特開 2024-117021 フィルム加熱延伸装置、フィルムの加熱延伸方法、および延伸フィルムの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117021

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】フィルム加熱延伸装置、フィルムの加熱延伸方法、および延伸フィルムの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 55/06 20060101AFI20240821BHJP

【ＦＩ】

B29C55/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022945

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】吉田 涼

【テーマコード（参考）】

4F210

【Ｆターム（参考）】

4F210AJ08

4F210AK04

4F210AR07

4F210AR12

4F210QA03

4F210QC02

4F210QD36

4F210QG01

4F210QG18

4F210QM01

4F210QM03

4F210QM13

4F210QM20

(57)【要約】

【課題】延伸フィルムの外観不良を抑制し得る、フィルムの加熱延伸装置および加熱延伸方法ならびに延伸フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】フィルム（Ｆ）をガイドする第１搬送ローラ（Ｒ１）、第２搬送ローラ（Ｒ２）、および第３搬送ローラ（Ｒ３）、フィルム（Ｆ）を加熱する加熱部（１０）、ならびにフィルム（Ｆ）を延伸する延伸部（２０）を備え、第３搬送ローラ（Ｒ３）に対するフィルムの抱き角度が特定値であるフィルム加熱延伸装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送方向に搬送されるフィルムをガイドする第１搬送ローラ、
前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側において前記フィルムをガイドする第２搬送ローラ、
前記フィルムの、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域を加熱するように配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部、
前記加熱領域において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸部、および
前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第３搬送ローラ、を備え、
前記第３搬送ローラは、前記第２搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記第３搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は７０°～１８０°である、フィルム加熱延伸装置。

【請求項2】

前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第４搬送ローラを備え、
前記第４搬送ローラは、前記第３搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記第４搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は７０°～１８０°である、請求項１に記載のフィルム加熱延伸装置。

【請求項3】

前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第５搬送ローラを備え、
前記第５搬送ローラは、前記第４搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記第５搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は３０°～１２０°である、請求項２に記載のフィルム加熱延伸装置。

【請求項4】

前記第２搬送ローラと前記第３搬送ローラとの距離、前記第３搬送ローラと前記第４搬送ローラとの距離、前記第４搬送ローラと前記第５搬送ローラとの距離は、いずれも３００ｍｍ以下である、請求項３に記載のフィルム加熱延伸装置。

【請求項5】

前記延伸部は、２つのニップローラを備える、請求項１～４のいずれか１項に記載のフィルム加熱延伸装置。

【請求項6】

搬送方向に搬送されるフィルムを第１搬送ローラでガイドする工程（Ｉ）、
前記工程（Ｉ）において搬送された前記フィルムを、前記第１搬送ローラよりも下流側に配置された第２搬送ローラでガイドする工程（ＩＩ）、
前記フィルムを、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域に配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、
前記工程（ＩＩＩ）において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸工程（ＩＶ）、および、
前記延伸工程（ＩＶ）により延伸されている前記フィルムを、前記第２搬送ローラよりも下流側に、前記フィルムの抱き角度が７０°～１８０°となるように配置された第３搬送ローラにより、グリップしながら搬送する工程（Ｖ）を含む、フィルムの加熱延伸方法。

【請求項7】

搬送方向に搬送されるフィルムを第１搬送ローラでガイドする工程（Ｉ）、
前記工程（Ｉ）において搬送された前記フィルムを、前記第１搬送ローラよりも下流側に配置された第２搬送ローラでガイドする工程（ＩＩ）、
前記フィルムを、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域に配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、
前記工程（ＩＩＩ）において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸工程（ＩＶ）、および、
前記延伸工程（ＩＶ）により延伸されている前記フィルムを、前記第２搬送ローラよりも下流側に、前記フィルムの抱き角度が７０°～１８０°となるように配置された第３搬送ローラにより、グリップしながら搬送する工程（Ｖ）を含む、延伸フィルムの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルム加熱延伸装置、フィルムの加熱延伸方法、および延伸フィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フィルムを加熱延伸する技術が知られている。このようなフィルムの加熱延伸においては、フィルムの昇温に要する加熱時間が長時間となる場合があった。それ故、フィルムの生産効率を向上させるために、フィルムの加熱時間の短縮が求められていた。

