JPS618324A - フイルムの熱処理方法 - 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 本発明は結晶性熱可塑性重合体フィルムを連続。

して走行せしめながらぎ一イング現象（フィルム中央部
の遅れ）を発生させることなく行うことが出来るフィル
ムの熱処理方法に関するものである。

従来の技術 結晶性熱可塑性重合体フィルムの工業的な熱処理方法に
は、大別して加熱したロールに接触させて行うロール式
熱処理方法と、フィルムの両側縁部を拘束して熱風など
により加熱するテンタ一式熱処理方法とがある。ロール
式熱処理方法ではロールの傷が転写されたり、ロールの
幅方向の温度むらによ！７フイルムの幅方向に品質が不
均一になったり、シワが発生したシにツゾロールを使用
する場合特に多い）する欠点があった。またテンタ一式
熱処理方法では、シワや傷は入らないがロール式熱処理
方法に比べてメーイング現象、すなわち物理的性質がフ
ィルムの幅方向においてフィルムの中央部分が側縁部に
比べて遅れていて弓状の分布を成している状態が発生し
やすく、それによって幅方向の分子配向性が不均一とな
り、その結果寸法安定性（熱収縮率）％機械的強伸度な
どにむらが生じて製品のゆがみの原因となったシコーテ
ィング、ラミネート、スリッティング、印刷、製袋々ど
の後加工で障害を惹き起こし、また仕上った製品の商品
価値を損う場合も少なくないから、そのため後処理で許
容される均一性の範囲のものだけを製品化するので製品
収率が低下する欠点を持っていた。

このような欠点を防止するために従来種々な方法が試み
られているがいずれも欠点がある。例えばニップロール
を持つ加熱ロールにフィルムを接触させる熱処理方法（
特公昭３９−２９２１４号）にはロール式熱処理方法の
前記欠点と共に両り部を拘束しないことによるネックダ
ウンの欠点がある。

また、幅方向に温度差會与えて行う熱処理方法（％公開
４２−９２７３号）にはロール式の場合は前記のようか
欠点が、またテンタ一式の場合は設備の複雑化や条件尚
整時間による有効稼動率の低下などの欠点がある。また
、フィルムの両側線部の風速を増加させて物理的性質を
幅方向に均一化することを図る熱処理方法（特開昭５１
−９１９７３号）には上記特公昭４２−９２７３号にお
けるテンク一式の場合と同様の欠点がある。また、テン
ター内の横・延ルによって横延伸終了後のフィルムを熱
処理する方法（％開開５０−７３９７８号）では、フィ
ルムが加熱状態でロールに接触するためにロールの傷が
転写されやすかったシ、周りの雰囲気とロールとの温度
差によりシワが発生するなどの欠点があるし、また延伸
工程と熱処理工程との間のフィルム張力をカットするだ
けではボーイング現象の発生を充分に防止することは出
来ない。さらに、これらの方法の欠点を克服する方法と
して、テンタ一式熱処理において熱風をフィルムの走行
方向の上流側へ流すことなくフィルムに当てて加熱する
方法（％開開５８−２１５３１８号）が提案されている
。

発明が解決しようとする問題点 本発明者らはテンク一式の利点を活かしてフィルムの熱
処理を良好に行うためにボーイング現象を発生せしめる
ことなく行えるテンタ一式熱処理方法を提供することを
目的にメーイ／グ現象の発生状況を加熱時の昇温速度と
熱処理直前のフィルム状況に着目して鋭意検討した結果
、熱処理前のフィルム温度をその重合体の二次転移温度
（Ｔｇ）１：Ａにした後、特定の昇温速度で熱処理する
ことによりボーイング現象が高度に防止出来ることを見
い出し本発明に至った。

問題点を解決するための手段 す六わち、本発明は結晶性熱可塑性重合体の少くとも一
軸延伸されたフィルムを両端縁部を拘束して連続的に走
行せしめながら行なう熱処理において、被処理フィルム
をその重合体の二次転移温度（Ｔｇ）未満の温度から、
直ちに熱処理すべき温度に導き、且つ該温度に至る昇温
速度が式Ｙ〉２Ｘ＋５０　（ここでＹは被処理フィルム
のＴｇから熱処理温度に昇温するまでの平均昇温速度（
℃／秒）％Ｘは被処理フィルムの両端縁部拘束間の距離
（副））を充たすことを特徴とするフィルムの熱処理方
法である。

