(57)【要約】【課題】テンタの延伸室内でポリマフィルムの表面にポリマフィルムから気化した物質が結露することを防ぐ。【解決手段】テンタ１２が搬送ユニット３２及び延伸室３１を有する。延伸室３１内の気体はフィルム２１から気化する添加剤を含む。フィルム２１を連続的に延伸室３１に案内する。延伸室３１内の気体に気化した高沸点添加剤が充満する。延伸室３１の入口にある気体に含まれる気化した高沸点添加剤の露点をＴ（℃）とする。延伸室３１の上流に加熱手段を配置する。加熱手段によりフィルム２１を加熱する。フィルム２１の温度を（Ｔ＋１０）（℃）以上（Ｔ＋８０）（℃）以下とする。その後、フィルム２１を延伸室３１に搬送する。延伸室３１内の入口でフィルム２１の表面に気化した添加剤が結露することが防がれる。【選択図】図２
2009196356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸室の中に延伸手段を備えるテンタに、添加剤を含むポリマフィルムを連続的に案内して加熱しながら幅方向に引っ張るポリマフィルムの延伸方法において、
前記延伸室の入口の気体中に含まれる前記添加剤の露点をＴ（℃）とするときに、
前記延伸室に入るときの前記ポリマフィルムの温度が（Ｔ＋１０）（℃）以上（Ｔ＋８０）（℃）以下の範囲となるように、前記延伸室に入る前の前記ポリマフィルムの温度を加熱手段により上昇させることを特徴とするポリマフィルムの延伸方法。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記ポリマフィルムに対して遠赤外線を照射する遠赤外線ヒータと、前記ポリマフィルムに対して近赤外線を照射する近赤外線ヒータと、前記ポリマフィルムに加熱された空気を吹き付ける送風ヒータと、前記ポリマフィルムと周面が接触することにより前記ポリマフィルムを加熱する加熱ローラとの少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載のポリマフィルムの延伸方法。
【請求項３】
前記ポリマフィルムが、前記添加剤としてのトリフェニルフォスフェートを含むセルロースアシレートフィルムであり、
前記延伸室の内部の温度が１４０（℃）以上２４０（℃）以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載のポリマフィルムの延伸方法。
【請求項４】
オフライン延伸設備で行われることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のポリマフィルムの延伸方法。
【請求項５】
前記延伸室内の気体を外部へ出して、前記気体に含まれる前記添加剤を前記気体から除去した後に、前記気体を加熱して前記延伸室の内部へ送ることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のポリマフィルムの延伸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマフィルムの延伸方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマフィルム、例えば、セルロースエステルフィルムは、液晶ディスプレイの偏光膜を保護する保護フィルムとして広く使用されている。そして、このようなポリマフィルムに所望の光学特性を持たせるために、ポリマフィルムを加熱して延伸（以下、「熱延伸」と称する）する場合がある。
【０００３】
熱延伸されるポリマフィルムには、通常、添加剤が含まれている。そして、添加剤として使用される物質の中には、高い沸点をもつものがある。このような高沸点添加剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート（以下、「ＴＰＰ」と称する）やビフェニルジフェニルホスフェート（以下、「ＢＤＰ」と称する）等がある。
【０００４】
長尺のポリマフィルムを熱延伸するためにテンタが用いられる。テンタは、ポリマフィルムを搬送する搬送装置と、ポリマフィルムが幅方向に引っ張られる延伸室とを備える。搬送装置は、ポリマフィルムの側縁部を把持手段で把持して、この把持手段が延伸室内を走行することにより、ポリマフィルムを搬送しながら延伸する。延伸室内では、搬送されている間のポリマフィルムを、劣化させることなく効果的かつ効率的に加熱するために、加熱された気体をポリマフィルムの近傍に流す。このような熱延伸は、溶液製膜におけるポリマフィルムの製造過程で実施することもあるし、溶液製膜もしくは溶融製膜につくられたポリマフィルムに対して実施されることもある。
【０００５】
溶液製膜におけるポリマフィルムの製造過程で熱延伸を実施する場合には、溶媒が残留する状態のポリマフィルムをテンタに供する。そして、把持手段でポリマフィルムの側縁部を把持するためには、把持するのに十分な強度を有する程度にまでポリマフィルムが乾燥されていなければならないので、テンタの上流側、すなわちポリマ溶液が流延される流延支持体からテンタに至る渡り部においては、ポリマフィルムから溶媒を大量に蒸発させる。ところが、この溶媒の蒸発に伴い、添加剤がポリマフィルムから析出、蒸発してしまい、渡り部でポリマフィルムを支持する移送ローラを汚してしまうことがある。このように添加剤で汚れた移送ローラを使用すると、汚れがポリマフィルムに移ったりするという問題がある。ポリマフィルムの汚れは、種々の光学特性を悪くする大きな要因ともなる。
