JP4204139B2 - 樹脂製薄膜成形用キャスティング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は二軸延伸フィルム機、無延伸フィルム機及びシート機等のフィルム・シート用キャスティング機に利用する真空ボックスを備えた樹脂製薄膜成形用キャスティング装置に関し、真空ボックスの位置を調整して変化させても、キャスティングロールと薄膜間への空気の侵入を確実に防止し、フィルム・シートの振動を防ぐようなシール部を構成するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のフィルム・シートのキャスティング機を示す構成図であり、図示していない押出機により溶融された樹脂は、Tダイ101よりフィルム・シート102として押し出され、キャスティングロール103に密着して巻かれて冷却される。このキャスティングロール103にフィルム・シート102を安定して密着させるための装置として、真空ボックス104が設けられている。この真空ボックス104は真空ポンプ105で吸引することにより、フィルム・シート102がキャスティングロール103に密着を開始する部分のすぐ近くに設けられ、フィルム・シート102全幅にわたって設けられている隙間より密着部の空気を吸引し、フィルム・シート102とキャスティングロール103との間に空気が巻き込まれるのを防ぎ、フィルム・シート102を安定してキャスティングロール103に密着させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
実験によれば、上記の従来例に示すような真空ボックスを用いたキャスティング機でフィルム・シートを成形する場合、材料樹脂の種類、溶融時の粘度、フィルム・シートの厚さ、成形速度等の条件によって、Tダイから吐出される溶融フィルム・シートとキャスティングロールの外周面及び真空ボックス先端とで形成される真空空間の形状が変化し、また真空空間への外気の流入の有無が生ずる。これらがフィルム・シートの安定密着に影響し、フィルム・シートが振動(揺動)したり、真空ボックス内に引込まれたりする不具合が生じ、特に高速で成形する場合にはこの影響が大きくなる。
【0004】
このため、特にフィルム・シートの振動が発生しないように、Tダイとキャスティングロールの間、あるいはフィルム・シートと真空ボックス先端との間の距離を調整し、最適の条件を設定する必要がある。この調整を行うとTダイ下面と真空ボックスの上面に隙間ができ、この隙間が大きいとこの隙間を通って真空ボックスの吸引口に空気が流れ、この流れが原因となってフィルム・シートに振動を発生させるので、真空ボックスの位置の調整作業に手間がかかるという問題がある。
【0005】
そこで本発明は、ダイから押し出された薄膜を冷却ロールに巻き付ける際に、真空ボックスにより真空引きを行い、薄膜をロール外周面に密着させて冷却するキャスティング装置において、真空ボックスの位置調整を行っても、ダイ下面と真空ボックスとの間に空気の流入を生じさせない構造の真空ボックスを有する樹脂製薄膜成形用キャスティング装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の(1),(2)の手段を提供する。
【0007】
(1)溶融樹脂を薄膜として押し出すダイと、該ダイから押し出された該薄膜を外周面上に引き取って冷却して送り出す冷却ロールと、該ダイとは独立に且つ該冷却ロールとの間に所要のシール隙間をあけた状態で設置されるとともに、該薄膜を該冷却ロール上に密着させるべく該薄膜と該冷却ロールとの間の空気を吸引する吸引チャンバとをそなえてなる樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた半円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の両端下部を把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、前記吸引チャンバに取付けられたベースストリップと、該ベースストリップ上に固定され中心部に空洞部を有する半円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴とする樹脂製薄膜成形用キャスティング装置。
【0008】
(2)上記と同様の構成の樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の円形外周面に接し該本体を両側から把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、中心部に空洞部を有する円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴とする樹脂製薄膜成形用キャスティング装置。
【0009】
