JPH10235728A - 延伸フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム表面に不均一な横方向の力を加わえ
ることなく、発生する皺を除去しつつ延伸フィルムを製
造する方法を提供する。 【解決手段】 走行するフィルムをロール間で縦方向に
延伸して延伸フィルムを製造する方法において、延伸後
直ちに、該延伸したフィルムを、巻き付けロール、予備
冷却ロール及び複数の加熱ロールの各ロール上を通過さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、熱可塑性樹脂フ
ィルムを走行方向に延伸する時に走行方向に平行に発生
する皺（波皺）を除去しつつ延伸フィルムを製造する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、熱可塑性樹脂フィルムを走行方向
に延伸する場合、フィルムの走行方向に沿って、一定の
張力を与える必要がある。この場合、フィルムの走行方
向に直交する幅方向が自由になっているため、幅方向は
収縮し、延伸方向（走行方向）に平行な皺が発生する。
この皺（波皺）が延伸終了後にも残りフィルムを加工す
る際に、たとえば塗装斑などの問題を起こす場合があっ
た。

【０００３】この対策として、フィルムが接するロール
表面を湾曲させた湾曲ロールにフィルムを巻き掛けた
り、あるいは、フィルムが接する表面に螺旋状に溝部を
形成した溝付きロールにフィルムを巻き掛けたりして、
フィルムの走行方向に直交する幅方向への拡幅力を付与
する方法が知られている。また、例えば、フィルムの両
端部を、それぞれエアシリンダーで作動する一対のロー
ルで挟んでフィルムを走行方向とこれに直交する方向に
引っ張り、拡幅力を与えるクロスガイダーが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、フィル
ムの縦皺防止対策としては、従来、走行方向と、これに
直交する方向であるフィルムの幅方向に沿って、フィル
ムに張力を掛ける手段が存在している。しかし、湾曲ロ
ールあるいは、溝付きロール等の特殊なロールを用いる
場合、フィルム表面にロールから不均一な力が加わり、
フィルム表面に擦り傷を生じさせる原因となっていた。
また、クロスライダーによる方法は、フィルムの幅方向
両端で与える張力を調整するのが困難であり、また、張
力を付与するときの温度などの条件調整が難しいという
問題があった。

【０００５】本願発明は、フィルム表面に不均一な力を
加わえることなく、発生する皺を除去しつつ延伸フィル
ムを製造する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】本願発明は、巻き付けロ
ール、予備冷却ロール及び加熱ロールから成る皺除去装
置を用いることを特徴とし、具体的には、延伸後、巻き
付けロール及び予備冷却ロールで延伸時発生した波皺を
伸ばし、その後、急激な冷却による熱収縮あるいは、フ
ィルム自由長が長いために皺が発生することを防ぐた
め、複数個の加熱ロールを配置し、段階的に温度を下げ
ていく延伸フィルムの製造方法である。

【０００７】すなわち、本願発明は、 １． 走行するフィルムをロール間で走行方向に延伸し
て延伸フィルムを製造する方法において、該延伸したフ
ィルムを、延伸後直ちに、巻き付けロール、予備冷却ロ
ール及び複数の加熱ロールの各ロール上を通過させるこ
とを特徴とする延伸フィルムの製造方法、 ２． 巻き付けロールにおける、延伸フィルムとロール
の巻き付け角が１８０°以上である上記１記載の方法、 ３． 巻き付けロールを加熱することからなる上記１ま
たは２記載の方法、 ４． 巻き付けロールに搬送されるフィルムに熱風を吹
き付けることを特徴とする上記１、２または３記載の方
法、および、 ５． 直径５０〜１５０ｍｍの加熱ロールを、多段ロー
ル状に２０ｃｍ〜３０ｃｍの間隔で配置することからな
る上記１、２，３または４記載の方法、 である。

【０００８】ここで、上記１．の「延伸後直ちに、巻き
付けロール、予備冷却ロール及び複数の加熱ロールの各
ロール上を通過させる」とは、延伸から巻き付けロー
ル、予備冷却ロール及び複数の加熱ロールでのフィルム
の処理を連続的に行い、延伸後、巻き付けロールへのフ
ィルムの供給の間に、実質的にフィルムを物理的に変形
させる特別な装置が介在しないことを意味する。なお、
ヒーターの取り付けや温風冷風の吹き付けはこの「フィ
ルムを物理的に変形させる特別な装置」には該当しな
い。また、上記５．において、ロールの「間隔」とは各
ロールの表面間の最短距離を意味する。

【０００９】以下、本願発明の内容を項目別に説明す
る。 （巻き付けロール）巻き付けロールは、加熱することが
好ましい。巻き付けロールの表面温度は５０〜１５０℃
であることが好ましく、更に好ましくは１００〜１４０
゜Ｃである。その結果、延伸中に走行方向に波皺が発生
したとしても、加熱された巻き付けロールからフィルム
が熱を受け取り、巻き付けロールに接触したフィルムが
ある程度軟化されるため、波皺が伸ばされる効果が生じ
る。

