JPS61233523A - 二軸延伸ポリエステルフイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば写真フィルムベース、磁気テープベー
スなどに利用される二軸延伸ポリエステルフィルムの製
造方法に関するものである。

（従来の技術） ポリエステルフィルムを二軸延伸しただけでは寸法安定
性が悪いところからこれをさらに熱処理することが通常
行なわれている。一般的な熱処理は熱風による加熱ゾー
ンと冷却ゾーンを通過させることにより行なわれていた
。しかし、この方法では寸法安定性の改良が不充分なば
かシでなく、中たるみ、耳のび、ベンディングなどを生
じてフィルムの平面性が損なわれるという問題もあった
。

ここで言うベンディングとは、遂次二軸延伸を行なう際
、テンター内での収縮応力が中央部に集中するため生じ
るベース長手方向の曲がりを示すものであり、テンター
巾（食中）ベースを半裁すると顕著になるものである。

そこで、このような問題を解決するべく各所で研究が行
なわれ、次のような方法が提案されている。

まず、特開昭！ｒ−７１１３２参号公報には、二軸延伸
フィルムをロール間で熱処理を施す際に、その温度、張
力及び時間を特定範囲内とすることによって寸法安定性
及び平面性を改善することが開示されている。

また、特開昭３３−２４０７−号公報には、二軸延伸し
たフィルムをその幅方向に制限収縮を与えながら熱固定
し、次いで加圧空気でフィルムを保持しつつ低張力で馳
緩熱処理を行なうことによって寸法安定性を改善する方
法が開示されている。

さらに、特開昭１７−／ｊり２７号公報には、二軸延伸
されかつ熱固定されたフィルムに対して１その長手方向
を低張力にして、熱風を吹き付けて支持しつつｌ仏０−
／ｒ℃ｃの温度で３〜／ｊ秒間加熱することによって寸
法安定性を改善する方法が開示されている。

そのほか、特公昭ｊｌｒ−３！／ＪＪ−号公報には、ポ
リエステルフィルムを空気の吹き付けによって支持させ
て搬送するとともに、該フィルムを二次転移点以上の温
度で加熱して軟化後、これを湾曲状態で二次転移点以下
の温度で冷却、硬化させることにより平面性を改善する
方法が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らの検討によれば、特開昭！ｒ−７≠３２参号
公報の方法号公報には特に平面性の改良に限界があって
中だるみ、耳のび等の発生にまだ問題があり、また、ベ
ンディングの問題も残っていた。

特開昭ｊ３−タ１，０７２号公報、特開昭３７−７！タ
一フ号公報及び特公昭ｌｌ−３１１３ｊ号公報に開示さ
れている各方法においては、いずれもエアー搬送方式が
採用されているために設備が大がかりになるという問題
があった。

さらに、熱風による加熱の場合には長大な加熱ゾーンが
必要になるという問題があった。また、加熱及び冷却の
際に温度ムラを生じて平面性を阻害することが多く、こ
れを防止するために徐冷化また冷却風の巾方向分布等の
考慮等の必要があって冷却ゾーンも長大なものになって
いた。

赤外線ヒーターによる加熱方式も知られていたが（％開
閉！３−２４０７λ号公報）、均一加熱が難しい等の理
由で採用されるに至っていなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、これらの問題点を解決するべくなされたもの
であり、赤外線ヒーターを利用してフィルムの幅方向に
温度分布をもたせて加熱するようにしたことを特徴とし
ている。

すなわち、本発明は、ポリエステルフィルムを、二軸延
伸終了後、フィルム長手方向の張力を１０Ｋｇ／ｍ以下
とし、赤外線ヒーターにより該フィルム中央部の温度が
１ｚｏ０ｃ以上であって側縁部の温度が該中央部の温度
よりもＩＯ’Ｃ以上高くなるようにして３秒以上加熱す
ることを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製
造方法に関するものである。

ポリエステルフィルムはポリエチレンテレフタレートフ
ィルムが代表的なものである。

ポリエステルには無機顔料、有機顔料、抗酸化剤、紫外
線吸収剤等を適宜添加することができる。

二軸延伸は、縦、積別々に行なわれたものであってもよ
く、両方向同時に行なわれたものであってもよい。但し
、ベンディング現象は遂次二軸延伸特有のものである。

二軸延伸終了後、ポリ二゛ステルフィルムは例えば第１
図に示すような装置で熱処理される。

この装置は加熱ゾーン１１冷却ゾーンコ及びテンション
分離ゾーン３からなっている。加熱ゾーンｌにはフィル
ム参を全幅にわたって加熱する長尺の赤外線ヒーター！
が設けられ、冷却ゾーンコには冷風を吹き出す冷風ダク
ト［が設けられている。二軸延伸が終了したフィルム弘
は第７図右下からこの熱処理装置に送、り込まれ、加熱
ゾーン１１？ｌＩゾーンコ及びテンション分離ゾーン３
を順次通過して巻き取られる。

