KR20010027398A - The Casting Apparatus and the Method of Manufacturing Thermoplastic Resin Sheet thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압출기를 통해 용융 압출된 열가소성 수지를 캐스팅 드럼에 접촉시켜 급냉하여 고화시킴으로써 쉬트를 성형하는 캐스팅 장치와 이를 이용한 열가소성 수지 쉬트의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 캐스팅 드럼과 접하여 급냉되는 쉬트면의 반대면인 공기와 접하는 쉬트 표면을 냉각시키기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a casting apparatus for forming a sheet by contacting a casting drum by quenching and solidifying the thermoplastic resin melt-extruded through an extruder, and a method of manufacturing a thermoplastic resin sheet using the same. An apparatus and method for cooling a sheet surface in contact with air, the opposite side of the face.
본 발명은 결정화가 낮은 쉬트를 성형해서 종방향 및 횡방향으로 이축연신한 다음 다시 열처리하여 완제품 필름을 생산하는 경우에 특히 중요하다.The present invention is particularly important when the sheet having low crystallization is formed, biaxially stretched in the longitudinal and transverse directions, and then heat treated again to produce a finished film.
용융 압출된 수지를 캐스팅 드럼 위에서 밀착 고화시켜 쉬트를 제조할 때 수지와 캐스팅 드럼의 온도차이에 의하여 쉬트는 두께 방향으로 온도 구배를 갖는다.When a sheet is prepared by tightly solidifying a melt-extruded resin on a casting drum, the sheet has a temperature gradient in the thickness direction due to the temperature difference between the resin and the casting drum.
캐스팅 드럼에 접한 쉬트면 쪽은 결정화가 진행되기 전에 충분히 냉각되지만 고분자의 낮은 열전도 계수와 결정화 특성에 의해 공기와 접한 쉬트면 쪽과 쉬트 내부는 캐스팅 드럼을 거쳐가며 서서히 냉각되면서 결정화가 진행된다.The sheet surface in contact with the casting drum is sufficiently cooled before the crystallization proceeds, but due to the low thermal conductivity and crystallization characteristics of the polymer, the sheet surface and the sheet in contact with the air are gradually cooled while passing through the casting drum and crystallization proceeds.
열전도 계수가 낮아도 얇은 쉬트 또는 결정화 속도가 느린 수지에 의한 쉬트의 경우에는 결정화가 진행되기 전에 충분히 냉각되어 결정화의 문제가 없지만, 두꺼운 쉬트 또는 결정화 속도가 빠른 수지에 의한 쉬트는 공기와 접한 면의 서냉에 의해 결정화가 많이 진행되어 두께 방향으로의 결정화도차(結晶化度差)가 발생하게 되고, 상대적으로 평균 결정화도(結晶化度)도 커지게 된다.In the case of a sheet made of a thin sheet or a resin having a low crystallization rate even though the thermal conductivity coefficient is low, there is no problem of crystallization because it is sufficiently cooled before the crystallization proceeds. As a result, crystallization progresses a lot, and a difference in crystallinity in the thickness direction occurs, and the average crystallinity also increases relatively.
그 결과 컬링이 일어나서 다음 공정으로의 도입이 어렵게 될 뿐만 아니라 종방향 및 횡방향으로 연신할 때 쉬트 또는 필름의 파단이나 백탁의 발생으로 제품을 얻을 수 없고 제품을 얻더라도 후 공정에서 필름이 박리되는 문제가 발생한다.As a result, curling occurs and it is difficult to introduce into the next process, and when the sheet or film is stretched in the longitudinal and transverse directions, the product cannot be obtained due to the breakage of the sheet or the film or the occurrence of cloudiness. A problem arises.
상기와 같이 용융 압출된 쉬트를 단순히 캐스팅 드럼에 의해 냉각시키는 것만으로는 우수한 투명도 및 광택도를 유지할 수 없었다.As described above, simply cooling the melt-extruded sheet by a casting drum did not maintain excellent transparency and glossiness.
