KR101324838B1

KR101324838B1 - 2축 연신 필름의 제조 방법 및 2축 연신 필름 제조 장치

Info

Publication number: KR101324838B1
Application number: KR1020060060358A
Authority: KR
Inventors: 마사오 다카시게
Original assignee: 이데미쓰 유니테크 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2013-11-01
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: JP4874586B2; TW200716354A; CN1891439B; CN1891439A; TWI367818B; KR20070003660A; JP2007008089A

Abstract

2축 연신 필름 제조 장치 (100) 는 2축 연신 장치 (10) 와, 열처리 장치 (40) 를 포함함과 함께, 장력 제어 장치 (50) 를 열처리 장치 (40) 의 하류측에 구비하고 있고, 장력 제어 장치 (50) 는 열처리 장치 (40) 의 내부에서 열처리를 받고 있는 기재 필름 (2) 에 대하여, 하기 식 (1) 에 나타내는 장력 (T) 을 가한다.

98≤T≤196…(1)

(식 중, T 는 기재 필름 (2) 의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위는 N 이다.)

Description

2축 연신 필름의 제조 방법 및 2축 연신 필름 제조 장치{MANUFACTURING METHOD FOR BIAXIAL STRETCHED FILM AND MANUFACTURING EQUIPMENT FOR BIAXIAL STRETCHED FILM}

도 1 은 본 발명의 실시 형태에 관한 2축 연신 필름 제조 장치의 개략도이다.

도 2 는 상기 실시 형태에 있어서의 장력 제어 장치의 개략도이다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 관련된 보잉률 측정법을 나타내는 모식도이다.

도 4 는 상기 실시예에 있어서의 이완량 측정 장치의 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 원반 필름 2 : 기재 필름

3 : 2축 연신 필름 10 : 튜블러 연신 장치

11 : 안내판 12 : 핀치 롤

20 : 예열로 30 : 분리 장치

31 : 가이드 롤 32 : 트리밍 장치

33A, 33B : 분리 롤 34A, 34B, 34C : 홈 형성 롤

40 : 열처리 장치 41 : 텐터

42 : 가열로 50 : 장력 제어 장치

51A, 51B : 프리 롤 52 : 댄서 롤

60 : 권취 장치 62 : 권취 롤

70 : 소형 슬리터 71 : 조출 롤

72A, 72B : 중간 롤 73 : 권취 롤

100 : 2축 연신 필름 제조 장치

본 발명은 2축 연신 필름의 제조 방법 및 2축 연신 필름 제조 장치에 관한 것이다.

2축 연신 필름은 각종 포장 재료의 표기재 (俵基材) 로서 다색 인쇄가 실시되어 사용되는 경우가 많다. 한편, 2축 연신 필름을 제조할 때에는 연신 후의 기재 필름에 열처리 (열고정) 를 실시하는 것이 일반적이다. 이 열처리에 의해, 2축 연신 필름의 내열성 등이 비약적으로 향상되어, 실용상 우수한 필름이 된다.

열처리 방법으로는 일반적으로, 텐터 (tenter) 방식이 사용된다. 구체적으로는 연신 후의 기재 필름의 양단을 클립 등으로 고정하면서, 열처리 장치 속을 주행시켜 열처리를 행한다. 이 때, 기재 필름의 중앙부가 수축 응력 때문에 원래대로 돌아가고자 하는 힘이 작용하고, 그 결과, 이른바 보잉 (Boeing) 현상이 발생된다. 즉, 기재 필름의 양단부는 클립 등으로 고정되어 있기 때문에, 기재 필름의 중앙부가 양단부에 비하여 상대적으로 진행이 늦어, 이른바 아치형으로 변형 (보잉) 된 상태에서 열처리 장치로부터 배출되게 된다.

이러한 보잉 현상이 생기면, 열처리된 기재 필름(2축 연신 필름) 의 단부와 중앙부에서는 필름 외관에는 아무런 차이도 없어도, 물성에 차이를 발생시키게 된다. 예를 들어, 2축 연신 나일론 필름에서는 필름의 단부에 특히 이완이 발생하기 쉽고, 인쇄나 라미네이트시에 트러블을 일으키는 원인으로도 된다.