【０００６】
そこで、溶媒残留量が所定範囲であるポリマフィルムを剥ぎ取り、所定の硬度の移送ローラにより渡り部での搬送を実施するという方法（例えば、特許文献１）や、溶媒残留量が所定範囲であるポリマフィルムを、表面粗さと表面エネルギーとの値が所定の範囲である移送ローラに接触させながら搬送する方法（例えば、特許文献２）が提案されている。これらの方法により、析出あるいは蒸発した添加剤が移送ローラに付着しにくくなり、移送ローラの汚れによるポリマフィルムの光学特性の悪化は軽減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０８６４７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の方法を適用したとしても、熱延伸した後のポリマフィルムには、添加剤の付着が確認される。また、熱延伸は、前述の通り、溶液製膜の他、溶融製膜でつくられたポリマフィルムに対し実施される場合があるが、特許文献１及び特許文献２の方法は、溶液製膜の過程、しかも、溶媒残留量が所定範囲であるポリマフィルムのローラによる搬送過程にしか適用することができないという問題がある。
【０００９】
溶液製膜もしくは溶融製膜によりつくられたポリマフィルムに対して実施されるような熱延伸、いわゆるオフライン延伸の場合では、溶液製膜による製造過程における熱延伸の場合よりも、通常は、ポリマフィルムを高い温度にする必要がある。これはオフライン延伸では、溶媒がポリマフィルムに含まれていないために、熱エネルギーだけでポリマ分子を動かしやすくする必要があるからである。そして、ポリマフィルム中に含まれていた添加剤は、このオフライン延伸でも蒸発してしまうことがある。
【００１０】
気化する添加剤のうち高い沸点のもの、すなわち高沸点添加剤は、延伸室内の温度が沸点を超えた後、少しの温度低下により延伸室内にあるポリマフィルムに結露しやすい。そして、高沸点添加剤がポリマフィルムの表面に固体となって付着して結晶化する場合がある。その結果、延伸室を出た後、ポリマフィルムは汚染されて、製品として欠陥となる。
【００１１】
この問題を回避するために、延伸室内の高沸点添加剤を含む気体を延伸室外へ取り出して、取り出した気体から気化している高沸点添加剤を取り除いた気体を延伸室内に戻すという方法が考えられる。この方法では、延伸室内で熱せられた気体を一旦取り出して、添加剤を除去するため、添加剤が凝縮する温度に気体の温度を下げる必要がある。
【００１２】
再びこの気体を延伸室内に送るためには、この気体の温度を上昇させるために加熱しなければならない。このようにするには、気体を再加熱する設備を設ける必要があり、コストが上がることはもちろんのこと、添加剤を回収する設備をも必要とする。
【００１３】
本発明は、上記の問題を鑑み、延伸室内でポリマフィルムから気化した物質がポリマフィルムの表面に結露することを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のポリマフィルムの延伸方法は、延伸室の中に延伸手段を備えるテンタに、添加剤を含むポリマフィルムを連続的に案内して加熱しながら幅方向に引っ張るポリマフィルムの延伸方法において、前記延伸室の入口の気体中に含まれる前記添加剤の露点をＴ（℃）とするときに、前記延伸室に入るときの前記ポリマフィルムの温度が（Ｔ＋１０）（℃）以上（Ｔ＋８０）（℃）以下の範囲となるように、前記延伸室に入る前の前記ポリマフィルムの温度を加熱手段により上昇させることを特徴とする。
【００１５】
前記加熱手段は、前記ポリマフィルムに対して遠赤外線を照射する遠赤外線ヒータと、前記ポリマフィルムに対して近赤外線を照射する近赤外線ヒータと、前記ポリマフィルムに加熱された空気を吹き付ける送風ヒータと、前記ポリマフィルムと周面が接触することにより前記ポリマフィルムを加熱する加熱ローラとの少なくともいずれか一つであるが好ましい。
【００１６】
前記ポリマフィルムが、前記添加剤としてのトリフェニルフォスフェートを含むセルロースアシレートフィルムであり、前記延伸室の内部の温度が１４０（℃）以上２４０（℃）以下の範囲であることが好ましい。オフライン延伸設備で行われるが好ましく、前記延伸室内の気体を外部へ出して、前記気体に含まれる前記添加剤を前記気体から除去した後に、前記気体を加熱して前記延伸室の内部へ送ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ポリマフィルムが延伸室に入る場合に、ポリマフィルムの表面に延伸室のポリマフィルムから気化する添加剤が結露することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】オフライン延伸設備の概略図である。
【図２】テンタ装置の上部からの平面図である。
【図３】テンタ装置の側面からの側面図である。