【0003】

そこで、近年では、例えば特許文献１に示されているように、短時間でフィルムを加熱（昇温）させることができる手段として、赤外線ヒータを用いてフィルムを加熱延伸する技術が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－８３７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述のような従来技術では、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観（シワの発生等）において改善の余地があった。

【0006】

本発明の一実施形態は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制し得る、フィルムの加熱延伸装置、フィルムの加熱延伸方法、および延伸フィルムの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。

【0008】

すなわち、本発明の一実施形態は、以下の構成を含むものである。
〔１〕搬送方向に搬送されるフィルムをガイドする第１搬送ローラ、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側において前記フィルムをガイドする第２搬送ローラ、前記フィルムの、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域を加熱するように配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部、前記加熱領域において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸部、および前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第３搬送ローラ、を備え、前記第３搬送ローラは、前記第２搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記第３搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は７０°～１８０°である、フィルム加熱延伸装置。
〔２〕前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第４搬送ローラを備え、
前記第４搬送ローラは、前記第３搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記第４搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は７０°～１８０°である、〔１〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔３〕前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする第５搬送ローラを備え、前記第５搬送ローラは、前記第４搬送ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記第５搬送ローラに対する前記フィルムの抱き角度は３０°～１２０°である、〔２〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔４〕前記第２搬送ローラと前記第３搬送ローラとの距離、前記第３搬送ローラと前記第４搬送ローラとの距離、前記第４搬送ローラと前記第５搬送ローラとの距離は、いずれも３００ｍｍ以下である、〔３〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔５〕前記延伸部は、２つのニップローラを備える、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載のフィルム加熱延伸装置。
〔６〕搬送方向に搬送されるフィルムを第１搬送ローラでガイドする工程（Ｉ）、前記工程（Ｉ）において搬送された前記フィルムを、前記第１搬送ローラよりも下流側に配置された第２搬送ローラでガイドする工程（ＩＩ）、前記フィルムを、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域に配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、前記工程（ＩＩＩ）において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸工程（ＩＶ）、および、前記延伸工程（ＩＶ）により延伸されている前記フィルムを、前記第２搬送ローラよりも下流側に、前記フィルムの抱き角度が７０°～１８０°となるように配置された第３搬送ローラにより、グリップしながら搬送する工程（Ｖ）を含む、フィルムの加熱延伸方法。
〔７〕搬送方向に搬送されるフィルムを第１搬送ローラでガイドする工程（Ｉ）、前記工程（Ｉ）において搬送された前記フィルムを、前記第１搬送ローラよりも下流側に配置された第２搬送ローラでガイドする工程（ＩＩ）、前記フィルムを、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域に配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、前記工程（ＩＩＩ）において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸工程（ＩＶ）、および、前記延伸工程（ＩＶ）により延伸されている前記フィルムを、前記第２搬送ローラよりも下流側に、前記フィルムの抱き角度が７０°～１８０°となるように配置された第３搬送ローラにより、グリップしながら搬送する工程（Ｖ）を含む、延伸フィルムの製造方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一実施形態によれば、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制し得る、フィルムの加熱延伸装置、フィルムの加熱延伸方法、および延伸フィルムの製造方法を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態１に係るフィルム加熱延伸装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【図2】本発明の実施形態２に係るフィルム加熱延伸装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るフィルムの加熱延伸方法および延伸フィルムの製造方法の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態および実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態および実施例についても、本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上（Ａを含みかつＡより大きい）Ｂ以下（Ｂを含みかつＢより小さい）」を意図する。

【0012】

本明細書において、フィルムを加熱延伸させた後に得られるフィルムを「延伸フィルム」と称する場合がある。

【0013】

〔本発明の技術的思想〕
フィルムを延伸する技術として、フィルムを搬送しつつ、搬送方向の上流側のローラと搬送方向の下流側のローラとの間の延伸区間内において、上流側のローラの周速度よりも下流側のローラの周速度を高めることにより、フィルムを搬送方向に延伸するローラ間延伸が知られている。このローラ間延伸において、延伸区間内に加熱装置を配置し、加熱装置で延伸区間内にあるフィルムを樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱してフィルムを延伸する技術が存在する。

【0014】

一方、加熱装置を用いたフィルムのローラ間延伸（加熱延伸）では、フィルムを昇温するために必要な工程である、フィルムの予熱から本加熱までの時間が長時間となる場合があることから、フィルムの生産効率の観点から改善の余地があった。

