JPH0455377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は二軸配向フイルムの製造方法及びこれ
に用いる装置に関し、更に詳しくは縦方向に一軸
延伸をした熱可塑性フイルムをテンターにより横
延伸熱処理する際に生じるボーイングを抑え、二
軸方向の物性がバランスした均一性の高いフイル
ムを幅広く有効に製造する方法及びこのフイルム
の製造に用いる装置に関する。

従来技術 二軸配向フイルム特に二軸配向ポリエステルフ
イルムは工業的に広く用いられているが、特に写
真、製図、磁気デイスク等の用途では縦横両方向
の物性、とりわけ温度膨脹率、温度膨脹率がバラ
ンスしていることが望まれる。また製品フイルム
のどの部分においても同じ性質であることが望ま
しい。

しかし、通常の遂次二軸延伸方向、すなわち縦
延伸につづいて横延伸を施す方法において製品フ
イルムの幅方向（横方向）の物性を均一にするこ
とは極めて困難であつた。この理由は、テンター
内においてフイルムの両側端は把持されていて、
横延伸に伴う縦方向のフイルム収縮応力が把持手
段であるクリツプ等によつて強く拘束されるのに
対し、フイルム中央部分は把持手段による拘束力
の影響が弱くなり、このため上記収縮応力によつ
てフイルムの中央部分の進展が遅れることにあ
る。仮に、横延伸前にフイルム面上に横方向に沿
つて直線を描いておくと、横延伸に伴つてこの直
線は変形しフイルム進行方向に向つて凹形に曲る
ようになる。この現象はボーイングと称されるも
のであるが、このボーイング現象がフイルム横方
向の物性、特に温度膨脹率、温度膨脹率を不均一
にする原因となつている。この現象によつて、フ
イルムの両端部分ではボーイング線に対して更に
縦方向に傾斜した配向主軸が生じ、この主軸方向
の温度膨脹率、温度膨脹率は一層低くなり、主軸
方向に対して直角な方向での両値は高くなる傾向
がある。

このような両軸方向の物性の差異を減少ないし
解消する方法として、特開昭50−73978号公報に
は横延伸工程と熱処理工程との間に、ニツプロー
ルを置くフイルムの製法が提案されている。しか
し、この技術はフイルム表面にニツプロールによ
る傷が発生する惧れがあり、実用面で著しく制約
される。また特開昭51−80372号公報、特開昭54
−137076号公報にはボーイング減少対策を開示し
ているものの、この延伸は同時二軸延伸によるも
のである。このように遂次二軸延伸においてボー
イング現象を回避（減少）せしめて、物性の均一
化をもたらす延伸方向は未だ開発されていない。

発明の目的 本発明の目的はフイルム端部のボーイングを強
制的に大きくしかつフイルム中央部のボーイング
差を著しく小さくして、物性のバランスした均一
性の高い部分を幅広くした二軸配向フイルムの製
造方法及びこれに用いる装置を提供することにあ
る。

発明の構成・効果 本発明の目的は、本発明によれば、 縦方向に一軸延伸をした熱可塑性フイルムをテ
ンターにより横方向に延伸し、ついで熱処理を施
す二軸配向フイルムの製造方法において、横延伸
ゾーンと熱処理ゾーンの間に予熱ゾーンを設け、
該予熱ゾーンにてフイルムの端部より中央部に向
つて高温から低温への温度勾配をつけ、かつ中央
部のフイルム温度を90℃以下に保つて予熱処理を
施すことを特徴とする二軸配向フイルムの製造方
法、並びに、 縦方向に一軸延伸をした熱可塑性フイルムの両
側端を把持して横方向に延伸し、ついで熱処理を
施すテンターにおいて、横延伸ゾーンと熱処理ゾ
ーンの間に、フイルム両側端を把持した状態で、
該端部より中央部に向つて高温から低温に加熱温
度を調節できる加熱手段を備えた予熱ゾーンを設
けたことを特徴とする二軸配向フイルム製造用テ
ンター によつて達成される。

