JPH0457181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱可塑性樹脂フイルムの弛緩熱処理方
法に関し、更に詳しくはテンターで熱固定した熱
可塑性樹脂フイルムの弛緩熱処理を安定かつ確実
に行う方法に関する。

（従来技術） 熱可塑性樹脂フイルムは延伸された後、必要に
応じてスリツトされて、二次加工を施される。そ
の際、フイルムは再熱処理を施される場合があ
り、寸法安定性が要求される。二次加工に於てフ
イルムが熱収縮を起こすと加工工程のトラブル及
び製品歩留の低下等の問題が生じるため、通常、
製膜工程に於て寸法安定化処理例えば弛緩熱処理
を施し、フイルムの熱収縮率を減少させる方法が
採択されている。

フイルム縦方向の弛緩熱処理として、例えばフ
イルム縦方向に於てロール間に加熱装置を設け供
給側ロールに対し引取側ロールの速度を若干減じ
て弛緩熱処理する方法と、テンター内のクリツプ
走行速度を徐々に遅くして弛緩熱処理する方法
（特公昭44−20240号）が知られている。前者の場
合は、通常はロール間に加熱装置を設けて冷却さ
れたフイルムを再加熱するためエネルギー損失が
大きく、加熱処理時間も別に必要となつてくる。
他方、後者の場合はテンター内でフイルム側端部
部分も含めて同時に熱処理するため厚肉の端部部
分と薄い中央部分との熱収縮に差が生じてフイル
ムのたるみが生じ、平面性等が逆に低下する問題
があり、しかも、テンター内でクリツプ速度を進
行方向に徐々に低下させる手段は設備が複雑にな
り、保全またはコスト的に不利である。

また、テンターを利用した方法としてテンター
熱処理ゾーンの後方でフイルムの両端部（クリツ
プ把持部）をカツトし、かつテンターと巻取機と
の間で中央部のフイルムのみ縦方向に弛緩を与え
る方法（例えば、特公昭57−54290号）が知られ
ている。しかしながら、この方法ではテンター内
の循環する熱風によりカツトがスムーズに行えな
いばかりでなく、カツト位置でのフイルム温度が
高く、かつカツト位置から引取系までの距離が長
いため該中央部のフイルムにタルミを生じ、走行
安定性を欠き、場合によつてはフイルム走行方向
のシワが発生するという問題がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる問題点を改善し、しか
も大きな熱収縮を得るための熱可塑性樹脂フイル
ムの弛緩熱処理方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、熱可塑性樹脂からなる延伸フイルム
をテンターの熱処理ゾーンで該樹脂のガラス転移
温度（Tg）より100〜180℃高い温度で熱固定し、
該熱処理ゾーンと冷却ゾーンの間に設けたフイル
ム処理風のないゾーンで熱固定フイルムの両側端
部を切断分離し、両側端部を切離した熱固定フイ
ルムを該冷却ゾーンで徐々に冷却するとともに引
取速度の減速によつて弛緩し、次いで弛緩熱処理
したフイルムを常温まで冷却し、巻取ることを特
徴とする熱可塑性樹脂フイルムの弛緩熱処理方法
である。

ここで、ガラス移転温度（Tg：℃）は熱可塑
性樹脂の未延伸フイルムのガラス転移温度であ
る。通常、DSC（差動走査型熱量計）で求め、例
えばポリエチレンテレフタレートのTgは69〜70
℃である。

本発明における第１の特徴は、テンターの熱処
理（熱固定）ゾーンと冷却ゾーンとの間にフイル
ム処理風のないゾーンを設け、該ゾーンで熱固定
フイルムの両側端を切断分離する点にある。これ
により、フイルム循環風の影響を受けずに熱固定
フイルムの両側端を安定して切断できる。しかも
カツト位置でのフイルムが比較的高温であるため
フイルム引取速度の減速で縦方向の弛緩を十分行
うことができ、その結果として低熱収縮率を賦与
することができる。更に、縦熱収縮開始温度と横
熱収縮開始温度に差をもたせることができる利点
があり、これによりフイルム横方向の熱収縮率を
ある程度コントロールすることができる。両軸方
向の熱収縮開始温度の差は下記の理由によると思
われる。

テンター内を走行するフイルムはクリツプにて
両端を保持されており、両端部をカツトしその後
のフイルム引取速度の減速によつて弛緩するが、
その縦方向の弛緩の影響はカツト位置より前方す
なわち熱固定ゾーンに及び、一方横方向の熱収縮
は完全にクリツプで寄生されているためカツト位
置から初めて熱収縮を始め、しかもそのカツト位
置の温度により熱収縮率特性が決定される。

