JPS6321603B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は今までに知られているフイルムよりも
優れた寸法安定性と、同時に高い強度を有する熱
可塑性材料からなる二軸延伸平坦シートの製造方
法に関するものである。 熱可塑性材料からなる二軸延伸平坦シートの製
造は長年の公知資料で知られている。この方法に
従えば、ある選ばれた熱可塑性材料の溶融物はス
ロツトダイから押出され、好ましくは冷却ロール
上で固化され、得られたプレフイルムはその後延
伸温度まで加熱されて、まず一方向に次いで最初
の方向と直交する方向に延伸された後、最後にそ
の延伸フイルムは冷却されて巻取られる。フイル
ムは、まず縦方向に延伸され、次いで横方向に延
伸されるが、逆の延伸プロセスもまた知られてい
る。 さらに、縦方向と横方向とに同時にフイルムを
延伸することも従来から知られており、いわゆる
同時二軸延伸テンターが使われる。 このようにして得られたフイルムは縦方向と横
方向に収縮し、収縮率は製造条件および使用する
熱可塑性材料によつて決まるものであり、商業的
には例えば、シユリンクパツクの製造などの収縮
フイルムに使用されている。 上記のフイルムに加えて、非常に低い収縮、す
なわち、熱の影響下での改良された寸法安定性を
もつフイルムもまた多用途、たとえば製図用又は
離型用フイルム，写真用途のベースフイルム，音
声記録やコンピーターテープ用，プリント回路用
などで要求されている。 実際的な操作としては、そのようなフイルムは
テンター中の二軸延伸フイルムを熱固定するプロ
セス、すなわち高い温度で熱処理して収縮量を減
少させることによつて得られる。このプロセスは
フイルムの熱定着とも呼ばれている。フイルムの
収縮量は熱固定によりある程度までは減少する
が、一定の残留収縮量は常に残り、これは使用す
る熱可塑性材料と熱固定として用いる条件に依存
し、しかも、たとえ熱固定時間を長くしたり、お
よび／または温度を上げたりしても完全には取り
除くことができないので、ある一定の限界を越え
ることは不可能である。 本発明の目的は望ましい物理的諸性質、たとえ
ば引張り強さ、破断伸びなどを実質的に変えるこ
となく従来法で製造されたフイルムの残留収縮量
をさらに減少させる熱可塑性材料からなる二軸延
伸熱固定平坦シートを製造する方法を提供するこ
とにある。 この目的は、改良された寸法安定性の熱可塑性
材料の二軸延伸平坦シートの製造のための次のプ
ロセス、即ち、熱可塑性材料をスロツトダイから
押出し、冷却してプレフイルムとし、プレフイル
ムは次いで適当な延伸温度まで加熱して逐次ある
いは同時に直交方向に延伸し、しかる後延伸され
たプレフイルムを最終的に熱固定、冷却し通常巻
取られるが、その際、熱固定の後に、冷却過程の
間、フイルムの供給速度を熱固定ゾーンでの速度
に比して減少させながら横方向に先細るよううま
く導くことを特徴とする方法によつて達成され
る。 驚くべきことに本発明に従う方法によれば、従
来の方法によつて得られる値を越えて二軸延伸熱
固定された熱可塑性フイルムの収縮量の下限を減
少しうるのである。 本方法で得られたフイルムは改良された寸法安
定性を有し、そのため特に上に述べた用途に適し
ている。フイルムが製造される目的に応じて、本
発明により横方向あるいは縦方向のフイルムの収
縮量を減少することが可能である。 しかしながら、横方向と縦方向に同時に寸法安
定性を改良することが好ましい。 横方向の収縮量はフイルムを先細るような方法
で導くことにより減少できる。これはたとえばク
リツプ式テンタにおいて先細りの導入方法あるい
はそれに類する装置を使い、同時にフイルムを冷
却することで達成できるであろう。フイルムウエ
ブは縦方向に順に配列された少なくとも２本のロ
ールで冷却され、フイルムの供給方向にみてその
ロールは先にゆくほど低い温度で、かつ遅い速度
で回転されている。 しかしながら、好ましくは数本のロール配列が
使用され、そのまわりにフイルムをループさせ、
フイルムをロール間のギヤツプで好ましくはガス
ジエツトでさらに冷却もできるようにする。 また、その代わりにフイルムをクリツプ同志の
距離がウエブの供給方向に減ずる先細りのテンタ
