KR20050028861A - 인플레이션 압출 성형 방법, 이를 위한 압출 성형 장치 및점착 시트의 제조 방법 - Google Patents

인플레이션 압출 성형 방법, 이를 위한 압출 성형 장치 및점착 시트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료를 금형내에 도입하고; 계속해서 인플레이션법에 의해 상기 금형으로부터 도입된 수지 재료(들)를 압출하여 소정의 직경을 갖는 원통 형상으로 압출물을 팽창시킨 후; 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료를 소정의 각도로 서로 대향하는 안정판 사이로 통과시켜 상기 원통형 수지 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킴으로써 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트를 제작하는 것을 포함하되, 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료의 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 가이드 수단에 의해 보조됨으로써 변형을 용이하게 하는 인플레이션 압출 성형 방법을 제공한다.

Description

인플레이션 압출 성형 방법, 이를 위한 압출 성형 장치 및 점착 시트의 제조 방법{METHOD OF INFLATION EXTRUSION MOLDING, EXTRUSION MOLDING APPARATUS THEREFOR, AND PROCESS FOR PRODUCING PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE SHEET}
본 발명은 단층 또는 다층의 필름 또는 시트의 인플레이션 압출 성형 방법 및 상기 성형을 위한 장치, 및 이들에 의한 점착 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
인플레이션 압출 성형 방법에 의한 필름 또는 시트의 제조 방법은, 이 방법에 의해 필름 또는 시트를 효율적으로 제조할 수 있기 때문에 종래부터 널리 이용되어 왔다. 그러나, 한편에 점착제 층을 갖는 점착 시트 또는 점착 테이프 등을 인플레이션 압출 성형법에 의해 제조하는 경우 다음과 같은 문제들이 발생한다. 압출기로부터 압출되고, 원통형으로 팽창된 점착 시트를 이송할 때, 복수 열로 배열된 가이드 롤러로 구성되는 안정판으로 편평하게 하면서, 점착 시트의 한편상의 점착제 층이 가이드 롤러에 부착되어, 이송된 시트와 가이드 롤러의 접촉 길이가 길거나 짧게 변한다. 이 때문에, 점착 시트는 안정판 사이에서 단속적으로 이동하게 되어, 점착 시트의 표면이 물결치거나 주름이 생길 수 있다.
따라서, 안정판을 구성하는 가이드 롤러의 표면에 테플론을 피복시켜, 점착제 층의 끈적거림을 감소시키는 기법이 있다(예: 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개공보 제 50-020578 호
그러나, 장축 가이드 롤러를 안정판을 구성하는 각 가이드 롤러로서 사용하는 경우, 가이드 롤러의 회전 방향은 인플레이션법에 의해 원통형으로 팽창된 수지 재료가 타원 형상을 갖도록 접힐 때에 전개되는 수지 재료의 방향과 일치하지 않는다. 이 때문에, 가이드 롤러의 표면을 테플론 등으로 피복한 경우에도, 수지 재료가 바람직스럽지 못하게 진동하여, 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 전개가 매끄럽게 실시되지 않아 주름의 발생이 부정기적으로 일어난다.
특히, 점착 시트와 같이 한편의 면에 점착제 층이 형성된 시트 또는 필름의 경우, 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 안정판을 구성하는 가이드 롤러의 표면에 단지 테플론 등을 피복하는 것으로는, 최근의 다양한 종류의 점착제 층에 대응하기는 어렵다. 즉, 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 안정판을 구성하는 가이드 롤러의 표면에 단지 테플론 등을 피복하는 것으로는, 형성된 점착제 층이 점착성이 높은 경우에 가이드 롤러에 대한 끈적거림을 방지할 수 없고, 이 기법으로는 원통형으로 팽창된 점착 시트의 표면에 주름 등을 발생시키지 않으면서 원통형으로 팽창된 점착 시트를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 접기가 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 인플레이션법에 의해 압출된 점착 시트와 같은 수지 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 용이하게 변형시켜, 접혔을 때 주름 등의 발생을 억제할 수 있는 인플레이션 압출 성형 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 사용하기 위한 압출 성형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 효과는 하기 설명으로부터 자명해질 것이다.
본 발명은 전술의 과제를 해결하기 위해 달성되었다. 본 발명은 복수의 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료를 금형내에 도입하고; 계속해서 인플레이션법에 의해 상기 금형으로부터 도입된 수지 재료(들)를 압출하여 소정의 직경을 갖는 원통 형상으로 압출물을 팽창시킨 후; 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료를 소정의 각도로 서로 대향하는 안정판 사이로 통과시켜 상기 원통형의 수지 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킴으로써 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트를 제작하는 것을 포함하되, 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료의 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 가이드 수단에 의해 보조되어 변형을 용이하게 하는 인플레이션 압출 성형 방법을 제공한다.
인플레이션법에 의해 압출되고 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창된 수지 재료를 안정판 사이에서 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킬 때, 가이드 수단은 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되는 것을 억제하는 구속력을 저감시키는 작용을 한다. 따라서, 안정판 사이를 통과한 필름 또는 시트는 접힐 때 부정기적으로 발생하는 주름을 방지하여, 고품질의 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트를 안정하게 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 방법의 바람직한 실시태양에서, 상기 안정판은 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되어, 각 롤러 부재의 회전 방향이 상기 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열되어, 상기 가이드 수단으로서 작용한다.
