JP3341451B2 - 熱可塑性樹脂フイルムの成形方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融樹脂をシート状に
押し出して熱可塑性樹脂フイルムを成形する方法及び装
置に関し、特にその熱可塑性樹脂フイルムの冷却方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶融した熱可塑性樹脂を冷却
ロールにシート状にキャストし、適切な温度にまで冷却
して固化させた後、必要に応じて延伸装置に送り、該延
伸装置で所定の延伸倍率に延伸して、所望のフイルムを
成形する方法及び装置はよく知られている。

【０００３】上記のような装置においては、シート状に
押し出された溶融熱可塑性樹脂を効率よくかつ迅速に冷
却する必要がある。このため、反冷却ロール側にも冷却
装置を設け、前記シート状物の冷却を促進する方法が用
いられている。この冷却装置は、たとえば、シート状物
に向けて冷気を吹き付ける給気ノズルにより構成されて
いるのが一般的である（たとえば、特公平４−６４９４
号公報）。

【０００４】従って、冷却ロール上のシート状物の冷却
効率を向上させるためには、冷気を吹き出す給気ノズル
をできるだけ、シート状物に接近させることが望まし
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱可塑
性樹脂、たとえばポリエステルは、一旦溶融された後、
冷却、固化される過程において、オリゴマを揮散すると
いう持質を有している。特にオリゴマは、上記のような
冷却キャスト装置において、冷却開始当初に多量に発生
する。空気中に揮散されたオリゴマは、空気中を浮遊
し、たとえば冷却装置の給気ノズルの表面や、その他の
周辺機器に付着する。特に前述のように冷却効率向上の
観点から、シート状物に給気ノズルを接近させて配置し
ているような場合には、オリゴマが付着し易くなる。

【０００６】給気ノズルの表面等にオリゴマが付着する
と、堆積したオリゴマが落下することがある。落下した
オリゴマがシート状物の表面に付着した場合には、フイ
ルムにとって致命的な品質欠点や後続の工程でのトラブ
ルの原因になる。

【０００７】また、冷却効率の向上のため単にシート状
物に給気ノズルを接近させるという方法では、空気中を
浮遊するオリゴマや給気ノズルに付着したオリゴマを再
びシート状物に吹き付けてしまうおそれもある。

【０００８】一方、オリゴマの付着や吹き付けを防止す
るために、シート状物と給気ノズルとの間に比較的大き
な距離をもたせた場合には、冷却効率が低下し、キャス
ト速度が制限され生産速度が低下するという問題を招
く。また、この冷却効率の低下は、冷却ロール側と給気
ノズル側とにフイルム厚み方向に冷却速度差を生じさ
せ、品質上も支障を来す。

【０００９】本発明は、上記のような問題点に着目し、
高い冷却効率を維持しつつ、冷却ノズル等へのオリゴマ
の付着を確実に防止できる熱可塑性樹脂フイルムの成形
方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
熱可塑性樹脂フイルムの成形方法は、溶融熱可塑性樹脂
を、冷却ロール上にシート状にキャストし、該冷却ロー
ル上で冷却固化してフイルムを成形するに際し、該フイ
ルムの反冷却ロール面側からフイルムに向けて、前記冷
却ロールの幅方向に延びる給気ノズルを含む給気手段に
より冷却用空気を吹き付けつつ、複数の排気孔が穿設さ
れた遮閉板を含む排気手段により、フイルム近傍の空気
を吸引、排出し、かつ、この給気と排気をフイルム流れ
方向に交互に行うことを特徴とする方法からなる。

【００１１】また、本発明に係る熱可塑性樹脂フイルム
成形装置は、溶融熱可塑性樹脂を、冷却ロール上にシー
ト状にキャストし、該冷却ロール上で冷却固化してフイ
ルムを成形する装置において、フイルムの反冷却ロール
面側に、フイルムに向けて冷却用空気を吹き付け、前記
冷却ロールの幅方向に延びる給気ノズルを含んでいる給
気手段を設けるとともに、フイルム近傍の空気を吸引、
排出し、複数の排気孔が穿設された遮閉板を含んでいる
排気手段を設け、かつ、これら給気手段と前記排気手段
とをフイルム流れ方向に交互に配列したことを特徴とす
るものからなる。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】さらに、前記給気手段と前記排気手段の冷
却ロール側の表面には、オリゴマの付着を防止するオリ
ゴマ付着防止処理を施すことが望ましい。