또한 , 종방향 및 횡방향의 연신비를 고려할 때 2㎜이상으로 쉬트를 성형해서 200㎛이상의 두께를 지니는 두꺼운 필름을 생산할 수 없었다.In addition, in consideration of the stretching ratios in the longitudinal and transverse directions, the sheet was molded to 2 mm or more to produce a thick film having a thickness of 200 μm or more.
이를 해결하기 위해서, 미합중국 특허 제2,585,156호와 동 제3,090,076호에서는 냉각수가 담긴 수조에 일부가 잠긴 여러 개의 롤로 구성된 냉각 방식이 공지되어 있다.To solve this problem, US Pat. Nos. 2,585,156 and 3,090,076 disclose a cooling scheme consisting of several rolls partially submerged in a bath containing coolant.
그러나, 이러한 냉각 장치와 방법은 쉬트 표면에 물리적인 접촉을 가하게 되어 쉬트 표면의 변형 또는 결함을 가져오며, 롤 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해서 속도를 올리는 경우에는 극히 제한이 가해져서 생산 속도를 제어할 수 없기 때문에 필름의 두께가 불량해지는 단점이 있었다.However, these cooling devices and methods bring physical contact to the sheet surface, resulting in deformation or defects on the sheet surface, and are extremely limited when speeding up to maintain a constant gap between rolls, thus increasing production speed. There was a disadvantage that the thickness of the film is poor because it can not control.
이를 해결하기위하여, 동 제3,071,810호에서는 용융 압출된 수지를 캐스팅 드럼에서 냉각시키면서 반대면은 스프레이 노즐을 통해서 액체를 분사하여 냉각하는 방법이 공지되어 있다.In order to solve this problem, in US Pat. No. 3,071,810, a method of cooling a melt-extruded resin by casting a liquid through a spray nozzle while cooling the opposite side is known.
그러나, 이러한 방식은 분사된 액적이 묻은 부위와 묻지 않은 부위의 냉각차가 발생하고 액적 자국이 쉬트 표면의 결함으로 남게 되어 우수한 투명도를 필요로 하는 제품의 경우 사용이 불가능한 단점이 있었다.However, this method has a disadvantage in that it is impossible to use a product that requires excellent transparency because a cooling difference between the sprayed and unsprayed portions of the sprayed droplets is generated and the droplet marks remain as defects of the sheet surface.
이를 해결하기위하여, 동 제3,853,447호에서는 용융 압출된 수지를 캐스팅 드럼에서 냉각시키며, 반대면은 일차로 에어나이프를 사용하여 냉각시킨 후, 이차로 수조에 담겨져 냉각수에 의해 냉각되는 방법이 공지되어 있다.In order to solve this problem, 3,853,447 discloses a method in which a melt-extruded resin is cooled in a casting drum, and the opposite side is first cooled by using an air knife, and then, secondly, in a water bath and cooled by cooling water. .
도3은 상기 방법에 의한 방법을 설명하는 것으로서, 다이(D)에서 압출된 수지는 정전인가(20)에 의해 캐스팅 드럼(30)에 밀착되어 쉬트(S) 상으로 냉각된다.3 illustrates a method by the above method, wherein the resin extruded from the die D is brought into close contact with the casting drum 30 by electrostatic application 20 and cooled onto the sheet S. As shown in FIG.
캐스팅 드럼에 밀착되는 쉬트면의 반대면은 일차로 에어나이프(60)로부터 방출되는 풍속이 10㎧이고 온도가 15℃ 내외인 바람에 의해 냉각되어, 쉬트의 표면온도가 물의 끓는점인 100℃이하로 도달된 상태로 수조(70)에 들어가게 되며, 이차로 수조(70)에서 30℃ 내외의 냉각수에 의해 결정화가 진행되기 전에 냉각된다.The surface opposite to the sheet surface in close contact with the casting drum is primarily cooled by wind having a wind velocity of 10㎧ and a temperature of about 15 ° C emitted from the air knife 60, so that the surface temperature of the sheet is below 100 ° C, which is the boiling point of water. It enters the water tank 70 in the reached state, and is secondly cooled before the crystallization proceeds by the cooling water of about 30 ° C. in the water tank 70.
