專利名稱：膜制造裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一邊將樹脂熔融并從模具擠出，一邊用冷卻輥收集來制造出膜的膜制造裝置和制造方法。
背景技術(shù)：
通常知道，從模具或金屬模的出口擠出的熔融樹脂，在直至與其下方的冷卻輥接觸的空間(氣隙)中，以自由表面接受使其形成形狀的伸長流動變形。而且，在該伸長流動變形時，熔融樹脂常常表現(xiàn)出被稱為縮幅(彳、4 > )的、寬度變窄的行為。由于這種縮幅，膜的端部與中央部相比會相對地變厚，因此，將膜的兩端部的相對較厚的區(qū)域在灌制后進行修邊除去并實行作為最終制品的膜的卷取。由此，縮幅大的膜的 寬度會自然而然地變窄，由于被修邊除去的樹脂量增加，原材料樹脂的浪費就會變多，成為樹脂利用效率降低的原因。對上述的熔融樹脂的縮幅更詳細地進行說明，該縮幅在直至從模具的出口擠出的熔融樹脂接觸冷卻輥并被冷卻而固化的空間產(chǎn)生。嚴格地說，這種縮幅的產(chǎn)生起因于如下的、熔融樹脂的流動形態(tài)的差異。即，熔融樹脂的流動形態(tài)是，寬度固定的部分即膜的中央部(成為制品的部分)形成平面伸長流動，不僅在其長度方向而且在其寬度方向也作用力。另一方面，雖然膜的兩端部的流動形態(tài)成為自由收縮的單軸伸長流動(一軸伸長流動)，但在此基礎(chǔ)上，受到膜中央部的平面伸長流動中的向?qū)挾确较虻牧鲃赢a(chǎn)生的力而產(chǎn)生縮幅。由于這種縮幅的產(chǎn)生，在膜的寬度方向會產(chǎn)生厚度分布，通過其兩端部自由收縮，在該兩端部就會產(chǎn)生變厚的部分。此外，膜的兩端部有時也會在其單軸伸長流動和中央部的平面伸長流動的界面處受到來自雙方的壓力而變薄。在用現(xiàn)有的膜制造方法獲得的膜中，由于將該膜兩端部的厚度的凹凸部分進行了修邊除去的寬度尺寸成為最大制品寬度，如上所述存在樹脂利用效率差這樣的問題。另外，這種縮幅的量在熔融樹脂從模具的出口到接觸冷卻輥的無約束的狀態(tài)長時，顯示變大的趨勢，并且直至在冷卻輥上固化結(jié)束，其量都處于增加的趨勢。這樣，雖然縮幅能夠通過縮短從模具的出口到冷卻輥的空間距離即氣隙的長度而減少，但是鑒于模具的出口的前端形狀及冷卻輥的配置形式等，該空間距離的縮短存在幾何學(xué)上的限制。于是，如圖9a所示，可以將通往擠壓機E的模具D的出口 D’配置在冷卻輥CR的頂點的上方，來縮短出口 D’和冷卻輥CR之間的空間距離tl。即，如同圖的雙點劃線所示，形成比以除此以外的配設(shè)形式配設(shè)模具D時的空間距離t2短的空間距離tl。但是，在成型膜時，如圖9b所示，由于熔融樹脂被向冷卻輥CR的旋轉(zhuǎn)方向(XI方向)收集，換言之，由于借助于在冷卻輥CR的切線方向收集的張力，熔融樹脂在從鉛直下方向旋轉(zhuǎn)方向傾斜的傾斜方向被收集，因此，實際的熔融樹脂的氣隙內(nèi)的長度(空間距離t3)與上述的空間距離tl相比大幅變長。進而，這樣，熔融樹脂被向傾斜方向拉伸，由此在模具的出口容易附著所謂的眼屎狀物(X 二)(樹脂附著物)，另外，會在膜表面產(chǎn)生紋狀的缺口而成為品質(zhì)上的問題。將該tl設(shè)定為更短時，熔融樹脂變得接近在相對于鉛直下方正交的方向被收集的形態(tài)，但在該情況下，隆起的熔融樹脂會與模具出口接觸，容易產(chǎn)生不能進行膜制造這樣的問題。另外，在同圖中，熔融樹脂已冷卻固化后的膜R用卷取輥M R卷取。作為抑制上述縮幅的技術(shù)，在專利文獻I中公開有一種技術(shù)，即，利用通過噴氣嘴按壓接觸冷卻輥的熔融樹脂的兩端的力，或靜電荷產(chǎn)生的庫侖力，將其兩端部約束在冷卻輥的表面，或并用這些方法。 但是，該技術(shù)由于是在熔融樹脂與冷卻輥接觸后抑制縮幅，因此在實際中難以期待高的縮幅抑制效果，如上所述，與盡可能地縮短模具的出口和冷卻輥之間的空間距離時的縮幅抑制效果相比，相差甚遠。另外，在與冷卻輥接觸的熔融樹脂被冷卻固化的輥面不均勻的情況下，在所成型的膜上會產(chǎn)生局部的變形及延長量的偏差或厚度的分布，進而使得樹脂的定向分布也變差。另外，有時也會因為被稱為空氣不均勻(- 7 Λ ^ )的輥表面粗糙度的偏差而在膜上產(chǎn)生外觀不均。這些問題可通過提高熔融樹脂和冷卻輥的貼緊力，使其厚度分布等膜的特性均勻化而消除。關(guān)于如何提高該熔融樹脂和冷卻輥的貼緊力，在專利文獻2中公開有一種利用靜電荷提高雙方的貼緊力的技術(shù)。該技術(shù)是在外加靜電荷時使用絲狀的電極，但在模具出口附近設(shè)置電極的情況下，由于會產(chǎn)生向模具側(cè)的放電，因此不能期待高的氣隙縮短效果。