片材制造裝置及片材制造方法與流程

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本發(fā)明涉及片材制造裝置及片材制造方法。

背景技術：

使用附圖對以往的片材制造裝置的概略進行說明。圖5為通常的聚合物片材的制造裝置的一部分的概略示意圖。圖6為以往的片材制造裝置的流延工序部分的放大圖。在以往的片材制造裝置中，如圖6所示那樣，利用擠出機10，經熔融混煉的樹脂被從口模1擠出成型為片狀，然后，被流延冷卻裝置2接收并被冷卻固化。在口模1的背面?zhèn)取⒓磁c片材3向流延面的抵達點相比更靠片材輸送方向上游側，與口模1相鄰地設置有沿流延冷卻裝置2的外周面的形狀的減壓腔4。通過該減壓腔4，在片材3的背面?zhèn)?、即與流延冷卻裝置2接觸的表面這側產生負壓區(qū)域。在片材3被流延冷卻裝置2接收時，經由抽吸口和通道軟管(ducthose)抽吸減壓腔4內的空氣，由此，從減壓腔4的開口部將片材3與流延冷卻裝置2之間的空間減壓。由此，流入至片材3與流延冷卻裝置2之間的空氣被排出，可將由熔融樹脂形成的片材密合于流延冷卻裝置2。此外，由于在減壓腔4端部產生因吸入外界氣體而產生的特有的漩渦，因而在口模1的片材寬度方向端部，設置對從口模端部向片材寬度方向流入的空氣流進行調節(jié)的整流板5，由此能更穩(wěn)定地使片材密合。(專利文獻1)

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-225627號公報

技術實現要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，在用減壓腔4抽吸片材與流延冷卻裝置2之間的空氣時，片材與流延冷卻裝置2之間的氣流并不一樣，而是從各個方向流入空氣，因此，變得容易產生明顯的氣流紊亂。因此，控制片材端部的氣流成為穩(wěn)定地成型片材的重要之處。然而，在片材的端部，如圖7所示那樣，口模與流延冷卻裝置面之間的距離(間隙)寬時，發(fā)生片材與流延冷卻裝置2間的距離(間隙)的增大、和與此相伴的縮頸增加導致的間隙14的增大，因此，對氣流進行整流變得更加困難。因此，在片材的端部依然發(fā)生振動，在成型時的片材中產生橫紋等表面粗糙、褶皺等。

本發(fā)明鑒于上述的問題點，提供不僅能將片材端部的氣流整流、而且由此能使片材的成型變得穩(wěn)定的片材制造裝置及片材制造方法。

用于解決課題的手段

解決上述課題的本發(fā)明的片材制造裝置如下所述。片材制造裝置，所述片材制造裝置具有：口模，所述口模用于將熔融樹脂吐出為片狀；流延冷卻裝置，所述流延冷卻裝置用于在輸送從上述口模吐出的片材的同時將其冷卻并固化；減壓腔，所述減壓腔設置在與上述口模相比更靠上述流延冷卻裝置的輸送方向上游側的位置，用于抽吸從口模吐出的片材與上述流延冷卻裝置之間的空氣；所述片材制造裝置還具有2塊整流板，所述2塊整流板以堵塞從口模吐出的片材與流延冷卻裝置的間隙的方式，設置在與上述口模的模唇相比更靠上述流延冷卻裝置的輸送方向下游側、且與成為從口模吐出的片材的寬度方向端部的位置相比更靠外部的兩外側，上述2塊整流板間的片材寬度方向上的距離朝向流延冷卻裝置的輸送方向下游側而逐漸減小。