이러한 방식은 기존의 방식에 비해 냉각과 쉬트 표면 측면에서 우수하지만, 쉬트의 결정화가 이루어지는 대부분의 구간이 에어나이프 영역에 속하므로, 두께가 300㎛ 이상인 필름을 제조하는 경우에는 냉각능력이 부족하게 되고, 따라서 앞서 언급한 문제가 재현되며, 수면의 불안정으로 인하여 생산속도를 올릴 수 없는 단점이 있었다.This method is superior to the conventional method in terms of cooling and sheet surface, but since most of the sections in which the crystallization of the sheet belongs to the air knife area, the cooling capacity is insufficient when producing a film having a thickness of 300㎛ or more, Therefore, the above-mentioned problem is reproduced, and there is a disadvantage in that the production speed can not be increased due to instability of sleep.
냉각 효율을 올리기위해 풍속을 올리는 경우, 강한 바람에 의해 쉬트가 떨리게 되므로 캐스팅 드럼에 수지가 제대로 밀착되지 않아 쉬트 표면이 변형될 수도 있다. 또한, 에어나이프와 수조를 함께 사용함으로써, 설치가 용이하지 않으며 다이 립 청소 등과 같은 부수적인 작업으로 인하여 운전 중의 작업성이 떨어지는 단점을 가지고 있었다.If the wind speed is increased to increase the cooling efficiency, the sheet is shaken by the strong wind, so that the resin surface does not adhere properly to the casting drum, which may cause deformation of the sheet surface. In addition, by using the air knife and the water tank together, it is not easy to install and has the disadvantage of poor workability during operation due to the secondary work such as cleaning the die lip.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 용융 압출 쉬트의 냉각 방법을 개선하여 쉬트의 평균 결정화도와 두께 방향으로의 결정화도차를 낮춤으로써 필름의 두께 방향으로의 박리현상 및 외면과 내면간의 광택도차를 없애며 연신성의 향상을 통해 200㎛이상의 두께를 갖는 필름을 제조하기 위하여 2㎜이상의 두께로 열가소성 수지 쉬트를 제조하는 방법과 이를 위한 캐스팅 장치의 제공을 목적으로 한다.Therefore, in the present invention, in order to improve the problems described above, by improving the cooling method of the melt-extruded sheet to reduce the difference in average crystallinity and the degree of crystallinity in the thickness direction of the sheet by the peeling phenomenon in the film thickness direction and the gloss between the outer surface and the inner surface It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thermoplastic resin sheet having a thickness of 2 mm or more and a casting apparatus therefor in order to manufacture a film having a thickness of 200 μm or more by eliminating a drawing and improving stretchability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉬트 캐스팅 방법을 설명하는 모식도,1 is a schematic diagram illustrating a sheet casting method according to an embodiment of the present invention,
도 2은 부분 절개 사시도,2 is a partial cutaway perspective view,
도 3는 에어나이프와 수조를 보조 냉각 장치로 이용한 종래의 쉬트 개스팅 방법의 모식도이다.3 is a schematic diagram of a conventional sheet gasting method using an air knife and a water tank as an auxiliary cooling device.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
D 다이 S 쉬트D die S sheet
W 냉각수 g 캐스팅 드럼과 보조 냉각 장치의 간격W Coolant g Distance between casting drum and auxiliary cooling unit
θ 물층과 쉬트외면이 접촉하는 구간이 이루는 각도θ The angle formed by the section where water layer and sheet surface contact
20 정전인가20 power outages
30 캐스팅 드럼 31 캐스팅 드럼면30 Casting Drums 31 Casting Drums
40 보조 냉각 장치 41 보조 냉각 장치면40 Auxiliary cooling unit 41 Auxiliary cooling unit side
50 냉각수용 다이 60 에어나이프50 Die for Coolant 60 Air Knife
70 수조 80 스트리퍼 롤70 Countertop 80 Stripper Roll
