the drawing process” − “static pressure at the inlet of the heat treatment process”). The pressure at the inlet of the cooling process is 1 to 8 Pa higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment process (that is, “static pressure at the inlet of the cooling process” − “heat treatment”). It is important to satisfy the “static pressure at the exit of the process” = 1 to 8 Pa), thereby preventing the heat treatment process in which oligomers and the like are generated from flowing into the upstream process and the downstream process. The static pressure at the outlet of the drawing process is 1 Pa or more higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process (that is, “static pressure at the outlet of the drawing process” − “static pressure at the inlet of the heat treatment process” ≧ 1 Pa) The static pressure at the inlet of the cooling step is 1 Pa or more higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment step (that is, “static pressure at the inlet of the cooling step” − “static pressure at the outlet of the heat treatment step” ≧ 1 Pa. If this is not satisfied, there is a problem that air flows from the heat treatment process to other processes. Further, the static pressure at the outlet of the stretching process is 8 Pa or less higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process (that is, “static pressure at the outlet of the stretching process” − “static pressure at the inlet of the heat treatment process” ≦ 8 Pa. The static pressure at the inlet of the cooling step is 8 Pa or less higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment step (that is, “static pressure at the inlet of the cooling step” − “static pressure at the outlet of the heat treatment step” ≦ 8 Pa, If this is not satisfied, there is a problem in that the amount of air flowing into the heat treatment process increases, resulting in unevenness in the thickness and thermal shrinkage distribution in the longitudinal and width directions.
前述の熱処理工程の部屋の静圧が陰圧である場合、延伸工程や冷却工程から熱処理工程より温度の低いエアーが熱処理工程に流れ込むことで、オリゴマなどがフィルム表面や周辺の壁面に局所的に析出することがある。そのため、熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧は、−１Ｐａ以上であることが好ましく、熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧が−１Ｐａ以上となるように、熱処理工程の各部屋の給気量と排気量を制御することが好ましい。熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧は、０Ｐａ以上であることがさらに好ましい。また、延伸工程の出口の静圧は、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高く、冷却工程の入口の静圧は、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高いため、熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧は、１０Ｐａ程度が現実的な上限と考えられる。熱処理工程の入口の静圧および出口の静圧は、５Ｐａ以下であることがさらに好ましい。 When the static pressure in the room of the heat treatment process described above is a negative pressure, oligomers and the like are locally applied to the film surface and surrounding wall surfaces by flowing air having a lower temperature than the heat treatment process from the stretching process and the cooling process to the heat treatment process. May precipitate. Therefore, the static pressure at the inlet and the outlet at the heat treatment step are preferably −1 Pa or more, and each of the heat treatment steps is performed so that the static pressure at the inlet and the outlet in the heat treatment step is −1 Pa or more. It is preferable to control the air supply amount and the exhaust amount of the room. More preferably, the static pressure at the inlet and the static pressure at the outlet in the heat treatment step are 0 Pa or more. In addition, the static pressure at the outlet of the stretching process is 1 to 8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process, and the static pressure at the inlet of the cooling process is 1 to 8 Pa higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment process. About 10 Pa is considered a practical upper limit for the static pressure at the inlet and the static pressure at the outlet of the process. More preferably, the static pressure at the inlet and the static pressure at the outlet in the heat treatment step are 5 Pa or less.
静圧の高い箇所から低い箇所へのエアーの流れ込みは、連続する工程間だけでなく、各工程を構成する部屋間でも発生する。工程途中に静圧の高い部屋があると、長手方向のエアーの流れ（ＭＤ流ともいう）が安定しないため、延伸工程であれば延伸ムラによる厚みムラ、冷却工程であれば冷却分布ムラによる熱収縮ムラが生じ易くなる。そのため本発明の製造方法においては、工程内に安定した流れを作るべく、延伸工程の出口の静圧は、延伸工程の静圧の中で最も高いことが好ましい。つまり、延伸工程が複数の部屋から構成される場合には、延伸工程を構成する最も下流側の部屋の静圧が、延伸工程の他の部屋の静圧よりも高いことが好ましい。また、冷却工程の入口の静圧は、冷却工程の静圧の中で最も高いことが好ましい。つまり、冷却工程が複数の部屋から構成される場合には、冷却工程を構成する最も上流側の部屋の静圧が、冷却工程の他の部屋の静圧よりも高いことが好ましい。 The inflow of air from a location having a high static pressure to a location having a low static pressure occurs not only between successive processes, but also between rooms constituting each process. If there is a room with a high static pressure in the middle of the process, the air flow in the longitudinal direction (also referred to as MD flow) is not stable. Shrinkage unevenness is likely to occur. Therefore, in the production method of the present invention, the static pressure at the outlet of the stretching process is preferably the highest among the static pressures of the stretching process in order to create a stable flow in the process. That is, when the stretching process is composed of a plurality of rooms, it is preferable that the static pressure of the most downstream room constituting the stretching process is higher than the static pressure of the other rooms of the stretching process. Moreover, it is preferable that the static pressure of the inlet of a cooling process is the highest in the static pressure of a cooling process. That is, when the cooling process is composed of a plurality of rooms, it is preferable that the static pressure of the most upstream room constituting the cooling process is higher than the static pressure of the other rooms of the cooling process.
延伸工程と熱処処理工程の間にある中間工程１や熱処理工程と冷却工程の間にある中間工程２では、次の関係式を満たすように給気量と排気量を制御することが好ましい。つまり中間工程１の排気量は、
［中間工程１の排気量］≒［中間工程１の給気量］＋［延伸工程出口の部屋の給気量］−［延伸工程出口の部屋の排気量］＋［熱処理工程入口の部屋の給気量］−［熱処理工程入口の部屋の排気量］
となるように調整することが好ましい。同様に中間工程２の排気量は、
［中間工程２の排気量］≒［中間工程２の給気量］＋［熱処理工程出口の部屋の給気量］−［熱処理工程出口の部屋の排気量］＋［冷却工程入口の部屋の給気量］−［冷却工程入口の部屋の排気量］
となるように調整することが好ましい。その結果、本発明における中間工程の排気量は、中間工程の給気量よりも多くなる。
In the
[Exhaust amount of intermediate process 1] ≈ [Supply amount of intermediate process 1] + [Supply amount of room at the drawing process outlet] − [Exhaust amount of room at the drawing process outlet] + [Supply of room at the heat treatment process inlet] Volume]-[Exhaust volume of the room at the entrance of the heat treatment process]
It is preferable to adjust so that. Similarly, the displacement of the
[Exhaust amount of intermediate process 2] ≈ [Supply amount of intermediate process 2] + [Supply amount of room at heat treatment process outlet] − [Exhaust amount of room at heat treatment process outlet] + [Supply of room at cooling process inlet] Air volume]-[Exhaust volume of the room at the cooling process entrance]
It is preferable to adjust so that. As a result, the exhaust amount of the intermediate process in the present invention is larger than the air supply amount of the intermediate process.
