KR20150133692A - 스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150133692A
KR20150133692A KR1020157018168A KR20157018168A KR20150133692A KR 20150133692 A KR20150133692 A KR 20150133692A KR 1020157018168 A KR1020157018168 A KR 1020157018168A KR 20157018168 A KR20157018168 A KR 20157018168A KR 20150133692 A KR20150133692 A KR 20150133692A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roller
sweeper
groove
sweeper roller
film
Prior art date
Application number
KR1020157018168A
Other languages
English (en)
Inventor
타다시 마츠모토
Original Assignee
도레이 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이 카부시키가이샤 filed Critical 도레이 카부시키가이샤
Publication of KR20150133692A publication Critical patent/KR20150133692A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C47/004
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/222Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/24Calendering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/44Compression means for making articles of indefinite length
    • B29C43/46Rollers
    • B29C47/0021
    • B29C47/0069
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0011Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with compression moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0023Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with printing or marking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/885External treatment, e.g. by using air rings for cooling tubular films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/44Compression means for making articles of indefinite length
    • B29C43/46Rollers
    • B29C2043/461Rollers the rollers having specific surface features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/915Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
    • B29C48/9155Pressure rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/915Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
    • B29C48/916Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means using vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/915Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
    • B29C48/9165Electrostatic pinning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

표면에 나선홈이 형성된 필름 제막용 스위퍼 롤러로서, 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율을 30%이하, 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭을 25mm이상으로 한다. 이것에 의해 고속 캐스트시나 두꺼운 필름을 제막할 때에도 에어 뱅크 및 스위퍼 마크를 발생시키지 않는 스위퍼 롤러 및 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.

Description

스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법{SWEEPER ROLLER, PLASTIC FILM MANUFACTURING DEVICE THAT USES SAME, AND MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 스위퍼 롤러 및 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
플라스틱 필름(이하, 단지 필름이라고 칭한다)의 용융 제막법으로서는 용융 수지를 연속적으로 토출하고, 냉각 롤러에 접촉, 냉각, 고화시킴(이하, 캐스트 공정이라고 칭한다)으로써 웹상의 플라스틱 필름을 얻는 방법이 널리 일반적으로 사용되고 있다. 그 중에서도 예를 들면 캐스트 공정후에 필름을 흐름 방향으로 잡아 늘리는 공정(이하, 연신 공정이라고 칭한다)을 갖지 않는 필름(이하, 무연신 필름이라고 칭한다)의 제조에 있어서는 냉각 롤러의 속도가 그대로 제품의 생산 속도가 되는 점에서 생산성의 향상을 목적으로 해서 고속화의 요구가 특히 높다.
한편, 캐스트 공정에서는 용융 수지로부터 휘발된 성분, 예를 들면 올리고머나 첨가제 등의 저분자량 폴리머나 모노머 성분이 냉각 롤러 상에서 냉각되고, 석출되므로 냉각 롤러 표면은 더러워진다. 냉각 롤러 표면에 오물이 쌓이면 용융 수지의 냉각이 부족하게 됨으로써 외관품위 및 물성이 저하되거나, 퇴적된 오물이 벗겨 떨어져서 필름에 부착되어버리는 등의 폐해가 발생한다. 캐스트 공정을 고속화하면 당연히 용융 수지의 토출량은 증가하고, 그것과 함께 휘발 성분의 양도 증가하는 점에서 상기 폐해가 보다 현저하게 된다. 즉, 단시간에 냉각 롤러의 청소가 필요하게 되고, 장시간 연속해서 필름을 제조하는 것이 곤란하게 된다.
이 문제에 대하여, 냉각 롤러에 접촉한 상태의 용융 수지 또는 냉각 고화된 필름을 냉각 롤러와 표면에 홈이 형성된 프레스 롤러로 끼워 눌러 냉각 롤러 상의 오물을 항시 석출된 분만큼 필름에 닦이게 함으로써 냉각 롤러를 연속적으로 청소하는 방법이 제안되어 있다.(예를 들면 특허문헌 1) 이 프레스 롤러는 일반적으로 스위퍼 롤러라고 불리므로 이하, 스위퍼 롤러라고 칭한다.
스위퍼 롤러 표면의 홈은 용융 수지와 냉각 롤러가 접촉할 때에 이들 사이에 혼입된 공기가 냉각 롤러와 스위퍼 롤러의 협압점에 저지되어, 공기 체류(이하, 에어 뱅크라고 칭한다)로 되어 필름에 주름이나 파열을 발생시키는 것을 방지하기 위해서 공기를 배출하는 역할로 형성되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 종래의 스위퍼 롤러를 사용했을 경우, 캐스트 공정의 속도가 빠르거나, 용융 수지의 두께가 두껍거나 하면 에어 뱅크가 발생되어버리고, 또한 에어 뱅크를 방지하기 위해서 스위퍼 롤러 표면적에 대한 홈의 비율을 늘리면 스위퍼 롤러의 홈형상이 필름에 강하게 전사되어버리는 스위퍼 마크라고 불리는 결점을 발생시켜버린다고 하는 문제가 있었다.
일본 특허공고 소 39-21127호 공보
본 발명의 목적은 고속 캐스트시나 두꺼운 필름을 제막할 때에도 에어 뱅크 및 스위퍼 마크를 발생시키지 않는 스위퍼 롤러 및 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 표면에 나선홈이 형성된 필름 제막용 스위퍼 롤러로서, 상기 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율이 30%이하이며, 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이 25mm이상인 것을 특징으로 하는 필름 제막용 스위퍼 롤러를 제공한다.
또한 본 발명의 바람직한 형태에 의하면 상기 나선홈은 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 스위퍼 롤러 회전 방향의 홈의 간격이 100mm이하가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 필름 제막용 스위퍼 롤러를 제공한다.
또한 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 나선홈이 스위퍼 롤러 회전 방향에 대하여 40°이상 90°미만의 각도로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 필름 제막용 스위퍼 롤러를 제공한다.
또한 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 나선홈은 스위퍼 롤러 표면에 복수 형성되어 있고, 모든 나선홈이 교차하지 않고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 필름 제막용 스위퍼 롤러를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 형태에 의하면, T다이와 냉각 롤러 및 스위퍼 롤러를 구비한 플라스틱 필름의 제조 장치로서, 스위퍼 롤러로서 상기 필름 제막용 스위퍼 롤러를 사용한 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 스위퍼 롤러의 표면의 나선홈은 등간격으로 복수조 형성되어 있고, (식1)로 나타내어지는 상기 냉각 롤러가 1회전한 후에 상기 스위퍼 롤러 표면에 형성된 나선홈이 상기 냉각 롤러에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 양(M)은 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이상이며 또한 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이하가 되는 것을 특징으로 하는 상기 플라스틱 필름의 제조 장치를 제공한다.
M={(Dc×N)mod Ds}/Ds×Pc (식1)
여기에서, M:상기 냉각 롤러가 1회전할 때의 홈의 축방향 이동량
Dc:상기 냉각 롤러의 외경
Ds:상기 스위퍼 롤러의 외경
N:상기 스위퍼 롤러에 형성된 나선홈의 조수
Pc:상기 나선홈의 축방향 피치=L/N
L:상기 나선홈의 리드
를 나타낸다.
