熱可塑性樹脂フイルムの製造方法および熱可塑性樹脂フィルム
【課題】
熱可塑性樹脂フイルムの製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法において、フイルムシートの走行速度、フイルムのエッジ厚みの違いを考慮した管理基準を設定することにより、クリップが不良が原因のフイルム破れを減らすことが出来るフイルムの製造方法を提供するものである。
【解決手段】
熱可塑性樹脂フイルムの製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、クリップが正常に把持動作をしているかどうかを常時監視するものである。
熱可塑性樹脂フイルムの製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法において、フイルムシートの走行速度、フイルムのエッジ厚みの違いを考慮した管理基準を設定することにより、クリップが不良が原因のフイルム破れを減らすことが出来るフイルムの製造方法を提供するものである。
【解決手段】
熱可塑性樹脂フイルムの製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、クリップが正常に把持動作をしているかどうかを常時監視するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フイルム（磁気記録媒体、感熱転写材、電気絶縁材料、離型材、包装材料等の用途に有効に用いられるポリエステルフィルムを含む）の製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法を用いたフイルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂シートたとえば延伸フィルム製造における延伸加工は、樹脂を融点以下の適当な温度で延伸して分子と結晶に配向を与え、機械的強度の向上、光学的性質やガス透過性の改善等の未延伸時には得られない性質を付与するものである。延伸方法は、一般的にダイから押し出されたフイルムを冷却ロールで固化させて延伸用原反とし、この延伸原反を延伸温度まで加熱してロールにより縦方向に延伸したあと冷却し、次いで当該縦延伸したフイルムの両端をテンタクリップで把持して横延伸装置に導入し、加熱下で横方向に延伸し、引き続き緊張のまま適当な温度で熱処理して配向を固定したあと、両端の未延伸部を除去して巻き取り機に巻き取る方式が良く知られている。
【０００３】
テンタクリップによるフイルムの把持装置としては、図１１に示すような構成のものがよく知られている。図１１において左右一対のテンタクリップ１，１は、それぞれレール２，２上に相対して摺動可能に配置された一対のクリップ台３、３上に取り付けられており、クリップ台３、３は、図１２に示すようにテンタ８の入り口部８ａから出口部８ｂに向かって所定の速度で移動し、出口部８ｂで１８０°反転して入り口部８ａに戻るようになっている。クリップ本体４は、クリップ台３に載置固定されており、ベース４ａからアーチ形に起立した起立部を有し、当該起立部の上端には支軸５によりクリップレバー６の中央部が回動可能なようになっている。
【０００４】
クリップレバー６は、上部６ａとクリップ本体との間に設置された、スプリング１２のバネ力により実線で示す位置に回動され下部６ｂのエッジ６ｃとクリップ本体４のベース４ａに設置されたライナ７との間でフイルム１１の両側端部（耳部）を把持するようになっている。またテンタ８の出口部８ｂ、入り口部８ａには、クリップオープナー９ａ、９ｃおよびウエアリング１０ａ、１０ｂが設けられている。
【０００５】
フイルム１１は、左右両側部がクリップレバー６、６の各エッジ６ｃ、６ｃとライナ７、７との間に把持され、レール２、２上を摺動するクリップ台３、３と共に移動し、テンタ８を通過する間に横（左右）に所定の倍率に延伸される。左右のクリップレバー６、６は、各上部６ａ，６ａがテンタ８の出口部８ｂのクリップオープナ９ａ、９ａおよびウエアリング１０ａに接触するとスプリング１２、１２のバネ力に抗して図１１の２点鎖線のように回動し、フイルム１１の両端部の把持を解除し、当該フイルム１１を次工程に送り出す。
【０００６】
次いで左右のテンタクリップ１、１が各々１８０°方向転換し、入り口８ａまで戻り、ふたたびウエアリング１０ａで１８０°方向転換、上部６ａ、６ａがクリップクローザー９ｄ、９ｄと接触すると、ふたたび実線で示す位置に復帰してフイルム１１の両側端部を把持する。このようなテンタクリップ１は、テンタ１台あたり数百個〜数千個（具体的には５００〜２５００個）使用され、互いに連結されている。
【０００７】
しかしながら多数のクリップの中には、長時間の使用により、ガタ、緩み、機械的破損等、クリップの一部が劣化し、把持不良を起こすものが出てくる。把持不良が起こると、テンタ内でフイルム１１を延伸するときフイルム破断を起こして生産が継続できなくなり、不良クリップの交換を余儀なくされる。特に、フイルムの把持状態に影響する、上述クリップレバー６，６の各エッジ６ｃ、６ｃとライナ７との把持状態は、フイルムの搬送および延伸を安定させるためには重要なポイントとなる。
【０００８】