本発明の(1)においては、吸引チャンバを位置調整するために周方向移動機構により移動させると、ダイと吸引チャンバ上面との間隔が変化するが、吸引チャンバには半円環状の弾性シール部材本体が取付金具で固定され、その上端は弾性力をもってダイ下面に押圧接触しているので、間隔が広くなった場合にはシリコーン発泡体が伸びて接触を維持する。又、間隔が狭くなった場合には、弾性シール部材本体は更に圧縮されて接触が保たれる。従って、ダイ下面と吸引チャンバ上面との隙間は絶えず塞がれているので外部からこの隙間に空気が入り込むことがなく、これに起因する薄膜の振動が防止され、又、シリコーン発泡体を用いた弾性体、これを表面から覆ったガラスクロス材、等からなる断熱部材及び全体の表面を覆うポリテトラフルオロエチレンシートを用いた被覆層により弾性シール部材本体の寿命も長くなる。
【0010】
本発明の(2)では、弾性シール部材本体が円環形状であり、取付部材も、この本体の円形状の外周囲をこの円形状に合った曲面を有する部材で両側から把持し、弾性シール部材本体を固定するので、上記(1)の発明の効果と同様の効果を奏すると共に、その構造が簡素化されるメリットがある。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図1〜図4は本発明の実施の第1形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置を示す図であり、図1及び図2は従来例の図6に対応する側断面図で、本発明の真空ボックスを取付けた部分の詳細図、図3は真空ボックスの側端部近傍の斜視図、図4はシール部材本体の詳細な断面図であり、以下に詳しく説明する。
【0012】
図1はTダイとキャスティングロール間の距離Lが小さい場合、図2は距離Lが大きい場合の断面図である。これらの図において、10はTダイ、20はフィルム・シート、30はキャスティングロール、40は真空ボックス、50は真空ボックス(吸引チャンバ)40の上面に取付けられた弾性シール部材(図1及び図2ではサイズが異なるが説明の都合上同番号として説明する)、60は吸引用ダクトである。
【0013】
Tダイ10の下部形状は、従来例の図6に示すように一般にフィルム・シート20の出口近傍の水平面から、外側に向かって広がる勾配をもっており、図1及び図2では2つの異なる勾配を有する場合を示したが、両者には特に有意差はない。
【0014】
真空ボックス40は、上壁41a及び41b、後壁41c、両側壁41d(図3参照)によって囲まれた筐体41と、後壁41c及び両側壁41dの外面下部にそれぞれ固設されたラビリンスパッキン42及び43(2個)(図3参照)とより成り、前方は開口していてキャスティングロール30の外周面とで吸入口40aを形成し、下方はキャスティングロール30の外周面で塞がれていて吸引室40bを形成している。
【0015】
ラビリンスパッキン42及び43は僅かの隙間を隔ててキャスティングロール30の外周面に対向しており、後壁41c及び両側壁41dの下部からの空気の流入を小さく押さえている。但し、ラビリンスパッキン42と43は任意にキャスティングロール30の外周面との隙間を調整できる。
【0016】
吸引室40bは上壁41bに固設されたダクト60を介して図示省略の真空ポンプ(図6の105に相当)に繋がっており、また真空ボックス40全体は、詳細図示省略するが、キャスティングロール30と同心に回転自在に支承されていて、キャスティングロール30の外周面に沿って回転移動できるようになっている。
【0017】
弾性シール部材50は図4に示すように、シール部材本体51と取付金具52及び53とより成っており、シール部材本体51は耐熱性に優れ、反発弾性が大きく、圧縮残留歪みの少ない構造を有しており、この構造については更に詳細に後述する。又、弾性シール部材50は下部を取付金具52及び53の立ち上がり部で挟持され、ワッシャ54を通して取付ボルト55で真空ボックス40の上壁41aに螺着されている。なお、取付ボルト55と螺合する上壁41a側の雌ねじは裏板41eによって盲ねじとなっており、また大きさの異なるシール部材本体51と交換して取付けるため、取付金具52及び53には取付ボルト55用に長孔52a及び53a(図3参照)が設けられている。
【0018】
図4において、弾性シール部材50の内部構造と取付金具の詳細を更に具体的に説明する。弾性シール部材50は、前述のようにシール部材本体51と取付金具52及び53とより成っており、シール部材本体51は、中心部に空洞部を有する半円形のシリコーン発泡体51aと、このシリコーン発泡体51aの外周に内周部を密着させた半円形の断熱部材、例えばガラスクロス製の断熱シート51bと、ベースストリップ51c及びテフロンシート(「ポリテトラフルオロエチレンシート」のこと。「テフロン」は「ポリテトラフルオロエチレン」の登録商標名。以下「発明の実施の形態」では「テフロンシート」という)51dとからなり、シリコーン発泡体51aと断熱シート51bのそれぞれの円周方向端部底面は、断熱シート51bの直径より若干巾の広いシリコーンゴムのベースストリップ51cの中心上に載置し、これら全体をテフロンシート51dで覆った構造である。シリコーン発泡体51aとベースストリップ51cとは適宜の耐熱性の接着剤で接着され、また断熱シート51b及びテフロンシート51dの長手方向の両端部はそれぞれ塞がれている。