또한 본 발명의 다른 형태에 의하면, T다이로부터 용융 수지를 토출하고, 냉각 롤러에 상기 용융 수지를 접촉시켜서 냉각 고화하여 플라스틱 필름을 얻는 플라스틱 필름의 제조 방법으로서, 상기 용융 수지가 냉각 롤러에 접촉하고나서 떨어질 때까지의 동안에 상기 용융 수지 또는 냉각 고화된 플라스틱 필름에 스위퍼 롤러를 접촉시키고, 그 스위퍼 롤러로서 상기 필름 제막용 스위퍼 롤러를 사용한 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 스위퍼 롤러의 표면의 나선홈은 등간격으로 복수조 형성되어 있고, 상기 (식1)로 나타내어지는 상기 냉각 롤러가 1회전한 후에 상기 스위퍼 롤러 표면에 형성된 나선홈이 상기 냉각 롤러에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 양(M)은 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이상이며 또한 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이하가 되는 것을 특징으로 하는 상기 플라스틱 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서 필름 제막용 스위퍼 롤러란 T다이로부터 용융 수지를 토출하고, 냉각 롤러에 상기 용융 수지를 접촉시켜서 냉각 고화해 플라스틱 필름으로 하는 플라스틱 필름의 제조 방법에 있어서, 용융 수지가 냉각 롤러에 접촉하고나서 떨어질 때까지의 동안에 용융 수지 또는 필름에 접촉하는 롤러를 말한다.
또한 본 발명에 있어서, 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율이란 스위퍼 롤러 축방향에 있어서의 표면에 홈이 형성되어 있는 범위내에서의 홈부분의 롤러 표면적에 차지하는 비율을 말하고, 예를 들면, 축방향 단부 등에 홈이 없는 범위를 형성한 경우, 이 범위의 면적은 상기 스위퍼 롤러 표면적에는 포함하지 않는다. 나선홈부분의 면적은 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 면적을 말하고, 나선홈의 스위퍼 롤러 반경방향의 형상(직사각형, V형 등)은 고려하지 않는다. 예를 들면, 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도의 스위퍼 롤러 축방향 중앙부분을 제외한 부분과 같이, 홈이 대략 평행하며 또한 등간격으로 형성되어 있는 경우, 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율은 가공 홈폭(B)/홈 가공 피치(P)×100(%)로 구해진다. 또한 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도의 스위퍼 롤러 축방향 중앙부분과 같이 홈이 교차하고 있는 부분이나 홈이 등간격이 아닌 부분에서는 스위퍼 롤러 표면의 둘레길이에 대한 스위퍼 롤러 회전 방향의 홈부분의 길이의 비율로 구할 수 있다. 본 발명에 있어서, 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율이란 적어도 스위퍼 롤러 표면 상의 5점이상의 부분에서 상기한 바와 같이 구한 비율을 평균한 값을 말한다.
또한 본 발명에 있어서, 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이란 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도에 나타내듯이 롤러 축방향에 있어서의 홈의 길이(W)를 말한다. 롤러 축방향에 있어서의 홈의 길이(W)는 홈 1개당 적어도 5점 측정하고, 평균해서 구한다. 또한 나선홈이 스위퍼 롤러 표면에 복수조 형성되어 있고, 그 일부 또는 각각이 다른 폭을 갖는 경우에 있어서, 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이 25mm이상이다란 복수조의 홈 중 적어도 1개의 홈의 롤러 축방향에 있어서의 길이(W)가 25mm이상인 것을 말한다.
또한 본 발명에 있어서, 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 스위퍼 롤러 회전 방향의 홈의 간격이란 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도에 나타내듯이 스위퍼 롤러 회전 방향(A)에 있어서의 홈과 홈의 간격(C)을 말한다.
또한 본 발명에 있어서, 「나선홈은 스위퍼 롤러 표면에 복수 형성되어 있고」란 동일 또는 다른 폭 및 형상의 홈이 스위퍼 롤러 둘레길이의 범위에 있어서 2개이상 형성되어 있는 것, 즉, 스위퍼 롤러의 반경 방향 단면에 있어서 홈이 2개이상 형성되어 있는 것, 또는 스위퍼 롤러 축방향의 다른 범위에 있어서 스위퍼 롤러 회전 방향에 대해서 서로 다른 각도로 형성된 홈이 있는 것을 가리킨다. 예를 들면, 동일한 홈폭 및 반경 방향의 홈형상을 갖는 홈을 스위퍼 롤러 축방향 전역에 있어서 대략 평행이 되도록 2개이상 등간격으로 형성한 것 등을 가리킨다.
또한 본 발명에 있어서, 모든 나선홈이 교차하지 않고 형성되어 있다란 모든 나선홈이 스위퍼 롤러 표면 상에 있어서 대략 평행하게 형성되어 있고, 각각의 홈이 개시점으로부터 종점까지 1개인 상태를 유지하고 있는 것을 말한다. 즉, 각각의 홈이 분기, 통합되지 않는 것을 가리키고, 완전하게 교차하고 있는 것 뿐만 아니라, 도 4의 41부와 같이 스위퍼 롤러 표면 상에서 홈의 스위퍼 롤러 회전 방향에 대한 각도가 크게 바뀌는 것, 바꿔 말하면 스위퍼 롤러 회전 방향에 대한 각도가 다른 2개의 홈이 결합하는 것도 2개의 홈이 교차하고 있다고 간주한다.
또한 본 발명에 있어서, 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이란 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도에 나타내듯이 롤러 축방향에 있어서의 홈과 홈의 간격(Y)을 말한다.
또한 본 발명에 있어서, 스위퍼 롤러에 형성된 나선홈의 조수(N)란 나선홈이 스위퍼 롤러 표면에 복수 형성되어 있는 경우에 스위퍼 롤러의 반경 방향 단면에 있어서 형성되어 있는 홈의 수를 가리킨다. 즉 도 4에 나타내는 스위퍼 롤러 전개도에 있어서 롤러 회전 방향(A)과 평행한 선을 그었을 때, 그 선상에 있는 홈의 수가 홈의 조수(N)이며, 도 4의 실시예에서는 홈의 조수(N)는 2이다.
또한 본 발명에 있어서, 나선홈의 축방향 피치란 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도에 나타내듯이 롤러 축방향에 있어서의 인접하는 홈끼리의 피치를 말하고, 동형상의 홈을 등간격으로 형성한 경우, 나선홈의 축방향 피치(Pc)는 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭(W)과 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭(Y)의 합이 된다.
또한 본 발명에 있어서, 나선홈의 리드란 도 4의 스위퍼 롤러 표면의 전개도에 나타내듯이 1개의 홈이 롤러 표면의 외주를 일주하는 동안에 축방향으로 진행되는 길이(L)를 말하고, 나선홈이 등간격으로 복수조 형성되어 있는 경우에는 나선홈의 리드(L)는 나선홈의 축방향 피치(Pc)×나선홈의 조수(N)와 동일하게 된다.
