JPH0358579B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は延伸フイルムの弛緩熱処理方法に関す
る。更に詳しくは、本発明は延伸フイルムに改良
された縦方向熱収縮特性を付与する、加熱ロール
による熱処理方法に関する。 従来技術 熱可塑性樹脂からなる延伸フイルムは、縦方向
の熱収縮性が大きいと、巻状物として使用される
用途では熱が加わつた時に巻締りが起り、フイル
ム平面性悪化等の原因となる他、磁気テープ用途
ではスキユー性能が不良となり、またシート状の
小片で用いられる液晶表示装置の液晶セル基板等
に於ても、寸法ずれを起し、画面の歪みが生じる
などの問題を生じる。かかる延伸フイルムの熱収
縮特性を改良する手段として弛緩熱処理方法例え
ばテンター熱処理方法、加熱ロール熱処理方法等
が知られている。 しかし、上記テンター熱処理法では、テンター
内のクリツプレールを入口から出口方向に向かつ
て少しずつ狭めることにより、フイルムに横方向
の弛緩を与え、横方向の熱処理収縮性を低下させ
ることができるが、縦方向に弛緩を与えることが
出来ないため、縦方向の熱収縮性を下げることは
出来なかつた。 このテンター熱処理方法の改良として、縦横同
時弛緩型テンターを使う方法（例えば特公昭44−
20240号）が提案されているが、装置が大型にな
るばかりでなく、またその生産性や品質の問題か
らポリエステルフイルムなどの高級用途では実用
化されていない。 また、テンター方法を応用した方法として、テ
ンター熱処理ゾーンの後部でフイルムの両端部
（クリツプ把持部）をカツトし、テンターと巻取
機との間で中央部のフイルムのみ縦方向に弛緩を
与える方法（例えば、特公昭57−54290号）や、
テンターと巻取部との間にサクシヨンロールを設
け、フイルムに縦方向の弛緩を与える方法（例え
ば、特開昭59−187818号）が提案されている。し
かしながら、これら方法では、横方向に規制する
力がなく、横方向に不均一な収縮が生じたり、ま
たはフイルムが薄い場合には皺が発生したり、更
に、サクシヨンロールを用いる場合には孔の径に
応じた転写傷が生じやすく、フイルム表面を損傷
するなど、品質上の欠点となる問題がある。 一方、従来の加熱ロールによる熱処理ではフイ
ルムに縦方向の弛緩を与えることは出来るが、そ
の際フイルムは縦方向の収縮力を同時に加熱ロー
ル上で横方向に伸長する作用を受けることから、
ロール表面上で皺が発生し、フイルムの平坦性が
損われる問題があつた。この加熱ロール方法の改
良として、ゴムロールでフイルムを加熱ロールに
押し付け密着させ、皺の発生を抑制する方法等が
行われているが、密着方法がむずかしいばかりで
なく、ゴムロールをフイルムを介して長時間加熱
ロールに押し付けると、ゴムが熱のため変形して
しまい、フイルムに傷を与えたり密着が不均一に
なり、皺の抑制が不充分になる問題がある。 上述のように従来方法では、いずれもフイルム
に傷や皺を発生することなく、縦方向の熱収縮性
を改良することは困難であつた。 発明の目的 本発明の目的は、前記従来方法では困難であつ
て縦方向の熱収縮性を低下させる延伸フイルムの
熱処理方法を提供せんとするものである。 発明の構成 本発明のかかる目的は、本発明によれば、熱可
塑性樹脂からなる延伸フイルムを加熱ロールを用
いて弛緩熱処理するに際し、該延伸フイルムを走
行方向に0.1％以上５％未満伸長させつつ第１段
の加熱ロールにより延伸フイルムのガラス転移点
温度（Tg：℃）−10℃以上Tg＋35℃未満に昇温
し、引き続き第２段の加熱ロールによりTg＋35
℃以上に昇温し、しかる後該延伸フイルムを走行
方向に0.2％以上５％未満収縮させ、冷却ロール
によりTg以下に冷却することを特徴とする延伸
フイルムの熱処理方法によつて達成される。 ここで、ガラス転移点温度（Tg：℃）は熱可
塑性樹脂の未延伸フイルムのDSCより求めた値
であり、例えばポリエチレンテレフタレートの
Tgは69〜70℃である。 本発明に於ける熱可塑性樹脂からなる延伸フイ
ルムとは、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレ
フイン等の周知の熱可塑性樹脂からなる延伸フイ
ルムで、これらの中でポリエステル延伸フイルム
が特に好ましい。延伸フイルムとは、フイルムの
縦方向および横方向に延伸する周知の２軸延伸方
法によるものであつてもよく、また縦方向のみあ
るいは横方向のみ延伸する１軸延伸によるもので
あつてもよい。また、延伸に次いで、テンター等