그래서, 열처리 장치에 있어서, 기재 필름의 이부 (耳部)(단부) 부근의 가열 온도를 다른 부분보다도 높게 설정하는 방법(예컨대, 일본 공개특허공보 평3-126523호)이나, 기재 필름에 2단계의 열처리를 행하는 방법(예컨대, 일본 공개특허공보 평3-106635호)이 제안되어 있다.

발명의 개시

그러나, 일본 공개특허공보 평3-126523호의 방법에서는 가열 온도의 제어가 곤란하고, 일본 공개특허공보 평3-106635호의 방법에서는 1단째의 열처리 장치를 대단히 크게 할 필요가 있는 등, 조작면이나 설비면에서의 과제가 있었다.

그래서, 본 발명의 주된 목적은 보잉 현상이 적은 2축 연신 필름을 안정적으로 제조할 수 있는 2축 연신 필름의 제조 방법 및 2축 연신 필름 제조 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 2축 연신 필름의 제조 방법은 2축 연신 공정과, 그 후에 행해지는 열처리 공정을 포함하는 2축 연신 필름의 제조 방법으로서, 상기 열처리 공정에서 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 하류측으로부터 하기 식 (1) 로 나타내는 장력 (T) 을 가하는 것을 특징으로 한다.

98≤T≤196…(1)

(식중, T 는 기재 필름의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위는 N 이다.)

본 발명의 2축 연신 필름의 제조 방법에 의하면, 열처리 공정에서, 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 특정한 범위의 장력을 하류측으로부터 가하게 된다. 그 때문에, 기재 필름은 열처리시 수축되는 방향과 역방향으로 연신되게 되어, 결과적으로 기재 필름에 발생하는 보잉 현상을 적게 할 수 있다. 여기서, 장력 (T) 이 98N 미만이면, 열고정 후의 필름 양단부에 이완이 발생하기 쉬워져, 필름의 평활성을 잃어, 인쇄나 라미네이트 가공시에 트러블을 일으키기 쉬워진다. 한편, 장력 (T) 이 196N 을 초과하면, 열처리 장치의 텐터 내에서 필름의 파단이 발생하기 쉬워진다 (열처리 성형성의 악화). 장력 (T) 으로서는 바람직하게는 118N 이상, 176N 이하이다.

본 발명에서는 상기 장력은 상기 열처리 공정의 하류측에 설치된 장력 제어 장치에 의해 제어되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 기재 필름에 대한 장력이 열처리 공정의 하류측에 설치된 장력 제어 장치에 의해 제어되기 때문에, 설비적으로, 열처리 공정을 통과 중인 기재 필름에 대하여, 장력을 가하는 것이 용이해진다. 또한, 2축 연신 필름 제조 장치 자체를 간소화할 수 있다.

본 발명에서는 상기 장력 제어 장치가 댄서 롤을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 장력 제어 장치가 댄서 롤을 구비하고 있고, 댄서 롤의 상하 움직임이라는 간단한 동작에 의해, 기재 필름에 장력을 가할 수 있다. 즉, 장력 제어 장치 자체에 복잡한 구성을 필요로 하지 않는다.

본 발명에서는 상기 열처리 공정이, 예비 열처리 공정과, 그 후에 행해지는 본 열처리 공정을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 기재 필름이 예비 열처리 공정을 통과하기 때문에, 기재 필름의 결정화도가 증가하여, 그 후에 행해지는 본 열처리 공정에서의 열처리가 원활히 진행된다. 또, 예비 열처리 공정과 구별할 수 있는 경우에는 본 열처리 공정을 간단히 열처리 공정이라고도 한다.

본 발명에서는 2축 연신이 튜블러 방식인 것이 바람직하다.

튜블러 방식이면, MD 방향 (필름의 이동 방향) 과 TD 방향 (필름의 이동 방향과 직교하는 방향) 의 동시 2축 연신을 행할 수 있기 때문에, 얻어진 2축 연신 필름이 MD 방향과 TD 방향의 강도 밸런스가 우수하다.