本発明の方法においては、加熱手段として赤外線ヒータ
ーを用い、フィルムの幅方向に温度分布をもたせて加熱
するようにしたところに特徴がある。

赤外線ヒーターの種類は問うところではなく、セラミッ
クヒータ−、パイコールヒーター、シーズヒーターなど
を利用することができる。このヒーターはフィルムの幅
方向に温度分布をもたせるためにフィルムの長手方向と
平行に並べて配設する。その−例を第２図に示す。同図
に示すように、長尺の赤外線ユニットヒーターｊａ、！
ａ、・・・、ｒａがフィルム係上にその長尺方向と平行
に並べられている。ユニットヒーターｊａの数はフィル
ム≠の＠／ｍ当り３〜１０基程度、特に参〜を基程度が
適当である。赤外線ヒーターの全幅はフィルムの全幅を
所定の温度分布に加熱できるように定められ、通常はフ
ィルムの全幅と同じかそれよシやや広い程度である。一
方、赤外線ヒーターの全長はフィルムを所定時間所定温
度に加熱できればよく、これはヒーターの発熱能力、フ
ィルムの搬送速度などによって異なる。

温度分布はフィルム中央部の温度が／Ｊ−℃Ｃ以上で側
縁部の温度が中央部の温度よシも１Ｏ０Ｃ以上高くなる
ようにする。中央部の温度は／Ｊ−０’ｃ−−ｚｏｏ　
０ｃ程ｅ、特に／６０°Ｃ−、／１ｒ℃Ｃ程度が一般に
適当であシ、側縁部の温度は１４０　’ＣＮ２２０　’
Ｃ程度、特に／１℃（：〜２１℃（：程度が一般に適当
である。中央部と側縁部の温度差は１０’Ｃ−６Ｏ’ｃ
程度であり、通常はｉｏ’ｃ−ｔｏ’ｃ程度が適当であ
る。加熱ゾーン出口におけるフィルム幅方向の温度分布
は通常舟底形になる。各ユニットヒーターはフィルムに
中たるみ、ベンディングなどを生じないように適宜コン
トロールされる。特に食中を分割スリットする際に、ベ
ンディングが問題となるが、その際、部分加熱を行ない
、各スリット品のベンディング修正を行なう事も可能で
ある。

熱処理によって縦方向に十分小さな熱収縮値になるよう
にするために加熱ゾーンにおけるフィルムの長手方向の
張力を／　ＯＫｇ　／　ｍ以下にする。この張力はフィ
ルムの平面性の確保なども考慮すると通常７〜／　ＯＫ
ｇ　／　ｍ程度が適当である。張力の調節は例えばフィ
ルムが掛架されるロールの一部あるいは全部を駆動ロー
ルとしてその駆動力を調節することによって行なうこと
ができる。

加熱時間は３秒以上で必要な寸法安定性を確保しうるよ
うに定められ、これは加熱温度及びフィルムの搬送速度
などによって異なる。

加熱後は冷却ゾーンで徐冷して熱処理で発生した歪を解
消させる。この冷却はポリエステルのガラス転移温度ま
で３秒以上かけて十分に収縮させるのがよい。第７図の
装置の場合には、搬送されるフィルムμ上に設けられた
冷風ダク）７の略等間隔の吹出孔７から吹き出される冷
風によって徐冷されるようになっている。

冷却されたフィルムは次にテンション分離を行ない、以
降適当な張力をかけ巻き取られるテンション分離は第１
図の様にサクションドラムゴムロール等の駆動ロールタ
をテンタール巻取間に設けることにより行なわれる。

（作用） ポリエステルフィルムは横延伸ゾーンで長手方向の収縮
応力がフィルム中央部に集中し、中央部が両側縁部より
遅れて延伸ゾーンから出てくる。

その結果、第３図に示すようにフィルム≠に中たるみｉ
ｏを生じる。また、例えばフィルム≠を第μ図（１／！
にスリット）及び第５図（１／４にスリット）に示すよ
うにスリットすると中たるみｌＯに加えて側縁部の耳の
び／／を生じるとともにフィルム参が長手方向に曲って
（ベンディング）出てくる。これらを前述の低張力下に
おける舟底形温度分布の加熱で除去している。