【図４】テンタの延伸室における温度分布を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施様態について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施様態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態のオフライン延伸設備を示す概略図である。オフライン延伸設備１０は、フィルム送出室１１と、テンタ１２と、耳切装置１３と、加熱室１４と、冷却室１５と、フィルム巻取室１６とを順に有する。
【００２１】
フィルム送出室１１は、ロール状に巻き回したフィルム原反１７からフィルム２１を連続的に繰り出すフィルム送出機１８を備える。フィルム送出機１８には取付軸が設けられており、フィルム原反１７は、この取付軸にセットされる。
【００２２】
テンタ１２の入口には、遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３が設けられている。遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３は、テンタ１２に入る前にフィルム２１を予め加熱する。その後、フィルム２１は、テンタ１２に送られる。
【００２３】
テンタ１２では、フィルム２１は両端部がクリップで把持され、このクリップが移動することにより搬送される。一方の側端部を把持するクリップと他方の側端部を把持するクリップとの距離が下流に向かうに従い大きくなることにより、フィルム２１は幅方向に張力が付与されて延伸される。このような搬送の間に、フィルム２１は加熱されて温度が上昇する。なお、延伸倍率は、所望の光学特性等に応じて適宜設定される。
【００２４】
テンタ１２で延伸されたフィルム２１は耳切装置１３に送られる。フィルム２１は、耳切装置１３により、クリップで把持された部分である両側縁部が所定の切り離しラインで切り離され、切り離されたスリット状の側縁部である耳屑は、カットブロア２３で細かく小片にカットされる。カットされた耳屑小片は、図示しない風送装置によりクラッシャ２４に送られ、粉砕されてチップとなる。このチップはドープ調製用に再利用される。
【００２５】
耳切装置１３によりその両側縁部が切り離された製品部分としてのフィルム２１は、加熱室１４に送られる。加熱室１４には、多数のローラ２５及び図示しない送風ダクトが備えられており、フィルム２１はローラ２５により加熱室１４の内部を搬送されて加熱された後、冷却室１５に送られる。なお、送風ダクトからの風の温度は、２０℃以上２５０℃以下の範囲であることが好ましい。ただし、フィルム２１がセルロースアシレートフィルムである場合には、加熱室１４の送風ダクトからの風の温度は２０℃以上２４０℃以下の範囲であることが好ましい。加熱室１４は設けずともよいが、テンタ１２での延伸によるフィルム２１の残留応力を、加熱室１４での加熱により除くことが好ましい。
【００２６】
フィルム２１は、冷却室１５で３０℃以下に冷却された後、フィルム巻取室１６に送られる。フィルム巻取室１６には、プレスローラ２６を有するフィルム巻取機２７が設けられている。フィルム２１は、フィルム巻取機２７によって巻き芯に巻き取られ、このときに、プレスローラ２６で押圧される。
【００２７】
図２はテンタ１２の入口の上部からの平面図である。図３はテンタ１２の入口の側面図である。図２及び図３においては、フィルム２１の搬送方向を矢印Ａで示す。また、テンタ１２は延伸室３１と搬送ユニット３２とを備える。延伸室３１では、フィルム２１が熱延伸され、搬送ユニット３２はクリップ３９を有し、このクリップ３９によりフィルム２１を搬送する。搬送ユニット３２の上流端及びクリップ３９によるフィルム２１の把持開始位置は、いずれも延伸室３１の上流側、すなわち延伸室３１の入口５１よりも上流とされているが、本発明はこの態様に限定されない。例えば、把持開始位置が延伸室３１の内部となるように延伸室３１と搬送ユニット３２とが配されてもよいし、搬送ユニット３２の上流端が延伸室３１の内部となるように延伸室３１と搬送ユニット３２とが配されてもよい。そして、搬送ユニット３２の上流側には遠赤外線ヒータ２２と加熱ローラ３３とが設けられている。
【００２８】
搬送ユニット３２は、フィルム２１を搬送する第１レール３５と、第２レール３６と、これらレール３５，３６に案内される第１，第２チェーン（エンドレスチェーン）３７，３８とを備えている。そして、第１，第２チェーン３７，３８には、クリップ３９が一定の間隔で多数取り付けられている。
【００２９】
第１，第２チェーン３７，３８は、図示しない原動スプロケット及び従動スプロケット４０，５０の間に掛け渡されており、これらのスプロケットの間では、第１チェーン３７は第１レール３５によって、第２チェーン３８は第２レール３６によって案内される。原動スプロケットはテンタ１２の図示しない出口側に設けられている。一方、従動スプロケット４０，５０はテンタ１２の入口側に設けられている。そして、これらは、図示しない原動スプロケットの駆動により回転する。
【００３０】
搬送ユニット３２は、延伸室３１の入口５１の上流で、クリップ３９によりフィルム２１を把持して、延伸室３１の内部へフィルム２１を搬送する。
【００３１】
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３は、延伸室３１に導入される前のフィルム２１を加熱する。このようにして、フィルム２１を延伸室３１に入る前にフィルム２１の温度を予め上げる。
【００３２】