본 발명의 2축 연신 필름 제조 장치는 2축 연신 장치와, 열처리 장치를 포함하는 2축 연신 필름 제조 장치로서, 장력 제어 장치를 상기 열처리 장치의 하류측에 구비하고, 상기 장력 제어 장치는 상기 열처리 장치의 내부에서 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 하기 식 (1) 에 나타내는 장력 (T) 을 가하는 것을 특징 으로 한다.

98≤T≤196…(1)

(식 중, T 는 기재 필름의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위는 N 이다.)

본 발명에 의하면, 열처리 장치의 내부에서 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 하류측에 위치하는 장력 제어 장치로부터 특정한 범위의 장력을 가하게 된다. 그 때문에, 기재 필름은 열처리시 수축되는 방향과 역방향으로 연신되게 되어, 결과적으로 기재 필름에 발생하는 보잉 현상을 적게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 장력 제어 장치가 댄서 롤을 구비하고 있고, 댄서 롤의 상하 움직임이라는 간편한 기구로 기재 필름에 장력을 가할 수 있다. 그 때문에, 2축 연신 필름 제조 장치 자체가 간소화될 수 있다.

발명의 실시 형태

이하에, 본 발명인 2축 연신 필름의 제조 방법을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 기초하여 상세히 서술한다. 구체적으로는 2축 연신 필름 제조의 각 공정을 구성하는 장치와 그 동작에 관해서 상세히 설명한다.

〔2축 연신 필름 제조 장치의 개요〕

도 1 은 본 발명의 일례로서, 튜블러 방식의 2축 연신 필름 제조 장치 (100) 를 나타낸 모식도이다.

2축 연신 필름 제조 장치 (100) 는 미연신 원반 필름 (1) (이후, 원반 필름 (1) 이라고도 한다) 을 연신하는 2축 연신 장치 (튜블러 연신 장치) (10) 와, 연신후에 접힌 기재 필름 (2) (이후, 간단히 필름 (2) 이라고도 한다) 을 예열하는 예비 열처리 장치 (예열로) (20) 와, 예열된 필름 (2) 을 상하 2장으로 분리하는 분리 장치 (30) 와, 분리된 필름 (2) 을 열처리 (열고정) 하는 열처리 장치 (40) 와, 필름 (2) 이 열고정될 때에, 하류측에서 필름 (2) 에 장력을 가하는 장력 제어 장치 (50) 와, 필름 (2) 이 열고정되어 이루어지는 2축 연신 필름 (3) (이후, 간단히 필름 (3) 이라고도 한다) 을 권취하는 권취 장치 (60) 를 구비하고 있다.

튜블러 연신 장치 (10) 는 압출기 (도시하지 않음) 에 의해 제조된 튜브 형상의 원반 필름 (1) 을 내부 공기의 압력에 의해 2축 연신하여 필름 (2) 을 제조하기 위한 장치이다. 그리고, 이 필름 (2) 을 편평하게 접어 하류의 예열로 (20) 에 보내는 수단으로서, 안내판 (11) 및 핀치 롤 (12) 을 구비하고 있다.

예열로 (20) 는 편평해진 필름 (2) 을 예비적으로 열처리하기 위한 장치이다. 필름 (2) 의 수축 개시 온도 이상으로서, 필름 (2) 의 융점보다도 약 30℃ 낮은 온도나 그 이하의 온도에서 이 필름 (2) 을 미리 열처리한다. 이 예비적인 열처리에 의해, 필름 (2) 의 결정화도가 증가하여, 충접된 필름끼리의 윤활성이 양호해진다.

분리 장치 (30) 는 가이드 롤 (31) 과, 트리밍 장치 (32) 와, 분리 롤 (33A, 33B) 과, 홈 형성 롤 (34A∼34C) 을 구비하고 있다.

