JPS6021053B2 - 二軸配向ポリエステルフイルムの冷却法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二軸延伸に続いて熱固定したポリエステルフィ
ルムの冷却法に関する。

特に、本発明は熱固定された高温状態にあるポリエステ
ルフィルムをガラス転移点以上の雰囲気下で徐袷して、
フィルムの表面平坦性を飛躍的に改良する技術に係るも
のである。従来の技術は、袴公昭４４一２００００号公
報に示される如く３０〜８０午Ｃのガラス転移点以下の
雰囲気内に加熱したフィルムを直接移送せしめ冷却する
ものであり、緊張下に於てフィルムの表面平坦性を維持
するものであった。

この方法では、フィルム表面平坦性の指数である最大た
るみ深さが２５肋以内になるが、熱固定温度と冷却温度
との温度差が大きいため冷却温度を高精度に制御しなけ
れば表面平坦性が充分改良されない問題があった。フィ
ルムの表面平坦性が改良されるためには充分かつ均一な
応力緩和がフィルムに施されることが必要であり、熱固
定で一且熱緩和したフィルムに新たな微少歪が加わらな
いように冷却する必要があることを見し、出し、本発明
を達成したものである。本発明の目的は、フィルムの平
面性を向上せしめ、たるみ、しわのない優れたポリエス
テルフィルムを製造する新規な冷却法を提供するもので
ある。

本発明は、二軸延伸に続いて熱固定した二軸配向ポリエ
ステルフィルムを冷却するに際し、二鞄延伸フィルの表
面加熱気体を吸引し、次いで９０〜１４０℃に保たれた
雰囲気内に望ましくはフィルムの張力が２ｋ９／松以下
となるように移送し、毎秒１００℃以下の冷却温度で徐
冷することを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム
の冷却法である。

本発明を説明する。

二鞠延伸したポリエステルフィルムは続いて熱固定され
るが、この温度は通常１５０℃以上融点近傍の範囲であ
る。

従って、このフィルムの冷却では２００℃程度から９０
〜１４０００に一旦冷却し、必要に応じて更に室温まで
冷却するものである。短時間で冷却効果を得るためには
熱固定によってフィルム表面に存在する高温の気体を速
やかに除去することが必要である。

本発明ではこのフィルムの表面（裏面を含む）から高温
気体を吸引除去する。

この高温（加熱）気体の除去はフィルムの冷却を速やか
に行い得、熱固定を施す装置から冷却室へ洩れてくる加
熱気体をも除く効果があり、フィルムの冷却効果を一層
高めるものである。フィルムは９０〜１４０ｏｏの範囲
に一旦冷却しなければならない。

この温度城を瞬間的に経たフィルムは平面性が不充分で
あるが、徐やかに冷却されたフィルムは飛躍的に平面性
が改良される。この理由は厳密に明かではないが、ガラ
ス転移点以上の温度域があるから応力緩和が起り易いこ
と、高温からガラス転移点温度以下に急激に冷却鏡謙吉
させると応力歪が完全に除けないか、又は急激冷却に伴
う新たな内部歪の発生等が起ることに起因するものであ
ると考えられる。少くとも冷却に伴う熱過彰張係数に対
応するフィルムの収縮を本発明では徐冷工程で均一化し
得るものであろう。フィルムを高温度から９０〜１４０
つ０までに冷却せしめる速度は遅い方が好ましい平面性
を得る。

冷却温度の上限は約１００ｏｏ／秒であることが実験的
に確認されている。この冷却速度ではフィルムの局部的
タルミが３柳以下（本発明の測定法による）であって、
平面性が著しく優れている。冷却速度はこの冷却室にお
けるフィルムの滞留時間と、熱固定温度を冷却温度との
温度差から計算できる。従って、冷却室は、フィルムの
走行速度と熱固定温度及び冷却室温度とからその大きさ
（機械方向の長さ）の最小限度が設定される。冷却温度
が５０午○／秒以下ではフィルムの局部的タルミは約２
側以内となる。一方冷却速度を著しく遅くすることは冷
却室が大きくなるため工業的に有利ではない。又走行速
度を低くすることも同様に生産性から好ましくない。こ
れらの理由から冷却速度の下限は５℃／秒程度となる。
フィルムは、冷却過程で不必要な変形が加わることがな
いように低い張力に制限される。

一般に、この９０〜１４０℃の温度域に於て５％以上の
伸張変形が加わることがないように、好ましくは弾性回
復が可能な張力限界に維持される。従って、冷却室を走
行中のフィルムの張力は２ｋｇ／枕以下であることが好
ましい。このように張力を低くかつ一定に保つためには
、フィルムの捲取に伴う張力変動を制御できるように冷
却室と捲取機の間に張力をカットできる一対以上のニッ
プロールを設けるか又は複数の回転ロール又は摺嬢機に
擢接させるとよい。本発明に適用できるポリエステルフ
ィルムとは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン−２，６ーナフタレート等の芳香族ジカルボン酸と炭
素数２〜１０のグリコールとからなる線状の合成重合体
から選ばれたポリエステルの２鞠延伸を施されたフィル
ムである。

