JP2022092660A - 延伸装置および樹脂シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は樹脂フィルムの延伸装置を備えた一般的な樹脂フィルムの製造システムの一例を示す。図1に示されるように、樹脂フィルムの製造システム1は、金型であるTダイ2を備えた混練押出機3を有し、熱可塑性樹脂材料のペレットおよび添加剤などからなる樹脂フィルムの原料は、原料供給部3aから混練押出機3に投入される。樹脂原料は、混練押出機3において図示しないスクリューの回転により前方に送られながら溶融されて混練される。混練された溶融樹脂は、Tダイ2のスリットから原反冷却機4に向かって帯状の樹脂フィルムFとなって押し出され、冷却ローラを有する原反冷却機4により冷却されて固化状態の樹脂フィルムFに成形される。
図1に示されるように、延伸装置5は樹脂フィルムFの搬送方向に沿って延びる無端のガイドレール10を備えており、ガイドレール10は樹脂フィルムFの両側に対となって配置されている。後述のように、樹脂フィルムFの側辺部を把持するための図示しない複数のクリップとリンク機構とが一対のガイドレール10に沿って移動可能に配置されている。リンク機構は、搬送方向に隣り合う2つのクリップの間に配置されており、リンク機構によりクリップとクリップとの間の間隔つまりクリップピッチが設定される。
図2はクリップピッチを変化させることなく延伸加工することによりボーイング現象が発生した状態の樹脂シートを比較例として示す平面図である。比較例においては、クリップピッチを延伸領域8の上流部から下流部において全て一定のピッチP1にした場合を示す。延伸領域8においてクリップピッチを一定とすると、樹脂フィルムFが横方向に引き延ばされるときに、縦方向に収縮する現象であるポアソン効果が発生すことがある。このポアソン効果が発生すると、樹脂フィルムFは横延伸時に弓なりに歪むというボーイング現象が発生する。
図4は一実施の形態である延伸装置5を示す概略平面図であり、図5は図4に符号Aで示された部分の拡大平面図である。
図5に示されるように、樹脂フィルムFの側辺部を把持するためのクリップ14が設けられた走行台15が走行レール11に移動可能に配置されている。移動方向に隣り合う2つの走行台15は、図6に示されるリンク機構16により連結される。図4および図5はガイドレール10に沿って移動可能な走行台15を示し、走行台15の平面形状を明瞭にするためにリンク機構16は、図4および図5においては図示省略されている。
走行レール11は、図7および図8に示されるように、上下方向が長辺となった断面長方形の部材により形成されており、走行レール11の上側の水平面に転がり接触する走行ローラ25と、下側の水平面に転がり接触する走行ローラ26がそれぞれ走行台15に設けられている。走行ローラ25は上側の走行板18に取り付けられた軸受部材27により回転自在に支持され、走行ローラ26は下側の走行板19に取り付けられた軸受部材28により回転自在に支持されている。
搬送方向に隣り合う2つの走行台15は、図9および図10に示されるように、クリップ14と共にガイドレール10に沿って移動可能なリンク機構16により連結される。リンク機構16は、相互に同一構造の上側リンク機構部16aと下側リンク機構部16bとを備えている。リンク機構16は、搬送方向に隣り合う2つの走行台15の間に配置される連結ピン35を有し、上側リンク機構部16aと下側リンク機構部16bは連結ピン35により連結される。上側リンク機構部16aと下側リンク機構部16bは連結ピン35の長手方向中央部を中心として上下対称となっている。
走行台15の走行板18には、図10に示されるように、それぞれ左右2つの取付孔51、52が形成されており、それぞれの取付孔51、52は走行レール11を介してガイドピン31の取付孔と隣り合っている。同様に、走行板19にも、それぞれ左右2つの取付孔51、52が形成されており、それぞれの取付孔51、52は走行レール11を介してガイドピン33の取付孔と隣り合っている。
リンク機構16を構成する一対のチェインリンク38は、図9に示されるように、2つのリンク部材36と2つのリンク部材37とを有しており、2つのリンク部材36のうちの1つのリンク部材36には、レバー61が設けられている。レバー61は、連結ピン35とリンクピン41との間に連結されるリンク部材36を構成するリンク部62と、リンク部62に設けられる屈曲操作部63とを有している。屈曲操作部63の先端部にはローラ64が設けられており、ローラ64は屈曲操作部63に取り付けられた支持ピン65に回転自在に装着されている。
図7および図8に示されるように、弛緩レール12は走行レール11に沿って上下2本設けられており、ローラ64はそれぞれの弛緩レール12に転がり接触するようになっている。図6に示すように、チェインリンク38が一直線となった状態、つまり搬送方向に隣り合う2つの走行台15の間隔が最も広く設定された状態のもとでは、図7および図8に示されように、走行レール11と弛緩レール12との間の水平距離はD1となる。この状態のもとで、弛緩レール12を走行レール11に水平距離D1よりも接近させると、レバー61は、弛緩レール12によりリンクピン41を中心に図6において時計方向に回転する。これにより、連結ピン35が図6において下方に移動され、チェインリンク38が連結ピン35を中心に屈曲された状態になり、隣り合う走行台15の間の距離は、図6に示される第1の距離P1よりも小さい第2の距離となる。このように、走行台15の間隔が変化すると、搬送方向に隣り合う2つのクリップ14の距離つまりクリップピッチが変化する。