本発明において熱可塑性ポリマーとは、二軸配
向フイルムとなし得るものであれば何ら限定され
ない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレ
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、ポリテトラメチレンテレフタ
レートなどの如きポリエステル；ナイロン６、ナ
イロン６，６などの如きポリアミド；ポリプロピ
レンの如きポリオレフイン；ポリフエニレンサル
フアイド等の合成ポリマーが挙げられる。これら
は単体であつても混合物、共重合物であつてもよ
い。好適なポリマーとしてはポリエステル特にポ
リエチレンテレフタレートが挙げられる。またこ
れらは少量の無機添加物や有機添加物を含んでい
てもよい。

かかる熱可塑性ポリマーを用いて二軸配向フイ
ルムを製造する方法は、従来から蓄積された公知
の方法で未延伸フイルムを得、これを縦横遂次二
軸延伸する方法によることができ、特に熱可塑性
ポリマーをダイ（例えばＴダイ）から溶融押出
し、冷却回転ドラム上で急冷し、次いで延伸配向
温度で縦方向に延伸し続いてテンターにて横方向
に延伸し、熱処理する方法によることが好まし
い。縦方向の延伸は２つのロール間の速度差（供
給ロールと延伸ロールの速度差）を利用してのロ
ール延伸法によるのが好ましい。その際、縦方向
の延伸は１段延伸でも良く、また多段延伸でも良
い。

本発明においては縦方向に一軸延伸をした熱可
塑性フイルムをテンターにより横方向に延伸し、
ついで熱処理を施して二軸配向フイルムとする
が、テンターにおいて横延伸ゾーンと熱処理ゾー
ンとの間に予熱ゾーンを設け、該予熱ゾーンにて
フイルムの端部より中央部に向つて高温から低温
への温度勾配をつけ、かつ中央部のフイルム温度
を90℃以下に保つて予熱処理を施す。予熱ゾーン
の長さは、フイルムの走行スピードまたは厚さに
よつて異なるが、フイルムの滞留時間を３秒以上
とりうる長さであることが好ましい。また、幅方
向の温度勾配をつける方法は、フイルムの幅方向
に細かく区分した各スリツトより所定温度の熱風
を吹きつける方法、複数個の赤外線ヒーターをフ
イルムの進行方向に平行に並べ各ヒーター温度を
調節する方法あるいは前記ヒーターの設置間隔を
端部から中央部に向つて、密から粗にする方法、
あるいはそれらの組み合せ等が例示できるが、こ
れらの方法に限るものではない。この予熱処理工
程でのフイルム温度は端部から中央部に向つて高
温から低温へと温度勾配をつけるが、該温度勾配
は連続的でも段階的でもよい。しかし、フイルム
の中央部の温度は90℃以下とする。これは中央部
の温度が高温になる程フイルムの厚みが斑が悪く
なる為であり、この温度が90℃より高くなると極
端にフイルムの厚み斑が劣るようになる。この中
央部のフイルム温度はガラス転移温度以下に保つ
と厚み斑が良好となり、最も好ましい。フイルム
端部からの温度勾配とは、フイルム把持具の近傍
からという意味であり、クリツプ等の把持部分で
の切断対策等の為に把持部の直近の温度を低温に
保つことは許されるものである。加熱温度は処理
時間やフイルムの配向度に依存するもので一概に
はきめられないが、端部の高温部は少なくとも中
央部の温度より10℃以上高温であるのが好まし
い。また該温度は引きつづき行う熱処理温度より
低いのが好ましい。熱処理温度より低い場合はそ
の後の熱処理により幅方向の結晶化度を均一に出
来るが、高い場合には該処理部のみ結晶化度が高
くなり、幅方向に物性差が生じフイルムの幅歩留
が低下する。

横延伸後のフイルムの上述の予熱処理を施すこ
とにより、フイルム端部に大きな収縮力が生じ、
該端部がフイルムの進行方向に対し大幅に遅れ、
同時にフイルム中央部に向つて収縮力は徐々に小
さくなり、これに伴つて進行方向に対する遅れも
徐々に小さくなるので、ボーイングの形は第１図
に示す如き弓形から第２図に示す如きほぼ台形に
修正される。台形の上底部に当る部分は幅方向に
均一な物性となつている。

本発明においてテンターの横延伸ゾーン及び熱
処理ゾーンは従来から公知のもので良く、またそ
の条件も従来から蓄積されたものを採用すること
ができる。またテンターには横延伸ゾーンと予熱
ゾーンとの間にニユートラルゾーンを設けること
ができる。このニユートラルゾーンを設けること
で横延伸後のフイルム温度が低下し、その後の処
理に有利となる。