作用 熱処理に先だって被処理フィルムをその重合体のＴｔ未
満にすることによシ熱処理前にボーイング現象の発生原
因となる熱収縮の発生を防ぐことができる。Ｔｇ未満に
するためには、延伸ゾーンから出たフィルムを直接熱処
理ゾーンへ導かず、−担冷却ゾーンを通すようにするの
が工業的に好ましい。冷却ゾーンを設ける時は、次の熱
処理ゾーンで特定の昇温速度が得られるように注意深く
冷却温度と冷却時間をコントロールし、過冷却と力らな
いようにしなければならない。被処理フィルムがＴｔネ
滴に冷却され直ちに昇温されて熱処理されることが好ま
しい。用いられる冷却ゾーンとしては延伸ゾーンと熱処
理ゾーンの間に冷風を吹き出すゾーンを設ける方法や熱
処理ゾーンの入口に遮断具を設ける方法等がある。遮断
具を設置する場合はフィルム面までの間隙を５喘以下に
することが好ましい。いずれにしても被処理フィルムの
Ｔｇ未満までフィルム表面温度が下ることが必要である
。

延伸シー／から連続的に熱処理ゾーンに導かれる場合は
Ｔｇ未満に冷却されるに充分な間隙を設けることも有効
である。特に好ましい条件は、被処理フィルムが延伸温
度からその重合体のＴｇ未満、Ｔｇより３０℃低い温度
までに冷却され、この温度が約０．０１秒程度から約１
程度度絖〈ようにコントロールして次の熱処理ゾーンへ
導くことである。

被処理フィルムがチューブラ−法や横−縦延伸法で延伸
されたフィルムの場合はこの操作を行なうことが好まし
い。

ボーイング現象を防止するためには、このステップだけ
では不充分であり、その後の熱処理において特定の昇温
速度で加熱することが必要である。

本発明者らの検討によれば、延伸ゾーンから被処理フィ
ルムをＴり未満に冷却せずに直接本発明の昇温速度で熱
処理してもボーイング現象は防止できない。

本発明の昇温速度は被処理フィルムの巾の関数として表
わされる。すなわち、昇温速度（Ｙ：℃／秒）は Ｙ＞２Ｘ＋５０ を満足しなければならない。ここでＸは被処理フィルム
の両端縁部拘束間の距１１１ｍ（α）である。

この式を満足しない昇温速度で熱処理を行なつた場合ボ
ーイング現象を防ぐことはできない。さらに好ましい昇
温速度はＹ＞２Ｘ＋１００を満足する。

この式は昇温速度の下限がフィルム巾に応じて変化する
事実に基き本発明者らが見い出したものである。すなわ
ちフィルム巾が狭いと両端クリップの拘束力がフィルム
の中央まで及ぶためゼーイングが起こりにくくなるので
ある。このフィルム巾に応じた昇温速度の規定は本発明
の重要な要件である。

昇温速度（Ｙ）はフィルム面に熱電対を接触させて加熱
ゾーンの中を走らせ、これを温度一時間記録機で記録す
ることにより測定される。被処理フィルムの両端縁部拘
束間の距離ｏＯは熱処理における被処理フィルムの巾で
ありテンターのチャック端から他端までを通常の測定手
段を用いて測定される。

本発明の昇温速度は被処理フィルムの走行速度、加熱温
度、加熱容量（エネルギー量）等を注意深くコントロー
ルすることにより調整される。

本発明の熱処理方法は昇温速度を適宜調整可能な装置で
あれば使用することができる。例えば、熱風を用いる場
合は、熱風ゾロワーのフナンの回転数を注意深くコント
ロールすることによって達成できるがｓｍ／秒未満又は
３０ｍ／秒を越える吹きつけ風速は均−加熱等の観点か
ら好ましくない。

また、さらに赤外線ヒーター（ミリユニットヒーター）
を用いて局部照射する方法も好適に用いられる。この場
合は赤外線ヒーターをフィルム面に平行にかつ出来る限
り近づけて設置し、電圧を変化させてフィルム走行速度
に応じて出力をコントロールすることにより達成できる
。

本発明では複数の加熱手段を組み合せることも可能であ
る。例えば熱風ゾロワーと赤外線ヒーターを組み合せる
ことが好ましい。

本発明方法で用いられる被処理フィルムの巾（３）はテ
ンター装置により変化するが５ｏｏｏ、１以下、好まし
く　１１−１３０００ｔｒ以下である。また本発明方法
に適用できるフィルムの厚さは特に限定されない。通常
１〜３００μ程度の厚さのフィルムが対象となる。

本発明方法の対象となるフィルム用重合体は。

ポリエチレンテレフタレート％　ポリエチレン−２゜６
−す７タレート、ポリナト２メチレンテレフタレート、
ポリへキサメチレンアジ・セミｒ％ｆ：ｖカプラミド、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
フッ化ビニルなどの熱可塑性重合体、これらを主成分と
した共重合体またはこれらの混合物から成るフィルム１
であり、特にそのｌ軸延伸フィルム及び２軸婬伸フイル
ム（／々ランスフィルム及びテンシライズドフィルムを
含む）に対し好適に適用できる。