안정판은 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되어 있기 때문에, 압출된 수지의 진행 방향에서 마찰 저항이 저감된다. 또한, 각 롤러 부재의 회전 방향이 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형할 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열되어 있기 때문에, 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형은 보다 용이하게 실시될 수 있다. 그 결과, 접히는 동안 주름의 발생을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 방법에서, 각 롤러 부재는 복수개의 롤러가 일렬로 배열된 것이 바람직하다.
안정판을 구성하는 각 롤러 부재는 복수개의 협폭 롤러가 일렬로 배열되어 구성되어 있기 때문에, 이들 롤러 부재와 수지 재료 사이의 접촉 부분이 큰 면적을 갖지 않아, 롤러 부재와 수지 재료 사이의 마찰 저항을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료가 도입되는 금형(계속해서 이로부터 도입된 하나 이상의 수지 재료(들)가 인플레이션법에 의해 압출되어 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창됨); 및 소정의 각도로 서로 대향하고, 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되어 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트가 제작되도록 원통형으로 팽창된 수지 재료가 통과하는 사이 간격이 한정된 안정판을 포함하되, 상기 안정판이 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되고, 각 롤러 부재의 회전방향이 원통형으로 팽창된 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열된 인플레이션 압출 성형 장치를 추가로 제공한다.
인플레이션법에 의해 압출되고 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창된 수지 재료를 안정판 사이에서 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킬 때, 가이드 수단은 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되는 것을 억제하는 구속력을 저감시키는 작용을 한다. 따라서, 안정판 사이를 통과한 필름 또는 시트는 접힐 때 부정기적으로 발생하는 주름을 억제하여, 고품질의 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트를 안정하게 제작할 수 있다. 또한, 안정판이 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되어 있기 때문에, 압출된 수지의 진행 방향으로의 마찰 저항이 저감된다. 또한, 각 롤러 부재의 회전 방향이 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되는 전개 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열되어 있기 때문에, 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 보다 용이하게 실시될 수 있다. 그 결과, 접히는 동안에 발생하는 주름을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 장치에서는, 복수 열로 배열된 롤러 부재가 각 롤러 부재의 직경 보다 크지 않은 인접한 롤러 부재 사이의 갭을 제공하도록 배열되어 있는 것이 바람직하다.
롤러 부재가 각 롤러 부재의 직경 보다 크지 않은 인접한 롤러 부재 사이의 갭을 제공하도록 배열되어 있기 때문에, 수지 재료는 인접한 롤러 부재 사이의 간격으로 들어가는 것이 방지될 수 있다. 이로써, 제조된 필름 또는 시트는 표면의 주름의 발생이 억제될 수 있다.
본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 장치에서 각 롤러 부재는 복수개의 롤이 일렬로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
안정판을 구성하는 각 롤러 부재는 일렬로 배열된 복수개의 협폭 롤러로 구성되어 있기 때문에, 이들 롤러 부재와 수지 재료 사이의 접촉 부분이 큰 면적을 갖지 않아, 롤러 부재와 수지 재료 사이의 마찰 저항을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 점착제 층을 형성하는 수지 재료와 기재를 형성하는 수지 재료를 각각 별개의 압출기로부터 압출시키고; 압출물을 단일 금형내로 도입하고; 계속해서 도입된 수지 재료를 상기 금형으로부터 함께 압출시키고; 압출물을 인플레이션법에 의해 소정의 직경을 갖는 원통 형상으로 팽창시킨 후; 원형 형상으로 팽창된 수지 재료를 소정 각도로 서로 대향하는 안정판 사이를 통과시켜 상기 원통형 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킴으로써 소정 폭을 갖는 점착 시트를 제작하는 것을 포함하되, 상기 원통 형상으로 팽창된 수지 재료의 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 가이드 수단에 의해 보조됨으로써 상기 변형을 용이하게 하는 점착 시트의 제조 방법을 제공한다.
인플레이션법에 의해 압출되어 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창된, 점착제 층 및 기재를 각각 형성하는 수지 재료가 안정판 사이에서 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형된 경우, 가이드 수단은 점착제 층 및 기재를 형성하는 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되는 것을 억제하는 구속력을 저감시키는 작용을 한다. 따라서, 안정판 사이를 통과한 점착 시트는 접힐 때 부정기적으로 발생하는 주름을 억제한다. 이로써, 고품질의 소정 폭을 갖는 점착 시트를 안정하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착 시트의 제조 방법에 있어서, 상기 안정판은 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되고, 상기 각 롤러 부재의 회전방향이 수지재료가 타원형의 편평한 튜브 형성으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 상기 각 롤러 부재가 배열됨으로써, 가이드 수단으로서 작용하는 것이 바람직하다.