図6に示されるように、連結ピン35の中心軸とリンクピン41の中心軸との間のリンク部62のリンク長さをL1とし、リンクピン41とローラ64の回転中心軸との間のレバー長さをL2とすると、レバー長さL2はリンク長さL1よりも長く設定されている。連結ピン35の中心軸とリンクピン42の中心軸との間のリンク長さも、前述したリンク長さL1と同様であり、チェインリンク38を構成するいずれのリンクよりも長く設定されている。したがって、屈曲操作部63の回転力は、レバー比の割合で拡大されてリンク部62に伝達される。これにより、チェインリンク38を屈曲させて、樹脂フィルムFを弛緩させるためのローラ64に加える力をレバー比の割合で低減することができ、弛緩レール12の摩耗を抑制し、ローラ64の寿命低下を抑制することができる。
図13は弛緩レール12を走行レール11に向けて水平方向に最接近させたときにおけるリンク機構16とこれにより連結された3つの走行台15を示す平面図である。弛緩レール12と走行レール11との間の水平距離がD2となるまで弛緩レール12を走行レール11に接近させると、チェインリンク38は連結ピン35を中心に最も大きく屈曲された状態となる。これにより、搬送方向に隣り合う2つのクリップ14の距離は狭くなり、クリップピッチP2に変化する。クリップピッチは、弛緩レール12の水平方向の位置を変化させることにより、図6に示された距離を最大値P1から図13に示された最小値P2の間で任意の距離に設定することができる。クリップピッチを最小値P2とすると、樹脂フィルムFのうち、この距離の領域の部分の弛緩量は最大値となる。樹脂フィルムの弛緩量は、弛緩レール12の水平方向の位置を調整することにより、最大値と最小値の間で任意の値に設定することができる。
次に、上述した延伸装置5を用いて樹脂フィルムFを製造する樹脂フィルムの製造方法について説明する。
延伸装置5により横方向の延伸処理を行って樹脂フィルムFを製造する形態としては、図1に示されるように、金型であるTダイ2から帯状に押し出された樹脂フィルムFを延伸加工する形態と、縦方向に延伸処理した後に横方向の延伸加工を行う形態、つまり逐次延伸処理を行う形態とがある。ただし、延伸装置5の基本構造を変えることなく、同時二軸延伸装置とすることもできる。
5 延伸装置
6 入口領域
7 出口領域
8 延伸領域
10 ガイドレール
11 走行レール
12 弛緩レール
14 クリップ
15 走行台
16 リンク機構
16a 上側リンク機構部
16b 下側リンク機構部
18、19 走行板
22 クリップホルダー
24 受け台
25、26 走行ローラ
32、34 ガイドローラ
35 連結ピン
36、37 リンク部材
38 チェインリンク
41、42 リンクピン
43、44、45 スリーブ
46 補強リンク
53、54 ガイドローラ
55 搬送機構
61 レバー
62 リンク部
63 屈曲操作部
64 ローラ
Claims (6)
- 以下を含む延伸装置:
樹脂フィルムの入口領域、出口領域および前記入口領域と前記出口領域の間に位置する延伸領域;
前記樹脂フィルムを前記入口領域から前記出口領域に向かって搬送するための一対のガイドレール;
前記一対のガイドレールそれぞれに沿って移動可能な複数のリンク機構;
前記複数のリンク機構と共に移動可能な、前記樹脂フィルムを把持するための複数のクリップ、
ここで、
前記一対のガイドレール間の間隔は、前記入口領域よりも前記出口領域において広くなるように配置され、
前記一対のガイドレールは、それぞれ並列する第1のレールおよび第2のレールからなり、
前記延伸領域において、前記第1のレールと前記第2のレールとの間の間隔は、前記入口領域から前記出口領域に向かって狭くなり、
前記リンク機構は、連結ピンを介して接続された一対のチェインリンクおよび前記連結ピンに接続されたレバーを含み、
前記一対のチェインリンクは前記第1のレールに接触し、
前記レバーの一端は前記第2のレールに接触し、
前記延伸領域のうち前記入口領域に近い側において、前記一対のチェインリンクは一直線となり、かつ前記複数のクリップのうちの隣り合う2つのクリップが第1の距離を有する状態となり、
前記延伸領域のうち前記出口領域に近い側において、前記レバーによって前記連結ピンに押付力が加わることにより前記一対のチェインリンクは前記連結ピンを中心として屈曲し、かつ前記隣り合う2つのクリップが前記第1の距離よりも小さい第2の距離を有する状態となる。 - 前記連結ピンから前記一端までの前記レバーの長さは、前記一対のチェインリンクのいずれよりも長い請求項1に記載の延伸装置。
- 前記樹脂フィルムは熱可塑性であり、前記延伸領域は加熱処理部内に位置している請求項1に記載の延伸装置。
- 前記一対のガイドレールは環状である請求項1に記載の延伸装置。
- 以下を含む樹脂シートの製造方法:
連結ピンを介して接続された一対のチェインリンクと前記連結ピンに接続されたレバーとを備える複数のリンク機構とともに一対のガイドレールに案内される複数のクリップにより把持された樹脂フィルムを、入口領域から延伸領域を介して出口領域に案内する搬送工程;
一対のガイドレールの間隔が前記入口領域から前記出口領域に向けて広くなるように配置された前記延伸領域において樹脂フィルムを搬送しながら横方向に延伸処理する延伸工程;
前記クリップが前記延伸領域を移動するときに、前記入口領域に近い側においては前記チェインリンクを一直線としてクリップピッチを第1の距離に設定し、前記延伸領域のうち前記出口領域に向けて前記レバーにより前記チェインリンクを屈曲させて前記クリップピッチを前記第1の距離よりも小さい第2の距離に設定する弛緩工程。 - 前記延伸領域においては前記クリップを案内する第1のレールと、前記レバーに接触する第2のレールとの間隔を前記入口領域から前記出口領域に向けて漸次減少させて、前記クリップピッチを漸次小さくする請求項5記載の樹脂シートの製造方法。
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