JPS6287320A

JPS6287320A - 熱可塑性重合体フイルムの加熱延伸装置

Info

Publication number: JPS6287320A
Application number: JP22779385A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kikumoto; 菊本　要一; Hiroshi Shirohige; 白髭　浩
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1987-04-21

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】くω　産業上の利用分野本発明は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド
で代表される熱可塑性樹脂フィルムの製造装置に関する
ものであり、更に詳しくは、未延伸フィルムを加熱ロー
ラにより、予備加熱し、引続いて赤外線加熱装置により
加熱し、この状態のフィルムを機械方向（縦方向）に延
伸する加熱・延伸装置に係るものである。

山）　従来技術とその問題点熱可塑性重合体フィルムを縦方向に延伸する加熱延伸装
置は、そのフィルム幅方向（横方向と称することもある
）に、均一な加熱密度を有するものが使用されて来てい
る。延伸までのフィルム予熱手段として、加熱ローラを
使用する装置の場合、この加熱ローラの熱媒体として、
加熱流体を利用するとローラ全幅（即ち、フィルムの幅
方向全体）が等温となり、フィルムを、その幅方向に均
一な湿度に加熱して延伸することとなる。この場合、も
し未延伸フィルムがその幅方向において、均一厚さの状
態にあれば、理想的な均一加熱、均一延伸が達成される
こととなる。しかしながら現実の未延伸フィルムは、そ
の幅方向において均一厚さであることは、まず在り得な
い。ダイから押出された未凝固のフィルムは、キャステ
ィングドラム表面上で固化するが、このフィルムは、そ
の両側端において、ダイとキャスティングドラム間で、
ネックが生じ厚い部分が形成される。この現象はフィル
ムが、ダイの幅より、やや狭い幅に形成され（ネック・
インと称する）、溶融体に加わる張力方向が側端部は、
中央部と同一にならないことや、溶融樹脂の表面張力な
どに起因するものであって、通常、回避できないもので
ある。

従って、未延伸フィルムは、その幅方向に厚さが不均一
であり、この不均一を前提として、被延伸フィルムの軟
化度を均一に調整することの方が現実的な解決策となる
。

フィルムを赤外線加熱手段によって、予備加熱し、これ
を縦延伸する場合も赤外線加熱手段において幅方向に発
熱量を調整出来るよう手段を講じたものは、従来技術に
はない。そして、従来技術で赤外線加熱手段の設定発熱
量が不充分であると、未延伸フィルムの両側端の厚い部
分の加熱は一層不足するため延伸斑を生じることとなり
、極端な場合には側端部近傍から破断が生じたりするこ
ととなる。また、赤外線加熱手段の設定発熱量が過剰に
なると、フィルムの中央部分（両側端を除いた部分）が
加熱され過ぎて、別なトラブルをもたらずこととなる。

例えば、ポリエチレンテレフタレートのような結晶性重
合体フィルムでは、米紙伸又は半延伸の非晶状態のもの
が、過加熱により、結晶化を促し中央部分の結晶化した
フィルムは幅方向の延伸を困難ならしめる。位置（部分
）によって結晶化状態を異にするフィルムは次の延伸過
程で延伸斑が生じ、極端な場合にはステンター内で破断
してしまうこともある。例えば、非品性の重合体フィル
ムでは、過加熱により、熱変形が大き過ぎてピンホール
や全体の不均一延伸に至る恐れがある。従って、このよ
うなトラブルを避ける必要があるが、フィルムの予熱に
おける赤外線加熱手段の加熱量の設定は簡単なものでは
ない。このような事情のため、従来技術では、フィルム
の幅方向に発熱量を調整することは実際には、行われて
いなかった。

（Ｃ）　　発明の目的熱可塑性合成樹脂フィルムの縦延伸に際し、フィルムの
幅方向の厚さ分布に対応した加熱量分布を与え得る加熱
手段を備えた、フィルムの加熱延伸装置を提供すること
を本発明の目的とするものである。

（小　発明の構成本発明は、フィルムがその幅方向に厚さ分布を有するこ
とを前提とし、この厚さ分布に対応して、フィルム幅方
向における加熱量を変化させ、フィルム全体（全幅）に
おいて可塑化状態（軟化程度）をほぼ均一として、機械
方向に均一に延伸を施すことの可能な加熱延伸装置であ
る。そして、本発明装置は、低い周速度でフィルムを走
行せしめるための低速ローラ群と、高い周速度でフィル
ムを走行せしめるための高速ローラ群と、両者のローラ
群の間に主として設けられる赤外線加熱装置とから構成
される。低い周速度で回転するローラは、その全部又は
一部がフィルムを加熱できるような加熱手段を内蔵して
いる。また高い周速度で回転するローラは延伸されたフ
ィルムを冷却できるように冷却手段を備えていることが
望ましい。更に赤外線加熱装置は低い周速ローラ群にお
けるフィルムの予備加熱を補足し調整するために走行し
ているフィルム面の上方、又は（及び）下方に、フィル
ム面に接触しないように近接して設けられるものである
。殊に、本発明装置においては、フィルムはその幅方向
において、加熱量が変化できるような機能を備えている
が、これは幅方向の発熱量（発熱密度）の異なる赤外線
加熱装置に依るものである。