안정판이 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되어 있기 때문에, 압출된 수지의 진행 방향으로의 마찰 저항이 저감된다. 또한, 롤러 부재의 회전 방향이 수지재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열되어 있기 때문에, 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 보다 용이하게 실시될 수 있다. 그 결과, 점착제 층이 안정판과 접촉하는 경우에도, 점착 시트의 형성시 접히는 동안에 발생하는 주름을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착 시트의 제조 방법에서, 각 롤러 부재는 복수개의 롤러가 일렬로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
안정판을 구성하는 각 롤러 부재는 일렬로 배열된 복수개의 협폭 롤러로 구성되어 있기 때문에, 이들 롤러 부재와 수지 재료 사이의 접촉 부분은 큰 면적을 갖지 않아, 롤러 부재와 수지 재료 사이의 마찰 저항을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 점착제 층을 포함하는 점착 시트를 주름이 없는 상태로 용이하고 안정하게 형성할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과를 가져온다. 인플레이션법에 의해 원통형으로 팽창된 점착 시트 또는 수지 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킬 때, 원통형으로 팽창된 수지 재료를 사이에 통과시켜 이를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시키는데 안정판을 사용한다. 상기 안정판은 일렬로 배열된 롤러 부재로 구성되어 있고, 이들 각 롤러 부재는, 복수개의 협폭 롤러가 수지 재료가 팽창되어 전개되는 방향과 실질적으로 같은 방향으로 회전하도록 구성되어 있다. 이러한 구성으로 인해, 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 전개되는 것을 억제하는 롤러와의 접촉 마찰 저항은 저감되고, 수지 재료는 타원형의 편평한 튜브 형상으로 용이하게 변형될 수 있다. 이 때문에, 상기 인플레이션 압출 성형 방법은 각종 수지 재료의 인플레이션 압출 성형시에는 물론이고, 한편에 점착제 층을 갖는 점착 시트의 압출 성형시에도 주름의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 방법의 실시태양은 도면을 참조하여 하기에서 설명할 것이다.
도 1은, 인플레이션 압출 성형 방법의 실시태양을 설명하는 개략도이다. 도 1에 있어서, 참조번호 1은 도시되지 않은 복수의 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료가 도입되는 금형을 나타낸다. 금형(1)은 그 내부에, 도시되진 않았지만, 수지 재료(들)이 복수의 압출기로부터 도입되는 통로가 형성되어 있다. 금형내로 도입된 수지 재료가 분출되는 분출구가 동심원상으로 형성되어 있다. 점착 시트를 형성하는 경우, 점착제 층을 형성하는 수지 재료가 바깥층을 구성하고 기재를 형성하는 수지 재료가 안층을 구성하도록, 각각의 수지 재료를 각 통로에 도입한다. 기재를 형성하는 수지재료가 안층이 되도록 배치하는 것은, 후술된 바와 같이, 타원형의 편평한 튜브 형상으로 접혔을 때 기재부를 내면에 위치하도록 하기 위해서이다.
도 1에서, 참조번호 2는 금형(1)으로부터 압출되고 분출구로부터 분출되어, 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창된 수지 재료를 나타낸다. 3a, 3b, 4a 및 4b는 금형(1)으로부터 분출된 수지 재료가 전후좌우로 이동하지 않도록 배치된 조절 부재를 나타낸다. 이 조절 부재 3a, 3b, 4a 및 4b로 인해, 원통형으로 팽창된 수지 재료는 수평 이동과 같은 이동 없이 연속해서 상방 이동할 수 있다.
5a 및 5b는 소정 각도로 서로 대향하도록 좌우대칭으로 배치되고, 원통형으로 팽창된 수지 재료(2)를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시키는 작용을 하는 안정판을 나타낸다. 또한, 6a 및 6b는 안정판 5a 및 5b 사이를 통과하여 접힌 수지 재료를 미도시된 감는 롤러 등으로 보내는 핀치 롤러를 나타낸다. 안정판 5a 및 5b 사이의 개구 각도 θ는 수지 재료(2)의 점도에 따라 적절히 선택하고, 선택시 원통형으로 팽창된 수지 재료(2)의 안정판 5a 및 5b 사이에서의 변형 구배 및 안정판 5a 및 5b 사이의 접촉 면적 등을 고려해야 한다. 개구 각도를 10 내지 45°, 바람직하게는 10 내지 30°, 더욱 바람직하게는 10 내지 25°범위의 값으로 조절하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 안정판 5a 및 5b는 금형(1)으로부터 분출되어 원통형으로 팽창된 수지 재료의 통로가 수지 재료의 진행 방향을 따라 좁아져 원통형으로 팽창된 수지 재료가 탄원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 수 있도록 소정 각도로 서로 대향하여 배치되어 있다. 이들 안정판 5a 및 5b는 복수 열로 배열된 롤러 부재(7)로 구성되어 있다. 