このクリップ把持不良対策としては、特許文献１に開示されているがごとく、テンタ出口フイルムエッジ部のクリップによる把持跡状態を検知するフイルム把持検出器を設け、該フイルム把持検出からの信号と予め設定された良否判定基準とを比較して、フイルム把持状態の良否を判定し、フイルムが破れる前に不良クリップを発見する方法が知られている。
【０００９】
またクリップチェーンの異常を監視する装置として、特許文献２に開示されている方法や、クリップ本体の形状を直接測定し定期的な測定により経時的な変化を調べ、異常クリップを特定する装置として、特許文献３に開示されている方法が知られている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１により開示されている方法は、不良クリップの判定基準が、クリップ下部レバー６ｂのあるエッジ６ｃとクリップベース４ａ上のライナ７との平行度が崩れ、把持力がアンバランスになった時に発生する穴開き、上記クリップエッジとクリップライナとの把持力不足時に発生するフイルムエッジ部のへこみのみを限定して判定しているため、良否判定基準としては不充分であり、クリップ不良が原因のフイルム破れをなくす効果が小さかった。
【００１１】
また、特許文献２や特許文献３による方法は、フイルムシートの走行速度、フイルムの品種、フイルムエッジの厚み等の違いにより、必ずしも充分な管理ができないことがあった。
【特許文献１】特公平４−５１４５８号公報
【特許文献２】特開平６−２１１３９６号公報
【特許文献３】特開平６−２４７６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、クリップ不良が原因のフィルム破れを減らすことが出来る効果的な管理基準、さらには、フィルムシートの走行速度、フィルムのエッジの厚みの違いを考慮した管理基準を設定した熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は以下のようにして熱可塑性樹脂フィルムを製造するものである。すなわち、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、フイルムのシート端部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、その把持跡のフイルム進行方向長さが、クリップベースのライナとクリップレバー下部エッジとの接触長さの７０〜１２０％にあることを常時監視することで、クリップが正常に把持動作をしているかどうかを常時監視するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フイルムシートのエッジ部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがフイルムシートを離したときの把持部分の把持跡状態を監視することにより、不良クリップを早期に発見し、フイルム破れ等の工程異常を防止するとともに予防保全、計画保全が可能となる。さらにはテンタクリップ不良が起因と推定されるテンタでのフイルム破れの回数が減少、生産収率の大幅な向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、特許文献１により開示されている装置構成と同様、基準クリップを検知する基準クリップ検知と、フイルム耳部の把持跡状態を検知するフイルム把持検出器と、同フイルム把持跡検出器からの信号と予め設定された良否判定基準とを比較して良否を判定するフイルム把持跡良否判定回路と、不良クリップの位置が前記基準クリップからＮ番目あることを演算する不良クリップ位置演算回路を備え、さらには、クリップの把持状態の良否判定基準として、フイルムのエッジ厚みとフイルムの搬送速度から見い出したクリップ把持跡の変動幅、クリップ把持跡の長さ、クリップ把持跡の角度等に対する判定基準を設定できる、把持状態良否判定基準設定器を備えている。
【００１６】
以下本発明の実施の形態を、実施例に基づき説明する。
【００１７】
第１図〜第９図は本発明の実施例を示し、第１図はフイルム１１をテンタークリップ１がエッジ３３の先端６ｃとライナ７間で把持している状態を示す。１１ａはフイルムのエッジ部を示す。第２図は第１図Ａ部の拡大図であり、エッジ３３が耳部１１ａに正常に挟み込んでいる状態の一例を示す。第３図は第２図をＢ方向から見たテンター８から出た正常なフイルムの耳部１１ａを示す。４１はエッジとライナで把持した把持跡である。第４図は第３図のＣ〜断面図である。
【００１８】
第５図〜第８図は、本発明により新たに管理基準として記載している、把持状態が異常となった場合のテンタ８から出たフイルムのエッジ部１１ａを示す。
【００１９】
第７図の把持跡４３は、第１図に示すクリップ下部レバー６ｂにあるエッジ６ｃと、ベース４ａ上にあるライナ７の平行度が機械的なガタ等によりずれ、片当たりをしてフィルム進行方向の把持跡の長さＬ１（以後、把持跡長さ とする）が、第６図示すクリップベース４ａ上のライナ７とクリップ下部レバー６ｂのエッジ６ｃとの接触長さＬ２との関係が不良となった例を示す。通常、把持跡４３は、Ｌ２とほぼ等しい長さを有しており、フイルムを安定かつ確実に把持することを本来とするが、把持跡長さＬ１が接触長さＬ２の７０〜１２０％の範囲から外れた場合には、把持抜けや過度の把持力集中によりフイルム破れにつながるものである。
【００２０】
