(57)【要約】  本出願は、プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システム（１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ）を有するレングスオリエンター（１００）においてフィルムを延伸し、続いて、変形領域を有するテンター（２００）オーブンにおいてフィルムを変形し、変形領域から下流の位置におけるフィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを測定し、任意で測定されたフィルムのクロスウェブ厚さプロファイルをレングスオリエンター上にマッピングし、及び測定されたクロスウェブ厚さプロファイルに対応してクロスウェブ熱分配システムを調節することで、２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを制御する方法を開示する。
2008545561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程、
ａ）プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムを有するレングスオリエンターにおけるフィルムの延伸、
ｂ）続いて、変形領域を有するテンターにおける前記フィルムの変形、
ｃ）前記変形領域の下流位置における前記フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの測定、及び
ｄ）前記測定されたクロスウェブ厚さプロファイルに対するクロスウェブ熱分散システムの調節、を含む２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの制御方法。
【請求項２】
前記変形領域は横方向の延伸領域である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変形領域は弛緩領域である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変形領域は機械方向の延伸領域である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調節工程は、前記レングスオリエンター上への前記測定したフィルムのクロスウェブ厚さプロファイルのマッピングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記調節工程は、熱分散を制御するために少なくとも１つのチャネル遮断物の選択的な位置決めを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記調節工程は、少なくとも１つの加熱素子の選択的な電力制御を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記調節工程は、熱分散を制御するために少なくとも１つ再配置可能な加熱素子の選択的な位置決めを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記調節工程は、少なくとも１つの枢動可能な加熱素子の選択的な位置決めを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
さらに工程ｃ及びｄの反復的な繰り返しを含む、請求項１又は５に記載の方法。
【請求項１１】
前記テンターにおけるフィルムの変形工程後に、更に付加的なレングスオリエンターにおけるフィルムの延伸工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのダイボルトの調節工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルムの巻取り工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記高分子フィルムは多層フィルムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記測定工程における前記クロスウェブ厚さプロファイルは、物理的な厚さプロファイルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記測定工程における前記クロスウェブ厚さプロファイルは、光学的な厚さプロファイルを含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、押出された配向フィルムにおける、厚さ変動の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムの押出成形は、典型的に、フィルムの長さ及び幅に沿って厚みの変動を引き起こす。厚みの変動を制御する従来技術における方法としては、ダイボルトを調節する（米国特許第４，４０９，１６０号、コゴー（Kogo）他）、延伸中に固定ヒーターの火力を調節する（米国特許第３，３４７，９６０号、フェンレイ（Fenley）；日本国特許第５２，０４７，０７０号、ツツイ（Tsutsui））、又はウェブにおいて位置を変化させ、厚い領域及び薄い領域を意図的に作成する（英国特許第１，４３７，９７９号、ヘキスト・アクティエンゲゼルシャフト（Hoechst Aktiengesellschaft）；英国特許第１，４３７，９８０号、ヘキスト・アクティエンゲゼルシャフト（Hoechst Aktiengesellschaft））ことが挙げられ、それによって仕上げフィルムのロールは概観上均一となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本出願は、プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムを有するレングスオリエンターにおいてフィルムを延伸し、続いて、変形領域を有するテンターにおいてフィルムを変形し、変形領域から下流の位置においてフィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを測定し、及び測定されたクロスウェブ厚さプロファイルに対してクロスウェブ熱分配システムを調節することで、２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを制御する方法を開示する。上記の要約は、本発明の開示された各実施形態、又はあらゆる実施を記載するものではない。図面及び以下の詳細な説明によって、例示的実施形態をより具体的に例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明は、同じ参照番号が同じ要素を示す場合、添付図面を伴う以下の詳細な説明に鑑みてより完全に理解することができる。付属の図面は、例を説明するのを意図しており、制限することを意図しない。
【０００５】
本出願は、配向フィルムにおける、厚み変動の制御に関する。フィルムの製造は、典型的に、フィルムの長さ及び幅に沿って厚みの変動の出現をもたらす。本出願は、配向フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを、精密かつ積極的に調節する新規のシステム及び方法を開示する。
【０００６】
開示されたシステム及び方法は、その特性をフィルム製造中に延伸によって得ることのできる任意のポリマー類を含むフィルムの製造に使用してよい。フィルムは、１つ以上のポリマーを含んでよい。１つを超える構成ポリマーを有するフィルムは、限定されないが、混和性混合物、１つのポリマーが連続した相であって、１つ以上が分散した相である不混和性混合物、共連続混合物、相互貫入高分子網目、及び任意数の層を有する層状フィルムを含む、任意の形態的又は構造的な形状を有してよい。現在開示されているシステム及び方法は、特に多層光学フィルムにおいて有用である。これらのシステム及び方法はまた、特にポリエステルを含むフィルムにおいて有用である。