中間工程１や２における排気は、フィルム面に随伴するエアーをより効率的に排気できるよう、中間工程１及び／または中間工程２において、フィルムの上側及び下側に、フィルム幅方向に亘る排気口をステンターが有することが望ましく、フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が１００〜５００ｍｍであることが好ましい。フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が１００ｍｍよりも近い場合、フィルム幅方向での排気のムラが生じ易くなるため、上流及び／または下流工程へのエアーの流れ込みが発生し易くなる。また、フィルムのバタツキによる排気口との接触によるスリキズや破れが発生し易くなり、さらに、フィルム通しなどを行うためには、フィルム面から排気口を垂直方向に退避させる機構が別途必要になる。フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が５００ｍｍよりも遠い場合は、フィルム面から離れた排気口近傍のエアーを排気し易くなるため、フィルム面に随伴するエアーを排気することが難しくなる。
The exhaust in the
中間工程１及び／または中間工程２におけるフィルムの上側及び下側の排気口の排気量は、それぞれの上流工程及び下流工程からのエアーの流れ込み方により適宜調整されるが、好ましくは等しいことである。また、フィルムの上側及び下側のフィルム幅方向に亘る排気口は１つの部屋の中に複数箇所あってもよい。さらに、排気口の形状は、スリット状でも角状でも円状であってもよく、フィルム幅方向で排気風速が異なっていてもよい。ただし、各排気口のフィルム幅方向の排気ムラは、［排気口の排気量］を［排気口の幅］で割った［平均排気量］に対して−３０％以上３０％以内であることが好ましい。これは、排気ムラが大きくなると上流及び／または下流工程へのエアーの流れ込みが発生し易くなるためである。この排気ムラを小さくするための調整は、排気口内部の構造で行ってもよいが、排気口の開口部の面積をフィルム幅方向で変化させてもよい。
The exhaust amount of the upper and lower exhaust ports of the film in the
中間工程１や２における給気は、フィルム面に随伴するエアーをより効率的に遮断できるよう、中間工程１及び／または中間工程２における給気口は、排気口同様にフィルムの上側及び下側に設置することが望ましく、さらに好ましくはフィルムの上側及び下側に、フィルム幅方向に亘る給気口をステンターが有することである。フィルム面から給気口までの垂直方向の距離は、排気口よりも離れていることが好ましく、さらに好ましくは、排気口よりも３００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下離れていることである。３００ｍｍよりも近い場合、給気されたエアーが局所的な陽圧化や中間工程の換気をなす前に排気口に直接吸引され易くなる。また、１５００ｍｍより遠いことはステンターの高さを考慮すると現実的ではない。
The air supply in the
上述の本発明の製造方法によって、延伸熱可塑性樹脂フィルムを製造することができるが、延伸熱可塑性樹脂フィルムの接着性や絶縁性または導電性等の機能性付与を目的として、予熱工程の前に、延伸対象フィルムの片面または両面にコーティング剤を塗布する工程（塗布工程）を有することができる。延伸対象フィルムの表面に塗布するコーティング剤としては特に限定されないが、例えば延伸対象フィルムがＰＥＴフィルムの場合、コーティング剤としてはポリエステル、アクリルポリマー、ポリアミドおよびポリウレタンなどの水溶液または水分散液が好適に用いられる。コーティング剤の塗布方法としては、ロールコーター、グラビアコーターおよびバーコーターなどの方法を用いることができる。 A stretched thermoplastic resin film can be produced by the above-described production method of the present invention, but for the purpose of imparting functionality such as adhesion, insulation or conductivity of the stretched thermoplastic resin film, before the preheating step. And a step (application step) of applying a coating agent to one or both sides of the film to be stretched. The coating agent applied to the surface of the film to be stretched is not particularly limited. For example, when the film to be stretched is a PET film, an aqueous solution or water dispersion of polyester, acrylic polymer, polyamide, polyurethane, etc. is preferably used as the coating agent. It is done. As a method for applying the coating agent, methods such as a roll coater, a gravure coater, and a bar coater can be used.
換気回数とは、１時間当たりに部屋の容積（床面積×天井高さ）に対して空気が何回入れ替わったかを示す指数のことであり、一般的に空気の流入量は排気量で計算される。しかし、本発明においては、中間工程においても積極的に排気を行うため、各工程における空気の流入量は給気量で計算するものとする。つまり、本発明における換気回数とは、予熱工程、延伸工程、中間工程１、熱処理工程、中間工程２、及び冷却工程が、ステンターの中で行われた場合において、それぞれの工程の容積（各工程を構成する全ての部屋の床面積×天井高さ）における１時間当たりの給気量を意味する。本発明における換気回数は、フィルムを構成する熱可塑性樹脂の組成や、予熱工程の前に塗布するコーティング剤の成分、単位時間あたりの樹脂通過量等により適宜設定されるが、給気量と排気量による静圧分布を各工程でつくるため、少なくとも各工程の換気回数が１０回以上／時間であることが望ましく、各工程における清浄度を維持するためには２０回以上／時間であることが好ましい。また換気回数は、２０回以上／時間でありさえすれば、その上限は特に限定されないが、給気エアーを循環温度にまで加熱するエネルギーロスを考慮すると、８０回以下／時間であることが好ましく、４０回以下／時間であることがさらに好ましい。ただし、冷却工程においては、循環熱風の温度コンロールを目的として、換気回数８０回／時間よりも多い量の給気を行う場合がある。
The number of ventilations is an index indicating how many times the air has been exchanged with respect to the volume of the room (floor area x ceiling height) per hour. Generally, the inflow of air is calculated by the amount of exhaust. The However, in the present invention, since exhaust is actively performed even in the intermediate process, the inflow amount of air in each process is calculated by the air supply amount. In other words, the ventilation frequency in the present invention is the volume of each process (each process) when the preheating process, the stretching process, the
以下、本発明を実施例に基づき説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。各実施例の記述に先立ち、実施例で採用した各種物性等の測定方法を記載する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Prior to the description of each example, measurement methods for various physical properties and the like employed in the example are described.