【００１０】巻き付けロールにおける、延伸フィルムと
ロールの巻き付け角は、１８０°未満でもよいが、上記
の軟化による波皺を伸ばす効果を発揮させるには、１８
０°以上とするのがより好ましいことが判明した。

【００１１】このためには、フィルムとロールの巻き付
け角を１８０°以上取ることができるように予備冷却ロ
ールを配置する。巻き付け角は、より好ましくは１８０
〜２７０°である。さらに好ましくは、１８０〜２３０
°である。

【００１２】なお、巻き付けロールにおける、「延伸フ
ィルムとロールの巻き付け角」とは、巻き付けロールの
断面方向を見た場合に、フィルムが巻き付けロール表面
と接触する最初と最後の点が巻き付けロールの中心とな
す角度のうち、フィルムと接触するロール面を弧として
含む側を意味し、具体的には、後述する図１におけるθ
がこれに相当する。

【００１３】巻き付けロールのロール径は、フィルムと
ロールが接触している時間が３〜１０秒間になるよう
に、好ましくは、直径５０〜１５０ｍｍのものが採用さ
れる。直径が５０ｍｍを切ると、皺伸ばし効果が不十分
となる場合があるとともに、場合によってはフィルムが
ロールに巻き込まれる事態が発生する。また、１５０ｍ
ｍを超えると、上記接触時間の選択の自由度は大きくな
るはずであるが、実際には、皺伸ばしのためのフィルム
とロールとの安定した接触条件（巻き付け角、接触時
間）を見つけることが困難であった。

【００１４】なお、巻き付けロール上にクロスガイダー
を取り付け、発生する皺を除去することもできる。

【００１５】また、巻き付けロールに搬送されるフィル
ムに熱風を吹き付けることも好ましい。熱風は巻き付け
ロールにフィルムが接触するロール全範囲で吹き付ける
ことができる。その際、熱風吹き付け温度は、５０℃〜
１５０℃、風速は、１０ｍ／秒〜２０ｍ／秒であること
が好ましい。

【００１６】（予備冷却ロール）予備冷却ロールのロー
ル径は直径５０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることが好まし
い。この予備冷却ロールの直前に巻き付けロールが設置
されている。そしてこの巻き付けロールは５０℃〜１５
０゜Ｃに加熱されている。次いで、巻き付けロールから
予備冷却ロールにフィルムを通過させるが、予備冷却ロ
ールの温度は３０゜Ｃ〜１００゜Ｃにすることが好まし
い。この温度が低すぎる場合、フィルムが急冷されるた
めに再度波皺を発生させることがある。また、予備冷却
ロールの温度が高すぎる場合は予備的に冷却する効果が
なくなるので好ましくない。

【００１７】（加熱ロール）フィルムは、一対の巻き付
けロール及び予備冷却ロールを通過後、フィルム温度を
冷却させるために、複数の加熱ロールをパスさせる。加
熱ロールは、フィルムの自由長を短くし、ロール温度を
段階的に落としていくために用いるもので、冷却を目的
とするものであるが、フィルム温度を室温より保つよう
にするため冷却ロールではなく、加熱ロールと呼ばれて
いる。

【００１８】このロール本数は、連続的に３本以上あれ
ば十分であり、フィルム流れ方向の上流側から下流側に
向かって段階的に温度を下げるのが好ましい。この時の
温度設定は、３０℃〜１００℃であることが好ましい。
例えば、３本のロールを用いて１本目を１００゜Ｃ、２
本目を６０゜Ｃ、３本目を３０゜Ｃのように設定するこ
とが好ましい。

【００１９】また、フィルム自由長は、３０ｃｍ以下が
好ましい。そのため加熱ロールを多段ロール状に２０ｃ
ｍ〜３０ｃｍの間隔で配置する。フィルムの自由長が長
い場合、フィルム温度を急激に下げると熱収縮による皺
が発生してしまう恐れがある。そのために、ロールを用
いて、フィルムをクロスパスさせ、フィルムのロール間
自由長を極力短縮させることが好ましい。「クロスパ
ス」とは二つのロール間で、フィルムがＳ字状あるいは
逆Ｓ字状になるように、フィルムを通過させることを意
味する。

【００２０】加熱ロールの径は、直径５０〜１５０ｍｍ
とすることが好ましい。直径が５０ｍｍを切ると、場合
によってはフィルムがロールに巻き込まれる事態が発生
する。また、１５０ｍｍを超えると、ロール上にフィル
ムの浮き上がりの欠点が生じることが見出された。

【００２１】（搬送張力）フィルムの搬送張力は、高過
ぎても低すぎても効果が無く、５ｋｇｆから２０ｋｇｆ
範囲が好ましい。搬送張力が低すぎた場合は皺を伸ばす
効果が無く、逆に高すぎた場合は新たに皺を発生してし
まうことがあるためである。

