JPH10175254A - 二軸延伸フイルムの製造方法およびそれに使用するテンター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】横延伸にテンター方式を使用するフイルム横延
伸工程において、チェーンの伸びがあっても、ライン速
度を設定ライン速度に維持し得るテンター装置、およ
び、それを使用して工程が安定し品質（特に縦方向の熱
収縮特性）が安定したフイルムの製造方法を提供する 【解決手段】チェーン（２１）を駆動するスプロケット
（２３）の回転速度によりライン速度が制御されるテン
ター装置（２）による横延伸を含む二軸延伸フイルムの
製造方法において、テンター装置（２）のチェーン（２
１）の伸びにより生ずるライン速度の速度差を相殺する
様に補正する。そして、それに使用可能なテンター装置
（２）としては、ライン速度設定装置（２５）とチェー
ンの伸び測定装置（２７）と当該伸び測定装置（２７）
により測定された伸び量に基づいてチェーンの伸びによ
る速度差を相殺する様に補正することが出来る速度補正
装置（２６）とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フイルムの製造方
法およびそれを使用するテンター装置に関し、詳しく
は、テンター装置のチェーンに伸びがあっても、工程が
安定し、延伸フイルムの熱収縮率などの品質が安定する
フイルムの製造方法およびそれに使用することが出来る
テンター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、二軸配向ポリエステルフイルム
等の熱可塑性樹脂フイルムは、通常、先ず、熱可塑性樹
脂をシート状に溶融押し出しし、急冷して無定形シート
を製造し、次いで、ロール延伸機により縦延伸し、テン
ター装置にて横延伸し、熱処理して製造され、耳部をス
リットして製品ロールに巻き取られ、出荷される。

【０００３】この際、シート又はフイルムの速度は、ラ
イン速度として各処理工程毎に設定される。そして、テ
ンター装置におけるライン速度は、通常、前工程の縦延
伸工程の出口速度と等しい速度に設定される。

【０００４】テンター装置は、フイルムの両端を把持す
る多数のクリップがそれぞれチエーン上に搭載されて構
成されている。前記のクリップの数は、ラインの長さに
もよるが、一般的には数百個である。チェーンは、ロー
ラーを含むローラーリンクがピンリンクプレートとピン
により順に閉曲線状に連結されてフイルム出口側の駆動
スプロケットと入口側の自由スプロケット間の無限循環
軌道を形成し、駆動スプロケットの歯がローラーに咬み
込む方法により駆動される。

【０００５】この様なチェーンは、長期間の使用による
ピンやローラーリンクを構成しているブッシュの摩耗お
よび各リンクプレートの伸長により全体として伸長さ
れ、チェーン上に搭載されたクリップ間のピッチ間隔が
長くなる。このため、チェーンは、通常、上記の摩耗の
状況によりピンやブッシュが交換され、伸び量がある程
度以上に大きくなった場合は、チェーン自体が交換され
る。チェーンの伸びが生じた場合は、通常、バネ、荷重
テンションまたはエアーシリンダー等により入口側の自
由スプロケットの軸固定台の位置を遠ざけることにより
弛みが常時緊張される。

【０００６】ところで、フイルムの製造現場では、フイ
ルムの熱収縮性のトラブル及びフイルムのテンター耳処
理工程での走行状態不良が生じる場合がある。本発明者
は、斯かるトラブルの状況を調査した結果、その原因
が、上記チェーンの伸びによりクリップの走行速度（ラ
イン速度）が設定されたライン速度（設定ライン速度）
より速くなっている点にあることを見出した。

【０００７】テンター装置工程におけるライン速度は、
チエーンの走行速度を指すが、斯かる速度は、スプロケ
ットの回転速度により制御される。前記の回転速度、伸
びが生じていない時点のチェーンの長さと設定ライン速
度に基づいて決定される。そのため、チェーンのローラ
ー間の各ピッチの長さの伸びが生じた場合、すなわち、
チェーンの長さの伸びた場合の実際のライン速度は、そ
の伸びの長さの割合だけ設定ライン速度より速くなって
行くものと推察される。従来、これらの伸びに対応する
チェーン速度の補正には対応がとられていない。

【０００８】上記の様に、チェーンの伸びが生じた場合
のテンター装置における横延伸工程および熱処理工程の
ライン速度は、縦延伸工程出口速度と等しく設定されて
いるにも拘らず設定ライン速度より実質的に増速されて
いるため、縦延伸工程の設定ライン速度との間に相対速
度を生ずる。その結果、フイルムは、その両工程間で強
く緊張されて内部に大きい歪みを含むことになり、延伸
後のフイルムの縦方向収縮特性に影響を受けることが判
った。