트리밍 장치 (32) 는 블레이드 (321) 를 갖고 있고, 가이드 롤 (31) 을 통하 여 보내어진 편평한 필름 (2) 의 양단부를 절개하여 2장의 필름 (2A, 2B) 으로 분리한다. 그리고, 상하로 떨어져 위치하는 한 쌍의 분리 롤 (33A, 33B) 에 의해, 가이드 롤 (31) 을 통하여 보내진 양 필름 (2A, 2B) 사이에 공기를 개재시키면서 이들을 분리한다. 이 편평한 필름 (2) 의 절개는 양단부로부터 약간 내측에 블레이드 (321) 를 위치시킴으로써, 일부분 이부가 생기도록 행해도 되고, 또는 필름 (2) 의 접은 자국 부분에 블레이드 (321) 를 위치시킴으로써, 이부가 생기지 않도록 행해도 된다.

다음으로, 양 필름 (2A, 2B) 의 진행 방향으로 순차적으로 위치하는 3개의 홈 형성 롤 (34A∼34C) 에 의해 양 필름 (2A, 2B) 은 다시 포개어진다. 또, 이들 홈 형성 롤 (34A∼34C) 은 홈 형성 가공 후, 표면에 도금 처리를 실시한 것이다. 이 홈을 통하여 필름 (2A, 2B) 과 공기의 양호한 접촉 상태가 얻어진다.

열처리 장치 (40) 는 2장의 필름 (2A, 2B) 의 양단부를 파지하는 수단인 텐터 (41) 와, 양단부가 파지된 2장의 필름 (2A, 2B) 을 열처리하기 위한 가열 수단인 가열로 (42) 를 구비하고 있다. 이 가열로 (42) 는 예를 들어 열풍로이다.

겹쳐진 상태의 필름 (2A, 2B) 은 텐터 (41) 의 클립 (도시하지 않음) 으로 양단부가 파지되면서, 필름 (2) 을 구성하는 수지의 융점 이하이고, 융점에서 약 30℃ 낮은 온도 이상에서 열처리 (열고정) 되어, 물성이 안정된 2축 연신 필름 (3) (이후, 필름 (3) 이라고도 한다) 이 된다.

또한, 가열로 (42) 내의 필름 (2A, 2B) 에 대해서는 하류측에 위치하는 장력 제어 장치 (50) (후술) 에 의해 강한 장력이 가해지도록 되어 있다.

권취 장치 (60) 는 가이드 롤 (61) 과, 권취 롤 (62) 을 구비하고 있다. 열고정된 필름 (3) 은 장력 제어 장치 (50) 를 거쳐, 가이드 롤 (61) 을 통하여 2개의 권취 롤 (62) 에, 필름 (3A, 3B) 으로서 권취된다.

〔장력 제어 장치의 개요〕

도 2 에, 장력 제어 장치 (50) 를 측면으로부터 본 개략도를 나타낸다.

장력 제어 장치 (50) 는 2개의 프리 롤 (51A, 51B) 과, 그 중간에 위치하여, 상하로 변위 (이동) 가능한 댄서 롤 (52) 을 구비하고 있다.

열처리 장치 (40) 로부터 송출된 필름 (3) 은 프리 롤 (51A), 댄서 롤 (52) 을 경유한 후, 프리 롤 (51B) 으로부터 권취 장치 (60) 에 송출된다.

프리 롤 (51A, 51B) 은 열처리 장치 (40) 로부터의 필름 (3) 의 진행에 맞추어 자유 회전할 뿐이지만, 댄서 롤 (52) 은 상하로 변위 가능하게 되어 있다. 그 때문에, 댄서 롤 (52) 을 하방으로 변위시키면 필름 (3) 의 장력이 커지고, 반대로 댄서 롤 (52) 을 상방으로 변위시키면 필름 (3) 의 장력이 작아진다. 즉, 댄서 롤 (52) 의 상하에의 변위에 의해, 상류에 위치하는 열처리 장치 (40) 내부에서 열처리를 받고 있는 필름 (2) 에 대한 장력 제어가 가능해진다.

구체적으로는 열처리 장치 (40) 의 내부에서 열처리를 받고 있는 필름 (2) 에 대하여, 장력 제어 장치 (50) 의 댄서 롤 (52) 에 의해, 하류측으로부터 하기 식 (1) 에 나타내는 장력 (T) 을 가한다.

98≤T≤196…(1)

(식 중, T 는 필름 기재의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위 는 N 이다.)

