KR101764946B1 - 시험편 연신 장치 및 시험편 연신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 시험편 연신 장치는, 제1 레일 및 제2 레일의 간격이 일단부측보다 타단부측에서 넓어지는 궤도에 배치된 제1 레일 및 제2 레일과, 상기 제1 레일을 따라 주행하는 복수의 제1 클립의 1군과, 상기 제2 레일을 따라 주행하는 복수의 제2 클립의 2군을 구비한다. 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 서로 대향하도록 배치되어 시험편을 파지하도록 되어 있다. 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군이 시험편을 파지한 상태에서, 각각 상기 제1 레일과 상기 제2 레일을 일단부측에서 타단부측을 향해 주행 가능하게 되어 있으며, 이와 같은 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군의 주행에 의해 시험편이 폭 방향으로 연신하도록 되어 있다.

Description

시험편 연신 장치 및 시험편 연신 방법{DEVICE FOR DRAWING TEST PIECE AND METHOD FOR DRAWING SAME}
본 발명은, 필름이나 시트의 시험편을 연신시키는 시험편 연신 장치 및 시험편 연신 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 웨브 시트의 시험편 또는 웨브 필름의 시험편을 클립으로 파지해서 연신시키는 시험편 연신 장치 및 시험편 연신 방법에 관한 것이다.
종래부터 포장용 필름 및/또는 기재용 필름을 연속해서 생산하는 장치로서, 이축 연신 필름 제조 장치가 알려져 있다. 이축 연신 필름 제조 장치의 연신 공정에서는, 필름의 원료나 용도에 따라 다양한 형식의 연신기가 채용되고 있다.
일본 특허 출원 공개 평 10-249934호 공보(특허 문헌 1)에는, 웨브 시트를 세로 연신기로 흐름 방향으로 연신하고, 그 후, 레일과 스프로킷으로 형성되는 한 쌍의 무단 형상의 궤도를, 체인을 통해 일련의 무단 형상으로 연결된 복수 개의 클립이 연속해서 주행하는 장치를 사용하여, 웨브 시트를 폭 방향으로 연신하는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2008-44339호 공보(특허 문헌 2)에는, 레일과 스프로킷으로 형성되는 한 쌍의 무단 형상의 궤도를, 링크 부재를 통해 일련의 무단 형상으로 연결된 복수 개의 클립이 연속해서 주행하는 장치를 사용하여, 시트 또는 필름을 폭 방향으로 연신하는 것이 개시되어 있다. 또한, 링크 부재의 개폐에 의해 인접하는 클립의 간격을 변화시킴으로써, 시트 또는 필름을 흐름 방향(주행 방향)으로도 연신하는 것이 개시되어 있다(링크식 동시 이축 연신기).
일본 특허 출원 공개 제2004-122640호 공보(특허 문헌 3)에는, 등장(等長) 링크 장치를 구비한 연신기의 레일의 굴곡부에 있어서, 파지 장치의 파지 피치에 변화가 발생하는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2002-103445호 공보(특허 문헌 4)에는, 레일로 형성되는 한 쌍의 무단 형상의 궤도를, 리니어 모터로 구동되는 복수 개의 클립이 연속해서 주행함으로써, 필름을 폭 방향으로 연신하는 것이 개시되어 있다. 또한, 인접하는 클립의 간격을 변화시킴으로써, 필름을 흐름 방향(주행 방향)으로도 연신하는 것이 개시되어 있다(리니어식 동시 이축 연신기).
또한, 광학 필름 등의 기능성 필름의 제조에 대응하기 위해, 다양한 연신 방법 및 연신기가 개발되어 있다.
일본 특허 출원 공개 평 2-113920호 공보(특허 문헌 5)에는, 레일로 형성되는 무단 형상의 궤도 한 쌍 사이의 거리를 바꿈으로써, 필름 또는 시트를 비스듬히 연신하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2008-23775호 공보(특허 문헌 6)에는, 레일과 스프로킷으로 형성되는 한 쌍의 무단 형상의 궤도에 대하여, 한쪽의 궤도를 주행하는 클립과 다른 쪽의 궤도를 주행하는 클립의 사이에서 피치 확대를 개시하는 위치에 차를 부여함으로써, 시트·필름을 비스듬히 연신하는 장치 및 방법이 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 다양한 연신기 및 연신 방법을 채용한 이축 연신 필름 제조 장치를 사용해서 필름을 연속 생산할 때는, 원하는 물성을 가진 필름이 생산되는 것을 사전 확인하기 위해서, 웨브 시트의 시험편 또는 웨브 필름의 시험편을 시험편 연신 장치에 의해 연신하고, 연신 후의 시험편(필름 샘플)에 대해 물성 평가가 행해진다.