監視については、接触長さＬ２を基準値として、把持状態良否判定基準設定器に設定し、フイルム製膜中に常に取り込まれる把持跡長さと比較するものである。クリップの特定には、クリップに基準クリップを設け、そのクリップから順に背番号を付け、それぞれのクリップの把持跡幅基準値として記憶する。
【００２１】
第５図の把持跡４２は、エッジ６ｃがフイルム１１を上手く把持できずに滑り、フイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡の長さ（以後、把持跡幅 とする）の変動幅ΔＬ（第３図Ｌ３と第５図Ｌ４との差）が拡大した跡を示す。ここでＬ３は整備直後の個々のクリップの把持跡幅を示す。
【００２２】
本来テンターのクリップはフイルムのエッジ部を確実に把持し、テンター内での延伸張力にも充分対応できるべきものであるが、上記変動幅ΔＬが下記式の範囲から外れる場合には、フイルムの把持不良となってテンター工程でのフイルム破れにつながる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ただし、ｖ：フィルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、ｄ：フィルムエッジの厚み（μｍ） 。
【００２５】
変動幅の監視は、整備直後のクリップの把持跡幅Ｌ３を基準として、後述の把持状態良否判定基準設定器内に記憶し、フイルム製膜中に常に取り込まれる把持跡幅と比較するものである。クリップの特定は、上述方法に準じて行うものである。
【００２６】
また、第８図の把持跡４４は、隣接するクリップどうしの連結不良や上述エッジ６ｃやライナ７のガタ、機械的な変形等により、把持跡が角度異常となった例を示す。本来把持跡角度θは、フイルムを幅方向により均一に把持することを目的に、フイルムの流れ方向に対して極力０°に近づいていることが正常とされる。本発明で定義した把持跡角度θが０〜３０°の範囲から外れた場合には、フイルムに延伸張力が加えられた場合にシワ等が入りフイルム破れを誘発する。
【００２７】
監視は、常時取り込まれる角度を検出し、角度範囲にあるかどうかを判別するものであり、クリップの特定は、上述方法に準じて行うものである。
【００２８】
なお、上述した把持跡長さＬ１、把持跡幅の変動幅ΔＬ、把持跡角度θのいずれにおいてもステンタ８の左右クリップについて個別に最大値を監視し、その最大値が管理基準値内にあるかどうかを常時監視するものである。
【００２９】
本発明では、上述した把持跡長さＬ１を常時監視し、好ましくは、把持跡の変動幅ΔＬと把持跡角度θも常時監視することで、フィルム破れを未然に防止するものである。
【００３０】
第９図は本発明の実施例でありテンタ８の出口にフイルムの把持跡検出器６０ａ，６０ｂが設けられており、この検出器からのクリップ把持跡信号により、把持状態が悪くなり不良となったクリップを特定する。
【００３１】
次に不良クリップの検出装置について、第１０図のシステム図を用いて説明する。図において６０ａ，６０ｂはフイルム把持跡検出器で、光電管、イメージセンサ、超音波検出器、電磁波検出器等の検出器により、フイルム１１のエッジ部１１ａの把持跡を検知し、中央制御装置検出信号を送る。７１は基準クリップ検出器で、予め設定された基準クリップの通過信号を中央制御装置７０へ送る。７２はフイルム把持跡良否判定回路で、前記フイルム把持跡検出器６０ａ，６０ｂからの検出信号と、把持状態良否判定基準器７５で予め設定した基準値とを比較し、その良否判定信号を中央制御装置７０へ送る。
【００３２】
７３はクリップ位置演算回路で、フイルム把持跡良否判定回路７２から「否」信号がでた場合、後記する式〔数２〕に基づき、不良クリップが基準クリップからＮ番目にあることを演算して中央制御装置７０へ信号を送る。また、上述把持跡幅の基準値として各々のクリップのデータを把持状態良否判定基準設定器に記憶させる際にクリップを特定する。７４は不良クリップ表示装置で前記演算回路７３からの演算結果「Ｎ」を表示する。
【００３３】
次に以上の如く構成された実施例について作用を説明すると、良否判定は、第５図に示すフイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡長さの変動幅ΔＬ、第７図に示す把持跡長さ不良、図８に示す把持跡の角度異常の有無による。検出器としては、光電管、イメージセンサ、超音波、電磁波等が使用される。クリップを特定する方法は、レール上を移動するクリップ１に基準とするクリップを設定し、基準クリップが基準クリップ検出器（図示せず）を通過してから不良クリップを検出するまでの時間をカウントすることにより、次の式により特定する。
【００３４】
【数２】
【００３５】
ただし、Ｎ（番目）：不良クリップの基準クリップからの順番
ｖ（ｍ／ｍｉｎ）：ライン速度
ｔ（ｓｅｃ）：基準クリップ通過から不良クリップ検出までの時間
ｌ（ｍ）：基準クリップ検出器からフイルム把持検出器６０ａ（６０ｂ）
の取り付け位置間のフイルムパス長さ
Ｐ（ｍ）：クリップ１のピッチ 。
【００３６】
不良クリップの特定には、クリップ１の基準クリップから順に背番号を付けておき、この配列を中央制御装置７０に記憶させておき、不良クリップを特定した信号と対応させて背番号を表示する方法等がある。また時定数が遅い検出器の場合は、その補正が必要となる。
【実施例】
【００３７】
（実施例１〜３、比較例１〜４）