이들 롤러 부재(7)는 각 롤러 부재(7)의 직경 보다 크지 않은 인접한 롤러 부재 사이의 갭(h)을 제공하도록 적절한 피치 폭(H)으로 배열되어 있다. 이러한 구성 때문에, 이들 롤러 부재(7)와 접촉하면서 진행하는 수지 재료(2)는 진행중에 인접한 롤러 부재(7) 사이로 들어가지 않게 된다. 그 결과, 수지 재료(2) 표면의 주름의 발생을 억제함과 동시에 수지 재료(2)의 두께 등을 일정하게 만들 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 롤러 부재(7)는 안정판 5a 및 5b 각각의 중심부에서 위로 돌출되어 소정 각도로 경사를 이루도록 배치되어 있다. 따라서, 이렇게 배열된 롤러 부재(7)는 원통형으로 팽창된 수지 재료(2)를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시키는 가이드 수단으로서 작용한다. 이들 롤러 부재(7)의 경사각 α는, 수지 재료(2)를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시켰을 때의 폭 및 전술한 안정판 5a 및 5b 사이의 개구 각도 θ에 의해 주어진 수지 재료(2)의 단부 궤적에 의해 결정된다. 이로써, 각 롤러 부재(7)의 회전 방향은 원통형으로 팽창된 수지 재료(2)가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 결정될 수 있다. 안정판 5a 및 5b가 복수 열로 배열된 롤러 부재(7)로 구성되어 있기 때문에, 금형(1)으로부터 압출된 수지 재료(2)는 안정판 5a 및 5b와 면 접촉하지 않고, 단속적으로 선 접촉하여, 수지 재료(2)의 진행 방향으로의 마찰 저항이 저감된다. 또한, 롤러 부재(7)의 회전 방향이 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 롤러 부재(7)가 배열되어 있기 때문에, 수지 재료(2)가 전개되는 것을 억제하는 마찰 저항이 저감될 뿐만 아니라, 상방으로 이동하는 수지 재료(2)가 진동하는 것도 억제될 수 있다. 그 결과, 수지 재료(2)를 핀치 롤러 6a 및 6b 사이의 닙으로 안정하게 보낼 수 있고, 타원형의 편평한 튜브 형상으로 보다 용이하게 변형시킬 수 있다. 이로써, 접히는 동안의 주름 발생을 보다 확실히 억제할 수 있다.
또한, 복수 열로 배열된 각 롤러 부재(7)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 일렬로 배열된 복수개의 협폭 롤러(8, 8, ...)로 구성되어 있다. 이러한 구성 때문에, 이들 롤러 부재(7)와 수지 재료(2) 사이의 접촉 부분이 연속적인 선 접촉이 아니라 단속적인 선 접촉이 되어, 수지 재료(2)와 롤러 부재(7) 사이의 마찰 저항이 저감된다. 그 결과, 확실히 접힌 동안에 부정기적으로 발생하는 주름을 억제할 수 있다. 이러한 복수개의 협폭 롤러(8, 8, ...)는 전술한 바와 같이 수지 재료(2)와 적은 접촉 면적을 갖는 것이 바람직하고, 각 롤러 폭은 10 내지 15㎜인 것이 바람직하다. 또한, 각 열에서 인접한 롤러(8, 8, ...)는 가능한 서로 근접하게 배열된 것이 바람직하다. 각 열에서 인접한 롤러 사이의 사이 간격 및 롤러 폭은 한정되는 것은 아니지만, 수지 재료(2)의 점도 등을 고려해서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
각 롤러 부재(7)의 복수개의 협폭 롤러(8, 8, ...)가 다른 열의 복수개의 협폭 롤러(8, 8, ...)와 지그재그형 배열을 형성하도록 배치된 것이 보다 바람직하다. 이러한 롤러 배열을 사용한 경우, 롤러 부재(7)와 수지 재료(2)의 접촉 부분은 연속적이지 않기 때문에 마찰 저항이 저감된다. 예를 들어, 점착 시트와 같은 점착제 층을 갖는 수지 재료이더라도 확실히 접히는 동안에 부정기적으로 발생하는 주름을 억제할 수 있다.
이 협폭 롤러(8, 8, ...)는 표면의 마찰 계수가 낮은 재질로 제조된 것이면, 마찰 계수를 저감하는데 있어서 바람직하다. 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 PTFE로서 지칭됨), 폴리플루오로알콕실(이하 PFA로서 지칭됨), 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체(이하 FEP로서 지칭됨), 및 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(이하 CTFE로서 지칭됨)을 사용할 수 있다.
또한, 롤러 부재(7)는 전술한 복수의 협폭 롤러(8, 8, ...)로 구성된 것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 롤러 부재(7)로서 하나의 장축 롤러(9)를 사용할 수도 있다. 이러한 장축 롤러(9)가 도 3에 도시된 바와 같이 수지 재료(2)의 전개 방향과 상기 롤러(9)의 회전 방향과 실질적으로 동일하도록 소정 각도로 경사지게 배치된 경우, 원통형으로 팽창된 수지 재료(2)는 전술한 경우에서와 같이 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형된 때에 용이하게 전개될 수 있고, 접힐 때 부정기적으로 발생하는 주름을 억제할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 인플레이션 압출 성형 장치에 의해 인플레이션 압출 성형하는 방법을 하기에서 설명할 것이다.