90 에어 브로우어90 air browers
상기 목적을 달성하기위한 본 발명의 열가소성 수지 쉬트의 제조 방법은 냉각수용 다이(50)에서 쉬트의 폭 방향으로 균일하게 나오는 냉각수가 냉각 캐스팅 드럼(30)에 접촉하지 않는 쉬트의 외면을 냉각시키고, 보조 냉각 드럼(40)이 캐스팅 드럼(30)에 접촉하지 않는 쉬트(S)의 외면과 접촉하고 있는 물층(W)을 냉각하며. 열풍 브로우어(90)가 쉬트 표면과 캐스팅 드럼에 묻은 물을 열풍 브로우어에서 나오는 열풍으로 제거하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a thermoplastic resin sheet of the present invention for achieving the above object is to cool the outer surface of the sheet does not contact the cooling casting drum 30, the cooling water uniformly in the width direction of the sheet from the die 50 for the cooling water, The auxiliary cooling drum 40 cools the water layer W in contact with the outer surface of the sheet S which does not contact the casting drum 30. Hot air brower 90 is characterized in that the water on the sheet surface and the casting drum to remove the hot air from the hot air brower.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조로 하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스팅 장치의 모식도로서, 본 발명의 장치는 냉각 캐스팅 드럼(30)에 접촉하지 않는 쉬트의 외면을 냉각시키기 위하여 쉬트 폭방향으로 냉각수를 균일하게 나오게 하기 위한 냉각수용 다이(50)와 쉬트 외면과 접촉하여 흐르는 물층을 냉각하기위하여 내부에 냉각수가 순환하고 있는 보조 냉각 장치 드럼(40)으로 구성되어 있다.1 is a schematic view of a casting apparatus according to an embodiment of the present invention, the apparatus of the present invention for uniformly coming out the cooling water in the sheet width direction to cool the outer surface of the sheet does not contact the cooling casting drum 30 It consists of the cooling water die 50 and the auxiliary cooling device drum 40 in which cooling water circulates in order to cool the water layer which flows in contact with the sheet outer surface.
도2는 캐스팅 드럼(30)과 보조 냉각 장치(40) 사이의 쉬트와 물층을 나타내는 부분 절개 사시도로서, 쉬트 한쪽면은 캐스팅 드럼에 의해서 냉각되고 다른 쪽면은 보조 냉각 장치에 의해 냉각되는 물층에 의해 냉각되는 것을 보여 주고 있다.Fig. 2 is a partially cutaway perspective view showing the sheet and water layer between the casting drum 30 and the auxiliary cooling device 40, with one side of the sheet being cooled by the casting drum and the other side by the water layer being cooled by the auxiliary cooling device. It is showing cooling.
본 발명에 의한 냉각 방법을 상세히 설명하면 아래와 같다.Referring to the cooling method according to the invention in detail as follows.
다이(D)을 통해 용융 압출된 열가소성 수지는 정전인가(20)에 의해서 25℃이하의 냉각수가 순환되는 캐스팅 드럼(30)에 밀착되고 열전도에 의해 냉각, 고화되어 2㎜ 이상의 두께를 지니는 쉬트상으로 성형된다.The thermoplastic resin melt-extruded through the die (D) is adhered to the casting drum 30 through which the coolant of 25 ° C. or less is circulated by the electrostatic application 20, cooled and solidified by heat conduction, and has a sheet shape having a thickness of 2 mm or more. Is molded into.
캐스팅 드럼(30)에 닿지 않는 쉬트의 바깥면은 물층과 쉬트 외면이 접촉하는 구간을 이루는 각도(θ)가 120 내지 160°로 되는 구간에서 캐스팅 드럼(30)에 따라 회전하면서 보조 냉각 장치와 쉬트 사이를 흐르는 물층(W)에 접하여 냉각된다.The outer surface of the sheet that does not touch the casting drum 30 rotates along the casting drum 30 in a section where the angle θ, which forms a section where the water layer and the outer surface of the sheet contact, becomes 120 to 160 °, and the auxiliary cooling device and the sheet. It cools in contact with the water layer W which flows through.
