JP3710800B2 - 管状樹脂フィルムの製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
t<d<20t (1)
を満たすように設計されることが好ましい。このような条件を満たすことにより、フィルムの周期的厚みムラ(ドローレゾナンス)を防止する事が出来る。
安立計器社製のK熱電対(AM−7002)を使用した。K熱電対を管状樹脂フィルム製造装置の所定の部位に貼り付けて測定を行った。
(2)ガス滲出量
STEC INC製のFLOLINE SEF−52を使用して測定した。
(3)フィルム温度
レイテック・ジャパン社製のTHERMLET T3Pを使用し、連続的に流れるフィルムのフィルム温度を測定した。
(4)フィルム厚さ
ティーイーエス社製のフィルムインスペクタ(TS−0600AS2)を使用した。まず、TD方向において、1mm間隔でフィルム全幅についてフィルム厚さの測定を行い、次いでこの測定をMD方向に200回繰り返した。全データから平均を算出し、それに対する厚みムラを%で表示した。
(5)フィルムの位相差および遅相軸
王子計測機器社製のKOBRA−21ADHを使用した。まず、TD方向において、20mm間隔でフィルム全幅についてフィルムの位相差および遅相軸の測定を行い、次いでこの測定をMD方向に50回繰り返した。全データから平均を算出し、それに対する位相差ムラを%で表示した。遅相軸ムラについては全データばらつきの範囲を求め°(度)で表示した。
メッシュタイプのフィルタ(メッシュサイズ10μm)を備えたスパイラル方式の加熱押出機を使用した。
・バレル径:50mm
・スクリュー形状:フルフライト単軸タイプ
・L/D:25
[口金]
平行ノズルを有する口金を使用した。
・口径:300mm
・コーナー半径:10μm
・材質:超硬材料(ロックウェルA硬度=91)
・温度:230℃
[安定化手段]
樹脂の管内側に金属製円柱を設けて安定化手段とした。
・離間距離:20mm
[芯部材]
35μmの平均孔径を有する金属性多孔質材料を使用した。
・芯部材の長さ:50mm
・芯部材の外径:296mm
・ガス滲出量:7L/分
[予熱部]
多孔質材料からなる予熱部を、管状樹脂フィルムの内側および外側に設けた。
・予熱部温度:155℃(内側および外側)
・予熱部における最終フィルム温度:155℃
・ガス滲出量:フィルムを傷付けない程度に調整
・予熱部の長さ:上記最終フィルム温度を維持可能な長さに調整
[延伸部]
上下の径比が1:1.4である多孔質材料からなる径拡張マンドレル、および上下の速度比が1:1.2である多点式延伸ローラを使用した。なお、延伸の際は、フィルムの内側および外側から温度調節をしながら、MD延伸およびTD延伸を同時に行った。
・延伸部温度:155℃(内側および外側)
・ガス滲出量:フィルムを傷付けない程度に調整
・延伸部の長さ:フィルム温度が155℃を維持可能な長さに調整
[保持部]
上記径拡張マンドレルの下径と同一の径を有する多孔質材料からなる保持部を、管状樹脂フィルムの内側に設けた。
・保持部温度:100℃(外側は常温)
・ガス滲出量:フィルムを傷付けない程度に調整
・保持部の長さ:フィルム温度が原料樹脂のTg以下まで下がる長さに調整
[通気手段]
図11に示すような、予熱部、延伸部を構成する径拡張マンドレル、および保持部を貫通する通気手段15を設けて構成した。
例えば、図11に示すのと同様の装置を使用し、本発明に従って、延伸した管状樹脂フィルムを作製した。本実施例では、フィルム原料として、Topas6013(Tg=130℃;Ticona社製)に滑剤としてアーモワックスEBS(ライオン・アクゾ社製)を0.2重量%配合したものを用いた。
〔安定化手段〕
樹脂の管内側に多孔質材料からなる第2芯部材を設けた。
[予熱部]
予熱部温度および予熱部における最終フィルム温度は、150℃とした。
[延伸部]
フィルムの内側および外側から温度調節をしながら、MD延伸およびTD延伸を別々に行った。
延伸部温度は、内側および外側とも、150℃とし、延伸部の長さは、フィルム温度が150℃を維持可能な長さに調整した。