일본 특허 출원 공개 제2009-258571호 공보(특허 문헌 7)에는, 인장 시험기로 연신 전의 필름편을 일축 방향으로 잡아당겨서 연신 샘플을 얻는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 소 61-112628호 공보(특허 문헌 8)에는, 시트 형상 시료를 팬터그래프 기구를 구성하는 링크를 사용해서 이축으로 연신하는 이축 연신 시험기가 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2004-148694호 공보(특허 문헌 9)에는, 링크 장치와, 세로 연신 수단과, 가로 연신 수단을 구비하고, 세로 연신 수단과 가로 연신 수단에 의한 변화 시간을 제어하는 제어 수단을 더 구비한 시트 형상물의 연신용 시험 장치가 개시되어 있다.
그러나, 특허 문헌 7 내지 9에 개시된 연신 시험 장치에 의해 연신된 필름 샘플의 물성 평가에 기초하여, 특허 문헌 1 내지 6에 개시된 연신기 및 연신 방법을 채용한 이축 연신 필름 제조 장치로 필름을 연속 생산할 경우, 연신 시험 장치와 각 연신기의 구조의 차이 및/또는 연신시의 거동의 차이에 의해, 필름 샘플과 동등한 물성을 갖는 필름을 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 특허 문헌 7에 개시된 인장 시험기 및 특허 문헌 8에 개시된 이축 연신 시험기에서는, 웨브 시트의 시험편 또는 웨브 필름의 시험편이 정지한 상태에서 연신되기 때문에, 이축 연신 필름 제조 장치의 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서의 연신 시험라고는 말하기 어렵다.
또한, 특허 문헌 9에 개시된 연신용 시험 장치는, 링크 장치의 등장 링크가 개방되어, 끝으로 갈수록 넓어지는 형상으로 배치된 한 쌍의 레일의 일단부에서 타단부를 향해 파지 장치가 연장됨으로써, 이축 연신 필름 제조 장치의 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서의 연신 시험을 실현하고자 하는 것이다. 그러나, 이 연신용 시험 장치에서는, 선단의 파지 장치만이 타단부에 도달하여, 그것에 파지된 시트 형상물의 선단만이 연신 완료된다. 그리고, 시트 형상물 선단은, 절단 단부이기 때문에, 연속 필름의 특성에 대해서는 차이가 존재할 수 있다. 즉, 특허 문헌 9에 개시된 연신용 시험 장치에서도, 이축 연신 필름 제조 장치의 연신기에서의 필름의 연속 생산 상태와 동등한 조건에서의 연신 시험이라고는 말하기 어렵다.
특히, 연신기 레일의 굴곡부에서는, 특허 문헌 3에서 개시되어 있는 바와 같이, 인접하는 클립과의 간격에 변화가 발생하는데, 특허 문헌 9에 개시된 연신용 시험 장치에서는, 이 굴곡부에서의 거동이 고려되지 않았다. 또한, 특허 문헌 5 및 특허 문헌 6에 개시된 필름 또는 시트를 비스듬히 연신하는 방법에 대해서는, 대응하는 연신 시험을 실시할 수 없다.
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 이축 연신 필름 제조 장치의 연신기에 의한 필름의 연속 생산 상태와 동등한 조건에서의 연신 시험을 행하여, 연신기에 의해 연속 생산되는 필름과 동등한 특성을 나타내는 필름 샘플을 얻을 수 있는 시험편 연신 장치 및 시험편 연신 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 시험편 연신 장치이며, 서로의 간격이 일단부측보다 타단부측에서 넓어지는 궤도에 배치된 제1 레일 및 제2 레일과, 상기 제1 레일을 따라 주행하는 복수의 제1 클립의 1군과, 상기 제2 레일을 따라 주행하는 복수의 제2 클립의 2군을 구비하고, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 서로 대향하도록 배치되어, 시험편을 파지하도록 되어 있고, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 시험편을 파지한 상태에서, 각각 상기 제1 레일과 상기 제2 레일을 일단부측에서 타단부측을 향해 주행 가능하게 되어 있고, 당해 주행에 의해 시험편이 폭 방향으로 연신하도록 되어 있는 시험편 연신 장치다.
본 발명에 따르면, 시험편의 전체(특히 시험편의 중앙부)에 폭 방향의 연신 처리가 실시되므로, 연신 후의 시험편(샘플)의 물성을 평가함으로써, 연속 생산되는 필름의 물성 평가를 대신하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 상기 복수의 제1 클립의 1군은, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있고, 상기 복수의 제2 클립의 2군도, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있으며, 이에 의해 시험편이 주행 방향으로도 연신하도록 되어 있다.
