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特開2024-119661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】P2024119661
(43)【公開日】2024-09-03
(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 20060101AFI20240827BHJP
【ＦＩ】
B29C55/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023026720
(22)【出願日】2023-02-22
(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】岩本 博之
【テーマコード（参考）】
4F210
【Ｆターム（参考）】
4F210AD11
4F210AG01
4F210AG03
4F210AJ08
4F210AK04
4F210QA03
4F210QC02
4F210QD08
4F210QD21
4F210QD25
4F210QD36
4F210QG01
4F210QG11
4F210QG15
4F210QG18
4F210QM03
4F210QM11
4F210QM15
4F210QM20
(57)【要約】
【課題】簡便かつ効率的に、フィルム中に含まれる残溶媒を低減し得る、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を提供する。
【解決手段】第１搬送ローラ（Ｒ１）、第２搬送ローラ（Ｒ２）、第１加熱部（１０）、および延伸部（２０）を備え、搬送方向の上流側に、フィルム（Ｆ）中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部（１０Ａ）を備える、フィルム加熱延伸装置。
【選択図】図１
【解決手段】第１搬送ローラ（Ｒ１）、第２搬送ローラ（Ｒ２）、第１加熱部（１０）、および延伸部（２０）を備え、搬送方向の上流側に、フィルム（Ｆ）中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部（１０Ａ）を備える、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第１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第１加熱部、
前記第１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、
前記延伸部に備えられ、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配された第１ニップローラ、および
前記第１ニップローラよりも、さらに前記搬送方向の上流側に配された、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部、を備える、フィルム加熱延伸装置。
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第１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第１加熱部、
前記第１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、
前記延伸部に備えられ、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配された第１ニップローラ、および
前記第１ニップローラよりも、さらに前記搬送方向の上流側に配された、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部、を備える、フィルム加熱延伸装置。
【請求項2】
前記第２加熱部による加熱により、前記フィルムから揮発した前記溶媒を回収する回収部を備える、請求項１に記載のフィルム加熱延伸装置。
【請求項3】
前記フィルム中に含まれる前記溶媒は、難燃性溶媒である、請求項１に記載のフィルム加熱延伸装置。
【請求項4】
さらに、前記第２加熱部の前記搬送方向の上流側に、第３ニップローラを備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のフィルム加熱延伸装置。
【請求項5】
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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および
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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、
前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、
赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および
前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有するフィルムの加熱延伸方法。
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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および
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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、
前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、
赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および
前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有するフィルムの加熱延伸方法。
【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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および
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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、
前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、
赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および
前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する延伸フィルムの製造方法。
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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および
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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、
前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、
赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および
前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する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おり、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。
【0003】
ここで、フィルムを加熱延伸する技術において、フィルムの表面に、機能性材料を含む溶液（塗工液）を塗工し、機能性塗工膜を形成する製膜塗工技術が知られている。
【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】