作用 以下に本発明を実施態様の主要部を示す図面により詳細
に説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明の実施態様の壁部を
各別に示し、各図において（イ）は断面説明図、仲）は
斜視図である。

第１図で延伸ゾーンを出た被処理フィルムｌは両端縁部
（ｌａ）を拘束されて（図示せず）連続的に走行せしめ
られ走行方向Ｘの下流に設置された熱処理ゾーン３に導
かれる。このとき延伸ゾーンと熱処理シー／の間＠Ｏは
被処理フィルムの温度が重合体の１２未満となりかつ適
切な時間Ｔｇ未満の温度が保たれるように決められ、冷
却シー７７を形成している。熱処理ゾーンの入口には熱
風遮断具３ｂが設置されておシ、冷却が適切に行なわれ
かつ直ちに特定の昇温速度で加熱できるようになってい
る。熱処理ゾーンは加熱ヒーター２とブロワ−６によシ
コントロールされている、熱処理ゾーン入口直後に赤外
線ヒーター５を設置し、不安定かつ不均一加熱になシや
すい昇温初期の加熱を安定化させる。また昇温速度の微
調整をこの赤外線ヒーターで行なうこともできる。

第２図の装置は遮断具３ｂとフィルムｌとの間隙りの両
側端に冷風管３ｂがその開口部３ｂ’を対向せしめられ
て設置されており、一方の冷風管の開口部からフィルム
１の幅方向（矢印Ｚ）に吹き出された冷風を、他方の冷
風管の開口部から吸い込むことによって遮断具３ｂとフ
ィルム１との間隙りの近傍を冷風で徨い、フィルムｌの
走行方向の上流側に対する熱風の影曽をなくしてしまう
のである。冷風管３ｂは遮断具３ａとフィルムｌとの間
隙に冷風を吹き出すように設置されても良いが、遮断具
の上流側直前に設置されても良い。また本発明方法の昇
温速度を実施するためには、第３図にその要部のみを示
すように、両側縁部１ａを拘束されて（拘束装置は図示
せず）連続的に走行せしめられるフィルムｌに対して熱
風を吹き付ける熱風吹付は装置２の１列または複数列が
フィルムｌの片面側または両面側に設置されていて、吹
き付けられた熱風が実質的にフィルム１０走行方面の上
流側へ流れ々いように、少なくとも最上流側の列の熱風
吹付は装置２をその熱風吹付は方向く矢印ｙ／）がフィ
ルムｌの面に対してフィルム１０走行方向の上流側の斜
め上方から下流側の斜め下方に傾斜するように設けられ
ているフィルムの熱処理装置を用いることもできる。熱
風吹付は方向が上記の如く傾斜していれば、すなわち熱
風吹付は方向（矢印ｙ／）とフィルム１の走行方向（矢
印Ｘ）との成す角（吹付は角（の）で示して１８００〉
θ〉９０°であれば本発明の効果はあるが、好棟しくは
１３５°〉θ〉１０５°の場合効果は一層大きい。

本発明方法によれば、従来のテンタ一式と異なり熱処理
ゾーンの上流側におけるフィルム１の熱収縮は発生しな
いか無視し得る程小さく、その結果ゼーイング現象は殆
んど発生しない。例えば未処理フィルムの幅方向に予め
画いておいたｆｆｔ［！は熱処理後も中央部が遅れた弓
形には殆んど変形していない。条件によってはテンター
の横延伸で生じた〆−インクを修正するように作用させ
ることも可能である。また幅方向の温度差や風速差をつ
ける必要がないため、設備は簡単であり、従って運転操
作は容易で安定した運転が出来る。また加熱ロールを使
用する従来のロール式と異なシ、本発明において何物も
フィルム１と接触しないので傷やシワの発生はない、従
って本発明方法によって得られた熱処理フィルムは幅方
向の品質むらは殆んどなくて破断しに＜＜、品質の安定
性性非常に優れているものである。

実施例 実施例１ 円形のスリットを有する口金からポリエチレンテレフタ
レートを押し出し、急冷後加熱し、チューブ状で機械方
向（縦方向）に３．３倍１周方向（横方向）に３．５倍
延伸し、厚さ２０μの２軸延伸フイルムを得た。次いで
テンタ一式熱処理装置を使用し、上記延伸フィルムを２
枚重ね状で幅１．３００．に保って速度３０ｍ／分で走
行せしめながら６５℃に一担加熱し、ただちに２３０℃
の熱風を速度１５ｍ／分で延伸フィルムに吹き付は昇温
速度３５０℃／秒になるように赤外線補助ヒーターを用
いて調整しながら１５秒間加熱処理して熱処理フィルム
を得た。熱風の温度は吹き付けられているフィルム面上
で測定した値である（以下の実施例、比較例においても
同じ）。熱処理前にフィルム面の幅方向に直線を画いて
おき、熱処理後に変形（ゼーイング現象）の量を示すも
のとしてフィルムの幅中央部の遅れを実測した。また一
方の側縁端からフィルムの幅方向への所定距離離れた各
位置における配向主軸の基準値からのズレを偏光顕微鏡
で測定した。但し基準の配向主軸は横方向であり、配向
主軸のズレは、フィルムの走行方向に向ってフィルムの
上方から見て真横方向より左回シ方向へずれる場合を子
方向、右回シ方向へずれる場合を一方向とした。また密
度にｎ−へブタン−四塩化炭素の密度勾配管を使用し２
５℃で測定した。