【0015】

フィルムの生産効率を上げるためには、生産速度を上げる必要があり、かつ、生産設備として、非常に長く大きなオーブンが必要となる。それ故、生産設備にかかる固定費の削減、およびフィルムの加熱時間の長時間化に伴う製品特性の低下の改善の観点から、課題が残されていた。

【0016】

このため、近年では、特許文献１に示すように、短時間でフィルムの温度を昇温させることができる赤外線ヒータを用いた加熱延伸する技術が開発されている。

【0017】

しかし、上述のような従来技術では、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの、幅方向の収縮に伴うシワの発生等、外観不良が生じる場合があった。

【0018】

本発明者は、鋭意検討の結果、フィルムをガイドする搬送ローラの数を増やし、また、フィルムに対して特定の抱き角度を有する搬送ローラを備える、フィルム加熱延伸装置を用いることにより、当該課題が解決されることを新規に見出し、本発明を完成させるに至った。

【0019】

〔実施形態１〕
（フィルム加熱延伸装置）
以下、本発明の実施形態１に係るフィルム加熱延伸装置について、図１を参照して、説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るフィルム加熱延伸装置の概略構成の一例を示す図である。図１は、フィルムＦの長さ方向に平行な方向から見た図であり、フィルムＦの搬送の上流側を左側に、下流側を右側に示す。図１において、搬送方向はフィルムＦの長さ方向である。

【0020】

図１に示すように、本発明の実施形態１に係るフィルム加熱延伸装置１００は、フィルムＦを搬送方向に搬送するものであって、少なくとも、第１搬送ローラＲ１、第２搬送ローラＲ２、第３搬送ローラＲ３、加熱部１０、および、延伸部２０を備える。第１搬送ローラＲ１は、フィルムＦを加熱部１０へガイドする。第２搬送ローラＲ２は、第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の下流側においてフィルムＦをガイドする。加熱部１０は、少なくとも１つの赤外線ヒータを含み、フィルムＦの、第１搬送ローラＲ１と第２搬送ローラＲ２との間に位置する加熱領域Ｈ１を加熱するように配置されている。延伸部２０は、加熱領域Ｈ１において赤外線Ｉにより加熱されたフィルムＦに対して、搬送方向に延伸させる張力を付与する。第３搬送ローラＲ３は、前記延伸部により延伸されているフィルムをガイドする。第３搬送ローラＲ３は、第２搬送ローラＲ２よりも搬送方向の下流側に備えられ、第３搬送ローラＲ３に対するフィルムＦの抱き角度θ_３は７０°～１８０°である。

【0021】

フィルムＦは、第１搬送ローラＲ１と第２搬送ローラＲ２との間に位置する加熱領域Ｈ１にて加熱延伸後に、加熱延伸時と同じテンションがかかっていると、幅収縮が起こる。一方で、前記構成によれば、フィルムＦに対する第３搬送ローラＲ３のグリップ力により、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの幅収縮を抑えることができ、延伸フィルムの外観不良や機械特性の低下を抑制することができる。

【0022】

フィルム加熱延伸装置１００により加熱延伸が可能なフィルムＦとしては、例えば、熱可塑性樹脂フィルムが挙げられる。かかる熱可塑性樹脂フィルムの具体例としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂およびポリエステル系樹脂等が挙げられる。

【0023】

第１搬送ローラＲ１に対するフィルムＦの抱き角度θ_１は、特に限定されないが、３０°～１２０°であることが好ましい。また、第２搬送ローラＲ２に対するフィルムＦの抱き角度θ_２は、特に限定されないが、３０°～１２０°であることが好ましい。なぜならば、３０°未満のとき、フィルムＦと第１搬送ローラＲ１または第２搬送ローラＲ２との間の摩擦が小さく、フィルムＦを保持する力が小さいからである。特に、第１搬送ローラＲ１および第２搬送ローラＲ２の間のフィルムＦに延伸するための張力が掛かっている場合を考慮すると、フィルムＦを十全に保持するために、３０°以上が好ましい。なぜならば、１２０°超のとき、フィルム加熱延伸装置１００（および、場合に応じて、周辺設備）に亘るフィルムＦの連続する搬送経路を構築しにくいからである。

