JPH02141225A - 結晶性熱可塑性樹脂フィルムの熱処理方法及び装置 - 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１ 本発明は、チューブラ−法で二軸延伸した結晶性熱可塑
性樹脂フィルムの熱処理方法及び装置に関し、食品包装
、コンピュータのような工業製品の包装、バッグインボ
ックス、ドラムの内装等の分野で利用することができる
。

［従来の技術］ プラスチックフィルムを例えばチューブラ−法で二軸延
伸した後、フィルム分子の配向を固定させて寸法安定性
を得るために熱処理を施している。

この熱処理の際、チューブ状のフィルムを偏平に折り畳
んだ状態で、例えばポリアミド系フィルムであるナイロ
ン−６を２００℃近傍の熱処理を施すと、上下のフィル
ム同士が融着するため処理後に２枚に分離することがで
きず、製品として使用することができないという問題点
が生ずる。このような問題点は、特にプラスチックフィ
ルムがポリアミド系のような結晶性熱可塑性樹脂フィル
ムの場合に顕著となる。

そこで、このような問題点を解決するために、例えば、
チューブ状フィルムを二軸延伸後、加熱しながら圧縮空
気を入れてバブルを形成し、この後ニップロールで偏平
に折り畳み、熱処理を施すチューブ方式が提案されてい
る。

または、２軸延伸された偏平チューブ状フィルムの耳部
を切開して２枚のフィルムに分離した後、エンドレスの
ベルト状物により両フィルム間に空隙を保った状態でテ
ンターに導入し、フィルムの両端をクリップで保持しな
がら熱処理を施すオープン方式が提案されている（特公
昭４６−１５４３９号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したチューブ方式によれば、２枚のフィルム間に空
気が存在するため、融着は発生しないが、高い寸法安定
性を得ようとして１８０　’Ｃ以上の温度で熱処理する
と、バブルが揺れて安定した熱処理が困難になるという
問題が生じる。この問題を回避するために、低い温度で
熱処理すれば、逆に良好な寸法安定性が得られなくなる
。

また、オーブン方式によれば、（１）エンドレスのベル
ト状物を有する介在装置が大掛かりであるため、作業ス
ペース及び装置コストの点で不利である、（ｉｉ　）フ
ィルムに傷が生じ易い、（ｉｉｉ　）エンドレスのベル
ト状物を両フィルム間に介在させながらフィルムの両端
部を安定して把持する機構が複雑になる、（ｉｖ　）熱
処理の際のフィルムの収縮応力が大きいため、把持機構
を相当頑丈にしないと、フィルムが把持機構から外れて
連続処理が不可能になる、という問題がある。

本発明は、２枚重ねの状態で、融着を起こすことなく熱
固定を行うことができる結晶性熱可塑性樹脂フィルムの
熱処理方法及び装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段１ 本発明に係る結晶性熱可塑性樹脂フィルムの熱処理方法
は、チューブラ−法で二輪延伸した結晶性熱可望性樹脂
フィルムを偏平に折り畳む工程と、フィルムの収縮開始
温度以上であって、フィルムの融点から３０℃低い温度
以下でこの偏平フィルムを予め熱処理する工程と、この
偏平フィルムの両端部を切開して２枚のフィルムに分離
する工程と、両フィルム間に空気が介在し、重なった状
態のフィルムの両端部を把持しながら、フィルムの融点
以下であって、フィルムの融点から３０　’Ｃ低い温度
以上でこのフィルムを熱処理する工程と、熱処理を施し
たこのフィルムを巻き取る工程を有することを特徴とす
る。

上記熱処理方法において、フィルムの収縮開始温度以上
であって、フィルムの融点から３０　’Ｃ低い温度以下
で予め行う第１段の熱処理は、好ましくはフィルムの収
縮開始温度から２０　’Ｃ高い温度以上であって、フィ
ルムの融点から３５℃低い温度板下で行う。フィルムの
収縮開始温度以下の場合には、フィルムのカールが大き
くなって、両端部の把持が困難になる。また、フィルム
の融点から３０℃低い温度以上とした場合には、フィル
ム同士の融着が発生して、熱処理後２枚に分離すること
ができなくなる。なお、熱処理時間は３秒以上とするの
がよい、３秒以下の場合には、熱固定が不充分となりや
すい。また、上限は特にないが、余り長いと大きな装置
が必要になってコスト高を招く。従って、３〜３０秒程
度が好ましい。