熱可塑性樹脂フイルム（ポリエステルフイルム）を以下の方法で製造し評価を行った。使用したチップは、粘度０．６５のものを用い、押出機でポリエステルを溶融し、２９０℃の温度で口金より押出し、表面温度３０℃のキャスティングドラム上に冷却固化せしめて、未延伸シートを作った。そのシートを８５℃、ＲＨヒータ４ｋｗにて、３．３倍に縦延伸したあと、テンタにて予熱温度９０℃、延伸温度１１０℃、熱固定２２０℃条件下で３．４倍に横延伸した。フイルムエッジ厚みは６μｍ、搬送速度２００ｍ／ｍｉｎとした。この製膜条件においては、本発明における好ましい管理基準の値は下記のようになる
把持跡変動幅ΔＬ（ｍｍ）：｜ΔＬ｜≦５．４ｍｍ
把持跡長さＬ１（％） ：７０〜１２０％
把持跡角度θ（°） ：０〜３０° 。
【００３８】
上記製膜条件において、何回か製膜を行い（実施例１〜７）、その時の把持跡変動幅、把持跡長さ、把持角度の値を表１に示す。また、各実施例において、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れが発生することなく、連続して製膜出来た時間（フィルム破れ頻度）に応じて
◎:４８時間以上 ○:２０時間以上 △:１０時間以上 ×:５時間以下
として判定を行う。判定結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例４〜６、比較例５〜８）
実施例１〜７と同様なチップを用い、２９０℃の温度で口金より押出し、表面温度２５℃のキャスティングドラム上にて冷却固化せしめて、未延伸シートを作った。そのシートを９０℃、ＲＨヒータ１４ｋｗにて、３．１倍に縦延伸したあと、テンタにて予熱温度９０℃、延伸温度１２０℃、熱固定２３０℃条件下で３．５倍に横延伸した。なお、本条件下でのフイルムエッジ厚みは３００μｍ、搬送速度４０ｍとした。この製膜条件においては、本発明における好ましい管理基準の値は下記のようになる
把持跡変動幅ΔＬ（ｍｍ）：｜ΔＬ｜≦９．８ｍｍ
把持跡長さＬ１（％） ：７０〜１２０％
把持跡角度θ（°） ：０〜３０° 。
【００４０】
上記製膜条件において、何回が製膜を行い（実施例８〜１４）、その時の把持跡変動幅、把持跡長さ、把持角度の値を表２に示す。また、各実施例において、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れが発生することなく、連続して製膜出来た時間（フィルム破れ頻度）に応じて
◎:４８時間以上 ○:２０時間以上 △:１０時間以上 ×:５時間以下
として判定を行う。判定結果を表２に示す。
【００４１】
表１、表２の結果より、本発明における管理基準を満たした条件で製膜を行えば、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れの発生を抑え、安定して生産を行えることが確認出来た。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例を示すテンタークリップの正面断面図
【図２】第１図のＡ部拡大図
【図３】第２図のＢ矢視図
【図４】第３図のＣ〜Ｃ断面図
【図５】変動幅不良クリップの把持跡図
【図６】クリップレバーエッジとクリップレバーの接触長さ関係図
【図７】把持長さ不良クリップの把持跡図
【図８】角度異常クリップの把持跡図
【図９】本発明の実施例を示すテンタの平面図
【図１０】本発明の実施例を示す不良クリップ検出装置のブロック図
【図１１】テンタによりクリップがフイルムを把持した状態を示す断面図
【図１２】従来のテンタの平面図
【符号の説明】
【００４５】
１ ：テンタクリップ
２ ：レール
３ ：クリップ台
４ ：クリップ本体
４ａ：ベース
５ ：支軸
６ ：クリップレバー
６ａ：上部レバー
６ｂ：下部レバー
７ ：ライナ
８ ：テンタ
９ａ：クリップオープナ−
９ｂ：クリップクローザ−
９ｃ：クリップオープナー
９ｄ：クリップクローザ−
１０ａ：ウエアリング
１０ｂ：ウエアリング
１１：フイルム
１１ａ：エッジ部
１２：引張バネ
３３：エッジ
４１〜４４：把持跡
６０ａ：把持跡検出器
６０ｂ：把持跡検出器
７０：中央制御装置
７１：基準クリップ検出器
７２：フイルム把持跡良否判定回路
７３：不良クリップ位置演算回路
７４：不良クリップ表示回路
７５：把持状態良否判定基準設定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フイルム（磁気記録媒体、感熱転写材、電気絶縁材料、離型材、包装材料等の用途に有効に用いられるポリエステルフィルムを含む）の製造工程において、フイルムの両端を多数のクリップで把持して箱体内で張力を加えることにより延伸するテンター法を用いたフイルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂シートたとえば延伸フィルム製造における延伸加工は、樹脂を融点以下の適当な温度で延伸して分子と結晶に配向を与え、機械的強度の向上、光学的性質やガス透過性の改善等の未延伸時には得られない性質を付与するものである。延伸方法は、一般的にダイから押し出されたフイルムを冷却ロールで固化させて延伸用原反とし、この延伸原反を延伸温度まで加熱してロールにより縦方向に延伸したあと冷却し、次いで当該縦延伸したフイルムの両端をテンタクリップで把持して横延伸装置に導入し、加熱下で横方向に延伸し、引き続き緊張のまま適当な温度で熱処理して配向を固定したあと、両端の未延伸部を除去して巻き取り機に巻き取る方式が良く知られている。