우선, 용융 상태의 수지 재료(들)(2)를 미도시된 복수의 압출기로부터 금형(1)내로 도입한다. 그 다음, 금형(1)내로 도입된 수지 재료(2)를 금형(1)내에서 동심원상으로 형성된 환상의 분출구를 통해 상방으로 원통 형상으로 압출시킨다. 금형(1)에 형성된 미도시된 공기 도입관을 통해 원통 형상의 수지 재료(2)내로 공기를 불어 넣어, 수지 재료(2)를 원통형으로 팽창시킨다(도 1 참조). 원통 형상으로 팽창된 수지 재료(2)를 소정 각도로 서로 대향하는 안정판 5a 및 5b 사이로 도입하고, 타원형의 편평한 튜브 형상이 되도록 안정판 5a 및 5b 사이를 통과시킨 후, 접히면서 1쌍의 핀치 롤러 6a 및 6b 사이의 닙으로 도입시킨다.
이 과정에서, 수지 재료(2)는 복수 열로 배열된 롤러 부재(7)로 구성된 안정판 5a 및 5b 사이에서 전술한 바와 같이 양 진행 방향으로 전개되면서 접혀진다. 이 전개 방향과 각 롤러 부재(7)의 회전 방향과 실질적으로 동일하기 때문에, 전개 동안에 수지 재료(2)와 각 롤러 부재(7) 사이의 마찰 저항이 저감되어, 수지 재료(2)는 주름 등이 발생하는 일 없이 접혀진다.
전술한 바와 같이, 수지 재료(2)는 안정판 5a 및 5b 사이에서 용이하게 전개되고, 부정적인 주름 발생도 억제된다. 이로써, 각종 수지 재료를 성형할 수 있다. 성형가능한 수지의 예로는, 공단량체 단위로서 에틸렌 단위를 함유한 블록계, 랜덤계 등의 프로필렌계 중합체, 저밀도, 고밀도, 및 선형 저밀도 에틸렌 중합체와 같은 에틸렌계 중합체, 폴리스타이렌, 폴리에스터, 및 에틸렌/메틸 메트아크릴레이트 공중합체와 같은 에틸렌과 다른 단량체(들)의 공중합체인 올레핀계 중합체를 들 수 있다. 추가로, 스타이렌/아이소프렌/스타이렌 블록 공중합체(SIS), 스타이렌/뷰타다이엔/스타이렌 블록 공중합체(SBS), 스타이렌/아이소프렌 블록 공중합체(SI), 스타이렌/뷰타다이엔 블록 공중합체(SB), 스타이렌/에틸렌-프로필렌/스타이렌 블록 공중합체(SEPS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SEBS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌-프로필렌 블록 공중합체(SEP), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌 블록 공중합체(SEB), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(SEBC), 올레핀 결정/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(CEBC), 스타이렌/아이소뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SIBS), 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(SBR), 수소화 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(HSBR), 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌/프로필렌 고무(EPR), 및 에틸렌/프로필렌/α-올레핀 고무를 들 수 있다. 이들 재료를 단독으로 사용하거나 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 각종 수지 재료의 성형에 사용되는 것 이외에, 예를 들어 점착 시트와 같이 한편의 면에 점착제 층이 마련된 시트에도 상기 인플레이션 압출 성형 방법은 적용가능하다. 상기 방법에 의해 주름의 발생 없이 점착 시트를 형성할 수 있다. 점착 시트를 상기 방법에 의해 제작하는 경우, 다음과 같은 재료를 사용할 수 있다. 먼저, 점착제로서 작용하는 수지 재료의 예로는 스타이렌/아이소프렌/스타이렌 블록 공중합체(SIS), 스타이렌/뷰타다이엔/스타이렌 블록 공중합체(SBS), 스타이렌/아이소프렌 블록 공중합체(SI), 스타이렌/뷰타다이엔 블록 공중합체(SB), 스타이렌/에틸렌-프로필렌/스타이렌 블록 공중합체(SEPS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SEBS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌-프로필렌 블록 공중합체(SEP), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌 블록 공중합체(SEB), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(SEBC), 올레핀 결정/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(CEBC), 스타이렌/아이소뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SIBS), 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(SBR), 수소화 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(HSBR), 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌/프로필렌 고무(EPR), 및 에틸렌/프로필렌/α-올레핀 고무를 들 수 있다. 이들 재료를 단독으로 사용하거나 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
점착성을 더욱 더 향상시키기 위해, 상기 수지 재료에 점착부여제(점착부여 수지)를 첨가할 수 있다. 점착부여제로서는, 예를 들어, 지방족계, 방향족계, 지방족/방향족 공중합체계 또는 지환족계 등의 석유계 수지, 쿠마론-인덴계 수지, 테르펜계 수지, 테르펜-페놀계 수지, 알킬페놀계 수지, 로진계 수지, 중합된 로진계 수지, 자일렌계 수지, 및 이들 수지를 수소화하여 수득된 수지와 같은 점착제에 사용하는 것으로 공지된 점착부여제 중에서 선택된 적절한 1종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 저분자량 폴리아이소뷰틸렌, 폴리뷰텐, 폴리아이소프렌, 폴리뷰타다이엔, 수소화 폴리아이소프렌, 수소화 폴리뷰타다이엔, 이들의 한쪽말단 또는 양 말단에 OH 기, COOH 기 또는 에폭시 기와 같은 반응성 기를 갖는 유도체, 공정유, 나프텐유, 피마자유, 아마씨 오일, 대두유, 프탈산 에스터계 가소제, 인산 에스터계 가소제 및 액상 지방족계 석유 수지 중에서 선택된 1종 이상의 적절한 유화제를 사용할 수도 있다.