另夕卜，為了確保貼緊力，雖然有將熔融樹脂和電極間的距離變窄，或者提高電壓這樣的對策，但在實施這些對策時，存在有可能在膜上留下放電痕跡，且對于運行條件的設(shè)定也很難的問題。進而，由于當(dāng)成型膜時是以使用可帶電的樹脂為前提的，因此具有使用樹脂材料大幅被限制這樣的問題。另外，專利文獻3公開一種利用空氣壓使熔融樹脂和冷卻輥之間的貼緊力提高的技術(shù)。更具體地說，是利用噴氣嘴使空氣動壓直接沖擊樹脂的技術(shù)，但是因為像這樣使空氣動壓直接沖擊樹脂，向金屬模側(cè)的空氣的漏出量就會變多，產(chǎn)生被稱為膜搖擺的熔融樹脂的振動，又要對于被冷卻后的金屬模整體，為了獲得均勻的膜而被迫進行非常困難的運行調(diào)節(jié)。另外，如專利文獻4所公開的那樣，也存在防止由于形成負壓的吸引腔使空氣卷入熔融樹脂和冷卻輥之間，確保雙方的貼緊力的技術(shù)。另外，雖然在專利文獻5、6中公開有利用空氣腔的技術(shù)，但這些技術(shù)的目的在于要防止膜搖擺就要防止空氣向金屬模側(cè)漏出，而不是積極地向金屬模側(cè)形成空氣層。另外，這些空氣腔雖然在其壓力變高時其效果變大，但是實際上伴隨壓力上升，向金屬模側(cè)漏出的空氣量增加，因此，這種情況會成為氣隙中的熔融樹脂膜搖擺的原因，腔的加壓條件被制約。從以上可知，通過盡可能地縮短從模具的出口擠出到與冷卻輥的表面接觸的熔融樹脂的長度(空間距離)，在該技術(shù)領(lǐng)域熱切期望能夠?qū)崿F(xiàn)高的縮幅抑制效果的技術(shù)的開發(fā)。
另外，熱切期望能夠通過抑制熔融樹脂的膜搖擺，同時確保該熔融樹脂和冷卻輥之間的高的貼緊力并迅速地實施其冷卻固化，來制造出厚度分布等膜的特性被總地均勻化的膜的技術(shù)的開發(fā)。先行技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :(日本)特開2006-27133號公報專利文獻2 :(日本)特開平11-58498號公報專利文獻3 :(日本)特開昭41-19706號公報專利文獻4 :(日本)特開2002-178389號公報 專利文獻5 :(日本)特開平8-258117號公報專利文獻6 :(日本)特開2000-254958號公報
發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于提供一種膜制造裝置及制造方法，該膜制造裝置及制造方法通過盡可能地縮短從模具的出口被擠出直至與冷卻輥的表面接觸的熔融樹脂的長度，能夠有效地抑制縮幅。解決課題的手段為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種膜制造裝置，其用位于開設(shè)于模具的出口的下方并旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將從該出口向下方擠出的熔融樹脂收集，并且用冷卻輥對熔融樹脂進行冷卻和固化而制造出膜，所述膜制造裝置還具備向所述出口和所述出口下方的所述冷卻輥之間的空間提供流體的流體提供部，并且在將所述空間內(nèi)存在的欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移而被收集的熔融樹脂推回去的方向上賦予流體壓。本發(fā)明的制造裝置具備向模具的出口和位于該出口下方的冷卻輥之間的空間(氣隙)提供壓力空氣等流體的流體提供部，且利用被提供到空間的流體的壓力將從出口被擠出并與旋轉(zhuǎn)的冷卻輥接觸的熔融樹脂被向該冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向拉伸而欲向例如傾斜方向變形的趨勢推回去，由此，可盡可能地縮短熔融樹脂在空間內(nèi)的長度。模具的出口和冷卻輥的相對位置沒有特別限定，也可以如圖9a所示在冷卻輥的頂點上方配設(shè)有出口，也可以如同圖的雙點劃線所示，在從頂點上方偏向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的位置配設(shè)有出口。不論模具的出口和冷卻輥的相對位置關(guān)系是何種形態(tài)，只要按照從流體提供部提供的流體的壓力對于被旋轉(zhuǎn)的冷卻輥拉伸而變形的熔融樹脂，向?qū)⒃撟冃瓮苹厝サ姆较蛏线M行作用的方式配設(shè)流體提供部即可。例如通過利用流體的壓力將欲在向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向傾斜的方向上延伸而變長的空間內(nèi)熔融樹脂推回，由此，能夠盡可能地縮短因無約束而伸長的熔融樹脂的長度，這關(guān)系到有效地抑制在冷卻輥表面被冷卻固化時的縮幅。