で熱処理された延伸フイルムであつてもよく、更
にこれらの延伸段数は何段であつてもよい。 加熱ロールとは、フイルムを走行させかつ加熱
する周知のロールであり、フイルムが接触する表
面の温度及び形状が出来るだけ均一なロールが好
ましい。該加熱ロールの本数は少くとも２本以上
を必要とし、表面温度を個別に設定出来るものが
好ましい。 冷却ロールとは、フイルムを走行させかつ冷却
する周知のロールである。尚、ロールのかわりに
冷風装置等を設置したり、又は併用することも出
来るが、通常冷却ロールのみで所定の冷却が達成
出来る。 本発明に於ける熱処理方法の加熱に於ては、延
伸フイルムを走行させ、該延伸フイルムの熱処理
前縦方向寸法を基準にして、フイルムを縦方向に
0.1％以上５％未満、好ましくは0.5％以上３％以
下に伸長しつつ、該延伸フイルムの温度を第１段
の加熱ロールによりガラス転移点温度（Tg：℃）
−10℃以上Tg＋35℃未満に一旦昇温し、引き続
き別の第２段の加熱ロールにより該延伸フイルム
をTg＋35℃以上（ポリエチレンテレフタレート
の場合好ましくはTg＋35℃以上180℃以下）に昇
温するものであつて、第１段の加熱ロール及び第
２段の加熱ロールはそれぞれ１個以上である。加
熱ロールを複数用いることによつて延伸フイルム
の伸長割合や昇温割合を段階的に調整することが
できる。これら加熱ロールの速度は、該延伸フイ
ルムを縦方向に0.1％以上５％未満、好ましくは
0.5％以上３％以下に伸長する範囲内で、個別に
設定することができる。第１段の加熱ロールで延
伸フイルムをTg＋35℃以上に一挙に昇温すると、
該延伸フイルムに皺が生じるので好ましくない。
また第１段の加熱ローラで延伸フイルムを昇温す
るときに該延伸フイルムを定長ないし0.1％未満
の伸長下におくとフイルムに皺が生じるので好ま
しくない。 本発明に於ける熱処理方法の冷却に於ては、ガ
ラス転移点を温度（Tg）＋35℃以上に加熱した前
記延伸フイルムを、冷却ロール速度を加熱以前の
走行フイルム速度よりも遅くすることにより、熱
処理前の縦方法寸法を基準にして0.2％以上５％
未満、好ましくは0.3％以上1.5％以下に収縮さ
せ、次いで冷却ロールによりガラス転移点温度
（Tg）以下に冷却するものであつて、冷却ロール
本数を１本以上とし、段階的に冷却することもで
きる。 本発明を更に図面に基づいて説明する。 第１図は、本発明を適用する装置の巻出機から
巻取機までの要部を示す概略断面図である。延伸
フイルム１は巻出機１１からフイードロール１２
及びニツプロール１２′により引き出され（巻出
され）、該フイードロール１２と第１段の加熱ロ
ール１３の周速差により走行方向に伸長されなが
ら該加熱ロール１３によつて延伸フイルム１のガ
ラス転移点温度（Tg）−10℃以上、Tg＋30℃未
満に加熱される。引続き延伸フイルム１は第２段
の加熱ロール１４，１５により更に走行方向に伸
長されながらTg＋30℃以上の弛緩熱処理温度に
加熱され、次いでフイードロール１２よりも遅い
速度にある冷却ロール１６及びニツプロール１
６′により、走行方向に収縮されながら引取られ、
ガラス転移点温度以下に冷却される。冷却された
延伸フイルム１は巻取機１７により巻取られる。 第２図は、本発明を適用する装置のテンターか
ら巻取機までの要部を示す概略断面図である。テ
ンター２１から熱処理された延伸フイルム２が連
続的に送り出され、冷却ロール２２及びニツプロ
ール２２′により冷却されたのち、第１段の加熱
ロール２３に送り出される。加熱ロール２３は延
伸フイルム２を走行方向に伸長しつつ、ガラス転
移点温度（Tg）−10℃以下、Tg＋30℃未満に加
熱する。引続き延伸フイルム２は第２段の加熱ロ
ール２４により伸長されつつTg＋30℃以上に加
熱され、次いで冷却ロール２２よりも遅い速度に
ある冷却ロール２５及びニツプロール２５′によ
り収縮されながら引取られ、ガラス転移点温度以
下に冷却され、しかるのち巻取機２６により巻取
られる。 第１図、第２図による方法において、延伸フイ
ルムは所定割合で伸長しつつ一旦ガラス転移点温
度−10℃以上ガラス転移点＋30℃未満に昇温し、
更にガラス転移点＋30℃以上に昇温し、しかるの
ち該延伸フイルムを所定の割合収縮させ冷却させ
るので、延伸フイルムに皺を生じることなく縦方
向の熱収縮特性を大幅に低下させることができ
る。この皺発生防止作用は一応次の如く推定され
る。延伸フイルムを加熱すると、一般的にまず可
逆変化である熱膨張により延伸フイルムは自己伸
長し、更に加熱すると不可逆変化であるフイルム