여기서, T 가 98N 미만이면, 보잉 현상의 방지 효과가 충분하지 않고, 열고정 후의 필름 (3) 의 양단부에 이완이 발생하기 쉬워진다. 그 결과, 필름 (3) 의 평활성을 잃고, 인쇄나 라미네이트 가공시 트러블을 일으키기 쉬워진다.

한편, T 가 196N 을 초과하면, 열처리 장치 (40) 의 텐터 (41) 내 (클립 부근) 에서 필름 (2) 의 파단이 발생하기 쉬워진다 (열처리 성형성의 악화). 장력 T 로서는 바람직하게는 118N 이상, 176N 이하이다.

또한, 열처리 장치의 내부에서 열처리를 받고 있는 필름 (2) 에 대하여, 하류측으로부터 가하는 장력 (T) 은 하기 식 (2) 에 나타내는 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

0.025≤T/K≤0.06…(2)

(식 중, K 는 필름 (3) 의 MD 방향의 파단 강도이고, 단위는 MPa 이다. 파단 강도의 측정은 ASTM D 882 에 준하여 행한다.)

여기서, T/K 가 0.025 미만이면, 보잉 현상의 방지 효과가 충분하지 않고, 열고정 후의 필름 (3) 양단부에 이완이 발생하기 쉬워진다. 그 결과, 필름 (3) 의 평활성을 잃고, 인쇄나 라미네이트 가공시 트러블을 일으키기 쉬워진다. 한편, T/K 가 0.06 을 초과하면, 열처리 장치 (40) 의 텐터 (41) 내 (클립 부근) 에서 필름 (2) 의 파단이 발생하기 쉬워진다 (열처리 성형성의 악화). T/K 는 바람직하게는 0.027 이상, 0.053 이하이다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 2축 연신 필름 제조 장치 (100) 에 의하 면, 열처리 장치 (40) 의 내부에서 열처리를 받고 있는 필름 (2) 에 대하여, 하류측에 장력 제어 장치 (50) 를 설치하여, 특정한 장력 제어를 행하기 때문에, 열고정 후의 필름 (3) 양단부에 이완이 발생하기 어렵게 되고, 그 결과, 인쇄나 라미네이트 가공시 트러블을 일으키는 경우가 없어진다.

또한, 장력 제어 장치 (50) 는 댄서 롤 (52) 의 상하 움직임이라는 간편한 기구에 의해 필름 (2) 에의 장력을 제어하고 있어, 2축 연신 필름 제조 장치 전체를 복잡화하는 경우가 없기 때문에, 실용상으로도 유리하다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성 등은 이상의 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 주로 특정한 실시 형태에 관해서 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 원하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상 서술한 실시 형태에 대하여, 재질, 구조, 그 밖의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 여러가지 변형을 가할 수 있는 것이다.

따라서, 상기에 개시한 재질, 구조 등을 한정한 기재는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해서 예시적으로 기재한 것으로, 본 발명을 한정하는 것은 아니므로, 그들 재질 등의 한정의 일부 또는 전부의 한정을 제외한 명칭에서의 기재는 본 발명에 포함되는 것이다.

예를 들어, 본 실시 형태에서는 장력 제어 장치 (50) 에 의한 장력 제어를 댄서 롤 (52) 의 상하 움직임에 의해 행하였지만, 장력의 제어 방식은 그것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 권취 장치 (60) 에 의한 필름 (3) 의 권취 속도 (권취력) 를 제어함으로써 행해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는 2축 연신 방법으로서 튜블러 방식을 채용하였지만, 텐터 방식이어도 된다. 더욱이, 연신 방법으로서는 동시 2축 연신이어도 축차 2축 연신이어도 된다.

실시예

다음으로, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이들 예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다. 또, 장치 등으로서 공통되는 개소는 실시 형태에 있어서의 도면의 부호와 동일한 부호를 사용하였다.

[실시예 1∼5, 비교예 1∼6]

상기한 실시 형태 (도 1) 에 있어서, 구체적 조건을 설정하여 2축 연신 나일론 필름 (3) 을 제조하였다.