【０００９】また、テンター装置により延伸され熱処理
されたフイルムは、通常、引き続いて引取ロールにより
引取られ、この工程で両端の耳部などがスリットされつ
つ巻き取られる。その際、引取ロール速度は設定ライン
速度で駆動されてテンター装置出口速度との間に速度差
を生じるため、上記の耳処理工程はフイルムに弛みが生
じフイルム走行が不安定になり易い。したがって、常時
フイルムの弛みに留意し、弛みが生じた場合は手動で速
度調節する必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、横延伸にテンタ
ー装置を使用するフイルム横延伸工程において、チェー
ンの伸びがあってもライン速度を設定ライン速度に維持
して工程および品質（特に縦方向の熱収縮特性）が安定
したフイルムの製造方法およびそれに使用することが出
来るテンター装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の要旨は、チェーンを駆動するスプロケットの回転速度
によりライン速度が制御されるテンター装置による横延
伸を含む二軸延伸フイルムの製造方法において、テンタ
ー装置のチェーンの伸びにより生ずるライン速度の速度
差を相殺する様に補正することを特徴とする二軸延伸フ
イルムの製造方法に存する。

【００１２】そして、本発明の第２の要旨は、チェーン
を駆動するスプロケットの回転速度によりライン速度が
制御されるフイルムの横延伸に使用されるテンター装置
において、ライン速度設定装置とチェーンの伸び測定装
置と当該伸び測定装置により測定された伸び量に基づい
てチェーンの伸びによる速度差を相殺する様に補正する
ことが出来る速度補正装置とを具備することを特徴とす
るテンター装置に存する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のフイルムの製造方
法およびそれに使用することが出来る装置を添付図面を
使用して詳細に説明するが、その要旨を超えない限り、
以下の図面の例に限定されるものではない。図１は本発
明のフイルムの製造方法に使用できるテンター装置の構
成の特徴および前後の設備の配置関係の概略説明図であ
る。

【００１４】本発明のフイルムの製造方法は、チェーン
（２１）を駆動するスプロケット（２２又は２３）の回
転速度によりライン速度が制御されるテンター装置
（２）による横延伸を含む二軸延伸フイルムの製造方法
において、テンター装置（２）のチェーン（２１）の伸
びにより生ずるライン速度の速度差を相殺する様に補正
することを特徴とする。

【００１５】本発明において延伸して製造されるフイル
ムとしては、熱可塑性樹脂を使用した二軸延伸フイルム
であれば特に制限されない。前記の熱可塑性樹脂として
は、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフ
タレートを代表とするポリエステル、ポリエチレン及び
ポリプロピレンを代表とするポリオレフィン、および、
ポリアミドが挙げられる。

【００１６】前記の二軸延伸フイルムは、通常、上記の
熱可塑性樹脂を溶融混練してシート状に押し出しし、急
冷して実質的に無定形シートとした後、ロール延伸機
（１）及びテンター装置（２）を使用して、それぞれ縦
延伸および横延伸して製造される。この様にして延伸し
て得られる延伸フイルムの厚さは、通常１００μｍ以下
である。

【００１７】上記の二軸延伸フイルムが二軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフイルムである場合は、通常、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂を２８０〜３２０℃で溶
融混練してシート状に押し出しし、急冷して実質的に無
定形シートとする。そして、得られた無定形シートを、
先ず、ロール延伸機（１）を使用して７０〜１５０℃で
縦方向に２〜６倍に延伸し、次いで、テンター装置
（２）の延伸ゾーンで８０〜１８０℃で横に２〜６倍に
延伸し、さらに、必要により熱処理ゾーンで１５０〜２
５０℃且つ１〜３００秒熱固定処理する。熱固定処理の
際、フイルムを０．１〜２０％弛緩させる条件が好まし
く併用される。

【００１８】本発明のフイルム製造方法におけるシート
又はフイルムの速度は、ライン速度として各処理工程毎
に設定される。そして、テンター装置（２）におけるラ
イン速度は、通常、前工程の縦延伸工程（１）の終了後
の速度と連動して等しく設定される。そして、テンター
装置におけるフイルムの走行速度すなわち実際のライン
速度は、テンター装置（２）のチェーン（２１）の伸び
があっても前記の設定ライン速度と等しくなる様に補正
される。