【0024】

第１搬送ローラＲ１の幅方向における中央部の直径は、特に限定されないが、１５０ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。第２搬送ローラＲ２の幅方向における中央部の直径は、特に限定されないが、１５０ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。なぜならば、直径が１５０ｍｍ未満のとき、張力を付与されているフィルムＦからの圧力によって、第１搬送ローラＲ１または第２搬送ローラＲ２それ自体が撓むことがあるからである。フィルムＦを搬送方向に延伸するために、フィルムＦに付与される張力が大きく、フィルムＦからの圧力は、大きい。なぜならば、直径が６００ｍｍ超のとき、第１搬送ローラＲ１または第２搬送ローラＲ２それ自体が大きく重くなり、機械的損失が大きくなり、追従性が低下するからである。追従性の低下は、例えば、第１搬送ローラＲ１または第２搬送ローラＲ２の周速度の制御値（または目標値）と、実際の周速度との差が大きいという問題を引き起こす。また例えば、第１搬送ローラＲ１または第２搬送ローラＲ２の周速度とその上のフィルムＦの搬送速度との不一致という問題を引き起こす。

【0025】

なお、本明細書において、中央部とは、ローラの回転軸に沿った方向において、ローラの両端面から略等距離である部分を意図する。

【0026】

フィルム加熱延伸装置１００において、第１搬送ローラＲ１は、加熱部１０の搬送方向の上流側に位置し、第２搬送ローラＲ２は、加熱部１０の搬送方向の下流側に位置する。第１搬送ローラＲ１と第２搬送ローラＲ２との間の搬送経路には、別の搬送ローラが設けられておらず、フィルムＦの加熱領域Ｈ１は宙に浮いている。すなわち、フィルムＦは、第１搬送ローラＲ１に接した後、宙に浮いた状態で加熱され、次に、第２搬送ローラＲ２に接する。本明細書において、第１搬送ローラＲ１とフィルムＦとの接面から、第２搬送ローラＲ２とフィルムＦとの接面までのフィルムＦの領域を、加熱領域Ｈ１と称する。

【0027】

フィルム加熱延伸装置１００において、加熱部１０は、少なくとも１つの赤外線ヒータを含む。加熱部１０は１つの赤外線ヒータのみを含んでもよく、２つ以上の赤外線ヒータを含んでいてもよい。加熱部１０が２つ以上の赤外線ヒータを含む場合、それぞれの赤外線ヒータの温度は同じであってもよく、異なる温度であってもよい。フィルムＦの過度に急速な加熱を抑制できることから、加熱部１０が２つ以上の赤外線ヒータを含む場合、搬送方向の上流側の赤外線ヒータの温度が、フィルムＦのガラス転移温度よりも低い温度であり、搬送方向の下流側の赤外線ヒータの温度が、フィルムＦのガラス転移温度よりも高い温度であることが好ましい。

【0028】

加熱部１０が含む赤外線ヒータは、近赤外線ヒータであってもよく、遠赤外線ヒータであってもよいが、遠赤外線ヒータが好ましい。遠赤外線ヒータは、近赤外線ヒータと比較して、フィルムＦの昇温に要する加熱時間をより短縮することができる。これは特に、フィルムＦが、例えばポリイミド等のガラス転移温度（Ｔｇ）が比較的高い熱可塑性樹脂を含む場合に有益である。ポリイミド（ＰＩ）のガラス転移温度は、摂氏２００度以上である。

【0029】

フィルム加熱延伸装置１００は、その間にフィルムＦを挟むように、加熱部１０と対向する反射板１１を備えてもよい。

【0030】

フィルム加熱延伸装置１００は、延伸部２０において、第２搬送ローラＲ２よりも搬送方向の下流側に第３搬送ローラＲ３を備える。フィルムＦにおいて、第３搬送ローラＲ３との接面は、第２搬送ローラＲ２との接面と反対側である。換言すれば、第２搬送ローラＲ２と第３搬送ローラＲ３とは、フィルムＦを挟んで互いに反対側に配置される。