또한 본 발명에 있어서, 나선홈이 등간격으로 복수조 형성되어 있다란 복수조가 인접하는 홈의 가공 피치(P)가 동일하게 되도록 설계되어 있는 것을 말하고, 예를 들면 가공 정밀도 상의 오차에 의해 피치(P)가 약간 달라도 된다. 가공 정밀도 상의 오차는 가공 기계의 정밀도나 가공자의 숙련도에 따라 다르지만 일반적인 경우, 15%미만인 일이 많다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 고속 캐스트시나 두꺼운 필름을 제막할 때에도 에어 뱅크 및 스위퍼 마크를 발생시키지 않는 스위퍼 롤러 및 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 필름 제막 방법에 따른 제막 장치의 개략 측면도이다.
도 4는 스위퍼 롤러 표면의 홈형상을 나타내는 전개도이다.
도 5는 필름 제조 방법에 있어서의 캐스트 공정의 개략 측면도이다.
도 6은 필름 협압부에 있어서의 종래의 공기 배출의 개념을 나타내는 개략 평면도이다.
도 7은 홈부에 있어서의 공기배제기구를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8은 개구율 및 홈폭과 에어 뱅크 발생의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 최량의 실시형태의 예를 플라스틱 필름의 제조 장치에 적용한 경우를 예로 들어 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명에 있어서의 필름의 제조 장치에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 T다이(3)로부터 토출된 용융 수지(2)를 냉각 롤러(4)로 냉각, 고화해서 필름(5)을 얻는다.
이어서 필요에 따라, 연신 공정에서 필름을 길이 방향 또는/및 폭방향으로 연신하고, 슬릿 공정에서 재단, 또는 엣지(8)의 트리밍을 행하고, 권취 공정(9)에서 롤형상으로 권취되어 필름롤(6)이 된다. 그 후에 필요에 따라 다시 슬릿 공정이나 그 밖의 가공 공정을 거쳐 제품롤이 된다.
T다이(3)는 도시하지 않은 압출기에 의해 용융 혼련되고, 보내져 온 용융 수지(2)를 도면에 대하여 깊이 방향으로 형성된 슬릿으로부터 연속적으로 토출함으로써, 용융 수지(2)를 시트상으로 압출한다. 압출기와 T다이(3) 사이에 폴리머 필터라고 불리는 여과 장치를 설치하면, 미용융 수지나 겔 및 이물 등의 혼입을 저감할 수 있으므로 바람직하다. T다이(3)의 슬릿의 폭은 바람직하게는 조정가능하며, 필름(5)의 폭방향의 두께 불균일을 제어한다. 제막되는 필름 두께는 용융 수지(2)의 토출속도와 냉각 롤러(3)의 회전속도의 비에 의해 조정할 수 있다. 제막하는 필름(5)이 다층구조인 경우에는 T다이(3)의 상류에 피드 블록을 설치하거나, T다이(3)를 멀티 매니폴드 구조로 하여 공압출로 함으로써 다층 필름을 얻는 것이 가능하다.
용융 수지(2)는 특별히 한정되지 않지만, 필름의 용도에 따라 예를 들면 폴리에스테르나 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체, 불소 수지 등의 수지 및 이들 수지에 각종 첨가제를 첨가한 것이나, 이들을 적층한 것을 사용할 수 있다.
냉각 롤러(4)는 예를 들면 내부에 냉매를 유통시키는 유로를 갖고, 표면온도를 제어할 수 있는 구조의 것이 사용된다. 냉각 롤러(4)의 표면온도는 용융 수지(2)의 종류나 용융 수지(2)와 냉각 롤러(4)의 접촉 시간, 및 실온이나 습도에 따라 적당하게 설정된다.
냉각 롤러(4)의 표면의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 금속 또는 세라믹스 또는 수지 및 수지와 금속의 복합막, 또한 다이아몬드 라이크 카본 등의 탄소계 피막을 사용할 수 있다. 또한 엘라스토머를 냉각 롤러(4)의 표면재질로서 사용하는 것도 가능하지만, 단열성에 의해 냉각효율이 저하되기 쉬워지므로 열전도율이 높아 경질의 금속이나 세라믹스 등을 사용하는 쪽이 보다 바람직하다. 금속으로서는 철이나 강, 스테인레스나 크롬, 니켈 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 세라믹스로서는 알루미나나 탄화 규소, 질화 규소의 소결체를 바람직하게 사용할 수 있다. 냉각 롤러(4)의 표면을 금속으로 하기 위해서는 금속소재를 사용한 기계가공 외에 전기 도금이나 무전해 도금 등의 공지의 표면 처리 기술을 적당하게 사용할 수 있다. 또한 마찬가지로 세라믹스 표면을 얻기 위해서는 세라믹스 소재를 사용한 기계가공 외에 용사나 코팅 등의 공지의 표면 처리 기술을 적당하게 사용할 수 있다. 냉각 롤러(4)의 표면형상은 캐스트 공정의 속도나 필름의 두께, 용융 수지(2) 및 냉각 롤러(4)의 온도 등에 따라 적당하게 설정되지만, 예를 들면 비교적 저속으로 얇은 필름을 제조할 경우에는 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛이하인 경면형상을 사용할 수 있고, 고속으로 두꺼운 필름을 제조할 경우에는 산술 평균 거칠기(Ra)가 1.0㎛이상인 바둑판형상을 사용하는 것이 바람직하다. 냉각 롤러(4)의 주목적은 용융 수지(2)를 냉각 고화하는 것에 있지만, 용융 수지(2)와 냉각 롤러(4) 사이에는 공기가 혼입되므로 충분한 접촉 면적을 확보할 수 없어 냉각 부족이 되는 경우가 있다. 혼입되는 공기층의 두께는 속도가 빠를수록 두꺼워지므로 캐스트 공정이 고속일수록 현저하게 냉각 성능이 악화된다. 또한 냉각 롤러 상의 용융 수지(필름)(2)가 두꺼울수록 고화되기 위해서 냉각이 필요하게 되는 것도 자명하다. 냉각 롤러(4)의 표면이 파둑판형상이면, 어느 정도 공기가 혼입되어도 일정한 접촉 면적을 확보할 수 있으므로 캐스트 공정의 속도가 20m/min을 초과하는 경우에 바람직하게 사용된다. 또한 용융 수지(필름)(2)를 냉각 롤러(4)에 접촉시키는 수단으로서는 용융 수지(2)와 냉각 롤러(4)의 접촉점에서 공기를 흡인하는 배큐엄 챔버라고 불리는 장치나, 공기의 압력으로 용융 수지(필름)(2)를 냉각 롤러에 밀착함으로써 에어 챔버라고 불리는 장치, 정전기를 이용하여 용융 수지(2)를 냉각 롤러(4)에 밀착하는 정전 밀착 캐스트법 등도 바람직하게 사용할 수 있다.