延伸室３１では、フィルム２１を加熱する。この加熱により、フィルム２１に含まれていたＴＰＰ等の高沸点添加剤が気化してしまう。そのため、延伸室３１の内部には、高沸点添加剤が気体状態で存在する。沸点が高いとは、すなわち、高い温度で気体から液体へ状態変化しやすいことでもある。従って、気体として存在する高沸点添加剤は、高い温度で液体へと状態変化、すなわち結露しやすい。気体の高沸点添加剤がフィルム２１の表面で結露すると、温度が下がったときに固化するので、フィルム２１は、この固化物で汚染されたものとして得られてしまう。ここで、延伸室３１の入口５１の気体に含まれている高沸点添加剤の露点をＴ℃とおく。複数の添加剤が気体中にある場合には、これら複数の添加剤の各露点のうち最も高い温度をＴ℃とおけばよい。延伸室３１の入口５１における高沸点添加剤の露点を測定できない場合には、延伸室３１の内部であり、かつ、延伸室３１の入口５１の付近の気体に含まれている高沸点添加剤の露点を測定して、その露点をＴ℃としてもよい。
【００３３】
露点を測定する方法としては、例えば、湿度−測定方法（ＪＩＳ  Ｚ  ８８０６−２００１）等の公知の方法がある。上記の露点は、このＪＩＳ規格に規定されている自動平衡式露点計である鏡面冷却式露点計により得られ、具体的には、ミッシェル社製鏡面冷却式露点計Ｓ４０００  ＲＳ／ＴＲＳを用いて測定可能である。しかし、本発明は、露点の測定方法は特に限定されず、他の公知の露点を測定する方法を用いてもよい。
【００３４】
本発明では、延伸室３１に入る前にフィルム２１を加熱して昇温する。加熱は、遠赤外線ヒータ２２と加熱ローラ３３とにより実施する。この加熱により、延伸室３１に入るときのフィルム２１の温度を（Ｔ＋１０）（℃）以上（Ｔ＋８０）（℃）以下との範囲となるようにする。これにより、延伸室３１に入ったフィルム２１の表面では高沸点添加剤が結露しにくくなる。フィルム２１の温度を（Ｔ＋１０）（℃）未満とすると、フィルム２１の表面で高沸点添加剤が結露し、（Ｔ＋８０）（℃）より高くすると、結露は防ぐことができるものの、それまでにフィルム２１に含まれていた高沸点添加剤までもが気化しはじめてしまう。高沸点添加剤が可塑剤である場合には、これが気化してしまうと、延伸室３１での延伸の際にフィルム２１が裂けてしまったり、得られたフィルム２１の可撓性が不十分になってしまう可能性がある。より好ましくは、フィルム２１の温度を（Ｔ＋１５）（℃）以上（Ｔ＋７０）（℃）以下の範囲となるように加熱し、更に好ましくは、（Ｔ＋２０）（℃）以上（Ｔ＋６０）（℃）以下の範囲となるように加熱する。複数の高沸点添加剤がフィルム２１に含まれており、露点が最も高いものがＴＰＰである場合においても、特に、フィルム２１の温度が（Ｔ＋１０）（℃）以上（Ｔ＋８０）（℃）以下となるようにフィルム２１を加熱すれば、前述の効果が得られる。
【００３５】
フィルム２１を加熱するために延伸室３１に供給する、高沸点添加剤を含まない新鮮な空気の風量を変更する等の公知の方法で、延伸室３１の内部の露点を変えることができ、これにより延伸室３１の入口５１における高沸点添加剤の露点を変えることができる。露点を下げることで、延伸室３１に入るときのフィルム２１の温度をより低く抑えることができる。これにより、熱によるフィルム２１の劣化がより抑制される。
【００３６】
フィルム２１に所望の光学特性を発現させるために、延伸室３１では、フィルム２１を加熱して温度を上昇させる。延伸室３１でフィルム２１を加熱する場合には、フィルム２１の搬送方向における延伸室３１の中央部の領域が最も高い温度範囲となるように延伸室３１の内部を加熱する。延伸室３１の入口５１の付近や出口付近も中央部と同じように高い温度にすると、フィルム２１が延伸室３１に入ったときや延伸室３１から出たときに、急激に昇温または降温してしまい、フィルム２１の光学特性が悪くなるからである。このようにフィルム２１の温度が一時的にでも所定の温度以上になるように高めることにより、フィルム２１の光学特性を向上させることができる。なお、光学特性を向上させるためのフィルム２１の温度は、フィルム２１を構成するポリマの種類と添加剤とに応じて決定する。
【００３７】
また、フィルム２１の主成分がセルロースアシレートであり、高沸点添加剤としてＴＰＰを含む場合には、延伸室３１の内部の温度を１４０（℃）以上２４０（℃）以下の範囲にしてフィルム２１の温度をこの範囲にまで一時的にでも高めることが好ましい。これにより、フィルム２１のレタデーション等の光学特性をより向上させることができる。しかし、１４０（℃）以上２４０（℃）以下という非常に高い温度でフィルム２１が熱せられると、しかも２４０（℃）に近づくほど、高沸点添加剤は気化しやすくなる。そこで、ＴＰＰを含み、セルロースアシレートからなるフィルム２１を、上記のような温度で熱する場合には、本発明の上記効果は特に顕著である。なお、延伸室３１の内部の温度が２４０℃を超える状態でセルロースアシレートからなるフィルム２１を延伸すると、フィルム２１は破断する可能性がある。
【００３８】
本発明は、以上のようなオフライン延伸のみならず、溶液製膜ライン中で延伸が実施されるいわゆるオンライン延伸にも適用することができる。溶液製膜ラインの中でテンタ１２によりフィルムを延伸する場合には、製造効率や製膜ラインの大きさや発現させる光学特性を考慮して、完全には乾燥しきらないうちにフィルムを延伸することが多く、このテンタ１２では延伸に加えてフィルムの乾燥をも実施する。高沸点添加剤は、溶媒の蒸発に伴って気化しやすい。このため、延伸室３１における気化した高沸点添加剤の量が経時的に多くなり、その高沸点添加剤はフィルムの表面に結露するようになる。このような場合にも、本発明は特に効果を奏する。