解決上述課題的本發(fā)明的片材制造方法是使用本發(fā)明的片材制造裝置制造片材的片材制造方法。

本發(fā)明中，作為“樹脂”，例如，可使用將聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基戊烯等聚烯烴樹脂；脂環(huán)族聚烯烴樹脂；尼龍6、尼龍66等聚酰胺樹脂；芳族聚酰胺樹脂；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚琥珀酸丁酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯樹脂；聚碳酸酯樹脂；聚芳酯樹脂；聚縮醛樹脂；聚苯硫醚樹脂；四氟乙烯樹脂、三氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯樹脂等氟樹脂；丙烯酸樹脂；甲基丙烯酸樹脂；聚縮醛樹脂；聚羥基乙酸樹脂；聚乳酸樹脂等溶解于稀釋劑中或發(fā)生熔融等經流動化而得到的物質。另外，通過使用含有形成液體膜的溶劑的稀釋劑，可使得以較高的倍率進行拉伸不那么困難。作為這些熱塑性樹脂，可以是均聚樹脂，也可以是共聚樹脂或2種以上的共混物?！跋♂寗崩缈梢允侨赏椤⒐锿?、十氫化萘、對二甲苯、十一烷、十二碳烯等脂肪族、脂環(huán)式、或芳香族烴；液體石蠟；具有與上述的烴同等程度的沸點的礦物油蒸餾物；及鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等在室溫下為液體的鄰苯二甲酸酯等。另外，也可在各熱塑性樹脂中添加各種添加劑，例如抗氧化劑、防靜電劑、成核劑、無機粒子、有機粒子、降粘劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、用于調節(jié)折射率的摻雜劑等。

本發(fā)明中，“模唇(lip)”是指用于將熔融樹脂從口模擠出成型為片狀的狹縫開口部。本發(fā)明中，“長度方向”是指片材的長度方向，“寬度方向”是指片材的寬度方向，“上游”是指在流延片材的輸送方向上的上游，“下游”是指在流延片材的輸送方向上的下游。本發(fā)明中，“耐熱溫度”是指能連續(xù)使用的安全使用耐熱溫度。本發(fā)明中，“橫紋”是指由于從口模吐出的片材在抵達流延冷卻裝置之前，承受因利用減壓腔進行的抽吸而導致的周邊氣流的影響所造成的空氣振動，因此，在流延冷卻裝置上的片材的表面上，在片材輸送方向上產生周期性的厚度不均。

發(fā)明的效果

通過本發(fā)明，在利用減壓腔進行的對片材與流延冷卻裝置之間的密合部的抽吸中，可將從口模吐出的片材與流延冷卻裝置的間隙流入的氣流進行整流。結果，能穩(wěn)定地將從口模吐出的片材在流延冷卻裝置面上進行流延。

附圖說明

[圖1]為本發(fā)明的片材制造裝置的一個實施方式的概略圖。

[圖2]為圖1的片材制造裝置的放大圖。

[圖3]為圖1的片材制造裝置的側視圖。

[圖4]為圖1的片材制造裝置的俯視圖。

[圖5]為表示聚合物片材的制造裝置的概略圖。

[圖6]為以往的片材制造裝置的概略圖。

[圖7]為圖6的片材制造裝置的放大圖。

具體實施方式

以下詳細說明本實施方式，但本發(fā)明不限于包括以下實施例在內的實施方式。

圖1為本發(fā)明的一個實施方式，是片材流延裝置的概略剖視圖。如圖1所示，具有口模1和流延冷卻裝置2，口模1用于將利用擠出機而熔融的樹脂吐出為片狀，流延冷卻裝置2用于在接收并輸送從該口模1吐出的片材3的同時將其冷卻并固化，吐出的片材被流延至行進的流延冷卻裝置表面上。此時，流延冷卻裝置可以是輥，另外也可以是帶。