스위퍼 롤러(1)는 용융 수지(2)가 냉각 롤러(4)에 접촉하고나서 떨어질 때까지의 동안에 용융 수지(필름)(2)에 접촉되며, 냉각 롤러(4)와 스위퍼 롤러(1)에 의해 용융 수지(필름)(2)는 협압된다. 스위퍼 롤러(1)를 냉각 롤러(4)를 향해서 압박시키는 수단은 특별히 한정되지 않지만, 용이하게 압력을 변경할 수 있는 등의 편리성으로부터 공기압력을 사용한 에어 실린더가 바람직하게 사용된다. 스위퍼 롤러(1)를 용융 수지(필름)(2)에 접촉시키는 위치는 필름(5)의 종류나 두께, 캐스트 공정의 속도나 냉각 롤러(4)의 온도 등에 따라 적당하게 설정되고, 변경가능한 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다. 접촉 위치와 용융 수지(2)와 냉각 롤러(4)의 접촉점의 거리를 적절한 거리로 변경함으로써, 냉각 롤러(4)나 스위퍼 롤러(1)의 표면형상이 용융 수지(필름)(2)에 전사하거나, 냉각 롤러(4)의 표면의 오물을 충분히 용융 수지(필름)(2)에 전사할 수 없거나 하는 것을 막을 수 있다. 스위퍼 롤러(1)의 압박력은 용융 수지(필름)(2)의 종류나 두께에 따라 적당하게 설정되지만, 10∼500N/m의 범위가 바람직하게 사용된다. 압박력이 상기 범위이면 과잉의 압력에 의한 필름의 상처의 발생을 방지하면서 냉각 롤러(4) 상의 오물을 용융 수지(필름)(2)에 전사시키는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 스위퍼 롤러(1)는 도 1에 나타내듯이 축(11)의 외주에 고무(12)가 피복되고, 나선홈(13)이 고무(12)의 표면에 형성되어 있다.
축(11)의 구조는 도 1과 같은 단순한 중공 롤러상, 즉, 중공 원통체(111)의 단부에 베어링(14)에 의해 지지하기 위한 저널부(112)를 구비한 구조이어도 좋고, 축(11)의 내부에 냉각용의 냉매를 유통시키는 유로를 형성한 구조이어도 좋다. 또한 냉각 롤러(4)와의 축방향의 압력분포를 플랫한 것으로 하기 위해서 도 2에 나타내듯이 동심 상에 설치된 중축(21)과 외통부재(22)를 축방향 중앙부에서만 연결시킨 2중관구조로 해도 좋다. 단순한 중공 롤러상이면 축의 제조 비용을 억제할 수 있고, 냉각용의 유로를 형성한 구조이면 수지의 특성상, 고온에서 취급하지 않으면 안되는 경우에도 고무(12)의 온도를 일정이하로 유지하는 것이 가능해지므로 고무(12)의 열에 의한 열화를 억제할 수 있다. 또한 축(11)을 2중관구조로 함으로써 외통부재(22)가 냉각 롤러(4)와 동일한 방향으로 휘기 때문에 용융 수지(필름)(2)에 대한 압력을 롤러 축방향에 걸쳐서 플랫하게 하는 것이 가능해지고, 압력의 치우침에 의해 국소적으로 압력이 과대하게 되어서 스위퍼 마크가 발생, 악화되는 것을 억제할 수 있다. 축(11)의 재질은 일반적인 기계 구조 재료로부터 적당하게 선택할 수 있고, 예를 들면 강이나 스테인레스, 알루미늄, 섬유 강화 수지 등이 바람직하게 사용된다.
고무(12)의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 천연 고무, 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 실리콘 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 우레탄 고무, 불소 고무, 및 이들의 혼합물, 또한 이들에 충전재를 포함하는 각종 첨가제를 혼합한 것으로부터 사용 환경이나 수지의 특성 등에 맞춰서 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 예를 들면, 용융 수지(필름)(2)에 점착성이 있거나, 고온이거나 할 경우에는 이형성과 내열성이 우수한 실리콘 고무를 주성분으로 하는 고무가 바람직하게 사용되며, 정전기 인가 장치 등의 오존 발생원이 부근에 설치되어 있는 경우에는 내오존성이 뛰어난 에틸렌프로필렌 고무 등이 적합하게 사용된다.
고무(12)의 고무 경도는 특별히 한정되지 않지만, 일반적인 고무의 제조 가능범위로서 Hs30∼90JISA(JIS K 6301:1995) 중에서 요구 성능에 맞춰서 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 예를 들면, 스위퍼 마크가 발생하기 쉬운 필름이거나 폭이 넓은 경우에는 압력의 분산성이 중요하게 되므로 저경도(Hs30∼60JISA)의 고무가 바람직하게 사용되며, 또한 필름의 폭이 좁은 경우나 고무(12)의 내구성이 중시되는 경우에는 고경도(Hs60∼90JISA)의 고무가 바람직하게 사용된다. 또한 압력의 분산성의 관점으로부터 더 저경도(Hs30JISA이하)의 고무를 필요로 할 경우에는 고무를 스폰지상으로 한 것이 적합하게 사용된다.
축(11)에 고무(12)를 피복하는 방법으로서는 여러가지 방법 중에서 적당하게 선택할 수 있고, 예를 들면 축(11)의 표면에 접착제를 도포하고, 미가황의 고무 시트를 권취한 후 열과 압력을 가해서 가황, 성형하는 방법이나, 미리 원통상으로 가황, 성형한 고무(12)에 축(11)을 끼워 넣어서 접착하는 방법 등을 사용할 수 있다.
고무(12)의 표면에는 나선홈(13)이 형성되어 있고, 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 홈(13)의 면적의 비율(이하, 개구율이라고 칭한다)은 30%이하이며, 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 홈(13)의 스위퍼 롤러 축방향의 폭(W)은 25mm이상이다. 개구율과 스위퍼 롤러 축방향의 홈폭(W)이 상기 범위이면 고속 캐스트시나 두꺼운 필름을 제막할 때에도 스위퍼 마크 및 에어 뱅크를 방지할 수 있다.
스위퍼 마크란 상술한 바와 같이, 스위퍼 롤러(1)의 표면의 홈 패턴이 제품 필름(5)에 전사되어버리는 결점이다. 본 발명자들은 상세한 분석에 의해 스위퍼 마크에 2개의 형태가 존재하는 것을 찾아냈다. 하나는 스위퍼 롤러(1)의 표면의 홈(13)이 형성되어 있지 않은 부분(비홈부)(15)에서 냉각 롤러(4)의 오물이 필름(5)에 전사되고, 홈부(13)에서는 오물이 전사되지 않음으로써 일어나는 오물의 유무에 의한 명암이며, 또 하나는 접촉부에서의 압력에 의해 냉각 롤러(4)나 스위퍼 롤러의 표면형상이 전사하는 것 등이 원인이 되어서 발생하는 상처이다.
