(57)【要約】【課題】二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置において、温水槽におけるガイドローラーとポリアミドフィルムとの間のすべりを防ぐことにより、二軸延伸ポリアミドフィルムを操業性よく生産できるようにする。【解決手段】ポリアミド樹脂からなる未延伸シートを二軸延伸工程の前に調湿処理するための温水槽が設けられる。温水槽には、未延伸シートが掛けられるガイドローラー１１が設けられる。ガイドローラー１１の表面に格子状パターンで溝１４が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂からなる未延伸シートを二軸延伸工程の前に調湿処理するための温水槽が設けられ、前記未延伸シートが掛けられるガイドローラーが前記温水槽に設けられ、前記ガイドローラーの表面に格子状パターンで溝が設けられていることを特徴とする二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置。
【請求項２】
溝が形成されているガイドローラーは軸心方向に沿って均一な外径を有する直円柱形状または直円筒形状であり、
溝は、ガイドローラーの周方向に対して２０〜４５度の角度をもって形成され、その幅が１〜５ｍｍであり、かつその深さが１〜５ｍｍであり、
溝と溝との間隔が１１〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二軸延伸ポリアミドフィルムは、例えば特許文献１に記載されているように、通常、ポリアミド樹脂を溶融してＴダイより押し出し、温水槽中で調湿処理を施し、次に未延伸シートの端部を同時二軸延伸機内のクリップで把持して同時二軸延伸を行い、これを巻取機で巻取ることにより得られる。
【０００３】
しかし、上述した温水槽においてフィルムに付着した水によって、フィルムとフィルムを搬送するローラーとの間にすべりを生じ、複数のローラー間におけるフィルムのたるみやローラー上での蛇行を生じる。このため、フィルムの製造および加工装置においてはガイドローラーを利用した蛇行制御装置が用いられている（特許文献２）。
【０００４】
処理槽におけるフィルムの蛇行を防止する手段として、金属ストリップを製造する際に周方向もしくは軸方向の溝を有するクラウンロールを用いることが有効であることが、特許文献３にて提案されている。
【０００５】
特許文献２で提案されている上述のガイドローラーは、運転時間が経過すると、温水により表面のゴム層が膨潤されてロール径が変化して、その周速が変化する。そのため、フィルムに伸びやたるみが生じ、その結果そのフィルム上にシワやスジを生じて、品位の低下やトラブルの原因となる。この問題を解決するために、特許文献４では、ガイドローラーの速度を精密にコントロールする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４８１１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０３５号公報
【特許文献３】特許第３５９１１６５号公報
【特許文献４】特開２００３−７１９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、温水槽におけるローラー上でフィルムが大きく蛇行した場合は、特許文献２の蛇行制御装置では制御しきれない。また、特許文献２のようにポリアミドフィルムの搬送にクラウンロールを用いた場合、ロールの平行部とクラウン部とでフィルムとロールとの間に働く摩擦力の不均衡によりフィルムに引きつりを生じ、フィルムにシワや延伸を引き起こす原因となる。さらに、上述した特許文献４のガイドローラーの速度を精密にコントロールする方法は、ローラー周速の変動の抑制およびこの変動に起因する延伸やシワに対しては有効であるが、上記のクラウンロールの弊害を除くことはできず、しかもフィルムに付着することでこのフィルムとフィルムを搬送するローラーとの間に巻き込まれる水によって両者の間に生じるすべりを防ぐこともできない。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決し、温水槽におけるガイドローラーとポリアミドフィルムとの間のすべりを防ぐことにより、二軸延伸ポリアミドフィルムを操業性よく生産できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意検討した結果、温水槽に設けたローラーの表面にフィルム表面に付着した水を流す溝を設けることで上記課題が解決されることを見出して、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は、つぎの通りである。
＜１＞ポリアミド樹脂からなる未延伸シートを二軸延伸工程の前に調湿処理するための温水槽が設けられ、前記未延伸シートが掛けられるガイドローラーが前記温水槽に設けられ、前記ガイドローラーの表面に格子状パターンで溝が設けられていることを特徴とする二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置。
【００１１】
＜２＞溝が形成されているガイドローラーは軸心方向に沿って均一な外径を有する直円柱形状または直円筒形状であり、
溝は、ガイドローラーの周方向に対して２０〜４５度の角度をもって形成され、その幅が１〜５ｍｍであり、かつその深さが１〜５ｍｍであり、
溝と溝との間隔が１１〜２０ｍｍであることを特徴とする＜１＞の二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、調湿処理の温水槽のローラーにおいて、フィルムのすべりによるフィルムの蛇行やたるみに起因するトラブルを低減することができて、操業性よく二軸延伸ポリアミドフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の二軸延伸ポリアミドフィルムの製造装置において使用されるガイドローラーの斜視図である。
【図２】図１のガイドローラーの表面の要部の展開図である。
【図３】図１のガイドローラーが設けられた温水槽を有するフィルム製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