ーに導き、冷却は好ましくは冷却ガスのジエツト
によつて達成させることも可能である。 原理的に、フイルムを導くこの方法は縦方向と
横方向とに同時に延伸するのに使用されるガイド
システムの逆である。 本発明にもとづくフイルムの冷却のために、さ
らに用いる方法として、フイルムのエツジをフイ
ルムが熱固定ゾーンを離れた後熱的に遮断する手
法があり、また、両エツジ間に広がるフイルム部
分が、例えば冷却ガスのジエツト方法などで冷却
されている間に、もし希望すれば同時にさらに熱
をエツジに加えることもできる。好ましくは中央
部分の冷却がさまたげられないようにこの操作の
間フイルムのエツジは隔離される。 加熱ゾーンに引続いてすぐにフイルムエツジは
トリミングされる。フイルムは先細りのパスにそ
つて導かれる。後者のプロセスは比較的技術的に
みて単純に実施できるので、好ましくは適用され
る。代わりに、フイルムのエツジは熱固定操作の
後でトリミングして、それからフイルムを冷却過
程で支持することなく、かつ張力なしで導くよう
なプロセスを実施することも可能である。このよ
うな方法で製造されたフイルムは改良された寸法
安定性を示すが、平面性の程度は特別良いという
ものではない。したがつて、良好な平面状態が特
別重要ではない用途にのみ使用しうる。この理由
のためにこの最後に述べた方法は特別な用途にの
み使われるべきである。 他方、フイルムが例えば両サイドに配列された
ジエツトを有するサスペンジヨンドライヤーの方
法あるいは内部にガスを供給するポーラスロール
を用いて導かれ、冷却される場合はフイルムの平
面状態の悪化は観察されなかつた。 本発明にもとづくプロセスは熱固定後に残留収
縮量を有する延伸可能な全てのフイルムに適用で
きるが、前に述べた適用分野に特にしばしば用い
られるという理由から、ポリエステルやポリプロ
ピレンフイルムに好ましく用いられる。 以下の例を参考にさらに説明するが、本発明は
それらの例に限定されるものではない。 実施例 １ 種々の程度の延伸の行なつた数種のポリエチレ
ンテレフタレートフイルムを異なるプロセス、異
なる熱固定、あるものは縦／横プロセス、230℃
エアー加熱、またあるものは横／縦プロセス、
200℃エアー加熱、で製造した。 熱固定ゾーンを離れた後、フイルムのエツジは
５cmの深さにわたり赤外線照射により一定の温度
に維持され、他方エツジとエツジの間の領域はエ
アージエツトにより25℃に冷却された。 このプロセスの間、縁のゾーンはまつすぐに立
つた金属シートの方法によつて密閉された。得ら
れた結果は第１表にまとめられている。 収縮量は10cmのエツジ長の正方形のサンプルを
用い150℃、15分間以内に決めた。全ての場合、
横方向の収縮はテンターをフイルムが2.5％先細
るように導き調整されたので0.0％であつた。

【表】 λ_ｑ：横延伸倍率
実施例 ２ 縦延伸倍率λ_l＝3.5、横延伸倍率λ_q＝3.8で得ら
れたフイルムを次に230℃で熱固定して50μm厚み
のポリエチレンテレフタレートフイルムを製造し
た。熱固定の後フイルムのエツジはトリミングさ
れ、フイルムは支持されないで走行しながら冷却
された。縦方向と横方向の収縮量はそれぞれ０％
であつたがフイルムの平面性ははつきりと悪化し
ていた。 実施例 ３ フイルムは実施例２に表わされるように製造さ
れ、熱固定のあと30m／minの周速のロール上を
30m／minの速度で通過した。ロールの温度は
200℃に調整されていた。それからフイルムは30
℃の温度を有するロールを通過し、二本のロール
間のギヤツプにおいて、フイルムは付加的に25℃
の冷却エアーを吹きつけて冷却された。 第２番目ロールの速度も又30m／minとすると
1.0％の収縮（150℃、15min）となつた。第２番
目のロールの周速を29.7m／min、あるいは
29.4m／minに減少させると、収縮量は0.6％か、
0.0％にまでも減少した。横方向の収縮量はまた
０℃であつた。 実施例 ４ 30μmの厚さのλ_l＝６、λ_q＝８の二軸延伸ポリ
プロピレンフイルムを160℃で熱固定した。フイ
ルムのエツジを110℃に維持した以外は実施例１
に表わされたプロセスを繰返した。1.5％130℃、
15min）の縦方向の収縮が求まり、他方、横方向