〔保持部〕
上記径拡張マンドレルの下径−2(mm)の径を有する多孔質材料からなる部材を管状樹脂フィルムの内側に設けた。
〔通気手段〕
図11に示すような、口金3から加熱押出機1にかけて設けられた通気手段14と予熱部、延伸部を構成する径拡張マンドレル、および保持部を貫通する通気手段15を設けた。
ここでは、例えば図4の装置と同様の装置を使用し、本発明に従って、延伸した管状樹脂フィルムを作製した。本実施例では、フィルム原料として、アペル6013T(Tg=125℃;三井化学社製)に酸化防止剤としてイルガノックス1010(チバスペシャルティケミカルズ社製)を0.5重量%配合したものを用いた。
本実施例のフィルム作製条件も、以下の点を除いて、上記実施例1の条件と同じである。
樹脂の管内側および管外側に温度調節ヒーターを設けて安定化手段とした。この温度調節ヒーターは、管状に押出された熱可塑性樹脂に厚みムラを生じない程度に温度調節されている。
[予熱部]
・予熱部温度:145℃(内側および外側)
・予熱部における最終フィルム温度:145℃
[延伸部]
なお、延伸の際は、フィルムの内側および外側から温度調節をしながら、MD延伸およびTD延伸を別々に行った。
・延伸部温度:145℃(内側および外側)
・延伸部の長さ:フィルム温度が145℃を維持可能な長さに調整
[通気手段]
図11に示すような、口金3から加熱押出機1にかけて設けられた通気手段14を設けて構成した。通気手段14からは予熱部上部まで配管を延ばした構造にし、予熱部、延伸部、保持部などから滲出するガスが安定化手段4の領域に影響ぜず直接通気手段14を介して抜けるような構造とした。
本実施例では、実施例1と同様にフィルム原料としてゼオノア1420R(Tg=136℃;日本ゼオン社製)を用いた。本実施例のフィルム作製条件も、以下の点を除いて上記実施例1の条件と同じである。
[延伸部]
図10に示すような、上下の径比が1:1.4である多孔質材料からなる分割型径拡張マンドレル、および上下の速度比が1:1.2である多点式延伸ローラを使用した。分割型径拡張マンドレルは径方向の延伸倍率が1.5倍になるように分割拡張した。なお、延伸の際は、フィルムの内側および外側から温度調節をしながら、MD延伸およびTD延伸を同時に行った。
[保持部]
上記径拡張マンドレルの下径と同一の径を有する多孔質材料からなる保持部を、管状樹脂フィルムの内側に設けた。又、外側にも異種の多孔質材料からなる保持部を設けた。
熱可塑性樹脂としてTg=163℃である環状ポリオレフィン(ゼオノア1600:日本ゼオン製)を、押出機(バレル径50mm、スクリュー形状:フルフライト単軸・L/D=25)により樹脂温度240℃で溶融押出し、口金口径300mm、口金間隙1.0mmのリング状口金を有する金型に導入し、口金巾方向の樹脂吐出量が一定になるように、押出機回転数・金型口金間隙を調整した。
得られた面状フィルムは巾が巻取機の600mmの紙管に巻き取られ、厚みが0.1mmの2本の面状フィルムが得られた。
本実施例では、上記実施例5の作製条件と比較して、延伸手法が異なる。
具体的には、上記実施例5における4点支持式第1引取装置と同様の引取装置に引き取られた円筒フィルムは、雰囲気温度を175℃に調節した加熱炉(予熱部)の中で再加熱した後、図10に示すように、フィルム内部に設けられた円周方向に4分割され、その外壁に空気の流出口を持つインナーマンドレルに導かれ、175℃の温風を内部から吹き付けることとマンドレル本体が半径方向に1.3倍機械的に拡大することにより円周方向に延伸される。このときフィルムは切断機の後に設けられた第2引取装置により5m/分の速度で引き取られている。
具体的には、上記実施例5における4点支持式第1引取装置と同様の引取装置に引き取られた円筒フィルムは、雰囲気温度を175℃に調節した加熱炉(予熱部)の中で再加熱した後、フィルム内部に設けられた円周方向に4分割され、その外壁に空気の流出口を持つインナーマンドレルに導かれ、175℃の温風を内部から吹き付けることとマンドレル本体が半径方向に1.3倍機械的に拡大することにより円周方向に延伸される。