기재로서 작용하는 수지 재료와, 점착제 및 점착부여 수지로서 작용하는 수지 재료의 혼합물을 각각 별개의 압출기로부터 금형(1)내로 도입시킨다. 기재로서 작용하는 수지 재료의 예로는, 공단량체 단위로서 에틸렌 단위를 함유한 블록계, 랜덤계 등의 프로필렌계 중합체, 저밀도, 고밀도 및 선형 저밀도 에틸렌 중합체와 같은 에틸렌계 중합체, 폴리스타이렌, 폴리에스터, 및 에틸렌 및 다른 단량체(들)의 공중합체인 올레핀계 중합체, 예를 들어 에틸렌/메틸 메트아크릴레이트 공중합체, 스타이렌/아이소프렌/스타이렌 블록 공중합체(SIS), 스타이렌/뷰타다이엔/스타이렌 블록 공중합체(SBS), 스타이렌/아이소프렌 블록 공중합체(SI), 스타이렌/뷰타다이엔 블록 공중합체(SB), 스타이렌/에틸렌-프로필렌/스타이렌 블록 공중합체(SEPS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SEBS), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌-프로필렌 블록 공중합체(SEP), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌 블록 공중합체(SEB), 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(SEBC), 올레핀 결정/에틸렌-뷰틸렌/올레핀 결정 블록 공중합체(CEBC), 스타이렌/아이소뷰틸렌/스타이렌 블록 공중합체(SIBS), 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(SBR), 수소화 스타이렌/뷰타다이엔 랜덤 공중합체(HSBR), 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌/프로필렌 고무(EPR), 또는 에틸렌/프로필렌/α-올레핀 고무가 있다. 이후에, 금형(1)내로 도입된 2가지 수지 재료, 즉, 점착제로서 작용하는 수지 재료 및 기재로서 작용하는 수지 재료를, 점착제로서 작용하는 수지 재료가 바깥층을 형성하도록 금형(1)에 형성된 환상 개구를 통해 함께 압출시킨다. 점착제 층을 바깥층으로서 형성하는 이유는, 이 구성이 생성된 점착 시트의 내면이 안정판 5a 및 5b 사이에서 접힐 때 서로 늘어 붙는 것을 방지하기 때문이다.
접힌 점착 시트를 포함하는 각종 수지 재료는, 한쌍의 핀치 롤러에 의해 감겨, 미도시된 권상기로 감아 올려진다. 권상기로 감는 작동시, 접힌 시트의 각 가장자리 부분을 절단함으로써 2장의 분리된 시트를 수득할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 인플레이션 압출 성형 방법에 따르면, 점착 시트를 포함한 각종 수지 재료를 주름의 발생 없이 고품질의 필름 또는 시트 제품으로서 성형할 수 있다.
실시예
점착 시트가 제품의 예로서 제조되는 하기 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 방법을 보다 상세히 설명할 것이지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것으로 간주해서는 안된다.
실시예 1
저밀도 폴리에틸렌 80중량%와 밀도가 0.882g/㎝3인 에틸렌/옥텐-1 공중합체 20중량%로 구성된 수지 혼합물 100중량부, 산화티탄 4중량부, 및 천연 실리카(평균 입경 5.0㎛) 0.2중량부로 이루어진 기재 형성용 수지 재료, 및 점착제로서 작용하는 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌/스타이렌 중합체 100중량부를 개별적으로 각각 60㎜(직경) 스크류 압출기의 수지 공급구로 공급하였다. 점착제용 압출기는 회전수 15rpm에서, 기재용 압출기는 회전수 140rpm에서 각각 작동시켜, 이들 수지 재료를 금형(1)으로 분출시켰다. 금형(1)은 400㎜의 직경을 가졌고, 그 내부에 동심원 형상으로 형성된 2개의 환상 분출구를 가졌고, 각각의 분출구는 3.0㎜의 갭을 가졌다. 점착제용 압출기의 설정 온도를 평균 220℃로 하고, 기재용 압출기의 설정 온도를 평균 180℃로 하고, 금형(1)의 설정 온도를 220℃로 하는 조건하에 이들 수지 재료를 공압출 성형하였다. 공압출 성형되어 원통형으로 팽창된 수지 재료를 24°의 개구 각도 θ(도 1 참조)를 갖도록 조절된 안정판 5a 및 5b 사이를 통과시켰다. 각 안정판은, 9㎜의 인접한 제 1 롤러 부재(7a) 사이의 갭(h1)을 제공하는 55㎜의 피치 폭(H1)을 갖는 8단으로 배치된 롤러 열(제 1 롤러 부재 7a)(각 열은 17㎜의 폭과 46㎜의 롤러 입경을 갖는 56개의 협폭 PTFE 롤러로 구성됨); 및 12㎜의 2개의 제 2 롤러 부재(7b) 사이의 갭(h2)을 제공하는 50㎜의 피치 폭(H2)을 갖는 2단으로 배열된 롤러 열(제 2 롤러 부재 7b)(각 열은 12㎜의 폭과 38㎜의 롤러 입경을 갖는 90개의 협폭 PTFE 롤러로 구성됨)로 이루어진다. 하부 제 2 롤러 부재(7b)와 맨 위의 제 1 롤러 부재(7a) 사이의 갭(b)은 8㎜로 설정되었다. 롤러 열(제 1 롤러 부재 7a 및 제 2 롤러 부재 7b)로 구성된 협폭 롤러는 인접한 롤러 열의 협폭 롤러에 대해 지그재그 배열로 배치되어 있고, 각 열은 6°의 경사각 α을 이루도록 좌우대칭으로 배치되어 있다(도 2 참조). 이로써, 팽창된 수지 재료는 타원형의 편평한 튜브 형상으로 형성되고 접혔다. 그 결과, 각각 110㎛의 두께 및 1,350㎜의 폭을 갖는 2장의 점착 시트를 수득할 수 있었다. 이들 각 시트는 표면에 주름이 없고, 두께가 대체로 균일하며, 고품질의 첨작 시트였다.
