JPH0334456B2

JPH0334456B2 -

Info

Publication number: JPH0334456B2
Application number: JP59030101A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Okumura; Naomichi Yamagishi; Kazuharu Abe; Masayoshi Sugyama; Kenji Mori
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1984-02-20
Publication date: 1991-05-22
Also published as: US4698195A; GB2179292B; AU554359B2; DE3529586C2; GB2179292A; FR2586214B1; FR2586214A1; JPS60174629A; DE3529586A1; GB8520460D0

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、二軸延伸されたポリアミドフイルム
の製造方法に関するものである。更に詳しくは、
まず縦方向に延伸し、ついでテンター方式により
保持し横延伸して二軸延伸されたポリアミドフイ
ルムを製造する方法の改良であつて、優れた平担
性をもつたフイルムを製造する方法に関するもの
である。二軸延伸されたポリアミドフイルムは、優れた
強靭性、耐熱性、耐寒性、透明性、印刷適性、耐
薬品性等に優れ、かつ、ピンホールが生じにくい
等の特徴を有するところから、食品その他の包装
用基材フイルムとして広く利用されている。例え
ば、食品包装袋とするためには、通常印刷、ラミ
ネート加工、製袋、食品充填、ヒートシールが行
なわれる。この場合、基材フイルムの平担性の良
否が、印刷、ラミネート加工、製袋工程等での生
産速度、歩留り等に大きな影響をおよぼす。すな
わち、基材フイルムにたるみがあると、印刷時ピ
ツチずれが発生したり、ラミネート加工、製袋工
程で皺が発生し、生産速度を上げることができな
い。したがつて基材フイルムの平坦性、特に「引
きつり現象」改良に対する要請は、きわめて強
い。「引きつり現象」は、フイルム長手方向に対し
てフイルムの巾方向の一部が他の部分より短いと
いう現象によるものである。この現象は、二軸延
伸フイルムに一定張力を負荷し、この負荷をなく
したときのフイルムの延び方の相違により観察、
確認される。例えば、第１図によつて、「引きつり現象」に
ついて説明する。第１図において、１は平担なテ
ーブル、２，３はテーブル上に描いた基線、４は
粘着テープ、５は切断線、６はフイルム上の標線
をそれぞれ示す。平担なテーブル１の上に、基線２，３の間隔
（例えば２メートル）より長い長さ方向に切断し
たフイルム（例えば３メートル）をおき、その一
端を粘着テープ４でテーブル上に固定する。フイ
ルムの他端に、一定の荷重、例えば幅１cm当り20
グラムの荷重を負荷してフイルムを緊張させ、基
線３に対応するフイルム上に標線６を描く。次い
で荷重の負荷をとり、フイルムを長さ方向に沿つ
て切断線５を入れ、各々の幅が一定（例えば３
cm）の短冊状に切断し、再度各短冊の自由端に一
定の荷重、例えば60グラムの荷重を負荷して、テ
ーブル上の基線３と短冊上の標線６とを対比する
と、両者にずれが観察される。これは、フイルム
が幅方向全体にわたつて厚さが均一でなく、平坦
性が劣ることに起因すると考えられる。すなわち、逐次二軸延伸方式によつて二軸延伸
されたポリアミドフイルムを製造する際の、幅方
向両端部を保持するテンタークリツプの影響、横
方向に延伸する際のネツク延伸発生位置の影響等
により、フイルムの幅方向全体にわたつて厚さを
均一にし、平坦性の優れたフイルムとするには、
困難を伴なう。フイルム特定の個所が薄いと、横延伸に引き続
いて行なう熱固定工程および冷却工程で、周囲の
個所と異なつた結晶化、弛緩または歪をうけ、そ
の結果「引きつり現象」が生起するものと考えら
る。上のような、延伸フイルムの「引きつり現象」
を改良し、平担性の優れたフイルムを製造する方
法に関しては、多くの提案がなされている。例え
ば、特開昭52−126476号公報には、フイルムを縦
方向と横方向とに延伸する間、または横方向への
延伸に続く熱固定工程の後に、フイルムに高い張
力を負荷して、フイルムの平担性を改良する方法
が提案されている。しかし、この方法に従い、フ
イルムに高い張力を負荷しただけでは、平担性の
改良効果は充分でなく、張力を負荷した後の熱弛
緩工程と組み合せて始めて、改良効果が発揮され
るものであり、熱弛緩するための装置が必要とな