스위퍼 마크의 두개의 형태 및 그 요인에 의하면, 스위퍼 마크를 개선하기 위한 수단의 하나로서 개구율을 작게 하면 되는 것은 용이하게 착상할 수 있다. 즉, 스위퍼 롤러(1)가 1회전하는 동안에 필름(5)에 전사시키는 오물의 면적이 클수록 단위면적당 전사되는 오물의 양이 감소하므로 오물의 유무에 의한 명암이 작아진다. 또한 개구율이 작을수록 접촉 면적이 증가하므로 접촉부분(15)의 압력이 저하되고, 상처가 억제된다. 그러나 후술하는 바와 같이, 종래의 스위퍼 롤러에서는 개구율을 작게 하면 에어 뱅크(52)가 발생해버린다고 하는 기술적 모순이 존재하기 때문에 개선할 수 없었다. 에어 뱅크(52)가 발생하면 용융 수지(필름)(2)의 냉각이 불충분하게 되므로 스위퍼 마크는 더욱 악화된다.
스위퍼 롤러(1)의 표면의 홈(13)은 도 5에 나타내듯이 용융 수지(2)가 냉각 롤러(4)에 접촉할 때에 용융 수지(2)와 냉각 롤러(4) 사이에 혼입된 공기(a)가 스위퍼 롤러(1)와 냉각 롤러(4)의 협압점(51)에 있어서 저지되어 에어 뱅크(52)를 형성하는 것을 방지하기 위해서 형성된다. 에어 뱅크(52)는 대부분의 경우, 용융 수지(필름)(2)의 냉각 불균일이나 주름, 파열이라는 폐해를 일으킨다. 에어 뱅크(52)의 형성을 방지하기 위해서는 혼입된 공기(a)를 용융 수지(필름)(2)와 냉각 롤러(4) 사이로부터 배출할 필요가 있다. 스위퍼 롤러가 용융 수지(필름)(2)를 협압하는 점에서 공기(a)를 배출하는 메커니즘은 도 6에 그 개념을 나타내는 바와 같이 축방향 중앙부로부터 단부를 향해서 연장되는 나선홈(13)이 스위퍼 롤러(1)의 회전에 의해 단부에 연속적으로 이동함으로써 홈부분에 체류한 공기(a)가 용융 수지(필름)(2)의 폭방향 단부로부터 배출된다고 생각되어 왔다. 이것은 종래의 스위퍼 롤러의 나선홈이 축방향 중앙을 경계로 대칭인 형상으로 되어 있는 점에서도 명백하다. 그 때문에 에어 뱅크(52)를 방지하기 위해서는 단부로 운반되는 공기(a)의 양을 늘리기 위해서 홈의 총면적, 즉 개구율을 크게 취하지 않을 수 없어 결과적으로 스위퍼 마크가 악화되어버린다고 하는 기술적 모순이 있었다. 특히 공기(a)의 두께는 냉각 롤러(4)의 속도에 따라 증가하므로 무연신 필름 등의 고속의 캐스트 공정의 경우에서는 개구율을 크게 하지 않으면 안되어 스위퍼 마크가 악화되어버린다.
이 문제에 대하여 본 발명자들은 몇개의 실험에 의해 상술의 메커니즘에 의한 공기(a)의 배출 효과는 전체의 공기 배출량에 대하여 크지는 않고, 실제는 도 7에 나타낸 바와 같이 홈(13)에 의해 스위퍼 롤러(1)와 용융 수지(필름)(2)가 접촉하지 않는 부분에 있어서 용융 수지(필름)(2)가 부상하여 공기(a)를 통과시킴으로써 배출하고 있는 효과가 큰 것을 찾아냈다. 용융 수지(필름)(2)의 부상에 의한 홈 1개당 공기의 배출량(V)은 도 7에 나타내는 사선부의 면적에 있어서 사선부의 면적은 공기(a)의 압력과 대기압의 차압, 및 용융 수지(필름)의 질량에 의한 원심력에 의한 등분포가중(p)을 받는 보의 휘어짐으로서 근사할 수 있다고 생각되는 점에서 수1로 나타내어진다. 여기에서, w, E, I는 각각 용융 수지(필름)(2)의 휘어짐량, 종탄성계수, 단면 2차 모멘트이다. 즉, 공기(a)의 배출량은 롤러 축방향에 있어서의 홈(13)의 폭(W)(이하, 단지 홈의 폭(W)라고 칭한다)의 5승에 비례한다고 생각된다.
Figure pct00001
이에 대하여 개구율은 공기(a)의 배출량과 비례 관계라고 생각되므로 스위퍼 마크 개선을 위해서 개구율을 작게 해도 홈의 폭(W)을 크게 함으로써 에어 뱅크(52)의 발생을 억제하는 것이 가능해지는 것을 본 발명자는 찾아냈다.
도 8에 각종 홈폭 및 개구율에 있어서의 에어 뱅크의 발생 유무의 실험 결과를 나타낸다. ○표시가 에어 뱅크가 발생하지 않은 것, ×표시가 에어 뱅크가 발생한 것이다. 조건에 따라 다소 결과가 다른 경우가 있지만, 에어의 배출량에는 홈의 폭(W)이 거의 지배적으로 되어 있으므로 크게 결과가 다를 일은 없다라고 생각되며, 홈의 폭(W)이 25mm이상이면 에어 뱅크를 발생하지 않고, 개구율 30%이하를 달성가능하다. 또한 홈의 폭(W)이 100mm를 초과해도 공기의 배출 효과에 조금도 악영향을 주나 것은 아니지만, 홈(13)의 가공이 곤란하게 되어 가공비용이 증대하는 경우가 있고, 개구율을 30%이하로 하는 것도 어렵게 되는 점에서 홈의 폭(W)은 100mm이하인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 개구율은 작을수록 스위퍼 마크에 대하여 유효하지만, 30%이하이면 거의 육안으로 확인할 수 없는 품질을 얻는 것이 가능하며, 20%이하이면 스위퍼 마크가 발생하기 쉬운 조건이나 수지에 대해서도 충분한 효과를 얻기 쉽기 때문에 보다 바람직하다. 또한 개구율이 10%이상이면 수1의 관계로부터 보다 광범위한 조건으로 에어 뱅크를 방지할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 오물의 명암에 의한 스위퍼 마크를 개선하는 또 하나의 수단으로서 냉각 롤러(4) 표면의 오물을 효율적으로 완전하게 용융 수지(필름)(2)에 전사시키는 것을 들 수 있다. 상술한 바와 같이 스위퍼 롤러(1)에 의한 협압에 의해 냉각 롤러(4) 표면의 오물은 연속적으로 용융 수지(필름)(2)에 전사되지만, 홈(13)의 부분에서는 전사가 행해지지 않는다. 그 때문에 냉각 롤러(4) 표면 전체를 균일하게 청소하기 위해서는 냉각 롤러(4) 표면의 홈(13)에 접촉되는 부분이 냉각 롤러(4)가 1회전한 후에 비홈부(15)에 접촉되도록 냉각 롤러(4)와 스위퍼 롤러(1)의 외경 및 홈의 수단이 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 냉각 롤러의 둘레길이와 스위퍼 롤러의 둘레길이의 비가 정수비 근방인 경우, 냉각 롤러(4)가 회전해도 홈(13)에 접촉되는 부분이 거의 이동하지 않으므로 냉각 롤러(4) 상의 오물은 용융 수지(필름)(2)에 전사되지 않고 퇴적되기 쉬워져 스위퍼 마크가 악화되는 경우가 있다. 냉각 롤러(4)가 1회전한 후에 스위퍼 롤러(1)의 표면에 형성된 홈(13)이 냉각 롤러(4)에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 양(M)은 (식1)로 나타내어지며, 이 홈(13)의 축방향 이동량(M)이 홈의 폭(W)이상이며 또한 비홈부(15)의 축방향의 폭(Y)이하이면, 개구율이 상기 범위이기 때문에, 냉각 롤러(4)가 2회전함으로써 냉각 롤러(4) 표면의 전면과 스위퍼 롤러(1)의 비홈부(15)가 접촉되어 냉각 롤러(4) 표면의 오물을 효율적으로 완전하게 용융 수지(필름)(2)에 전사시킬 수 있으므로 바람직하다.
