JPS6341125A - ポリエステルフイルム製膜装置 - 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、熱可塑性ポリエステルフィルムを長手方向に
連続的に延伸するポリエステルフィルム製膜装置に関し
、とくにポリエステルフィルムを延伸温度まで加熱する
延伸用加熱ロールの構造に関する。

［従来の技術］ ＝般に、熱可塑性ポリエステルフィルムを長手方向に連
続的に延伸するには、複数の予熱および加熱ロールにフ
ィルムを通してフィルムを所定の延伸温度まで加熱し、
最後の延伸用加熱ロールと冷却ロールとの間で所定の倍
率でフィルムを延伸する方法が採られる。

従来、この加熱ロールには、金属ロール、たとえば表面
をＨＣｒメツキ、Ｎｉメツキ等したロールが用いられて
きた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、熱可塑性樹脂からなる未延伸のポリエステル
フィルム、あるいは少なくとも一軸方向にすでに配向さ
れたポリエステルフィルムを延伸する際、重要な問題の
一つに、フィルムを加熱するのにいかにフィルムの加熱
ロールへの粘着を防止しつつフィルムを所定の温度にす
るかがめる。

たとえば、ポリエチレンテレフタレートの未延伸フィル
ムを長手方向に延伸する場合総合延伸倍率、目標とする
延伸後の配向度にもよるが、延伸部でのフィルムの温度
は９０〜１２５度Ｃ稈度が望ましい温度であることが知
られている。ただし、上記温度はロール中を通される熱
媒（たとえばスヂーム）の制御温度であり、実際の加熱
ロール表面温度はそれよりも熱伝達における差分低い最
適範囲をもってあり、８５〜１００℃、特に製膜速度が
比較的早くなると１００℃近傍が最適な温度範囲と考え
られている。しかし、従来の金属加熱ロールでは、フィ
ルムの粘着開始温度が熱媒制御温度にて８０〜８３度で
あるため、上記目標とする温度までフィルムを加熱する
ことが困難であるという問題があった。フィルムに粘着
が生じると、フィルム表面に品質上の欠陥が生じるばか
りか、延伸ムラを招くことにもなる。

また、粘着を防止して目標とする延伸温度に近づけるた
めには、延伸部ロール間等に補助ヒータ等を設けねばな
らず、延伸区間が長くなってネックインの増大や巾変動
等の二次的な問題を招くことにもなっていた。

本発明は、金属ロールにあける上記のような問題点に看
目し、粘着を防止しつつフィルムを所定の温度まで高め
ることが可能な加熱ロールを有する製膜装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明のポリエステルフィルム製膜装置
は、連続的に搬送される熱可塑性ポリエステルフィルム
を延伸温度まで加熱する延伸用加熱ロールと、該延伸用
加熱ロールとの間でポリエステルフィルムを長手方向に
延伸する冷却ロールとを備えたポリエステルフィルム製
膜装置において、前記延伸用加熱ロールの表面材質を、
酸化ジルコニウムを少なくとも５０％含むセラミックか
ら構成したものから成っている。

本発明においては、延伸用加熱ロールの表面材質を構成
するセラミックは、上記の如く少なくとも酸化ジルコニ
ウムを５０％含有するものである必要があるが、ざら【
こ酸化ジルコニウムを５７％以上含有するものがより好
ましい。

また、本発明でいう延伸用加熱ロールとは、複数配設さ
れた最終の加熱ロール、つまり冷却ロールの直上流に配
置される延伸用加熱ロールは勿論のこと、それよりも上
流側にある加熱ロール、すなわち従来粘着のおそれのあ
った上流側加熱ロールをも含むものである。

上記酸化ジルコニウムを含有するセラミックの表面層は
、たとえば金属で構成されたロール本体の表面に溶射に
より形成される。このセラミック層の厚みは、とくに限
定されないが、一般にセラミックは熱伝導率が金属に比
べ低いので、ロール内部に通される熱媒とフィルム間の
熱伝達があまり低くならない程度の厚みであればよい。

［作　　用］ 上記酸化ジルコニウムを所定量以上含有するセラミック
は、後述の如くポリエステルフィルムに対して粘着の特
性が、金属、あるいは他のセラミツ（たとえばアルミナ
を主成分とするもの）に比べ非常に優れている。とくに
、目標とするロール表面における延伸温度である１００
℃近傍においては、加熱されたポリエステルフィルムは
このセラミックには殆んど粘着しない。

したがって、このセラミックで表面が構成された延伸用
加熱ロールを用いることにより、粘着を防止しつつポリ
エステルフィルムを目標とする延伸温度まで加熱するこ
とが可能となり、粘着によるフィルム表面欠陥の発生、
延伸ムラの発生が防止される。

また、このセラミックは、ミクロ的には多孔質体になっ
ているが、上述の如くポリエステルフィルムとの粘着（
接着〉強度、あるいはポリエステルフィルムからの揮散
物との粘着強度が本質的に低いため、長期間使用中にた
とえセラミックの表面又は気孔内に微細なポリエステル
フィルム成分が残留したとしても、その残留成分は水洗
い又はアセトン等の溶媒洗浄により簡単に取ることがで
き、容易に元の状態に復帰される。このような復帰性能
は、アルミナ等を主成分とする他のセラミックではみら
れなかったものである。したがって、ロール汚れ等のた
めに延伸用加熱ロールを交換する必要性も殆んどなくな
り、安定状態のまま長期間の使用が可能になる。