フィルムの両端部を把持しながら、フィルムの融点以下
であって、フィルムの融点から３０℃低い温度以上で行
う第２段の熱処理は、好ましくはフィルムの融点から５
℃低い温度以下であって、フィルムの融点から２５℃低
い温度以上で行う。

フィルムの融点以上の場合には、フィルム同士の融着が
発生して２枚に分離することができなくなる。また、フ
ィルムの融点から３０℃低い温度以下とした場合には、
製品フィルムの９５℃熱水中における収縮率が１０％以
上となるため用途によっては使用不可となる。なお、熱
処理時間についての条件は、上記第１段の熱処理の場合
と同様である。

結晶性熱可塑性樹脂とは、ポリアミド系、ポリエステル
系、エチレン−ビニルアルコール共重合体態化物、ポリ
スチレン等の各樹脂を指す。また、これらの中でポリア
ミド系樹脂の具体例を挙げると、ナイロン−６（収縮開
始温度４５℃１融点２１５℃）、ナイロン−６，６（収
縮開始温度５５℃１融点２６０℃）等である。

また、上記熱処理方法を実施するための熱処理装置は、
チューブラ−法で二軸延伸した結晶性熱可塑性樹脂フィ
ルムを例えば案内板とピンチローラを使用して偏平に折
り畳む手段と、この偏平フィルムを熱処理するための第
１の加熱手段と、この偏平フィルムの両端部を切開して
２枚のフィルムに分離するためのトリミング手段と、例
えばロールを使用して両フィルム間に空気を介在させな
がら両フィルムを重ねる手段と、重なった状態のフィル
ムの両端部を把持する手段と、両端部が把持された２枚
のフィルムを熱処理するための第２の加熱手段と、熱処
理を施したフィルムの巻取り手段を有することを特徴と
する。

本熱処理装置の第１及び第２の加熱手段は、加熱効率が
高（、且つ均一加熱が可能であるから、熱風炉とするの
が好ましい。

また、本熱処理装置における２枚に分離された両フィル
ム間に空気を介在させながら両フィルムを重ねるための
手段として使用するロールは、空気の介在を確実にする
ために溝付きロールがよ（、また表面にめっき処理をＪ
ｉ！ｉ　Ｌでフィルムに傷が付かないようにするのが好
ましい。

なお、２枚に分離したフィルムの両端部を把持するのは
、両端部をフリーにしておくと熱処理の際、フィルムが
収縮して熱固定する意義がなくなるからである。

［作用］ 本発明によれば、熱固定のための熱処理工程を２段階と
して、フィルムを２枚に分離する工程の前に予備加熱と
なる第１の熱処理段階を設けたことにより、フィルムの
結晶化度が増して、重なり合ったフィルム同士の滑り性
が良好となる。これに加えて、分離された両フィルム間
に空気を介在させた状態で第２段階の熱処理を施すので
２枚重ねの状態であっても熱固定の際にフィルム同士が
融着を起こすことがなくなる。

