JPH04290726A - 熱可塑性樹脂フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚れや傷などの表面欠
点を生じさせることなく延伸を行うことができる熱可塑
性樹脂フイルムの製造方法に関する。（本発明で用いる
フイルムとは、ことわりのないかぎりシートも含むもの
である。）

【０００２】

【従来の技術】少なくとも長手方向に延伸された熱可塑
性樹脂フイルム、たとえば二軸延伸熱可塑性樹脂フイル
ムの長手方向延伸においては、通常その予熱工程に複数
のロールを用いてフイルムを延伸温度まで加熱するロー
ル予熱法が用いられている。

【０００３】このようなロールによる予熱では、加熱さ
れた熱可塑性樹脂から析出したオリゴマーや熱可塑性樹
脂への添加剤等による汚れがロールに付着し、それがフ
イルムに転写されたりフイルム表面を傷付けたりして、
フイルム表面欠点が生じることがある。この種表面欠点
を防止するために、予熱ロールの表面材質の検討や表面
形状、粗さなどの検討がなされているが、それにもかか
わらずロールを頻繁に掃除しているのが現状である。ロ
ール清掃中は生産を中断しなければならないので、この
ロール掃除が生産性を大きく低下させる原因となってい
る。

【０００４】なお、本発明に関連する先行技術として、
特開平２−２２０３８号公報に、特定のフイルム特性を
持ったフイルムを、該フイルムの片面側から加熱空気を
送って曲面を描くように浮遊走行させ弛緩熱処理を行な
う方法が開示されている。しかしこの提案方法は、延伸
後のフイルムに対して処理を行うもので、延伸後のフイ
ルムに熱寸法安定性を付与するためのものであり、しか
も特定のフイルム特性をもったものに対して行う処理で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、延伸直前の
フイルム予熱において、延伸フイルムに汚れや傷などの
表面欠点を生じさせず、しかもロール掃除等の生産中断
の原因を伴わず、収率を向上させ、生産性の優れた熱可
塑性樹脂フイルムの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
熱可塑性樹脂フイルムの製造方法は、熱可塑性樹脂から
なるフイルムを長手方向に延伸する工程を含む熱可塑性
樹脂フイルムの製造方法において、少なくとも、前記長
手方向延伸の予熱工程において、フイルムを、弧状縦断
面を有する熱風吹出し手段の弧状面に沿って弧状を描く
ように浮上走行させながら予熱する方法から成る。

【０００７】本発明における熱可塑性樹脂とは、加熱す
ると塑性を示す樹脂であり、代表的な樹脂としては、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
など及びそれらの共重合体で代表されるように主鎖にエ
ステル結合を有するポリエステル類、ポリプロピレン、
ポリスチレンなどで代表されるポリオレフィン類、ナイ
ロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２
などで代表されるポリアミド類、ポリフェニレンスルフ
ィドなど、およびそれらの共重合体や変成体などである
。本発明の場合、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニレン
スルフィドおよびそれらの共重合体などが特に本発明の
効果が顕著であり、好ましい。もちろん、上記ポリマー
に公知の添加剤、例えば安定剤、粘度調製剤、酸化防止
剤、充填剤、滑り剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤
、剥離剤、離型剤などを含有させてもよい。

【０００８】本発明の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法
は、少なくとも長手方向延伸工程を含むものに適用され
る。長手方向延伸工程を含めば、一軸延伸フイルム製造
工程、二軸延伸フイルム製造工程のいずれでもよい。そ
して、上記長手方向延伸の予熱工程において、以下に詳
述する如く、フイルムを浮上走行させながら予熱するも
のである。ただし、二軸延伸フイルム製造においては、
長手方向延伸の予熱工程とともに、幅方向延伸の予熱工
程においても、上記浮上走行による予熱の適用が可能で
ある。