【００３９】
第１，２レール３５，３６は、延伸室３１の入口５１の上流側に延長する。これらの第１，２レール３５，３６には、従動スプロケット４０，５０が設けられる。延伸室入口から３ｍ上流の位置から延伸室３１の入口までの間に遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３が配置されることが好ましい。第１，２レール３５，３６の従動スプロケット４０，５０の上流端から３ｍより離れた場所でフィルム２１を加熱しても、延伸室３１内に搬送される前に、フィルム２１の温度が下がるためである。
【００４０】
本実施態様では、延伸室３１内に搬送される前のフィルム２１を加熱して温度を高める手段として、遠赤外線ヒータ２２と加熱ローラ３３とを用いているが、この態様に限らず、遠赤外線ヒータ２２と加熱ローラ３３のうちいずれか１つのみを用いてもよいし、遠赤外線ヒータ２２に代えて、別の加熱手段、例えば、近赤外線ヒータや送風ヒータ等を用いてもよい。遠赤外線ヒータ２２とはフィルム２１に対して遠赤外線を照射するヒータである。近赤外線ヒータとは近赤外線を照射するヒータである。送風ヒータとは、加熱された空気を吹き付ける送風ヒータである。また、加熱ローラ３３は、フィルム２１と周面が接触することによりフィルム２１を加熱する。これらの加熱手段はフィルム２１を所望の温度とするように図示しないコントローラにより制御されている。
【００４１】
図４は、延伸室における温度分布を示すグラフである。横軸は延伸室の入口からの搬送方向における距離を示し、左端は延伸室の入口、右端は延伸室の出口に対応する。縦軸は、温度を示し、上に向かうほど温度が高いことを意味する。延伸室は温度条件により４つのゾーン、すなわち第１ゾーン４１，第２ゾーン４２，第３ゾーン４３、第４ゾーン４４に分けられている。
【００４２】
ＣＡの曲線は、従来技術、つまりは、延伸室に入る前にフィルムを加熱することなく、フィルムが延伸室に入る場合における各ゾーン４１〜４４のフィルムの温度を示す。ＣＢの一点破線は、各ゾーン４１〜４４における気体に含まれるフィルムからした気化した高沸点添加剤の露点を示す。ＣＣの二点破線は、本発明を適用した場合における各ゾーン４１〜４４のフィルムの温度を示す。
【００４３】
延伸室では、フィルムは幅方向に延伸される。第１ゾーン４１では延伸を行う前のフィルムを加熱して、フィルムを延伸するのに最適な温度にする。第２ゾーン４２では、第１ゾーン４１で加熱されたフィルムに更に熱を加えながら、フィルムを高温にして延伸する。第２ゾーン４２の間で、延伸を開始する。ここで、延伸とはフィルムを拡幅することをいう。第３ゾーン４３では、第２ゾーン４２に引き続いてフィルムに熱を加えて熱処理を行う。この熱処理は、フィルムにレタデーション等の光学特性を所望に発現させるために、延伸を終えたあるいは延伸中のフィルムに対して行われる。すなわち、延伸は、第３ゾーン４３でも引き続き実施してもよい。第４ゾーン４４では、延伸室からフィルムが出る前に高温に加熱されたフィルムを冷却する。各ゾーン４１〜４４では、図示しないコントローラ及び送風器により熱風が送られており、各ゾーン４１〜４４の温度が制御されている。
【００４４】
本実施形態においては、第１ゾーン４１は小ゾーン４１ａから構成される。各ゾーン４２〜４４は、更に細かく小ゾーンに分けられる。第２ゾーン４２は小ゾーン４２ａ〜４２ｃから構成される。第３ゾーン４３は小ゾーン４３ａ〜４３ｃから構成される。第４ゾーン４４は小ゾーン４４ａ〜４４ｂから構成される。各ゾーン４１〜４４に区画される小ゾーンの個数は、本実施形態に限られず、例えば、第１ゾーン４１は３つの小ゾーンから構成されてもよい。各小ゾーン４１ａ〜４４ｂにおける処理に最適な温度となるよう熱せられた空気が送られて、一定の温度が保たれる。
【００４５】
テンタ装置内の小ゾーン４１ａ〜４４ｂの各ゾーンにおいては、気化している添加剤の量を減らすために、気体を外部へ出して、気体に含まれる添加剤を気体から除去した後に、気体を加熱して延伸室の内部へ送るようにしてもよい。
【００４６】
曲線ＣＡ、一点破線ＣＢ、二点破線ＣＣは、概ね各ゾーン４１〜４４で設定された温度に対応した温度分布となっている。各小ゾーン４１ａ〜４４ｂでは個別に温度が設定されているので、フィルムは各小ゾーン４１ａ〜４４ｂの設定されている温度に応じて、フィルムの温度が変化する。例えば、延伸室の入口付近に位置する小ゾーン４１ａにおいては、曲線ＣＡ及び一点破線ＣＢに示す通り、曲線ＣＡに示すフィルムの温度が、曲線ＣＢに示す高沸点添加剤の露点より大きく下回っている。そのため、フィルムから気化した高沸点添加剤がフィルムに結露する可能性が高い。
【００４７】