るので、経済的ではない。更に、特開昭58−55221号公報には、二軸延伸
したのち熱固定したフイルムの平担性を改良する
ために、フイルムを90〜150℃の温度範囲の水蒸
気中で一定の張力をかけて処理する方法が提案さ
れている。しかし、この方法は、フイルムを水蒸
気処理するための装置や、水蒸気処理後のフイル
ムの乾燥工程が必要となり、コスト高になるとい
う欠点がある。本発明者らは、かかる状況にあつて、優れた平
担性をもつた二軸延伸されたポリアミドフイルム
を製造する工業的有利な方法を提供すべく鋭意検
討した結果、本発明を完成するに至つたものであ
る。しかして本発明の要旨とするところは、実質的
に無定形で配向していないポリアミドフイルム
を、まず縦方向に延伸し、ついで横方向に延伸し
て、二軸延伸されたポリアミドフイルムを製造す
るにあたり、前記実質的に無定形なポリアミドフ
イルムを、45〜65℃の温度反域に加熱し、ロール
式縦延伸方式によつて、変形速度10000％／分以
上で、2.7〜3.5倍に縦方向に延伸し、この縦方向
に延伸したフイルムを、直ちに45〜60℃の温度範
囲に調節し、次の（）式で表わされる時間、す
なわちｔ＝e^{(3.9-0.053T1)} ……（）〔（）式において、ｅは自然対数の底、ｔは縦
方向への延伸終了後、横方向への延伸を開始する
までの時間（秒）を意味し、T₁はこの間のフイ
ルム温度であつて、45〜60℃の範囲から選ばれ
る。〕の時間内に、次の横方向への延伸開始位置まで移
送し、この位置でのフイルム厚さプロフアイル
を、幅方向端部（テンタークリツプ把持部）から
幅方向中央部に沿つて滑らかに漸減させ、かつ、
フイルム幅方向中央部の厚さを幅方向端部の厚さ
の75〜90％の範囲とし、テンター式横延伸方式に
よる横延伸時には、テンタークリツプ間の機械的
設定倍率が元の間隙の1.4倍以上に達する迄は、
フイルム幅方向中心線に対して６度以内の角度で
拡幅し、この間のテンタークリツプの温度（T₂）
を、T₂＜T₁なる温度条件とし、横方向の延伸開
始位置からフイルム温度を段階的に昇温して、横
方向への延伸終了位置では、フイルム温度が70〜
100℃の範囲内に入るような温度条件とし、平均
変形速度2000〜10000％／分の範囲で、３〜５倍
に横方向に延伸することを特徴とする、二軸延伸
されたポリアミドフイルムの製造方法に存する。以下、本発明を詳細に説明する。本発明においてポリアミドとは、ε−カプロラ
クタムの単独重合体（ホモポリマー）ε−カプロ
ラクタムを主成分とし、２〜10モル％までのこれ
と共重合可能な他の化合物との共重合体（コポリ
マー）、およびこれらホモポリマー及び／又はコ
ポリマーに、これらの相溶性のある重合体を５〜
20重量％まで混合したものをいう。 ε−カプロラクタムと共重合可能な化合物とし
ては、脂肪族又は芳香族のジアミン類、脂肪族又
は芳香族のジカルボン酸類があげられる。ジアミ
ン類の具体例としては、エチレンジアミン、テト
ラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミ
ン、デカメチレンジアミン、メタキシレンジアミ
ン、パラキシレンジアミン等があげられる。ジカ
ルボン酸類としては、アジピン酸、セバシン酸、
コルク酸、グルタール酸、アゼライン酸、β−メ
チルアジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、
デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカ
ルボン酸、ピメリン酸等があげられる。前記ホモポリマー及び／又はコポリマーに混合
しうる重合体としては、上記ジアミン類と上記ジ
カルボン酸類との共重合体をいう。これらポリアミドには、滑剤、帯電防止剤、ブ
ロツキング防止剤、安定剤、染料、顔料、無機微
粒子等の各種樹脂添加剤を、フイルムの性質に悪
影響を与えない範囲で、添加することができる。本発明方法によるときは、実質的に無定形なポ
リアミドフイルム（以下これを「未延伸フイル
ム」という。）を用いる。未延伸フイルムは、例
えばポリアミドを押出機で加熱溶融し、Ｔ−ダイ
からフイルム状に押出し、これをエアナイフキヤ
スト法、静電印加法、バキユウムチヤンバー法等
の公知のキヤステイング法で、40℃以下、さらに
好ましくは35℃以下で、結露温度以上に保たれた
キヤステイングロール上で、急冷して製造するこ
とができる。本発明方法によるときは、未延伸フイルムを、
まずロール縦延伸方式によつて、縦方向に延伸
（以下、単に「縦延伸」という。）する。ロール式
縦延伸方式による延伸とは、ロール式縦延伸機を
用いて縦延伸する方式をいう。本発明において
は、従来から知られているロール式高速縦延伸機
が使用できる。未延伸フイルムを縦延伸するには、温度調節さ