一方で、製膜塗工したフィルム中には残溶媒が数％含まれている。例えば、ＣＰＩ－アクリルアロイ（すなわち、ｃｉｓ－ポリイソプレンとアクリルポリマーとのポリマーアロイ）の場合は、フィルム中にジクロロメタンが１０％程度含まれている。
【0006】
それ故、従来技術では、当該残溶媒を除くために、フィルムを延伸する前に、炉内でフィルムを長時間にわたり乾燥させる工程が必要であった。しかしながら、当該技術は、生産効率および設備費の観点から改善の余地があった。
【0007】
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、簡便かつ効率的に、フィルム中に含まれる残溶媒を低減し得る、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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【0009】
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第１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第１加熱部、前記第１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、前記延伸部に備えられ、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配された第１ニップローラ、および前記第１ニップローラよりも、さらに前記搬送方向の上流側に配された、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部、を備える、フィルム加熱延伸装置。
〔２〕前記第２加熱部による加熱により、前記フィルムから揮発した前記溶媒を回収する回収部を備える、〔１〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔３〕前記フィルム中に含まれる前記溶媒は、難燃性溶媒である、〔１〕または〔２〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔４〕さらに、前記第２加熱部の前記搬送方向の上流側に、第３ニップローラを備える、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載のフィルム加熱延伸装置。
〔５〕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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有するフィルムの加熱延伸方法。
〔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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する延伸フィルムの製造方法。
〔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第１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第１加熱部、前記第１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、前記延伸部に備えられ、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配された第１ニップローラ、および前記第１ニップローラよりも、さらに前記搬送方向の上流側に配された、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部、を備える、フィルム加熱延伸装置。
〔２〕前記第２加熱部による加熱により、前記フィルムから揮発した前記溶媒を回収する回収部を備える、〔１〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔３〕前記フィルム中に含まれる前記溶媒は、難燃性溶媒である、〔１〕または〔２〕に記載のフィルム加熱延伸装置。
〔４〕さらに、前記第２加熱部の前記搬送方向の上流側に、第３ニップローラを備える、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載のフィルム加熱延伸装置。
〔５〕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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有するフィルムの加熱延伸方法。
〔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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有するフィルムの加熱延伸方法であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する延伸フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一実施形態によれば、簡便かつ効率的に、フィルム中に含まれる残溶媒を低減し得る、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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
（フィルム加熱延伸装置）
以下、本発明の一実施形態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、本発明の一実施形態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の搬送方向の上流側を左側に、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。
以下、本発明の一実施形態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、本発明の一実施形態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の搬送方向の上流側を左側に、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。
【0015】
図１に示すように、本発明の一実施形態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１ニップローラ２３、第１加熱部１０、第２加熱部１０Ａ、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を第１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。第１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との間に位置する第１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、第１加熱領域Ｈ１において第１の赤外線Ｉ１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１ニップローラ２３は、延伸部２０に備えられ、第１搬送ローラよりも搬送方向の上流側に配置されている。第２加熱部１０Ａは、第１ニップローラ２３よりも、さらに搬送方向の上流側に配置され、赤外線ヒータを含み、フィルムＦ中に含まれる溶媒の量を調整する。
【0016】
当該構成によれば、従来必要であった、フィルムＦを延伸させる前に炉内で長時間にわたり乾燥させる工程を省くことが可能となる。それ故、簡便かつ効率的に、フィルムＦ中に含まれる残溶媒を低減することができるとともに、エネルギーの節約、ならびに設備費および生産コストの削減が可能となるとの利点を有する。このような効果は、例えば、国連が提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」等の達成にも貢献するものである。
【0017】
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、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、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。