이 경우, 주행 방향에서도 시험편의 전체(특히 시험편의 중앙부)에 연신 처리가 실시되므로, 연신 후의 시험편(샘플)의 물성이, 연속 생산되는 필름의 물성에 더욱 가까운 것이 된다.
혹은, 본 발명은, 서로 간격을 두고 배치된 제1 레일 및 제2 레일과, 상기 제1 레일을 따라 주행하는 복수의 제1 클립의 1군과, 상기 제2 레일을 따라 주행하는 복수의 제2 클립의 2군을 구비하고, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 서로 대향하도록 배치되어, 시험편을 파지하도록 되어 있고, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 시험편을 파지한 상태에서, 각각 상기 제1 레일과 상기 제2 레일을 일단부측에서 타단부측을 향해 주행 가능하게 되어 있고, 상기 복수의 제1 클립의 1군은, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있고, 상기 복수의 제2 클립의 2군도, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있으며, 이에 의해 시험편이 주행 방향으로 연신하도록 되고 있는 것을 특징으로 하는 시험편 연신 장치다.
본 발명에 따르면, 시험편의 전체(특히 시험편의 중앙부)에 주행 방향의 연신 처리가 실시되므로, 연신 후의 시험편(샘플)의 물성을 평가함으로써, 연속 생산되는 필름의 물성 평가를 대신하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 상기 어느 하나의 특징을 갖는 시험편 연신 장치를 사용해서 시험편을 연신시키는 방법이며, 복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 서로 대향하도록 배치하여, 시험편을 파지시키는 공정과, 복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 제1 레일 및 제2 레일의 일단부측에서 타단부측을 향해 주행시켜, 시험편을 연신시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 시험편 연신 방법이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 시험편 연신 장치를 도시하는 평면도.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에는, 웨브 시트 또는 웨브 필름을 2 방향으로 동시에 연신하는 링크식 동시 이축 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서 연신 시험을 행할 수 있으며, 그 결과로서, 연속 생산되는 필름과 동등한 물성을 갖는 필름 샘플을 얻을 수 있는 본 발명에 따르는 일 실시 형태의 시험편 연신 장치(10)가 도시되어 있다. 도 1에서, 지면에 대해 상하 방향이 주행 방향(흐름 방향)이며, 상측이 주행 방향의 상류측이고, 하측이 주행 방향의 하류측이다. 또한, 시트 표면에 대해 좌우 방향이 폭 방향이다.
시험편 연신 장치(10)는, 쌍을 이루는 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)을 구비하고 있다. 제1 지지 장치(13)가, 제1 레일(11)에 안내되어 주행 가능하게 되어 있고, 제2 지지 장치(14)가, 제2 레일(12)에 안내되어 주행 가능하게 되어 있다. 시험편(15)의 한쪽 테두리를 파지하도록 구성된 복수의 제1 클립(16)이, 제1 지지 장치(13)에 설치되어 제1 클립의 1군(17)을 형성하고 있다. 마찬가지로, 시험편(15)의 다른 쪽의 테두리를 파지하도록 구성된 복수의 제2 클립(18)이, 제2 지지 장치(14)에 설치되어 제2 클립의 2군(19)을 형성하고 있다. 제1 지지 장치(13)는, 제1 구동 장치(20)에 의해 구동되며, 이에 의해, 제1 클립의 1군(17)이 제1 레일(11)을 따라 주행하도록 되어 있다. 마찬가지로, 제2 지지 장치(14)가, 제2 구동 장치(21)에 의해 구동되며, 이에 의해, 제2 클립의 2군(19)이 제2 레일(12)을 따라 주행하도록 되어 있다. 또한, 시험편(15)을 가열하는 가열 장치(22)가 설치되어 있다.
제1 레일(11)은, 길이 방향의 일단부가 시점(S1)으로서 기능하고, 길이 방향의 타단부가 종점(E1)으로서 기능하도록 되어 있고, 도 1에서는, 시점(S1)이 흐름 방향 상류측에 배치되고, 종점(E1)이 흐름 방향 하류측에 배치되어 있다. 마찬가지로, 제2 레일(12)은, 길이 방향의 일단부가 시점(S2)으로서 기능하고, 길이 방향의 타단부가 종점(E2)으로서 기능하도록 되어 있고, 도 1에서는, 시점(S2)이 흐름 방향 상류측에 배치되고, 종점(E2)이 흐름 방향 하류측에 배치되어 있다.
제1 레일(11) 및 제2 레일(12)은, 그 자체가, 각각 흐름 방향 및 폭 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 길이 방향의 궤도(윤곽)에 대해서도 조정(변형) 가능하게 구성되어 있다. 도 1의 예에서는, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 대응하여, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 사이에 소정의 간격(Dp)이 유지되는 구간이 형성되도록, 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 궤도(윤곽)가 형성되어 있다.