【００１９】チェーン（２１）の伸びがあっても実際の
ライン速度が設定ライン速度と等しくなる様に補正され
るテンター装置（２）としては、特に限定されないが、
その一例を以下に説明する。斯かるテンター装置（２）
は、ライン速度がチェーン（２１）を駆動するスプロケ
ット（２２又は２３）の回転速度により制御され、且
つ、ライン速度設定装置（２５）とチェーンの伸び測定
装置（２７）と当該伸び測定装置（２７）により測定さ
れた伸び量に基づいてチェーンの伸びによる速度差を相
殺する様に補正することが出来る速度補正装置（２６）
とを具備する。

【００２０】上記のテンター装置（２）の本体は、公知
のものが使用可能であり、その基本構成には、装置の左
右両側の入口部と出口部に設置されたスプロケット（２
２及び２３）間を左右それぞれにチエーン（２１）が循
環して配置されている。

【００２１】テンター装置（２）の入口部または出口部
のスプロケット（２２又は２３）の内、少なくとも一
方、通常、出口スプロケット（２３）は、スプロケット
駆動装置（２４）により回転駆動され、チェーン（２
１）の各ローラーに咬み込むことによりチェーン（２
１）を駆動する。以下の説明では、出口スプロケット
（２３）が回転駆動され、入口スプロケット（２２）は
自由回転であるものとする。

【００２２】チェーン（２１）に伸びが生じた場合の弛
みは、入口部の入口スプロケット（２２）の軸固定台の
位置を荷重テンションにより遠ざけることにより緊張さ
れる。テンター装置（２）は、必要に応じて全長を複数
のブロックに分割し、各ブロックの雰囲気温度を必要に
応じて調節することが出来る。

【００２３】また、両側の各チェーン（２１）上には、
フイルム把持用の多数のクリップが等間隔に搭載されて
おり、チェーン（２１）自体は、横延伸区間において両
側のチェーン間の距離が機械的に広げられつつ進行し、
その上に搭載されているクリップに把持されているフイ
ルムを拡幅する。

【００２４】テンター装置（２）工程におけるライン速
度は、ライン速度設定装置（２５）により設定されるラ
イン速度に基づき算出される出口スプロケット（２３）
の回転速度により決定される。その回転速度の算出は、
出口スプロケット（２３）の回転速度、スプロケットの
歯数、および、使用による伸びがない新設時のチェーン
（２１）のローラー間のピッチ長さの積がライン速度に
等しくなる様に決定される。斯かるライン速度設定装置
（２５）の設定方法および出口スプロケット（２３）の
回転を制御する方法は公知の方法を使用することが出来
る。

【００２５】また、前記の伸び測定装置（２７）は、チ
ェーン（２１）の伸び量を測定する装置である。その伸
び量の測定方法としては、特に限定されるものではない
が、例えば、前記の入口スプロケット（２２）軸固定台
位置のチェーン（２１）新設の当初位置からの変位を検
知する方法が挙げられる。

【００２６】上記の変位の検知方法としては、特に限定
されず、例えば、変位を機械的に目盛り表示するもの、
光学式のもの、電磁気的なものでもよい。具体例とし
て、伸び測定装置（２７）として差動トランスを上記の
入口スプロケット（２２）軸固定台に接続する方法を挙
げることが出来る。この場合、変位の大きさを起電力と
して出力することが出来、伸び測定装置（２７）におい
てチェーンの伸びに換算することが出来る。

【００２７】また、速度補正装置（２６）は、前記の伸
び測定装置（２７）からフィードバックされるチェーン
（２１）の伸び量から次式に基づきライン速度差を算出
し、その速度差に応じて出口スプロケット（２３）の回
転速度を減速して相殺する様に補正する。その結果、ラ
イン速度は設定値通りの速度に維持される。斯かる速度
補正装置（２６）の機構としては公知のものを使用する
ことが出来る。

【００２８】

【数１】ΔＶ＝ Ｖ×（ΔＬ／Ｌ）

【００２９】但し、ΔＶは伸びによるライン速度差、Ｖ
は設定されたライン速度、ΔＬはチェーン（２１）の伸
び量、Ｌは当初のチェーン（２１）の長さを示す。

【００３０】この結果、本発明においては、縦延伸工程
（１）出口部のライン速度とテンター装置（２）のライ
ン速度との速度差は生じないため、この区間における延
伸は起らず、得られる延伸フイルムは内部歪みが無く、
設定条件どおりの縦延伸倍率および横延伸倍率に延伸さ
れる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を、実施例により更に詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