本発明装置を図面を参照して更に補説する。第１図は、
熱可塑性重合体フィルムの縦延伸装置の該略図である。

未延伸フィルム、低倍率で縦延伸されたフィルム、又は
、幅方向に延伸されたフィルムを縦方向に延伸又は再延
伸する装置を示したものである。

延伸前のフィルム１０は、低周速度のローラ群２１゜２
２及び２３によって、予備加熱され赤外線加熱装置４１
及び４２により更に加熱され高速で回転するローラ３１
．３２及び３３によって縦延伸される。第１図の場合は
低い周速度の回転ローラ２３と高い周速度の回転ローラ
３１との間において、或は低い周速度の回転ロー５２３
の表面上において、フィルムの延伸が起きる。延伸され
たフィルムの配向状態が熱的に緩和されないように高い
周速度で回転するローラ３１〜３３は延伸フィルム１４
を冷却できるものが良い。予備加熱手段を備えた低速ロ
ーラ（２１等）は例えば加熱媒体を循環させる方法、誘
導加熱方式等の適切な加熱方式を内蔵するものであって
、ローラ幅のほぼ全幅を、はぼ均一の温度に加熱せしめ
て、ローラ表面温度をほぼ均一になしたものである。そ
して、フィルムが厚いものである場合や、予熱温度を均
一化せしめる場合には加熱手段を備えた低速ローラの数
を増加させるとよい。（第１図では３個の低速ローラを
例示したが、４〜２０本の加熱手段をもつ低速ローラと
することもできる。

）　赤外線加熱装置は、フィルムに延伸が生ずる位置か
、その前方（低速ローラ群側）に設置するものである。

この赤外線加熱装置は、フィルム面の一表面（上面）か
ら赤外加熱せしめる赤外線ヒーター４２Ａ、　４２Ｂ、
　４２Ｃ・・・とフィルムの地表面（下面）を加熱せし
めるヒーター４１（第１図の場合は１本であるが、複数
本数設置も可能）とから構成される。この赤外線加熱ヒ
ーターは、フィルム幅方向における加熱量を全体として
変化させ得るように、フィルムの幅方向の全域又は部分
を加熱するものである。この状態を詳しく説明すると、
未延伸フィルム（又は、幅方向に延伸を施したフィルム
）１０は、その幅方向の厚さが第２図に示されたような
両側端部１２で厚く、中央部分で略均−厚さ１１にある
。従って、延伸後におけるフィルム厚さをほぼ均一にし
ようとすれば、フィルムの両側端近傍を、中央部分より
やや高い温度にして可塑化し、よく延伸されるように処
理する必要がある。この要件は第３図に示したような赤
外線加熱装置によって満足される。第３図において、フ
ィルム１０は、矢印方向に走行していて、低速ローラ群
（図示せず）により予備加熱されているものであるが、
これを赤外線ヒーター４２Ａ、　４２Ｂ及び４２Ｃによ
り更に加熱調整する。赤外線ヒーター４２Ａはフィルム
の側端部分のみを加熱するものであって、中央部分には
、輻射熱が照射されないような構造である。同様に赤外
線ヒーター４２Ｂは、４２Ａのヒーターより加熱幅が拡
がっているものの、このヒーターもフィルムの両端部に
近い区分を加熱するものである。このような赤外線ヒー
ター４２Ａ。

４２Ｂ等を並設すれば、フィルムはその幅方向において
区分毎に、赤外線ヒーターの設置数及び設置位置に応じ
て、独立して、フィルムの加熱条件を変えることができ
る。この結果、フィルムの幅方向厚さ斑を解消すること
ができる。また赤外線ヒーター４２Ｃは従来から知られ
ている普通のヒーターであってフィルム全幅を加熱する
ことが出来るものである。加熱量を異にする種々の赤外
線ヒーターを組合せることによって、フィルム幅方向に
おける厚さ斑に対応して加熱条件を調整できるものであ
る。

第４図は、本発明に供する赤外線ヒーターの例であって
、酸化マグネシュームに支持されたニクロム線数本を、
インコネルパイプ内に封じ込んだものである。この内ニ
クロム線４γの一部を導線４Ｂに置き換えることによっ
て、前述のフィルム幅方向の熱量に変化のある（４２Ａ
、　４２Ｂの両機能を一本で備えたものとも云える）赤
外線ヒーターが製造出来る。