一方、一点破線ＣＢ及び二点破線ＣＣに示す通り、小ゾーン４１ａにおいては、本発明を適用したフィルムの温度は一点破線ＣＢに示すフィルムから気化した高沸点添加剤の露点を上回っている。これは、フィルムの温度が小ゾーン４１ａの気体中にあるフィルムから気化した高沸点添加剤の露点、すなわち延伸室の入口における高沸点添加剤の露点を超えるように、延伸室にフィルムが搬入される前に遠赤外線ヒータ２２又は加熱ローラ３３（図２参照）により、フィルムの温度が高められるからである。このようにして、小ゾーン４１ａにおいて、気化した高沸点添加剤がフィルムに結露することが防がれる。
【００４８】
小ゾーン４２ａ，４２ｂや小ゾーン４４ａ，４４ｂにおいても、曲線ＣＡ，一点破線ＣＢ，二点破線ＣＣに示すように、本発明を適用する場合であっても、従来の場合であっても、小ゾーン４２ａ，４２ｂや小ゾーン４４ａ，４４ｂにおける気化した高沸点添加剤の露点よりフィルムの温度は低くなる場合がある。従って、これらの小ゾーン４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂにおいても、フィルムから気化した高沸点添加剤はフィルムに結露する可能性がある。しかしながら、延伸室の入口付近である小ゾーン４１ａにおいて、高沸点添加剤はフィルムに特に結露することが確認されており、小ゾーン４１ａにおける高沸点添加剤の結露現象を防げば、フィルムは製品として欠陥となる可能性が極めて低くなる。
【００４９】
また、製膜装置で得られたフィルム原反のフィルムに対してテンタでの延伸を実施するといういわゆるオフライン延伸においては、残留している溶媒がほとんど無い乾燥したフィルムを延伸する。残留している溶媒が少ないので乾燥したフィルムをより軟らかくするために、延伸室では、オンライン延伸の場合に比べて、フィルムの温度をより高くする。そのため、オフライン延伸設備のテンタの延伸室内も、オンライン延伸の延伸室内と同じようにフィルムに含まれている高沸点添加剤が特に気化し、結露しやすい環境となる。従って、本発明は特にオフライン延伸設備で延伸を実施する場合に、効果が顕著に現れる。
【００５０】
以上の方法により、テンタの延伸室において、フィルムから気化した物質が延伸室に入るフィルムに結露することが防がれるため、フィルムが製品として欠陥となることを回避することができる。
【実施例１】
【００５１】
以下、本発明の具体的な実施例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではい。
【００５２】
図１に示すオフライン延伸設備１０を用いて、フィルム２１を延伸した。幅２５００ｍｍのフィルム２１を使用して、５０ｍ／ｓの搬送速度で、フィルム原反１７をフィルム送出機１８によりテンタ１２、加熱室１４、冷却室１５に送出して、フィルム巻取機２７でフィルム２１を巻き取った。搬送時間は２時間とした。
【００５３】
フィルム２１としては、以下の成分のセルロースアシレートフィルムを使用した。添加剤はＴＰＰを含めて複数種類用いられており、このうち露点が最も高くなりやすいものはＴＰＰである。
セルロースアシレートフィルム                                          ９０重量％ＴＰＰ                                                                  ７重量％ＴＰＰ以外の添加剤                                                      ３重量％
【００５４】
テンタ１２において区画されている、第１ゾーン４１における小ゾーン４１ａの温度を１００（℃）とした。第２ゾーン４２における小ゾーン４２ａ，４２ｂの温度を２００（℃）とし，小ゾーン４２ｃの温度を２１０（℃）とした。第３ゾーン４３における小ゾーン４３ａ，４３ｂの温度を２２０（℃）とし、小ゾーン４３ｃの温度を１５０（℃）とした。第４ゾーン４４における小ゾーン４４ａ，４４ｂの温度を１５０（℃）とした（図４参照）。各ゾーン４１ａ〜４４ｂのうち、小ゾーン４３ａ，４３ｂを最も高い温度とした。
【００５５】
この場合においては、テンタ１２の延伸室の入口の気体におけるＴＰＰの露点は約５０（℃）であった。
【００５６】
フィルム２１を延伸する過程において、遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３によりフィルム２１に加える熱量を変更して、本発明を満たすようにテンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度（℃）を調節した。
【００５７】
［実験１］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は６０（℃）であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０（個／ｍ２）であった。
【００５８】
［実験２］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は７０（℃）であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０（個／ｍ２）であった。
【００５９】
［実験３］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は１３０℃であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００６０】
＜比較例１＞