【０００３】
テンタクリップによるフイルムの把持装置としては、図１１に示すような構成のものがよく知られている。図１１において左右一対のテンタクリップ１，１は、それぞれレール２，２上に相対して摺動可能に配置された一対のクリップ台３、３上に取り付けられており、クリップ台３、３は、図１２に示すようにテンタ８の入り口部８ａから出口部８ｂに向かって所定の速度で移動し、出口部８ｂで１８０°反転して入り口部８ａに戻るようになっている。クリップ本体４は、クリップ台３に載置固定されており、ベース４ａからアーチ形に起立した起立部を有し、当該起立部の上端には支軸５によりクリップレバー６の中央部が回動可能なようになっている。
【０００４】
クリップレバー６は、上部６ａとクリップ本体との間に設置された、スプリング１２のバネ力により実線で示す位置に回動され下部６ｂのエッジ６ｃとクリップ本体４のベース４ａに設置されたライナ７との間でフイルム１１の両側端部（耳部）を把持するようになっている。またテンタ８の出口部８ｂ、入り口部８ａには、クリップオープナー９ａ、９ｃおよびウエアリング１０ａ、１０ｂが設けられている。
【０００５】
フイルム１１は、左右両側部がクリップレバー６、６の各エッジ６ｃ、６ｃとライナ７、７との間に把持され、レール２、２上を摺動するクリップ台３、３と共に移動し、テンタ８を通過する間に横（左右）に所定の倍率に延伸される。左右のクリップレバー６、６は、各上部６ａ，６ａがテンタ８の出口部８ｂのクリップオープナ９ａ、９ａおよびウエアリング１０ａに接触するとスプリング１２、１２のバネ力に抗して図１１の２点鎖線のように回動し、フイルム１１の両端部の把持を解除し、当該フイルム１１を次工程に送り出す。
【０００６】
次いで左右のテンタクリップ１、１が各々１８０°方向転換し、入り口８ａまで戻り、ふたたびウエアリング１０ａで１８０°方向転換、上部６ａ、６ａがクリップクローザー９ｄ、９ｄと接触すると、ふたたび実線で示す位置に復帰してフイルム１１の両側端部を把持する。このようなテンタクリップ１は、テンタ１台あたり数百個〜数千個（具体的には５００〜２５００個）使用され、互いに連結されている。
【０００７】
しかしながら多数のクリップの中には、長時間の使用により、ガタ、緩み、機械的破損等、クリップの一部が劣化し、把持不良を起こすものが出てくる。把持不良が起こると、テンタ内でフイルム１１を延伸するときフイルム破断を起こして生産が継続できなくなり、不良クリップの交換を余儀なくされる。特に、フイルムの把持状態に影響する、上述クリップレバー６，６の各エッジ６ｃ、６ｃとライナ７との把持状態は、フイルムの搬送および延伸を安定させるためには重要なポイントとなる。
【０００８】
このクリップ把持不良対策としては、特許文献１に開示されているがごとく、テンタ出口フイルムエッジ部のクリップによる把持跡状態を検知するフイルム把持検出器を設け、該フイルム把持検出からの信号と予め設定された良否判定基準とを比較して、フイルム把持状態の良否を判定し、フイルムが破れる前に不良クリップを発見する方法が知られている。
【０００９】
またクリップチェーンの異常を監視する装置として、特許文献２に開示されている方法や、クリップ本体の形状を直接測定し定期的な測定により経時的な変化を調べ、異常クリップを特定する装置として、特許文献３に開示されている方法が知られている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１により開示されている方法は、不良クリップの判定基準が、クリップ下部レバー６ｂのあるエッジ６ｃとクリップベース４ａ上のライナ７との平行度が崩れ、把持力がアンバランスになった時に発生する穴開き、上記クリップエッジとクリップライナとの把持力不足時に発生するフイルムエッジ部のへこみのみを限定して判定しているため、良否判定基準としては不充分であり、クリップ不良が原因のフイルム破れをなくす効果が小さかった。
【００１１】
また、特許文献２や特許文献３による方法は、フイルムシートの走行速度、フイルムの品種、フイルムエッジの厚み等の違いにより、必ずしも充分な管理ができないことがあった。
【特許文献１】特公平４−５１４５８号公報
【特許文献２】特開平６−２１１３９６号公報
【特許文献３】特開平６−２４７６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、クリップ不良が原因のフィルム破れを減らすことが出来る効果的な管理基準、さらには、フィルムシートの走行速度、フィルムのエッジの厚みの違いを考慮した管理基準を設定した熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は以下のようにして熱可塑性樹脂フィルムを製造するものである。すなわち、本発明の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、フイルムのシート端部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、その把持跡のフイルム進行方向長さが、クリップベースのライナとクリップレバー下部エッジとの接触長さの７０〜１２０％にあることを常時監視することで、クリップが正常に把持動作をしているかどうかを常時監視するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フイルムシートのエッジ部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがフイルムシートを離したときの把持部分の把持跡状態を監視することにより、不良クリップを早期に発見し、フイルム破れ等の工程異常を防止するとともに予防保全、計画保全が可能となる。