M={(Dc×N)mod Ds}/Ds×Pc (식1)
여기에서, M은 냉각 롤러(4)가 1회전했을 때의 홈의 축방향 이동량, Dc는 냉각 롤러(4)의 외경, Ds는 스위퍼 롤러(1)의 외경, N은 스위퍼 롤러(1)에 형성된 나선홈(13)의 조수, Pc는 나선홈(13)의 축방향 피치(=L/N), L은 나선홈(13)의 리드를 나타낸다.
또한 홈(13)이 롤러 축방향과 동일한 방향(롤러 회전 방향에 대하여 90°)에 형성되어 있지 않으면 안되고, 비홈부(15)가 연속적으로 접촉 상태를 유지할 수 있어 스위퍼 롤러(1)가 진동되기 어려워진다. 또한, 스위퍼 롤러 회전 방향에 대한 홈(13)의 각도(θ)가 40°이상이면 도 4에 나타내는 가공홈폭(B)에 대해서 스위퍼 롤러 축방향에 있어서의 홈폭(W)이 B/cosθ의 관계로 확대되므로 홈폭(W)을 25mm이상으로 하면서 개구율 30%이하를 달성하는 것이 용이하게 된다. 나선홈(13)의 스위퍼 롤러 회전 방향에 대한 각도(θ)는 도 4에 나타내듯이 반시계 방향으로 플러스이어도 마이너스이어도 좋다.
나선홈(13)의 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 스위퍼 롤러 회전 방향의 홈의 간격(C)(이하, 단지 홈간격(C)이라고 칭한다)은 100mm이하인 것이 바람직하다. 나선홈(13)의 홈간격(C)이 100mm이하이면 용융 수지(필름)(2)와 냉각 롤러(4) 사이에 혼입된 공기(a)가 비홈부(15)에서 장기간에 걸쳐 막히는 일이 없으므로 개구율을 30%이하로 하기 위해서 비홈부(15)의 폭이 넓어졌다고 해도 이 부분에 국소적인 에어 뱅크가 생기는 일이 거의 없어지므로 용융 수지(필름)(2)의 냉각 불균일이 억제되며, 평면성이 우수한 필름을 얻기 쉬워진다. 홈간격(C)은 비홈부(15)의 폭(D)에 대해서 C/sinθ의 관계가 되므로 스위퍼 롤러 회전 방향에 대한 홈(13)의 각도(θ)가 40°이상이면 홈간격(C)을 100mm이하로 하는 것도 용이해진다. 또한 나선홈(13)의 홈간격(C)은 좁을수록 냉각 불균일이 경감되지만, 홈(13)의 개수를 늘릴 필요가 생기므로 10mm이상 100mm이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한 상기 개구율 및 홈폭을 달성하기 위해서 예를 들면 큰 직경의 스위퍼 롤러인 경우 등에는 상기 나선홈(13)은 복수 형성할 필요가 있는 경우가 많다. 그리고, 이들 복수 형성된 나선홈(13)은 종래의 스위퍼 롤러와 같이 축방향 중앙부를 대칭으로 형성되며, 그것에 의해서 홈이 교차하는 부분이 있어도 되지만, 모든 나선홈(13)이 교차하지 않고 형성되어 있는 것이 바람직하다. 나선홈(13)이 교차하지 않고 형성되어 있다란 예를 들면 도 4의 41부와 같은 홈의 교차에 의한 비홈부의 시점이 형성되지 않으므로 비홈부의 시점에 의한 스위퍼 롤러 회전 주기 또는 회전 주기의 홈조 수분의 1의 진동을 용이하게 방지할 수 있고, 또한 나선홈(13)을 용이하고 또한 저렴하게 가공할 수 있는 경우가 많다. 용융 수지(필름)(2)와 냉각 롤러(4) 사이에 혼입된 공기(a)를 나선홈이 배출하는 메커니즘에 있어서 나선홈이 중앙부로부터 단부로 공기를 이동시켜서 배출시키는 효과는 크지 않으므로 스위퍼 롤러 축방향의 홈폭(W)이 25mm이상이면 중앙부로부터 단부를 향해서 나선홈(13)을 형성하기 위해서 나선홈을 교차시킬 필요는 없어진다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 각종 물성값의 측정 방법, 및 평가 방법을 이하에 나타낸다.
(1)에어 뱅크
제막중의 육안으로 에어 뱅크의 발생 유무를 확인했다.
(2)스위퍼 마크
제막후의 필름을 육안으로 관찰하고, 전혀 보이지 않는 것을 AA, 거의 보이지 않는 것을 A, 보이는 것을 B, 멀리서도 확실히 보이는 것을 C로 했다.
(실시예 1∼4)
도 3에 나타내는 플라스틱 필름의 제막 장치를 이용하여 슬릿폭을 0.9mm로 조정한 T다이(3)로부터 폴리프로필렌을 단종 단층 구성으로 토출하고, 50m/min의 속도로 회전하는 외경 900mm의 냉각 롤러(4)로 냉각 고화하고, 두께 100㎛의 폴리프로필렌 필름으로 하고, 와인더로 권취하여 필름롤(6)을 얻었다. 스위퍼 롤러(1)는 도 1에 나타내는 구조로 하고, 탄소강으로 이루어지는 축(11)에 실리콘 고무를 피복하고, 외경은 220mm로 했다. 스위퍼 롤러 표면에 형성한 홈의 사양 및 개구율, 및 냉각 롤러(4)가 1회전했을 때의 홈의 축방향 이동량(M)은 표 1에 나타내는 바와 같다.
(실시예 5)
제막속도를 100m/min으로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 장치 및 조건으로 제막하고, 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
(비교예 1∼3)
스위퍼 롤러(1)로서 종래의 스위퍼 롤러를 사용한 이외는 실시예와 같은 장치 및 조건으로 제막하고, 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 스위퍼 롤러 표면에 형성한 홈의 사양 및 개구율, 및 냉각 롤러(4)가 1회전했을 때의 홈의 축방향 이동량(M)은 표 2와 같다.