보조 냉각 장치(40) 역시 캐스팅 드럼(30)과 마찬가지로 25℃이하의 냉각수가 순환되고 있어 물층으로 부터 열량을 빼앗아 가도록 되어 있다.Like the casting drum 30, the auxiliary cooling device 40 is circulated with cooling water of 25 ° C or less, so that the amount of heat is taken out of the water layer.
쉬트 외면과 보조 냉각 장치 사이에 물층을 유지될 수 있도록 캐스팅 드럼(30)과 보조 냉각 장치 사이의 간격(g)은 5 내지 15㎜가 적절한데 2㎜이상의 쉬트 두께와 기계적인 조정의 용이를 위해 5㎜이상으로, 그리고 냉각효율을 올리기위해 15㎜이하로 유지한다.The distance (g) between the casting drum 30 and the auxiliary cooling device is appropriately 5 to 15 mm to maintain a water layer between the sheet outer surface and the auxiliary cooling device. Keep at least 5mm and below 15mm to increase cooling efficiency.
이때, 냉각수용 다이에서 나오는 냉각수의 유속편차는 쉬트 폭방향으로 ±5% 이내로 하며, 온도는 캐스팅 드럼(30)과 마찬가지로 25℃이하로 유지 관리한다.At this time, the flow rate deviation of the cooling water from the die for cooling water is within ± 5% in the sheet width direction, and the temperature is maintained at 25 ° C. or lower like the casting drum 30.
유량은 0.5×(쉬트 폭)×(캐스팅 드럼과 냉각 장치 사이의 간격)×(캐스팅 드럼의 회전 속도)에 의해 정해진다.The flow rate is determined by 0.5 × (sheet width) × (the distance between the casting drum and the cooling device) × (the rotational speed of the casting drum).
결과적으로 다이(D)에서 나온 고온의 쉬트 외면은 냉각 수용 다이(50)에 의해 공급된 물층과 접하면서 물층에 열을 빼앗기게 되고, 다시 물층은 보조 냉각장치(40)와 쉬트의 외면 사이에서 지속적으로 열이 빼앗김으로서 물층의 온도가 저온으로 유지되어, 쉬트가 냉각될 수 있게되는 것이다.As a result, the hot sheet outer surface from the die D is deprived of heat in the water layer while contacting the water layer supplied by the cooling receiving die 50, and again the water layer is between the auxiliary cooling device 40 and the outer surface of the sheet. By constantly losing heat, the temperature of the water layer is kept low, allowing the sheet to cool.
쉬트의 외면에 묻은 물은 보조 냉각 장치를 빠져 나오면서 일부는 중력에 의해 아래로 떨어지고 일부는 쉬트 표면에 묻어 쉬트를 따라 이동하지만 스트리퍼 롤(80) 전후에 설치된 브로우어(90)를 이용하여 90℃이상의 열풍으로 말림으로써 제거된다.The water on the outside of the sheet exits the auxiliary cooling system, some of it falls down by gravity, and some of it is buried on the surface of the sheet and moves along the sheet, but with a brower 90 installed before and after the stripper roll 80, 90 ° C. It is removed by drying with the above hot air.
본 발명의 열가소성 수지로는 호모 폴리에스테르, 코폴리에스테르 또는 이들의 혼합 폴리에스테르 등이 적용될 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 나이론, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리스틸렌, 폴리페닐설파이드 등이 바람직하게 적용될 수 있다.As the thermoplastic resin of the present invention, a homo polyester, a copolyester or a mixed polyester thereof may be applied, and polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polytetramethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon , Polyimide, polycarbonate, polystyrene, polyphenylsulfide and the like can be preferably applied.