れた予熱ロールによつて、先ず、未延伸フイルム
を45〜65℃に加熱温調する。未延伸フイルムの温度が45℃より低いと、縦延
伸後のフイルムに縦延伸斑を生じ易く、65℃より
高いと、フイルムがロール表面上に粘着しやすく
なり、これまた縦延伸後のフイルムに縦延伸斑を
生じ易く、更には延伸された方向に方向性をもつ
た水素結合が生起し、次の横方向への延伸（以
下、単に「横延伸」という。）時に、フイルムに
横延伸斑や未延伸残部（第１０図の説明参照）を
生じたり、フイルムが裂けたりし易くなるので、
好ましくない。縦延伸工程においては、変形速度は10000％／
分以上、延伸倍率を2.7〜3.5倍の範囲、なる延伸
条件を採用する必要がある。ここで、変形速度とは、次の（）式で表わさ
れる式によつて算出される値をいう。 V_MD＝（Ｘ−１）／Ｌ×（U_L＋U_H）／２×100……（）〔（）式において、各々の記号は次の意味を有
する。 V_MD：フイルムの縦変形速度（％／分）Ｘ：フイルムの延伸倍率（倍）で、U_H／U_Lより
求まる。Ｌ：縦方向延伸区間の長さ（ｍ） U_L：低速ロールの線速度（ｍ／分） U_H：高速ロールの線速度（ｍ／分）〕変形速度（V_MD）が10000％／分より低いと、
縦延伸は良好に行なわれたとしても、次の横延伸
時に、フイルムに横延伸斑を生じ易くなり、好ま
しくはない。10000％／分より大であると、縦延
伸は良好に行なわれ、次の横延伸時に、フイルム
に横延伸斑が生じることがないので好ましい。変
形速度の上限は、使用する装置の構造、性能、延
伸開始時のフイルムの温度等によつて、種々選ぶ
ことができるが、中でも50000％／分以下とする
のがよい。なお、延伸開始時のフイルム温度が低いとき
は、変形速度は上記範囲において小さくし、フイ
ルム温度が高いときは、上記範囲において、大き
くするのが好ましい。フイルムの縦延伸倍率が2.7倍より小さいとき
は、最終的に得られるフイルムに、所望の配向効
果を賦与することができず、3.5倍より大きいと
きは、次の横延伸時に、横延伸斑や未延伸残部を
生じ易く、かつ、また裂け易くなるので好ましく
ない。フイルムの縦延伸倍率は、ロール式縦延伸
機における高速ロールと低速ロールの線速度を変
えることにより、種々変更することができる。本発明方法によるときは、上記の条件で縦延伸
したフイルムを、直ちに45〜60℃の温度範囲に調
節し、次の（）式で表わされる時間、すなわちｔ＝e^{(3.9-0.053T1)} ……（）〔（）式において、ｔは縦方向への延伸終了後、
横方向への延伸を開始するまでの時間（秒）を意
味し、T₁はこの間のフイルムの温度であつて、
45〜60℃の範囲から選ばれる。〕の時間内に、次の横延伸開始位置（テンターレー
ルが拡巾を開始する位置をいう。）まで移送する。縦延伸を終了したのちに、このフイルムを45〜
60℃の温度範囲に調節するのは、次の理由によ
る。すなわち、フイルムの温度が45℃より低い
と、横延伸を行なう場合に温度が低すぎて、フイ
ルムが破れ易くなるので好ましくなく、60℃より
高いと、縦延伸終了後横延伸開始位置までの移送
時間が、極めて短かくなるので、縦延伸機と横延
伸機との間隔を極端に短かくしたり、横延伸機の
フイルム導入部（フイルムを噛ませる部分）を著
しく短かくしなければならず、装置の設計や配
置、または操作性の点で問題が生じ、好ましくな
い。延伸工程での変形速度が5000％／分以上である
と、延伸中に発熱をともない、フイルム温度は若
干（10〜20℃）上昇するので、フイルムを45〜60
℃の温度範囲に調節するには、フイルムを冷却す
ることが必要な場合も生ずる。縦延伸を終了したフイルムは、これを次の横延
伸工程に移送するが、ポリアミドの場合は結晶化
速度が速いので、縦延伸後のフイルムは、経時的
に水素結合が強固となる。このため、縦延伸後の
フイルムを急冷し、横延伸機の予熱帯で再度延伸
可能温度まで加熱するという手法は採用し難く、
水素結合が強固になるのを抑制しつつ、かつ横延
伸可能なできるだけ低い温度で、短時間に移送す
る必要がある。本発明者らの実験によれば、縦延伸を終了した
フイルムを、次の横延伸工程に移送する時間は、
前記（）式で算出される時間以内とすることが
よいことが分つた。具体的には、縦延伸終了後に
温度調節されたフイルム温度が、45℃の場合には
ｔは4.5秒以内、50℃の場合にはｔは3.5秒以内、
60℃の場合にはｔは2.1秒以内にする必要がある
ことが分つた。前記（）式で算出される時間を
こえる場合には、次の横延伸工程で延伸する際
に、フイルムに横延伸斑が生じ易くなるか、また
はフイルムの巾方向の縁部に、未延伸残部を生じ
易く、好ましくない。本発明方法によるときは、縦延伸されたフイル
ムを横延伸工程に移送し、横延伸開始位置でのフ