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)被成型的膜端部(耳部)的修邊費用的削減及修邊更少，能夠?qū)崿F(xiàn)使用樹脂的廢棄量的削減，換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)使用樹脂的使用效率的提高。在此，作為流體提供部的形式能夠舉出以下的形式。其一個形式是，流體提供部具備至少流體腔，該流體腔由流路和其周圍的筒部形成，流體腔配設(shè)為其筒部的端面的一部分與所述空間對向，同時和冷卻輥隔開間隙，從所述流路吐出的流體在所述間隙流過，并且在所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂和所述筒部的端面的一部分之間流過而對該空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。在該形式的流體提供部中，在構(gòu)成空氣腔等流體腔的筒部具備例如矩形框狀的端面的情況下，該矩形框狀的上方區(qū)域成為上述的“筒部的端面的一部分”并與上述的出口和冷卻輥之間的空間相對向。而且，在從流體腔的流路吐出的流體在該流體腔和冷卻輥之間的間隙中流向上方，進一步在流體腔的端面的一部分流向上方的過程中，對欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向變形的熔融樹脂賦予流體壓，由此，將從出口向冷卻輥提供的熔融樹脂持續(xù)地推回去，能夠盡可能地縮短熔融樹脂的在空間內(nèi)的長度。另外，通過調(diào)節(jié)上述的間隙的厚度，能夠加大對在該間隙中流動的流體的流路阻力，并且還關(guān)系到通過空氣的流量被節(jié)流，且流動的空氣沿其流動方向?qū)崿F(xiàn)整流，能夠防止空間內(nèi)的熔融樹脂的膜搖擺。另外，作為流體提供部的其他形式，也可以是開設(shè)有另外的流路，該另外的流路在流體腔的筒部的端面的一部分進行流體連通，經(jīng)由該另外的流路從筒部的端面的一部分吐 出流體，對空間內(nèi)存在的熔融樹脂直接地賦予流體壓的形式等。根據(jù)該形式的流體提供部，可以更加穩(wěn)定地向空間內(nèi)的熔融樹脂賦予流體壓。另外，在該形式的流體提供部中，從流路吐出的流體將用冷卻輥收集的熔融樹脂壓向冷卻輥，由此，可以在熔融樹脂被冷卻輥冷卻固化的初始的階段(熔融樹脂與冷卻輥接觸之后的初始階段)促進雙方的高度貼緊，實現(xiàn)熔融樹脂的迅速的冷卻固化。這種情況也意味著保證了具有與被擠出的熔融樹脂的寬度同程度的寬度的膜的制造。即，可將從模具的出口被擠出的熔融樹脂的伸長流動形態(tài)遍及大致整個寬度而形成為前文所述的平面伸長流動。另外，利用從流體腔提供的流體將熔融樹脂迅速地向冷卻輥推壓使其貼緊并進行冷卻固化，因此也關(guān)系到進一步提高前文所述的縮幅抑制效果的事情。另外，關(guān)于流體提供部的其他形態(tài)，流體提供部具備至少流體腔，該流體腔由流路和流路周圍的筒部形成，流體腔配設(shè)為其流路與所述空間相對向，并且和冷卻輥隔開間隙，從所述流路吐出的流體對空間內(nèi)存在的熔融樹脂直接地賦予所述流體壓。該形式的流體提供部使吐出流體的流路與出口和冷卻腔之間的空間直接對向，且直接向從模具的出口向下方被擠出的熔融樹脂提供流體而賦予流體壓。不論是上述的任何形式的流體提供部，都希望按照所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為最短的方式控制所述流體的流體壓。例如在進行膜成型前，事先求出使空間內(nèi)的熔融樹脂的長度變?yōu)樽疃痰牧黧w壓，提供對熔融樹脂賦予所設(shè)定的流體壓的流體，由此能夠獲得非常高的縮幅抑制效果。另外，在模具的出口配設(shè)于冷卻輥的頂點上方的方式中，通過按照使熔融樹脂向鉛直下方延伸的方式調(diào)節(jié)流體壓，能夠使空間內(nèi)的熔融樹脂的長度變得最短。另外，在模具的出口配設(shè)于從頂點上方偏向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的位置的方式中，向與該旋轉(zhuǎn)方向相反的方向推回熔融樹脂，使其變形為傾斜，由此，能夠使空間內(nèi)的熔融樹脂的長度變得最短。這樣，因模具的出口和冷卻輥的相對的配設(shè)位置關(guān)系不同，規(guī)定空間內(nèi)的熔融樹脂的最短長度的該熔融樹脂在空間內(nèi)的延設(shè)形式也不同。