【０００７】
開示されたシステム又は方法を採用することで作成される多層光学フィルムには、限定されないが、ミラーフィルム、反射偏光子のような偏光フィルム、ディスプレイフィルム、光学フィルター、補正フィルム、反射防止フィルム、又は、例えば紫外線又は赤外線の遮断、スモーク、又は日よけを提供するウィンドウ（エネルギー制御又は太陽光制御）フィルム（建築用、自動車用、温室用、又は他の用途）が挙げられる。
【０００８】
本システム又は方法を採用することで作成されたフィルムは、多層光学フィルムである必要がない。他の高性能フィルムもまた、本明細書で開示されたクロスウェブ厚さ制御の効果を得ることができる。高性能フィルムの用途としては、限定されないが、オーディオ、ビデオ、又はデータのアナログ又はデジタル記録用の磁気媒体ベースフィルム、グラフィックアートフィルム、リプログラフィックフィルム、上方透過性フィルム、写真用フィルム、Ｘ線フィルム、マイクロフィルム、写真印刷フィルム、インクジェット印刷フィルム、普通紙フィルム、色校正フィルム、デジタル印刷フィルム、カーボンリボンフィルム、フレキソ印刷フィルム、グラビア印刷フィルム、ドラフト及び青焼き印刷フィルム、ホログラフィーフィルム、接着テープ基材、研削基材、ラベルフィルム、剥離ライナーフィルム、マスキングフィルム、ラミネートフィルム、包装フィルム、ヒートシールフィルム、リディングフィルム、デュアルオーブン用フィルム（dual-ovenable films）、バリアフィルム、スタンプ箔、めっきフィルム、装飾フィルム、保管及び保護フィルム、ワイヤ及びケーブル、モーター、変圧器、及び発電機用電気絶縁フィルム、フレキシブルプリント回路フィルム、コンデンサフィルム、クレジットカード、プリペイドカード、ＩＤカード、及び「スマートカード」のようなカード用フィルム、引っ掻き抵抗、落書き防止、又はシャッター保護用ウィンドウ又は安全フィルム（防犯フィルム）、薄膜スイッチフィルム、タッチスクリーンフィルム、医療用センサー及び診断装置フィルム、防音材フィルム、音響スピーカーフィルム、ドラムヘッドフィルムが挙げられる。
【０００９】
仕上げフィルムに特定の光学的及び／又は物理的な特性を付与するために、ポリマーはフィルムダイを通して押し出されることが可能であり、そのオリフィスは通常、一連のダイボルトによって制御される。押し出されたフィルムは続いて、例えば延伸によって、所望の特性によって決定された比率で配向されることができる。図１に示すように、長手方向の延伸はレングスオリエンター１００においてロールを引くことでなされ得る。レングスオリエンターは、典型的に１つ以上の長手方向延伸領域を有する。図１に示すように、横方向の延伸はテンターオーブン２００においてなされ得る。テンターオーブンは通常、少なくとも１つの予熱領域２１０及び横方向延伸領域２２０を含む。しばしば、図１に示すように、テンターオーブンはヒートセット領域２３０も含む。システムは、これらの領域のいずれか又は全てを含むように設計され得る。所望であれば、フィルムは２軸配向であり得る。２軸延伸は、連続的又は同時になされ得る。フィルムはまた、長手方向への延伸のみ、又は縦方向への延伸のみによって作成され得る。１軸配向延伸において、約３：１〜１０：１の延伸率が一般的である。２軸配向延伸において、長手方向及び横方向における製造物の延伸率は、通常４：１〜６０：１の範囲内である。当業者は、所定のフィルムにおいて適切であるとして他の延伸率が使用され得ることを理解するであろう。
【００１０】
本出願の目的において、用語「横方向延伸領域」は、テンターオーブンにおける単なる横方向延伸領域であるか、又は同時２軸延伸領域のどちらかを表す。「テンター」とは、機械方向に運ばれる間に、フィルムの端を把持する任意のデバイスを意味する。典型的に、フィルムはテンター中で延伸される。一般的に、テンターにおける延伸方向は、機械方向に対して垂直（横方向又は横断方向）であるが、例えば、フィルムの進行方向に対して垂直な角度以外の角度である他の延伸方向も意図される。所望により、機械方向以外である第１方向へのフィルムの延伸に加えて、テンターは機械方向又は機械方向に近い方向のいずれかである第２方向への延伸も可能である。テンターにおける第２方向への延伸は、第１方向への延伸と同時に起こるか、もしくは別々に起こるか、又はその両方であってよい。テンター内の延伸は、任意の数の工程でなされてよく、その工程の各々は第１方向、第２方向、又はその両方への延伸における構成要素を有してよい。テンターはまた、フィルムの端が把持されない場合に収縮するであろうフィルムにおいて、横方向へ弛緩する量の制御を可能とするのに使用されてよい。この場合、弛緩は弛緩領域において行われる。
【００１１】
一般的な産業において有用なテンターは、２組のテンタークリップを備える２つのフィルム端部を把持する。テンタークリップの各組はチェーンで稼動され、クリップは、１つずつがテンターに沿って進むようにレールが互いに分岐するように調節され得る配置をとる２つのレール上に乗る。この分岐によって、横断方向への延伸がもたらされる。この一般的なスキームにおける改変が既知であり、本明細書中で意図される。
【００１２】
一部のテンターは機械方向、又は、機械方向に近い方向へフィルムを延伸することができ、同時に横断方向へフィルムを延伸する。これらは、しばしば同時２軸延伸テンターと呼ばれる。１つの種類は、クリップを稼動するのにパンタグラフ又は鋏状機構を用いる。これは、各レール上のクリップを最も近いクリップから分岐し、レールに沿って前進することを可能とする。もちろん、従来のテンターにおいても同様に、互いに２つのレールが分岐することによって、各レール上のクリップは対向するレール上の対応するクリップから分岐する。同時２軸延伸テンターの他の種類は、各チェーンの代わりにピッチを変動するねじを用いる。このスキームにおいて、クリップの各組はねじの動きによってレールに沿って稼動され、ピッチを変動することでレールに沿ったクリップの分岐を提供する。同時２軸延伸テンターのさらに別の種類において、クリップはリニアモーターによって電磁的に稼動され、それによって各レールに沿ったクリップの分岐が可能となる。同時２軸延伸テンターはまた、機械方向のみへの延伸にも使用することができる。この場合、機械方向への延伸は、延伸領域において行われる。本出願において、横方向への延伸、弛緩、及び機械方向への延伸は変形の例であって、横方向延伸領域、弛緩領域、又は機械方向延伸領域は、変形領域の例である。テンター内において２方向への変形を提供する他の方法も可能であり、本出願で意図される。
【００１３】
フィルム加工方法としては、押出成形機ダイ１０を通した高分子溶融物の押出成形を含むことができる。ダイリッププロファイルは、しばしば一連のダイボルトによって調節することが可能である。多層フィルムにおいて、多数の溶融流れ及び多数の押出し成形機が採用される。押出し物は、回転鋳造ホイール１２上で冷却される。この時点のフィルムは、しばしば「キャストウェブ」と呼ばれる。配向中、仕上げフィルムにおける所望の特性によって、フィルム又はキャストウェブは機械方向、横方向、又は両方に延伸される。フィルム加工の詳細は、例えば、米国特許第６，８３０，７１３号（ヘブリンク（Hebrink）他）に記載されている。本出願を簡素化するために、「押出し物」、「キャストウェブ」又は「仕上げフィルム」を区別せずに、用語「フィルム」を使用して加工の任意の段階におけるフィルムを表すべきである。しかしながら、当業者は、加工中の異なる時点でのフィルムが上記で列挙される代替用語、並びに当該技術分野において既知の他の用語で表すことができることを理解しているであろう。
【００１４】