결정성 열가소성 수지로서, 폴리아미드계의 나일론 6 (상대 점도 3.7) 을 사용하여, 직경 60㎜ 의 고리형 다이로부터 용융 압출한 후, 15℃ 의 냉각수 중에서 급냉하여, 직경 90㎜, 두께 120㎛ 또는 200㎛ 의 원반 필름 (1) (튜브 형상 나일론필름, 수축 개시 온도 45℃, 융점 215℃) 을 제작하였다. 이 원반 필름 (1) 을 튜블러 연신 장치 (10) 에 있어서 적외선 히터를 사용하여 가열하면서, 연신 배율 MD (필름의 이동 방향)/TD (직교방향)=3.0/3.2 로 동시 2축 연신하여 필름 (2) 을 얻었다.

다음으로, 이 필름 (2) 을 안내판 (11) 과 핀치 롤 (12) 에 연속적으로 공급하여 접음으로써, 편평한 튜브 형상의 필름 (2) 으로 하였다.

다음으로, 이 편평해진 필름 (2) 을 예비 열처리 장치 (예열로) (20) 에 이송하고, 여기서, 필름 (2) 에 60℃, 5초간 예열을 행해, 미리 예비 처리를 하였다. 예열로 (20) 의 내부에는 좌우에 필름 (2) 의 단부를 파지하여 주행하는 클립 (도시하지 않음) 이 배치되어 있다.

다음으로, 편평한 필름 (2) 의 양단부를, 분리 장치 (30) 에 부속되는 트리밍 장치 (32) 로 절개하여 2장의 필름 (2A, 2B) 으로 분리한 후, 그들 필름 (2A, 2B) 을 분리 롤 (33A, 33B) 에 의해 격리하여 내면을 공기와 접촉시키고, 계속해서 홈 형성 롤 (34A∼34C) 사이를 통과시킴으로써 다시 중첩하였다.

다음으로, 필름 (2A, 2B) 을 열처리 장치 (40) 에 도입하였다. 구체적으로는 필름 (2A, 2B) 의 양단부를, 클립을 구비한 텐터 (41) 로 파지하면서, 210℃, 10초간 열처리 (열고정) 를 행해, 물성이 안정된 2축 연신 나일론 필름 (3) (필름 (3A, 3B)) 으로 하였다. 이 열고정시에는 하류에 위치하는 장력 제어 장치 (50) 에 의해 표 1 에 나타내는 장력 (T) 이 필름 (2, 3) 에 가해지고 있다.

다음으로, 열고정 후의 필름 (3) 을, 권취 장치 (60) 에서 상하 2장 (필름 (3A, 3B)) 으로 나눠 권취하였다.

또, 필름 (3) 으로서는 두께가 15㎛ 인 것 (실시예 1∼3, 비교예 1∼4) 과 25㎛ 인 것 (실시예 4, 5, 비교예 5, 6) 의 두 종류를 제조하였다.

여기서, 표 1 에 기재되어 있는 장력 T 는 필름 폭 1m, 또한 필름 두께 15㎛ 당 환산한 값이다.

[평가 방법]

이상의 실시예, 비교예에 있어서, 필름 (3) 제조 중의 성형성 (열처리시의 성형성) 을 평가함과 함께, 얻어진 필름 (3) 에 관해서, 보잉 현상의 정도 (보잉률), 이완의 정도 (이완 소실 장력), 평활성 및 인쇄 적성을 평가하여, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.

(열처리시의 성형성)

도 1 의 열처리 장치 (40) 내에서 열처리를 받고 있을 때의 필름 (2) 을 관찰하여, 아래와 같이 성형성을 평가하였다.

A : 필름 (2) 이 연속적으로 열처리 되고 있는 시간 (운전 시간) 이 12시간을 경과하더라도 열처리 장치 (40) 내에서, 필름 (2) 이 파단되거나, 클립으로부터 빠지는 경우가 없다.

B : 운전 시간이 12시간 정도로, 필름 (2) 이 파단되거나, 클립으로부터 빠지기도 한다 (운전 정지).

C : 운전 시간이 2∼3시간 정도에서 필름 (2) 이 파단되거나, 클립으로부터 빠지기도 한다 (운전 정지).