さらにはテンタクリップ不良が起因と推定されるテンタでのフイルム破れの回数が減少、生産収率の大幅な向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、特許文献１により開示されている装置構成と同様、基準クリップを検知する基準クリップ検知と、フイルム耳部の把持跡状態を検知するフイルム把持検出器と、同フイルム把持跡検出器からの信号と予め設定された良否判定基準とを比較して良否を判定するフイルム把持跡良否判定回路と、不良クリップの位置が前記基準クリップからＮ番目あることを演算する不良クリップ位置演算回路を備え、さらには、クリップの把持状態の良否判定基準として、フイルムのエッジ厚みとフイルムの搬送速度から見い出したクリップ把持跡の変動幅、クリップ把持跡の長さ、クリップ把持跡の角度等に対する判定基準を設定できる、把持状態良否判定基準設定器を備えている。
【００１６】
以下本発明の実施の形態を、実施例に基づき説明する。
【００１７】
第１図〜第９図は本発明の実施例を示し、第１図はフイルム１１をテンタークリップ１がエッジ３３の先端６ｃとライナ７間で把持している状態を示す。１１ａはフイルムのエッジ部を示す。第２図は第１図Ａ部の拡大図であり、エッジ３３が耳部１１ａに正常に挟み込んでいる状態の一例を示す。第３図は第２図をＢ方向から見たテンター８から出た正常なフイルムの耳部１１ａを示す。４１はエッジとライナで把持した把持跡である。第４図は第３図のＣ〜断面図である。
【００１８】
第５図〜第８図は、本発明により新たに管理基準として記載している、把持状態が異常となった場合のテンタ８から出たフイルムのエッジ部１１ａを示す。
【００１９】
第７図の把持跡４３は、第１図に示すクリップ下部レバー６ｂにあるエッジ６ｃと、ベース４ａ上にあるライナ７の平行度が機械的なガタ等によりずれ、片当たりをしてフィルム進行方向の把持跡の長さＬ１（以後、把持跡長さ とする）が、第６図示すクリップベース４ａ上のライナ７とクリップ下部レバー６ｂのエッジ６ｃとの接触長さＬ２との関係が不良となった例を示す。通常、把持跡４３は、Ｌ２とほぼ等しい長さを有しており、フイルムを安定かつ確実に把持することを本来とするが、把持跡長さＬ１が接触長さＬ２の７０〜１２０％の範囲から外れた場合には、把持抜けや過度の把持力集中によりフイルム破れにつながるものである。
【００２０】
監視については、接触長さＬ２を基準値として、把持状態良否判定基準設定器に設定し、フイルム製膜中に常に取り込まれる把持跡長さと比較するものである。クリップの特定には、クリップに基準クリップを設け、そのクリップから順に背番号を付け、それぞれのクリップの把持跡幅基準値として記憶する。
【００２１】
第５図の把持跡４２は、エッジ６ｃがフイルム１１を上手く把持できずに滑り、フイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡の長さ（以後、把持跡幅 とする）の変動幅ΔＬ（第３図Ｌ３と第５図Ｌ４との差）が拡大した跡を示す。ここでＬ３は整備直後の個々のクリップの把持跡幅を示す。
【００２２】
本来テンターのクリップはフイルムのエッジ部を確実に把持し、テンター内での延伸張力にも充分対応できるべきものであるが、上記変動幅ΔＬが下記式の範囲から外れる場合には、フイルムの把持不良となってテンター工程でのフイルム破れにつながる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ただし、ｖ：フィルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、ｄ：フィルムエッジの厚み（μｍ） 。
【００２５】
変動幅の監視は、整備直後のクリップの把持跡幅Ｌ３を基準として、後述の把持状態良否判定基準設定器内に記憶し、フイルム製膜中に常に取り込まれる把持跡幅と比較するものである。クリップの特定は、上述方法に準じて行うものである。
【００２６】
また、第８図の把持跡４４は、隣接するクリップどうしの連結不良や上述エッジ６ｃやライナ７のガタ、機械的な変形等により、把持跡が角度異常となった例を示す。本来把持跡角度θは、フイルムを幅方向により均一に把持することを目的に、フイルムの流れ方向に対して極力０°に近づいていることが正常とされる。本発明で定義した把持跡角度θが０〜３０°の範囲から外れた場合には、フイルムに延伸張力が加えられた場合にシワ等が入りフイルム破れを誘発する。
【００２７】
監視は、常時取り込まれる角度を検出し、角度範囲にあるかどうかを判別するものであり、クリップの特定は、上述方法に準じて行うものである。
【００２８】
なお、上述した把持跡長さＬ１、把持跡幅の変動幅ΔＬ、把持跡角度θのいずれにおいてもステンタ８の左右クリップについて個別に最大値を監視し、その最大値が管理基準値内にあるかどうかを常時監視するものである。
【００２９】