【0031】

第３搬送ローラＲ３に対するフィルムＦの抱き角度θ_３は７０°～１８０°であり、７０°～１２０°であることが好ましく、８５°～９５°であることがより好ましい。当該構成によれば、フィルムＦをグリップしながら搬送できる。それ故、フィルムＦの幅収縮を防ぐことができ、フィルムのシワの発生が少なくなることから、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制することができる。また、フィルムＦの抱き角度θ_３が１２０°以下であることにより、フィルム加熱延伸装置１００（および、場合に応じて、周辺設備）に亘るフィルムＦの連続する搬送経路を構築しやすい。

【0032】

第３搬送ローラＲ３の幅方向における中央部の直径は、特に限定されないが、１５０ｍｍ～６００ｍｍであることが好ましい。なぜならば、中央部の直径が１５０ｍｍ未満のとき、張力を付与されているフィルムＦからの圧力によって、第３搬送ローラＲ３それ自体が撓むことがあるからである。フィルムＦを搬送方向に延伸するために、フィルムＦに付与される張力が大きく、フィルムＦからの圧力は、大きい。なぜならば、中央部の直径が６００ｍｍ超のとき、第３搬送ローラＲ３それ自体が大きく重くなり、機械的損失が大きくなり、追従性が低下するからである。

【0033】

第２搬送ローラと第３搬送ローラとの距離は、３００ｍｍ以下であることが好ましい。当該構成によれば、フィルムＦをグリップしながら搬送できる。それ故、フィルムＦに対して同じ張力がかかり続けることによって生じる、フィルムの機械特性の緩和および幅収縮を防ぐことができる。したがって、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制することができる。

【0034】

なお、本明細書において、「第Ａ搬送ローラと第Ｂ搬送ローラとの距離」とは、第Ａ搬送ローラの表面上の任意の点と第Ｂ搬送ローラの表面上の任意の点とを結ぶ直線のうち、最短の直線の長さを意図する。

【0035】

第３搬送ローラは、加熱されない。具体的には、第３搬送ローラの温度は、特に限定されないが、摂氏１０℃～摂氏４０℃であることが好ましく、摂氏２０℃～摂氏３０℃であることがより好ましい。なぜならば、上述の温度範囲内であれば、延伸後の分子配向が安定するからである。

【0036】

各搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ３）としては、クラウンローラ、コンケイブローラ、または、ストレートローラ等の公知のローラを採用することができる。フィルムＦをより均一に延伸し得ることから、第１搬送ローラＲ１はクラウンローラであり、第２搬送ローラＲ２はコンケイブローラであることが好ましい。また、フィルムＦをより均一に延伸し得ることから、第３搬送ローラＲ３は、ストレートローラであることが好ましい。

【0037】

本明細書において、「クラウンローラ」は、幅方向の中央部が最も大きく、中央部から端部に向かって直径が徐々に小さくなるローラを意味する。また、「コンケイブローラ」は、幅方向の中央部が最も小さく、中央部から端部に向かって直径が徐々に大きくなるローラを意味する。また、「ストレートローラ」は、中央部から端部まで直径が一定であるローラを意味する。

【0038】

各搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ３）は、表面に金属材料が露出している金属ローラであっても、芯の外周をゴム材料で被覆したゴムローラであってもよい。ゴムローラである場合、張力を印加されているフィルムＦからの圧力によってゴムローラが変形することがないように、硬いゴム材料を用いる。例えば、ＪＩＳ６２５３のショアＡで６５°以上の硬度を有するゴム材料を用いる。

【0039】

延伸部２０は少なくとも、第１駆動ローラ２１と第２駆動ローラ２２とを備える。第１駆動ローラ２１および第２駆動ローラ２２は各々、フィルムＦの搬送を駆動する。第１駆動ローラ２１は、第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の上流側に配置される。第２駆動ローラ２２は、第３搬送ローラＲ３よりも搬送方向の下流側に配置される。

【0040】

延伸部２０は、２つのニップローラを備えることが好ましい。具体的には、延伸部２０は、ニップローラ２３および２４を備えることが好ましい。ニップローラ２３、２４は各々、第１駆動ローラ２１および第２駆動ローラ２２へフィルムＦを押し付けるように配置される。本実施形態では、ニップローラ２３は第１搬送ローラＲ１の搬送方向の上流に配置され、ニップローラ２４は第３搬送ローラＲ３よりも搬送方向の下流側に配置される。

【0041】

（フィルムの加熱延伸方法および延伸フィルムの製造方法）
以下、本発明の一実施形態に係るフィルムの加熱延伸方法および延伸フィルムの製造方法について、図３を参照して、説明する。