(보잉률)

도 3 에 나타내는 바와 같이, 원반 필름 (1) 에, 그 이동 방향에 대하여 수직하는 방향으로 소정폭의 표선 S 를 긋고, 연신·열처리 후에 있어서의 필름 (3) 의 표선 S 중앙부의 지연량 ΔB 와 폭 L 을 측정하여, 이하의 식 (3) 에 의해 구해지는 값을 보잉률 (%) 로 하였다.

보잉률 (%)=ΔB/L×100…(3)

(이완 소실 장력)

권취 장치 (60) 에 권취된 광폭의 필름 (3) 의 단부로부터, 1m 폭의 필름 (3) 을 슬릿하면서 약 500m 채취하였다. 그리고, 도 4 에 나타내는 바와 같은이완량 측정 장치 (소형 슬리터) (70) 를 사용하여 바꿔 감기를 행하면서 아래와 같이 하여 이완 소실 장력 (N) 을 측정하였다.

조출 롤 (71) 에 세트된 롤 권취 형상의 필름 (3) 을, 20m/min 정도로 풀어 내면서, 중간 롤 (72A, 72B) 을 경유하여 권취 롤 (73) 에서 바꿔 감기를 행하였다. 그 때, 조출 롤 (71) 에 제동을 가함으로써 필름 (3) 에 가하는 장력을 제어하였다.

필름 (3) 의 단부에 이완이 있으면, 주행중에 단부가 펄럭거리나, 장력을 높임에 따라서, 그 펄럭거림이 억제된다. 그래서, 필름 (3) 단부의 펄럭거림이 억제되었을 때의 장력을 이완 소실 장력으로 하였다. 구체적으로는 조출 롤 (71) 과 중간 롤 (72A) 사이 (약 50cm) 에 있어서의 단부 SAG 의 펄럭거림을 관찰하였다. 또, 이완 소실 장력은 필름 (3) 의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 환산한 값 (N) 으로 나타내었다.

(평활성)

실시예 1 에 있어서, 상기 서술한 이완량 측정 장치 (70) 에 의해 측정된 이완 소실 장력 (64.7N/1m 폭·15㎛ 두께) 을 기준 장력으로 하여, 실시예 1∼5, 비교예 1∼6 에서 사용된 각 필름 (3) 의 평활성을 측정하였다. 구체적으로는 이완량 측정 장치 (70) 를 사용하여, 실시예 1∼5, 비교예 1∼6 의 롤 권취 형상의 필름 (3) 에 대하여 기준 장력을 가하면서 각각 1분 정도 바꿔 감기 운전을 행해, 이하의 기준으로 평활성을 판단하였다.

A : 육안으로 필름 (3) 의 단부 SAG 에 펄럭거림을 확인할 수 없다

B : 육안으로 필름 (3) 의 단부 SAG 에 펄럭거림을 조금 확인할 수 있다

C : 육안으로 필름 (3) 의 단부 SAG 에 펄럭거림을 명확히 확인할 수 있다

(인쇄 적성)

2축 연신·열처리 후의 필름 (3) 에 관해서, 시판되는 다색 인쇄 인쇄기로써 통상의 운전 조건으로 인쇄 (5색) 를 행하였다. 주행 중의 필름 단부의 이완에 의한 펄럭거림에 의해, 인쇄시 이른바 피치 편차가 일어나는가의 여부에 의해, 이하와 같은 기준으로 인쇄 적성을 판단하였다.

A:인쇄 피치의 편차가 0.5㎜ 이내로, 실용상 문제가 없음

B:인쇄 피치의 편차가 1㎜ 정도 인정되었지만, 인쇄기의 조정으로 대응할 수 있었음

C:인쇄 피치의 편차가 1㎜ 이상으로, 인쇄기의 조정이 곤란했음

	T¹ ⁾ (N)	T/K² ⁾	성형성³ ⁾	보잉률 (%)	이완 소실 장력 (N)	평활성	인쇄 적성
실시예 1	122.5	0.034	A	3.5	64.7	A	A
실시예 2	171.5	0.047	A	3.0	55.9	A	A
실시예 3	147.0	0.041	A	3.2	59.8	A	A
실시예 4	140.1	0.039	A	3.3	60.8	A	A
실시예 5	176.4	0.049	A	2.9	53.9	A	A
비교예 1	24.5	0.013	A	7.3	157.8	C	C
비교예 2	367.5	0.101	C	2.5	44.1	A	A
비교예 3	49.0	0.014	A	6.5	135.2	C	C
비교예 4	294.0	0.081	B	2.8	51.9	A	A
비교예 5	44.1	0.012	A	6.7	142.1	C	C
비교예 6	88.2	0.024	A	5.5	112.7	B	B