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）
試料（フィルム）を約５ｍｇとり、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＲＤＣ２２０型）を用いて、窒素雰囲気下、２５℃から２００℃の範囲にて、２０℃／分の昇温速度で測定し、１ｓｔＲｕｎの測定結果に基づき決定した。ガラス転移温度の求め方は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１（１９８７）の中間点ガラス転移温度の求め方に従い、測定チャートの各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度とした。なお、複数の階段状変化部分がある場合は、測定範囲の内で低い方の値を採用する。
(1) Glass transition temperature (Tg)
About 5 mg of a sample (film) is taken and measured with a differential scanning calorimeter (RDC220, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) in a nitrogen atmosphere at a temperature increase rate of 20 ° C./min in the range of 25 ° C. to 200 ° C. And determined based on the measurement result of 1stRun. The glass transition temperature is determined according to the method for determining the midpoint glass transition temperature of JIS-K-7121 (1987), and the straight line and the glass transition that are equidistant in the vertical axis direction from the extended straight line of each base line of the measurement chart. The temperature at the point where the curve of the step-like change part intersects. In addition, when there are a plurality of step-like changes, the lower value in the measurement range is adopted.
（２）ステンターの各工程を構成する部屋の静圧
それぞれの部屋において、図２に示されるような配管１８（内径φ２ｍｍの銅管）を、ノズルから吹き出す熱風やリターン口及び排気ダクトに吸引されるエアーの流れの影響を直接受けないように向きに配慮して、部屋の長手方向中央部のクリップ外側の両側２点に、それぞれ静圧測定点１９を設置し、ステンターの外壁まで配管を延ばしてステンター外側に出し、マノスターゲージ（山本電機製作所製ＷＯ８１型）につなげ、静圧測定点とステンター外側との差圧をそれぞれ測定した。測定位置における誤差を少なくするため、この２点の静圧測定点の平均値を各部屋における静圧値とした。
(2) Static pressure of the rooms constituting each process of the stenter In each room, the pipe 18 (copper pipe having an inner diameter of φ2 mm) as shown in FIG. 2 is sucked into the hot air blown from the nozzle, the return port and the exhaust duct. Considering the orientation so that it is not directly affected by the air flow, static pressure measurement points 19 are installed at two points on both sides outside the clip in the center of the longitudinal direction of the room, and the pipe is extended to the outer wall of the stenter. It was taken out to the outside of the stenter and connected to a manostar gauge (WO81 type manufactured by Yamamoto Electric Manufacturing Co., Ltd.), and the differential pressure between the static pressure measurement point and the outside of the stenter was measured. In order to reduce the error at the measurement position, the average value of these two static pressure measurement points was used as the static pressure value in each room.
（３）ステンター内の低分子量物濃度
ステンターにフィルムが通ってから２４時間後に、ステンター外側にある静圧測定用の配管に、ガラスサンプラーの一端をつなげ、もう一端を吸引ポンプで一定時間吸引することで、ガラスサンプラーの内壁にオリゴマや塗剤昇華物などの低分子量物を付着させる。これを、一定量のメタノールで洗い流し、洗い流したメタノールをＵＶ分光光度計（島津製作所製ＵＶ−２４５０型）にかけ吸光度を測定し、吸光度を検量線により低分子量物の濃度に換算する。予熱工程の出口と冷却工程の入口の低分子量物の濃度がそれぞれ０．８０ｍｇ以下／ｍ３の場合に、ステンター内の清浄度が良好と判断した。
(3) Low molecular weight concentration in the stenter 24 hours after the film passes through the stenter, one end of the glass sampler is connected to the static pressure measurement pipe outside the stenter, and the other end is sucked with a suction pump for a certain period of time. Thus, low molecular weight substances such as oligomers and paint sublimates are attached to the inner wall of the glass sampler. This is rinsed with a fixed amount of methanol, the washed methanol is applied to a UV spectrophotometer (UV-2450 model, manufactured by Shimadzu Corporation), the absorbance is measured, and the absorbance is converted into the concentration of a low molecular weight substance using a calibration curve. When the concentrations of low molecular weight substances at the exit of the preheating step and the entrance of the cooling step were each 0.80 mg / m 3 or less, the cleanliness in the stenter was judged to be good.
（４）フィルムの付着異物数
ステンターによる延伸後のフィルムを暗室の中で、強力な光源であるビデオライト（ＬＰＬ社製“ＶＬ−Ｇ３０１”）を用いて長手方向に１０ｍ目視観察して付着異物を検出し、エアーを吹き付けて取れない付着異物を顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ製ＥＣＬＩＰＳＥ−ＬＶ１００Ｄ型）で観察し、フィルム内部ではなく表面に付着している異物の個数を数えた。これは、樹脂原料起因の内部異物とフィルムにした際に付着した付着異物の切り分けを行うためである。付着異物数が０．５個以下／ｍ２の場合に良好と判断した。
(4) Number of adhering foreign matter on the film The film after stretching by the stenter is visually observed 10 m in the longitudinal direction using a video light (“VL-G301” manufactured by LPL), which is a powerful light source, in the dark room. Was observed with a microscope (Nikon ECLIPSE-LV100D type), and the number of foreign matters adhering to the surface rather than the inside of the film was counted. This is to separate the internal foreign matter originating from the resin raw material and the attached foreign matter attached to the film. When the number of adhered foreign matters was 0.5 or less / m 2 , it was judged good.