제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 배치 예의 상세에 대해서 더 설명한다. 도 1의 예에서는, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 대응하도록, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)이, 흐름 방향 중심선(CL)에 대해 대칭으로 배치되어 있다. 시점(S1)/시점(S2)에서 종점(E1)/종점(E2)에 이르기까지 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 사이에, 흐름 방향 상류측에서부터 순서대로, 간격(Dp)이 일정한 예열 구간(A)과, 간격(Dp)이 하류측을 향해 확대되어 가는 연신 구간(B)과, 간격(Dp)이 예열 구간(A)의 그것보다 넓으면서 또한 일정한 열처리 구간(C)이 형성되어 있다. 그리고, 예열 구간(A), 연신 구간(B), 열처리 구간(C)은, 각각 오븐식의 가열 장치(22a, 22b, 22c)에 의해 덮여 있다.
예열 구간(A)은, 시험편(15)을 예열하기 위한 구간이다. 연신 구간(B)은, 간격(Dp)을 확대함으로써 제1 클립의 1군(17)과 제2 클립의 2군(19)의 간격을 확대하여, 양측부 테두리가 파지된 시험편(15)을 폭 방향으로 연신하기 위한 구간이다. 열처리 구간(C)은, 시험편(15)을 연신함으로써 형성된 필름 샘플(23)의 물성을 안정시키기 위한 구간이다.
상술한 바와 같이, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 사이의 간격(Dp)은, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하여, 흐름 방향의 각 위치마다 정해진다(수정 또는 조정 가능함).
본 실시 형태에서는, 제1 지지 장치(13)는, 2개의 링크가 하나의 관절에서 개폐 가능(회전 가능)하게 접속되어 이루어지는 제1 링크 기구(24)가 복수 연결됨으로써 구성되어 있다. 제1 링크 기구(24)가 개폐하는 링크 선단의 측(도 1의 내측)에는, 제1 레일(11)에 안내되어 구름 이동하는 베어링이 설치되어 있고, 링크 기단부의 측(도 1의 외측)에는, 제1 레일(11)에 대해 간격(L1p)을 두고 배치된 제1 피치 조절 레일(25)에 안내되어 구름 이동하는 베어링이 설치되어 있다. 복수의 제1 클립(16)은, 제1 링크 기구(24)와 쌍을 이루어, 링크 선단의 측에 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 레일(11)과 제1 피치 조절 레일(25)의 사이의 간격(L1p)이 변화되어, 각 제1 링크 기구(24)의 개폐 상태가 변화되면, 인접하는 제1 클립(16)의 간격, 즉 클립 피치가 변화되도록 되어 있다.
마찬가지로, 제2 지지 장치(14)도, 2개의 링크가 하나의 관절에서 개폐 가능(회전 가능)하게 접속되어 이루어지는 제2 링크 기구(26)가 복수 연결됨으로써 구성되어 있다. 제2 링크 기구(26)가 개폐하는 링크 선단의 측(도 1의 내측)에는, 제2 레일(12)에 안내되어 구름 이동하는 베어링이 설치되어 있고, 링크 기단부의 측(도 1의 외측)에는, 제2 레일(12)에 대해 간격(L2p)을 두고 배치된 제2 피치 조절 레일(27)에 안내되어 구름 이동하는 베어링이 설치되어 있다. 복수의 제2 클립(18)은, 제2 링크 기구(26)와 쌍을 이루어, 링크 선단의 측에 설치되어 있다. 이에 의해, 제2 레일(12)과 제2 피치 조절 레일(27)의 사이의 간격(L2p)이 변화되어, 각 제2 링크 기구(26)의 개폐 상태가 변화되면, 인접하는 제2 클립(18)의 간격, 즉 클립 피치가 변화되도록 되어 있다.
제1 레일(11) 및 제2 레일(12)은, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하는 궤도를 형성하고자, 직선 형상 레일 부재(28)가 설치된 복수의 레일 대(29)를, 각각 제1 레일 베이스(30) 및 제2 레일 베이스(31) 위에 배치 고정하고, 인접하는 레일 부재(28)끼리를 만곡 레일 부재(32)로 연결함으로써 형성되어 있다. 제1 레일 베이스(30) 및 제2 레일 베이스(31)는, 베이스(33)에 적재되어 있다. 이에 의해, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 도 1의 좌우 방향(흐름 방향에 수직인 방향)의 간격이, 소정의 간격(Dp)이 되도록 고정되어 있다.