실시예 2
저밀도 폴리에틸렌 75중량%와 밀도가 0.882g/㎝3인 에틸렌/옥텐-1 공중합체 25중량%로 구성된 수지 혼합물 100중량부, 산화티탄 4중량부 및 윤활제 0.6중량부로 이루어진 기재 형성용 수지 재료, 및 점착제로서 작용하는 스타이렌/에틸렌-뷰틸렌 랜덤 중합체 100중량부를 개별적으로 각각 60㎜(직경) 스크류 압출기의 수지 공급구로 공급하였다. 점착제용 압출기는 회전수 20rpm에서, 기재용 압출기는 회전수 150rpm에서 각각 작동시켜, 이들 수지 재료를 금형(1)으로 분출시켰다. 금형(1)은 400㎜의 직경을 가졌고, 그 내부에 동심원 형상으로 형성된 2개의 환상 분출구를 가졌고, 각각의 분출구는 3.0㎜의 갭을 가졌다. 점착제용 압출기의 설정 온도를 평균 200℃로 하고, 기재용 압출기의 설정 온도를 평균 180℃로 하고, 금형(1)의 설정 온도를 200℃로 하는 조건하에 이들 수지 재료를 공압출 성형하였다. 공압출 성형되어 원통형으로 팽창된 수지 재료를 실시예 1에서와 같이 동일한 안정판 5a 및 5b 사이에 통과시켰다. 이로써, 팽창된 수지 재료 튜브가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 형성되고 접혔다. 그 결과, 각각 110㎛의 두께 및 1,350㎜의 폭을 갖는 2장의 점착 시트를 수득할 수 있었다. 이들 각 시트는 표면에 주름이 없고, 두께가 대체로 균일하며, 고품질의 첨작 시트였다.
실시예 3
저밀도 폴리에틸렌 70중량%와 밀도가 0.902g/㎝3인 에틸렌/옥텐-1 공중합체 30중량%로 구성된 수지 혼합물 100중량부, 산화티탄 4중량부 및 내후안정제 0.1중량부로 이루어진 기재 형성용 수지 재료, 및 점착제로서 작용하는 프로필렌 공중합체 100중량부를 개별적으로 각각 60㎜(직경) 스크류 압출기의 수지 공급구로 공급하였다. 점착제용 압출기는 회전수 15rpm에서, 기재용 압출기는 회전수 100rpm에서 각각 작동시켜, 이들 수지 재료를 금형(1)으로 분출시켰다. 금형(1)은 400㎜의 직경을 가졌고, 그 내부에 동심원 형상으로 형성된 2개의 환상 분출구를 가졌고, 각각의 분출구는 3.0㎜의 갭을 가졌다. 점착제용 압출기의 설정 온도를 평균 220℃로 하고, 기재용 압출기의 설정 온도를 평균 190℃로 하고, 금형(1)의 설정 온도를 220℃로 하는 조건하에 이들 수지 재료를 공압출 성형하였다. 공압출 성형되어 원통형으로 팽창된 수지 재료를 실시예 1에서와 같이 동일한 안정판 5a 및 5b 사이에 통과시켰다. 이로써, 팽창된 수지 재료 튜브가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 형성되고 접혔다. 그 결과, 각각 110㎛의 두께 및 1,350㎜의 폭을 갖는 2장의 점착 시트를 수득할 수 있었다. 이들 각 시트는 표면에 주름이 없고, 두께가 대체로 균일하며, 고품질의 첨작 시트였다.
실시예 4
사용된 안정판이 24°의 개구 각도 θ(도 1 참조)를 갖도록 배열된 것이고, 각 롤러가 46㎜의 롤러 직경 및 1,600㎜의 축 길이를 갖는 11단으로 배열된 롤러로 구성되고, 상기 롤러가 6°의 경사각 α(도 2 참조)을 이루도록 안정판에 좌우대칭으로 배치된 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건하에 실시예 1과 동일한 수지 재료를 성형시켰다. 그 결과, 각각 110㎛의 두께 및 1,350㎜의 폭을 갖는 2장의 점착 시트를 수득할 수 있었다. 이들 각 시트는 표면에 주름이 없고, 두께가 대체로 균일하며, 고품질의 첨작 시트였다.