本発明では、上述した把持跡長さＬ１を常時監視し、好ましくは、把持跡の変動幅ΔＬと把持跡角度θも常時監視することで、フィルム破れを未然に防止するものである。
【００３０】
第９図は本発明の実施例でありテンタ８の出口にフイルムの把持跡検出器６０ａ，６０ｂが設けられており、この検出器からのクリップ把持跡信号により、把持状態が悪くなり不良となったクリップを特定する。
【００３１】
次に不良クリップの検出装置について、第１０図のシステム図を用いて説明する。図において６０ａ，６０ｂはフイルム把持跡検出器で、光電管、イメージセンサ、超音波検出器、電磁波検出器等の検出器により、フイルム１１のエッジ部１１ａの把持跡を検知し、中央制御装置検出信号を送る。７１は基準クリップ検出器で、予め設定された基準クリップの通過信号を中央制御装置７０へ送る。７２はフイルム把持跡良否判定回路で、前記フイルム把持跡検出器６０ａ，６０ｂからの検出信号と、把持状態良否判定基準器７５で予め設定した基準値とを比較し、その良否判定信号を中央制御装置７０へ送る。
【００３２】
７３はクリップ位置演算回路で、フイルム把持跡良否判定回路７２から「否」信号がでた場合、後記する式〔数２〕に基づき、不良クリップが基準クリップからＮ番目にあることを演算して中央制御装置７０へ信号を送る。また、上述把持跡幅の基準値として各々のクリップのデータを把持状態良否判定基準設定器に記憶させる際にクリップを特定する。７４は不良クリップ表示装置で前記演算回路７３からの演算結果「Ｎ」を表示する。
【００３３】
次に以上の如く構成された実施例について作用を説明すると、良否判定は、第５図に示すフイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡長さの変動幅ΔＬ、第７図に示す把持跡長さ不良、図８に示す把持跡の角度異常の有無による。検出器としては、光電管、イメージセンサ、超音波、電磁波等が使用される。クリップを特定する方法は、レール上を移動するクリップ１に基準とするクリップを設定し、基準クリップが基準クリップ検出器（図示せず）を通過してから不良クリップを検出するまでの時間をカウントすることにより、次の式により特定する。
【００３４】
【数２】
【００３５】
ただし、Ｎ（番目）：不良クリップの基準クリップからの順番
ｖ（ｍ／ｍｉｎ）：ライン速度
ｔ（ｓｅｃ）：基準クリップ通過から不良クリップ検出までの時間
ｌ（ｍ）：基準クリップ検出器からフイルム把持検出器６０ａ（６０ｂ）
の取り付け位置間のフイルムパス長さ
Ｐ（ｍ）：クリップ１のピッチ 。
【００３６】
不良クリップの特定には、クリップ１の基準クリップから順に背番号を付けておき、この配列を中央制御装置７０に記憶させておき、不良クリップを特定した信号と対応させて背番号を表示する方法等がある。また時定数が遅い検出器の場合は、その補正が必要となる。
【実施例】
【００３７】
（実施例１〜３、比較例１〜４）
熱可塑性樹脂フイルム（ポリエステルフイルム）を以下の方法で製造し評価を行った。使用したチップは、粘度０．６５のものを用い、押出機でポリエステルを溶融し、２９０℃の温度で口金より押出し、表面温度３０℃のキャスティングドラム上に冷却固化せしめて、未延伸シートを作った。そのシートを８５℃、ＲＨヒータ４ｋｗにて、３．３倍に縦延伸したあと、テンタにて予熱温度９０℃、延伸温度１１０℃、熱固定２２０℃条件下で３．４倍に横延伸した。フイルムエッジ厚みは６μｍ、搬送速度２００ｍ／ｍｉｎとした。この製膜条件においては、本発明における好ましい管理基準の値は下記のようになる
把持跡変動幅ΔＬ（ｍｍ）：｜ΔＬ｜≦５．４ｍｍ
把持跡長さＬ１（％） ：７０〜１２０％
把持跡角度θ（°） ：０〜３０° 。
【００３８】
上記製膜条件において、何回か製膜を行い（実施例１〜７）、その時の把持跡変動幅、把持跡長さ、把持角度の値を表１に示す。また、各実施例において、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れが発生することなく、連続して製膜出来た時間（フィルム破れ頻度）に応じて
◎:４８時間以上 ○:２０時間以上 △:１０時間以上 ×:５時間以下
として判定を行う。判定結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例４〜６、比較例５〜８）
実施例１〜７と同様なチップを用い、２９０℃の温度で口金より押出し、表面温度２５℃のキャスティングドラム上にて冷却固化せしめて、未延伸シートを作った。そのシートを９０℃、ＲＨヒータ１４ｋｗにて、３．１倍に縦延伸したあと、テンタにて予熱温度９０℃、延伸温度１２０℃、熱固定２３０℃条件下で３．５倍に横延伸した。なお、本条件下でのフイルムエッジ厚みは３００μｍ、搬送速度４０ｍとした。この製膜条件においては、本発明における好ましい管理基準の値は下記のようになる
把持跡変動幅ΔＬ（ｍｍ）：｜ΔＬ｜≦９．８ｍｍ
把持跡長さＬ１（％） ：７０〜１２０％
把持跡角度θ（°） ：０〜３０° 。
【００４０】
上記製膜条件において、何回が製膜を行い（実施例８〜１４）、その時の把持跡変動幅、把持跡長さ、把持角度の値を表２に示す。また、各実施例において、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れが発生することなく、連続して製膜出来た時間（フィルム破れ頻度）に応じて
◎:４８時間以上 ○:２０時間以上 △:１０時間以上 ×:５時間以下