제1 피치 조절 레일(25)은, 제1 레일(11)에 대하여 제2 레일(12)과는 반대 측에 소정의 간격(L1p)을 두고, 레일 대(29)에 배치된 레일 부재(28)끼리를 만곡 레일 부재(32)로 연결함으로써 형성되어 있다. 제2 피치 조절 레일(27)도 마찬가지로, 제2 레일(12)에 대하여 제1 레일(11)과는 반대 측에 소정의 간격(L2p)을 두고, 레일 대(29)에 배치된 레일 부재(28)끼리를 만곡 레일 부재(32)로 연결함으로써 형성되어 있다. 따라서, 제1 지지 장치(13) 및 제2 지지 장치(14)가 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)에 각각 배치되면, 제1 클립(16) 및 제2 클립(18)이 중심선(CL)의 측을 향해서 서로 대향한다.
본 실시 형태에서는, 간격(L1p) 및 간격(L2p)이 축소될 때에, 제1 링크 기구(24) 및 제2 링크 기구(26)가 개방하여, 클립 피치가 확대되도록 되어 있다. 이에 의해, 제1 클립(16) 및 제2 클립(18)에 의해 파지된 시험편(15)이, 클립 피치의 확대 방향(도 1의 상하 방향:흐름 방향)으로도 연신되도록 되어 있다.
간격(L1p) 및 간격(L2p)은, 상술한 바와 같이, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하여, 흐름 방향의 각 위치마다 정해진다. 본 실시 형태에서는, 시험편(15)이 폭 방향 및 흐름 방향으로 동시에 연신되도록, 연신 구간(B)에서 간격(L1p) 및 간격(L2p)이 하류측을 향해 서서히 축소되도록 설정되어 있다.
제1 구동 장치(20)는, 일단부가 제1 지지 장치(13)에 접속된 와이어(34)와, 당해 와이어(34)를 권취하는 드럼(35)과, 당해 드럼(35)을 회전시키는 모터(36)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 드럼(35) 및 모터(36)는, 제1 레일 베이스(30)의 하류측에 배치되어 있다. 제1 구동 장치(20)에 의해, 시점(E1)에 배치된 제1 지지 장치(13)를 종점(S1)까지 견인함으로써, 제1 지지 장치(13)가 제1 레일(11) 및 제1 피치 조정 레일(25)에 안내되어 주행한다. 이에 의해, 제1 클립의 1군(16)이 제1 레일(11)을 따라 주행한다. 제2 구동 장치(21)도 마찬가지로, 일단부가 제2 지지 장치(14)에 접속된 와이어(34)와, 당해 와이어(34)를 권취하는 드럼(35)과, 당해 드럼(35)을 회전시키는 모터(36)를 구비하고있다. 본 실시 형태에서는 당해 드럼(35) 및 모터(36)는 제2 레일 베이스(31)의 하류측에 배치되어 있다. 제2 구동 장치(21)에 의해, 시점(S2)에 배치된 제2 지지 장치(14)를 종점(E2)까지 견인함으로써, 제2 지지 장치(14)가 제2 레일(12)과 제2 피치 조정 레일(27)에 안내되어 주행한다. 이에 의해, 제2 클립의 2군(18)이 제2 레일(12)을 따라 주행한다.
이상과 같은 본 실시 형태에 따르면, 웨브 시트 또는 웨브 필름을 2 방향으로 동시에 연신하는 링크식 동시 이축 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서 연신 시험을 행할 수 있다. 즉, 링크식 동시 이축 연신기에 의해 연속 생산되는 필름과 동등한 필름 샘플을 얻을 수 있다. 시험편 연신 장치(10)에 의한 연신 시험의 구체적 수순에 대해서 이하에 설명한다.
우선, 시험편(15)의 흐름 방향의 연신 배율이나 폭 방향의 연신 배율 등의 연신 시험 조건에 기초하여, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 궤도를 결정하고, 당해 궤도를 형성하도록 제1 레일(11)과 제2 레일(12)을 설치(이동)한다. 구체적으로는, 소정의 간격(Dp)이 흐름 방향의 각 위치에서 형성되도록, 중심선(CL)에 대하여 대칭으로, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)이 배치된다.
그리고, 제1 레일(11)에 대하여 간격(L1p)을 두고, 제1 피치 설정 레일(25)이 설치되고, 제2 레일(12)에 대하여 간격(L1p)과 동등한 간격(L2p)(L1p=L2p)을 두고, 제2 피치 설정 레일(27)이 설치된다. 또한, 시점(S1) 및 시점(S2)과 종점(E1) 및 종점(E2)의 사이에, 시험편(15)을 폭 방향 및 흐름 방향의 2 방향으로 동시에 연신하는 연신 구간(B)이 설정된다. 구체적으로는, 시험편(15)의 폭 방향의 연신을 실시하기 위해서, 간격(Dp)은 확대되고, 클립 피치를 확대함으로써 시험편(15)의 흐름 방향의 연신을 실시하기 위해서, 간격(L1p) 및 간격(L2p)이 축소된다. 또한, 연신 구간(B)의 상류측에 예열 구간(A)이 설정되고, 연신 구간(B)의 하류측에 열처리 구간(C)이 설정된다.