フィルム作成工程を通して、多くの要素がフィルム厚さの均一性における変動に寄与し得る。例えば、均一性のばらつきは、ダイリッププロファイルの変動、クロスウェブダイの温度、クロスウェブ鋳造ホイールの温度、周囲空気中のドラフト、非均一なテンター温度及び／又は圧力、及び当業者には明らかであろう様々な他の要因を含む多くのクロスウェブの条件の変動に起因し得る。フィルムの均一性は、高品質な多層フィルム、特に多層光学フィルムにおいて重要である。増加する用途において、これらのフィルムは、広い領域において物理的かつ光学的に高度な均一性を示すことが望ましい。本出願において開示されるシステム及び方法は、かかるフィルム均一性を達成するために積極的なクロスウェブ制御を提供することができる。
【００１５】
フィルム製造におけるクロスウェブ厚さの典型的な制御方法には、キャストウェブ形成工程中のダイボルトの調節を伴う。これらの調節には、ダイボルトの物理的な回転、又はダイボルト温度の変更によるダイリップの物理的な空隙部の変更を含む。しかしながら、フィルム厚さにおいて、ダイボルト調節の結果は粗悪かつ緩慢である。ダイリップの物理的な空隙部の変更は、ダイリップの剛直性によって粗悪な調節をもたらす。ほとんど場合、単一のダイボルトを調節することによる効果は、仕上げフィルムにおいて７つまでのダイボルトレーンにおけるフィルム厚さを変化させる。したがって、ダイボルト空隙部を調節することによるクロスウェブ厚さの変動を精密に制御するのは難しい。ダイボルトヒーターは、昇温と冷却に著しく長い時間かかかるため、ダイボルト温度の変更は、厚さ調節において緩慢な変更となる。加えて、フィルムラインにおけるダイから巻き取り機までの経路が長いため、ダイボルト調節による厚さの変更において応答時間がしばしば非常に長くなり、厚さプロファイルの制御を困難かつ緩慢にする。
【００１６】
開示された押出しフィルムのクロスウェブ厚さの制御システム及び方法は、フィルムを作成しながら厚さプロファイルの積極的かつ精密な制御を可能とする。クロスウェブ厚さ制御は、クロスウェブ厚さプロファイルを監視し、延伸又は変形中のフィルムに送達される熱の熱分配プロファイルを制御することで達成され得る。クロスウェブ厚さ制御の監視は、物理的又は光学的な厚さプロファイルの測定及び熱分配制御が起こる位置への測定されたプロファイルのマッピングを含み得る。監視されたプロファイルに対応するクロスウェブ熱分配の様々な制御システム及び方法が論議されるであろう。厚さの監視及び熱分散の調節工程は、フィルムにおいて所望の仕上げ厚さプロファイルに達するまで繰り返して使用されるフィードバックループを形成できる。開示されたシステム及び方法はまた、ダイボルト調節と連動して使用することができ、クロスウェブ厚さプロファイルの制御を提供する。
【００１７】
ある開示された実施形態において、２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを制御するために特定の技術が用いられる。例えば、ある場合には、熱分散プロファイルを調節するのにチャネル遮断物が使用され、ある場合には、熱分散プロファイルを調節するのに再配置可能かつ枢動可能な加熱素子が使用される。これらの技術は、例えば、長手方向、横方向、２軸的な延伸などの変形中、又は制御された弛緩中に、単独で又は組み合わせて使用することができる。例えば、チャネル遮断物は、長手方向にフィルムを延伸するためのレングスオリエンター、又は、横方向又は２軸的にフィルムを延伸するためのテンターにおいて採用することができる。同時に、再配置可能かつ枢動可能な加熱素子は、レングスオリエンター又はテンターにおいて採用することができる。２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの制御方法は、現在開示されている任意の熱分散システム並びに当該技術において既知の他の加熱システムとともに使用することができる。
【００１８】
開示されているクロスウェブ熱分散システムは、フィルムを延伸しながら熱を送達することができ、その上、送達される熱の調節可能な位置制御及び調節可能なプロファイル制御を提供する。所望であれば、これは、クロスウェブ厚さプロファイルにおいて既知のシステムよりもより精密な制御を提供することができる。開示されたシステムはまた、一般的に、既知のシステムと比較してより早い応答時間を提供できる。
【００１９】
２軸配向フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの新規の制御方法が開示されている。この方法は、レングスオリエンター（ＬＯ）の延伸領域又は延伸領域付近における熱分散を制御し、続いてテンターにおいてフィルムを変形し、テンターにおける変形領域後に生じたクロスウェブ厚さプロファイルを測定し、測定された厚さプロファイルをもとにしてＬＯにおいて熱分散を調節することによるものである。１つの実施形態において、変形領域はラインの終端部であって、巻取り機の直前であり得る。他の実施形態において、変形領域は、例えば図１に示すように他の領域間に位置することができる。他の実施形態は、続けて第２のレングスオリエンターのような付加要素を有してよい。
【００２０】
以下により詳しく記載されるように、これらのシステム及び方法は単独で又は組み合わせて、横断方向における厚さプロファイルの均一性が強化されたフィルムを製造するために、実質上任意のフィルムラインで使用することができる。これらのシステム及び方法はまた、例えば、様々な種類の色を必要とし、フィルムの厚みの変動が意図的に付与される多層光学フィルムでの用途のようなクロスウェブ厚さプロファイルに応じてフィルムを製造するのに使用することができる。
【００２１】
２つの例示的実施形態が以下で議論される。第１の実施形態は、レングスオリエンターにおいてチャネル遮断物を採用する。第２の実施形態は、テンターオーブンにおいて再配置可能な枢動ヒーターを採用する。
【００２２】
ある実施形態において、クロスウェブ熱分散システムは、複数個のチャネル遮断物と組み合わせた少なくとも１つの横方向加熱素子を含む。かかるシステムの３つの例を図２ａ〜図２ｃに示す。これらの図において、フィルムはレングスオリエンターにおいて延伸される。図２ａ及び２ｃにおいて、プルロール１０２、１０４及び１０６がＳラップ配置で設置される。図２ｂにおいて、プルロールは垂直又は卓上配置で設置される。図２ａ〜ｃで描かれる実施形態は、フィルム２０の長手方向延伸領域１４０又は１４０ｂに選択可能な熱の分配を提供するために、１組のチャネル遮断物１７０と一緒になっている加熱アセンブリ１５０ａ〜ｃをそれぞれ採用する。
【００２３】
図２ａにおいて、加熱アセンブリ１５０ａは、３つの横方向赤外線加熱素子１６０を含む。プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムはまた、フィルムの機械方向に配列され、加熱アセンブリ１５０ａとフィルム２０との間に配置される１組のチャネル遮断物１７０を含む。この特定の実施形態は、３つからなる１組の加熱素子１６０及び複数のチャネル遮断物１７０を採用しているが、システムの設定を考慮することによって任意の数の加熱素子及び任意の数のチャネル遮断物を使用することができる。例えば、単一の加熱素子（加熱アセンブリ１５０ｂ）を有するシステムが図２ｂに示され、５つの加熱素子（加熱アセンブリ１５０ｃ）を有するシステムが図２ｃに示される。他の例には、１０個からなる１組の加熱素子及び５０個からなる１組のチャネル遮断物が挙げられる。各横方向加熱素子は、制御されるフィルム領域の全幅に及ぶ単一のヒーター、又は点熱源を含み、制御されるフィルム領域へ所望の熱量を提供するように配列される、複数のより小さなヒーターであり得る。点熱源及び広がった熱源の組み合わせも考えられる。
【００２４】
フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの精密な制御を可能とするために、図２ａのクロスウェブ熱分散システムは、加熱アセンブリ１５０ａを通してフィルムの延伸領域に熱を送達すると同時に、各チャネル遮断物１７０の位置を変更することで送達される熱において調節可能なプロファイル制御を提供する。図２ａ〜ｃの各々において、チャネル遮断物１７０は、所望のクロスウェブ位置で所望な熱部分を優先的に遮断する。加熱素子がフィルムに熱を提供する際に、チャネル遮断物又は１組のチャネル遮断物は、フィルム上に効果的な影を投影するように配置されることができ、それによって選択された特定位置においてフィルムに送達される熱量を削減できる。各特定のチャネル遮断物を配置することによって、精密に制御されるフィルムの領域に対応する位置に影を投影する。解像度は、フィルムに対するチャネル遮断物の近接並びにチャネル遮断物の寸法によって調節され得る。図２ａにおいて、チャネル遮断物１７０は、加熱アセンブリ１５０ａの加熱素子１６０に対して、一般的に水平及び平行に配置される。図２ａにおけるフィルムは、Ｓラップ配置にある。したがって、チャネル遮断物１７０は、Ｓラップ配置フィルム平面に対して傾斜している。図２ｂにおいて、チャネル遮断物１７０も一般的に水平に配置されるが、フィルムは卓上配置にあるので、チャネル遮断物はフィルムの平面に対して平行である。図２ｃにおいて、チャネル遮断物は、Ｓラップ配置であるフィルム平面に対して平行となるように角度が付けられる。
【００２５】
各個別のチャネル遮断物の幅は必要に応じて細く作成することができ、フィルムに対する遮断物の距離も調整することができる。例えば、チャネル遮断物は、１０ｍｍの幅でフィルムから５０ｍｍ以内に配置することができる。したがって、制御素子としてのチャネル遮断物のアセンブリは精密に分散することが可能であり、クロスウェブ厚さ制御尺度は必要に応じて調整することが可能であり、優れた厚さ制御を提供する。さらに、制御位置は、ウェブがラインスピードまで加速する際に長さ配向ステーションにあるため、チャネル遮断物から巻取り機までの遅延時間は、ダイから巻取り機までのものより実質的に短い。したがって、制御に対する応答時間はより短いため、最終的な厚さの均一性をより早く得ることができる。さらに、長さ配向ステーションは、通常開放空間にあり、容易に接触できるため、システムを容易に設置し実行できる。チャネル遮断物の実施形態は、テンターオーブンにおいても使用することができる。このようなシステムにおいて、巻取り機とテンターオーブンとの間の距離はさらに短くしてよく、応答時間もさらに早くなり得る。チャネル遮断物を備える加熱アセンブリを用いるのに、テンターオーブンの外から制御可能となるように設計することができる。
【００２６】
図２ａ〜２ｃのシステム及び方法は、特定の領域へ送達される熱量を迅速に変更することが可能である。以下でさらに議論されるように、一連のヒーターに提供される電力を変更することによって、クロスウェブ熱分散プロファイルが変更される際に、代替のクロスウェブ熱分散システムを使用することができる。代替のシステムは、可動部がないなどの特定の利点を有してよいが、空間分解能が低い、及び、応答時間が遅いなどの使用されるヒーターの種類による欠点も有してよい。例えば、ある工業用グレードのＩＲヒーターは、昇温に５分かかり、冷却に１５分かかる。対照的に、可動チャネル遮断物を採用したシステムは、比較的早い応答時間及び高い空間分解能を有するように設計することができる。チャネル遮断物又は１組のチャネル遮断物を移動することでフィルム上に影を投影し、それによってフィルムに送達される熱量が削減されることで、従来のＩＲヒーターの応答時間よりも早くなる。チャネル遮断物を使用するシステムの応答時間は、チャネル遮断物がいかに早く移動するか、及びウェブが応答するのにどの位の時間がかかるかによってのみ制限される。これは、特定のチャネル遮断物アセンブリ及びその制御機構の機械的な設計に依存するであろう。当業者は、チャネル遮断物アセンブリの機械的制御に好適な、様々な設計が可能であることを評価するであろう。
【００２７】
図３は、チャネル遮断物アセンブリ３００における１つの例示的な設計の平面図を示す。アセンブリ３００は、互いに近接するように配置され、フィルムの幅全体にわたって制御されるように配置された３４個のチャネル遮断物を有する。所望であれば、フィルムの物理的な寸法は、例えば、使用可能な中央フィルム部分を残してフィルムの外端を切り取って処分するか又は再利用し、制御されるフィルムの幅を超えて伸長してよい。図３に描かれるもののようなチャネル遮断物アセンブリと組み合わされたクロスウェブ熱分散システムは、レングスオリエンター、テンター、又は両方において使用され得る。
【００２８】
フィードバック機構は、物理的又は光学的な厚さプロファイルを繰り返し測定し、任意で延伸領域に測定した厚さプロファイルをマップし、及び測定した又はマップしたプロファイルに応じてクロスウェブ熱分散システムを調節するのに使用することができる。フィードバック機構は既知であり、詳細に記載はしない。簡潔には、フィードバック機構は、オペレーターによる手動制御の形態か、コンピュータ制御か、又はコンピュータと手動制御の組み合わせが可能である。例えば、かかるフィードバック機構の１つは、手動制御機能を備えたコンピュータ制御システムであることができる。好ましくは、フィードック機構は、本明細書で記載される任意のマッピング方法を使用するコンピュータ制御マッピングアルゴリズムを採用する。手動マッピングアルゴリズムも使用できる。
【００２９】
ある実施形態において、クロスウェブ熱分散システムは、オリエンターにおいて横方向に沿って配列される再配置可能な１組の加熱素子を含む。以下に示す例示的な実施形態において、このようなクロスウェブ熱分散システムはテンターにおいて使用される。テンターの変形領域は、単に、横方向延伸領域、弛緩領域、機械方向延伸領域、又は、２軸延伸領域であり得る。このような再配置可能な加熱素子を含むクロスウェブ熱分散システムは、レングスオリエンターにおいて使用することもできる。
【００３０】
図４は、本実施形態の１つの実施を図式的に説明する。図４において、フィルムは、テンターオーブン２００において（図１を参照）横方向に延伸される。この特定の実施において、再配置可能な加熱素子は枢動可能でもある。クロスウェブ熱分散システム２５０は、１対の実装チャネル２５３上に実装された５つの再配置可能なロッドヒーター２６０ａ〜ｅを含む。他の実施も可能であり、限定はされないが、直線状又は特定の所望な応答のために最適化された任意の他の形状に配列された一連の小さな熱源を含む。
【００３１】
図４の実施形態において、ヒーターがオリエンターの延伸領域中に配置されているが、この配置は延伸領域に限定されない。オリエンターは、クロスウェブ熱分散システムが使用され得る付加的な領域又は他の変形領域を有してよい。付加的な領域には、限定されないが、予熱領域、アニール領域、及びヒートセット領域が挙げられる。レングスオリエンターにおいて使用される場合、延伸領域は長手方向延伸領域である。テンターにおいて使用される場合、変形領域は、横方向延伸領域、弛緩領域、機械方向延伸領域、又は２軸延伸領域であり得る。クロスウェブ熱分散システムは、これらのうちのいずれかの領域において、又は領域に近接して配置することができる。本明細書で開示されるほとんどの実施形態は延伸領域に言及しているが、クロスウェブ熱分散システムも他の領域において、又は領域に近接して存在できることを意図する。本出願において、任意の実施形態でクロスウェブ熱分散システムが存在する位置は、熱分散領域と呼ばれるであろう。
【００３２】
図４の熱分散システム２５０において、加熱素子は２つの方法で再配置が可能である。まず、加熱素子はフィルムの幅に沿って任意の配置に実装されるチャネルに沿って、横方向の移動が可能である。次に、加熱素子は枢動可能でもある。枢動ヒーターの利点は以下で議論する。他の実施及び実施形態も意図される。例えば、加熱素子は、フィルム平面に対して垂直な平面において、フィルムに向かって及びフィルムから離れて動くことができるように再配置が可能である。
【００３３】