而且，根據(jù)本發(fā)明人等的經(jīng)驗法則可知，通過將空間內(nèi)的熔融樹脂的長度調(diào)節(jié)為15mm以下，而獲得高的縮幅抑制效果。另外，本發(fā)明還涉及膜的制造方法，該制造方法，用位于開設(shè)于模具的出口的下方并旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將從該出口向下方擠出的熔融樹脂收集，并且用冷卻輥對熔融樹脂進行冷卻及固化而制造出膜，該制造方法包括向所述出口和其下方的所述冷卻輥之間的空間提供流體，且在將所述空間內(nèi)存在的欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移并被收集的熔融樹脂推回去的方向上賦予流體壓，同時進行冷卻輥對熔融樹脂的收集。在上述的制造方法中，也可以是，使用由流路和流路周圍的筒部形成的前文所述的流體腔，使其筒部的端面的一部分與所述空間相對向且和冷卻輥隔開間隙而配設(shè)該流體腔，使從流路吐出的流體流向所述間隙，該流體在所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂和所述筒部的端面的一部分之間流過，對該空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。另外，也可以是，經(jīng)由在筒部開設(shè)的另外的流路從筒部的端面的一部分向空間內(nèi)吐出流體，直接地向空間內(nèi)的熔融樹脂賦予流體壓。

另外，也可以是，使用由流路和流路周圍的筒部形成的流體腔，使其流路與所述空 間對向且和冷卻輥隔開間隙而配設(shè)該流體腔，從流路吐出的流體對所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂直接地賦予所述流體壓。另外，理想的是，以空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為最短的方式控制所述流體的流體壓，且理想的是，以空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為15mm以下的方式進行模具的出口和冷卻輥之間的空間的調(diào)節(jié)及流體壓的調(diào)節(jié)。發(fā)明效果從以上的說明可以理解，根據(jù)本發(fā)明的膜制造裝置和制造方法，膜制造裝置還具備向模具的出口和出口下方的冷卻輥之間的空間提供流體的流體提供部，通過在將該空間內(nèi)存在的熔融樹脂欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移并被收集的趨勢推回去的方向上賦予流體壓，能夠盡可能地縮短空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度，能夠獲得高的縮幅抑制效果。附圖簡要說明圖I是表示本發(fā)明的膜制造裝置的一實施方式的示意圖。圖2是將圖I的II部放大而表示模具的出口和冷卻輥之間的空間和流體提供部的一實施方式的圖，且是說明在將模具的出口和冷卻輥之間的空間的熔融樹脂的變形推回去的方向上作用有流體壓的狀態(tài)的圖。圖3是說明在模具的出口和冷卻輥之間的空間的熔融樹脂的變形未被推回去時的熔融樹脂的延設(shè)形態(tài)和在熔融樹脂的空間長度變得最短時的熔融樹脂的延設(shè)形態(tài)的圖。圖4是說明另一實施方式的具備流體提供部的制造裝置的圖。圖5是說明再一實施方式的具備流體提供部的制造裝置的圖。圖6是說明在測定被成型的膜的寬度方向的厚度分布及長度方向(冷卻輥的輸送方向)的厚度分布的實驗中使用的現(xiàn)有的膜制造裝置的示意圖。圖7(a)是表示有關(guān)由本發(fā)明的制造裝置制造的膜的寬度方向的厚度分布的測定結(jié)果的圖，(b)是表示有關(guān)由現(xiàn)有的制造裝置制造的膜的寬度方向的厚度分布的測定結(jié)果的圖。圖8(a)是表示有關(guān)由本發(fā)明的制造裝置制造的膜的長度方向的厚度分布的測定結(jié)果的圖，(b)表示有關(guān)由現(xiàn)有的制造裝置制造的膜的長度方向的厚度分布的測定結(jié)果的圖。圖9(a)是說明因模具的出口和冷卻輥的相對的配設(shè)位置關(guān)系不同，雙方之間的空間距離不同的情況的圖，(b)是說明在冷卻輥的鉛直上方配設(shè)有模具的出口的制造裝置中，由于冷卻輥的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的拉伸，空間內(nèi)的熔融樹脂的長度變長的情況的圖。用于實施發(fā)明的方式下面，參照附圖對本發(fā)明的膜的制造裝置和制造方法進行說明。