【００１６】このオリゴマ付着防止処理は、たとえばフ
ッ素系樹脂を用いて行われ、フッ素系樹脂をコーティン
グしてもよく、フッ素系樹脂テープを貼り付けてもよ
い。

【００１７】

【作用】本発明に係る熱可塑性樹脂フイルムの成形方法
においては、フイルムの反冷却ロール面側からフイルム
に向けて冷却用空気を吹き付けるので、フイルムは冷却
ロールと冷却用空気とにより両面から効率的に冷却され
る。また、フイルム近傍の空気は強制的に吸引、排出さ
れるので、熱可塑性樹脂フイルムから空気中に揮散し、
フイルム近傍の空気中に浮遊しようとしていたオリゴマ
が確実かつ効果的に吸引され、キャスト系外に排出され
る。

【００１８】また、本発明に係る熱可塑性樹脂フイルム
の成形装置においては、フイルムの反冷却ロール面側に
フイルムに向けて冷却用空気を吹き付ける給気手段が設
けられているので、冷却ロール上のフイルムは、冷却ロ
ールとの接触及び給気手段からの冷却用空気の吹き付け
によって両面から効率よく冷却される。また、フイルム
近傍の空気は、排気手段によって吸引、排出されるの
で、熱可塑性樹脂フイルムから揮散して、フイルム近傍
の空気中に浮遊しようとしていたオリゴマが確実かつ効
果的に排出される。

【００１９】また、給気手段と排気手段とを交互に配列
することにより、冷却ロール上のフイルムへの冷却用空
気の吹き付けと、フイルムから発生するオリゴマの吸
引、排出がフイルム流れ方向に交互にくり返される。従
って、フイルムは効率よく冷却されつつ、フイルム近傍
に浮遊するオリゴマが多段階的に確実に除去される。つ
まり、上流側のオリゴマ発生量の多い部位からまず排気
され、その下流側においても残留していたオリゴマ等が
順次排気され、フイルム面上でのオリゴマ浮遊が確実に
防止される。

【００２０】また、給気手段として、冷却ロールの幅方
向に延びる給気ノズルを設けることにより、冷却ロール
上のフイルム幅方向に均一に効率よく冷却用空気が吹き
付けられ、フイルムが均一にかつ効果的に冷却される。

【００２１】また、排気手段の一部として、複数の排気
孔を有する遮閉板を設けることにより、排気孔付近の排
気流速を上昇させることができる。従って、フイルム近
傍の空気は滞留することなく遮閉板の排気孔を通して吸
引、排出されるので、フイルムから発生しフイルム近傍
の空気中に浮遊するオリゴマも排気孔から迅速かつ確実
に吸引され、外部に排出される。

【００２２】給気手段及び排気手段の少なくとも一方の
冷却ロール側の表面にオリゴマ付着防止処理を施せば、
フイルムから発生し、フイルム近傍の空気中を浮遊する
オリゴマは、給気手段や排気手段に付着することが抑制
され、フイルム近傍の空気とともに効率よく外部に排出
される。とくに給気手段にこの処理を施せば効果が大き
い。

【００２３】このオリゴマ付着防止処理は、フッ素樹脂
コーティングあるいはフッ素系樹脂テープの貼り付けに
より安価にかつ容易に施すことができる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参
照して説明する。図１ないし図３は、本発明の一実施例
に係る熱可塑性樹脂フイルムの成形装置を示している。
図において１は、押出ダイを示している。押出ダイ１か
ら連続的にシート状に押し出される溶融熱可塑性樹脂２
は、冷却ロール３上にキャストされ、冷却、固化されて
フイルム１０に成形される。熱可塑性樹脂としては、た
とえばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミド、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。