イルム厚さプロフアイルを、巾方向端部から巾方
向中央部に沿つて滑らかに漸減させ、かつ、フイ
ルム巾方向中央部の厚さを、巾方向端部（テンタ
ークリツプ把持部）の厚さの75〜90％の範囲とす
る。横延伸開始位置でのフイルム厚さプロフアイル
を、上のようにするのは、テンタークリツプ近傍
でのネツク発生を抑制（フイルム破断を避けるた
め）し、フイルム巾方向中央部でのネツク延伸発
生位置をランダムにする（ネツク延伸発生位置を
固定しないで、延伸機のフイルムに特定の固定さ
れた厚さプロフアイルの発生を防止する）ためで
ある。横延伸開始位置での好ましいフイルム厚さプロ
フアイルを、第２図および第３図に示した。第２
図および第３図において、横軸はフイルム巾方
向、縦軸はフイルムの厚さ（％）を意味する。本発明者らの実験によれば、縦延伸を終了した
あとのフイルムの厚さプロフアイルは、製品の厚
さ、テンタークリツプ間の間隔、その他によつて
異なり、第２図ないし第５図（第４図および第５
図における横軸、縦軸は、それぞれ第２図、第３
図の場合に同じ。）に示したようになる。しかし、
第４図、第５図に示した厚さプロフアイルをもつ
フイルムは、いずれも横延伸工程で、テンターク
リツプ近傍でネツク延伸を発生し易く、好ましく
ないことが判つた。また、フイルム巾方向中央部の厚さが、巾方向
端部（テンタークリツプの把持部）の厚さの90％
を超えると、フイルム厚さプロフアイルは第４図
に示したようになり、テンタークリツプ近傍でネ
ツク延伸を発生し、フイルムに特定の固定された
厚さのプロフアイルを生起させるので好ましくな
い。フイルム巾方向中央部の厚さが、巾方向端部
（テンタークリツプ把持部）の厚さの75％に満た
ないと、最終的に得られるフイルムは、テンター
クリツプに近ずくに従い厚くなるか、または完全
に横延伸されない部分（以下この部分を「未延伸
残部」という。）をテンタークリツプ近傍に生ず
るので、製品歩止まりが悪くなり、好ましくない
ことが判つた。更に、フイルム厚さプロフアイルを第３図に示
したようにする場合は、ａ，a′の値を少なくとも
50mmとするのが好ましいことが判つた。本発明方法によるときは、テンター式横延伸方
式により横延伸するときは、テンタークリツプ間
の機械的設定倍率が元の間隙の1.4倍以上に達す
る迄は、フイルム巾方向中心線に対して６度以内
の角度で拡巾し、この間のテンタークリツプの温
度（T₂）を、T₂＜T₁なる温度条件とする。横延伸開始直後の条件を上のようにするのは、
テンタークリツプ近傍でのネツク発生を抑制（フ
イルム破断を裂けるため）し、フイルム巾方向中
央部でのネツク延伸発生位置をランダムにする
（ネツク延伸発生位置を固定しないで、フイルム
に特定の固定された厚さプロフアイルの発生を防
止する）ためである。第６図は、本発明方法に従つて横延伸工程を遂
行する際にフイルムが拡巾される状況を示す概略
図であり、第７図は、この際フイルムに生ずるネ
ツク延伸の状況を示す概略図である。第８図は、
従来法によつて横延伸工程を遂行する際にフイル
ムが拡巾される状況を示す概略図であり、第９図
は、この際フイルムに生ずるネツク延伸の状況を
示す概略図であり、第１０図は、従来法によると
きのフイルム巾方向端部（テンタークリツプ把持
部）の一例を示す縦断側面図である。図において、７，８，１０，１１はそれぞれテ
ンターレール、９，１２はそれぞれフイルム中心
線、９′はフイルム中心線に平行な線、１３はテ
ンタークリツプ、１４はテンターレール側板、１
５はテンタークリツプ把持部、１６は延伸された
フイルム、１７は未延伸残部、Ａ，A′およびｅ，
e′は横延伸開始位置、Ｂ，B′はテンタークリツプ
間の機械的設定倍率が元の間隙の1.4倍以上に達
する位置、Ｃ，C′およびｆ，f′は横延伸が終了す
る位置、θはフイルム巾方向中心線に対して拡巾
される角度、ｃ，c′はそれぞれネツク延伸発生
点、ｄ，d′はそれぞれネツク延伸消失点、矢印は
フイルム移送方向を示す。本発明者らの実験によれば、従来法によるとき
は、第８図に概略図として示したように、テンタ
ーレール１０，１１は末広がり状に拡巾されるた
めに、フイルム巾方向端部のクリツプ把持部efお
よびe′f′と中央部１２とでは、フイルムの変形経
路長に差が生じる。これにより、テンタークリツ
プに近いほど「ずり変形」が大きくなり、結果と
して、第９図に示したように、テンタークリツプ
の近傍にネツク延伸発生点c′，c′が生起し易くな
ることが判つた。また、ネツク延伸発生点が、テンタークリツプ
に近すぎると、ネツクは直ちにテンタークリツプ
に達してしまい、テンタークリツプ先端部分のフ
イルム厚さは薄くなるので、この部分からフイル
ムの破断が発生する。フイルムが破断しない場合
には、ネツク延伸消失点d′，d′がテンター下流方