圖I是表示本發(fā)明的膜制造裝置的一實施方式的示意圖，圖2是將圖I的II部放大而表示模具的出口和冷卻輥之間的空間和流體提供部的一實施方式的圖，且是說明在將模具的出口和冷卻輥之間的空間的熔融樹脂的變形推回去的方向上作用有流體壓的狀態(tài)的圖。圖示的制造裝置10的大致構(gòu)成包括擠出熔融樹脂的擠壓機2、與該擠壓機2連通且具備規(guī)定寬度的出口 Ia的模具I、位于模具I的下方且以規(guī)定的轉(zhuǎn)速自由旋轉(zhuǎn)(XI方·向)的冷卻輥3、對從出口 Ia被擠出的(Z方向)熔融樹脂r提供流體的流體提供部7、卷取通過冷卻輥3使熔融樹脂r冷卻固化而形成的膜R的(X2方向)卷取輥4。流體提供部7由形成壓力空氣的壓縮器6和提供壓力空氣的空氣腔5形成。如圖2b所示，空氣腔5由矩形框狀的筒部5a和中央的流路5b形成，如圖2a所示，其在冷卻輥3側(cè)的端面的下部呈現(xiàn)與冷卻輥3互補的形狀，其上部具備彎曲部5a2和形成鉛直面的平面部5al。而且，連續(xù)的彎曲部5a2和平面部5al，與從模具I的出口 Ia到向下方擠出的熔融樹脂r與冷卻輥3接觸的空間K相對向。用壓縮器6產(chǎn)生的壓力空氣fd從流路5b提供給冷卻輥3表面的熔融樹脂r，在此，壓力空氣fd將對熔融樹脂r賦予流體壓p，并且在熔融樹脂r和空氣腔5之間的間隙S中向上方流動。流向上方的壓力空氣fd在其流動的過程中向從出口 Ia向下方的空間K內(nèi)延伸的熔融樹脂r賦予流體壓p，并且沿著彎曲部5a2和平面部5al向上方流動，從模具I和空氣腔5的間隙流出來(流出空氣fdl)。在此，壓力空氣fd產(chǎn)生的流體壓P被調(diào)節(jié)為使從出口 Ia擠出而與旋轉(zhuǎn)的冷卻輥3接觸的熔融樹脂!■在該空間K內(nèi)如圖所示向鉛直方向延伸的流體壓，且該情況下的空間K內(nèi)的熔融樹脂r的長度(空間長度)為si。假如在該壓力空氣產(chǎn)生的流體壓未被賦予空間K內(nèi)的熔融樹脂r的情況下，如圖3中實線所示，就會如由于冷卻輥3的旋轉(zhuǎn)向該旋轉(zhuǎn)方向拉伸而傾斜地進行位移的熔融樹脂r’那樣在空間K內(nèi)延伸，熔融樹脂r’的空間K內(nèi)的長度就會成為s2，與長度si相比明顯變長。針對該空間K內(nèi)的熔融樹脂r由于受到冷卻輥3的拉伸而欲向旋轉(zhuǎn)方向位移的情況，通過如圖所示使流體壓P在將該位移推回去的方向上作用于熔融樹脂r，能夠在空間K內(nèi)形成空間長度短的熔融樹脂r，從而可以獲得高的縮幅抑制效果。在此，關(guān)于流體壓P的調(diào)節(jié)，在圖示的出口 Ia和冷卻輥3的相對配設(shè)位置關(guān)系中，可以在冷卻輥3的規(guī)定的轉(zhuǎn)速條件及熔融樹脂的規(guī)定的擠出速度條件下，預(yù)先求出用于在空間K內(nèi)形成沿鉛直方向延伸的熔融樹脂r的流體壓。而且，時常向熔融樹脂r提供所求出的流體壓P，并且通過以規(guī)定的擠出速度擠出熔融樹脂和以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)冷卻輥3，來持續(xù)進行抑制的熔融樹脂的冷卻固化，用卷取輥4卷取熔融樹脂r被冷卻固化而成的膜R，由此能夠制造出抑制了縮幅的I吳Ro另外，流體壓P或冷卻輥3的旋轉(zhuǎn)速度、熔融樹脂的擠出速度等的調(diào)節(jié)可以通過未圖示的控制用計算機進行調(diào)節(jié)。另外，根據(jù)需要，圖示裝置也可以具備可辨認空間K內(nèi)的熔融樹脂的延設(shè)姿勢(鉛直方向等)的CCD照相機或攝像機，例如用攝像機等監(jiān)視在使冷卻輥以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，且使熔融樹脂以規(guī)定的擠出速度擠出時的空間內(nèi)的熔融樹脂的延設(shè)姿勢，例如也可以一邊辨認該監(jiān)視器圖像，一邊調(diào)節(jié)壓力空氣的流體壓，以使空間內(nèi)的熔融樹脂的延設(shè)姿勢成為所要求的姿勢。但是，圖2a中的空間K內(nèi)的向鉛直方向延伸的熔融樹脂r的空間長度si，不是在同圖的條件下可形成的最短的空間長度。S卩，如圖3所示，由于在比上述的鉛直方向多少向旋轉(zhuǎn)方向后方傾斜的方向上延 伸的用雙點劃線表示的熔融樹脂r”形成最短的空間長度(空間長度Si’)，因此，通過在提供使得形成這種熔融樹脂r”的流體壓的同時制造膜，能夠獲得更高的縮幅抑制效果。另外，在形成熔融樹脂r”的情況下，需要將筒部的端面的形狀形成沿著熔融樹脂r”的形狀。