このカツト位置は、場合によつては熱固定ゾー
ン側によせても冷却ゾーン側によせてもよい。

第２の特徴は、両側端を切断した熱固定フイル
ムを冷却ゾーンで、場合によつては引取ロール系
でも、所定の温度まで徐冷する点にある。フイル
ムの両端部をカツトする温度が比較的高温のため
その後の冷却過程で急速に冷却すると縦方向のシ
ワが発生する。これを防止するにはフイルムを徐
冷するのが有効であり、冷却を段階的にするため
冷却ゾーンの温度を段階的に管理し、また引取系
でのロールとの接触により急冷を防止するため温
調ロールを用いるのが好ましい。冷却ゾーンにお
ける冷却風の温度はTg以上の温度が好ましい。
冷却ゾーンでの冷却は、これより出るフイルム温
度がTg〜（Tg＋80）℃更にはTg〜（Tg＋60）
℃、特にTg〜（Tg＋40）℃であるようにするの
が好ましく、またフイルム温度がTgより低くな
るまでは、引取ロールの温度とフイルムとの温度
差を40℃以内にするのが好ましい。引取ロールは
１本又は２本以上設けることができるが、２本以
上の場合各ロールの温度は上記の温度条件を満足
することが好ましい。

また、フイルムの弛緩を一定、確実に実施する
ためロール上でのフイルムのすべりを防止し、後
続引取系のテンシヨンやフイルムを巻き取るテン
シヨンがテンター側に及ぶのを防止する目的で、
ニツプロールを設けることが好ましい。この場合
もニツプロールの温度は上記引取ロールの場合と
同様にすると良い。

本発明に於ける熱可塑性樹脂からなるフイルム
とは、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフイ
ン等の如き熱可塑性樹脂からなるフイルムであ
る。このうち、ポリエステル特にポリエチレンテ
レフタレートからなるフイルムが好ましい。

また、延伸フイルムとは縦方向のみあるいは横
方向のみ延伸した一軸延伸フイルムであつてもよ
く、また縦方向および横方向に延伸した二軸延伸
フイルムであつてもよい。また、延伸フイルムの
熱固定温度は熱可塑性樹脂のガラス転移温度
（Tg）より100〜180℃である。延伸の方法、条件
等は従来から公知の、或いは当業界に蓄積された
ものを用いることができる。

更に、図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は、従来装置のテンターから引取系ロー
ルまでの要部を示す概略断面図である。縦延伸さ
れた熱可塑性樹脂フイルム１はその側端部がテン
ターレール２のクリツプに把持された状態で予熱
ゾーン３で予熱され、延伸ゾーン４で横延伸され
る。引き続き熱処理ゾーン（熱固定ゾーン）５で
熱固定され、冷却ゾーン６で冷却されたのち、引
取ロール１０，１１で引取られ、その後巻取設備
（図示していない）で巻き取られる。

第２図は本発明を適用したテンターから冷却ロ
ールまでの要部を示す概略断面図である。縦延伸
された熱可塑性樹脂フイルム１は、その側端部が
テンタレール２のクリツプに把持された状態で予
熱ゾーン３で予熱され、延伸ゾーン４で横延伸さ
れる。引続き熱処理ゾーン（熱固定ゾーン）５で
ガラス転移温度（Tg）＋100℃以上ガラス転移温
度（Tg）＋180℃以下の温度で熱固定され、冷却
ゾーン６でガラス転移温度（Tg）以上の冷却風
で冷却され、場合によつては段階的に徐々に冷却
するため冷却ゾーンを複数分割（６′，６″）して
独立の温度（ガラス転移温度以上で、６′ゾーン
温度≧６″ゾーン温度）で冷却される。その時、
実質上熱風を吹き出さないで、フイルムの両端を
カツトするためのカツター設備８，８′を有する
ゾーン７が熱処理ゾーン５と冷却ゾーン６の間に
設けられている。このカツター設備８，８′で熱
固定フイルムの両側部が切断、分離される。両端
部を切断されたフイルム（中央部）は、冷却ゾー
ン６で徐冷されながら、急冷をさけるためフイル
ムとの温度差が40℃以内の温度に温度調節された
引取ロール１０の引取速度をクリツプ走行速度よ
り若干減ずることにより、カツター（８，８′）
とロール１０間で弛緩されながら走行する。この
場合、フイルムの温度が高く引取ロール１０を通
過後もフイルムがガラス転移温度以上であれば、
引取ロールをさらに温度調節するとよい。

さらに引取ロール１０とフイルム走行速度を一
定かつコンスタントに保ち、後続する引取系及び
巻取系のテンシヨンをフイルム弛緩ゾーンに及ぼ
さないためにニツプロール９によつてフイルムは
幅方向に押さえられる。ニツプロール９の位置は
フイルムの温度がガラス転移温度以下になつた時
点で設置してもよい。その後フイルムは常温まで
冷却され、巻き取られる。