また円筒フィルムは第1引取装置と同機能を有する第2引取装置によりその速度差が1.3倍になるように引き取られ長手方向にも1.3倍延伸される。
得られたフィルムの厚みを巾方向で10mm毎にマイクロメーターで測定したところその巾方向の厚み精度は±2μmと良好な結果が得られた。また位相差を測定したところ、面内位相差・厚み位相差共に100nmの値を示す位相差フィルムが得られた。さらにフィルムインスペクタ等を用いて詳細に測定したところ、厚みムラ、位相差ムラはいずれも±2%以下であり。遅相軸ムラは±2°以下であった。
Tg=163℃である環状ポリオレフィン(ゼオノア1600:日本ゼオン製)を、押出機(バレル径50mm、スクリュー形状:フルフライト単軸・L/D=25)により樹脂温度250℃で溶融押出し、口金口径300mm、口金間隙1.0mmかつ平均値が30μm、その円周方向のバラツキが±3μmの出口部のコーナー半径を持つ口金を有する金型に導入し、口金巾方向の樹脂吐出量が一定になるように、押出機回転数・金型口金間隙を調整した。
得られたフィルムの厚みを巾方向で10mm毎にマイクロメーターで測定したところその巾方向の厚み精度は±2μmと良好な結果が得られた。さらに、マイクロメーターより精度の良いフィルムインスペクタを用いて詳細な厚みむらを測定したところ±2%以下であった。
熱可塑性樹脂として環状ポリオレフィン(ゼオノア1600:日本ゼオン製)を、押出機(バレル径50mm、スクリュー形状:フルフライト単軸・L/D=25)により樹脂温度240℃で溶融押出し、口金口径300mmかつ口金間隙出口部コーナー部の円周半径平均値が外周部及び内周部共に30μm、その円周方向のコーナー部の円周半径バラツキが±3μmの出口部を持つリング状口金を有する金型に導入し、口金巾方向の樹脂吐出量が一定になるように、押出機回転数・金型口金間隙を調整した。
その後、実施例5と同様に切断され、巻き取られて、巾942mmの面状フィルムが得られた。
熱可塑性樹脂としてTg=136℃である環状ポリオレフィン(ゼオノア1420R:日本ゼオン製)を、押出機(バレル径50mm、スクリュー形状:フルフライト単軸・L/D=25)により樹脂温度240℃で溶融押出し、口金口径300mm、口金間隙1.0mmのリング状口金を有する金型に導入し、口金巾方向の樹脂吐出量が一定になるように、押出機回転数・金型口金間隙を調整した。
2 芯部材
3 口金
4 安定化手段
5 外側部材
6 延伸部
7 保持部
8 延伸ローラ9 径拡張マンドレル
10 円筒形マンドレル
11 予熱部
12 切断手段
13 巻取り手段
14 通気手段
15 通気手段
16 通気手段
20 管状樹脂フィルム
100 管状樹脂フィルム製造装置
Claims (13)
- 溶融した熱可塑性樹脂を管状に押出す加熱押出機と、
管状に押出された前記熱可塑性樹脂の内面に対向して、当該内面にガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する芯部材とを備え、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を安定化させる安定化手段として、前記加熱押出機の口金と前記芯部材とを離間させた離間部を備えており、
管状に押出された前記熱可塑性樹脂の外面に対向して設けられた外側部材を有する管状樹脂フィルム製造装置。 - 溶融した熱可塑性樹脂を管状に押出す加熱押出機と、
管状に押出された前記熱可塑性樹脂の内面に対向して、当該内面にガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する芯部材とを備え、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を安定させるための安定化手段が、前記加熱押出機の口金と前記芯部材との間に設けてあり、
前記安定化手段は、前記芯部材のガス滲出状態とは異なるガス滲出状態を形成可能な第2芯部材を含む管状樹脂フィルム製造装置。 - 前記第2芯部材は多孔質材料で構成してある請求項2に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 溶融した熱可塑性樹脂を管状に押出す加熱押出機と、