【0018】
第１搬送ローラＲ１に対するフィルムＦの抱き角度θ１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θ２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。
【0019】
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。
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。
【0020】
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。
【0021】
フィルム加熱延伸装置１００において、第１搬送ローラＲ１は、第１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、第１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の第１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、第１加熱領域Ｈ１と称する。
【0022】
フィルム加熱延伸装置１００において、第１加熱部１０における赤外線ヒータの温度は、特に限定されないが、２００℃～７００℃であることが好ましく、３００℃～６００℃であることがより好ましく、４００℃～５５０℃であることがさらに好ましく、４００℃～５００℃であることが特に好ましい。当該構成によれば、フィルムに対して過剰な熱の照射を必要最小限に留められる利点を有する。
【0023】
フィルム加熱延伸装置１００において、第１加熱部１０は、少なくとも１つの赤外線ヒータを含む。第１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。第１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、第１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。
【0024】
第１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。
【0025】
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、第１加熱部１０と対向する第１反射板１１を備えてもよい。
【0026】
フィルム加熱延伸装置１００は、第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の上流側に位置する第４搬送ローラＲ４、および、第２搬送ローラＲ２よりも搬送方向の下流側に位置する第３搬送ローラＲ３を備えてもよい。
【0027】
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２搬送ローラＲ２よりも搬送方向の下流側に配置される。第１駆動ローラ２１は、第４搬送ローラＲ４よりも搬送方向の上流側に配置されていてもよく、搬送方向の下流側に配置されていてもよい。また、第２駆動ローラ２２は、第３搬送ローラＲ３よりも搬送方向の上流側に配置されていてもよく、搬送方向の下流側に配置されていてもよい。
【0028】
フィルム加熱延伸装置１００は、第１搬送ローラよりも搬送方向の上流側に第１ニップローラ２３を備える。そして、延伸部２０は第１ニップローラ２３を備える。具体的には、第１ニップローラ２３は、第１駆動ローラ２１へフィルムＦを押し付けるように配置される。
【0029】
また、延伸部２０は、さらに第２ニップローラ２４を備えることが好ましい。第２ニップローラ２４は、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ことが好ましい。本発明の一実施形態では、第２ニップローラ２４は第２搬送ローラＲ２よりも搬送方向の下流側に配置される。
【0030】
第１駆動ローラ２１に対する第２駆動ローラ２２の周速度の比率は、特に限定されないが、１１０％以上３５０％以下であることが好ましく、１１０％以上３００％以下であることがより好ましく、１５０％以上２５０％以下であることがさらに好ましい。延伸部２０の通過前と比較して通過後のフィルムＦが、延伸している場合、延伸していない場合、何れの場合も、張力の印加によって通過後のフィルムＦの機械的特性が向上する。周速度の比率の上限は、フィルムＦの材料に応じて決定される。
【0031】
フィルム加熱延伸装置１００は、第１ニップローラ２３よりも、さらに搬送方向の上流側に、フィルムＦ中に含まれる溶媒の量を調整するための赤外線ヒータを含む第２加熱部１０Ａを備える。当該構成によれば、簡便かつ効率的に、フィルムＦ中に含まれる残溶媒を低減することができる。
【0032】
第２加熱部１０Ａは、第１ニップローラ２３よりも、さらに搬送方向の上流側に配置された第５搬送ローラＲ５と、第５搬送ローラＲ５よりもさらに搬送方向の上流側に配置された第６搬送ローラＲ６と、の間に位置する、フィルムＦの第２加熱領域Ｈ２を加熱するように配置されている。第５搬送ローラＲ５と第６搬送ローラＲ６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の第２加熱領域Ｈ２は宙に浮いている。すなわち、フィルムＦは、第６搬送ローラＲ６に接した後、宙に浮いた状態で加熱され、次に、第５搬送ローラＲ５に接する。本明細書において、第６搬送ローラＲ６とフィルムＦとの接面から、第５搬送ローラＲ５とフィルムＦとの接面までのフィルムＦの領域を、第２加熱領域Ｈ２と称する。
【0033】
フィルム加熱延伸装置１００において、第２加熱部１０Ａにおける赤外線ヒータの温度は、溶媒を効率よく揮発できる温度であれば、特に限定されないが、第１加熱部１０における赤外線ヒータの温度と同じ、または第１加熱部１０における赤外線ヒータの温度と比べて高温であることが好ましい。具体的には、第２加熱部１０Ａにおける赤外線ヒータの温度は、特に限定されないが、２００℃～７００℃であることが好ましく、３００℃～６５０℃であることがより好ましく、４５０℃～６００℃であることがさらに好ましく、５００℃～６００℃であることが特に好ましい。当該構成によれば、フィルム中に含まれる溶媒の揮発量を調整できる利点を有する。
【0034】
フィルム加熱延伸装置１００において、第２加熱部１０Ａは、少なくとも１つの赤外線ヒータを含む。第２加熱部１０Ａ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。第２加熱部１０Ａ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、第２加熱部１０Ａ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。
【0035】
第２加熱部１０Ａ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。
【0036】
フィルム加熱延伸装置１００は、第２加熱部１０Ａによる加熱により、フィルムＦから揮発した溶媒を回収する回収部Ｄを備えることが好ましい。回収部Ｄは、第２加熱領域Ｈ２のうち、第２加熱部１０Ａから発せられる第２の赤外線Ｉ２が照射される側のフィルムＦの面の上部又は全体を覆うように配置されている。回収部Ｄとしては、例えば、上方式フード、囲い式フード等を使用することができる。これらのフードの上流側には、揮発した溶剤を無害化させる排ガス処理装置を設けることが好ましく、揮発した溶媒を回収し再生できる装置を設けることが特に好ましい。
【0037】
本発明の一実施形態において、フィルムＦ中に含まれる溶媒は、難燃性溶媒であることが好ましい。具体的には、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム等が挙げられる。
【0038】
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、第２加熱部１０Ａと対向する第２反射板１１Ａを備えてもよい。
【0039】