【０００９】本発明方法では、上記長手方向延伸のため
の予熱において、フイルムを、弧状を描きながら熱風に
より浮上走行させることが必要である。浮上走行により
、非接触加熱とできるため、従来のロール加熱の場合の
ような、ロール付着汚れによるフイルム表面の汚れや傷
付き発生のおそれが除去される。また、ロール掃除の必
要がないため、生産を中断させることもない。また、弧
状に浮上走行させることによりフイルムに自由度をもた
せつつフイルムをふくらませるようにしてフイルムにシ
ワ等が入りにくいようにすることができる。さらに弧状
の長さを調節することにより十分な再熱処理時間をとる
ことも可能である。

【００１０】上記長手方向延伸予熱工程に導入されたフ
イルムは、弧状縦断面を有する熱風吹出し手段の弧状面
に沿って弧状を描くように浮上走行され、該浮上走行中
にフイルムの予熱が行なわれるが、とくに、熱風吹出し
手段のフイルム走行方向最終熱風吹出し位置において、
熱風吹出し手段の弧状面の接線方向よりも内側の方向に
フイルムが導出されることが好ましい。また、フイルム
が導入される際も同様にすることがより好ましい。この
ように熱風吹出し手段からのフイルム導出方向を規制す
ることにより、熱風吹出し手段から吹き出された熱風の
圧力が、とくに出口近傍において適切にかつ均一に封じ
込められ、処理中のフイルムに幅方向伸長力が均一に作
用してフイルムにシワ等が入ることが極めて効果的に防
止される。そして、熱風吹出し手段出口部でシワ等が入
らないため、上流側弧面上でもシワ等は発生しない。シ
ワ等の全く発生していない状態のまま、長手方向延伸部
に送られ延伸が行われるので、延伸が均一に行われる。

【００１１】上記シワ等の発生の有無については、熱風
吹出し手段の最終熱風吹出し位置におけるフイルム導出
方向を、熱風吹出し手段の弧状面の接線方向よりも内側
に規制するか否かによって、顕著な差が生じる。つまり
接線方向よりも内側に規制することにより、完全にシワ
等の発生が防止される。

【００１２】上記長手方向延伸のための予熱は、例えば
図１又は図２に示すように行われる。図１において、未
延伸かつ加熱前のフイルム１は、ガイドロール２を経た
後、長手方向延伸予熱工程３に送られる。この予熱工程
３で、フイルム１は、複数の熱風吹出しノズル４を有し
弧状縦断面を有する熱風吹出し手段５の弧状面に沿って
弧状を描くように浮上走行され、浮上走行中に所定の延
伸温度まで加熱される。そして、フイルム走行方向最終
熱風吹出し位置（最終熱風吹出しノズル４ａの位置）に
おいて、熱風吹出し手段５の弧状面の接線方向６よりも
内側の方向７にフイルムが導出される。図では角度θだ
け内側に向けられている。導出されたフイルムは、一対
の延伸ロール８ａ，８ｂおよび９ａ，９ｂ間で所定の延
伸倍率になるように長手方向に延伸され、一軸延伸フイ
ルム１０とされる。この一軸延伸フイルム１０は、その
後の工程で幅方向に延伸され、二軸延伸フイルムとされ
てもよい。熱風吹出し手段５は、オーブン１１で覆われ
、熱風は、熱交換器１２、ブロワ１３、フィルター１４
を備えた熱風循環経路１５により所定の温度にコントロ
ールされながら循環される。

【００１３】このように、熱風吹出し手段５の出口にお
けるフイルム導出方向７を、接線方向６よりも内側にす
ることにより、シワ等の発生が完全に防止され、良好な
状態で延伸部に送られたフイルムが、延伸ロール８ａ，
８ｂおよび９ａ，９ｂ間で延伸される。また、熱風循環
経路１５にはフィルター１４が設けられているので、循
環熱風中にたとえ異物が混入したとしてもフィルター１
４で捕捉され、清浄な吹出し熱風にてフイルムが加熱さ
れる。なお、ある角度以上の巻付角をもつ延伸ロール８
ａは、その表面材質が、加熱フイルムに対し非粘着性の
材質、たとえばセラミック、シリコン系ゴム、フッ素系
ゴムからなることが好ましい。

