JPH11320681A - エンボスフィルムの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金型出口から挟圧部までの距離を変更自在で、
転写率を調整できるとともに、ネックイン現象も最小限
に抑えることができるエンボスフィルムの製造装置を提
供することを目的としている。 【解決手段】熱可塑性樹脂をフィルム状にして溶融押出
しする金型と、この金型から押し出されたフィルム状の
溶融押出物を、金属製ロールとゴム製ロールとの間で挟
圧して少なくとも金属製ロールの表面に設けられたエン
ボス模様を溶融押出物に転写するエンボス模様転写手段
とを備えるエンボスフィルムの製造装置において、金属
製ロールが金型の押出方向の定位置に固定されていると
ともに、ゴム製ロールがその回転軸を金属製ロールの回
転軸に対して平行状態を保ちつつ金属製ロールの回転軸
を中心にして回転移動することによって、溶融押出物の
挟圧位置が変更自在になっている構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンボスフィルム
の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２００μｍ以下の薄手のエンボス
フィルムの製造手段として、熱可塑性樹脂を金型からフ
ィルム状にして溶融押出し、押し出されたフィルム状の
溶融押出物を、金属製ロールとゴム製ロールとの間で挟
圧し、金属製ロールの表面に設けられたエンボス模様を
溶融押出物に転写するようになっている装置が提案され
ている（特開平８−１９７６２２号公報等参照）。しか
し、従来の製造装置では、金型出口から金属製ロールと
ゴム製ロールとで溶融押出物を挟圧する挟圧部までの間
に空冷によって溶融押出物が自然冷却されるようになっ
ており、特別な温度管理がされていない。

【０００３】したがって、樹脂配合等が変更されてエン
ボス加工を施すための最適温度が異なったりすると、挟
圧部において溶融押出物の冷却が不十分であったり、冷
却されすぎであったりして、エンボス模様の転写度合い
が不十分であったり、エンボス模様を転写されたフィル
ムのゴム製ロールからの剥離不良が生じ、成膜不可能な
状態となる恐れがあった。

【０００４】そこで、挟圧時のフィルムの温度を、その
樹脂に応じた最適温度にするために、金型出口から挟圧
部までの距離を変更させる方法が行われていたが、金属
製ロールおよびゴム製ロールを金型から離して金型から
挟圧部までの距離を大きくすると、ネックイン現象によ
り両端部のフィルム厚みが厚くなり、均一なフィルム厚
みで挟圧することが困難となるため、ゴム製ロールから
の剥離不良等によって安定成膜が困難となる恐れがあ
る。なお、ここに言う「ネックイン現象」とは、溶融押
出物が金型出口から金属製ロールに接触するまでの間に
おいて、自重もしくは延伸等により流れ方法の力が溶融
押出物に与えられることによって溶融押出物の幅が金型
出口幅より狭くなる現象をさす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、金型出口から挟圧部までの距離を変更自
在で、転写率を調整できるとともに、ネックイン現象の
発生を最小限に抑制することができるエンボスフィルム
の製造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】本発明にかかるエンボス
フィルムの製造装置は、このような目的を達成するため
に、熱可塑性樹脂をフィルム状にして溶融押出しする金
型と、この金型から押し出されたフィルム状の溶融押出
物を、金属製ロールとゴム製ロールとの間で挟圧して少
なくとも金属製ロールの表面に設けられたエンボス模様
を溶融押出物に転写するエンボス模様転写手段とを備え
るエンボスフィルムの製造装置において、金属製ロール
が金型の押出方向の定位置に固定されているとともに、
ゴム製ロールがその回転軸を金属製ロールの回転軸に対
して平行状態を保ちつつ金属製ロールの回転軸を中心に
して回転移動することによって、溶融押出物の挟圧位置
が変更自在になっている構成とした。

【０００７】本発明において、請求項２のように、静電
気ピニング装置のピニング電極を金属製ロールの溶融押
出物の接触点近傍に設け、静電気ピニング装置のアース
線を金属製ロールに接続して、溶融押出物を押し出され
た直後に確実に金属製ロールに密着させるようにするこ
とが好ましい。また、請求項３のように、金型とゴム製
ロールとの間に介在し金型からの輻射熱がゴム製ロール
に及ぶのを遮断する熱遮断部材を設けることが好まし
い。