以上の結果を第１表に示す。

実施例２ 線状スリットを有する口金からポリエチレンテレフタレ
ートを押し出し急冷して得た原反をテンター延伸機でタ
テ−ヨコ逐次二軸延伸を行ない縦方向に３．３倍、横方
向に３．５倍に延伸して厚さ２０μ、巾１３００ｍ＋と
じた。この延伸済み被処理フィルムを両端縁部を拘束し
たまま、第２図と同様々熱処理装置に導いた。延伸ゾー
ンから熱処理ゾーンの間隙は５０ｃｌｎの冷却ゾーンと
なっており、ここで被処理フィルムは約６０℃まで冷却
された。熱処理ゾーンでは２３０℃の熱風が速度３０ｍ
／分で被処理フィルムに吹きつけられ、赤外線補助ヒー
ターにより、昇温速度が３３０℃／秒になるように調整
された。このときのフィルム走行速度ｌ−１６０ｍ／分
で、熱処理時間は７．５秒であった。熱処理フィルムの
結果を第１表に示した。

実捲例３〜６、比較例１．２ 実施例２と同様の装置を用いて第２表に示すフィルム巾
と昇温速度を変えて熱処理を施した。結果を第２表に示
す。

実施例７ 円形のスリットを有する口金からポリへキサメチレンア
ジノぞミドを押し出し急冷後加熱してチューブ状で縦方
向３．１倍、横方向３．２倍延伸し厚さ１４μの２軸延
伸フイルムを得たこのフィルムを２５℃に冷却された状
態で実施例１と同様の装置を用いて第３表に示す条件で
熱処理を施した。結果を第３表に示す。

以下余白 発明の効果 以上の実施例と比較例との対比から、本発明方法１本発
明装置によって熱処理されたフィルムは品質の幅方向の
均一性に極めて優れていることが判る。そして寸法安定
性（熱収縮率）や厚さ、密度など機械的特性に関連する
特性の幅方向におけるむらが極めて少ないために、後の
コーティング、ラミネート、スリッティング、印刷、製
袋などの加工工程で支障の起こることがなく、仕上った
加工製品は優れたものとなる。従って本発明によれば高
い精度が要求される用途、例えばコンピューター用フロ
ッピディスク、ビデオ用やオーディオ用の磁気テープ、
航空写真用ベースフィルム、コンデンサーなどの電気用
途などの最適なフィルムが製造できる。しかも品質の幅
方向の均一性が優れているために、フィルムの全幅を有
効に製品化できるので製品収率は高く、工業的価値は極
めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明方法の実施態様を示
す説明図であり、（イ）は断面説明図、（ロ）は斜視図
である。 １・・・フィルム、ｌａ・・・端縁部、２・・・加熱装
置、３・・・熱処理装置、３ａ・・・遮熱具、３ｂ・・
・冷風管、３ｂ’・・・開口部、４・・・延伸ゾーン、
５・・・赤外線補助ヒーター、６−ゾロワー、７・・・
−冷却ゾーン、８・・・熱風変向板、ｈ・・・フィルム
と遮断具との間隙、Ｃ・・・延伸ゾーンと熱処理ゾーン
との間隙、Ｘ・・・フィルム走向方向、Ｙ・・・熱風の
流れ方向、２・・・フィルムの巾方向 特許出願人　旭化成工業株式会社 第１図 （イ） （ロ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結晶性重合体の少くも１軸延伸されたフィルムを両端縁
   部を拘束して連続的に走行せしめながら行う熱処理にお
   いて、被処理フィルムをその重合体の二次転移温度（Ｔ
   ｇ）未満の温度から、直ちに熱処理すべき温度に導き、
   且つ、該温度に至る昇温速度が下記式を充たすことを特
   徴とするフィルムの熱処理方法 Ｙ＞２Ｘ＋５０ Ｙ：被処理フィルムのＴｇから熱処理温度に昇温するま
   での平均昇温速度（℃／秒） Ｘ：被処理フィルムの両端縁部拘束間の距離（ｃｍ）