フィルム幅方向の寸法安定性はテンター後半の高温ゾー
ンで改良されるが、長手方向の寸法安定性はテンタ一時
にはフィルム両側縁部がクリップで保持されているため
、十分な寸法安定性が得られない。これもまた本発明の
熱処理の際に改良している。

（実施例） テンターを出たポリエチレンテレフタレートフィルムを
一旦巻き取シ、これを第１図及び第２図に示す装置で熱
処理した。加熱ゾーンｌにおける張力を１ｏＫｑ／ｍと
し、赤外線ヒーターｊを調節して加熱ゾーンｌ出口にお
けるフィルム参の幅方向の温度分布が第を図に示すよう
な分布になるようにした。フィルム参の加熱ゾーン通過
時間は３秒になるようにした。冷却ゾーンコの通過時間
は３秒であり、定速ロールタのところのフィルム温度は
ｚｏ”ｃであった。

一方、比較のために各ユニットヒーター！ａの発熱量を
均一にし、他は上記と同様にして熱処理を行なった。加
熱ゾーンｌ出口におけるフィルム≠の幅方向の温度分布
は第７図に示す通シであった。

その結果、舟底形の温度分布で加熱した場合には、全幅
フィルムは第ざ図に示すように、そしてＡスリット品は
第１１図に示すようになＱ１平面性は著しく良化された
。一方、均一加熱した比較例においては、全部品が第２
図にそして員スリット品が第１−図に示すようになシ、
平面性は未処理品より著しく悪化した。未処理品は、全
部品が第ｉｏ図にセしてＡスリット品が第１３図に示す
ような平面性のものであり、中たるみがかな９存在した
ほか耳のびもあった。

熱収縮性及びベンディングは下表に示す通りであった。

実施例品　　未処理品 熱収率　　ＭＤ＝ｏ、ｏ３憾　ＭＤ＝０　、　／　、４
幅ベンディング　左０．２露　　左／、０露（Ｖ２スリ
ツ鵠）　右　　　Ｏ■　　　　右λ、ｏｍ＊　３ｍのフ
ィルムの最大ベンテ ィング値 （発明の効果） ヒーターを長手方向に平行に分割したことによって、特
定の中たるみ、耳のび、ベンディングを修正し、平面性
の良好なフィルムを得ることができた。ベンディングの
解消により、原反から多軸取りする際にスリット間差を
無くすことができた。

熱処理によって寸法安定性のすぐれたフィルムを得るこ
とができた。クリップから解放された状態で熱処理を行
なっているところから特にＭＤ方向の熱収縮が改良され
た。

赤外線ヒーターの採用により、加熱時間を短縮し為加熱
ゾーンを短小化できた。ロール搬送方式の採用によって
エアー搬送方式よりも設備を簡略化できた。

従来、加熱及び冷却に際し温度ムラを生じるためかえっ
て平面性を阻害するケースが多く、この温度ムラを解消
するため長大な冷却ゾーンを必要とした。しかし、フィ
ルム幅方向に温度分布を設けた本発明の方法にあっては
、この温度ムラによる平面性阻害が減少し、冷却ゾーン
を短小化できた。

本発明の方法は省スペース下で実施できるので、製膜機
が既存していてスペースが限られている場合でも大規模
な改造を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施に利用される装置の一例の
概要を示す側面図であり、第２図はその加熱部分の部分
斜視図である。第３図〜第！図はテンターから出た状態
のフィルムの平面図であり、第３図は全部品、第参図は
員スリット品、そして第３図はＶ４スリット品をそれぞ
れ示している。 第を図は実施例において、そして第７図は比較例におい
て、いずれも加熱ゾーン出口のフィルムの幅方向温度分
布を示すものである。第を図〜第１Ｏ図はいずれも全部
品の平面図であシ、第ｒ図は実施例品、第り図は比較例
品、そして第１Ｑ図は未処理品をそれぞれ示している。 第１／図〜第７３図はいずれもＡスリット品の平面図で
ちゃ、第１１図は実施例品、第１コ図は比較例品、そし
て第１３図は未処理品をそれぞれ示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステルフィルムを、二軸延伸終了後、フィルム長
   手方向の張力を１０Ｋｇ／ｍ以下とし、赤外線ヒーター
   により該フィルム中央部の温度が１５０℃以上であつて
   側縁部の温度が該中央部の温度よりも１０℃以上高くな
   るようにして加熱することを特徴とする二軸延伸ポリエ
   ステルフィルムの製造方法