【０００８】本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、特に
限定されないが、たとえば、ポリエチレン系樹脂，ポリ
プロピレン，ポリ塩化ビニル，ポリアミド（ナイロ
ン），ポリエステル等が挙げられる。また、紙オムツや
生理用品等のサニタリー用フィルムには、これらの熱可
塑性樹脂のうち、低密度ポリエチレン，高密度ポリエチ
レン，線状低密度ポリエチレン，エチレン−α−オレフ
ィン共重合体等のポリエチレン系樹脂を単体であるいは
混合して用いることが好ましい。

【０００９】金属製ロール近傍には、金型から押し出さ
れた溶融押出物をできるだけすばやく金属製ロール表面
に密着させるように、静電気ピニング装置、エアナイ
フ、エアーチャンバーなどを設けておくことが好まし
い。すなわち、静電気やバキューム等による吸引やエア
ーの吹き付け等による押圧により、溶融押出物をすばや
く金属製ロール表面に密着させることによって、溶融押
出物の縦方向、横方向とも周期的な変動（脈動）を抑え
ることができるとともに、ドローダウンの際の変形量の
ばらつきも小さくなる。これは、短い区間で変形が終了
するため、変形量あるいは張力の変動が伝播しにくいた
めと考えられる。

【００１０】ゴム製ロールとは、挟圧面がゴムで形成さ
れているものを言い、挟圧面を形成するゴムとしては、
特に限定されないが、耐熱性、剥離性等を考慮すると、
シリコーンゴムが好ましい。また、金属製ロールおよび
ゴム製ロールは、特に限定されないが、内部に水などの
熱媒体を通して温度制御できるようにしておくことが好
ましい。

【００１１】さらに、ゴム製ロールは、挟圧位置から離
れた部分で冷却ロールをゴム製ロールの表面に接触させ
る等して表面温度を冷却するようにしてもよい。また、
冷却ロールは、可動式としておくことが好ましい。

【００１２】熱遮断部材としては、特に限定されない
が、たとえば、セメントやセラミック等の無機質材料が
挙げられ、熱伝導率が０．４kcal/mｈ℃以下のものが好
ましい。また、熱遮断部材の取付構造は、金型の輻射熱
がゴム製ロールに及ばないようにできれば、特に限定さ
れないが、たとえば、金型の周壁に張り付ける構造や、
エンボス模様転写手段からアーム等の支持部材を延出さ
せ、この支持部材に取り付ける構造等が挙げられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、本発明にか
かるエンボスフィルムの製造装置の１つの実施の形態を
あらわしている。

【００１４】図１に示すように、この製造装置１は、金
型２と、エンボス模様転写手段３と、静電気ピニング装
置４とを備えている。金型２は、Ｔダイ構造をしてい
て、フィルム状の溶融押出物５を出口から押し出すこと
ができるとともに、その周壁に熱遮断部材としてのセラ
ミック板８がビス（図示せず）止めされていて、金型２
からの輻射熱がエンボス模様転写手段３側へ漏洩しない
ようにされている。

【００１５】エンボス模様転写手段３は、金属製ロール
６と、ゴム製ロール７とを備えている。金属製ロール６
は、金型２から押し出される溶融押出物５を下側から受
ける位置に固定されているとともに、図示していない
が、表面にエンボス模様が刻設されていて、温度制御の
ために内部に水を循環できるようになっている。

【００１６】ゴム製ロール７は、金属製ロール６の回転
軸と平行な回転軸を有し、金属製ロール６の回転軸周り
を移動自在になっている。すなわち、挟圧位置を自由に
変えることができるようになっているとともに、図示し
ていないが、内部に温度制御のために水を循環できるよ
うになっている。

【００１７】静電気ピニング装置４は、金属製ロール６
に対面するように配置されていて、金属製ロール６とピ
ニング電極との間に直流高電圧を印加し、溶融押出物５
を強制帯電させ、静電気により溶融押出物５をアースし
た金属製ロール６に密着させるようになっている。

【００１８】この製造装置１は、以上のように、ゴム製
ロール７が金属製ロール６の回転軸周りを移動自在にな
っていて、挟圧位置を自由に変えることができる。した
がって、樹脂配合等が変更になっても、挟圧位置を変更
してその樹脂配合に応じた最適温度になった時に溶融押
出物５を挟圧することができる。また、挟圧後にエンボ
スフィルム９がゴム製ロール７から剥離せず、成膜不良
を起こしたりすることがない。

【００１９】しかも、金型２の周壁がセラミック板８に
よって覆われていて、金型２からの輻射熱がゴム製ロー
ル７の表面に及ばないようになっているので、製造速度
を上げても、フィルム表面にムラ等が発生せず、より均
質なエンボスフィルム９を得ることができる。