이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명하기로 하나, 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예로 인하여 제한 되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
＜실시예 1＞<Example 1>
고유 점도가 0.64㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 290℃에서 용융 압출시켜서, 도1에 나타난 바와 같이 구성된 장치에서 직경 1m인 캐스팅 드럼을 사용하고 보조 냉각 장치와 캐스팅 드럼의 순환 냉각수, 그리고 냉각수용 다이에서 나오는 물의 온도를 25℃로 하여 10m/분의 캐스팅 속도로 두께 3000㎛의 쉬트를 성형하였다. 이때 캐스팅 드럼과 보조 냉각 장치 사이의 간격은 5㎜로 하였다.Polyethylene terephthalate chips with an inherent viscosity of 0.64 dl / g were melt extruded at 290 ° C., using a casting drum of 1 m diameter in a device constructed as shown in FIG. 1, for auxiliary cooling equipment, circulating cooling water of the casting drum, and cooling water. A sheet having a thickness of 3000 mu m was formed at a casting speed of 10 m / min at a temperature of water of 25 ° C. At this time, the gap between the casting drum and the auxiliary cooling device was 5 mm.
이후 냉각 성형된 쉬트를 통상의 방법으로 100±20℃에서 종연신 및 횡연신을 실시한 다음 200±20℃에서 10초간 열고정하여 두께 350㎛의 필름을 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 표1로써 나타내었다.The cold-formed sheet is then longitudinally and laterally stretched at 100 ± 20 ° C. in a conventional manner and then heat-set at 200 ± 20 ° C. for 10 seconds to obtain a film having a thickness of 350 μm, and exhibits stretchability, inner and outer glossiness. Specific gravity indicating the difference, crack size, thickness deviation and crystallinity was measured and shown as Table 1.
＜실시예 2＞<Example 2>
실시예 1과 동일한 방법과 장치를 이용하되, 캐스팅 드럼과 보조 냉각 장치 사이의 간격은 9㎜로 하여 두께 350㎛의 필름을 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 실시예 1과 함께 표1로써 나타내었다.Using the same method and apparatus as in Example 1, except that the spacing between the casting drum and the auxiliary cooling device was 9 mm, a film having a thickness of 350 µm was obtained, and the stretchability, the difference between inner and outer glossiness, crack size, and thickness were obtained. Specific gravity indicating the deviation and crystallinity was measured and shown in Table 1 together with Example 1.
＜실시예 3＞<Example 3>
실시예 1과 동일한 방법과 장치를 이용하되, 캐스팅 드럼과 보조 냉각 장치 사이의 간격은 12㎜로 하여 두께 350㎛의 필름을 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 실시예 1과 함께 표1로써 나타내었다.Using the same method and apparatus as in Example 1, except that the gap between the casting drum and the auxiliary cooling device was 12 mm, to obtain a film having a thickness of 350 µm, and the stretchability, the difference in inner and outer glossiness, crack size, thickness Specific gravity indicating the deviation and crystallinity was measured and shown in Table 1 together with Example 1.
＜실시예 4＞<Example 4>
실시예 1과 동일한 방법과 장치를 이용하되, 15m/분의 캐스팅 속도로 두께 3000㎛의 쉬트를 성형하고, 캐스팅 드럼과 보조 냉각 장치 사이의 간격은 12㎜로 하여 두께 350㎛의 필름을 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 실시예 1과 함께 표1로써 나타내었다.By using the same method and apparatus as in Example 1, a sheet having a thickness of 3000 μm was formed at a casting speed of 15 m / min, and the gap between the casting drum and the auxiliary cooling device was 12 mm to prepare a film having a thickness of 350 μm. The specific gravity of the obtained film, elongation, difference in inner and outer gloss, crack size, thickness variation, and crystallinity was measured and shown in Table 1 together with Example 1.
＜비교실시예 1＞<Comparative Example 1>
도3과 같은 에어나이프와 수조를 보조 냉각 장치로 사용하여 에어나이프의 풍속은 10㎧, 공기 온도는 15℃로 하며, 수조의 물 온도는 25℃로 하고 캐스팅 드럼의 1/3이 수조에 잠기도록 하여 10m/분의 캐스팅 속도로 두께 3000㎛의 쉬트를 성형하였다.Using the air knife and the water tank as shown in FIG. 3 as an auxiliary cooling device, the air knife has a wind speed of 10 kPa and an air temperature of 15 ° C., and the water temperature of the water tank is 25 ° C. and 1/3 of the casting drum is submerged in the water tank. A sheet having a thickness of 3000 µm was formed at a casting speed of 10 m / min.