이상과 같이, 연신 시험 조건에 기초하여 제1 레일(11) 및 제2 레일(12) 및 제1 피치 설정 레일(25) 및 제2 피치 설정 레일(27)을 설치(배치)한 후에, 제1 레일(11)의 시점(S1)에 배치된 제1 클립의 1군(17)에 시험편(15)의 한쪽 테두리가 파지되고, 제2 레일(12)의 시점(S2)에 배치된 제2 클립의 2군(19)에 시험편(15)의 다른 쪽 테두리가 파지된다.
계속해서, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)가 작동되어, 제1 지지 장치(13) 및 제2 지지 장치(14)가 견인된다. 이에 의해, 시험편(15)을 파지한 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이, 각각 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)을 따라 주행하여, 예열 구간(A)으로 진입한다. 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)은 예열 구간(A)에서 일시 정지한다. 예열 구간(A)에서는, 가열 장치(22a)에 의해 시험편(15)이 소정의 예열 온도로 가열된다.
그리고, 예열 구간(A)에서의 시험편(15)의 예열이 완료한 후, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)가 다시 작동된다. 이에 의해, 시험편(15)을 파지하는 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이, 각각 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)을 따라 주행하여, 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이 가열 장치(22b)에 의해 미리 소정의 연신 온도로 상승되어 있는 연신 구간(B)을 통과한다.
이때, 시험편(15)은, 간격(Dp)의 확대에 따라 폭 방향으로 연신되는 동시에, 간격(L1p) 및 간격(L2p)의 축소에 따른 클립 피치의 확대에 따라, 흐름 방향으로도 연신된다. 즉, 시험편(15)을 파지한 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)의 전체가 연신 구간(B)을 통과함으로써, 시험편(15)의 전체가 폭 방향과 흐름 방향으로 연신된다.
계속해서, 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이 연신 구간(B)을 통과한 후, 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)은 열처리 구간(C)으로 진입하여, 열처리 구간(C)에서 일시 정지한다. 열처리 구간(C)에서는, 가열 장치(22c)에 의해, 시험편(15)이 연신되어 형성된 필름 샘플(23)이, 소정의 열처리 온도에서 가열된다. 이에 의해, 필름 샘플(23)의 물성이 안정된다.
열처리 구간(C)에서의 샘플 필름(23)의 열처리가 완료한 후, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)가 다시 작동된다. 이에 의해, 샘플 필름(23)을 파지한 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이, 각각 종점(E1) 및 종점(E2)에 도착한다. 그 후, 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)에 파지된 샘플 필름(23)이 취출된다.
샘플 필름(23)이 취출된 후, 다음 연신 시험을 위해, 제1 클립의 1군(17)을 구비한 제1 지지 장치(13)와 제2 클립의 2군(19)을 구비한 제2 지지 장치(14)가, 각각 종점(E1) 및 종점(E2)에서 제거되고, 시점(S1) 및 시점(S2)에 다시 설치된다. 단, 제1 지지 장치(13)와 제2 지지 장치(14)의 종점(E1) 및 종점(E2)에서 시점(S1) 및 시점(S2)으로의 이동은, 시점(S1) 및 시점(S2)측에 견인 장치를 설치해서 행해도 된다. 즉, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)가, 각각 제1 지지 장치(13) 및 제2 지지 장치(14)를 시점(S1) 및 시점(S2)과 종점(E1) 및 종점(E2)의 사이에서 왕복 이동할 수 있도록 구성되어도 좋다.
이상과 같은 본 실시 형태에 따르면, 시험편(15)을 파지한 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이, 각각 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 시점(S1) 및 시점(S2)에서 종점(E1) 및 종점(E2)을 향해 주행한다. 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이 주행 구간 중에 설정된 연신 구간(B)을 통과할 때에, 시험편(15) 전체가 연신되어 필름 샘플(23)을 얻을 수 있다. 적어도 시험편(15)의 중앙부는 연속되어 있으므로(절단 단부가 아니므로), 얻어진 필름 샘플(23)은, 이축 연신 필름 제조 장치에서 연속 생산되는 필름과 동등한 물성을 갖는다고 할 수 있다.
링크식 동시 이축 연신기 그 자체를 사용해서 연신 시험을 하고자 할 때, 레일과 스프로킷으로 형성되는 한 쌍의 무단 형상의 궤도에 대하여, 링크 부재를 통해 일련의 무단 형상으로 연결된 복수 개의 클립을 연속적으로 주행시켜야만 한다. 이러한 시험은, 대규모적이고 효율도 나쁘다.