【００２０】すなわち、ゴム製ロール７は、内部に水を
通すなどの方法により温度制御されるようになっている
が、金型２のヒートアップ用ヒーター（２５０〜３００
℃）による金型２からの輻射熱にゴム製ロール７が曝さ
れると、内部からの温度制御だけでは、十分にゴム製ロ
ール７の表面温度を冷却することができず、どうしても
製造を続けていくうちに、熱がゴム製ロール７表面に蓄
積されてゴム製ロール７の表面温度が上昇し挟圧後にエ
ンボスフィルム９がゴム製ロール７が剥離しなくなる恐
れがある。

【００２１】そこで、効率よくゴム製ロール表面を冷却
する方法としてゴム製ロール表面に直接冷却水を接触さ
せ、その後ゴム製ロール表面付着した冷却水を扱く方法
があるが、このようにゴム製ロールに直接冷却水を接触
させる方法では、高速成形を行おうとした場合、冷却水
が回転するゴム製ロールによって掻き取られ機器周辺に
冷却水をまき散らしたり、高速回転になることにより付
着した冷却水を扱ききれず、得られるエンボスフィルム
表面にムラ等が発生する恐れがある。

【００２２】また、この製造装置１は、金属製ロール６
と金型２の出口との間に静電気ピニング装置４を設け、
金型２から押し出された溶融押出物５がすばやく金属製
ロール６の表面に接触するようになっているので、溶融
押出物５の縦方向、横方向とも周期的な変動（脈動）を
抑えることができるとともに、ドローダウンの際の変形
量のばらつきも小さくなる。

【００２３】本発明にかかるエンボスフィルムの製造装
置は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上
記の実施の形態では、金属製ロールの表面のみにエンボ
ス模様が刻設されていたが、ゴム製ロール側にもエンボ
ス模様を刻設しておいても構わない。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。

【００２５】（実施例１）図２（ａ）に示すように、Ｍ
ＦＲ（メルトフローレート）２．０、密度０．９２の低
密度ポリエチレン１００重量部と、平均粒径１０μｍの
炭酸カルシウム４重量部とからなる配合物をφ４０mmの
押出機、セラミック板で周壁が覆われていない、すなわ
ち、熱遮断部材を設けていない、リップ幅５００mmの金
型１２（Ｔダイ）を用いてフィルム状に押出し、ゴム製
ロール１７のロール旋回角度（基準軸線Ｃと、金属製ロ
ール１６の回転中心軸とゴム製ロール１７の回転中心軸
とを結ぶ線がなす角度）０°の状態において溶融押出物
１５を金属製ロール１６上に落下させ、落下付近を静電
気ピニング装置１４を用い１１kVの電圧を印加させ、そ
の後金属製ロール１６円周上に沿わせて溶融押出物１５
をゴム製ロール１７との挟圧部へ搬送し、溶融押出物１
５を挟圧してエンボスフィルム１９を得た。

【００２６】その際得られたエンボスフィルム１９は平
均厚み２１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは
１５μｍであった。また、エアギャップは６０mm、金属
製ロール１６の内部温調温度は４０℃、ゴム製ロール１
７の内部温度は２０℃であった。

【００２７】（実施例２）図２（ｂ）に示すように、ゴ
ム製ロール１７のロール旋回角度を１０°にした以外
は、実施例１と同様にしてエンボスフィルム１９を得
た。その際得られたエンボスフィルム１９は平均厚み２
１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは２０μｍ
であった。

【００２８】（実施例３）図２（ｃ）に示すように、ゴ
ム製ロール１７のロール旋回角度を２０°にした以外
は、実施例１と同様にしてエンボスフィルム１９を得
た。その際得られたエンボスフィルム１９は平均厚み２
１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは１７μｍ
であった。

【００２９】（実施例４）ＭＦＲ（メルトフローレー
ト）５．０、密度０．９４の低密度ポリエチレンを用い
た以外は、実施例１と同様にしてエンボスフィルム１９
を得た。その際得られたエンボスフィルム１９は平均厚
み２１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは１５
μｍであった。

【００３０】（実施例５）ＭＦＲ（メルトフローレー
ト）５．０、密度０．９４の低密度ポリエチレンを用い
た以外は、実施例２と同様にしてエンボスフィルム１９
を得た。その際得られたエンボスフィルムは平均厚み２
１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは１３μｍ
であった。

【００３１】（実施例６）ＭＦＲ（メルトフローレー
ト）５．０、密度０．９４の低密度ポリエチレンを用い
た以外は、実施例３と同様にしてエンボスフィルム１９
を得た。その際得られたエンボスフィルム１９は平均厚
み２１μｍであり、ゴム製ロール側フィルム粗さは１０
μｍであった。