フィルムラインに沿ってフィルムが動くように、フィルムの任意部分上を横方向にマップするために、図４において各レーン４０ａ〜ｅに対してそれぞれ架空の中央線２２ａ〜ｅを示す。フィルムレーン４０ａ〜ｅは、想像線で囲まれている。図４において、中央線２２ａ〜ｅは、各フィルムが延伸される際のフィルムに対応する各レーンの進行方向も表す。横方向への延伸中、各想像線対間の距離は、横方向延伸の量に比例して増加する。言い換えれば、各フィルムレーンの幅は、フィルムが横方向に延伸されるにつれて増加する。理想的には、例えばフィルムが３：１の比率で延伸される場合、各フィルムレーンの幅は、延伸領域２２０の直前と延伸領域２２０の直後の地点で測定する際、３倍に増加するであろう。しかしながら、実際には、様々な要因によってフィルムレーンの幅は等しくない。これらの要因には、例えば、延伸前のクロスウェブの非均一性、テンターにおけるクロスウェブ熱分配の変動、押し出された混合物の均質性の変動、及び有限幅のフィルムウェブにおけるエッジ効果が挙げられる。
【００３４】
クロスウェブ熱分配システムのロッドヒーター２６０ａ〜ｅは、ヒーターが互いに独立して配置できるように実装される。所望により、横方向の移動に加えて、各ロッドヒーターは枢動できるようにも取り付けることができる。枢動可能ヒーターは、２つの利点を有する。まず、枢動ロッドヒーターは、配置されるフィルムにおいて特定のレーンの進行方向に一直線に配列することができる。次に、枢動ロッドヒーターは、任意の単一な加熱ロッドから幅広い熱分散プロファイルを提供するために、フィルムレーンの進行方向に対して角度をつけることができる。この熱分散プロファイルにおける広がり効果は、以下の実施例においてより詳細に議論されるであろう。枢動かつ再配置可能な加熱素子は、フィルムに送達される熱の優れた制御を提供し、言い換えれば、既知のシステムと比較してより精密な調節が可能な熱分散プロファイルを提供する。
【００３５】
図４において、各加熱素子２６０ａ〜ｅは、テンターを横切る２つの平行なチャネル２５３上に枢動軸とともに実装される。各ヒーターをクロスウェブへ配置する本方法は、テンターオーブンの外から正確に調節することが可能である。各ロッドヒーター２６０ａ〜ｅの配置及び配向は、当該技術分野において既知の様々な方法で制御することができる。図５〜６の実施形態において、配置及び配向は、各ロッドヒーターにおいてアクメ（Acme）ブランドの１対のねじ付きロッド２６２を使用して制御される。例えば、１対のケーブルを各ロッドヒーターに連結するなど他の配置及び枢動を制御する他の方法も使用され得る。
【００３６】
図５は、熱分散システム２５０における単一な再配置可能な加熱素子の拡大を示す。加熱素子２６０は、２つの実装チャネル２５３Ｌ及び２５３Ｒに沿って任意の位置に配置することができる。所望により、破線で示すように、加熱素子２６０は、機械方向２５に対して角度θを形成するように線２６と一直線になるように回転することもできる。１つの実施形態において、回転は、１つの固定ボルト２６６及び、加熱素子２６０が回転する際にスライディングチャネル２７０に沿って動くのが可能な及び１つのボルトを有することで達成される。固定ボルト２６６は、加熱素子の旋回軸としての役割を果たし、本実施形態において加熱素子２６０の中央に配置される。枢動が必要でない場合、スライディングチャネル２７０は除かれ、両ボルトとも固定することができる。他の配置も意図される。
【００３７】
図６は、図４の熱分散システム２５０の部分透視図を示す。図６は、チャネル２５３Ｌ及び２５３Ｒに実装される２つの加熱素子２６０ａ及び２６０ｂを示す。加熱素子２６０ａの配置は、１対のねじ付きロッド２６２ａによって制御される。同様に、加熱素子２６０ｂの配置は、１対のねじ付きロッド２６２ｂによって制御される。加熱素子２６０ｂの任意の回転は、固定側（２５３Ｒ）のチャネル２５３Ｒ上のナット２６４ｂをチャネル２５３Ｒ上のねじ付きロッド２６２ｂに沿った一箇所に配置し、対応するナット２６４ｂをチャネル２５３Ｌ上に実装される対応するねじ付きロッドに沿った異なる箇所に配置することで達成される。これは、図５でも見ることができる。各ヒーター２６０のクロスウェブへの配置は、各ねじ付きロッド対に連結される一対のねじ（図示なし）とともにテンターオーブンの外から正確に調節することができる。さらに、ヒーターの配向角度も、スクリュー対によって制御される枢着点２６６ｂ及び２６８の相対位置によってテンターオーブンの外から正確に調節することができる。
【００３８】
横方向へ移動可能及び任意で機械方向に対して枢動可能に実装される単一のロッドヒーターは、フィルムが延伸又は変形される際に、フィルムの調節可能な熱プロファイル制御を提供することができる。組み合わされて使用される場合、例えば、ヒーター２６０ａ〜ｅのようなヒーターのアセンブリは、ともにフィルムの任意に選択される部分にわたるか、又はフィルムの全幅にわたる熱において調節可能なプロファイルを提供できる。
【００３９】
チャネル遮断物の実施形態にあるように、本実施形態もまた、早い応答時間、熱分散における精密で積極的な制御という利点を有する。ウェブがラインスピードまで加速する際の制御位置が長さ配向ステーションである場合、クロスウェブ熱分散システムから巻取り機までの遅延時間は、ダイから巻取り機までのものより実質的に短い。したがって、制御における応答時間は短く、それによって短サイクル時間となり、所望の仕上げ厚さの均一性を達成するのがより早くなる。さらに、長さ配向ステーションはしばしば開放空間にあり、容易に接触できるため、クロスウェブ熱分散システムの設置を簡便にできる。制御位置はテンター中にあり、サイクル時間及び応答時間はさらに短くできる。
【００４０】
一般的に、フィルムの厚さプロファイルは、クロスウェブ熱分散システムの位置から下流の任意の地点で測定することができる。例えば、開示されたクロスウェブ熱分散システムのいずれかをレングスオリエンターにおいて採用するシステムにおいて、クロスウェブ厚さプロファイルはレングスオリエンターから下流で測定することができる。テンターオーブンにおいてクロスウェブ熱分散システムを採用するシステムにおいて、クロスウェブ厚さプロファイルはテンターオーブンから下流で測定することができる。或いは、クロスウェブ厚さプロファイルは、クロスウェブ熱分散システムが存在する場合に、その変形領域の直後のテンターオーブンの内部で測定することもできる。レングスオリエンターにおいてクロスウェブ熱分散システムを採用するだけでなく、続く横方向延伸のためにテンターを採用するシステムにおいて、クロスウェブ厚さプロファイル測定は、レングスオリエンターの下流かつテンターオーブンの上流で行うことができる。しかしながら、出願人は、レングスオリエンターにおけるクロスウェブ熱分散の制御、続くテンターにおける変形、続く変形領域から下流のフィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの測定によって、予期しない結果が提供されることを発見した。以下の実施例２で、かかるシステム及び方法の１つを記載する。
【００４１】
光学フィルムにおいて、光学的な厚さ測定ゲージを使用する光伝送又は光反射スペクトルによってフィルム全体の光学的な厚さを検出し、監視することが可能である。例えば、オンライン分光分析装置は、ラインを終了するまでのフィルムの分光透過率を測定するのに設置することが可能であり、それによってクロスウェブ厚さプロファイルの均一性を測定し、工程を制御するためのフィードバックを提供するのに必要な情報が提供される。かかる分光分析装置の一例としては、ヒタチ社（Hitachi Ltd）で製造されたＵ−４０００分光分析装置がある。ある場合において、透過スペクトルが特定のレベルまで下がる際の波長は、その光学的な厚さを指標として使用し得る。他の場合、特定の波長における透過性は、その光学的な厚さの指標として使用することができる。上述の直接法を用いて検量され得る間接法を含む、他の方法が可能である。
【００４２】