이에 반해 본 실시 형태에서는, 시험편(15)을 파지하는 제1 클립의 1군(17) 및 제2 클립의 2군(19)이, 각각 시험편(15)의 크기에 맞춰서 구성 배치된 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 시점(S1) 및 시점(S2)에서 종점(E1) 및 종점(E2)을 향해 주행하기만 하면 되므로, 효율이 좋은 연신 시험이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)을 중심선(CL)에 대하여 대칭으로 배치하고 있지만, 이것은 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하여 적절하게 선택되는 것이며, 연신 시험 조건에 따라서는, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)의 궤도(길이나 곡선부의 곡률 등)는, 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 레일(11)과 제2 레일(12)을 대칭으로 배치하지 않고, 제1 레일(11)에 대하여 제2 레일(12)의 길이를 변하게 하여, 상이한 궤도를 형성함으로써, 시험편(15)을 비스듬히 연신하는 조건에서의 시험도 가능하다. 또한, 예를 들어, 제1 클립의 1군(17)의 클립 피치가 확대를 개시하는 위치와 제2 클립의 2군(19)의 클립 피치가 확대를 개시하는 위치에 차를 부여함으로써도, 시험편(15)을 비스듬히 연신하는 시험이 가능하다.
본 실시 형태에서는, 연신 구간(B)의 전후에 예열 구간(A)과 열처리 구간(C)을 설치하고 있지만, 이것도, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하여 설정된 것이다. 연신 시험 조건에 따라서는, 구간의 추가나 변경이나 생략이 이루어진다. 그러한 변경 등에 맞추어, 가열 장치(22A, 22B, 22C)에 대해서도, 조합의 변경이나 교체 등이 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)가 제1 지지 장치(13) 및 제2 지지 장치(14)를 견인하는 속도를 일정하게 하고 있다. 그러나, 이 경우, 견인 주행 중에 제1 링크 기구(24) 및 제2 링크 기구(26)가 개폐됨으로써, 제1 클립(16) 및 제2 클립(18)의 주행 속도는 변화된다. 이것을 고려하여, 연신 시험 조건에 따라서는, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)에 의한 견인 속도를, 흐름 방향의 위치마다 보정하는 것이 바람직한 경우가 있을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 예열 구간(A) 및 열처리 구간(C)에서, 제1 구동 장치(20) 및 제2 구동 장치(21)를 일시 정지하여, 예열 및 열처리를 행하고 있다. 여기서, 시험편(15)의 연신 시험 조건에 기초하여, 예열 및 열처리의 시간이나, 예열 온도 및 열처리 온도의 상승 패턴이나 하강 패턴이 설정될 수 있다. 이에 의해, 연신기의 긴 예열 구간이나 열처리 구간을 반영시킬 수 있어, 웨브 시트 또는 웨브 필름이 주행하는 상태와 동등한 조건에서의 연신 시험을 행할 수 있다.
또한, 베이스(33)에 대한 제1 레일 베이스(30) 및 제2 레일 베이스(31)의 이동이나, 제1 레일 베이스(30) 및 제2 레일 베이스(31)에 대한 레일 대(29)의 이동이나, 레일 대(29)에 설치된 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)에 대한 제1 피치 설정 레일(25) 및 제2 피치 설정 레일(27)의 이동에 대해서는, 볼 나사 기구와 서보 모터를 조합한 직동 기구 등을 사용함으로써 자동화될 수 있다. 이에 의해, 제1 레일(11) 및 제2 레일(12) 및 제1 피치 설정 레일(25) 및 제2 피치 설정 레일(27)의 배치 관계의 변경이 용이하게 되어, 예열 구간(A) 및 열처리 구간(C)에서의 시험편(15)(즉 필름 샘플(23))의 팽창이나 수축 등의 열변형에 대응할 수 있도록, 간격(Dp)이나 간격(L1p) 및 간격(L2p)을 조절하는 것이 가능하다.
제1 클립(16) 및 제2 클립(18)의 형상은, 연신 시험 조건에 기초하여, 동일해도 좋고 서로 다른 형상이어도 좋다. 제1 링크 기구(24) 및 제2 링크 기구(26)의 형상도, 연신 시험 조건에 기초하여, 동일해도 좋고, 중심선(CL)에 대해 대칭이어도 좋고, 서로 다른 형상이어도 좋다. 레일 부재(28)와 레일 대(29)는, 연신 시험 조건에 기초하는 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 다양한 궤도에 대응하고자, 다양한 길이의 것이 준비되는 것이 바람직하다.