管状に押出された前記熱可塑性樹脂の内面に対向して、当該内面にガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する芯部材とを備え、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を安定させるための安定化手段が、前記加熱押出機の口金と前記芯部材との間に設けてあり、
前記安定化手段は、管状に押出された前記熱可塑性樹脂の温度を調節する温度調節機構を含む管状樹脂フィルム製造装置。 - 溶融した熱可塑性樹脂を管状に押出す加熱押出機と、
管状に押出された前記熱可塑性樹脂の内面に対向して、当該内面にガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する芯部材とを備え、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を安定させるための安定化手段が、前記加熱押出機の口金と前記芯部材との間に設けてあり、
前記安定化手段は、管状に押出された前記熱可塑性樹脂に対してガス流が当たることを防止するガス流防止機構を含む管状樹脂フィルム製造装置。 - 管状に押出した前記熱可塑性樹脂の外面と対向して、外側部材を備える請求項2乃至5の何れか一項に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 前記外側部材は多孔質材料で構成してある請求項1又は6に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 前記管状樹脂フィルムの管内圧力の上昇を防止するための通気手段を含む請求項1乃至7の何れか一項に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 前記芯部材は、多孔質材料で構成してある請求項1乃至8の何れか一項に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 前記口金の少なくとも口縁部は、超硬材料で構成してある請求項1乃至9の何れか一項に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 前記口金は、前記熱可塑性樹脂の径を拡大させるように押出すための径拡大ノズルを備える請求項1乃至10の何れか一項に記載の管状樹脂フィルム製造装置。
- 加熱溶融した熱可塑性樹脂を加熱押出機の口金から管状に押出す押出し工程と、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を安定化させる安定化工程と、
安定化した前記熱可塑性樹脂の内側に設けた芯部材からガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する成形工程と、
を含有する管状樹脂フィルムの製造方法であって、
前記安定化工程において、前記芯部材のガス滲出状態とは異なるガス滲出状態を形成可能な第2芯部材と管状に押出された前記熱可塑性樹脂の温度を調整する温度調整機構と管状に押出された前記熱可塑性樹脂に対してガス流が当たることを防止するガス流防止機構とのうちの少なくとも何れか一つを用いて前記熱可塑性樹脂の形状を安定化させる管状樹脂フィルムの製造方法。 - 加熱溶融した熱可塑性樹脂を加熱押出機の口金から管状に押出す押出し工程と、
管状に押出した前記熱可塑性樹脂の形状を、前記加熱押出機の口金と前記芯部材とを離間させた離間部において安定化させる安定化工程と、
安定化した前記熱可塑性樹脂の内側に設けた芯部材と、管状に押出された前記熱可塑性樹脂の外面に対向して設けた外側部材とを用い、前記芯部材からガスを滲出させながら前記熱可塑性樹脂を管状樹脂フィルムに成形する成形工程と、
を含有する管状樹脂フィルムの製造方法。
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