猶、本発明は、熱固定された加熱状態のフィルムを室温
まで冷却する場合にも当然適用できる。

この場合には加熱されたフィルムに先ず本発明の冷却法
を適用せしめ、次いで室温まで自然冷却又は強制冷却す
ればよい。本発明の方法によれば、極めて平面性の優れ
たフィルムが得られる利点があり、片のび、タルミのな
い２軸延伸ポリエステルフィルムが得られる。

従来の方法に比較して極めて平面性が優れている特徴が
ある。本発明の平面性（タルミ）の測定法を第１図を参
照して説明する。

第１図に示すように充分平らでかつ５肌離れてＡ端には
基線１、Ｂ端には基線２を引いたテーフル３に長さ約６
ｍのフィルムを均一に拡げＡ端を基線１にあわせて粘着
テープ４で固定する。

次にＢ端の基線２に合せフィルムに直角に直線５を引い
た後、長さ方向に沿って全幅５仇ｈ／ｍ幅にタンザク状
に切れ目を入れる。次いで各タンザクのＢ織部に０．０
２ｋ９／桝の微小荷重６をかけてテーブル上の基線２と
タンザク状に裁断した結果移動した５との長さの差７を
フィルム幅方向について順次測定する。

この測定結果より最大長、最小長の差をもってタルミ深
さとし平面性の指標とする。

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例 １〜４、比較例 １〜２ ポリエチレンテレフタレート（以ＴＰＥＴと略記する）
を押出機より溶融押出しキャスティングドラムにて冷却
固化させて厚さ約１６０ミクロンの無配向シートとした
。

このシートを約８５ｑｏに加熱し縦方向に３．５倍延伸
したのち、ステンター内に送り込み約１００ｑｏの雰囲
気中で横方向に３．針音延伸し引き続き熱固定にて２０
０ｏＣの温度で熱固定を行ない１２ミクロンのフィルム
を得た。フィルムを熱固定室から冷却室に導く際に表面
の加熱温度を吸引すると共に、冷却室の温度を９０ｏｏ
に保ちつつ種々の冷却速度で冷却して次に自然冷却によ
り常温近くまで冷却して捲取ったフィルムの平面性を第
１表に示す。なお、冷却速度は熱固定室を出る時のフィ
ルム温度Ｔ，と１４０〜９０００の雰囲気下にある冷却
室を出る時のフィルム温度をＴ２とし、該冷却室を通過
するのに要する時間をｔ秒としたはＴ，一Ｔ２／ｔであ
らわされる。

第１表実施例 ５〜８、比較例 ３〜６ 実施例１〜４と同じ方法で２鞠延伸後２００００で熱固
定した厚さ２１ミクロンのフィルムを熱固定室外へ導き
、この際フィルムの表面の加熱空気を吸引すると共に冷
却室内の温度を５０〜１５０℃まで変更し、かつ種々の
冷却速度で冷却したフィルムの平面性を第２表に示す。

第２表実施例 ９〜１３比較例 ７〜１０ 実施例１〜４と同じ方法で２軸延伸後２００ｏｏで熱固
定した厚さ１２ミクロンのフィルムを熱固定室外へ導き
、この際フィルムの表面の加熱空気を吸引すると共に冷
却室内温度を３０〜１５０００まで変更し、かつ種々の
冷却速度で冷却したフィルムの平面性を第３表に示す。

この際、特公昭４４−２０００の記載の方法を適用し、
冷却室内のフィルム中方向の温度斑を土１０００以内に
押え、しかもフィルム中方向の収縮を防止しつつ冷却し
た。３ 上記比較例７〜１０より示される如く特公昭４４−２０
００ぴ号記載の方法は冷却速度が遅い程又冷却室温度が
高い程良好となる傾向にあるが、本発明例と比較すれば
平面性に著しい差異が認められる。

冷却速度は製腰速度を冷却室の長さによって決まる為、
冷却速度を遅くすることには限界があり、本発明法の冷
却性が優れていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フィルムの平面性を測定する方法を示す斜視
図である。 鯖’四

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二軸延伸に続いて熱固定した二軸配向ポリエステル
   フイルムを冷却するに際し、二軸延伸配向フイルムの表
   面の加熱空気を吸引し、次いで、９０〜１４０℃に保た
   れた雰囲気内に移送し、毎秒１００℃以下の冷却速度で
   徐冷することを特徴とする二軸配向ポリエステルフイル
   ムの冷却法。