(비교예 4)
제막속도를 20m/min으로 한 것 외에는 비교예 2와 같은 장치 및 조건으로 제막하고, 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
상기 실시예 및 비교예의 실시결과를 표 1, 표 2의 하단에 나타낸다.
Figure pct00002
Figure pct00003
실시예 1∼4에서는 에어 뱅크를 발생시키지 않고 스위퍼 마크를 방지할 수 있다. 또한 실시예 2 및 3에서는 나선홈의 스위퍼 롤러 회전 방향의 간격(C)을 92.2mm로 했기 때문에 평면성이 좋고 외관품위가 양호했다. 또한 스위퍼 롤러 회전 방향에 대하여 나선홈을 51°의 각도로 형성함으로써 스위퍼 롤러 축방향의 홈폭(W)을 28.8mm로 하면서 개구율을 20%로 할 수 있고, 또한 냉각 롤러가 1회전했을 때의 홈의 축방향 이동량(M)을 홈폭(W)이상 비홈부폭(Y)이하로 했기 때문에 에어 뱅크를 방지하면서 육안으로는 스위퍼 마크가 전혀 보이지 않는 상태를 달성하고 있다. 또한 실시예 3은 모든 홈을 교차하지 않고 형성하고 있으므로 전혀 진동이 발생하지 않고, 가공비도 저렴하게 제작할 수 있었다. 또한 실시예 5에서는 제막속도를 2배의 100m/min으로 했지만 에어 뱅크의 발생을 방지하면서 스위퍼 마크의 악화도 억제할 수 있었다.
비교예 1에서는 개구율은 크지만, 홈폭(W)이 좁기 때문에 에어 뱅크가 발생해서 스위퍼 마크가 악화된 후에 현저하게 외관품위를 손상했다. 비교예 2도 홈폭(W)이 좁기 때문에 마찬가지로 에어 뱅크가 발생했다. 또한 비교예 3에서는 축방향의 홈폭(W)이 26.7mm로 크지만 개구율도 42%로 크기 때문에 스위퍼 마크가 악화되었다. 비교예 4에서는 제막속도를 내렸기 때문에 에어 뱅크의 발생이 없고, 스위퍼 마크도 합격레벨이었지만, 저속 때문에 생산성이 현저하게 저하되었다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은 플라스틱 필름의 제조 공정에 있어서의 스위퍼 롤러로서의 이용이 가능하며, 특히 무연신 필름의 제조에 바람직하지만, 그 응용범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.
1: 스위퍼 롤러
2: 용융 수지 또는 냉각 고화된 필름
3: T다이
4: 냉각 롤러
5: 필름
6: 필름롤
7: 엣지 슬릿날
8: 필름 엣지
9: 권취 공정
11: 축
111: 중공 원통체
112: 저널
12: 고무
13: 홈
14: 베어링
15: 비홈부
21: 중축
22: 외통부재
41: 홈의 교차부(비홈부 개시점)
51: 스위퍼 롤러 협압점
52: 에어 뱅크
θ: 홈의 리드각
A: 스위퍼 롤러 회전 방향
B: 가공홈폭
C: 롤러 회전 방향에 있어서의 홈간격
D: 비홈부의 폭
W: 롤러 축방향에 있어서의 홈의 폭
Y: 롤러 축방향에 있어서의 비홈부의 폭
P: 홈 가공 피치
Pc: 롤러 축방향에 있어서의 홈의 피치
L: 롤러 축방향에 있어서의 홈의 리드

Claims (8)

  1. 표면에 나선홈이 형성된 필름 제막용 스위퍼 롤러로서, 상기 나선홈부분의 면적이 스위퍼 롤러 표면적에 차지하는 비율이 30%이하이며, 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이 25mm이상인 것을 특징으로 하는 필름 제막용 스위퍼 롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나선홈은 스위퍼 롤러 표면에 있어서의 스위퍼 롤러 회전 방향의 홈의 간격이 100mm이하가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 제막용 스위퍼 롤러.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나선홈이 스위퍼 롤러 회전 방향에 대하여 40°이상 90°미만의 각도로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 제막용 스위퍼 롤러.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나선홈은 스위퍼 롤러 표면에 복수 형성되어 있고, 모든 나선홈이 교차하지 않고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 제막용 스위퍼 롤러.
  5. T다이와 냉각 롤러 및 스위퍼 롤러를 구비한 플라스틱 필름의 제조 장치로서, 상기 스위퍼 롤러로서 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 필름 제막용 스위퍼 롤러를 사용한 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위퍼 롤러의 표면의 나선홈은 등간격으로 복수조 형성되어 있고, (식1)로 나타내어지는 상기 냉각 롤러가 1회전한 후에 상기 스위퍼 롤러 표면에 형성된 나선홈이 상기 냉각 롤러에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 양(M)은 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이상이며 또한 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이하가 되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 장치.
    M={(Dc×N)mod Ds}/Ds×Pc (식1)
    여기에서, M:상기 냉각 롤러가 1회전할 때의 홈의 축방향 이동량
    Dc:상기 냉각 롤러의 외경
    Ds:상기 스위퍼 롤러의 외경
    N:상기 스위퍼 롤러에 형성된 나선홈의 조수
    Pc:상기 나선홈의 축방향 피치=L/N
    L:상기 나선홈의 리드
    를 나타낸다.
  7. T다이로부터 용융 수지를 토출하고, 냉각 롤러에 상기 용융 수지를 접촉시켜서 냉각 고화하여 플라스틱 필름을 얻는 플라스틱 필름의 제조 방법으로서, 상기 용융 수지가 냉각 롤러에 접촉하고나서 떨어질 때까지의 동안에 상기 용융 수지 또는 냉각 고화된 플라스틱 필름에 스위퍼 롤러를 접촉시키고, 그 스위퍼 롤러로서 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 필름 제막용 스위퍼 롤러를 사용한 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위퍼 롤러의 표면의 나선홈은 등간격으로 복수조 형성되어 있고, 하기 (식1)로 나타내어지는 상기 냉각 롤러가 1회전한 후에 상기 스위퍼 롤러 표면에 형성된 나선홈이 상기 냉각 롤러에 대하여 상대적으로 축방향으로 이동하는 양(M)은 상기 나선홈의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이상이며 또한 비홈부의 스위퍼 롤러 축방향의 폭이하가 되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름의 제조 방법.