【００３２】（実施例７）図３に示すように、押出機φ
４０mm、リップ幅５００mmの金型（Ｔダイ）２２の周面
に熱伝導率０．３８kcal/mｈ℃、板厚１０mmのセラミッ
ク板２８を取り付けるとともに、金属製ロール２６とゴ
ム製ロール２７とをエアギャップ１９０mmとなるように
配置した製造装置２０を用意し、ＭＦＲ（メルトフロー
レート）２．０、密度０．９２の低密度ポリエチレン１
００重量部と、平均粒径１０μｍの炭酸カルシウム４重
量部とからなる配合物を、金型温度２８０℃、金型出口
の溶融押出物２５の温度２６０℃で溶融押出し、この溶
融押出物２５を、金属製ロール２６の内部温度４０℃、
ゴム製ロール２７の内部温度２０℃、タッチ式冷却ロー
ル３０の内部温度１０℃の条件で、製造速度を変えなが
らエンボスフィルム２９を製造し、成膜性およびゴム製
ロール２７表面の温度を調べた。

【００３３】その結果、２００ｍ／min 以上の製造速度
でも安定成膜可能であることが分かった。また、その際
のゴム製ロールからの剥離不良もなく、ゴム製ロール２
７の表面温度は７０〜８０℃に保たれていた。

【００３４】（比較例１）金型の周面に熱遮蔽板を取り
付けなかった以外は、実施例７と同様にして成膜製およ
びゴム製ロール表面の温度を調べた。その結果、２００
ｍ／min までの製造速度では、安定成膜可能であるが、
２００ｍ／min 以上の製造速度になると、頻繁にフィル
ムが切れるため安定して製造できないことが分かった。

【００３５】また、ゴム製ロールの表面温度は９０〜１
００℃に保たれ、挟圧点より２０mm後方までゴム製ロー
ルに張りついた状態であった。すなわち、剥離不良が生
じる恐れがあった。

【００３６】

【発明の効果】本発明にかかるエンボスフィルムの製造
装置は、以上のように構成されているので、金型出口か
ら挟圧部までの距離を変更自在で、転写率を調整できる
とともに、ネックイン現象も最小限に抑えることができ
る。また、請求項２のようにすれば、静電気ピニング装
置によって溶融押出物を押出機から押し出された直後に
金属製ロールに確実に密着させることができるようにな
り、よりフィルムの変形両を抑制することができる。

【００３７】さらに、請求項３のようにすれば、ゴム製
ロール表面温度が低温状態を保つことができ、より安定
してエンボスフィルムを製造できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるエンボスフィルムの製造装置の
１つの実施の形態であって、その概略図である。

【図２】実施例１〜６のエンボスフィルムの製造方法を
説明する概略図である。

【図３】実施例７に用いたエンボスフィルムの製造装置
をあらわす概略図である。

【符号の説明】

１，２０ 製造装置 ２，１２，２２ 金型 ３ エンボス模様転写手段 ５，１５，２５ 溶融押出物 ６，１６，２６ 金属製ロール ７，１７，２７ ゴム製ロール ８，２８ セラミック板（熱遮蔽部材） ９，１９，２９ エンボスフィルム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂をフィルム状にして溶融押出
   しする金型と、この金型から押し出されたフィルム状の
   溶融押出物を、金属製ロールとゴム製ロールとの間で挟
   圧して少なくとも金属製ロールの表面に設けられたエン
   ボス模様を溶融押出物に転写するエンボス模様転写手段
   とを備えるエンボスフィルムの製造装置において、金属
   製ロールが金型の押出方向の定位置に固定されていると
   ともに、ゴム製ロールがその回転軸を金属製ロールの回
   転軸に対して平行状態を保ちつつ金属製ロールの回転軸
   を中心にして回転移動することによって、溶融押出物の
   挟圧位置が変更自在になっていることを特徴とするエン
   ボスフィルムの製造装置。
2. 【請求項２】静電気ピニング装置のピニング電極が金属
   製ロールの溶融押出物の接触点近傍に設けられ、静電気
   ピニング装置のアース線が金属製ロールに接続されてい
   る請求項１に記載のエンボスフィルムの製造装置。
3. 【請求項３】金型とゴム製ロールとの間に介在し金型か
   らの輻射熱がゴム製ロールに及ぶのを遮断する熱遮断部
   材を備えている請求項１または請求項２に記載のエンボ
   スフィルムの製造装置。