另外，為了防止在模具的出口附著眼屎狀物，理想的是，空間內(nèi)的熔融樹脂的延設(shè)形態(tài)為從模具的出口朝向冷卻輥相對于鉛直下方而向水平方向延伸的形態(tài)。即，圖3中的用雙點劃線表示的熔融樹脂r”的形態(tài)，根據(jù)上述的縮幅抑制效果和模具的出口的污垢的程度來選擇。另外，通過由空氣腔5提供的壓力流體fd產(chǎn)生的流體壓P將熔融樹脂r迅速地推壓到冷卻輥3而使其貼緊，且進行冷卻固化，從而能夠保證具有和被擠出的熔融樹脂r的寬度同程度的寬度的膜的制造。在此，膜成型用的樹脂材料沒有特別限定，但可采用例如通過加熱而呈現(xiàn)流動性的熱塑性樹脂樹(熟可塑性樹脂樹)，即聚烯烴或聚酯、聚酰胺或它們的改性體、混合體等。圖4是說明另一實施方式的具備流體提供部的制造裝置的圖。圖示的制造裝置IOA具備在筒部5a’的壁厚內(nèi)部開設(shè)有和流路5b不同的流路5b’的空氣腔5A。該空氣腔5A除吐出來自流路5b的壓力空氣fd以外，還從構(gòu)成空氣腔5A的筒部5a’的端部的平面部5a’ I、彎曲部5a’ 2直接地向熔融樹脂r賦予壓力空氣fd’，這一點和圖2所示的空氣腔5不同。由流路5b’提供的壓力空氣fd’產(chǎn)生的流體壓P’是和從空氣腔5吐出的壓力空氣fd產(chǎn)生的流體壓P同樣，對于熔融樹脂r由于受到冷卻輥3的拉伸而欲向旋轉(zhuǎn)方向位移的動作，直接地作用在將位移推回去的方向的壓力。另外，由于從流路5b’吐出的壓力空氣fd’直接地作用于熔融樹脂r，因此，優(yōu)選地開設(shè)有流路5b’的筒部5a’由多孔質(zhì)材料等的管路阻力大的原料形成。圖5是說明再一實施方式的具備流體提供部的制造裝置的圖。另外，省略了卷取輥及壓縮器等的圖示。圖示的制造裝置IOB的構(gòu)成流體提供部的空氣腔5B，由筒部5c和在該筒部5c開設(shè)的多個流路5d構(gòu)成，多個流路5d與出口 Ia和冷卻輥3之間的空間K相對向。由于流路5d與空間K對向，能夠?qū)某隹?Ia擠出的熔融樹脂r直接提供壓力空氣fd’，流體壓P’直接被賦予熔融樹脂r，如圖所示形成以向鉛直方向延伸的方式被推回的熔融樹脂r。[測定所成型的膜的寬度方向的厚度分布及長度方向(冷卻輥的輸送方向)的厚度分布的實驗和其結(jié)果]本發(fā)明人等使用

圖1、2所示的本發(fā)明的制造裝置和圖6所示的現(xiàn)有的制造裝置，來制造實施例及比較例的膜，并進行了測定雙方的膜的寬度方向的厚度分布和長度方向(冷卻輥的輸送方向)的厚度分布的實驗。首先，參照圖6對本實驗中使用的現(xiàn)有制造裝置進行概述，該制造裝置具備用于防止冷卻不均的空氣腔8和吸引腔8’，為了防止在冷卻輥3上縮減幅度，具備約束膜端部的噴氣嘴9和邊緣銷柱9’。在本實驗中，作為樹脂材料使用間苯二酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(4 〃 7夕&酸共重合1J工予夕 > 一卜)(異酞酸15mol% )。另外，擠壓機使用cp65mm的 雙軸擠壓機，模具使用1500mm寬度的單層衣架型(単層-一卜>力'一)的T模具，冷卻輥使用Φ600_的輥筒。另外，將熔融樹脂的擠出量設(shè)定為100kg/hr，擠壓溫度為260°C，將冷卻輥溫度設(shè)定為40°C?？諝馇坏膶挾缺仨氃O(shè)定為模具的寬度以上的大小，因此使用1530mm的空氣腔，將空氣腔的內(nèi)壓設(shè)定為5000Pa。而且，壓力空氣浮進的圖2中間隙S設(shè)定為2mm以下(優(yōu)選
O.5mm以下)。該間隙S的所謂2mm以下(優(yōu)選O. 5mm以下)的值，是通過使熔融樹脂自模具的出口以大致整個寬度進行平面伸長而使其兩端部也不會變厚，并且容易實現(xiàn)變薄的值。而且，包含實施例，能夠縮短氣隙的長度，能夠利用熔融樹脂接觸冷卻輥之后的迅速的貼緊和冷卻帶來的該熔融樹脂向輥表面的約束，來使膜的大致整個寬度按照平面伸長流動形態(tài)被成型。另外，通過在該厚度范圍內(nèi)設(shè)定間隙的厚度，對于在該間隙中流動的流體的流路阻力變大，空氣的流量被節(jié)流，且流動的空氣沿其流動方向?qū)崿F(xiàn)整流，從而，空間內(nèi)的熔融樹脂不會產(chǎn)生膜搖擺。另外，將熔融樹脂的空間長度設(shè)定為15mm。這是因為本發(fā)明人等的如下的經(jīng)驗法則，即，通過將空間長度調(diào)整為15_以下，縮幅的防止效果被進一步提高。另外，形成熔融樹脂的非接觸輸送面的彎曲部的曲率半徑為5mm。該曲率半徑部成為在推回熔融樹脂時需要最高壓力的部位。另外，雖然通過變小的曲率半徑可減小氣隙的長度，但卻要求更高的壓力。