［実施例］ 以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。

まず、本発明でいう酸化ジルコニウムを少なくとも５０
％含むセラミックとポリエステルとの高温下における粘
着特性について試験した。

試験は、第１図に示すような装置を用いて行なった。図
において、１はヒータ、２はその電源を示しており、ヒ
ータ１上に試験対象となるプレート状の試験ピース３を
のせ、ヒータ１によって各種温度に加熱した。ピース３
上にポリエチレンテレフタレー゛トのフィルム４をのせ
、フィルム４上に錘り５をのせて所定温度への加熱下で
１２Ｋｇ／ｃｔｒｔ程度の荷重を加えた。つぎに、鍾り
５を取り除き、フィルム４の端部を把持してそのフィル
ム端を矢印のようにピース３上面に対し垂直上方に引張
り、ピース３からフィルム４を剥離させた。この剥離に
要した力を、各温度条件下、およびピース３の材質を各
種変更して測定し、剥離力が弱い程ポリエステルフィル
ムが粘着しにくいものとみなした。試験ピース３の材質
は表−１に示す通りである。

一以下余白一 ［表−１１ 表−１において、ピースＮＯ１９が本発明でいう酸化ジ
ルコニウムを所定量含有するセラミックであり含有量を
６０％とした。

試験の結果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、酸化ジルコニウムを所定量
含有するＮｏ、　９ピースは、１００℃近傍において著
しく低い剥離力を示し、この温度付近でポリエステルフ
ィルムが非常に粘着しにくいことが証明された。

なお、第２図は、各測定点を直線で結んだ折れ線状のグ
ラフになっているため、Ｎｏ、９ピースがＮｏ、１ピー
スよりも低剥離力となる領域（図の領域Ａ）が、あたか
も温度範囲で９８〜１０４℃程度であるかの如く判断さ
れるが、後述の延伸テストにおいて延伸温度を１５℃程
度撮っても酸化ジルコニウム含有セラミックロール（Ｎ
ｏ、９ピースの表面材質のもの）の方がアルミナを主成
分とするセラミックロール（Ｎｏ、１ピースの表面材質
のもの）よりも粘着しにくかったので、実際にはＮｏ。

９ピースは第２図の２点鎖線Ｂのような特性を有るもの
と判断される。

上記のように、ポリエステルフィルムに対し低粘着特性
を示すＮｏ、　９ピースと同一の表面材質を有するセラ
ミックロールを用いて実際に製膜した。

製膜装置は、第３図に示すように、予熱ロール１１．１
２．１３．１４、加熱ロール１５．１６．１７．１８、
冷却ロール１９．２０．２１のロール群からなる延伸装
置から成っている。連続的に搬送されるポリエステルフ
ィルム１．００は、最後の延伸用加熱ロール１８とＮｏ
、　１冷却ロール１９との間で所定の倍率（たとえば３
．３倍）に延伸した。本装置では、延伸用加熱ロール１
８の表面材質のみを、酸化ジルコニウムを少なくとも５
０％含むセラミックから構成したが、ざらに高温延伸条
件をねらう場合、より上流側のロールも同様に酸化ジル
コニウム含有セラミックロールとすることが好ましい。

延伸用加熱ロール１Ｂにおける製膜温度条件は、ロール
内を通す熱媒温度にて、製膜すべきフィルムに応じて１
１０〜１２５℃の範囲で変更した。

製膜は約４ケ月の長期にわたったが、（但し途中に条件
変更のため数回の停機を含む）、この間粘着は全く起こ
らず、粘着によるフィルム表面欠陥の発生、延伸ムラの
発生は皆無であった。

なお、３ケ月使用時点で、加熱ロール１８の表面に若干
残留付着物がみられたので水洗いしたところ簡単にとれ
た。このように残留付着物がどの程度たまれば粘着開始
に至るかの強制テストは行わなかったが、上述の如く水
洗い後そのまま１ケ月は十分にもつことから、製膜条件
変更等の際トラブルなく洗浄により容易に元の状態に復
旧できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のポリエステルフィルム製
膜装置によるときは、延伸用加熱ロール表面を酸化ジル
コニウムを所定量以上含有するセラミックで構成するこ
とにより、ポリエステルフィルムの粘着を発生させるこ
となくフィルムを目標とする延伸温度まで加熱すること
ができ、粘着に起因するフィルム表面欠陥の発生および
延伸ムラの発生を防止することができるという効果が得
られる。

また、本発明装置では、延伸用加熱ロールと冷却ロール
との間の延伸区間に補助ヒータを用いる必要がなくなる
ことから、延伸区間を短かくすることが可能となり、ネ
ックダウン量の抑制、延伸時のフィルム幅方向の変動等
の抑制効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明でいう酸化ジルコニウム含有セラミック
の特性を試験するための装置の概略側面図、 第２図は第１図の試験装置による試験結果を示す剥離力
と温度との関係図、 第３図は本発明の酸化ジルコニウム含有セラミックロー
ルを用いた製膜装置の概略側面図、である。 １・・・・・・・・・・・・ヒータ ３・・・・・・・・・・・・試験ピース４．１００・・
・ポリエステルフィルム５・・・・・・・・・・・・錘
り １１．１２．１３．１４・・・予熱ロール１５．１６．
１７・・・加熱ロール １８・・・・・・・・・表面材質が酸化ジルコニウム含
有セラミックの加熱ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的に搬送される熱可塑性ポリエステルフィル
   ムを延伸温度まで加熱する延伸用加熱ロールと、該延伸
   用加熱ロールとの間でポリエステルフィルムを長手方向
   に延伸する冷却ロールとを備えたポリエステルフィルム
   製膜装置において、前記延伸用加熱ロールの表面材質を
   、酸化ジルコニウムを少なくとも５０％含むセラミック
   から構成したことを特徴とするポリエステルフィルム製
   膜装置。