微細構造の変化による収縮が始まつて伸びは停滞
し、更に加熱を続けると収縮の作用が伸長の作用
よりも大きくなり、フイルムは自己収縮する。こ
の為、延伸フイルムを加熱ロールにより一挙にガ
ラス転移点温度＋30℃以上に加熱すると、自己伸
長と自己収縮の両方が瞬時に延伸フイルムの各所
で作用してバランスできずに皺を生じ、このため
フイルムの一部は加熱ロール表面より浮いてしま
う。一旦加熱ロールより離れたフイルム部分は昇
温が遅れて伸長状態のままにとどまり、一方加熱
ロールに接触したフイルム部分が収縮状態に入る
ので、皺の程度は更に大きくなつてしまい、延伸
フイルムの平面性が著しく低下し、製品フイルム
の品質欠点となる。 これに対し、本発明の方法によれば、延伸フイ
ルムを伸長しつつ、一旦ガラス転移点温度−10℃
以上、ガラス転移点温度＋30℃未満に昇温するの
で、フイルム昇温始めに生じる自己伸長を吸収す
ると共に、フイルム各部の寸法歪みを揃えること
が出来る。次いで等長又は伸長状態で延伸フイル
ムをガラス転移点＋30℃以上に昇温するので、自
己収縮の延伸フイルム各部の不揃いを吸収出来
る。これらの効果により、皺を生じることなく、
延伸フイルムを加熱ロールで加熱出来るので、収
縮させたのち冷却させると、延伸フイルムの縦方
向収縮特性を大幅に低下させることが出来る。 発明の効果 本発明によれば、皺を発生させることなく延伸
フイルムの縦方向収縮性を大幅に低下させること
ができる。 実施例 以下、実施例を掲げて本発明を更に説明する。 実施例 １ 公知の方法で縦方向に延伸した厚み100μmのポ
リエチレンテレフタレートフイルムを、第１図に
示す装置を通して弛緩熱処理した。このときの各
ロールの速度及び温度を、更に得られたフイルム
の平面性及び縦方向の熱収縮特性を150℃の温度
で30分間保持した場合の収縮率として表−１の実
施例１−１〜１−５に示す。 比較例 １ 各ロールの速度及び温度を表−１に示すように
変える以外は実施例１と同様にして弛緩熱処理を
行つた。この結果を表−１の比較例１−１〜１−
７として示す。 実施例１では皺がなく縦方向の収縮率が低い良
好なフイルムが得られたが、比較例１では皺がひ
どくてフイルム製品として使用に耐えないフイル
ムか、或は皺はないが縦方向の収縮率が高いフイ
ルムしか得られなかつた。

【表】 実施例 ２ 常法で２軸延伸した厚み21μmのポリエチレン
テレフタレートフイルムを、200℃でステンター
にて熱固定処理したのち、第２図に示す装置を通
して弛緩熱処理した。このときの各ロールの速度
及び温度を、更に得られたフイルムの平面性及び
縦方向の熱収縮特性を80℃の温度で120分間保持
した場合の収縮率として、表−２の実施例２−１
〜２−４に示す。 比較例 ２ 各ロールの速度及び温度を表−２に示すように
変える以外は実施例２と同様にして弛緩熱処理を
行つた。この結果を表−２の比較例２−１〜２−
４として示す。 実施例２ではフイルムの平面性が良好でかつ縦
方向の収縮率が0.5％以下のフイルムが得られた
が、比較例２ではフイルムの平面性及び収縮率と
も満足するフイルムは得られなかつた。

【表】 ＊：表−１と同じ評価

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を適用するフイルム製造
装置の巻出機から巻取機までを示す概略断面図で
ある。第２図は本発明方法を適用するフイルム製
造装置のテンターから巻取機までを示す概略断面
図である。 １，２…延伸フイルム、１１…巻出機、１２…
フイードロール、１２′…ニツプロール、１３…
第１段の加熱ロール、１４，１５…第２段の加熱
ロール、１６…冷却ロール、１６′…ニツプロー
ル、１７…巻取機、２１…テンター、２２…冷却
ロール、２２′…ニツプロール、２３…第１段の
加熱ロール、２４…第２段の加熱ロール、２５…
冷却ロール、２５′…ニツプロール、２６…巻取
機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性樹脂からなる延伸フイルムを加熱ロ
   ールを用いて弛緩熱処理するに際し、該延伸フイ
   ルムを走行方向に0.1％以上５％未満伸長させつ
   つ第１段の加熱ロールにより延伸フイルムのガラ
   ス転移点温度（Tg：℃）−10℃以上Tg＋35℃未
   満に昇温し、引き続き第２段の加熱ロールにより
   Tg＋35℃以上に昇温し、しかる後該延伸フイル
   ムを走行方向に0.2％以上５％未満収縮させ、冷
   却ロールによりTg以下に冷却することを特徴と
   する延伸フイルムの熱処理方法。