［実施例１ 第１図を参照して本発明の一実施例に係る熱処理装置及
びこれを使用した結晶性熱可塑性樹脂フィルムの熱処理
方法を説明する。

先ず、チューブラ−法で二軸延伸した結晶性熱可塑性樹
脂フィルム１を偏平に折り畳む手段である案内板２及び
ピンチロール３と、この偏平フィルムｌを熱処理するた
めの第１の加熱手段である第１の加熱炉４、具体的には
熱風炉と、ガイドロール７を介して送られた偏平フィル
ム１の両端部を切開して２枚のフィルムＩＡ　　ＩＢに
分離するためのトリミング手段である、ブレード５を有
するトリミング装置６を設ける。次に、ガイドロール７
を介して送られた両フィルムＩ　Ａ、　　Ｉ　Ｂ間ニ空
気を介在させながら両フィルムｌＡ、ｌＢ、ｔｌ−重ね
る手段として、上下に離れて位置する一対のロール８Ａ
、８Ｂ及びフィルムＩＡ、１Ｂの進行方向に順に位置す
る３個の好ましくはＩＭ付きロール９Ａ〜９Ｃ（第２図
参照）と、重なった状態のフィルムＩＡ、ＩＢの両端部
を把持する手段であるテンター１０と、両端部が把持さ
れた２枚のフィルムＩＡ、ＩＢを熱処理するための第２
の加熱手段である第２の加熱炉１１、具体的には熱風炉
を設ける。なお、これらの溝付きロール９Ａ〜９Ｃは、
溝付き加工後、表面にめっき処理を施したものである。

最後に、熱処理を施したフィルムＩＡＩＢをガイドロー
ル７を介して巻き取るための巻取り手段である巻取り機
１２を設ける。

この熱処理装置を使用して次のように結晶性熱可塑性樹
脂フィルムの熱処理を行う。

即ち、チューブラ−法で二輪延伸した結晶性熱可塑性樹
脂フィルム１を案内板２及びピンチロール３により偏平
に折り畳んだ後、第１段の熱処理として第１の加熱炉４
においてフィルムｌの収縮開始温度以上であって、フィ
ルム１の融点がら３０℃低い温度以下でこの偏平フィル
ム１を予め熱処理する。この熱処理により、フィルム１
の結晶化度が増して、重なり合ったフィルム同士の滑り
性が良好になる。次に、この偏平フィルム１の両端部を
トリミング装Ｗ６のブレード５で切開して２枚のフィル
ムＩＡ、ＩＢに分離する。なお、この偏平フィルム１の
切開は、両端部から若干内側にブレード５を位置させる
ことにより、一部分耳部が生じるように行ってもよく、
又は偏平フィルムＩの折り目部分にブレード５を位置さ
せることにより、耳部が生じないように行ってもよい。

次に、ロール８Ａ、８Ｂの上下にそれぞれフィルムＩＡ
、ＩＢを分離して送通することにより、各フィルムＩＡ
、ＩＢ内面に空気を接触させる。次に、第２図に示す３
個の溝付きロール９Ａ〜９ｃに順に送通ずることにより
、両フィルムｌＡ、ＩＢ間に空気を介在させながら、両
フィルムＩＡ、ＩＢを１■ね合わす。このように講付き
ロール９Ａ〜９Ｃを使用することにより、このｉＭ　１
３を介してフィルムＩＡ、ＩＢと空気との良好な接触状
態が得られる。次に、重なった状態のフィルムＩＡ、Ｉ
Ｂを第２の加熱炉１１に送り、テンター１０で両端部を
把持しながら、第２段の熱処理としてフィルムｌの融点
以下であって、フィルムｌの融点から３０℃低い温度以
上でこれら２枚のフィルムｌＡ、ＩＢを熱処理する。最
後に、ガイドロール７を介して巻取り機１２により熱処
理を施したフィルムＩＡ、ＩＢを巻き取る。

次に、上記熱処理装置を使用し、処理条件を具体的に変
えて熱処理を行った場合の各実施例及び比較例を説明す
る。

ｌ１貰上 結晶性熱可塑性樹脂としてポリアミド系のナイロン−６
（相対粘度３．７）を使用し、直径６０■の環状グイか
ら押し出した後、１５℃の冷却水中で急冷し、直径９０
順、厚さ１２０μのチューブ状ナイロンフィルム（収縮
開始温度４５℃１融点２１５℃）を作製した。この原反
フィルム１を一対のニップロール間で赤外線ヒータを使
用して加熱することにより、延伸倍率ＭＤ（フィルムの
移動方向）／ＴＤ（直交方向）＝３．０／３．２で同時
２軸延伸した。