向に後退してしまい、たとえ最終的に得られるフ
イルムに横延伸斑が認められず、一見均一に延伸
されたように見える場合でも、ネツク延伸消失点
d′，d′に対応した個所は厚くなり、優れた平担性
をもつたフイルムとはならないことが判つた。更に、縦延伸工程終了後のフイルムであつて、
フイルム幅方向端部（テンタークリツプ把持部）
に較べて、フイルム中央部の厚さがかなり小さい
フイルムを横延伸工程で横方向に延伸すると、フ
イルム幅方向端部は、第１０図に縦断側面図とし
て示したように、延伸されたフイルム１６と、未
延伸残部１７とが生じてしまうことも判つた。こ
の未延伸残部１７は、10mm以下であると、製品フ
イルムは、ほぼ完全に延伸されたということがで
きるが、10mm以上であると完全に延伸されたとは
言えない。これらの欠点は、本発明方法によつて解消され
た。横延伸工程終了後のフイルムを、元の巾の
1.4倍以上に拡巾されるまでの区間（第６図で
として示された区間）では、フイルム巾方向中心
線に対する角度θを、６度以下にして拡巾する
と、ネツクはテンタークリツプ近傍で発生しなか
つた。すなわち、縦延伸工程終了後のフイルム厚
さプロフアイルを前記のとおりとし、テンターク
リツプ間の機械的設定倍率、フイルム拡巾角度を
前記のとおりとすると、ネツク延伸発生点ｃ，ｃ
をランダムになし、安定した延伸とともに、優れ
た平担性をもつたフイルムとすることができた。また、第６図の区間では、テンタークリツプ
の温度T₂は、T₂＜T₁なる温度条件とする必要が
ある。これは、本発明方法では、結晶化を抑制す
るために、第６図の区間で、比較的低い温度で
拡巾するので、延伸応力が大きく、特にテンター
クリツプに応力が集中するので、この部分のフイ
ルム温度が高いと、テンタークリツプ部分でフイ
ルムの破断が生じるからである。第６図の区間では、上記のとおり、特定の条
件下で拡巾するが、この区間後の区間では、θ
を６度以上で拡巾するのがよい。この区間のテン
タークリツプ間の機械的設定パターンは、特に制
限はないが、区間でネツク延伸を生起させてい
るので、可及的大きな角度で拡巾するのが好まし
い。区間での拡巾角度が大であると、ネツク延
伸消失点ｄ，ｄは、テンター下流方向に後退する
ことなく、比較的早い時点で消失してしまい、未
延伸残部が少なく、優れた平担性をもつたフイル
ムとすることができるので、好ましい。テンターによる横延伸を行なう際には、また、
横延伸開始位置からフイルム温度を段階的に昇温
し、横延伸終了位置では、フイルム温度が70〜
100℃、さらに好ましくは75〜90℃の範囲内に入
るような温度条件とする必要がある。前記方法で縦延伸したフイルムは、延伸された
方向に方向性をもつた水素結合が、経時的に強固
になるので、極めて短時間に横延伸開始位置まで
移送し、横延伸を開始する。この際のフイルム温
度、すなわち45〜60℃は、フイルムを横延伸する
温度としては低すぎ、この温度で横延伸を行なう
と、第６図の区間において、テンタークリツプ
でのフイルム破断がおこりやすく、安定した横延
伸は困難である。安定した横延伸を行なうため、さらには縦方向
の配向が比較的バランスしたフイルムを得るため
には、前記したとおり、横延伸工程に供するフイ
ルムの厚さのプロフアイルを特定とし、かつ、横
延伸工程の初期の段階でのテンタークリツプの拡
巾角度を特定とすることにより、フイルムの拡巾
角度を特定とすることにより、フイルム巾方向中
央部に発生するネツク延伸開始点をランダムにす
ることに加え、フイルムを段階に昇温しつつ横延
伸する。フイルムを横延伸する際に急激に昇温す
ると、フイルムのネツク延伸の始まつていない部
分、すなわちフイルムの未だ横延伸されていない
部分は、強い熱をうける結果、縦延伸工程で生じ
た方向性をもつた水素結合が強固となりこれを横
延伸すると、横延伸斑や未延伸残部を生じたり、
さもなければ横延伸倍率を著しく大きくしなけれ
ばならない。その結果として、縦方向と横方向の
配向が著しくバランスしないフイルムとなるの
で、好ましくない。本発明者らの実験によれば、フイルムをテンタ
ーによつて横延伸を行なう際に、横延伸開始位置
からフイルム温度を段階的に昇温し、横延伸終了
位置では、フイルム温度が70〜100℃、さらに好
ましくは75〜90℃の範囲に入る温度条件とする
と、水素結合が強固とならないように抑制し、か
つ、第７図に示すように、ネツク延伸消失点ｄ，
ｄを、横延伸工程の早い時期におこさせることが
でき、配向バランスがよく、また厚さ精度の良好
なフイルムを、安定して製造できることが判つ
た。横延伸工程で、フイルムを段階的に昇温するに
は、フイルムの上面および／または下面に、フイ
ルム進行方向に対して直角の方向に、少なくとも
２区間以上の区画を設け、各区画内に、熱風を吹