在圖6所示的現(xiàn)有制造裝置中，模具的出口和冷卻輥之間的鉛直方向的空間長度和實施例的空間長度相同。但是，在比較例中，從模具擠出的熔融樹脂向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向被收集，實際的氣隙為約30mm。另外，為了防止膜搖擺的產(chǎn)生，空氣腔8和吸引腔8’分別設(shè)定為50Pa、-15Pa，邊緣銷柱9’的輸出設(shè)定為12kV，0. 15mA。圖7a、圖7b分別表示有關(guān)實施例的膜和比較例的膜在其各自寬度方向的厚度分布的測定結(jié)果，圖8a、圖Sb分別表示有關(guān)實施例的膜和比較例的膜在其各自長度方向的厚度分布的測定結(jié)果。另外，關(guān)于有關(guān)實施例、比較例的圖示的厚度分布數(shù)據(jù)，膜的成型速度為30mpm、厚度大約為30 μ m。由圖7b可以確認，比較例的膜的平坦部分大約為1200mm，從T模具的寬度減去大約300mm所得的值為制品寬度。另外，在該比較例中，由于膜端部被約束，進行單軸伸長流動的最邊緣部變厚，也能夠確認在與中央的膜制品部的平面伸長流動的區(qū)域的界面處變薄的部分。另一方面，由圖7a可確認，實施例的膜的平坦部分大約為1400mm，從T模具(T夕'^ )的寬度減去大約IOOmm所得的值為制品寬度。另外，雖然在其最端部可確認出輕微的縮幅，但是從模具擠出的熔融樹脂遍及大致整個寬度呈現(xiàn)平面伸長流動，與比較例相比，最大制品寬度大幅變寬。這樣，通過采用本發(fā)明的制造裝置及制造方法，能夠大幅增大由同一寬度的模具制造的膜的最大制品寬度，能夠大幅削減邊緣修整費用。而且，該效果根據(jù)模具的出口和冷卻輥之間的空間長度的縮短而增大。進而認為，由于實現(xiàn)了熔融樹脂接觸冷卻輥之后的迅速的貼緊，因此其效果增大?！?br> 另外，通過對圖8a、b進行比較，實施例的膜的厚度變動與比較例的膜相比，變動量少，因而產(chǎn)生良好的結(jié)果。由此可知，由空氣腔提供的壓力空氣向上方的流動形成的空氣流量被節(jié)流至不會產(chǎn)生膜搖擺的程度，并且沿著該空氣流形成整流。另外，通過進一步縮短模具的出口和冷卻輥之間的空間長度，由于無約束地伸長的熔融樹脂的長度變短，所以能夠進一步減小長度方向的厚度變動。從上述的實驗結(jié)果可知，與用現(xiàn)有的制造裝置、制造方法制造的膜相比，用本發(fā)明的制造裝置、制造方法制造的膜在膜的厚度及取向以及外觀所有方面一律都很優(yōu)良。上面，使用附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳細敘述，但具體的結(jié)構(gòu)不限定于該實施方式，即使有不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)的設(shè)計變更等，這些設(shè)計變更也包含在本發(fā)明中。符號說明I :模具、Ia :出口、2 :擠壓機、3 :冷卻輥、4 :卷取輥、5、5A、5B :空氣腔(流體腔)、5a、5a’ :筒部、5al :平面部、5a2 :彎曲部、5b、5b’ 流路、6 :壓縮器、7 :流體提供部、10、10AU0B :制造裝置、fd、fd’ :流體、K :空間、p、p’ 流體壓、r、r’、r”熔融樹脂、R :膜
權(quán)利要求
1.一種膜制造裝置，其通過位于開設(shè)于模具的出口的下方并旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將從該出口向下方擠出的熔融樹脂收集，并且通過冷卻輥對熔融樹脂進行冷卻和固化來制造出膜， 所述膜制造裝置還具有向所述出口和所述出口下方的所述冷卻輥之間的空間提供流體的流體提供部，并且 在將所述空間內(nèi)存在的欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移而被收集的熔融樹脂推回去的方向上賦予流體壓。
2.如權(quán)利要求I所述的膜制造裝置，其中，所述流體提供部至少具備流體腔，該流體腔由流路和在所述流路周圍的筒部形成， 流體腔配置為其筒部的端面的一部分與所述空間對向，并且和冷卻輥隔開間隙， 從所述流路吐出的流體流過所述間隙，且流過所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂和所述筒部的端面的一部分之間且對該空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。
3.如權(quán)利要求2所述的膜制造裝置，其中，從所述流路吐出的流體將用冷卻輥收集的熔融樹脂向冷卻輥擠壓。
