JP2008542080A - 再配置可能なヒーターを使用するクロスウェブ熱分配システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図7に示す実施例において、赤外反射多層光学フィルムはポリメチルメタクリレート(PMMA)およびポリエチレンナフタレートのコポリマー(co−PEN)の交互に並んだ層を押し出しすることにより作成された。フィルムは最初に3.3:1の延伸比で長さ配向された、また引き続いて テンター内で3.3:1の延伸比で幅配向された。フィルムの光学厚さが、光学キャリパーゲージを使用してテンター後に測定された。曲線7Aはフィルムの初期マッピングされた光学厚さプロファイルを示す。厚さプロファイルを制御するために、3台の赤外ロッドヒーターおよび34個のチャネルブロッカー1組を有する加熱組立体が長さオリエンター内で使用された。使用された赤外ロッドヒーターは米国、ミネソタ州、ミネアポリスのリサーチ・インコーポレーテッド(Research, Inc.)により作成された、モデル5305シリーズのパラボリック・ストリップ・ヒーターであった。チャネルブロッカー303〜331がグラフの下部に示される。チャネル幅は12.7mmである。チャネル308に対応する場所において曲線7Aに示す、厚いスポットを指示する、ピークを下げるために、チャネルブロッカー308が35.6mmの開始位置から10.2mmの最終位置まで25.4mm移動した。このチャネルブロッカーを下へ移動させることが、より多くの熱をそのクロスウェブ場所におけるフィルムに到達できるようにさせた。この場所へ伝達されたより多くの熱が、フィルムのその部分をより多く延伸できるようにさせることによりピークを下げた。この結果得られたマッピングされた厚さプロファイルが、チャネルブロッカー308に対応する場所における曲線7Bに示される。曲線7Cは曲線7Aの開始厚さプロファイルから曲線7Bの最終厚さプロファイルまでのパーセント変化を示す。チャネルブロッカー308に対応する場所において、曲線7Cがチャネルブロッカー308を25.4mmだけ移動させると厚さプロファイルを約−3%だけ変化させたことを示している。同様に、チャンネルブロッキング効果はチャネルブロッカー322に対応する場所における曲線7A〜Cに示される。開始厚さプロファイルは、曲線7Aに示すように、この場所における薄いスポットを指示するくぼみを有する。チャネルブロッカー322を61mmの最終位置まで25.4mm上へ移動させることにより、より多くの熱がフィルムのその部分へ到達することが阻止されたので、フィルムが隣接部分を下回って延伸することが可能となった。この結果、曲線7Bに示す通りその場所における厚さプロファイルが増加した。この場所におけるパーセント変化は、曲線7Cに示す通り約3%だけ変化した。
図8に示す実施例において、赤外反射多層光学フィルムがポリメチルメタクリレート(PMMA)およびポリメチルメタクリレートのコポリマー(co−PEN)の交互に並んだ層を押し出すことにより作成された。フィルムが3.3:1の延伸比で長さ配向された。フィルムは引き続いて3.3:1の延伸比で、テンター内で横断方向に延伸された。フィルムの光学厚さが光学厚さ測定器を使用してテンター後に測定された。曲線8Aは、長さ配向ステーション上にマッピングされたフィルムの元のクロスウェブ光学厚さプロファイルを示す。厚さプロファイルを制御するために、3台の赤外(IR)ロッドヒーターおよび34個のチャネルブロッカー1組を有する加熱組立体が長さオリエンター内で使用された。使用されたこの赤外(IR)ロッドヒーターは、米国、ミネソタ州、ミネアポリスのリサーチ・インコーポレーテッド(Research, Inc.)により作成されたモデル5305シリーズのパラボリック・ストリップ・ヒーター(Parabolic Strip Heaters)であった。チャネルブロッカー303〜331がグラフの下部に示される。チャネル幅は12.7mmであった。
図9に示す実施例において、多層光学フィルムがポリエチレンテレフタレート(PET)とPMMAのコポリマーの交互層を押し出すことにより作成された。フィルムが3.35:1の延伸比で長さ配向された。フィルムが引き続いてテンター内で3.3:1の延伸比で横方向に配向された。テンターには、テンターの横方向延伸領域において再配置可能な、旋回型加熱素子1組が装備された。各加熱素子は長さ325mm、幅10mmであって、幅80mmの放物面反射鏡を有した。使用された加熱素子は米国、ミズリー州、セントルイスのワトロウ・エレクトリック社(Watlow Electric)から入手できるレイマックス・モデル(Raymax Model)1525であった。加熱素子の中心はこの実施例における旋回点および位置付け場所として使用された。フィルムの光学厚さは、光学キャリパーゲージを使用してテンター後に測定された。曲線9A、9B、および9Cは、クロスウェブ熱分配システムの異なる構成に対してクロスウェブ場所に応じた光学厚さ変化を示し、再配置可能な、旋回型赤外ヒーターの完成フィルムに及ぼす影響を実証する。加熱素子パワーおよび配向の角度が表2および3に挙げられる。
図10〜13に示す実施例において、多層光学フィルムがPETおよびPMMAのコポリマーの交互層を押し出すことにより作成された。フィルムが3.35:1の延伸比で長さ配向された。フィルムが引き続いて3.3:1の延伸比で横方向に配向された。テンターには横方向延伸領域内に4個の再配置可能な、旋回型熱素子1組が装備された。各加熱素子は長さ325mm、幅10mmであって、幅80mmの放物面反射鏡を有した。使用された加熱素子は米国、ミズリー州、セントルイスのワトロウ・エレクトリック(Watlow Electric)から入手可能である、レイマックス・モデル(Raymax Model)1525であった。各加熱素子の中心は旋回点として使用された。この実施例における各加熱素子の中心位置が、「位置、右」としておよび旋回のための移動可能なボルトの位置が「位置、左−傾斜」として表4から7に示される。フィルムの光学厚さが光学キャリパーゲージを使用してテンターの下流で測定された。図10〜13の各々における曲線Aは、初期光学クロスウェブ厚さプロファイルを示す。図10〜13はヒーター設定値を変更する連続弾(successive iterations)を表す。初期には、フィルムのクロスウェブ光学厚さプロファイルが測定された。測定データポイントが図10の曲線Aとしてプロットされる。次に、フィルムの測定されたクロスウェブ光学厚さプロファイルが横方向延伸領域にマッピングされた。