在口模1的背面?zhèn)?、即與片材3向流延面的抵達點相比更靠片材輸送方向上游側，與口模1相鄰地設置有沿流延冷卻裝置2的外周面的形狀的減壓腔4。通過該減壓腔4，在片材3的背面?zhèn)取⒓磁c流延冷卻裝置2接觸的表面這側產生負壓區(qū)域。減壓腔4具有開口部和減壓室，開口部在與片材3開始密合于流延冷卻裝置2的外周面的部分緊鄰的位置，在片材的整個寬度范圍形成。另外，從減壓腔4的開口部抽吸減壓室內的空氣，從而將片材與流延冷卻裝置2之間的密合部的空氣排出。由此，將密合部減壓，從而將被卷入到片材與流延冷卻裝置2之間的空氣排除。另外，通過將減壓度控制為規(guī)定壓力，從而可使由熔融樹脂形成的片材3穩(wěn)定地密合于流延冷卻裝置2。該減壓腔構成密合機構。

此時，優(yōu)選根據熔融聚合物的粘度、片材的厚度、流延冷卻裝置的片材輸送速度等制膜條件，將減壓腔4內的減壓度控制為規(guī)定的值。減壓腔4內的相對于大氣壓的抽吸壓力優(yōu)選為-2500pa以上且-20pa以下的范圍。減壓腔4內的相對于大氣壓的抽吸壓力的下限進一步優(yōu)選為-1500pa以上，上限進一步優(yōu)選為-50pa以下。

圖2為表示本發(fā)明的減壓腔的一種結構和一種安裝狀態(tài)的放大圖。另外，圖3為圖2的側視圖，圖4為圖2的俯視圖。

如圖2～4所示，在本實施方式中，在口模的寬度方向的兩端部具有整流板，該整流板以堵塞從口模1吐出的片材3與流延冷卻裝置2的間隙的方式，設置在與口模1的模唇相比更靠流延冷卻裝置2的輸送方向下游側、且與從口模1吐出的片材3的兩端的位置相比更靠片材寬度方向外側的位置。整流板5與可推拉的調節(jié)機構接合，且被用螺栓固定安裝。另外，在口模1的側板上設置有螺紋孔。而且，對于整流板5而言，通過被托架6把持、使螺栓通過設置于托架6的孔并將其緊固于口模側板的螺紋孔，由此，將整流板5安裝于口模1。需要說明的是，該安裝方法是一個例子，也可采用與該安裝方法不同的方法。例如，也可將托架6安裝于減壓腔本體。或者，也可由與減壓腔4、或口模1一體的托架構成。

如圖4所示，對于調節(jié)機構而言，推拉是通過位置調節(jié)螺栓7的旋轉而完成的，在與整流板5接合或用螺栓等固定的前端板與位置調節(jié)螺栓7之間具有防止共轉(co-rotation)的接頭。通過用該位置調節(jié)螺栓7在片材寬度方向上對整流板5的面向片材端部這側的相反側的面進行推拉，從而可改變整流板5的面向片材端部這側的表面形狀。調節(jié)機構優(yōu)選根據片材的縮頸中的拐點數，使整流板5的面向片材端部這側的面在沿流延冷卻裝置2的輸送方向上的至少2個位置以上彎曲。另外，在口模1與減壓腔4之間設置有彈性密封構件，通過該彈性密封構件將口模1與減壓腔4之間的間隙密封。此外，流延冷卻裝置2與減壓腔4之間也同樣設置有彈性密封構件，將流延冷卻裝置2與減壓腔4之間的間隙密封。

說明本實施方式的整流板5的結構。配置在口模的寬度方向兩端部的整流板間的、片材寬度方向上的間隔朝向流延冷卻裝置2的輸送方向下游側而逐漸減小，且從口模1吐出的片材3的寬度方向端部的任意位置至整流板5的、片材寬度方向上的距離l恒定。由此，整流板5可沿著從口模1吐出的片材3的端部縮頸形狀。尤其是，通過使從片材3的寬度方向端部的任意位置至整流板5的、片材寬度方向上的距離l恒定，從而使從整流板5和片材3端部流入的空氣的流速恒定，更能夠獲得抑制膜振動的效果。另外，如圖4所示，優(yōu)選以整流板的片材輸送方向上游側的端部與減壓腔的側面板4b的延長部分上連接的方式配置，由此，可將來自整流板與減壓腔的連接部(joint)的空氣流入抑制在最小限度。需要說明的是，雖然說距離l為“恒定”，但并不需要從片材的寬度方向端部的無論什么位置測定、距整流板5的距離均嚴格為相同的值，而是允許有±10％的誤差。