4.如權(quán)利要求2或3所述的膜制造裝置，其中，所述筒部開設(shè)有另外的流路，所述另外的流路在所述流體腔的筒部的端面的一部分流體連通， 流體經(jīng)由所述另外的流路從所述筒部的端面的一部分吐出，且對所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂直接地賦予所述流體壓。
5.如權(quán)利要求I所述的膜制造裝置，其中，所述流體提供部至少具備流體腔，該流體腔由流路和所述流路周圍的筒部形成， 流體腔配置為其流路與所述空間對向，并且和冷卻輥隔開間隙， 從所述流路吐出的流體對空間內(nèi)存在的熔融樹脂直接地賦予所述流體壓。
6.如權(quán)利要求I 5中任一項所述的膜制造裝置，其中，所述流體的流體壓被控制為使得所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為最短。
7.如權(quán)利要求I 6中任一項所述的膜制造裝置，其中，所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為15mm以下。
8.一種膜制造方法，其通過位于開設(shè)于模具的出口的下方并旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將從該出口向下方擠出的熔融樹脂收集，并且通過冷卻輥對熔融樹脂進行冷卻和固化來制造出膜， 向所述出口和所述出口下方的所述冷卻輥之間的空間提供流體，且在將所述空間內(nèi)存在的欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移而被收集的熔融樹脂推回去的方向上賦予流體壓，同時由冷卻輥進行熔融樹脂的收集。
9.如權(quán)利要求8所述的膜制造方法，其中，將由流路和所述流路周圍的筒部形成的流體腔配設(shè)為使其筒部的端面的一部分與所述空間對向，且和冷卻輥隔開間隙， 使從所述流路吐出的流體流向所述間隙，該流體在所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂和所述筒部的端面的一部分之間流過而對該空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。
10.如權(quán)利要求9所述的膜制造方法，其中，從所述流路吐出來的流體將用冷卻輥收集的熔融樹脂向冷卻輥擠壓。
11.如權(quán)利要求9或10所述的膜制造方法，其中，所述筒部開設(shè)有另外的流路，所述另外的流路在所述流體腔的筒部的端面的一部分流體連通，經(jīng)由該另外的流路從所述筒部的端面的一部分吐出流體，且直接地對所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。
12.如權(quán)利要求8所述的膜制造方法，其中，將由流路和該流路周圍的筒部形成的流體腔配設(shè)為使其流路與所述空間對向，且和冷卻輥隔開間隙， 從所述流路吐出的流體直接對所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂賦予所述流體壓。
13.如權(quán)利要求8 12中任一項所述的膜制造方法，其中，控制所述流體的流體壓使得所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為最短。
14.如權(quán)利要求8 13中任一項所述的膜制造方法，其中，所述空間內(nèi)存在的熔融樹脂的長度為15mm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膜制造裝置及制造方法，能夠通過盡可能地縮短從模具的出口擠出到與冷卻輥的表面接觸的熔融樹脂的長度，來有效地抑制縮幅。一種膜制造裝置，其將從模具上開設(shè)的出口向下方被擠出的熔融樹脂，用位于該出口的下方并旋轉(zhuǎn)的冷卻輥收集，并用冷卻輥對熔融樹脂進行冷卻及固化而制造出膜，所述膜制造裝置還具備向所述出口和出口下方的冷卻輥之間的空間提供流體的流體提供部，在將空間內(nèi)存在的欲向冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向位移而被收集的熔融樹脂推回去的方向賦予流體壓。
文檔編號B29C47/88GK102892567SQ201180024148
公開日2013年1月23日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者稻澤弘志, 福井剛, 中村琢司, 藤井正 申請人:東洋鋼鈑株式會社