（５）フィルムの平均厚み
デジタルマイクロメータ（Ｍｉｔｓｕｔｏｙｏ製ＭＤＣ−２５ＭＪ型）を用い、フィルムエッジ部の影響を排除するためフィルム幅方向の両端２００ｍｍずつを除く幅方向の範囲において、ステンターによる延伸前あるいはステンターによる延伸後のフィルムの幅方向１０点の厚みを測定し、その平均値を［フィルムの平均厚み]とした。
(5) Using an average film thickness digital micrometer (MDC-25MJ manufactured by Mitsutoyo), in order to eliminate the influence of the film edge portion, in the range in the width direction excluding 200 mm at both ends in the film width direction, The thickness at 10 points in the width direction of the film after stretching by a stenter was measured, and the average value was defined as [average thickness of film].
（６）フィルムの厚みムラＲ
ステンターによる延伸前またはステンターによる延伸後のフィルムを、長手方向および幅方向についてそれぞれ５０ｍｍの幅で切り出し、フィルムシネックス（アンリツ株式会社製）にて測定圧０．１５ｇの荷重にて１．５ｍ／ｍｉｎの速度にて走行させながら、厚みを連続的に測定した。そして、長手方向はフィルム中央部の長さ１ｍの範囲において、幅方向は両端２００ｍｍを除く幅方向の範囲において、その厚みチャートの[最大値と最小値の差]を求め、［最大値と最小値の差］を上記［フィルムの平均厚み]で割ることで、厚みムラＲ（％）を長手方向と幅方向で求めた。延伸後の厚みムラが長手方向および幅方向ともに２．０％以下の場合に、厚みムラが良好と判断した。
(6) Film thickness unevenness R
The film before stretching by the stenter or after stretching by the stenter is cut out with a width of 50 mm in each of the longitudinal direction and the width direction, and 1.5 m / min at a load of measuring pressure 0.15 g with Film Synex (manufactured by Anritsu Co., Ltd.). The thickness was continuously measured while running at a speed of. Then, in the range of the length of 1 m at the center of the film in the longitudinal direction and the range of the width direction excluding 200 mm at both ends, the difference between the maximum value and the minimum value of the thickness chart is obtained. By dividing [Difference in Value] by [Average thickness of film], thickness unevenness R (%) was obtained in the longitudinal direction and the width direction. When the thickness unevenness after stretching was 2.0% or less in both the longitudinal direction and the width direction, the thickness unevenness was judged to be good.
（７）フィルムの熱収縮ムラＲ
一般的にステンターで延伸したフィルムは、ボーイング等の影響を受け、幅方向において中心位置を対称に物性分布が異なる。そのため、フィルム幅方向の中心位置および端部から２００ｍｍの位置の３点について熱収縮率を求めるため、これらの点をそれぞれ含むように、フィルムを長手方向に対して平行にそれぞれ３枚切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ１２０４（１９８４）に従い、１５０℃３０分の熱収縮率を小数点以下２桁まで測定し、長手方向および幅方向の熱収縮率をそれぞれ求めた。得られたフィルム幅方向３点の長手方向の熱収縮率の[最大値と最小値の差]を長手方向の熱収縮ムラＲ（％）とした。同様にして、３点の幅方向の熱収縮率の[最大値と最小値の差]から幅方向の熱収縮ムラＲ（％）を求めた。延伸後の熱収縮ムラＲが長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の場合に、熱収縮ムラが良好と判断した。
(7) Heat shrinkage unevenness R of film
In general, a film stretched by a stenter is affected by bowing or the like, and has different physical property distributions with the center position symmetrical in the width direction. Therefore, in order to obtain the thermal shrinkage rate at three points at the center position in the film width direction and at a position 200 mm from the end, three films are cut out in parallel to the longitudinal direction so as to include these points, respectively. According to D1204 (1984), the heat shrinkage rate at 150 ° C. for 30 minutes was measured to two digits after the decimal point, and the heat shrinkage rates in the longitudinal direction and the width direction were respectively determined. [The difference between the maximum value and the minimum value] of the thermal contraction rate in the longitudinal direction at three points in the film width direction was defined as thermal contraction unevenness R (%) in the longitudinal direction. Similarly, the heat shrinkage unevenness R (%) in the width direction was determined from the [difference between the maximum value and the minimum value] of the heat shrinkage rates in the width direction at three points. When the heat shrinkage unevenness R after stretching was 0.15% or less in both the longitudinal direction and the width direction, it was judged that the heat shrinkage unevenness was good.
各実施例の記述に先立ち、実施例で採用したフィルムの製造方法や、塗液の処方について記載する。
Prior to describing each example, the film production method employed in the example and the formulation of the coating solution will be described.
（長手方向に一軸延伸したフィルムの製造方法）
熱可塑性樹脂として、重合触媒残査等に基づく内部粒子ならびに不活性粒子をできる限り含まない極限粘度０．６５ｄｌ／ｇ、Ｔｇ８０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ペレットを用いた。このペレットを１８０℃の温度で５時間、３ｔｏｒｒの減圧下で十分に真空乾燥した後、添加粒子を入れずに単一原料で一軸押出機を使用して２８５℃で溶融押出して、ギヤポンプにより吐出量を一定とし、濾過精度５μｍのフィルタで濾過後、幅１２００ｍｍのフラットダイよりシート状に吐出させて、平均厚み１１２５μｍ、密度１．３４ｇ／ｃｍ３、長手方向および幅方向の厚みムラ：２．４〜２．５％のフィルムを得た。続いて、本フィルムを搬送速度１０ｍ／ｍｉｎで、金属製ロール群においてロール温度７０℃で予備加熱した後に、波長１．１μｍの赤外線ヒーター（６００Ｖ、２４ｋＷ／ｍ）を間に備えた一対のロール間の速度差で３．０倍に延伸した後、搬送速度３０ｍ／ｍｉｎで、金属製ロール群においてロール温度２５℃で冷却することで、平均厚み３７５μｍ、長手方向および幅方向の厚みムラ：１．９〜２．１％の長手方向に一軸延伸したフィルムを得た。
(Method for producing film uniaxially stretched in the longitudinal direction)
As the thermoplastic resin, polyethylene terephthalate (PET) pellets having an intrinsic viscosity of 0.65 dl / g and a Tg of 80 ° C. containing as little internal particles and inert particles as possible based on the polymerization catalyst residue were used. The pellets were fully vacuum dried at 180 ° C for 5 hours under a reduced pressure of 3 torr, then melt-extruded at 285 ° C using a single-screw extruder without any added particles, and discharged by a gear pump. The amount is constant, filtered through a filter having a filtration accuracy of 5 μm, and then discharged in a sheet form from a flat die having a width of 1200 mm. The average thickness is 1125 μm, the density is 1.34 g / cm 3 , and the thickness unevenness in the longitudinal and width directions is 2. A 4-2.5% film was obtained. Subsequently, after preheating the film at a conveyance speed of 10 m / min and a roll temperature of 70 ° C. in a metal roll group, a pair of rolls provided with an infrared heater (600 V, 24 kW / m) having a wavelength of 1.1 μm in between. The film is stretched 3.0 times with a speed difference between the two, and then cooled at a roll temperature of 25 ° C. in a metal roll group at a conveyance speed of 30 m / min. A film uniaxially stretched in the longitudinal direction of 9 to 2.1% was obtained.