きこむ方法、赤外線ヒーターを設置する方法、こ
れらを組み合せる方法等のいずれかによればよ
い。横延伸終了位置でのフイルム温度は、70〜100
℃の温度範囲が好適であるが、フイルムの変形速
度および延伸倍率が高い場合は、フイルム温度は
上記範囲内で高めを選び、変形速度および延伸倍
率が低い場合はフイルム温度は上記範囲内で低め
を選ぶのが好ましい。横延伸工程においては、平均変形速度を2000〜
10000％／分の範囲、延伸倍率を３〜５倍、さら
に好ましくは3.5〜4.5倍の範囲、なる延伸条件を
採用する必要がある。ここで変形速度とは、次の（）式で表わされ
る式によつて算出される値をいう。 V_TD＝（Ｙ−１）／L_T×U_T×100 ……（）〔（）式において、各々の記号は次の意味を有
する。 V_TD：フイルムの横変形速度（％／分）Ｙ：フイルムの機械的設定延伸倍率（倍）で、
y₂／y₁より求まる。y₁は横延伸開始位置（第６
図Ａ，A′の位置）でのテンター間の幅、y₂は
横延伸終了位置（第６図Ｃ，C′の位置）でのテ
ンター間の幅を意味する。 U_T：テンターの速度（ｍ／分） L_T：横延伸区間の長さ（第６図Ａ，A′の位置か
らＣ，C′の位置までの長さ）（ｍ）〕平均変形速度（V_TD）が、20000％／分より低
いと、フイルムに横延伸斑が生じ易く、10000
％／分より大であると、フイルム破断が生じ易
く、好ましくない。フイルムの横延伸倍率が３倍より小さいとき
は、未延伸残部を生じ易く、５倍を超えるとき
は、横延伸フイルムの破断が生じ易く、好ましく
ない。以上の方法によつて製造された二軸延伸された
ポリアミドフイルムは、寸法安定性を賦与するた
めに、常法によつて熱処理するのがよい。熱処理
は、例えば130℃以上融点より低い温度で、５分
以下、好ましくは１分以内で行なうのがよい。熱
処理は、フイルムを緊張状態、または弛緩状態、
さらには両者を組み合せた状態のいずれの状態で
行なつてもよい。なお、弛緩させる率は、特に限定するものでは
ないが、本発明方法の場合、３〜７％の範囲から
選ぶのが好適である。本発明は、以上詳細に説明したとおりであり、
本発明方法によるときは、結晶化を抑制しつつ縦
方向、横方向の延伸を行なつているため、配向バ
ランスの優れたフイルムが得られる。また、本発
明方法によるときは、横延伸工程において、フイ
ルム巾方向中央部にランダムにネツク延伸を発生
させ、かつ、横延伸工程の比較的早い時点でネツ
ク延伸を消失させるので、厚さに偏肉がなく、厚
さ精度に優れ、平担性の良好なフイルムを、安定
して製造することができる。次に、本発明を実施例にもとづいて更に詳細に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、
以下の例に限定されるものではない。実施例１相対粘度が3.5のポリ−ε−カプロアミド（三
菱化成工業(株)製、ノバミツト1020CA）を、90mm
φの押出機で、シリンダー温度260℃の条件で混
練し、Ｔ−ダイでフイルム状に押出し、35℃に冷
却された600mmφのキヤステイングロール上で急
冷し、厚さ約150ミクロン、幅約350mmの実質的に
無定形な（未延伸）フイルムを得た。上の未延伸フイルムを、150mmφ、幅700mmの複
数ロールで構成される縦延伸機に、７ｍ／分の移
送速度で導き、45℃に加熱、調節したのち、周速
度の異なるロール間で、変形速度10900％／分、
延伸倍率2.9倍の条件として縦延伸を行なつた。縦延伸したフイルムを、縦延伸ゾーンに後続す
るロール群によつて直ちに45℃に温調し、この温
度に維持しながら、4.5秒間で、幅1.5ｍ、長さ20
ｍの大きさのテンター式横延伸機の横延伸開始位
置まで移送した。この位置に移送されたフイルムの厚さは、クリ
ツプ把持部で80ミクロン、フイルム巾方向中央部
で68ミクロンであり、中央部の厚さは、クリツプ
把持部の厚さに対し85％であつた。テンター式横延伸機のテンタークリツプは、テ
ンターレールに鋳込み、埋設された水冷パイプに
冷却水を通せる構造とされており、横延伸部分
（ゾーン）は等間隔で３つに区画し、各区画には
熱風吹き出しノズルを配置し、各区画を独立に温
度調節可能な構造とした。縦延伸したフイルムの両端を、40℃に冷却した
テンタークリツプで把持し、機械的設定倍率が20
倍の位置まで、テンターレールをフイルム巾方向
中心線に対して５度の角度で拡巾し、平均変形速
度2000％／分で、延伸倍率3.5倍まで横延伸を行
なつた。横延伸ゾーンにおける温度は、第１の区
画では60℃、第２の区画では70℃、第３の区画で
は75℃とした。横延伸したフイルムは、引き続きテンタークリ
ツプで把持したまま、定幅で、200℃の温度で３
秒間、クリツプ間隔を５％狭めて弛緩を与える状