【００２２】ここで搬送張力とは、フィルムが加熱ロー
ルを通過した後に設置されるメインニップロールまたは
ピンチロールにおける張力と延伸処理直後のニップロー
ルまたはピンチロールにおける張力との差を意味する。
なお、この延伸処理直後のニップロールまたはピンチロ
ールは搬送張力測定のために仮設されたもので通常は使
用されない。

【００２３】（フィルム）本願発明は、１，１−ビス
（４−ヒドロキシ−ｔ−ブチルフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビ
スフェノールＡ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）シクロヘキサン等の芳香族ジヒドロキシ化合物と
ジフェニルカーボネート、ジアリルカーボネート等の炭
酸ジエステルやホスゲン等の炭酸結合形成化合物からの
ポリカーボネートフィルムやその他の熱可塑性樹脂フィ
ルムに適用することができる。本願発明は、厚さ３０〜
２００μｍ程度のフィルムに適用することができる。

【００２４】

【実施例】

［実施例１］本願発明の具体例として、図１および図２
に示す各ロールからなる皺除去装置を用いた延伸フィル
ムの製造方法について説明する。なお、本願発明はこの
実施例によって限定されるものではない。

【００２５】図１は、巻き付けロール１と予備冷却ロー
ル２及び加熱ロール３の斜視図である。図２は、図１の
平面図である。

【００２６】厚さ７０μｍ、幅１１００ｍｍのポリカー
ボネートフィルムを、延伸温度１６０゜Ｃ、延伸倍率
１．５倍で延伸した。フィルムには、走行方向に平行に
ほぼ等間隔で皺が３０本発生していた。なお、この延伸
装置は図示されていない。

【００２７】このフィルムを、巻き付け角１８０°で、
表面温度１００℃、直径１５０ｍｍの巻き付けロール１
上を通過させた後、表面温度６０℃、直径１００ｍｍの
予備冷却ロール２上を通過させた。フィルムの巻き付け
ロールへの接触時間は５秒であった。

【００２８】更に、表面温度１００℃、８０℃、６０℃
にそれぞれ設定した３個の加熱ロール３（３個目のロー
ルは図示されていない）で徐々に冷却した。ここで、各
加熱ロール３の間隔は、２０ｃｍで、直径は全てそれぞ
れ１００ｍｍとした。

【００２９】得られたフィルムは、皺がなく良好なもの
であり、皺除去装置へ搬入する前にあった皺３０本のす
べてが除去された。

【００３０】［実施例２］巻き付けロール１の表面温度
を９０℃とし、巻き付けロール１上に１００゜Ｃの温風
を１２ｍ／秒の風速で吹き付けた以外は実施例１と同様
にして延伸フィルムを製造した。

【００３１】得られたフィルムは、皺がなく良好なもの
であり、皺除去装置へ搬入する前にあった皺３０本のす
べてが除去された。

【００３２】［比較例１］複数の加熱ロール３を使用し
なかった以外は実施例と同様にして延伸フィルムを製造
した。この場合、皺除去装置へ搬入する前にあった皺３
０本のうち、１０本程度の皺が除去されなかった。

【００３３】［比較例２］巻き付けロール１及び予備冷
却ロール２を使用しなかった以外は実施例と同様にして
延伸フィルムを製造した。この場合、皺除去装置へ搬入
する前にあった皺３０本のうち、２０本程度の皺が除去
されなかった。

【００３４】

【発明の効果】本願発明方法によれば、巻き付けロール
上で一種のアイロン効果により、延伸等で発生した縦皺
を伸ばすことが可能となる。次いで、加熱ロールを用い
て、フィルム温度を徐々に冷却させ、室温まで冷却させ
ることによって、熱固定を図り、皺のない平面性の良好
なフィルムを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】巻き付けロール１、予備冷却ロール２及び加熱
ロール３からなる皺除去装置にフィルムを搬送する様子
を示す図。

【図２】図１の上平面図。

【符号の説明】

１：巻き付けロール ２：予備冷却ロール ３：加熱ロール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行するフィルムをロール間で走行方向
   に延伸して延伸フィルムを製造する方法において、該延
   伸したフィルムを、延伸後直ちに、巻き付けロール、予
   備冷却ロール及び複数の加熱ロールの各ロール上を通過
   させることを特徴とする延伸フィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 巻き付けロールにおける、延伸フィルム
   とロールの巻き付け角が１８０°以上である請求項１記
   載の方法。
3. 【請求項３】 巻き付けロールを加熱することからなる
   請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 巻き付けロールに搬送されるフィルムに
   熱風を吹き付けることを特徴とする請求項１、２または
   ３記載の方法。
5. 【請求項５】 直径５０〜１５０ｍｍの加熱ロールを、
   多段ロール状に２０ｃｍ〜３０ｃｍの間隔で配置するこ
   とからなる請求項１、２，３または４記載の方法。