（塗液（コーティング剤）の処方）
下記のポリエステル樹脂エマルジョン１００質量部に対し、下記のメラミン系架橋剤液を５質量部と、平均粒径が０．１μｍのコロイダルシリカ粒子を１質量部添加したものを塗液とした。
(Prescription of coating liquid (coating agent))
A coating solution was prepared by adding 5 parts by mass of the following melamine-based crosslinking agent liquid and 1 part by mass of colloidal silica particles having an average particle size of 0.1 μm to 100 parts by mass of the following polyester resin emulsion.
〔ポリエステル樹脂〕
下記組成の酸成分とジオール成分を共重合して得られたポリエステル共重合体のエマルジョン。
＜酸成分＞
・テレフタル酸 ５０モル％
・イソフタル酸 ４０モル％
・５−ナトリウムスルホイソフタル酸 １０モル％
＜ジオール成分＞
・エチレングリコール ９６モル％
・ネオペンチルグリコール ３モル％
・ジエチレングリコール １モル％。
[Polyester resin]
A polyester copolymer emulsion obtained by copolymerizing an acid component and a diol component having the following composition.
<Acid component>
・ Terephthalic acid 50mol%
・ Isophthalic acid 40mol%
・ 10 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid
<Diol component>
・ Ethylene glycol 96mol%
・
-
〔メラミン系架橋剤〕
イミノ基型メチル化メラミンを、イソプロピルアルコールと水との混合溶媒（１０／９０（質量比））で希釈した液。
[Melamine crosslinking agent]
A solution obtained by diluting imino group-type methylated melamine with a mixed solvent of isopropyl alcohol and water (10/90 (mass ratio)).
（実施例１）
図１および図２に記載されるようなステンターの各工程を構成する部屋として、予熱工程が２部屋（それぞれ上流側から予熱工程の入口、出口と呼ぶ。）、延伸工程が３部屋（それぞれ上流側から延伸工程の入口、中央、出口と呼ぶ。以下、同様。）、熱処理工程が３部屋、冷却工程が３部屋あり、中間工程１および中間工程２には、フィルムの上側及び下側にフィルム幅方向に亘る排気口および給気口を設置し、フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が３００ｍｍ、フィルム面から給気口までの垂直方向の距離が１０００ｍｍとなるよう調整した。
Example 1
As a room constituting each process of the stenter as described in FIG. 1 and FIG. 2, the preheating process is 2 rooms (referred to as the inlet and the outlet of the preheating process from the upstream side, respectively), and the stretching process is 3 rooms (each upstream). From the side, they are called the entrance, center, and exit of the stretching process. The same applies hereinafter.), There are 3 rooms for the heat treatment process and 3 rooms for the cooling process. In the
延伸工程の出口の静圧は延伸工程中で最も高く、かつ、熱処理工程の入口の静圧よりも３Ｐａ高く、また、冷却工程入口の静圧は冷却工程の中で最も高く、かつ、熱処理工程の出口の静圧よりも４Ｐａ高くなるよう、各部屋および中間工程の給排気量を調整し、各工程における換気回数が２０〜４０回となるようにした。このとき、中間工程１の排気量は、
［中間工程１の排気量］≒［中間工程１の給気量］＋［延伸工程出口の部屋の給気量］−［延伸工程出口の部屋の排気量］＋［熱処理工程入口の部屋の給気量］−［熱処理工程入口の部屋の排気量］
を満たすよう調整し、中間工程１の排気量は５０Ｎｍ３／ｍｉｎ、給気量は２５Ｎｍ３／ｍｉｎであった。同様に、中間工程２の排気量は、
［中間工程２の排気量］≒［中間工程２の給気量］＋［熱処理工程出口の部屋の給気量］−［熱処理工程出口の部屋の排気量］＋［冷却工程入口の部屋の給気量］−［冷却工程入口の部屋の排気量］
を満たすよう調整し、中間工程２の排気量は６０Ｎｍ３／ｍｉｎ、給気量は３０Ｎｍ３／ｍｉｎであった。
The static pressure at the outlet of the stretching process is the highest in the stretching process and 3 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process, and the static pressure at the inlet of the cooling process is the highest in the cooling process and the heat treatment process. The air supply / exhaust volume in each room and the intermediate process was adjusted so that the pressure was 4 Pa higher than the static pressure at the outlet of the air so that the ventilation frequency in each process was 20 to 40 times. At this time, the displacement of the
[Exhaust amount of intermediate process 1] ≈ [Supply amount of intermediate process 1] + [Supply amount of room at the drawing process outlet] − [Exhaust amount of room at the drawing process outlet] + [Supply of room at the heat treatment process inlet] Volume]-[Exhaust volume of the room at the entrance of the heat treatment process]
Adjusted to meet the exhaust amount of the
[Exhaust amount of intermediate process 2] ≈ [Supply amount of intermediate process 2] + [Supply amount of room at heat treatment process outlet] − [Exhaust amount of room at heat treatment process outlet] + [Supply of room at cooling process inlet] Air volume]-[Exhaust volume of the room at the cooling process entrance]
Adjusted to meet the exhaust amount of the
続いて、上記のＴｇ８０℃のＰＥＴからなるフィルムを長手方向に一軸延伸したフィルムの両面にバーコーターを用いて、上記の組成からなる塗液を塗工した後、フィルムの両端を連続走行するクリップで把持し、予熱工程において１２０℃のエアーをノズルから吹き付けることで予備加熱および塗液を乾燥させ、予熱工程出口に設置した非接触赤外線温度センサ（センテック製ＣＴ−ＳＦ２２）でフィルム温度が９０〜９５℃であることを確認し、延伸工程において１２０〜１３０℃のエアーを吹き付けながら幅方向に３．０倍に延伸した後、中間工程１を通り、続いて、熱処理工程において２１０〜２３０℃のエアーを吹き付けることで熱処理し、熱処理工程の中央〜冷却工程の入口で延伸後のフィルム幅に対して４％のフィルム幅方向の弛緩（リラックスともいう。）をかけながら中間工程２を通り、続いて、冷却工程において６０℃〜１６０℃のエアーでフィルムを冷却した後、ステンターを出たフィルムはクリップから離間され、クリップが把持していた部分を含むフィルム両端部１５０ｍｍをカットすることで、平均厚み１２５μｍ、密度１．４０ｇ／ｃｍ３の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
Subsequently, after applying the coating liquid having the above composition on both surfaces of the film obtained by uniaxially stretching the film made of PET having a Tg of 80 ° C. in the longitudinal direction, a clip that continuously runs on both ends of the film. In the preheating process, air at 120 ° C. is blown from the nozzle to preheat and dry the coating liquid, and a non-contact infrared temperature sensor (Centech CT-SF22) installed at the preheating process outlet has a film temperature of 90 to 90 ° C. After confirming that the temperature is 95 ° C., the air is stretched 3.0 times in the width direction while blowing air at 120 to 130 ° C. in the stretching step, then passes through the