態で200℃の温度で３秒間、更に定幅で、200℃の
温度で３秒間、合計３回の熱処理を行なつた。熱
処理を行なつた後のフイルムは、フイルム両耳を
切り取り、ワインダーによつて巻き取り、厚さ15
ミクロンの二軸延伸されたフイルムを得た。上記方法によるフイルムの製造を、５時間連続
的に行なつたが、途中でフイルムの切断がおこる
こともなく、順調に遂行できた。フイルム製造の際の諸条件、フイルムの延伸時
の状況を、第１表に示す。得られたフイルムにつき、物性を次に記載した
方法で評価した。結果を、第２表に示す。 (1) フイルムの厚さ（ミクロン）フイルムの幅方向に30mmの間隔で厚さを測定
し、その平均値を示す。 (2) フイルムの厚さ斑（％）次式により算出した値を意味する。厚さ斑＝幅方向における最大厚さ−幅方
向における最小厚さ／幅方向における平均厚さ×100 この厚み斑は、10％以下であると厚さ精度が
よいといえる。 (3) 平担性第１図に示したように、平担なテーブル１の
上に、間隔２ｍの相互に平行な基線２，３を描
く。次に、長さ３ｍのフイルムをテーブル１上
に拡げ、一端を粘着テープ４で基線２上に固定
する。次いで、他端に、フイルム巾１cm当り20
グラムの荷重を負荷してフイルムを緊張させ、
テーブル１の基線３に合わせて標線６をフイル
ム上に描く。次に荷重の負荷をとり、フイルム
を長さ方向に沿い、全巾に３cm間隔に切断線５
を入れ、短冊状とする。続いて、各短冊の自由
端に60グラムの荷重を負荷し、テーブル上の基
線３と短冊上の標線６とのズレを順次測定する
ことにより、両者のズレの最大値と最小値との
差を、平担性の指標とする。この指標は、２mm以下であればフイルムを実
際使用する際に問題はないが、さらに好ましく
は1.5mm以下であることが望ましい。 (4) 実測倍率未延伸フイルムに、フエルトペンで直径30mm
の円を描き、延伸後の円と延伸前の円との縦方
向（長手方向）および横方向（巾方向）のぞれ
ぞれの長さを測定し、その比率を算出し、実測
倍率とした。 (5) バランス度、面内配向指数アツベ屈折計により、フイルム長手方向（縦
方向）の屈折率（ｘ）、幅方向（横方向）の屈
折率（ｙ）および厚さ方向の屈折率（ｚ）をそ
れぞれ測定し、下式により算出した値を意味す
る。バランス度＝｜ｘ−ｙ｜面内配向指数＝ｘ＋ｙ／２−ｚ (6) 破断強度、破断伸度フイルムから、幅10mm、長さ100mmの試験片
を調製し、この試験片につき、島津製作所製の
オートグラフ（DSS−2000型）を用い、チヤツ
ク間隔50mm、引張り速度50mm／分、測定雰囲気
25℃、相対湿度40％の条件下に測定したもの。 (7) 熱湯収縮率（％）フイルムから一辺の長さ100mmの正方形の試
料を調製し、この試料を、25℃、相対湿度を40
％の雰囲気下で温調し、間隔80mmの標線をマー
クした。この試料を、熱湯中に５分間浸漬して
とり出し、25℃、相対湿度40％の雰囲気下に24
時間放置し、標線間の変化（Δl₁）測定し、下
式により算出した値を意味する。熱湯収縮率＝Δl₁／80×100 (8) 耐ピンホール強度（ｇ）オートグラフ（DSS−2000型）のクロスヘツ
ドに、内径100mmφの円形型枠をとりつけ、こ
の型枠に試料フイルムを緊張させて固定し、一
方のオートグラフ・ヘツドに取りつけられたロ
ードセルには、金属を丸棒を介して、先端が直
径0.5mmの球面をなした針をとりつけ、クロス
ヘツドを50mm／分の上昇速度で移動させること
により突刺し、フイルムが破れる際の強度
（ｇ）を測定した。実施例２、３相対粘度が3.5のポリ−ε−カプロアミド（三
菱化成工業(株)製、ノバミツド1020CA）を用い、
実施例１に記載したと同様にして未延伸フイルム
を製造した。この未延伸フイルムを、実施例１で用いたと同
じ縦延伸機で、第１表に記載した条件で、縦延伸
した。縦延伸したフイルムを、第１表に記載した条件
で、横延伸開始位置まで移送し、実施例１で用い
たと同じテンター式横延伸機を用い、第１表に記
載した条件で横延伸した。横延伸したフイルムは、定幅で、200℃の温度
で2.4秒間、クリツプ間隔を７％狭めて弛緩を与
える状態で200℃の温度で2.4秒間、さらに定幅
で、200℃の温度で2.4秒間の熱処理を行なつた。熱処理を施した後のフイルムは、フイルム両耳
を切り取り、ワインダーで巻き取つた。得られたフイルムにつき、実施例１に記載した
と同様の方法で、各種物性を評価した。結果を、
第２表に示す。実施例４〜８実施例１で用いたと同種の材料を用い、同例に
記載したと同様にして、未延伸フイルム調製し
た。未延伸フイルムにつき、実施例１において用い
たと同じ延伸装置を用いて、第１表に記載した条
件によつて、延伸フイルムを製造した。上記方法によるフイルムの製造を、各例とも５
時間連続的に行なつたが、途中でフイルムの切断