1) T 는 열처리 중의 필름 (2) 에 가하는 장력을, 폭 1m, 두께 15㎛ 당 환산한 값

2) K 는 열처리 종료 후의 필름 (3) 의 파단 강도 (MPa)

3) 열처리시의 성형성

[평가 결과]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는 장력 제어 장치에 의한 장력이 소정 범위 내에 있기 때문에, 열처리에 있어서의 필름 (2) 의 성형성은 어느 것이나 양호하며, 열처리 후의 필름 (3) 의 보잉률도 낮고, 이완 소실 장력도 낮다. 결과적으로, 필름 (3) 은 평활성이 우수하고, 인쇄 적성에도 문제는 없다. 또, 필름 (3) 의 두께는 실시예 1∼3 에서는 15㎛, 실시예 4, 5 에서는 25㎛ 이었지만, 어느 것이나 양호한 결과를 얻었다.

한편, 비교예는 상기 서술한 조건을 만족하고 있지 않기 때문에, 어느 것이나 문제가 있다. 구체적으로는 비교예 1,3,5 는 열처리시 필름 (2) 에의 장력 (T) 이 매우 낮기 때문에, 열고정 후의 필름 (3) 의 보잉률이 높다. 그 때문에, 이완 소실 장력도 높고, 인쇄 적성도 나쁘다. 비교예 6 은 장력 (T) 을 비교적 높게 설정하고 있지만, 그래도 98N 미만으로 본 발명의 범위 밖이기 때문에, 필름 (3) 의 평활성이나 인쇄 적성이 불충분하다.

비교예 2,4 는 반대로 장력 (T) 이 매우 높고, 보잉률이 낮기 때문에, 이완 소실 장력도 낮고, 인쇄 적성도 우수하다. 그러나, 장력 (T) 이 본 발명의 범위를 넘어, 열처리시 텐터 (41) 내부에서 클립 부근에서 파단이 발생하기 쉽고, 성형성에 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 보잉 현상이 적은 2축 연신 필름을 안정적으로 제조할 수 있는 2축 연신 필름의 제조 방법 및 2축 연신 필름 제조 장치가 제공된다.

Claims

2축 연신 공정과, 그 후에 행해지는 열처리 공정을 포함하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법으로서,

상기 열처리 공정에 있어서, 필름의 단부를 파지하면서 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 하류측으로부터 하기 식 (1) 에 나타내는 장력 (T) 을 가하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법.

118≤T≤196…(1)

(식 중, T 는 기재 필름의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위는 N 이다.)
제 1 항에 있어서,

상기 장력은 상기 열처리 공정의 하류측에 설치된 장력 제어 장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 장력 제어 장치가 댄서 롤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열처리 공정이, 예비 열처리 공정과, 그 후에 행해지는 본 열처리 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

2축 연신이 튜블러 방식인 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름의 제조 방법.
2축 연신 장치와, 열처리 장치를 포함하는 2축 연신 나일론 필름 제조 장치로서,

장력 제어 장치를 상기 열처리 장치의 하류측에 구비하고,

상기 장력 제어 장치는 상기 열처리 장치의 내부에서 단부가 파지되고 열처리를 받고 있는 기재 필름에 대하여, 하기 식 (1) 에 나타내는 장력을 가하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름 제조 장치.

118≤T≤196…(1)

(식 중, T 는 기재 필름의 폭 1m, 두께 15㎛ 당 장력을 나타낸다. 단위는 N 이다.)
제 6 항에 있어서,

상기 장력 제어 장치가 댄서 롤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 2축 연신 나일론 필름 제조 장치.