【００１４】上記弧状の浮上走行においては、弧状の半
径が２５０〜１０００ｍｍであるのがシワ防止の点で好
ましい。半径２５０ｍｍ未満ではシワが起こりやすくな
りかつ蛇行を起こしやすくなる。また、半径が１０００
ｍｍを越えてもシワが起こりやすくなるとともに装置が
大型化し好ましくない。

【００１５】この弧状の巻き付け角度は、１２０°以上
、好ましくは１５０°以上、より好ましくは１８０°以
上であるのが望ましい。弧状の半径にもよるが、１２０
°未満の巻き付け角度ではシワが発生しやすくなり、フ
イルムの蛇行も生じやすくなる。

【００１６】またこの弧状の浮上式加熱は、図２に示す
ようにフイルム走行方向に連続して２個以上の熱風吹出
し手段５ａ，５ｂを有するものが好ましい。その場合、
逆方向に弧状を描くように走行させるのがシワ等を防止
する観点から好ましい。このようにフイルムの表裏面両
側で浮上式加熱を行うことにより、より均一にフイルム
を予熱することができる。

【００１７】この弧状浮上走行による予熱は、図に示し
たように弧状の内部から熱風を吹き出す構造をとり、フ
イルム幅方向に延びるスリット等からなる熱風吹出しノ
ズルを持った構造で、円周方向に複数のノズルを持った
ものである必要がある。この弧状の浮上式加熱における
吹出し熱風の風速は、５〜２００ｍ／秒が良く、５ｍ／
秒未満では加熱効果が低下し、フイルムの蛇行の原因と
なる。また２００ｍ／秒を越えるものではフイルムがば
たつきを生じ、擦り傷の原因となる。

【００１８】またこの弧状を描く浮上式加熱では、フイ
ルムの端部から１〜２０ｍｍ外側にフイルムの浮上量〜
浮上量−１０ｍｍ程度のじゃま板を設けるのが良い。こ
のじゃま板がないと、フイルムの蛇行が生じやすくなる
と共にフイルム端部が緊張した状態になり、フイルム中
央部がたるみを生じやすくなる。

【００１９】また上記熱風吹出しは、弧状の内側から前
述した風速で吹き出す以外に、フイルムの逆面側（外側
）からも吹き出すことが、均一加熱してカールなどを防
止する観点から好ましい。この際風速は内側＞外側でな
ければならない。外側の風速が同じか大きい時はフイル
ムにシワが入ったり、擦り傷が入るなどの問題を生じる
。また、本方式の予熱温度と延伸直前のロール温度は、
後者を前者より低い温度とすることによりより一層厚み
むらが向上し、好ましい。

【００２０】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂フイルムの製造方
法によれば、長手方向延伸予熱工程において、熱風吹出
し手段を用いて、フイルムを弧状に浮上走行させながら
非接触状態にて所定の延伸温度まで予熱できるようにし
たので、フイルムに汚れや傷などの表面欠点を生じさせ
ることなくフイルムを延伸することができる。また、従
来のロール加熱法のように生産を中断してロール掃除を
行う必要がなくなるので、生産性を大幅に向上すること
ができる。さらに、従来のロール加熱法に比べ厚みむら
を向上し、また、低融点ポリマーを積層したフイルムで
あっても、粘着もなく表面欠点もない延伸が可能となる
。

【００２１】

【評価方法】（１）延伸後のフイルム傷の評価■傷の個
数 （ａ）直交した２枚の偏光板中にフイルムをはさみ、目
視にて確認されるものを以下の基準で判断した。 （ｂ）アルミニウムを蒸着し、目視にて確認される個数
で以下の基準で判断した。なお、傷の発生形状は各種存
在するため、すべての合計個数で判断した。また、（ａ
）（ｂ）のいずれか一方が悪い時はその悪い方で判断し
た。 ○：１０ケ／ｍ２　未満（実用上問題ない）△；１０〜
３０ケ／ｍ２　（用途により使用可能）×：３０ケ／ｍ
２　を越えるもの（使用不可能）■傷の大きさ ○：５μｍ未満（実用上問題ない） △；５〜１０μｍ（用途により使用可能）×：１０μｍ
を越えるもの（使用不可能）傷の大きさは最も大きい傷
で判断した。また、上記傷の個数、傷の大きさは同時に
満足する必要があり、どちらか一方では使用用途により
使用の可否がある。