【0019】
図5は本発明の実施の第2形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置の断面図であり、弾性シール部材の内部構造と取付金具を示している。図において、弾性シール部材150はシール部材本体151と取付金具152及び153とより成っており、シール部材本体151は中心部に空洞部を有する円環状のシリコーン発泡体151aと、このシリコーン発泡体151aの外周に密着して取り巻く同心円状で断熱部材、例えばガラスクロス製の断熱シート151bと、テフロンシート151dからなり、このテフロンシート151dは全体を覆った構造のもので、断熱シート151b及びテフロンシート151dの長手方向の両端部はそれぞれ塞がれている。
【0020】
取付金具152の先端はシール部材本体151の外径より若干大きな半径で適宜の長さで立ち上がり、取付金具153はシール部材本体151の手前で直角に立ち上がり、上端はシール部材本体151の外径より若干大きな半径で前側に適宜の長さだけ屈曲し、取付金具152と取付金具153の両方の円弧部でシール部材本体151を挟持し、かつTダイ10の下面と干渉しないようになっており、その他の部分は図4に示す取付金具と同様である。
【0021】
上記に説明の実施の第1形態のシール部材本体51及び実施の第2形態のシール部材本体151の構造は、上記の構成によって外周部の熱や摩擦に対する強度を強め、また内部発泡部の永久変形に対する反発力を強めるのに役立っている。
【0022】
次に、図1、図2に戻り、上記構成の真空ボックス40の作用を説明する。溶融樹脂はTダイ10から押出され、フィルム・シート20となってキャスティングロール30に巻かれて冷却成形される。真空ボックス40を用いない場合は溶融状態のフィルム・シート20はキャスティングロール30に引かれて図1又は図2に2点鎖線Aで示すような方向に走り、キャスティングロール30との空間Dに空気の巻き込み又はキャスティングロール30への接触が遅れることなどの不具合が発生し、フィルム・シート20の品質を低下させる。
【0023】
この不具合を防止するためにフィルム・シート20の後側(図1、図2で右側)を負圧とし、前側との圧力差でフィルム・シート20を後側に引いて姿勢を立て、フィルム・シート20のキャスティングロール30へ入る角度を大きくする。後側に負圧を作るためにフィルム・シート20の後側に仕切りを形成してフィルム・シート20との間の空気を真空ボックス40によって吸引するが、この仕切られた空間の大きさが適切でないとフィルム・シート20と空気が振動する不安定現象が発生し、特に後側から空気が流入(図2中の矢印B)する場合には不安定になり易い。
【0024】
このため真空ボックス40をキャスティングロール30の外周面に沿って移動させ、先端を不安定現象が発生し難い最適な位置に調整するが、この調整の為に真空ボックス40の位置を変えても外部から空間内への空気の流入通路を閉ざしておく必要がある。
【0025】
本発明の弾性シール部材50及び150は、真空ボックス40が移動し、真空ボックス40の上面とTダイ10の下面との間の隙間が変わっても弾性的に変形して自動的に隙間を塞ぎ続ける役目を果たす。図1及び図2中の1点鎖線Cは移動した弾性シール部材50を示す。
【0026】
なお、図1及び図2に示すように、Tダイ10とキャスティングロール30の関係位置を大きく変える場合は、実施の第1形態の弾性シール部材50又は実施の第2形態の弾性シール部材150を別のサイズのものと交換して調整することになる。
【0027】
【発明の効果】
本発明の樹脂製薄膜成形用キャスティング装置は、(1)溶融樹脂を薄膜として押し出すダイと、該ダイから押し出された該薄膜を外周面上に引き取って冷却して送り出す冷却ロールと、該ダイとは独立に且つ該冷却ロールとの間に所要のシール隙間をあけた状態で設置されるとともに、該薄膜を該冷却ロール上に密着させるべく該薄膜と該冷却ロールとの間の空気を吸引する吸引チャンバとをそなえてなる樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた半円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の両端下部を把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、前記吸引チャンバに取付けられたベースストリップと、該ベースストリップ上に固定され中心部に空洞部を有する半円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴としている。このような構成により、個々の薄膜の生産運転の開始に先んじて行う最適条件を求めるための吸引チャンバの位置調整において、周方向移動機構により吸引チャンバの位置を変化させても、吸引チャンバの上面とダイ下面との間の隙間を弾性シール部材本体で確実に自動的に塞ぎ、隙間から空気が流入するために生ずるフィルム・シートの振動を防止し、調整作業を容易にすると共に続けて生産運転に入ることができる。