として判定を行う。判定結果を表２に示す。
【００４１】
表１、表２の結果より、本発明における管理基準を満たした条件で製膜を行えば、テンタクリップ不良が起因とされるフィルム破れの発生を抑え、安定して生産を行えることが確認出来た。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例を示すテンタークリップの正面断面図
【図２】第１図のＡ部拡大図
【図３】第２図のＢ矢視図
【図４】第３図のＣ〜Ｃ断面図
【図５】変動幅不良クリップの把持跡図
【図６】クリップレバーエッジとクリップレバーの接触長さ関係図
【図７】把持長さ不良クリップの把持跡図
【図８】角度異常クリップの把持跡図
【図９】本発明の実施例を示すテンタの平面図
【図１０】本発明の実施例を示す不良クリップ検出装置のブロック図
【図１１】テンタによりクリップがフイルムを把持した状態を示す断面図
【図１２】従来のテンタの平面図
【符号の説明】
【００４５】
１ ：テンタクリップ
２ ：レール
３ ：クリップ台
４ ：クリップ本体
４ａ：ベース
５ ：支軸
６ ：クリップレバー
６ａ：上部レバー
６ｂ：下部レバー
７ ：ライナ
８ ：テンタ
９ａ：クリップオープナ−
９ｂ：クリップクローザ−
９ｃ：クリップオープナー
９ｄ：クリップクローザ−
１０ａ：ウエアリング
１０ｂ：ウエアリング
１１：フイルム
１１ａ：エッジ部
１２：引張バネ
３３：エッジ
４１〜４４：把持跡
６０ａ：把持跡検出器
６０ｂ：把持跡検出器
７０：中央制御装置
７１：基準クリップ検出器
７２：フイルム把持跡良否判定回路
７３：不良クリップ位置演算回路
７４：不良クリップ表示回路
７５：把持状態良否判定基準設定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルムのシート端部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、その把持跡のフイルム進行方向長さが、クリップベースのライナとクリップレバー下部エッジとの接触長さの７０〜１２０％にあることを常時監視することを特徴とする熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【請求項２】
クリップがシートを離した時の把持跡において、フイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡長さの変動幅ΔＬ（ｍｍ）が、下記式を満たしていることを常時監視することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【数１】
ただし、ｖ：フイルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、ｄ：フイルムエッジの厚み（μｍ）
【請求項３】
クリップがシートを離した時の把持跡において、その把持跡がフイルムの進行方向に対してなす角度θが、０〜３０°以下にあることを常時監視することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の製造方法によって製造された熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項１】
フイルムのシート端部を多数のクリップで把持して搬送し、延伸するテンター法において、クリップがシートを離したときの把持部分の把持跡状態を把持跡検出器で監視して、その把持跡のフイルム進行方向長さが、クリップベースのライナとクリップレバー下部エッジとの接触長さの７０〜１２０％にあることを常時監視することを特徴とする熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【請求項２】
クリップがシートを離した時の把持跡において、フイルムの幅方向、すなわちフイルムの流れと垂直方向の把持跡長さの変動幅ΔＬ（ｍｍ）が、下記式を満たしていることを常時監視することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【数１】
ただし、ｖ：フイルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、ｄ：フイルムエッジの厚み（μｍ）
【請求項３】
クリップがシートを離した時の把持跡において、その把持跡がフイルムの進行方向に対してなす角度θが、０〜３０°以下にあることを常時監視することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フイルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の製造方法によって製造された熱可塑性樹脂フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１３０７７０（Ｐ２００６−１３０７７０Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２１９７８（Ｐ２００４−３２１９７８）
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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