上記熱処理においては所定の温度……例えばポ
リエチレンテレフタレートフイルムの場合200〜
230℃……でフイルム全体を定幅加熱するとよい。

本発明によれば、フイルム幅方向に沿つて物性
の均一な二軸配向熱可塑性フイルムが高い歩留り
で得られる。そして該フイルムを用いて例えばフ
レキシブル磁気デイスクを製造すると、温度膨脹
率、温度膨脹率のバランスした高質品のデイスク
を高い歩留りで製造することができる。

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 ポリエチレンテレフタレートを溶融してＴダイ
より押出し、冷却回転ドラム表面でフイルム状に
成形して冷却したのち、縦方向に80℃で3.6倍延
伸し、続いて横延伸ゾーン、ニユートラルゾー
ン、予熱ゾーン及び熱固定ゾーンを備えたテンタ
ーにて延伸熱処理を行つた。上記横延伸ゾーンで
は、フイルムを熱風加熱で90℃に上昇して3.9倍
に走行速度10ｍ／minで延伸した。上記予熱ゾー
ンは長さ１ｍで、直径10mmφ長さ90cmの赤外線ヒ
ーターを両端部よりそれぞれ40mmピツチで12本取
りつけてあり、各ヒーターの温度調節によつてフ
イルム両端部の温度が110℃となるように、かつ
これより中央部に向つて温度を徐々に下げて端部
よりそれぞれ50cmの位置の温度が70℃になるよう
に加熱し、更に中央部のフイルム温度は60℃に保
つた。上記熱固定ゾーンには、180℃に保つた長
さ1.5ｍの熱風加熱ゾーンと、これに続く190℃に
保つた長さ３ｍの熱風加熱ゾーンとを設けた。テ
ンターより出た二軸配向フイルムは常法により常
温に冷却し、ロールに捲き取つた。このフイルム
のボーイングの形は第２図に似たものでほぼ台形
であつた。

実施例 ２ 予熱ゾーンにおけるフイルム両端部の温度を
120℃、端部より50cmの位置の温度をそれぞれ85
℃、更にフイルム中央部の温度を85℃とする以外
は実施例１と同様に行つて二軸配向フイルムを得
た。このフイルムのボーイングの形は実施例１の
ときと同じように第２図に近いものであつた。

比較例 １ 予熱ゾーンにおいて赤外線ヒーターに通電せ
ず、該ヒーターによる加熱を行わない以外は実施
例１と同様に実施して二軸配向フイルムを得た。
このフイルムのボーイングは第１図に似た弓形で
あつた。

これらのフイルムのボーイング量（弦と孤の最
大距離）が30mm以内で且つフイルムの温度膨脹率
の円周方向の最大値と最小値の差が0.20×10^-5／
℃以内となるフイルムの有効幅は、実施例１では
170cm、実施例２では150cmと幅広く、一方比較例
１では60cmにすぎなかつた。また、フイルムの幅
方向の厚み斑は実施例１では４％、実施例２では
７％、比較例１では４％であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は延伸フイルムのボーイングの
形状を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縦方向に一軸延伸をした熱可塑性フイルムを
   テンターにより横方向に延伸し、ついで熱処理を
   施す二軸配向フイルムの製造方法において、横延
   伸ゾーンと熱処理ゾーンの間に予熱ゾーンを設
   け、該予熱ゾーンにてフイルムの端部より中央部
   に向つて高温から低温への温度勾配をつけ、かつ
   中央部のフイルム温度を90℃以下に保つて予熱処
   理を施すことを特徴とする二軸配向フイルムの製
   造方法。 ２ 予熱ゾーンにて中央部のフイルム温度をポリ
   マーのガラス転移温度以下に保つて予熱処理を施
   す特許請求の範囲第１項記載の二軸配向フイルム
   の製造方法。 ３ 縦方向に一軸延伸をした熱可塑性フイルムの
   両側端を把持して横方向に延伸し、ついで熱処理
   を施すテンターにおいて、横延伸ゾーンと熱処理
   ゾーンの間に、フイルム両側端を把持した状態
   で、該端部より中央に向つて高温から低温に加熱
   温度を調節できる加熱手段を備えた予熱ゾーンを
   設けたことを特徴とする二軸配向フイルム製造用
   テンター。