（実施例） 以下、実施例をあげて本発明を説明する。

実施例 １ ポリエチレンテレフタレート（Ｏ−クロロフエ
ノール溶媒を用い温度35℃で求めた固有粘度：
0.72）を常法により製膜して未延伸フイルムと
し、これを縦方向に3.5倍延伸し、次いで第２図
に示す装置（テンター）にて、延伸ゾーン４で横
方向3.6倍延伸した後、熱処理ゾーン５にて230℃
で熱固定し、熱風を吹き出さないカツター設備を
有するゾーン７にて熱固定フイルムの両側端をカ
ツトした後、引取速度を1.5％減じて弛緩し、冷
却ゾーン６にて100℃の冷却風で徐々に冷却し、
冷却ゾーンを出たフイルム温度80℃の徐冷フイル
ムをニツプロール９を設けた65℃の温度の引取ロ
ール１０にて引取り、室温まで冷却して巻取つ
た。得られた厚さ100μmの２軸配向フイルムを
150℃で30分間保持したときの縦方向の熱収縮率
は、0.1％であつた。また、このフイルムの平面
性は皺もなく、良好であつた。

比較例 １ 実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレ
ート（固有粘度0.72）を製膜、縦延伸し、従来法
による第１図に示す装置で横方向に3.6倍延伸し
た後、230℃で熱固定してフイルムを引取つた。
得られた厚さ100μmの２軸配向フイルムを150℃
で30分間保持したときの熱収縮率は1.20％であ
り、熱収縮率としては高い値であつた。

（発明の効果） 本発明においては、熱可塑性樹脂の延伸フイル
ムをテンターの熱処理（熱固定）ゾーンと冷却ゾ
ーンの間の熱風を吹き出さないゾーンでフイルム
の両端部をカツトしているため、高温での高い熱
収縮を得ることができ、しかも、縦方向の熱収縮
開始位置が異なるため（縦方向の熱収縮はカツト
位置よりフイルム上流側で開始する）、縦方向の
熱収縮を高くし、かつ横方向の熱収縮率特性をあ
る程度縦方向の熱収縮率特性に近づけることがで
きる利点を有し、さらにフイルムカツト時にこの
ゾーンには熱風を吹き出さないため、フイルム走
行が安定し、フイルムのカツテイングがスムーズ
に行える利点も有している。

弛緩ゾーンの冷却風を管理し、引取ロールで急
冷をさけることによりフイルムに発生する縦方向
のシワを押さえる効果を有している。

また、引取ロールとフイルム走行速度を一定か
つコンスタンスに保ち、後続する引取系及び巻取
系のテンシヨンをフイルム弛緩ゾーンに及ぼさな
いためにニツプロールを設けると、更にフイルム
の縦方向の熱収縮特性が安定しかつ均一化する利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来装置のテンターから補助ロール
までの要部を示す概略断面図である。第２図は本
発明を適用したテンターから冷却ロールまでの要
部を示す概略断面図である。 １……熱可塑性樹脂フイルム、２……テンター
レール、３……予熱ゾーン、４……延伸ゾーン、
５……結晶化ゾーン、６……冷却ゾーン、６′，
６″……複数分割した冷却ゾーン、７……フイル
ム処理風のないゾーン、８，８′……切断刃、９
……ニツプロール、１０……引取ロール、１１…
…引取ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂からなる延伸フイルムをテンタ
   ーの熱処理ゾーンで該樹脂のガラス転移温度より
   100〜180℃高い温度で熱固定し、該熱処理ゾーン
   と冷却ゾーンの間に設けたフイルム処理風のない
   ゾーンで熱固定フイルムの両側端部を切断分離
   し、両側端部を切離した熱固定フイルムを該冷却
   ゾーンで徐々に冷却するとともに引取速度の減速
   によつて弛緩し、次いで弛緩熱処理したフイルム
   を常温まで冷却し、巻取ることを特徴とする熱可
   塑性樹脂フイルムの弛緩熱処理法。 ２ 冷却ゾーンに供給する冷却風の温度を熱可塑
   性樹脂のガラス転移温度以上とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の弛緩熱処理法。 ３ テンターを出た弛緩熱処理フイルムを、該フ
   イルムの温度が熱可塑性樹脂のガラス転移温度よ
   り低くなるまで、フイルムとの温度差を40℃以内
   の温度に調整した１本以上の引取ロールを用いて
   引取ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の弛緩熱処理方法。 ４ 引取ロールにニツプロールを組合せることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の弛緩熱処
   理方法。