【0042】

本発明の一実施形態に係るフィルムの加熱延伸方法および延伸フィルムの製造方法は、搬送方向に搬送されるフィルムを第１搬送ローラでガイドする工程（Ｉ）、前記工程（Ｉ）において搬送された前記フィルムを、前記第１搬送ローラよりも下流側に配置された第２搬送ローラでガイドする工程（ＩＩ）、前記フィルムを、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に位置する加熱領域に配置された少なくとも１つの赤外線ヒータを含む加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、前記工程（ＩＩＩ）において加熱された前記フィルムに対して、前記搬送方向に延伸させる張力を付与する延伸工程（ＩＶ）、および、前記延伸工程（ＩＶ）により延伸されている前記フィルムを、前記第２搬送ローラよりも下流側に、前記フィルムの抱き角度が７０°～１８０°となるように配置された第３搬送ローラにより、グリップしながら搬送する工程（Ｖ）を含む。

【0043】

図３は、本実施形態に係る延伸フィルムの製造方法の一例を示すフロー図である。図３に示すように、本実施形態に係る延伸フィルムの製造方法は、フィルムＦを第１搬送ローラＲ１でガイドする工程（ステップＳ１。前記工程（Ｉ）に対応。）と、フィルムＦの加熱領域Ｈ１を加熱する工程と（ステップＳ２。前記工程（ＩＩ）に対応。）と、フィルムＦを第２搬送ローラＲ２でガイドする工程（ステップＳ３。前記工程（ＩＩＩ）に対応。）と、フィルムＦを第３搬送ローラによりグリップしながら搬送する工程（ステップＳ４。前記工程（Ｖ）に対応。）を含む。本開示に係るフィルムＦの製造方法は同時に、フィルムＦを搬送方向に搬送すると共に、加熱領域Ｈ１を延伸させる張力をフィルムＦに付与する（ステップＳ５。前記工程（Ｖ）に対応。）。これらが連続的に行われて、長尺の延伸フィルムが、外観不良を発生させることなく、連続的に生産される。

【0044】

本発明の一実施形態に係るフィルムＦの加熱延伸方法および延伸フィルムの製造方法は、上述したフィルム加熱延伸装置１００を用いて好適に実施し得る。

【0045】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0046】

図２は、本発明の実施形態２に係るフィルム加熱延伸装置の概略構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、本発明の実施形態２に係るフィルム加熱延伸装置１００Ａは、第３搬送ローラＲ３より搬送方向の下流側に、フィルムＦに対する特定の抱き角度で、第４搬送ローラＲ４および第５搬送ローラＲ５を備える点を除いて、前述の実施形態１に係るフィルム加熱延伸装置１００と同じ構成を有する。

【0047】

本発明の実施形態２におけるフィルム加熱延伸装置１００Ａは、延伸部２０により延伸されているフィルムＦをガイドする、第４搬送ローラＲ４を備える。第４搬送ローラＲ４は、第３搬送ローラＲ３よりも搬送方向の下流側に配置される。本発明の実施形態２におけるフィルム加熱延伸装置１００Ａは、延伸部２０により延伸されているフィルムＦをガイドする、第５搬送ローラＲ５を備える。第５搬送ローラＲ５は、第４搬送ローラＲ４よりも搬送方向の下流側に配置される。

【0048】

フィルムＦにおいて、第４搬送ローラＲ４との接面は、第３搬送ローラＲ３との接面と反対側である。また、フィルムＦにおいて、第５搬送ローラＲ５との接面は、第４搬送ローラＲ４との接面と反対側である。換言すれば、第３搬送ローラＲ３と第４搬送ローラＲ４とは、フィルムＦを挟んで互いに反対側に配置され、第４搬送ローラＲ４と第５搬送ローラＲ５とは、フィルムＦを挟んで互いに反対側に配置される。

【0049】

第４搬送ローラＲ４に対するフィルムＦの抱き角度θ_４は７０°～１８０°であることが好ましく、７０°～１２０°であることがより好ましく、８５°～９５°であることがさらに好ましい。当該構成によれば、フィルムＦをグリップしながら搬送できる。それ故、フィルムＦの幅収縮を防ぐことができ、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制することができる。