이후 냉각 성형된 쉬트를 통상의 방법으로 100±20℃에서 종연신 및 횡연신을 실시한 다음 200±20℃에서 10초간 열고정하여 두께 350㎛의 필름을 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 표1로써 나타내었다.The cold-formed sheet is then longitudinally and laterally stretched at 100 ± 20 ° C. in a conventional manner and then heat-set at 200 ± 20 ° C. for 10 seconds to obtain a film having a thickness of 350 μm, and exhibits stretchability, inner and outer glossiness. Specific gravity indicating the difference, crack size, thickness deviation and crystallinity was measured and shown as Table 1.
＜비교실시예 2＞<Comparative Example 2>
비교실시예 1과 동일한 방법과 장치를 이용하되, 15m/분의 캐스팅 속도로 두께 3000㎛의 쉬트를 성형하여 두께 350㎛의 쉬트를 제조하여 얻고, 연신성, 내면 및 외면 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도를 나타내는 비중을 측정하여 실시예 1과 함께 표1로써 나타내었다.Using the same method and apparatus as in Comparative Example 1, a sheet having a thickness of 350 µm was obtained by molding a sheet having a thickness of 3000 µm at a casting speed of 15 m / min, and the difference in elongation, glossiness of inner and outer surfaces, and crack size were obtained. , Specific gravity indicating the thickness deviation and crystallinity was measured and shown in Table 1 together with Example 1.
＜평가 방법＞<Evaluation method>
- 내면 및 외면의 광택도 차-Difference between inner and outer gloss
가로 20㎜, 세로 100㎜의 크기로 시편을 만들어 광택도 시험기(BYK Chemie) 를 사용하여, 시편의 외면과 내면 각각에 대해 광원으로 부터 60°의 입사각으로 광을 입사시켜 반사된 광을 포집하여 광택도를 측정하였다.The specimen is made into a size of 20mm in width and 100mm in length, and by using a gloss tester (BYK Chemie), light is incident on the outer surface and the inner surface of the specimen at an incidence angle of 60 ° from the light source to collect the reflected light. Glossiness was measured.
- 크랙 크기-Crack size
가로 50㎜, 세로 50㎜의 크기로 자른 시편에 직졍 2.5㎜의 바늘로 재봉질하여 구멍을 낸 다음, 구멍과 구멍 주변의 깨어진 부위의 크기를 눈금 간격이 0.1㎜인 금속제 자를 이용하여 측정하였다.The specimen cut into 50 mm long and 50 mm long holes were sewn with a 2.5 mm needle, and then the size of the hole and the cracked area around the hole was measured using a metal ruler having a 0.1 mm scale interval.
- 두께 차Thickness difference
이축 연신이 완료된 필름의 단부 100㎜씩을 제외하고 폭방향으로 50㎜간격으로 100포인트를 측정하여 최대값과 최소값의 차이로 평가하였다.100 points were measured at 50 mm intervals in the width direction except for 100 mm edges of the biaxially stretched film, and the difference was evaluated as the difference between the maximum value and the minimum value.
- 비중- importance
필름을 직경 5㎜로 샘플하여 헵탄과 사염화 탄소 용액을 적절한 비율로 섞어, 밀도 구배관을 이용하여 측정하였다.The film was sampled with a diameter of 5 mm, heptane and carbon tetrachloride solution were mixed at an appropriate ratio, and measured using a density gradient tube.
- 연신성-Ductility
연신 공정에서 아래 기준에 따라 육안으로 평가하였다In the drawing process, visual evaluation was made according to the following criteria.
× : 이축 연신 시 파단으로 연신 불가×: stretching is not possible due to break during biaxial stretching
△ : 15㎛이상의 두께 편차 또는 백탁 및 필름의 불투명 발생△: thickness deviation of 15 μm or more or cloudiness and opacity
○ : 10 내지 15㎛미만의 두께 편차는 있으나 백탁 또는 필름의 불투명은 발생하지 않음(Circle): There exists a thickness deviation less than 10-15 micrometers, but no cloudiness or the opacity of a film does not arise.