フィルム２１を延伸する過程において、遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３によりフィルム２１に加える熱量を変更して、本発明を満たさないようにテンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度（℃）を調節した。その他の条件は実施例１と同じにした。
【００６１】
［比較実験１］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を機能させず、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は、３０（℃）であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は１３（個／ｍ２）であった。
【００６２】
［比較実験２］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は４０（℃）であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は１１（個／ｍ２）であった。
【００６３】
［比較実験３］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は５０（℃）であった。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は４（個／ｍ２）であった。
【００６４】
［比較実験４］
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３を調節してフィルム２１を加熱した。その後、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は１５０℃であった。また、ＴＰＰの微結晶の数は４個／ｍ２であった。
【００６５】
＜評価＞
本発明を満たさない比較実験１〜４で得られたフィルム２１と、本発明を満たす実験１〜３で得られたフィルム２１とについて、テンタ１２の出口における１ｍ２のフィルム表面に形成される最長の長さが０．１ｍｍ以上であるＴＰＰの微結晶の数（個／ｍ２）を目視で数えることで、フィルム汚れを評価した。実験１〜３及び比較実験１〜４の結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2009196356.tif 000003
【００６７】
比較実験１〜３では、テンタ１２の延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点である５０℃より１０℃高い６０℃以上の高い温度を有するようにフィルム２１を加熱していない。また、比較実験４では、テンタ１２の延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点である５０℃より８０℃高い１３０℃を超える温度を有するようにテンタ１２の延伸室の入口の直前でフィルム２１を加熱した。一方で、実験１〜３では、テンタ１２の延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点である５０℃より１０℃高い６０℃から、５０℃より８０℃高い１３０℃までの範囲の温度を有するように、テンタ１２の延伸室の入口前でフィルム２１を加熱した。以上の実験結果により、テンタ１２の延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点をＴ℃とするとき、テンタ１２の延伸室の入口に入るときのフィルム２１の温度が（Ｔ＋１０）℃以上（Ｔ＋８０）℃以下の範囲となるように、フィルム２１を加熱することにより、テンタ１２から搬出されて得られたフィルム２１の表面でのＴＰＰの結露が抑制され、結果的にＴＰＰの微結晶の数を激減した。
【実施例２】
【００６８】
遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３によりフィルム２１を加熱してから、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。そして、以下の実験１１〜実験１６の各実験において、第１ゾーン４１〜第４ゾーン４４の温度を実施例１の各ゾーンの温度から変更した。ただし、小ゾーン４１ａから小ゾーン４３ａに向けて徐々に内部の温度を高くし、小ゾーン４３ａから小ゾーン４４ｂに向けて徐々に内部の温度を低くした。延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点は、実験１１〜実験１６の各実験においては共通して約５０℃であった。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は７０℃とした。これらの設定を除いては、実施例１と同様に図１に示すオフライン延伸設備１０を用いて、フィルム２１を延伸した。
【００６９】
［実験１１］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を１２０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００７０】