【0028】
また、シリコーン発泡体を用いた弾性部、このシリコーン発泡体表面を覆う断熱部材及び全体を覆うポリテトラフルオロエチレンシートを用いた被覆層によって弾性シール部材本体の長寿命化が可能となる。
【0029】
本発明の(2)は、上記(1)の前提となる樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の円形外周面に接し該本体を両側から把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、中心部に空洞部を有する円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴としている。このような構成により、上記(1)と同様の効果を奏すると共に、更に弾性シール部材本体が円環状であり、その形状が簡素化され、装置全体構成がシンプルになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の第1形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置における真空ボックスの断面図で、ダイとキャスティングロール間の距離が小さい場合を示す。
【図2】 本発明の実施の第1形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置における真空ボックスの断面図で、ダイとキャスティングロール間の距離が大きい場合を示す。
【図3】 本発明の実施の第1形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置における真空ボックスの斜視図である。
【図4】 本発明の実施の第1形態に係る真空ボックスの詳細断面図である。
【図5】 本発明の実施の第2形態に係る樹脂製薄膜成形用キャスティング装置における真空ボックスの詳細断面図である。
【図6】 従来のキャスティング装置の構成図である。
【符号の説明】
10 Tダイ
20 フィルム・シート
30 キャスティングロール
40 真空ボックス
50,150 弾性シール部材
51,151 シール部材本体
51a,151a シリコーン発泡体
51b,151b 断熱シート
51c ベースストリップ
51d,151d テフロンシート(ポリテトラフルオロエチレンシート)
52,53,152,153 取付金具
Claims (2)
- 溶融樹脂を薄膜として押し出すダイと、該ダイから押し出された該薄膜を外周面上に引き取って冷却して送り出す冷却ロールと、該ダイとは独立に且つ該冷却ロールとの間に所要のシール隙間をあけた状態で設置されるとともに、該薄膜を該冷却ロール上に密着させるべく該薄膜と該冷却ロールとの間の空気を吸引する吸引チャンバとをそなえてなる樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた半円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の両端下部を把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、前記吸引チャンバに取付けられたベースストリップと、該ベースストリップ上に固定され中心部に空洞部を有する半円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴とする樹脂製薄膜成形用キャスティング装置。
- 溶融樹脂を薄膜として押し出すダイと、該ダイから押し出された該薄膜を外周面上に引き取って冷却して送り出す冷却ロールと、該ダイとは独立に且つ該冷却ロールとの間に所要のシール隙間をあけた状態で設置されるとともに、該薄膜を該冷却ロール上に密着させるべく該薄膜と該冷却ロールとの間の空気を吸引する吸引チャンバとをそなえてなる樹脂製薄膜成形用キャスティング装置において、前記所要のシール隙間を保持しながら該吸引チャンバを該冷却ロールの周方向に沿って移動させる周方向移動機構と、前記吸引チャンバに取付けられ前記薄膜の全幅を超える幅に亘って配置されて前記ダイと弾性力をもって押圧接触させた円環状の弾性シール部材本体と、該弾性シール部材本体の円形外周面に接し該本体を両側から把持する取付金具とを備えてなり、前記弾性シール部材本体は、中心部に空洞部を有する円環形のシリコーン発泡体と、該シリコーン発泡体の外周を囲んだ断熱部材と、該断熱部材表面全体に被覆されたポリテトラフルオロエチレンシートとで構成され、前記弾性シール部材本体のダイとの接触により前記吸引チャンバの上面とダイの下面との隙間を塞ぐことを特徴とする樹脂製薄膜成形用キャスティング装置。
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