◎ : 10미만의 두께 편차가 있으나 백탁 또는 필름의 불투명은 발생하지 않음◎: Thickness variation of less than 10, but no cloudiness or opacity of film
실시예 1 내지 실지예 4및 비교실시예 1 내지 비교실시예 2와 같은 방법으로 제조하고, 반응 조건 및 상기의 시험 방법에 의하여 측정한 결과는 표1의 내용과 같으며, 본 발명에 의해 열가소성 수지를 압출기를 통해 용융 압출시켜 캐스팅 드럼 상에서 냉각시키는 동시에 캐스팅 드럼에 접촉하지 않는 쉬트 표면은 쉬트 외면과 보조 냉각 장치 사이에 흐르는 물층에 의하여 냉각시키며 쉬트 표면에 묻어 쉬트를 이동하는 물은 브로우어(90)를 이용하여 열풍으로써 제거한 실시예 1 내지 실시예 4의 쉬트는 연신성과 내면 및 외면의 광택도 차이, 크랙 크기, 두께 편차 및 결정화도 등 모든 측면에서 비교실시예 1에 의한 쉬트에 비해 우수한 결과를 나타내었다.Prepared in the same manner as in Example 1 to Example 4 and Comparative Examples 1 to 2, and the results measured by the reaction conditions and the test method described above are the same as the contents of Table 1, the thermoplastic according to the present invention The resin surface is melt extruded through an extruder to cool on the casting drum, while the sheet surface which is not in contact with the casting drum is cooled by a water layer flowing between the outer surface of the sheet and the auxiliary cooling device, and the water moving on the sheet surface by the brower ( The sheet of Examples 1 to 4 removed by hot air using 90) was superior to the sheet according to Comparative Example 1 in all aspects such as elongation, glossiness difference between inner and outer surfaces, crack size, thickness deviation and crystallinity. Indicated.
특히 비교실시예2의 방법으로 제조한 쉬트는 이축 연신 시 파단으로 연신이 불가능하여, 후막(厚膜)의 필름을 제조하는 방법으로는 적절하지 않음을 알수 있었다.In particular, it was found that the sheet prepared by the method of Comparative Example 2 could not be stretched due to break during biaxial stretching, and thus was not suitable as a method for producing a thick film.
따라서, 본 발명의 제조 방법과 장치는 용융 압출된 수지를 캐스팅 드럼 상에서 냉각 시킴과 동시에 캐스팅 드럼에 접촉하지 않는 쉬트 표면에 형성한 얇은 물층을 냉각수가 순환되는 보조 냉각 장치에 의해 낮은 온도로 유지하면서 쉬트를 양면에서 냉각시킴으로써 쉬트의 평균 결정화도차를 낮추게 되어 필름의 두께 방향으로의 박리현상 및 외면과 내면간의 광택도차를 없애며 연신성을 향상시켜 두께 편차를 낮추면서 200㎛이상의 두께를 지나는 두꺼운 필름을 제조하는데 특히 적합한 방법과 장치이며, 소량의 물을 사용하여 관리가 쉽고 설치 및 이동이 간편하여 작업성이 우수한 실용적인 장치이다.Therefore, the manufacturing method and apparatus of the present invention cools the melt-extruded resin on the casting drum and at the same time maintains a thin water layer formed on the surface of the sheet which is not in contact with the casting drum, at a low temperature by the auxiliary cooling device in which the cooling water is circulated. Cooling the sheet on both sides lowers the average crystallinity difference of the sheet, eliminating the peeling phenomenon in the film thickness direction and the glossiness difference between the outer surface and the inner surface, and improving the elongation by reducing the thickness variation, the thick film passing the thickness of 200㎛ or more It is a particularly suitable method and device for the production of water, and it is a practical device that is easy to manage and easy to install and move by using a small amount of water.
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