はさみ尺は、フィルムの物理的な厚さ、フィルムの光学的な厚さ又は上述するようなフィルムの厚さに関連する特性を上述のように測定することができる。本出願において、クロスウェブ厚さは、光学的な厚さ、物理的な厚さ、これら２つの組み合わせ、又は特定の製品設計により必要とされる任意の他の厚さに関連する特性を指す。光学フィルム又は高性能フィルムの当業者は、特定の製品に対して適切な厚さを設計することが可能であろう。例えば、フィルムの物理的な厚さの測定は、米国ニュージャージー州モリスタウン（Morristown）のハニーウェルインターナショナル（Honeywell International）から市販されているメジャークス（Measurex）（商標）スキャナーのようなオンライン横行β線厚さスキャン装置を使用して行うことができる。他のはさみ尺には、β線透過ゲージに限定することなく、Ｘ線透過計、γ線後方散乱計、接触厚さセンサー、及びレーザー厚さセンサーが挙げられる。このようなゲージは、例えば、米国カリフォルニア州アーウィンデール（Irwindale）のＮＤＣインフラレッドエンジニアリング（NDC Infrared Engineering）から市販されている。
【００４３】
測定されたフィルム厚さプロファイルは、クロスウェブ熱分散システムが存在する場所に対応するフィルム配置に任意でマップされる。ある実施形態において、横方向延伸領域後に測定されたフィルム厚さプロファイルは、レングスオリエンターの長手方向延伸領域におけるフィルムにマップされ得る。他の実施形態において、フィルム厚さプロファイルは熱分散システムから下流で測定され、熱分散領域にマップされる。マッピングは、多くの方法で行うことができる。簡単なマッピング方法としては、例えば図３及び図４において想像線として示すように、フィルムの幅を１組の架空のフィルムレーンフィルムに分配することを含む。図３において、フィルムは、各レーンに１つのチャネル遮断物が対応する３４のフィルムレーンに分配される。この特定の実施形態において、チャネル遮断物３０１及び３３４は残存するチャネル遮断物３０２〜３３３よりも幅が広い。したがって、それに対応するレーン１及び３４は、レーン２〜３３よりも幅が広い。図４において、５つのフィルムレーン４０ａ〜ｅが想像線で示されている。５つのレーン４０ａ〜ｅの各々の中央は、それぞれ中央線２２ａ〜ｅで示される。
【００４４】
クロスウェブ厚さプロファイルは、クロスウェブ熱分散システムが存在する場合、熱分散領域から下流で測定される。フィルムの測定位置において、制御が起こる際、フィルムは、熱分散システムの位置におけるフィルムの幅と同じ幅でなくてよい。したがって、マッピングアルゴリズムは、１つの位置から他の位置へマップするのに使用される。マッピングアルゴリズムは、本質的に、１つの位置におけるフィルムの各クロスウェブ配置を、他の位置における対応するフィルムのクロスウェブ配置に並進する。マッピングアルゴリズムは、限定はしないが、延伸、収縮、湾曲、１つの位置においてフィルムの端部が切り取られるかどうか、延伸前のクロスウェブの均一性における変動、テンターにおけるクロスウェブ熱分散の変動、又は押し出された混合物の均質性の変動を含む、２つの位置間におけるフィルムの幅の差異に影響し得る任意又は全ての要因を考慮することができる。
【００４５】
さらに、マッピング方法には、延伸前に指標を有するフィルムを物理的にマーキングし、及び延伸後に指標の位置を測定することが挙げられる。例えば、第１の方法としては、フィルムの各端部から５０ｍｍに２本の線を引き、次に延伸後にこれらの線の位置を測定し、２本の線の間のフィルム幅を等しい幅を有する多くのレーンに分割することが挙げられる。この方法は、各レーンは同程度延伸されるか又は変形されると仮定する。第２の方法としては、フィルム上に５０個の表示線を引き、次にフィルムを延伸し、延伸後に各表示線の位置を測定することが挙げられる。第３の方法としては、１つ以上のチャネル遮断物又は再配置可能なヒーターを選択的に移動し、延伸されたフィルムにおける効果を測定することが挙げられる。本方法は、アクティブマッピング又はバンピングによるマッピングと呼ばれる。フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを延伸前及び後に測定する際に、第４の方法は質量保存の原理を使用できる。質量は延伸中に保存されるので、フィルムの容量も同様に残存し、所定数のフィルムレーンの幅は２つの測定された厚さプロファイルから計算することができる。これらのマッピング方法のいずれも適切なマッピングアルゴリズムを設計するのに使用することができる。
【００４６】
例えば、図４において、フィルムは長手方向位置６０に配置されるクロスウェブ熱分散システム２５０を使用するシステム中で横方向に延伸される。ある実施形態において、クロスウェブ厚さプロファイルは、位置６０でのフィルムよりもフィルム幅が広い横方向位置７０で測定される。位置６０における熱分散を制御するのに、位置７０で測定されたプロファイルが熱分散システム６０の位置にマッピングされる。次に、熱分散システムは、フィルムプロファイルにおいて任意の厚い点又は薄い点又は凹凸をならすように調節され得る。他の例において、かかるシステムは位置５０に第２クロスウェブ熱分散システムを備えることができる。この場合、位置７０で測定されたクロスウェブ厚さプロファイルを第２熱分散システムが存在する位置５０にマップすることが可能である。
【００４７】
使用可能な熱分散システムは、例えば、再配置可能な加熱素子、チャネル遮断物を備える加熱素子、又はこれら２つの組み合わせを使用するシステムのような、上で記載される任意のシステムであることができる。目的に応じた調整が可能なクロスウェブプロファイルによるウェブへの熱を送達できる、任意の他の既知又は後に開発されたクロスウェブ熱分散システムも使用することができる。クロスウェブ熱分散システムは、レングスオリエンター又はテンターにおいて使用することができる。レングスオリエンター中で使用される場合、フィルムの変形領域に熱の選択的な分散が提供される。レングスオリエンターにおいて使用される場合、フィルムの長手方向延伸領域に熱の選択的な分散が提供される。
【００４８】
以下の実施例１に記載されるように、測定されたフィルムプロファイルがレーン０８にマップされる厚いか又は高い点を有する場合、次に、対応するチャネル遮断物３０８はレーン０８により多くの熱が送達されるように調節することができる。これは、そのレーンにおけるフィルムのさらなる延伸を可能とし、それによって仕上げフィルムにおける厚い点を削減する。同様に、測定されたフィルムプロファイルが対応するレーン２２におけるフィルム上に低い点を示す場合、例えば図３に示すように、チャネル遮断物３２２をその位置においてフィルムに届く熱から遮断するように移動することが可能である。１つの実施形態において、遮断又は非遮断の程度は、シャフト１８０と回転するねじ付きロッドを通してチャネルの前進によって調節される。かかる前進は非常に精密に行われ、熱分散の優れた制御をレンダリングすることが明らかである。
【００４９】
同様に、実施例３及び４に示すように、厚い点は、レングスオリエンター又はテンターのいずれかで再配置可能な加熱素子を使用して調節できる。再配置可能な加熱素子も枢動できる場合、その遂行はさらにより精密に調節できる。チャネル遮断物の実施形態におけるように、再配置可能なヒーターは、所望の最終プロファイルとなるようにフィルムのクロスウェブ厚さを積極的に制御するのに使用され得る。
【００５０】