の収縮は０％であつた。この場合テンターは４％
先細とした。本発明に従わずにフイルムが冷却さ
れたときは3.5％の縦方向の収縮量が測定された。 実施例 ５ 実施例４に表わされたように製造されたフイル
ムは実施例３に表わされる処理を施された。第１
のロールの温度は150℃に調整され、第２のロー
ルの温度は30℃であつた。第１のロールは周速
50m／minで回転し、これはフイルムの供給速度
に対応していた。 第２のロールの周速もまた50m／minに調整さ
れ、その結果横方向の収縮が０％に対して3.5％
の縦方向の収縮量が測定された。 周速を49.0m／minあるいは48.3m／minにそれ
ぞれ下げたとき収縮量はそれぞれ1.5％、０％に
減少した。 実施例 ６ フイルムは実施例４に表わされるように製造さ
れ、実施例２に示した処理にされされた。 縦方向と横方向の収縮量は０％であつたが、フ
イルムの平面性はあきらかに劣つていた。例えば
1.0％から0.5％への収縮量の減少は、それほど効
果が大きいように感じられないかも知れないが、
フイルムの寸法安定性のそのような改良はフイル
ムが上に述べたような適用分野に使われる場合決
定的な重要さを有しているのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性材料をスロツトダイから押出し、冷
   却してプレフイルムとし、該プレフイルムを適当
   な延伸温度に加熱して直交する方向に逐次あるい
   は同時に延伸し、延伸されたプレフイルムをつい
   で熱固定し、冷却し、さらに恐らくは巻き取るこ
   とを含む改良された寸法安定性の熱可塑性材料か
   ら成る二軸延伸された平坦なシートの製造方法に
   おいて、熱固定の後に冷却過程でフイルムの供給
   速度を熱固定ゾーンにおける速度に比して減少さ
   せながら横方向に先細りするような方法でフイル
   ムを導くことを特徴とする改良された寸法安定性
   を有する平坦な熱可塑性シートの製造方法。 ２ 熱固定ゾーンを離れた後にフイルムは少なく
   とも２本のロール上で冷却され、該ロールは供給
   方向に見たとき、減少する速度で駆動され、かつ
   減少する温度に維持されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ 熱固定ゾーンを離れた後、フイルムは先細り
   のテンターに導かれ、該テンターのクリツプは供
   給方向にその間隔距離を縮少するように配列され
   ており、しかもフイルムは同時に冷却されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方
   法。 ４ フイルムは先細るように導かれ、熱固定ゾー
   ンを離れた後エツジとエツジの間の領域が冷却さ
   れる間、フイルムの両エツジは熱的に遮断されお
   よび／または付加的に加熱され、しかるのちその
   両エツジはフイルムが加熱ゾーンを離れるや否や
   すぐにトリミングされることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の製造方法。 ５ 熱固定の後、クリツプに把持されたフイルム
   のエツジはトリミングされ、フイルムはその後の
   輸送で空中を漂わせられ、同時にフイルムの両表
   面にガスのジエツトを向けることによつて冷却す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法。 ６ フイルムが減少する温度のロール群の間の間
   隙で付加的に冷却されることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の製造方法。 ７ ガス状物質が冷却に用いられることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 ８ 冷却されるフイルムがポリエステルフイルム
   またはポリプロピレンフイルムであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，
   第４項，第５項，第６項または第７項記載の製造
   方法。