次に、このナイロンフィルム１を案内板２とピンチロー
ル３に連続的に供給して折り畳むことにより、偏平チュ
ーブ状ナイロンフィルム１を得た。

次に、この偏平ナイロンフィルム１を第１の熱風式加熱
炉４（クリップ方式）に送通し、ここでナイロンフィル
ム１に６０゛Ｃ１５秒間の第１段の熱処理を施して予め
熱固定を行った。

次に、偏平ナイロンフィルムｌめ両端部をトリミング装
置６で切開して２枚のナイロンフィルムＩＡ、ＩＢに分
離した後、それらのナイロンフィルムＩＡ、ＩＢをロー
ル８Ａ、８Ｂで隔離して内面を空気と接触させ、引き続
き溝無しロール９Ａ〜９０間を通すことにより再び重ね
合わせた。

次に、第２の熱風式加熱炉１１で両端部をテンター１０
で把持しながら、これらのナイロンフィルムＩＡ、ＩＢ
に２１０℃１１０秒間の第２段の熱処理を施して熱固定
を行った。

次に、熱固定を行ったこれらのナイロンフィルムＩＡ、
ＩＢを巻取り機１２で巻き取った。

上記熱処理を施して得られたナイロンフィルムＩＡ、Ｉ
Ｂは、２枚重ねの状態でもフィルム同士の融着かなく、
２枚に分けることができた。また、１１５℃の熱水中で
の収縮率は、ＭＤ／ＴＤ＝４゜０／４．０　（％）であ
り、レトルトでも使用できる、寸法安定性の良好なナイ
ロンフィルムが得られた。

−ｈ　１１２〜１０ 第１加熱炉４と第２加熱炉１１の加熱温度及びロール９
Ａ〜９Ｃの溝１３の有無について、それぞれ条件を異な
らせて各実施例に係るナイロンフィルムＩＡ、ＩＢを得
た。使用したナイロンフィルム等の条件は、実施例１と
同様である。実施例１〜６では溝のないロール９Ａ〜９
Ｃを使用し、また実施例７〜１０では溝１３付きロール
９Ａ〜９Ｃを使用した。なお、これらの溝付きロール９
Ａ〜９Ｃは、金属ロールの表面にｌ０ｃｍピンチで、ク
ロスした２条の溝を形成し、表面にクロムめっきを施し
たものである。

且−蚊朶し− 上記実施例と同様に、ポリアミド系のナイロン−６を使
用してチューブ状ナイロンフィルムを作製した後、この
原反フィルムを２軸延伸した。

次に、このナイロンフィルムを折り畳んで偏平チューブ
状ナイロンフィルムを得、この偏平ナイロンフィルムを
熱風式加熱炉で１５０℃５５秒間の第１段の熱処理をし
た後、２枚分けによる空気介在を行わないで次の熱風式
加熱炉で１９０℃１１０秒間第２段の熱処理を施して熱
固定を行った。

この後、次工程で２枚分けして巻き取ろうとしたが、融
着が発生していて巻き取ることができなかった。

、比１し厩」ユニ」− 加熱炉の加熱温度と空気介在の有無について、それぞれ
条件を異ならせて各比較例に係るナイロンフィルムを得
た。使用したナイロンフィルム等の条件は、比較例１と
同様である。なお、比較例３．４及び６はフィルムを２
枚に分離した後、溝付きロールを使用してナイロンフィ
ルムに空気を介在させて実施したものである。

比較例２の場合、比較例Ｉと同様にフィルム間に空気が
介在していなかったため、融着が発生した。比較例３と
４の場合、第２段の熱処理温度が２２０℃とナイロン−
６の融点（２１５”Ｃ）を越えていたため、空気は介在
していたが、融着が発生した。比較例５の場合、第１段
の熱処理温度が１９０℃と融点から３０℃低い温度（１
８５℃）以下ではなかったため、この段階で融着が発生
した。比較例６の場合、第２段の熱処理温度が１８ｏ　
’ｃと融点から３０℃低い温度（１８５℃）以上ではな
かったため、収縮率が大きくなった。