ある実施形態において、長さ配向フィルムは、続いてテンターにおいて変形され得る。このような場合、テンターよりもむしろ長さ配向ステーションにおいてクロスウェブ熱分散を調節することは、テンターの下流における仕上げフィルムでクロスウェブ厚さプロファイルを修正するのに有効であることは、直感で分かるものではない。以下の実施例２は、驚くべきことに、クロスウェブ厚さは、長手方向延伸中にフィルムに送達される熱を選択的に遮断する部分によって精密に制御され、それによってより均一な２軸配向延伸フィルムを提供することを示している。実施例２ではチャネル遮断物熱分散システムを使用するが、本方法は、本明細書に開示される再配置可能な加熱素子、又は当該技術分野において既知の他のクロスウェブ熱分散システムのような任意の他のクロスウェブ熱分散システムとともに使用されることができる。長手方向に延伸しながらレングスオリエンターにおいて熱分散を制御し、続いてテンターにおいて変形されるフィルムにおいて均一なクロスウェブ厚さを達成する本方法における新奇な手法は、非常に優れた結果を提供することができる。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
図７に示す実施例において、ＩＲ反射多層光学フィルムをポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の交代層とポリエチレンナフタレート（ｃｏ−ＰＥＮ）のコポリマーを押し出すことで作成した。フィルムをまず、３．３：１の延伸率で長さ配向し、次に、続けてテンターにおいて、幅方向に３．３：１の延伸率で配向した。フィルムの光学的な厚さは、光学的なはさみ尺を使用してテンター後に測定した。曲線７Ａは、初期にマップされたフィルムの光学的な厚さプロファイルを示す。厚さプロファイルを制御するのに、３つのＩＲロッドヒーター及び３４個のチャネル遮断物を有する加熱アセンブリをレングスオリエンターにおいて使用した。使用されたＩＲロッドヒーターは、米国ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis）のリサーチ社（Research, Inc.）製のモデル５３０５シリーズパラボリックストリップヒーター（Parabolic Strip Heaters）であった。チャネル遮断物３０３〜３３１をグラフの下部に示す。チャネル幅は１２．７ｍｍである。チャネル３０８に対応する位置において曲線７Ａで示される厚い点を表すピークを下げるために、チャネル遮断物３０８を開始位置である３５．６ｍｍから最終位置１０．２ｍｍまで２５．４ｍｍ下に移動した。このチャネル遮断物の下への移動は、そのクロスウェブ位置においてフィルムへより多くの熱を届けることを可能とする。この位置へより多くの熱が送達されることで、フィルム部分がより延伸されることが可能となり、ピークが下げられる。得られたマップされた厚さプロファイルは、チャネル遮断物３０８に対応する位置において曲線７Ｂで示される。曲線７Ｃは、曲線７Ａの開始厚さプロファイルから曲線７Ｂの仕上げ厚さプロファイルへのパーセント変化を示す。チャネル遮断物３０８に対応する位置において、曲線７Ｃは、厚さプロファイルが約−３％変化することによる−２５．４ｍｍのチャネル遮断物３０８の移動を示す。同様に、チャネル遮断効果を、チャネル遮断物３２２に対応する位置における曲線７Ａ〜７Ｃで示す。開始厚さプロファイルは、曲線７Ａに示すように、この位置において厚い点を示すくぼみを有する。チャネル遮断物３２２が最終位置６１ｍｍまで２５．４ｍｍ上へ移動することで、フィルムの延伸を周辺部分の延伸よりも少なくすることが可能なフィルム部分に、より多くの熱が届くのを遮断する。これは、曲線７Ｂに示されるように、その位置における厚さプロファイルの増加をもたらす。曲線７Ｃに示されるように、この位置におけるパーセント変化は、約３％の変化である。
【００５２】
（実施例２）
図８に示す実施例において、ＩＲ反射多層光学フィルムをポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の交代層とポリエチレンナフタレート（ｃｏ−ＰＥＮ）のコポリマーを押し出すことで作成した。フィルムを３．３：１の延伸率で長さ配向した。続けて、フィルムをテンターにおいて横断方向に３．３：１の延伸率で延伸した。フィルムの光学的な厚さは、光学的なはさみ尺を使用して、テンター後に測定した。曲線８Ａは、長さ配向ステーション上にマップされる元来のフィルムのクロスウェブの光学的な厚さプロファイルを示す。厚さプロファイルを制御するのに、３つのＩＲロッドヒーター及び３４個のチャネル遮断物を有する加熱アセンブリをレングスオリエンターにおいて使用した。使用されたＩＲロッドヒーターは、米国ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis）のリサーチ社（Research, Inc.）製のモデル５３０５シリーズパラボリックストリップヒーター（Parabolic Strip Heaters）であった。チャネル遮断物３０３〜３３１は、グラフの下方に示される。チャネル幅は１２．７ｍｍであった。
【００５３】
曲線８Ａに示されるフィルムのプロファイルは、図８の下部の各チャネル遮断物の最終設定に示されるように、複数のチャネル遮断物の移動によって調節した。表１は、チャネル遮断物３０３〜３３１の初期及び最終設定を示す。得られた光学的な厚さプロファイルを曲線８Ｂに示す。曲線８Ｃは、最終及び初期厚さプロファイル間のパーセント変化を示す。曲線８Ｂは、曲線８Ａに示される初期フィルムプロファイルは、１組のヒーターと１組のチャネル遮断物を有するクロスウェブ熱分散システムを使用してより均一に調節され得ることを明示している。
【００５４】
【表１】
2008545561.tif 000003
【００５５】
（実施例３）
図９に示す実施例において、多層光学フィルムをポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の交代層とＰＭＭＡのコポリマーを押し出すことで作成した。フィルムを３．３５：１の延伸率で長さ配向した。続けて、テンターにおいて、フィルムを横方向に３．３：１の延伸率で配向した。テンターは、横方向延伸領域において１組の再配置可能かつ枢動加熱素子を備えた。各加熱素子は、８０ｍｍ幅の放物面反射鏡を有し、１０ｍｍの幅及び３２５ｍｍの長さであった。使用される加熱素子は、米国ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のワトローエレクトリック（Watlow Electric）社から入手可能なレイマックス（Raymax）モデル１５２５であった。加熱素子の中央を、本実施例において枢動点及び位置決めとして使用した。フィルムの光学的な厚さは、光学的なはさみ尺を使用するテンター後に測定した。曲線９Ａ、９Ｂ、及び９Ｃは、クロスウェブ熱分散システムの異なる配置におけるクロスウェブ位置の機能に応じて変化し、仕上げフィルム上の再配置可能な枢動ＩＲヒーターの効果を明示する。加熱素子電力及び配向角度を表２及び３に列挙する。
【００５６】
【表２】
2008545561.tif 000004
【００５７】
【表３】
2008545561.tif 000005
【００５８】
単一の加熱素子が定電力及び同一の配向角度で維持される場合、クロスウェブ光学的な厚さプロファイルにおける変化は、３つの曲線９Ａ、９Ｂ、及び９Ｃの各々において同様となる。この効果は、第１加熱素子９６２に対する４６０ｍｍのクロスウェブ位置において、曲線９Ａ、９Ｂ、及び９Ｃにおけるくぼみとして観察される。単一の加熱素子が定電力で維持されるが、配向角度が変化する場合、効果の拡大が見られる。９５０ｍｍにおける曲線９Ａ、９Ｂ、及び９Ｃでのくぼみは、この効果の拡大は単一ロッドヒーターによるものであることを明示する。本実施例において、９５０ｍｍに位置する第２ヒーター９６４は、曲線９Ａにおける０°から曲線Ｂにおける１２．５°、曲線Ｃにおける２５°まで回転した。
【００５９】
（実施例４）