各種条件を表１に示す。ステンター内の延伸工程出口および冷却工程入口における低分子量物の濃度、および、得られたフィルムの付着異物数、厚みムラ、熱収縮ムラをそれぞれ測定した結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は０．８０ｍｇ／ｍ３以下で、付着異物数は０．５個以下／ｍ２と少なく、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。 Various conditions are shown in Table 1. Table 2 shows the results of measuring the concentration of low molecular weight substances at the stretching process outlet and the cooling process inlet in the stenter, and the number of adhered foreign substances, thickness unevenness, and heat shrinkage unevenness of the obtained film. The concentration of the low molecular weight substance in each step in the stenter is 0.80 mg / m 3 or less, the number of adhered foreign substances is as small as 0.5 or less / m 2, and the thickness unevenness is 2.0% or less in both the longitudinal and width directions. As a result, the film having excellent physical property distribution of 0.15% or less in the longitudinal direction and the width direction could be obtained.
（実施例２〜３）
延伸工程の出口の静圧は熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高く、冷却工程入口の静圧は熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くなるよう、各部屋および中間工程の給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は０．８０ｍｇ／ｍ３以下で、付着異物数は０．５個以下／ｍ２と少なく、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Examples 2-3)
Each room and the intermediate process are such that the static pressure at the outlet of the stretching process is 1-8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process, and the static pressure at the inlet of the cooling process is 1-8 Pa higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment process. A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air supply / exhaust amount was adjusted. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The concentration of the low molecular weight substance in each step in the stenter is 0.80 mg / m 3 or less, the number of adhered foreign substances is as small as 0.5 or less / m 2, and the thickness unevenness is 2.0% or less in both the longitudinal and width directions. As a result, the film having excellent physical property distribution of 0.15% or less in the longitudinal direction and the width direction could be obtained.
（比較例１〜３）
延伸工程の出口の静圧は熱処理工程の入口の静圧よりも９Ｐａ高く、及び／または、冷却工程入口の静圧は熱処理工程の出口の静圧よりも９Ｐａ高くなるよう、各部屋および中間工程の給排気量を調整し、各工程における換気回数が１５〜４５回となるようにした以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は０．８０ｍｇ／ｍ３以下で、付着異物数は０．５個以下／ｍ２と少なかったものの、延伸工程及び／または冷却工程から熱処理工程へのエアーの流れ込み量が増えることで、熱処理ムラによる厚みムラや、弛緩ムラによる熱収縮ムラが発生した。
(Comparative Examples 1-3)
Each room and the intermediate process are set so that the static pressure at the outlet of the stretching process is 9 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process and / or the static pressure at the inlet of the cooling process is 9 Pa higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment process. A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air supply / exhaust amount was adjusted so that the ventilation frequency in each step was 15 to 45 times. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. Although the concentration of the low molecular weight substance in each step in the stenter was 0.80 mg / m 3 or less and the number of adhered foreign matters was as small as 0.5 pieces / m 2 or less, the process from the stretching step and / or the cooling step to the heat treatment step was performed. Increasing the air flow amount caused uneven thickness due to heat treatment unevenness and thermal contraction unevenness due to relaxation unevenness.
（比較例４〜６）
延伸工程の出口の静圧は熱処理工程の入口の静圧と等しく、及び／または、冷却工程入口の静圧は熱処理工程の出口の静圧と等しくなるよう、各部屋および中間工程の給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。特に比較例４は、可能な限り各工程を構成する各部屋の給気量と排気量が等しくなるように調整している。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は、熱処理工程から低分子量物濃度の高いエアーが流れ込むことで、延伸入口及び／または冷却工程で悪化し、付着異物数も増加した。また、熱処理工程から温度の高いエアーが延伸工程及び／または冷却工程に流れ込むことで、厚みムラや熱収縮ムラが発生した。
(Comparative Examples 4-6)
Supply / exhaust capacity of each room and intermediate process so that the static pressure at the outlet of the drawing process is equal to the static pressure at the inlet of the heat treatment process and / or the static pressure at the inlet of the cooling process is equal to the static pressure at the outlet of the heat treatment process A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that was adjusted. In particular, Comparative Example 4 is adjusted so that the air supply amount and the exhaust amount of each room constituting each process are as equal as possible. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The concentration of the low molecular weight substance in each process in the stenter deteriorated at the drawing inlet and / or the cooling process due to the flow of high low molecular weight substance air from the heat treatment process, and the number of adhered foreign matters also increased. In addition, when the high-temperature air flows from the heat treatment process into the stretching process and / or the cooling process, uneven thickness and uneven heat shrinkage occurred.