上記実施例１〜１０と比較例１〜６の各処理条件及びそ
れぞれの実施例と比較例で得られたナイロンフィルムの
性状を評価した結果をまとめて表１に示す。性状の評価
は、カール度合、融着度合、収縮率について行い、総合
評価として合否判定を行った。この表で、カール度合の
○はカールなし、△はカール小、×はカール大を示し、
△までは機岐的なトラブルが生しないレヘルである。融
着腹合は２４時間の監視下で測定したものであり、◎は
全くなし、○は１〜２個、△は３〜１０個、×は融着火
、××は全面融着を示し、Ｏ１△は融着強度小で機械的
７す＾Ｕが可能なレヘル、×は機械的剥にＩが不可能な
レヘルである。収縮率は、９５℃と１１５℃の熱水中で
の収４ｉｉｉ率をそれぞれ測定したものである。また、
合否判定で◎は工業的連続生産に最適、Ｏは工業的連続
生産ムこ支障なし、△は工業的連続生産可能だが、多少
トラブル有り、×はトラブル大で連続生産が困難、××
は工業的連続生産が不可で、全く製品とならない、をそ
れぞれ示す。

この表の評価より、実施例により得られたナイロンフィ
ルムは、比較例により得られたナイロンフィルムと比べ
て、カール度合、融着度合、収ＩＩ？ｉ率のいずれの点
でも良好であり、寸法安定性に（Ｎれたナイロンフィル
ムが得られることが判る。

［発明の効果］ 本発明に係る結晶性熱可塑性樹脂フィルムの熱処理方法
及び装置によれば、融着を起こすことなく、２枚重ねの
状態で熱固定のための熱処理を施すことができ、従って
高い寸法安定性を有するフィルムを安定して供給するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の熱処理装置の概略図、第２図は講付き
ロールの斜視図である。 ｌ・・・結晶性熱可塑性樹脂フィルム、４・・・第１の
加熱手段である加熱炉、６・・・トリミング手段である
トリミング装置、８Ａ、８Ｂ・・・ロール、９八〜９Ｃ
・・・ロール、１１・・・第２の加熱手段である加熱炉
、１２・・・巻取り手段である巻取機。 出願人　　出光石油化学株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）チューブラー法で二軸延伸した結晶性熱可塑性樹
   脂フィルムを偏平に折り畳む工程と、該フィルムの収縮
   開始温度以上であって、該フィルムの融点から３０℃低
   い温度以下で該偏平フィルムを熱処理する工程と、 該偏平フィルムの両端部を切開して２枚のフィルムに分
   離する工程と、 両フィルム間に空気が介在し、重なった状態の該フィル
   ムの両端部を把持しながら、該フィルムの融点以下であ
   って、該フィルムの融点から３０℃低い温度以上で該フ
   ィルムを熱処理する工程と、熱処理を施した該フィルム
   を巻き取る工程 を有することを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フィルム
   の熱処理方法。
2. （２）チューブラー法で二軸延伸した結晶性熱可塑性樹
   脂フィルムを偏平に折り畳む手段と、該偏平フィルムを
   熱処理するための第１の加熱手段と、 該偏平フィルムの両端部を切開して２枚のフィルムに分
   離するためのトリミング手段と、 両フィルム間に空気を介在させながら両フィルムを重ね
   る手段と、 重なった状態の該フィルムの両端部を把持する手段と、 両端部が把持された該２枚のフィルムを熱処理するため
   の第２の加熱手段と、 熱処理を施した該フィルムの巻取り手段 を有することを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フィルム
   の熱処理装置。
3. （３）第２請求項において、第１及び第２の加熱手段は
   、熱風炉であることを特徴とする結晶性熱可塑性樹脂フ
   ィルムの熱処理装置。
4. （４）第２請求項において、２枚に分離された両フィル
   ム間に空気を介在させながら両フィルムを重ねるための
   手段として溝付きロールを使用することを特徴とする結
   晶性熱可塑性樹脂フィルムの熱処理装置。