がおこることもなく、順調に遂行できた。比較例１〜12 実施例１で用いたと同種の材料を用い、同例に
記載したと同様にして、未延伸フイルムを調製し
た。未延伸フイルムにつき、実施例１において用い
たと同じ延伸装置を用いて、第１表に記載した条
件によつて、延伸フイルムを製造した。フイルム延伸時の状況を、第１表に示す。

【表】

【表】第１表および第２表より、次のことが明らかで
ある。 (1) 本発明方法によるときは、フイルム延伸途中
でフイルムの破断がおこらず、長時間連続的な
フイルムの製造が可能である。 (2) 本発明方法によるときは、得られる二軸延伸
されたフイルムに「引きつり現象」、延伸斑、
未延伸残部等が生じず、外観の良好なものが得
られる。 (3) 本発明方法によるときは、表面の平担性に優
れ、厚み斑が少なく、物性も縦方向、横方向に
均衡したフイルムが得られる。 (4) これに対して、本発明方法によらないとき
は、フイルムが延伸時に破断が生じて延伸でき
なかつたり、延伸できたとしても、フイルムに
延伸斑、未延伸残部等が生じて外観の劣るもの
しか得られない（比較例１〜12参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は、「引きつり現象」を説明するための
斜視図、第２図および第３図は、本発明方法によ
つたときの、横延伸開始位置でのフイルム厚さプ
ロフアイルを示し、第４図および第５図は、本発
明方法によらないときの、横延伸開始位置でのフ
イルム厚さプロフアイルを示す。第２図〜第５図
において、横軸はフイルム巾方向、縦軸はフイル
ムの厚さ（％）を意味する。第６図は、本発明方
法に従つて横延伸工程を遂行する際にフイルムが
拡巾される状況の概略図を示し、第７図は、この
際フイルムに生ずるネツク延伸の状況を示す概略
図である。第８図は、従来法によつて横延伸工程
を遂行する際にフイルムが拡巾される状況を示す
概略図であり、第９図は、この際フイルムに生ず
るネツク延伸の状況を示す概略図であり、第１０
図は、従来法によるときのフイルム巾方向端部
（テンタークリツプ把持部）の一例を示す縦断側
面図である。図において、１は平担なテーブル、２，３はテ
ーブル上に描いた基線、４は粘着テープ、５は切
断線、６はフイルムの標線、７，８，１０，１１
はそれぞれテンターレール、９，１２はそれぞれ
フイルム中心線、１３はテンタークリツプ、１４
はテンターレール側板、１５はテンタークリツプ
把持部、１６はフイルム、１７は未延伸残部、
Ａ，A′およびｅ，e′はそれぞれ縦延伸終了後のフ
イルム巾方向端部をテンタークリツプが把持する
位置、Ｂ，B′はテンタークリツプ間の機械的設
定倍率が元の間隙の1.4倍以上に達する位置、Ｃ，
C′およびｆ，f′は横延伸が終了する位置、θはフ
イルム巾方向中心線に対して拡巾される角度、
ｃ，c′はそれぞれネツク延伸発生点、ｄ，d′はそ
れぞれネツク延伸消失点、矢印はフイルム移送方
向を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１実質的に無定形で配向していないポリアミド
フイルムを、まず縦方向に延伸し、ついで横方向
に延伸して、二軸延伸されたポリアミドフイルム
を製造するにあたり、前記実質的に無定形なポリ
アミドフイルムを、45〜65℃の温度範囲に加熱
し、ロール式縦延伸方式によつて、変形速度
10000％／分以上で、2.7〜3.5倍に縦方向に延伸
し、この縦方向に延伸したフイルムを、直ちに45
〜60℃の温度範囲に調節し、次の（）式で表わ
される時間、すなわち、ｔ＝e^{(3.9-0.053T1)} ……（）〔（）式において、ｅは自然対数の底、ｔは縦
方向への延伸終了後、横方向への延伸を開始する
までの時間（秒）を意味し、T₁はこの間のフイ
ルム温度であつて、45〜60℃の範囲から選ばれ
る。〕の時間内に、次の横方向への延伸開始位置まで移
送し、この位置でのフイルム厚さプロフアイル
を、幅方向端部（テンタークリツプ把持部）から
幅方向中央部に沿つて滑らかに漸減させ、かつ、
フイルム幅方向中央部の厚さを、幅方向端部の厚
さの75〜90％の範囲とし、テンター式横延伸方式
による横延伸時には、テンタークリツプ間の機械
的設定倍率が元の隙間の1.4倍以上に達する迄は、
フイルム幅方向中心線に対して６度以内の角度で
拡幅し、この間のテンタークリツプの温度（T₂）
を、T₂＜T₁なる温度条件とし、横方向の延伸開
始位置からフイルム温度を段階的に昇温して、横
方向への延伸終了位置では、フイルム温度が70〜
100℃の範囲内に入るような温度条件とし、平均
変形速度2000〜10000％／分の範囲で、３〜５倍
に横方向に延伸することを特徴とする、二軸延伸
されたポリアミドフイルムの製造方法。