제1 클립의 1군(17)을 형성하는 복수의 제1 클립(16) 및 제2 클립의 2군(19)을 형성하는 복수의 제2 클립(18)의 개수는, 복수의 제1 클립(16) 및 복수의 제2 클립(18)이 각각 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)의 시점(S1) 및 시점(S2)에서 종점(E1) 및 종점(E2)을 향해 주행할 때에, 복수의 제1 클립(16) 및 복수의 제2 클립(18)이 파지하는 시험편(15)이 연신 구간(B)을 통과할 수 있도록 선정되는 것이 바람직하다.
상술의 실시 형태에서는, 링크식 동시 이축 연신기에 의한 필름의 연속 생산 상태와 동등한 조건에서 연신 시험을 행할 수 있는 시험편 연신 장치(10)에 대해서 서술했지만, 제1 클립의 1군(17)을 구비한 제1 지지 장치(13)와 제2 클립의 2군(19)을 구비한 제2 지지 장치(14)를, 각각 체인에 의해 연결된 클립 대에 의해 구성하여, 제1 레일(11) 및 제2 레일(12)을 당해 클립 대에 대응할 수 있는 레일로서 구성함으로써, 가로 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서 연신 시험을 행할 수 있는 시험편 연신 장치를 구성할 수도 있다. 또한, 리니어 모터로 구동하는 클립 대를 사용하여, 리니어식 동시 이축 연신기에 의한 연속 생산 상태와 동등한 조건에서 연신 시험을 행할 수 있는 시험편 연신 장치를 구성할 수도 있다.

Claims (6)

  1. 시험편 연신 장치이며,
    제1 레일 및 제2 레일 간격이 서로 일단부측보다 타단부측에서 넓어지는 궤도에 배치된 제1 레일 및 제2 레일과,
    상기 제1 레일을 따라 주행하는 복수의 제1 클립의 1군과,
    상기 제2 레일을 따라 주행하는 복수의 제2 클립의 2군을 구비하고,
    상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 서로 대향하도록 배치되어, 시험편을 파지하도록 되어 있고,
    상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군이 시험편을 파지한 상태에서, 각각 와이어로 견인되는 것에 의해 제1 레일과 상기 제2 레일을 일단부측에서 타단부측을 향해 주행 가능하게 되어 있고, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군의 주행에 의해 시험편이 폭 방향으로 연신하도록 되어 있는, 시험편 연신 장치.
  2. 시험편 연신 장치이며,
    서로 간격을 두고 배치된 제1 레일 및 제2 레일과,
    상기 제1 레일을 따라 주행하는 복수의 제1 클립의 1군과,
    상기 제2 레일을 따라 주행하는 복수의 제2 클립의 2군을 구비하고,
    상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 서로 대향하도록 배치되어, 시험편을 파지하도록 되어 있고,
    상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군은, 상기 복수의 제1 클립의 1군과 상기 복수의 제2 클립의 2군이 시험편을 파지한 상태에서, 각각 와이어로 견인되는 것에 의해 제1 레일과 상기 제2 레일을 일단부측에서 타단부측을 향해 주행 가능하게 되어 있고,
    상기 복수의 제1 클립의 1군은, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있고, 상기 복수의 제2 클립의 2군도, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있으며, 이에 의해 시험편이 주행 방향으로 연신하도록 되고 있는, 시험편 연신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 클립의 1군은, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있고, 상기 복수의 제2 클립의 2군도, 상기 주행 중에, 서로의 간격이 넓어지도록 되어 있으며, 이에 의해 시험편이 주행 방향으로도 연신하도록 되어 있는, 시험편 연신 장치.
  4. 제1항의 시험편 연신 장치를 사용해서 시험편을 연신시키는 시험편 연신 방법이며,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 서로 대향하도록 배치하여, 시험편을 파지시키는 공정과,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 제1 레일 및 제2 레일의 일단부측에서 타단부측을 향해 주행시켜, 시험편을 폭 방향으로 연신시키는 공정을 구비하는, 시험편 연신 방법.
  5. 제2항의 시험편 연신 장치를 사용해서 시험편을 연신시키는 시험편 연신 방법이며,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 서로 대향하도록 배치하여, 시험편을 파지시키는 공정과,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 제1 레일 및 제2 레일의 일단부측에서 타단부측을 향해 주행시켜, 시험편을 주행 방향으로 연신시키는 공정을 구비하는, 시험편 연신 방법.
  6. 제3항의 시험편 연신 장치를 사용해서 시험편을 연신시키는 시험편 연신 방법이며,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 서로 대향하도록 배치하여, 시험편을 파지시키는 공정과,
    복수의 제1 클립의 1군과 복수의 제2 클립의 2군을, 제1 레일 및 제2 레일의 일단부측에서 타단부측을 향해 주행시켜, 시험편을 폭 방향과 주행 방향의 이축 방향으로 연신시키는 공정을 구비하는, 시험편 연신 방법.
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