（比較例７）
熱処理工程の入口および出口の静圧が工程中で最も高くなるよう、各部屋および中間工程の給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は、熱処理工程から低分子量物濃度の高いエアーが流れ込むことで、延伸入口及び冷却工程で悪化し、付着異物数も増加した。また、熱処理工程から温度の高いエアーが延伸工程及び冷却工程に大きく流れ込むことで、厚みムラや熱収縮ムラが発生した。
(Comparative Example 7)
A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air supply / exhaust amount in each room and the intermediate process was adjusted so that the static pressure at the inlet and outlet in the heat treatment process was the highest in the process. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The concentration of the low molecular weight substance in each process in the stenter deteriorated at the drawing inlet and the cooling process due to the flow of high low molecular weight air from the heat treatment process, and the number of adhered foreign matters also increased. In addition, unevenness in thickness and thermal shrinkage occurred due to the large flow of air from the heat treatment process into the stretching process and the cooling process.
（実施例４〜７）
中間工程１および中間工程２のフィルム面から排気口までの垂直方向の距離が５０〜６００ｍｍとなるよう調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は０．８０ｍｇ／ｍ３以下で、付着異物数は０．５個以下／ｍ２と少なく、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Examples 4 to 7)
A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the vertical distance from the film surface to the exhaust port in the
（実施例８〜１０）
延伸工程の中央の静圧が延伸工程中で最も高く、及び／または、冷却工程の中央の静圧が冷却工程中で最も高くなるよう給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。実施例１に比べ、延伸工程及び／または冷却工程における長手方向のエアーの流れ（ＭＤ流ともいう）が安定せず、厚みムラ及び／または熱収縮ムラが悪化したものの、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Examples 8 to 10)
The same as in Example 1 except that the supply / exhaust amount was adjusted so that the static pressure in the center of the stretching process was the highest in the stretching process and / or the static pressure in the center of the cooling process was the highest in the cooling process. A stretched polyethylene terephthalate film was obtained. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. Compared to Example 1, the air flow in the longitudinal direction (also referred to as MD flow) in the stretching process and / or the cooling process was not stable, and the thickness unevenness and / or heat shrinkage unevenness deteriorated. It was possible to obtain a film having an excellent physical property distribution of 2.0% or less in the width direction and heat shrinkage unevenness of 0.15% or less in both the longitudinal direction and the width direction.
（実施例１１〜１３）
各工程における換気回数が１０〜８０回となり、延伸工程の出口の静圧は熱処理工程の入口の静圧よりも２〜４Ｐａ高く、冷却工程入口の静圧は熱処理工程の出口の静圧よりも２〜４Ｐａ高くなるように給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度やフィルムの付着異物数は換気回数に応じて変化するが、厚みムラや熱収縮ムラへの影響は小さく、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Examples 11 to 13)
The number of ventilations in each process is 10 to 80 times, the static pressure at the outlet of the stretching process is 2 to 4 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process, and the static pressure at the inlet of the cooling process is higher than the static pressure at the outlet of the heat treatment process A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air supply / exhaust amount was adjusted to be 2 to 4 Pa higher. The concentration of low molecular weight substances and the number of adhered foreign substances on the film in each process in the stenter change depending on the ventilation rate, but the influence on the thickness unevenness and heat shrinkage unevenness is small. A film having excellent physical property distribution of 0% or less and heat shrinkage unevenness of 0.15% or less in both the longitudinal direction and the width direction could be obtained.
（実施例１４）
予熱工程の前に塗液を塗布しないこと以外は、実施例１と同様にして延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は延伸工程出口で０．０３ｍｇ／ｍ３と極めて低く、付着異物も検出されず、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Example 14)
A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating solution was not applied before the preheating step. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. The concentration of low molecular weight substances in each process in the stenter is extremely low at 0.03 mg / m 3 at the exit of the stretching process, no adhering foreign matter is detected, thickness unevenness is 2.0% or less in both the longitudinal and width directions, and heat shrinkage Unevenness was able to obtain a film having excellent physical property distribution of 0.15% or less in both the longitudinal direction and the width direction.
（実施例１５、１６）
熱処理工程の静圧が−３〜−１Ｐａとなるように給排気量を調整した以外は、実施例１と同様にして、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。各種条件を表１に、各種測定結果を表２に示す。付着異物数が実施例１に比べて増えたものの、これは０．５個以下／ｍ２と十分に少なく、ステンター内の各工程における低分子量物の濃度は０．８０ｍｇ／ｍ３以下で、厚みムラは長手方向および幅方向ともに２．０％以下、熱収縮ムラは長手方向および幅方向ともに０．１５％以下の物性分布に優れたフィルムを得ることができた。
(Examples 15 and 16)
A stretched polyethylene terephthalate film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the supply / exhaust amount was adjusted so that the static pressure in the heat treatment step was −3 to −1 Pa. Various conditions are shown in Table 1, and various measurement results are shown in Table 2. Although the number of adhering foreign matters increased compared to Example 1, this was sufficiently small, 0.5 or less / m 2, and the concentration of low molecular weight substances in each step in the stenter was 0.80 mg / m 3 or less. It was possible to obtain a film having excellent physical property distribution with thickness unevenness of 2.0% or less in both the longitudinal direction and width direction, and heat shrinkage unevenness of 0.15% or less in both the longitudinal direction and width direction.