    M={(Dc×N)mod Ds}/Ds×Pc (식1)
    여기에서, M:상기 냉각 롤러가 1회전할 때의 홈의 축방향 이동량
    Dc:상기 냉각 롤러의 외경
    Ds:상기 스위퍼 롤러의 외경
    N:상기 스위퍼 롤러에 형성된 나선홈의 조수
    Pc:상기 나선홈의 축방향 피치=L/N
    L:상기 나선홈의 리드
KR1020157018168A 2013-03-27 2014-03-18 스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법 KR20150133692A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-065484 2013-03-27
JP2013065484 2013-03-27
PCT/JP2014/057253 WO2014156807A1 (ja) 2013-03-27 2014-03-18 スイーパーローラーおよびこれを用いたプラスチックフィルムの製造装置ならびに製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150133692A true KR20150133692A (ko) 2015-11-30

Family

ID=51623787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157018168A KR20150133692A (ko) 2013-03-27 2014-03-18 스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10150240B2 (ko)
EP (1) EP2979841B1 (ko)
JP (1) JP5743031B2 (ko)
KR (1) KR20150133692A (ko)
CN (1) CN105073382A (ko)
TW (1) TWI635946B (ko)
WO (1) WO2014156807A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170133320A (ko) * 2015-03-31 2017-12-05 미쓰이금속광업주식회사 가공 지그 및 스퍼터링 타깃재의 제조 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016067916A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 東レ株式会社 溝付ローラー、ならびにこれを用いたプラスチックフィルムの製造装置および製造方法
DE102014119205A1 (de) 2014-12-19 2016-06-23 Windmöller & Hölscher Kg Folienmaschine für die Herstellung von Stretchfolie
JP6441117B2 (ja) * 2015-02-26 2018-12-19 株式会社川村製作所 ロール
CN118478499B (zh) * 2024-07-12 2024-09-06 潍坊聚朴新材料科技有限公司 基于塑料的单螺杆挤出机

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2309585A (en) * 1941-02-12 1943-01-26 Daniel T Haddock Apparatus for making terne sheets or plates
US3159696A (en) * 1961-11-07 1964-12-01 Avisun Corp Method and apparatus for casting of shaped articles
JPS5437260B2 (ko) 1974-05-30 1979-11-14
FI57283C (fi) * 1976-05-17 1980-07-10 Valmet Oy Metallbelaeggning med haord yta pao en vals i en pappersmaskin
US4566162A (en) * 1982-10-26 1986-01-28 American Roller Company Stretcher/expander roller
US4871406A (en) * 1988-03-16 1989-10-03 Nekoosa Packaging Corporation Process for on-line lamination of plastic
JPH0288958U (ko) * 1988-12-26 1990-07-13
US5222434A (en) * 1990-07-26 1993-06-29 Petco, Inc. Soft rollers for ink and water feeding rollers used in off-set printing presses
US5199168A (en) * 1990-11-29 1993-04-06 Digital Equipment Corporation Non-slip tachometer roller
JPH0556427A (ja) 1991-08-22 1993-03-05 Nec Corp テレビ会議装置
JPH0644668Y2 (ja) * 1992-01-08 1994-11-16 株式会社ムサシノキカイ プレッシャーロールの清掃装置
JP2618317B2 (ja) * 1992-10-26 1997-06-11 株式会社明治ゴム化成 抄紙機用キャンバスストレッチロール
JP2595446B2 (ja) 1993-06-29 1997-04-02 ナショナル住宅産業株式会社 荷物の結束帯の解束装置
JP2551673Y2 (ja) * 1993-08-31 1997-10-27 株式会社 ムサシノキカイ エキスパンダロール
DE19522318A1 (de) 1995-06-20 1997-01-09 Windmoeller & Hoelscher Abzugsvorrichtung
JPH1058630A (ja) 1996-08-20 1998-03-03 Mikuni Shiko Kk 積層体および積層体製造装置
JP2000355055A (ja) 1999-04-13 2000-12-26 Bando Chem Ind Ltd 伝動ベルト用樹脂複合体の製造方法、その製造装置及び伝動ベルト
US6508750B1 (en) * 2001-08-09 2003-01-21 Hewlett-Packard Company Grooved tape guide
DE10151623C2 (de) * 2001-10-24 2003-12-24 Lueraflex Gmbh G Lueckenotto Walze zur Führung von bahnenförmigem Material
JP2004188623A (ja) 2002-12-09 2004-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd フィルム巻付防止装置
JP2006130702A (ja) 2004-11-02 2006-05-25 Kaneka Corp 光学用フィルム及び光学用フィルムの製造方法
JP4888395B2 (ja) * 2005-12-26 2012-02-29 コニカミノルタオプト株式会社 セルロースフィルムの製造方法
WO2009001682A1 (ja) * 2007-06-27 2008-12-31 Konica Minolta Opto, Inc. 光学フィルム、及びその製造方法
JP5676887B2 (ja) 2010-02-04 2015-02-25 株式会社ブリヂストン ゴム帯体の巻付部材の製造装置、およびゴム帯体の巻付部材の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170133320A (ko) * 2015-03-31 2017-12-05 미쓰이금속광업주식회사 가공 지그 및 스퍼터링 타깃재의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014156807A1 (ja) 2014-10-02
EP2979841B1 (en) 2018-07-04
TWI635946B (zh) 2018-09-21
EP2979841A4 (en) 2016-11-30
JP5743031B2 (ja) 2015-07-01
TW201446467A (zh) 2014-12-16
EP2979841A1 (en) 2016-02-03
CN105073382A (zh) 2015-11-18
US10150240B2 (en) 2018-12-11
US20160082643A1 (en) 2016-03-24
JPWO2014156807A1 (ja) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150133692A (ko) 스위퍼 롤러, 이것을 사용한 플라스틱 필름의 제조 장치 및 제조 방법
CN107743423B (zh) 使用可变形金属辊进行液体涂覆的方法和设备
US20120091622A1 (en) Method for manufacturing film for film capacitor
JP5679167B2 (ja) フィルムキャパシタ用フィルム
US20220204851A1 (en) Liquid crystal polymer film and substrate for high-speed communication
JP6387830B2 (ja) 塗布装置、塗布方法および塗膜つき樹脂フィルムの製造方法
US20230173739A1 (en) Stretching device and method for stretching a plastic film in the transport direction thereof
TW202231750A (zh) 液晶聚合物薄膜、高速通訊用基板
JP6551237B2 (ja) 溝付ローラー、ならびにこれを用いたプラスチックフィルムの製造装置および製造方法
JP2006240096A (ja) フィルムの製造方法、フィルム及び位相差フィルム
JPWO2018062028A1 (ja) 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
JP2008230158A (ja) ローラおよびそれを用いたプラスチックフィルムの製造方法
JP5062125B2 (ja) 塗布方法および塗布装置
JP3793869B2 (ja) 表面平滑性フッ素系樹脂チューブ及び加圧ローラ
JP2019063983A (ja) フィルムロールの製造方法
US20230022144A1 (en) Polymer film and substrate for communication
JP2003019741A (ja) ポリアミドフィルムの製造方法
JP2022071335A (ja) プラスチックフィルム製膜用ゴムローラー、それを用いたプラスチックフィルムの製造方法および製造装置
JP2007171382A (ja) 弾性ベルトへのマーク形成方法、弾性ベルト群の製造方法、及びマーク形成装置
JP2004099188A (ja) ローラおよびその製造方法
JPH11179790A (ja) 管状フィルム成形用サイジングマンドレル
JP2007055028A (ja) ゴムローラの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application