【0050】

第５搬送ローラＲ５に対するフィルムＦの抱き角度θ_５は３０°～１２０°であることが好ましく、７０°～１２０°であることがより好ましく、８５°～９５°であることがさらに好ましい。当該構成によれば、フィルムＦをグリップしながら搬送できる。それ故、フィルムＦの幅収縮を防ぐことができ、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制することができる。

【0051】

搬送ローラ（Ｒ４、Ｒ５）の幅方向における中央部の直径は、特に限定されないが、１５０ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。なぜならば、中央部の直径が１５０ｍｍ未満のとき、張力を付与されているフィルムＦからの圧力によって、第４搬送ローラＲ４または第５搬送ローラＲ５それ自体が撓むことがあるからである。フィルムＦを搬送方向に延伸するために、フィルムＦに付与される張力が大きく、フィルムＦからの圧力は、大きい。なぜならば、中央部の直径が６００ｍｍ超のとき、第４搬送ローラＲ４または第５搬送ローラＲ５それ自体が大きく重くなり、機械的損失が大きくなり、追従性が低下するからである。

【0052】

第３搬送ローラと第４搬送ローラとの距離は３００ｍｍ以下であることが好ましく、第４搬送ローラと第５搬送ローラとの距離は、３００ｍｍ以下であることが好ましい。当該構成によれば、フィルムＦをグリップしながら搬送できる。それ故、フィルムに対して同じ張力がかかり続けることによって生じる、フィルムの機械特性の緩和および幅収縮を防ぐことができる。したがって、フィルムの加熱延伸後に得られる延伸フィルムの外観不良を抑制することができる。

【0053】

第４搬送ローラおよび第５搬送ローラは、いずれも加熱されない。具体的に、第４搬送ローラおよび第５搬送ローラの温度は、特に限定されないが、摂氏１０℃～摂氏４０℃であることが好ましく、摂氏２０℃～摂氏３０℃であることがより好ましい。なぜならば、上述の温度範囲内であれば、延伸後の分子配向が安定するからである。

【0054】

第４搬送ローラおよび第５搬送ローラは、上述した搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ３）と同様、クラウンローラ、コンケイブローラ、または、ストレートローラ等の公知のローラを採用することができる。フィルムＦをより均一に延伸し得ることから、第４搬送ローラＲ４は、ストレートローラであることが好ましく、第５搬送ローラＲ５は、ストレートローラであることが好ましい。

【0055】

第４搬送ローラおよび第５搬送ローラは、上述した搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ３）と同様、表面に金属材料が露出している金属ローラであっても、芯の外周をゴム材料で被覆したゴムローラであってもよい。ゴムローラである場合、張力を印加されているフィルムＦからの圧力によってゴムローラが変形することがないように、硬いゴム材料を用いる。例えば、ＪＩＳ６２５３のショアＡで６５°以上の硬度を有するゴム材料を用いる。

【0056】

延伸部２０は少なくとも、第１駆動ローラ２１と第２駆動ローラ２２とを備える。第１駆動ローラ２１および第２駆動ローラ２２は各々、フィルムＦの搬送を駆動する。第１駆動ローラ２１は、第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の上流側に配置される。第２駆動ローラ２２は、第５搬送ローラＲ５よりも搬送方向の下流側に配置される。

【0057】

延伸部２０は、２つのニップローラを備えることが好ましい。具体的には、延伸部２０は、ニップローラ２３および２４を備えることが好ましい。ニップローラ２３、２４は各々、第１駆動ローラ２１および第２駆動ローラ２２へフィルムＦを押し付けるように配置される。本実施形態では、ニップローラ２３第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の上流側に配置され、ニップローラ２４は第５搬送ローラＲ５よりも搬送方向の下流側に配置される。

【符号の説明】

【0058】

１０ 加熱部
１１ 反射板
２０ 延伸部
２１ 第１駆動ローラ
２２ 第２駆動ローラ
１００、１００Ａ フィルム加熱延伸装置
Ｆ フィルム
Ｈ１ 加熱領域
Ｉ 赤外線
Ｒ１ 第１搬送ローラ
Ｒ２ 第２搬送ローラ
Ｒ３ 第３搬送ローラ
Ｒ４ 第４搬送ローラ
Ｒ５ 第５搬送ローラ
θ_１、θ_２、θ_３、θ_４、θ_５ 抱き角度

【図1】

【図2】

【図3】