【００２５】冷却ロール３の内部には、冷却水が循環さ
れており、該冷却ロール３上にキャストされたフイルム
１０を冷却している。冷却ロール３は、図１の一点鎖線
矢印方向に回転され、冷却成形されたフイルム１０は引
き離しローラ７へと送られる。

【００２６】冷却ロール３の近傍には、給気手段４と排
気手段５とが、冷却ロール３に沿うように略円弧形状に
フイルム流れ方向に交互に配列されている。

【００２７】給気手段４には、冷却ロール３上のフイル
ム１０に向けて冷却用空気を吹き付ける複数の給気ノズ
ル４ａが含まれている。冷凍機６で冷却された空気は、
給気ブロワ４ｂにより各給気ノズル４ａに送られ、冷却
用空気として噴射される。なお、冷凍機６は水冷熱交換
器等としてもよい。また、各給気ノズル４ａは、給気チ
ャンバ４ｃに接続され、給気チャンバ４ｃを通して供給
されてきた冷却用空気を、フイルム面に向けて、先端の
スリット状ノズルから吹き出すようになっている。この
ようにして給気手段４が構成されている。

【００２８】排気手段５には、遮閉板５ａが含まれてお
り、遮閉板５ａには、排気孔５ｂが複数穿設されてい
る。遮閉板５ａは、本実施例では図２に示すように、各
給気ノズル４ａ間に配設されている。排気孔５ｂは排気
チャンバ５ｃ内に開口されており、フイルム面上空間と
排気チャンバ５ｃ内とを連通している。排気チャンバ５
ｃには排気ブロワ５ｄが接続されており、冷却ロール３
上のフイルム１０の近傍の空気は、排気ブロワ５ｄによ
り排気孔５ｂ、排気チャンバ５ｃを通して吸引されるよ
うになっている。このようにして排気手段５が構成され
ている。

【００２９】冷却ロール３上にキャストされ所定の温度
まで冷却されたフイルム１０は、引き離しローラ７によ
り、冷却ロール３上から引き離され次工程（たとえば、
延伸工程）へと送られる。

【００３０】給気ノズル４ａ及び遮閉板５ａの、冷却ロ
ール３側の表面には、オリゴマ付着防止処理が施されて
いる。本実施例におけるオリゴマ付着防止処理は、フッ
素系樹脂コーティングにより施されている。なお、オリ
ゴマ付着防止処理はフッ素系樹脂テープの貼りつけによ
って施すこともできる。また、オリゴマ付着防止処理
は、上記に限定されるものではなく、オリゴマの付着を
防止できるものであれば公知技術の中から任意に選択し
適用できる。

【００３１】上記のように構成された実施例装置を用い
て、本発明に係る熱可塑性樹脂フイルムの成形方法は次
のように実施される。押出機（図示略）で溶融された熱
可塑性樹脂は、押出ダイ１から連続的にシート状に押し
出される。溶融樹脂シート２は、冷却ロール３上にキャ
ストされ、冷却ロール３により冷却されてフイルム１０
に成形される。このキャスト工程において、給気ノズル
４ａから、フイルム１０の反冷却ロール面に冷却用空気
が吹きつけられる。このようにして、フイルム１０は両
面から効率よくかつ迅速に冷却される。

【００３２】フイルム１０の冷却過程においては、オリ
ゴマが揮散しフイルム１０の近傍の空気中を浮遊しよう
とする。しかし、本発明の熱可塑性フイルムの成形方法
においては、フイルム１０の反冷却ロール面からフイル
ム１０に向けて給気ノズル４ａから冷却用空気が吹き付
けられるとともに、フイルム１０近傍の空気が遮閉板５
ａの排気孔５ｂから吸引、排出される。従って、空気中
を浮遊するオリゴマも、排出空気とともに効果的に吸引
されるので、オリゴマの冷却ノズル４ａ、遮閉板５ａへ
の付着が防止される。