【００２２】（２）予熱部汚れ評価 予熱部へフイルムを通し始めた時間から、汚れの目視で
きるまでの時間で示した。 ○：１５０時間を越えるもの △；７２〜１５０時間 ×：７２時間未満

【００２３】（３）表面オリゴマー量 フイルムをエタノール中に浸し、超音波処理にて９０秒
で洗浄し、この液を濃縮後、アセトニトリルを加えて高
速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて分析した。

【００２４】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき説明する。 実施例１〜３ 実施例１においては、ポリエチレンテレフタレート（〔
η〕＝０．６）を押出機に供給し、２９０℃で溶融させ
、Ｔダイ口金より吐出させた後、表面温度３０℃の冷却
ドラム上に静電荷で密着固化させた。このフイルムを、
図２に示した装置を用いて、表１に示した条件で長手方
向に３．５倍延伸し、続いてテンターにて９０℃、２０
００％／分の延伸速度で幅方向に４．０倍延伸後、定長
下で、２００℃で５秒間熱処理し二軸延伸ポリエステル
フイルムを製造した。実施例２〜においては、実施例１
と同じ装置、方法を使用し、各種条件を変更した。 表１に結果を示すように、本発明の長手方向延伸の予熱
方法により、フイルム表面に汚れや傷の表面欠点がなく
、さらには表面オリゴマー量に優れた二軸延伸ポリエス
テルフイルムが得られた。フイルムの評価は１０日間製
膜後のフイルムで評価した。

【００２５】比較例１〜３ 長手方向延伸のための予熱工程に、ロール加熱法を採用
し、上記実施例と同様の延伸温度、延伸倍率にて二軸延
伸ポリエステルフイルムを作製した。ただし、上記予熱
ロールの掃除を行わずに１０日間製膜し、その後に得ら
れたフイルムを評価した。結果、表１に示すように、汚
れや傷等のフイルム表面欠点が発生し、また表面オリゴ
マー量も多かった。

【００２６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に係る長手方向延伸、予熱工程の概
略縦断面図である。

【図２】図１の工程の変形例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１　　未延伸フイルム ２　　ガイドロール ３　　予熱工程 ４　　熱風吹出ノズル ５，５ａ，５ｂ　　熱風吹出し手段 ６　　接線方向 ７　　接線よりも内側の方向 ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ　　延伸ロール１０　　長手方
向延伸フイルム １１　　オーブン １２　　熱交換器 １３　　ブロワ １４　　フィルター １５　　熱風循環経路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱可塑性樹脂からなるフイルムを長手
   方向に延伸する工程を含む熱可塑性樹脂フイルムの製造
   方法において、少なくとも、前記長手方向延伸の予熱工
   程において、フイルムを、弧状縦断面を有する熱風吹出
   し手段の弧状面に沿って弧状を描くように浮上走行させ
   ながら予熱することを特徴とする熱可塑性樹脂フイルム
   の製造方法。
2. 【請求項２】　　前記熱風吹出し手段のフイルム走行方
   向最終熱風吹出し位置において、熱風吹出し手段の弧状
   面の接線方向よりも内側の方向にフイルムを導出する請
   求項１の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
3. 【請求項３】　　前記熱風吹出し手段がフイルム走行方
   向に複数配設され、上流側の熱風吹出し手段の下流には
   、逆転した弧状縦断面を有する別の熱風吹出し手段が設
   けられ、前記上流側の熱風吹出し手段から前記下流側の
   熱風吹出し手段にかけてフイルムを連続的に浮上走行さ
   せる請求項１又は２の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法
   。
4. 【請求項４】　　前記熱風吹出し手段用の熱風を循環使
   用し、該熱風の循環経路のフィルターを設けて循環熱風
   中の異物を捕捉する請求項１ないし３のいずれかに記載
   の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。