本発明の赤外線加熱装置はフィルム而の上面及び下面を
加熱できる複数の加熱手段の異る赤外線ヒーターの組合
せから構成されている。

縦方向に延伸されたフィルム１４は、高い周速度で回転
するローラ群３１．３２．３３・・・によって延伸され
た直後に、要すれば空泡ないしガラス転移点の温麿に冷
却され、分子配向の状態が凍結される（第１図参照）。

（ｅ）　　実施例実施例１固有粘度［０−クロロフェノールを使用し、２５℃で測
定した値］　　０．５８の厚さ２５０μ■の未延伸ポリ
エチレンテレフタレーフイルムを第１図に示した加熱延
伸装置を用いて縦延伸した。この未延伸フィルムはその
両側端部、約５０ｍｍの範囲が第２図に示したような厚
い部分（最大厚さは中央均一厚さ部分の約８倍である）
を有するものであった。

赤外線加熱装置は、第４図に示したものを使用し、ヒー
タ一部分の両端発熱量を中央部分比較して２０％増加さ
せた場合と、従来通りの場合とを比較実験した。結果と
して表−１に示すごとき一軸延伸フイルムが得られ、こ
のフィルムは物性的センター・エンジ差が小さくなり均
一性が向上したことを確認できた。

表−１さらに、生産時間中、上記の縦延伸加熱不適当に由来す
る切断ロス時間の割合（−切断率）が半分以下となった
。

実施例２実施例１に供したものと同一の未延伸フィルムを用い、
第１図の要領にて縦延伸した。比較例２は、フィルム面
下方に赤外線ヒーター４１．上方に４２Ａ、　４２Ｂ及
び、４２Ｃの３本の赤外線ヒーターを置いたものである
。

表−２に示した如き赤外線ヒーターの加熱配分を行った
結果、実施例２は、フィルムエツジ破断が全くなく安定
して、フィルムの製造ができることが判った。

表−２赤外線ヒーターの加熱配分（ｆ）　　発明の効果フィルの側端部のような厚い部分を局部的に加熱できる
加熱延伸装置は、フィルム全幅において加熱可塑化状態
を均一に保ち、しかる後、機械方向に延伸することがで
きる結果、フィルム厚さ斑の少ない品質の優れたフィル
ムを得ることができる。

品質が優れている以外にフィルムの可塑化状態が均一で
あることは、延伸状態が安定していてフィルム破断のよ
うな異常が殆どなくなることから、機械設備としての稼
動率が向上する利点がある。

しかも、フィルムの有効（使用可能）な幅が広がり歩留
向上にも有効な装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱可塑性重合体フィルムの加熱延伸装
置の配置を示す工程説明図である。第２図は熱可塑性フィルムの幅方向の切断面を示す斜視
図である。第３図は本発明の加熱延伸装置の部分（赤外線加熱装置
のフィルム上面側）を示す斜視図である。また第４図は、本発明に供する赤外線加熱装置の構造を
示す縦断面図である。図面において２１．２２及び２３は予備加熱手段を備え
た低い周速度ローラ３１．３２及び３３は、高い周速度
ローラ、４１及び４２は赤外線加熱装置、１０は縦延伸
前のフィルム１４は延伸されたフィルムである。特許出願人　　帝　　人　　株　　式　　会　　社第１
図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）全部又は一部のローラが加熱手段を備えてなる低
い周速度のローラ群と、高い周速度のローラ群と、複数
の赤外線加熱装置とを含み、熱可塑性フィルムを該加熱
手段を備えたローラにより予備加熱すると共に赤外線加
熱装置により加熱し、周速度の差を利用して機械方向に
該熱可塑性フィルムを加熱し延伸する装置であって、加
熱手段を備えてなるローラはその軸方向全幅において該
フィルムを予備加熱可能であること、及び複数の赤外線
加熱装置は該フィルムの幅方向に沿って発熱量を変え得
るものであって、フィルム厚さ分布に対応して発熱量を
調整することによって延伸されたフィルムの厚さを均一
化し得ることを特徴とする熱可塑性重合体フィルムの加
熱延伸装置。
（２）フィルムの幅方向において所定の加熱区分に分割
し、個々の加熱区分に対応する位置に配置された複数の
赤外線加熱装置の発熱量がその加熱区分において調整さ
れ得る特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性重合体フィ
ルムの加熱延伸装置。
（３）延伸前のフィルムの厚さ分布に適合するように個
々の加熱区分の発熱量分布を設定しかつ調整し得る特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の熱可塑性重合体フィ
ルムの加熱延伸装置。