【００３３】また、図１に示したように、給気ノズル４
ａと、排気孔５ｂを有する遮閉板５ａとは交互に配列さ
れているので、給気ノズル４ａからの冷却用空気の吹き
付けと、排気孔５ｂからの排気が交互にくり返される。
つまり、冷却用空気吹き付けとオリゴマの排出除去とが
交互にくり返されるので、給気ノズル４ａからの冷却用
空気の吹き付けの際に空気中を浮遊するオリゴマをフイ
ルム１０に吹き付けるといった不都合も防止できる。

【００３４】さらに、給気ノズル４ａは、冷却ロール３
の幅方向に延びているので、冷却ロール３上にキャスト
されたフイルム１０の幅方向に冷却用空気が均一に吹き
付けられ、フイルム１０が全面にわたって均一にかつ効
果的に冷却される。

【００３５】また、排気手段５には、複数の排気孔５ｂ
を有する遮閉板５ａが含まれており、この部分で排気流
路面積が絞られるので、排気孔５ｂ近傍の流速が上昇す
る。従って、フイルム１０近傍の空気は、滞留すること
なく効率よく排気孔５ｂから吸引され、空気中を浮遊す
るオリゴマもフイルム近傍に滞留することなく排出され
る。

【００３６】また、給気ノズル４ａ、遮閉板５ａの冷却
ロール側の表面には、オリゴマ付着防止処理としてフッ
素系樹脂のコーティングが施されているので、装置のフ
イルム対面部にはオリゴマは極めて付着しにくい。従っ
て、空気中を浮遊するオリゴマの給気ノズル３ａ遮閉板
５ａへの付着は一層確実に防止される。

【００３７】なお、本実施例においては、給気ノズル４
ａ、遮閉板５ａの双方にオリゴマ付着防止処理が施され
ているが、給気ノズル４ａ、遮閉板５ａのいずれか一方
にオリゴマ付着防止処理を施すだけでも上記のような作
用、効果を得ることができる。とくに給気ノズル４ａ側
にこの処理を施せば効果が大きい。

【００３８】また、オリゴマ付着防止処理は、フッ素系
樹脂のコーティングに限定されるものではなく、たとえ
ば、フッ素樹脂テープを貼り付けてもよい。また、オリ
ゴマ付着防止効果を発揮するものであれば、公知技術の
中から任意に選択し適用することもできる。

【００３９】図４は、本発明の別の実施例に係る熱可塑
性フイルムの成形装置を示している。本実施例装置にお
いては、前述の如く、フイルム１０の冷却開始当初にオ
リゴマが多く発生することに着目し、フイルム１０の進
行方向上流部に配設される遮閉板４０ａ、４１ａにのみ
排気孔４０ｂが穿設されている。他の遮閉板４２ａ、４
３ａは盲板に構成されている。

【００４０】このような構成においても、前記実施例同
様、フイルム近傍の空気中を浮遊するオリゴマは、遮閉
板４０ａ、４１ａの排気孔から吸引され、排出される。
オリゴマは、フイルム進行方向上流側でその殆どが揮散
するから、上流側での排気のみでも、オリゴマの除去は
十分に効果的に行われ、給気ノズル４ａ、遮閉板４０
ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａへのオリゴマの付着が確実
に防止できる。遮閉板４２ａ、４３ａは、冷却用空気と
フイルムとの接触時間、または冷却用空気の滞留時間を
拡大する機能を果たし、この部分での冷却効率を向上し
ている。

【００４１】本発明に係る熱可塑性フイルムの成形装置
においては、冷却効率向上のために供給ノズル４ａをフ
イルム１のごく近傍に配設した場合でも、空気中を浮遊
するオリゴマや供給ノズル４ａに付着したオリゴマをフ
イルム１０に吹き付けるというような不都合は生じない
ので、装置の冷却効率を一層向上することが可能とな
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱可
塑性樹脂フイルムの成形方法においては、フイルムに向
けて冷却用空気を吹き付けつつ、同時にフイルム近傍の
空気を吸引、排出するので、所望の冷却を行いつつ、フ
イルムから揮散したオリゴマを確実に系外に排出でき
る。従って、冷却装置へのオリゴマの付着を防止でき、
オリゴマ付着に起因するフイルム品質欠点、工程トラブ
ルの発生を防止できる。