図３に示すように、Ｔダイ１と冷却ドラム２と温水槽３と同時二軸延伸機４と巻取機５とがこの順で設けられている。二軸延伸ポリアミドフィルムを製造する際には、ポリアミド樹脂を溶融してＴダイ１より溶融シートの状態で押し出し、これを冷却ドラム２の表面に接触させることで固体の未延伸シート６とし、この未延伸シート６を温水槽３中で調湿処理し、次に未延伸シート６の端部を同時二軸延伸機４内のクリップで把持して同時二軸延伸を行う。これにより得られた二軸延伸ポリアミドフィルム７は、巻取機５で巻取られる。
【００１５】
温水槽３には、調湿処理に供される未延伸シート６が巻き掛けられるガイドローラー１１が設けられている。図１に示されるように、ガイドローラー１１は、円柱状の金属ローラー１２の外周表面に、ゴム製の表面層１３が被覆された構成とされている。このガイドローラー１１は、その軸心方向に沿って均一な外径を有する直円柱状に形成されている。そして、ゴム製の表面層１３の外周面には、溝１４が形成されている。ローラー１１の表面における溝１４の面積を増やすという点において、溝１４は、格子状のパターンで形成されていることが必要である。
【００１６】
溝１４が格子状のパターンに配されていない場合は、ガイドローラー１１の表面に配することのできる溝の本数が少なくなり、ガイドローラー１１のフィルムに接する面における溝の占める面積が少なくなることから、フィルムとローラーとの間にすべりを生じ、擦り傷の発生原因となることがある。
【００１７】
図２に示すように、ゴム製の表面層１３に形成された各溝１４の形状は、その幅Ｂ、深さがそれぞれ１〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。溝１４の幅Ｂもしくは溝１４の深さが１ｍｍ未満の場合は、ローラー１１と未延伸シートとの間の水を十分に流し去ることができず、その結果シートに横方向のすべりが生じて、蛇行が発生する場合がある。溝１４の断面形状としては四角形、三角形、半円形などが考えられるが、特に制限はない。溝１４と溝１４との間隔Ｓは、１１〜２０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１８】
格子状のパターンを形成している交差する２本の溝１４、１４は、それぞれの溝１４が、ローラー１１の周方向に対して左右いずれかの方向に２０〜４５度の範囲内の一定の角度θを有していることが好ましい。例えば、交差する２本の溝１４、１４の一方が、ローラーの周方向に対して左に２０〜４５°の角度を有している場合、他方の溝はローラーの周方向に対して右に２０〜４５°の角度を有していることが好ましい。また２本の溝１４、１４がローラー１１の周方向に対してなす、前記左右方向の角度θは、互いに等しいことがより好ましい。ガイドローラー１１の周方向に対する角度が左右で異なっていた場合は、未延伸シートに横方向のすべりが生じて蛇行の原因となることがある。
【００１９】
ガイドローラー１１は、テーパー、円弧といった軸心方向での直径の変化を有するものではなく、軸心方向に沿って均一な外径を有する直円柱形状または直円筒形状であることが望ましい。具体的には、軸心方向に沿った中央部と端部の直径の差が直径に対して１％以下であることが好ましい。さらに望ましくは０．５％以下である。
【００２０】
本発明において、用いるガイドローラー１１の個数は特に限定がないが、温水槽３に設けたガイドローラーの一部もしくは全部に、前記した溝１４を設ければよい。一般に、温水槽３において未延伸シート６を搬送するガイドローラーは５〜３０個程度用いられることが多く、このうち、３〜２０個のガイドローラーに前記格子状の溝１４を形成することが好ましい。
【００２１】
温水槽から繰り出された未延伸シート６は、たとえばフラット式の同時二軸延伸機４を用いて縦および横方向に延伸され、さらに延伸機４の内部における熱処理工程を経た後、巻取機５で巻き取られる。詳細には、未延伸シート６の端部をフラット式二軸延伸機４のクリップで把持し、シートのガラス転移点以上、融点マイナス１５℃以下の温度条件で、延伸倍率として縦横それぞれ２．０〜４．０倍で同時二軸延伸する。その後、横方向の弛緩率を２〜８％として、ガラス転移温度プラス５０℃以上、融点マイナス１０℃以下の範囲で１〜１０秒間の熱処理を施す。
【００２２】
本発明において用いられるポリアミド樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリメタキシリレンジパミド（ＭＸナイロン）およびそれらの共重合体などが例示される。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明の実施例を説明する。
実施例１
ナイロン６（ユニチカ社製、品番：Ａ１０３０ＢＲＦ）を押出機において２４０℃で溶融して、Ｔダイより未延伸シートを幅５００ｍｍで押し出し、直径６００ｍｍ、表面温度１０℃、線速度２０ｍ／分で回転する冷却ドラム上に密着させて急冷することで、厚さ１５０μｍの未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを、６５℃に温調した温水槽に送って、１分間の調湿処理を施した。温水槽には、溝を有するゴム表面層を備えたガイドローラー３本と、溝の無いゴム表面層を備えたガイドローラー４本とを交互に配して、シートを搬送するようにした。溝を有するゴム表面層を備えたガイドローラーは、直径１００ｍｍで公差±０．５ｍｍに形成され、そのフラットな外周表面に、深さ幅とも４ｍｍの溝を、１０ｍｍ間隔で周方向に対して左右４５°の角度をもって交差する方向に備えたものであった。
【００２４】
続いて、調湿処理後の未延伸シートの端部をフラット式二軸延伸機のクリップで把持し、１９５℃で、縦３．０倍、横３．３倍の延伸倍率で同時二軸延伸した。その後、横方向の弛緩率を５％として、２００℃で３秒間の熱処理を施して、幅１６５０ｍｍ、厚さ１５μｍの二軸延伸フィルムを連続的に製造した。
【００２５】
上記の条件で３６時間の連続生産を行ったが、ローラーとフィルムとのすべりに起因する、フィルムの蛇行や、ローラー間でのフィルムのたるみや、フィルムにおける擦り傷発生などのトラブルはなく、操業性はきわめて良好であった。
【００２６】
比較例１
実施例１のフィルム製造装置に代えて、温水槽中のガイドローラーのすべてを、表面に溝を持たないローラーとした。その条件で３６時間の連続生産を行ったところ、蛇行に起因してローラー間でフィルムのたるみを生じ、フィルムがローラーに巻きつくトラブルが発生した。
【符号の説明】
【００２７】
１１  ガイドローラー
１３  ゴム表面層
１４  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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