【００３２】実施例１ 平均粒径１．３μｍの無定型シリカ０．２重量％を有す
るポリエチレンテレフタレートを２８５℃で溶融押し出
しし、３０℃の冷却ドラム上にキャストして急冷するこ
とにより厚さ１７３μｍ無定形シートを得た。得られた
無定形シートを先ず、ロール延伸機（１）を使用して縦
方向に延伸し、次いで、テンター装置（２）を使用して
二軸延伸ポリエステルフイルムを製造した。

【００３３】前記の縦方向の延伸は、ライン速度設定装
置（２５）によりライン速度を８１ｍ／ｍｉｎ、引張速
度を３００ｍ／ｍｉｎに設定し、１０５℃で縦方向に
３．７０倍の延伸倍率で行った。

【００３４】使用したテンター装置（２）の両側の各チ
ェーン（２１）の新設当初の長さは、左右それぞれ３５
ｍであり、チェーンの上にクリップが１２５ｍｍピッチ
で２８０個搭載されている。その後、延べ１７万Ｋｍの
走行した結果、この延伸時のチェーンの長さは、入口ス
プロケット（２２）軸固定台に接続した差動トランスを
使用した伸び測定装置（２７）の表示目盛によれば、新
設当初から１２０ｍｍ伸びていた。

【００３５】前記の横方向の延伸は、１４０℃で横方向
に延伸倍率３．９０倍で行った。その際、上記のテンタ
ー装置（２）のライン速度設定装置（２５）によりライ
ン速度を３００ｍ／ｍｉｎに設定し、伸び測定装置（２
７）及び速度補正装置（２６）を作動させてライン速度
を補正した。延伸したフイルを引き続き２２０℃で２秒
間熱処理を行ない、引取ロール（３）を経て両端耳部を
スリットしつつ巻取装置（４）において巻き取り、厚さ
１２μｍのポリエチレンテレフタレート二軸延伸フイル
ムロールを得た。

【００３６】上記の横方向の延伸中のライン速度は、実
測によれば、上記の様にチェーン（２１）の伸びがある
にも拘らず設定どおり３００ｍ／ｍｉｎであった。得ら
れたフイルムの１８０℃×３分条件で測定した縦方向の
熱収縮率は、１．９％であり、商品としての管理限界
２．２％以内に入っていた。

【００３７】比較例１ 実施例１において、テンター装置（２）の伸び測定装置
（２７）及び速度補正装置（２６）を作動させなかった
以外は実施例１と同様にして二軸延伸を行った。横方向
の延伸中のライン速度を実測したところ、３０１ｍ／ｍ
ｉｎであり、ロール延伸機（１）出口におけるフイルム
速度とテンター装置（２）延伸工程入口におけるフイル
ム速度との間に１ｍ／ｍｉｎの速度差があった。得られ
たフイルムの１８０℃×３分条件で測定した縦方向の熱
収縮率は、速度差が僅か１ｍ／ｍｉｎであったにも拘ら
ず２．３％と大きく、商品としての管理限界２．２％を
超えていた。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、テンタ
ー方式を使用するフイルム横延伸工程において、チェー
ンの伸びがあっても、フイルム走行速度すなわちライン
速度を設定ライン速度に維持し得るテンター装置、およ
び、それを使用した品質（特に縦方向の熱収縮特性）が
安定したフイルムの製造方法を提供することが可能であ
り、その結果、フイルムの品質を高い水準に維持する事
が出来るため、本発明の工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフイルムの製造方法に使用できるテン
ター装置の構成の特徴および前後の設備の配置関係の概
略説明図

【符号の説明】

１：縦延伸工程（ロール延伸機） ２：テンター装置 ２１：チェーン ２２：入口スプロケット ２３：出口スプロケット ２４：スプロケット駆動装置 ２５：ライン速度設定装置 ２６：速度補正装置 ２７：伸び測定装置 ３：引取ロール ４：巻取装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チェーンを駆動するスプロケットの回転
   速度によりライン速度が制御されるテンター装置による
   横延伸を含む二軸延伸フイルムの製造方法において、テ
   ンター装置のチェーンの伸びにより生ずるライン速度の
   速度差を相殺する様に補正することを特徴とする二軸延
   伸フイルムの製造方法。
2. 【請求項２】 チェーンを駆動するスプロケットの回転
   速度によりライン速度が制御されるフイルムの横延伸に
   使用されるテンター装置において、ライン速度設定装置
   とチェーンの伸び測定装置と当該伸び測定装置により測
   定された伸び量に基づいてチェーンの伸びによる速度差
   を相殺する様に補正することが出来る速度補正装置とを
   具備することを特徴とするテンター装置。