【００４３】また、本発明に係る熱可塑性樹脂フイルム
の成形装置においては、給気手段の給気ノズルからフイ
ルムに向けて冷却用空気を吹きつけつつ、排気手段に含
まれる遮閉板の排気孔からフイルム近傍の空気を吸引、
排出するので、フイルムを効率よく冷却しつつ、フイル
ムから発生したオリゴマをフイルム近傍の空気とともに
外部に吸引、排出でき、給気ノズル、遮閉板へのオリゴ
マの付着を確実に防止できる。

【００４４】また、給気手段と排気手段とを交互に配列
することにより、冷却ロール上のフイルムへの冷却用空
気の吹き付けと、フイルムから発生したオリゴマの吸
引、排出が交互にくり返されるので、フイルムの冷却効
率及びオリゴマの除去効率を一層向上することができ
る。

【００４５】また、給気手段に含まれる給気ノズルは冷
却ロールの幅方向に延設されているので、冷却ロール上
のフイルムに略均一に冷却用空気を吹きつけることがで
き、フイルムに温度むらを生じさせることなく均一に冷
却できる。

【００４６】また、排気手段には、複数の排気孔を有す
る遮閉板が含まれているので、排気孔付近の流速が上昇
される。従って、フイルム近傍の空気は滞留することな
く排気孔から吸引され、フイルムから発生しフイルム近
傍の空気中に浮遊するオリゴマを排気孔から迅速に吸引
し、系外に排出できる。

【００４７】また、給気ノズル、遮閉板の冷却ロール側
の表面には、オリゴマ付着防止処理が施されているの
で、フイルムから発生したオリゴマの付着を一層効果的
に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る熱可塑性樹脂フイルム
の成形装置の概略側面図である。

【図２】図１の装置の給気ノズルと遮閉板の正面図であ
る。

【図３】図１の装置の給気手段と排気手段の機器系統図
である。

【図４】本発明の別の実施例に係る熱可塑性樹脂フイル
ムの成形装置の概略側面図である。

【符号の説明】

１ 押出ダイ ２ 溶融熱可塑性樹脂 ３ 冷却ロール ４ 給気手段 ４ａ 給気ノズル ４ｂ 給気ブロワ ４ｃ 給気チャンバ ５ 排気手段 ５ａ、４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ 遮閉板 ５ｂ、４０ｂ 排気孔 ５ｃ 排気チャンバ ５ｄ 排気ブロワ ６ 冷凍機 ７ 引き離しロール １０ フイルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融熱可塑性樹脂を、冷却ロール上にシ
   ート状にキャストし、該冷却ロール上で冷却固化してフ
   イルムを成形するに際し、該フイルムの反冷却ロール面
   側からフイルムに向けて、前記冷却ロールの幅方向に延
   びる給気ノズルを含む給気手段により冷却用空気を吹き
   付けつつ、複数の排気孔が穿設された遮閉板を含む排気
   手段により、フイルム近傍の空気を吸引、排出し、か
   つ、この給気と排気をフイルム流れ方向に交互に行うこ
   とを特徴とする熱可塑性樹脂フイルムの成形方法。
2. 【請求項２】 溶融熱可塑性樹脂を、冷却ロール上にシ
   ート状にキャストし、該冷却ロール上で冷却固化してフ
   イルムを成形する装置において、フイルムの反冷却ロー
   ル面側に、フイルムに向けて冷却用空気を吹き付け、前
   記冷却ロールの幅方向に延びる給気ノズルを含んでいる
   給気手段を設けるとともに、フイルム近傍の空気を吸
   引、排出し、複数の排気孔が穿設された遮閉板を含んで
   いる排気手段を設け、かつ、これら給気手段と前記排気
   手段とをフイルム流れ方向に交互に配列したことを特徴
   とする熱可塑性樹脂フイルムの成形装置。