[发明专利]膜制造装置及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将树脂熔融以从模具挤出，并且利用冷却辊牵引并制造膜的膜制造装置和制造方法。

背景技术

通常知道，从模具或金属模的出口挤出的熔融树脂，在直至与其下方的冷却辊接触的空间(气隙)中，接受以自由表面使其形成形状的伸长流动变形。而且，在该伸长流动变形时，熔融树脂常常表现出被称为缩幅(ネツクイン)的、宽度变窄的行为。

由于这种缩幅，膜的端部与中央部相比会相对地变厚，因此，将膜的两端部的相对较厚的区域在灌制后进行修边除去并实行作为最终制品的膜的卷取。由此，缩幅大的膜的宽度会自然而然地变窄，由于被修边除去的树脂量增加，原材料树脂的浪费就会变多，成为树脂利用效率降低的原因。

对上述的熔融树脂的缩幅更详细地进行说明，该缩幅在直至从模具的出口挤出的熔融树脂接触冷却辊并被冷却而固化的空间产生。严格地说，这种缩幅的产生起因于如下的、熔融树脂的流动形态的差异。

即，熔融树脂的流动形态是，宽度固定的部分即膜的中央部(成为制品的部分)形成平面伸长流动，不仅在其长度方向而且在其宽度方向也作用力。

另一方面，虽然膜的两端部的流动形态成为自由收缩的单轴伸长流动(一轴伸長流勤)，但在此基础上，受到膜中央部的平面伸长流动中的向宽度方向的流动产生的力而产生缩幅。由于这种缩幅的产生，在膜的宽度方向会产生厚度分布，通过其两端部自由收缩，在该两端部就会产生变厚的部分。

此外，膜的两端部有时也会在其单轴伸长流动和中央部的平面伸长流动的界面处受到来自双方的压力而变薄。

在用现有的膜制造方法获得的膜中，由于将该膜两端部的厚度的凹凸部分进行了修边除去的宽度尺寸成为最大制品宽度，如上所述存在树脂利用效率差这样的问题。另外，这种缩幅的量在熔融树脂从模具的出口到接触冷却辊的无约束的状态很长时，显示变大的趋势，并且直至在冷却辊上固化结束，其量都处于增加的趋势。

这样，虽然缩幅能够通过缩短从模具的出口到冷却辊的空间距离即气隙的长度而减少，但是鉴于模具的出口的前端形状及冷却辊的配置形式等，该空间距离的缩短存在几何学上的限制。

于是，如图11a所示，可以将通往挤压机E的模具D的出口D’配置在冷却辊CR的顶点的上方，来缩短出口D’和冷却辊CR之间的空间距离：t1。即，如同图的双点划线所示，形成比以除此以外的配设形式配设模具D时的空间距离：t2短的空间距离：t1。

但是，在成型膜时，如图11b所示，由于熔融树脂被向冷却辊CR的旋转方向(X1方向)牵引，换言之，由于借助于在冷却辊CR的切线方向牵引的张力，熔融树脂在从铅直下方向旋转方向倾斜的倾斜方向被牵引，因此，实际的熔融树脂的气隙内的长度(空间距离：t3)与上述的空间距离：t1相比大幅变长。进而，这样，熔融树脂被向倾斜方向拉伸，由此在模具的出口容易附着所谓的眼屎状物(メヤ二)(树脂附着物)，另外，会在膜表面产生纹状的缺口而成为品质上的问题。将该t1设定为更短时，熔融树脂变得接近在相对于铅直下方正交的方向被牵引的形态，但在该情况下，隆起的熔融树脂会与模具出口接触，容易产生不能进行膜制造这样的问题。另外，在同图中，熔融树脂f1被冷却固化所形成的膜FL用卷取辊MR卷取。

但是，最难产生上述的眼屎状物的模具出口的相对于冷却辊的配设方式为由图11a的双点划线表示的配设方式。即，在该配设方式中，在冷却辊CR的切线上存在模具的出口D’，因此，从该出口D’向垂直下方挤压的熔融树脂相对于旋转的冷却辊CR，从其切线方向与冷却辊CR表面接触，而向垂直下方拉伸并被牵引，因此，在模具的出口D’最难附着眼屎状物。

但是，在由11a的双点划线表示的配设方式中，由于几何学上的制约等，熔融树脂的在空隙内的长度变长，在抑制缩幅上难说总是优选的配设方式。

这样，关于构成现状的膜制造装置的冷却辊和模具的特别是出口的位置关系，缩幅的抑制和眼屎状物的防止成为折衷选择的关系，因此，现状为不能同时100％解除两个问题，而适用可在一定程度上同时解除两个问题的配设方式，例如在图11a的实线和双点划线之间的适当部位配设有模具出口。

作为抑制上述缩幅的技术，在专利文献1中公开有一种技术，即，利用通过喷气嘴按压接触冷却辊的熔融树脂的两端的力，或静电荷产生的库仑力，将其两端部约束在冷却辊的表面，或并用这些方法。

但是，该技术由于是在熔融树脂与冷却辊接触后抑制缩幅，因此在实际中难以期待高的缩幅抑制效果，如上所述，与尽可能地缩短模具的出口和冷却辊之间的空间距离时的缩幅抑制效果相比，相差甚远。