第５搬送ローラＲ５に対するフィルムＦの抱き角度θ５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６搬送ローラＲ６に対するフィルムＦの抱き角度θ６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５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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。基本的に、第５搬送ローラＲ５と第６搬送ローラＲ６との間、すなわち、第２加熱領域Ｈ２では延伸は行わない。一方、第５搬送ローラＲ５および第６搬送ローラＲ６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。
【0040】
第５搬送ローラ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。第６搬送ローラＲ６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、第２加熱領域をフィルムＦが通過する際、赤外線ヒータで加熱されたフィルムから溶媒が揮発されるのと同時に、フィルムＦが収縮（搬送方向・非搬送方向）、搬送方向の収縮量が大きい場合には拘束させる場合（微延伸作用が働く）があり、フィルムＦからの圧力によって、第５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６それ自体が撓むことがあるからである。また、直径が６００ｍｍ超のとき、第５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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。
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５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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５搬送ローラＲ５または第６搬送ローラＲ６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。
【0041】
各搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ６）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、クラウンローラであることが好ましく、第４搬送ローラＲ４は、クラウンローラであることが好ましい。第２加熱領域Ｈ２においても、加熱時のフィルムＦの寸法収縮抑制や走行安定性の観点から、第５搬送ローラＲ５は、コンケイブローラであることが好ましく、第６搬送ローラは、クラウンローラであることが好ましい。
【0042】
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。
【0043】
各搬送ローラ（Ｒ１～Ｒ６）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。
【0044】
第２加熱部１０Ａの搬送方向の上流側に、第３ニップローラ２６を備えることが好ましい。第３ニップローラ２６は、第３駆動ローラ２５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、第３ニップローラ２６は第６搬送ローラＲ６よりも搬送方向の上流側に配置される。
【0045】
第３駆動ローラ２５に対する第１駆動ローラ２１の周速度の比率は、特に限定されないが、９８％以上１２０％以下であることが好ましく、９９％以上１１０％以下であることがより好ましく、９９．５％以上１０５％以下であることがさらに好ましい。すなわち、第３駆動ローラ２５から第１駆動ローラ２１までの区間において、微延伸することが好ましい。当該構成によれば、フィルムが収縮する際に発生する波打ちを、微延伸させることで抑制することができる。周速度の比率の上限は、フィルムＦの材料に応じて決定される。
【0046】
（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）
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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有す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であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を
調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する。
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搬送ローラよりも前記搬送方向の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第１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第１加熱部にて加熱する工程（ＩＩＩ）、および前記工程（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）、を有す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であって、前記加熱する工程（ＩＩＩ）および前記延伸工程（ＩＶ）の前に、赤外線ヒータを含む第２加熱部により、前記フィルムを加熱して、前記フィルム中に含まれる溶媒の量を
調整する残揮低減工程（Ｖ）、および前記残揮低減工程（Ｖ）後に、前記第１搬送ローラよりも前記搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラによって、前記フィルムを、前記第１搬送ローラに向けて搬送する搬送工程（ＶＩ）、を有する。
【0047】
図２は、本発明の一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２に示すように、本開示に係る延伸フィルムの製造方法は、（ｉ）第２加熱部により、フィルムＦを加熱して、フィルムＦ中に含まれる溶媒の量を調整する工程（前記残揮低減工程（Ｖ）に対応。ステップＳ５。）と、（ｉｉ）残揮低減工程（Ｖ）後に、第１搬送ローラＲ１よりも搬送方向の上流側に配置された第１ニップローラ２３によりフィルムＦを、第１搬送ローラＲ１に向けて搬送する工程（前記搬送工程（ＶＩ）に対応。ステップＳ６。）と、（ｉｉｉ）フィルムＦを第１搬送ローラＲ１でガイドする工程（前記工程（Ｉ）に対応。ステップＳ１。）と、（ｉｖ）第１加熱領域Ｈ１に配置された第１加熱部にてフィルムＦを加熱する工程（前記工程（ＩＩＩ）に対応。ステップＳ２。）と、（ｖ）フィルムＦを第２搬送ローラＲ２でガイドする工程（前記工程（ＩＩ）に対応。ステップＳ３。）と、を含む。本発明の一実施形態に係る延伸フィルムの製造方法は、前記工程（Ｉ）～（ＩＩＩ）と同時に、フィルムＦを搬送方向に搬送すると共に、第１加熱領域Ｈ１を延伸させる張力をフィルムＦに付与する（前記延伸工程（ＩＶ）に対応。ステップＳ４。）。これら工程が連続的に行われて、長尺のフィルムＦが連続的に生産される。
【0048】
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。
【符号の説明】
【0049】
１０ 第１加熱部
１０Ａ 第２加熱部
１１ 第１反射板
１１Ａ 第２反射板
２０ 延伸部
２１ 第１駆動ローラ
２２ 第２駆動ローラ
２３ 第１ニップローラ
２４ 第２ニップローラ
２５ 第３駆動ローラ
２６ 第３ニップローラ
１００ フィルム加熱延伸装置
Ｄ 回収部
Ｆ フィルム
Ｈ１ 第１加熱領域
Ｈ２ 第２加熱領域
Ｉ１ 第１の赤外線
Ｉ２ 第２の赤外線
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
Ｒ６ 第６搬送ローラ
θ１、θ２、θ５、θ６ 抱き角度
１０Ａ 第２加熱部
１１ 第１反射板
１１Ａ 第２反射板
２０ 延伸部
２１ 第１駆動ローラ
２２ 第２駆動ローラ
２３ 第１ニップローラ
２４ 第２ニップローラ
２５ 第３駆動ローラ
２６ 第３ニップローラ
１００ フィルム加熱延伸装置
Ｄ 回収部
Ｆ フィルム
Ｈ１ 第１加熱領域
Ｈ２ 第２加熱領域
Ｉ１ 第１の赤外線
Ｉ２ 第２の赤外線
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
Ｒ６ 第６搬送ローラ
θ１、θ２、θ５、θ６ 抱き角度
【図1】
【図2】