マッピングされたプロファイルに応答して、ヒーター1〜4は表4に示すパラメータに従って第1弾において設定された。その結果得られたクロスウェブ光学厚さプロファイルが測定され、かつ図10の曲線Bとして示される。この結果得られた第1弾(図10の曲線B)の光学厚さは、次には第2弾(図11の曲線A)の初期厚さプロファイルとなる。光学厚さプロファイルを測定する工程、測定される光学厚さプロファイルを延伸領域にマッピングする工程、およびマッピングされたプロファイルに応答してクロスウェブ熱分配システムを調節する工程はフィードバックループを形成し、これは所望の最終厚さプロファイルに到達するまで繰り返される。第2弾において、ヒーター1〜4は表5に掲げるパラメータに従って設定される。その結果得られる光学厚さプロファイルは、図11の曲線Bとしてプロットされる。このプロセスは表6および7におけるヒーター設定値に示されるように2弾以上を介して繰り返され、かつ厚さプロファイルが図12および13にプロットされる。4個の再配置可能な、旋回型赤外ヒーター1組が完成フィルムの光学クロスウェブ厚さプロファイルに及ぼす一体となった影響が図13の曲線Bにより図示される。約1300〜1850mmの範囲にある、図13の曲線Bは、問題となっている領域(regime)に位置付けされる4個の再配置可能な加熱素子を使用して平坦な最終厚さプロファイルが得られることを示している。1850mmを超えるクロスウェブ位置における「谷」は、ダイボルト調節のような他の手段により対処できることに注目する。
Claims (29)
- 熱分配領域を有する、高分子フィルムを変形させるためのオリエンター、
選択的再配置可能加熱素子を備えた、前記オリエンター内の前記フィルムへ選択可能な熱分配を提供するためのクロスウェブ熱分配システム、
前記クロスウェブ熱分配システムから下流に配置された、前記フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを測定するキャリパーゲージ、および
測定された前記クロスウェブ厚さプロファイルに応答して前記熱分配を選定するためのフィードバック機構を含む、フィルム取扱装置。 - 前記オリエンターが長さオリエンターである、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記オリエンターがテンターである、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記熱分配領域が変形領域である、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記熱分配領域が延伸領域である、請求項4に記載のフィルム取扱装置。
- 前記熱分配領域が予熱領域である、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- テンターをさらに含む、請求項2に記載のフィルム取扱装置。
- 前記フィードバック機構がマッピングアルゴリズムを含む、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記加熱素子が複数個の加熱素子の1つである、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記加熱素子が細長い、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- 前記加熱素子が旋回可能である、請求項1に記載のフィルム取扱装置。
- クロスウェブ熱分配システムを有するオリエンター内でフィルムを変形させる工程、
前記クロスウェブ熱分配システムから下流の位置において前記フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを測定する工程、および
前記クロスウェブ熱分配システムにおける加熱素子を選択的に再配置することにより、前記測定されたクロスウェブ厚さプロファイルに応答して前記クロスウェブ熱分配システムを調節する工程を含む、
高分子フィルムのクロスウェブ厚さプロファイルを制御する方法。 - 前記加熱素子が、複数個の加熱素子のうちの1つである、請求項12に記載の方法。
- 前記オリエンターが、長さオリエンターである、請求項12に記載の方法。
- 前記オリエンターが、テンターである、請求項12に記載の方法。
- 前記調節工程が、前記フィルムの前記測定されたクロスウェブ厚さプロファイルを前記クロスウェブ熱分配システムの位置へマッピングすることを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記調節工程が、前記フィルム上の厚いスポットに対応するクロスウェブ位置に前記加熱素子を選択的に配置することを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記調節工程が、前記加熱素子へ伝達される力を調節することを含む、請求項12または17に記載の方法。
- 前記加熱素子が細長い、請求項12に記載の方法。
- 前記調節工程が、フィルムのレーンの走行方向に対して前記細長い加熱素子を選択的に回転させることを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記加熱素子が、フィルムのレーンの走行方向と略一直線に並んでいる、請求項19に記載の方法。
- 前記加熱素子が、棒状ヒーターを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記加熱素子が、複数個の点熱源を含む、請求項12に記載の方法。
- 前記フィルムを巻き取る工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記高分子フィルムが多層フィルム含む、請求項12に記載の方法。
- 前記テンター内で前記フィルムを延伸する工程の後に、長さオリエンター内で前記フィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 少なくとも1つのダイボルトを調節する工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記測定工程における前記クロスウェブ厚さプロファイルが、物理的厚さプロファイルを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記測定工程における前記クロスウェブ厚さプロファイルが光学厚さプロファイルを含む、請求項12に記載の方法。
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