図１０〜１３に示す実施例において、多層光学フィルムをＰＥＴの交代層とＰＭＭＡのコポリマーを押し出すことで作成した。フィルムを３．３５：１の延伸率で長さ配向した。続けて、フィルムを横方向に３．３：１の延伸率で配向した。テンターは、横方向延伸領域において、４つからなる１組の再配置可能かつ枢動加熱素子を備えた。各加熱素子は、８０ｍｍ幅の放物面反射鏡を有し、１０ｍｍの幅及び３２５ｍｍの長さであった。使用される加熱素子は、米国ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のワトローエレクトリック（Watlow Electric）社から入手可能なレイマックス（Raymax）モデル１５２５であった。加熱素子の中央は、枢動点として使用した。表４〜７において、本実施例における各加熱素子の中央位置は、「位置、右」と示され、枢動用の可動ボルトの位置は「位置、左チルト」と示される。フィルムの光学的な厚さは、光学的なはさみ尺を使用してテンターの下流で測定した。図１０〜１３の各々における曲線Ａは、初期の光学的なクロスウェブ厚さプロファイルを示す。図１０〜１３は、ヒーター設定の変化における連続的な反復を表す。最初に、フィルムにおけるクロスウェブの光学的な厚さプロファイルを測定した。測定されたデータポイントを図１０の曲線Ａとしてプロットする。次に、測定されたフィルムにおけるクロスウェブの光学的な厚さプロファイルを横方向延伸領域上にマップした。マップしたプロファイルに対して、表４に示されるパラメーターに従って、ヒーター１〜４を第１の反復中に設置した。得られたクロスウェブの光学的な厚さプロファイルを測定し、図１０の曲線Ｂとして示した。第１の反復において得られたフィルムの光学的な厚さ（図１０の曲線Ｂ）が、次に第２の反復における初期の厚さプロファイル（図１１の曲線Ａ）となる。光学的な厚さプロファイルを測定し、測定された光学的な厚さプロファイルを延伸領域上でマッピングし、マップされたプロファイルに対応するクロスウェブ熱分散システムを調節する工程は、所望の最終厚さプロファイルに到達するまで繰り返されるフィードバックループを形成する。第２の反復において、ヒーター１〜４を表５に列挙されるパラメーターに従って設置する。得られた光学的な厚さプロファイルを図１１の曲線Ｂとしてプロットする。表６及び７におけるヒーター設定によって示されるように、工程は２回以上反復し、厚さプロファイルを図１２及び１３にプロットする。仕上げフィルムにおける光学クロスウェブ厚さプロファイル上の４つからなる１組の再配置可能な枢動ＩＲヒーターに共通する効果を、図１３の曲線Ｂによって説明する。約１３００〜１８５０ｍｍの範囲内の図１３の曲線Ｂは、関心のあるこの型に位置する４つからなる１組の再配置可能な加熱素子を使用して達成され得る平坦な最終厚さプロファイルを示す。-１５０ｍｍを超えるクロスウェブ位置における「くぼみ」は、ダイボルト調節のような他の手段に処理され得る。
【００６０】
【表４】
2008545561.tif 000006
【００６１】
【表５】
2008545561.tif 000007
【００６２】
【表６】
2008545561.tif 000008
【００６３】
【表７】
2008545561.tif 000009
【００６４】
本発明は様々な変更例及び代替形状が可能であるが、その具体例を一例として図面に示すとともに詳細に説明する。しかし本発明を説明する特定の実施形態に限定しようとするものではないことは理解されよう。反対に添付の特許請求の範囲により規定されるように本発明の要旨及び範囲内にある変更例、等価物及び代替物を網羅しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】２軸配向フィルムおけるフィルムラインの概略図。
【図２ａ】レングスオリエンターにおける、プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムの１つの実施形態の概略図。
【図２ｂ】レングスオリエンターにおける、プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムの他の実施形態の概略図。
【図２ｃ】レングスオリエンターにおける、プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムの他の実施形態の概略図。
【図３】チャネル遮断物アセンブリの１つの実施形態の概略平面図。
【図４】調節可能なクロスウェブ熱分散システムの他の実施形態の概略図。
【図５】１つの実施形態における、代表的な再配置可能な枢動加熱素子の概略図。
【図６】１つの実施形態における、再配置可能な枢動加熱素子のアセンブリの部分斜視図。
【図７】実施例１における光学的な厚さにおける特定のチャネル遮断物の効果を示す。
【図８】実施例２における光学的な厚さにおける１組のチャネル遮断物の効果を示す。
【図９】実施例３におけるクロスウェブ位置に伴う光学的な厚さプロファイルの変化を示す。
【図１０】実施例４の表４における加熱素子の設定の配置に対応するクロスウェブ位置に対する相対的な光学的な厚さを示す。
【図１１】実施例４の表５における加熱素子の設定の配置に対応するクロスウェブ位置に対する相対的な光学的な厚さを示す。
【図１２】実施例４の表６における加熱素子の設定の配置に対応するクロスウェブ位置に対する相対的な光学的な厚さを示す。
【図１３】実施例４の表７における加熱素子の設定の配置に対応するクロスウェブ位置に対する相対的な光学的な厚さを示す。
【図１】
2008545561.tif 000010
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
2008545561.tif 000014
【図４】
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【図５】
2008545561.tif 000016
【図６】
2008545561.tif 000017
【図７】
2008545561.tif 000018
【図８】
2008545561.tif 000019
【図９】
2008545561.tif 000020
【図１０】
2008545561.tif 000021
【図１１】
2008545561.tif 000022
【図１２】
2008545561.tif 000023
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年5月30日(2008.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程、
ａ）プロファイルの調節が可能なクロスウェブ熱分配システムを有するレングスオリエンターにおけるフィルムの延伸、
ｂ）続いて、変形領域を有するテンターにおける前記フィルムの変形、
ｃ）前記変形領域の下流位置における前記フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの測定、及び
ｄ）前記測定されたクロスウェブ厚さプロファイルに対するクロスウェブ熱分散システムの調節、を含む２軸配向高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルの制御方法。
【請求項２】
前記変形領域は、横方向の延伸領域、弛緩領域および機械方向の延伸領域から選択されるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調節工程は、熱分散を制御するために少なくとも１つのチャネル遮断物の選択的な位置決めを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記調節工程は、少なくとも１つの加熱素子の選択的な電力制御を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調節工程は、少なくとも１つの枢動可能な加熱素子の選択的な位置決めを含む、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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