［実験１２］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を１４０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００７１】
［実験１３］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２００℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００７２】
［実験１４］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２２０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００７３】
［実験１５］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２４０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は０個／ｍ２であった。
【００７４】
［実験１６］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２５０℃とした。この条件でフィルム２１を延伸した結果、フィルム２１は破断したため、フィルム汚れを評価することができなかった。
【００７５】
＜比較例２＞
以下の比較実験１１〜比較実験１６の各実験において、遠赤外線ヒータ２２及び加熱ローラ３３により加熱してから、テンタ１２にフィルム２１を搬送した。ただし、テンタ１２の延伸室に入るときのフィルムの温度を本発明の範囲外とした。延伸室の入口の気体に含まれるＴＰＰの露点は、比較実験１１〜比較実験１６の各実験においては共通して約５０℃であった。テンタ１２の延伸室に入るときのフィルム２１の温度は４０℃とした。これらの設定を除いては、実施例２と同様に図１に示すオフライン延伸設備１０を用いて、フィルム２１を延伸した。
【００７６】
［比較実験１１］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を１２０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は３個／ｍ２であった。
【００７７】
［比較実験１２］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を１４０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は５個／ｍ２であった。
【００７８】
［比較実験１３］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの設定温度を２００℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は１０個／ｍ２であった。
【００７９】
［比較実験１４］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２２０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は１２個／ｍ２であった。
【００８０】
［比較実験１５］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２４０℃とした。テンタ１２から搬出されたフィルム２１のＴＰＰの微結晶の数は１５個／ｍ２であった。
【００８１】
［比較実験１６］
第３ゾーン４３を構成する小ゾーン４３ａの温度を２５０℃とした。この条件でフィルム２１を延伸した結果、フィルム２１は破断したため、フィルム汚れを評価することができなかった。
【００８２】
本発明を満たす実験１１〜実験１６で得られたフィルム２１と本発明を満たさない比較実験１１〜比較実験１６で得られたフィルム２１とについて、実施例１と同様にフィルム汚れを評価した。実験１１〜実験１６及び比較実験１１〜比較実験１６の結果を表２に示す。表２に記載されている符号「−」は、フィルム２１が破断したことを表す。
【００８３】
【表２】
2009196356.tif 000004
【００８４】
比較例２によれば、延伸室の内部の一部である小ゾーン４３ａの温度を１４０（℃）以上２４０（℃）以下の範囲である比較実験１２〜比較実験１５では、延伸室の内部ではフィルム２１に含まれる高沸点添加剤が特に気化しやすいので、そうでない場合の比較実験１１と比べて、より多くのＴＰＰの微結晶がフィルム２１に付着していることがわかる。一方、本発明を満たす実施例２では、延伸室の内部の一部である小ゾーン４３ａの温度を１４０（℃）以上２４０（℃）以下の範囲となる場合であっても、ＴＰＰの微結晶の数を０として、フィルム２１の汚れを抑えることができた。
【符号の説明】
【００８５】
１０  オフライン延伸設備
１２  テンタ
２１  フィルム
２２  遠赤外線ヒータ
３１  延伸室
３２  搬送ユニット
３３  加熱ローラ
３９  クリップ
４３  第３ゾーン
５１  延伸室の入口
【図１】
2009196356.tif 000005
【図２】
2009196356.tif 000006
【図３】
2009196356.tif 000007
【図４】
2009196356.tif 000008