上記の実施例、比較例より以下のことが明らかである。
すなわち本発明の製造方法は、フィルムを熱処理した際に発生するオリゴマやコーティング剤昇華物などが上流の延伸工程および下流の冷却工程に流れ込むことを防ぐことができ、熱処理工程よりも温度が低い延伸工程および冷却工程においてオリゴマ等が析出することによる工程汚染を抑制することで、得られる熱可塑性樹脂フィルムの付着異物数が少なく、更に、延伸工程や冷却工程に熱処理工程の温度の高いエアーが流れ込まないことによって、厚み均一性や熱収縮分布に優れたフィルムを得ることができる。
From the above examples and comparative examples, the following is clear.
That is, the production method of the present invention can prevent the oligomers and coating agent sublimates generated when the film is heat-treated from flowing into the upstream stretching process and the downstream cooling process, and the stretching is performed at a lower temperature than the heat treatment process. By suppressing process contamination caused by oligomers and the like in the process and cooling process, the number of adhered foreign substances on the resulting thermoplastic resin film is small, and air with a high temperature in the heat treatment process flows into the stretching process and cooling process. By being absent, a film excellent in thickness uniformity and heat shrinkage distribution can be obtained.
上記した本発明の延伸方法により得られた熱可塑性樹脂フィルムは、付着異物が少なく、かつ長手方向および幅方向の厚みムラや熱収縮分布に優れ、特に光学用途に好適に用いることができる。また、フィルムの表面に易接着層を設けたりすることで、プリズムシート、反射防止フィルムやハードコートフィルム、光拡散板等のベースフィルム、プラズマディスプレイの前面板に使用する近赤外線吸収フィルムや電磁波吸収フィルムのベースフィルム、タッチパネルや透明導電性フィルムのベースフィルムに好適に用いることができる。 The thermoplastic resin film obtained by the stretching method of the present invention described above has few adhered foreign matters, is excellent in thickness unevenness and heat shrinkage distribution in the longitudinal direction and width direction, and can be suitably used particularly for optical applications. In addition, by providing an easy-adhesion layer on the surface of the film, a near-infrared absorbing film and electromagnetic wave absorption used for prism sheets, antireflection films and hard coat films, base films such as light diffusion plates, and the front plate of plasma displays It can be suitably used for a base film of a film, a touch panel and a base film of a transparent conductive film.
１：延伸対象フィルム（未延伸フィルムまたは未延伸フィルムを長手方向に一軸延伸したフィルム）
２：延伸熱可塑性樹脂フィルム
３：予熱工程
４：延伸工程
５：中間工程１
６：熱処理工程
７：中間工程２
８：冷却工程
９：熱交換器
１０：循環ファン
１１：ノズル
１２：クリップ
１３：フィルム
１４：リターン口
１５：循環ライン
１６：給気ライン
１７：排気ライン
１８：配管
１９：静圧測定点
２０：静圧測定点とステンター外側との差圧測定箇所
1: Film to be stretched (unstretched film or film obtained by uniaxially stretching an unstretched film in the longitudinal direction)
2: Stretched thermoplastic resin film 3: Preheating process 4: Stretching process 5:
6: Heat treatment step 7:
8: Cooling step 9: Heat exchanger 10: Circulating fan 11: Nozzle 12: Clip 13: Film 14: Return port 15: Circulating line 16: Air supply line 17: Exhaust line 18: Piping 19: Static pressure measuring point 20: Differential pressure measurement point between the static pressure measurement point and the outside of the stenter
Claims (8)
給気量及び排気量の調整により、
延伸工程の出口の静圧を、熱処理工程の入口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くし、かつ、
冷却工程の入口の静圧を、熱処理工程の出口の静圧よりも１〜８Ｐａ高くすることを特徴とする、延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
予熱工程：延伸工程より前の工程であって、フィルムをそのガラス転移温度以上で加熱する工程。
延伸工程：フィルムを少なくとも一軸方向に延伸する工程。
熱処理工程：フィルムを延伸工程中の最高温度よりも高い温度で加熱しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程。
冷却工程：フィルムを熱処理工程中の最低温度よりも低い温度で冷却しながら、フィルムを把持及び／または弛緩する工程。 Having a preheating step, stretching step, heat treatment step, and cooling step in this order,
By adjusting the amount of air supply and exhaust,
The static pressure at the outlet of the stretching process is 1-8 Pa higher than the static pressure at the inlet of the heat treatment process , and
The inlet of the static pressure of the cooling step, characterized in that 1~8Pa high Kusuru than the static pressure at the outlet of the heat treatment process, the manufacturing method of the stretched thermoplastic resin film.
Preheating process: A process prior to the stretching process, in which the film is heated above its glass transition temperature.
Stretching step: A step of stretching the film in at least a uniaxial direction.
Heat treatment step: A step of gripping and / or relaxing the film while heating the film at a temperature higher than the maximum temperature during the stretching step.
Cooling step: A step of gripping and / or relaxing the film while cooling the film at a temperature lower than the lowest temperature during the heat treatment step.
中間工程１：延伸工程と熱処理工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程。
中間工程２：熱処理工程と冷却工程の間の全区間に相当する工程であって、給気量よりも排気量の方が多い工程。 The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to claim 1, comprising a preheating step, a stretching step, an intermediate step 1, a heat treatment step, an intermediate step 2, and a cooling step in this order.
Intermediate step 1: A step corresponding to the entire section between the stretching step and the heat treatment step, wherein the exhaust amount is larger than the supply amount.
Intermediate step 2: A step corresponding to the entire section between the heat treatment step and the cooling step, wherein the exhaust amount is larger than the supply amount.
前記中間工程１及び／または中間工程２において、フィルムの上側及び下側に、フィルム幅方向に亘る排気口をステンターが有し、フィルム面から排気口までの垂直方向の距離が１００〜５００ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の延伸熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。 The preheating step, the stretching step, the intermediate step 1, the heat treatment step, the intermediate step 2, and the cooling step are performed in the stenter.
In the intermediate step 1 and / or the intermediate step 2, the stenter has an exhaust port extending in the film width direction on the upper side and the lower side of the film, and the vertical distance from the film surface to the exhaust port is 100 to 500 mm. The manufacturing method of the extending | stretching thermoplastic resin film of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
The method for producing a stretched thermoplastic resin film according to claim 1, wherein the static pressure at the inlet and the static pressure at the outlet in the heat treatment step are −1 Pa or more.
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