비교예
사용된 안정판이 24°의 개구 각도 θ(도 1 참조)를 갖도록 배열된 것이고, 각 롤러가 아크릴로나이트릴/뷰타다이엔 고무(NBR)로 제조되고, 46㎜의 롤러 직경 및 1,550㎜의 축 길이를 갖는 11단으로 배열된 단축 롤러로 구성된 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건하에 실시예 1과 동일한 수지 재료를 성형시켰다. 그 결과, 각각 110㎛의 두께 및 1,350㎜의 폭을 갖는 2장의 점착 시트를 수득할 수 있었다. 그러나, 이들 각 시트는 표면에 부정기적으로 발생하는 주름을 가졌다.
본 발명을 구체적인 실시태양과 관련해서 상세히 기술하였지만 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변형을 실시할 수 있음은 당해 기술분야의 숙련자에게 자명할 것이다.
본 출원은 2003년 9월 17일자 출원된 일본 특허 출원 제 2003-324534 호(그 전체 내용이 본원에 참고로 인용되어 있음)에 근거하고 있다.
본 발명에 따른 압출 성형 방법은 각종 수지 재료의 인플레이션 압출 성형시에는 물론이고, 한편에 점착제 층을 갖는 점착 시트의 압출 성형시에도 주름의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 장치의 한 실시태양의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 장치의 안정판의 한 실시태양의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인플레이션 압출 성형 장치의 안정판의 다른 실시태양의 개략도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
θ: 장치의 각도 α: 경사각
1: 금형 2: 수지 재료
3a, 3b, 4a 및 4b: 조절 부재
5a 및 5b: 안정판 6a, 6b: 핀치 롤러
7: 롤러 부재 8: 롤러(협폭)
9: 롤러(장축)

Claims (9)

  1. 복수의 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료를 금형내에 도입하고;
    계속해서 인플레이션법에 의해 상기 금형으로부터 도입된 수지 재료(들)를 압출하여 소정의 직경을 갖는 원통 형상으로 압출물을 팽창시킨 후;
    상기 원통형으로 팽창된 수지 재료를 소정의 각도로 서로 대향하는 안정판 사이로 통과시켜 상기 원통형 수지 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킴으로써 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트를 제작하는 것을 포함하되,
    상기 원통형으로 팽창된 수지 재료의 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 가이드 수단에 의해 보조됨으로써 변형을 용이하게 하는 인플레이션 압출 성형 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    안정판이 각각 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되고, 각 롤러 부재의 회전방향이 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형된 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열됨으로써 상기 가이드 수단으로서 작용하는 인플레이션 압출 성형 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각 롤러 부재가 일렬로 배열된 복수개의 롤러로 구성된 인플레이션 압출 성형 방법.
  4. 복수의 각 압출기로부터 압출된 하나 이상의 수지 재료가 도입되는 금형(계속해서, 이로부터 도입된 하나 이상의 수지 재료가 인플레이션법에 의해 압출되어 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창됨); 및
    소정의 각도로 서로 대향하고, 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형되어 소정 폭을 갖는 필름 또는 시트가 제작되도록 원통형으로 팽창된 수지 재료가 통과하는 사이 간격이 한정된 안정판을 포함하되,
    상기 안정판이 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되고, 각 롤러 부재의 회전방향이 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형될 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열된 인플레이션 압출 성형 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    복수 열로 배열된 롤러 부재가 각 롤러 부재의 직경 보다 크지 않은 인접한 롤러 부재 사이의 갭을 제공하도록 배열된 인플레이션 압출 성형 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    각 롤러 부재가 일렬로 배열된 복수개의 롤러로 구성된 인플레이션 압출 성형 장치.
  7. 점착제 층을 형성하는 수지 재료와 기재를 형성하는 수지 재료를 각각 별개의 압출기로부터 압출시키고;
    압출물을 단일 금형내로 도입하고;
    계속해서 도입된 수지 재료를 함께 상기 금형으로부터 압출시키고;
    압출물을 인플레이션법에 의해 소정의 직경을 갖는 원통형으로 팽창시킨 후;
    상기 원형 형상으로 팽창된 수지 재료를 소정 각도로 서로 대향하는 안정판 사이를 통과시켜 상기 원통형 재료를 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형시킴으로써 소정 폭을 갖는 점착 시트를 제작하는 것을 포함하되,
    상기 원통형으로 팽창된 수지 재료의 타원형의 편평한 튜브 형상으로의 변형이 가이드 수단에 의해 보조됨으로써 상기 변형을 용이하게 하는 점착 시트의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    안정판이 복수 열로 배열된 롤러 부재로 구성되고, 각 롤러 부재의 회전방향이 상기 원통형으로 팽창된 수지 재료가 타원형의 편평한 튜브 형상으로 변형된 때에 전개되는 방향과 실질적으로 동일하도록 각 롤러 부재가 배열됨으로써 상기 가이드 수단으로서 작용하는 점착 시트의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 롤러 부재가 일렬로 배열된 복수개의 롤러로 구성된 점착 시트의 제조 방법.
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