對于從片材3的寬度方向端部的任意位置至整流板5的、片材寬度方向上的距離l而言，從可防止來自片材端部的空氣流方向發(fā)生紊亂、減少片材的抖動，從而抑制橫紋等表面粗糙、褶皺等的產生的觀點考慮，優(yōu)選為50mm以下。因此，理想的是使距離l為0mm、提高密閉度，由此將減壓腔4內穩(wěn)定地減壓。然而，這種情況下，片材端部與整流板接觸，因此，從抑制片材貼合于整流板的觀點考慮，作為整流板的材質，優(yōu)選使用teflon(注冊商標)片材等滑動性高的材質。更優(yōu)選的是，為避免片材端部與整流板接觸、確保片材端部的成型性的穩(wěn)定性，將距離l設定為0.1～50mm。為了進一步抑制片材的抖動，距離l的上限更優(yōu)選為10mm以下。另外，距離l為上述范圍時，整流板5的面向片材端部這側的表面形狀可以是沿著片材端部的形狀，也可以是平面形狀。

對于整流板5而言，可使面向片材端部這側的表面形狀沿流延冷卻裝置2的片材輸送方向而改變。雖然本實施方式中使整流板整體沿片材端部的形狀而彎曲，但并非必須使整流板整體彎曲。只要能夠僅使整流板5的面向片材端部這側的表面形狀以沿片材端部的形狀的方式變形即可。

作為整流板5的材質，優(yōu)選為選自由橡膠、金屬、樹脂、紙及木材組成的組中的至少一種，更優(yōu)選為橡膠。

使用橡膠作為整流板5的材質時，優(yōu)選橡膠的jis-a硬度低于80度并且伸長率為130％以上。通過使用這樣的硬度和伸長率的橡膠，從而不僅可通過剛性而維持作為板的形狀，而且容易使該整流板5的面向片材端部這側的表面形狀沿片材端部發(fā)生變化。另外，橡膠的耐熱溫度優(yōu)選為150℃以上。耐熱溫度為150℃以上時，可防止因從口模等周圍高溫部受到的熱而導致的材質的劣化。

實施例

(實施例1)

對使用以上的片材制造裝置來制造片材的結果進行說明。本實施方式中的具體的片材制造裝置的結構及制造條件如下所述。

(1)片材材料：

高密度聚乙烯(hdpe)、粘度1000pa·s。此處，在剪切速度為100/秒、溫度為200℃的條件下，利用jisk7117-2的方法測定粘度。

(2)裝料：

在將片材材料干燥后供給至擠出機，使其通過齒輪泵、過濾器，然后將其供給至片材成型口模。另外，將到達口模為止的裝置溫度設定為200℃。

(3)片材成型口模：

以300mm的狹縫寬度，以250kg/小時的流量吐出上述樹脂。

(4)流延冷卻裝置：

使用片材成型輥作為流延冷卻裝置，從片材成型口模擠出為片狀后，在將輥溫度設定為35℃后，使用冷卻輥進行成型。

(5)減壓腔：

將片材成型口模與片材成型輥間的間隙設定為40mm，另外，將口模的模唇位置配置于輥的頂上，然后設置減壓腔。另外，將從片材的端部的任意位置至整流板的、片材寬度方向上的距離l調節(jié)為50mm。此外，對于整流板而言，基于jisk6251，使用肖氏硬度a為75、伸長率為400％、耐熱溫度為200℃的硅橡膠。另外，以相對于大氣壓成為-1200pa的方式設定減壓度。

實施制膜，結果，得到片材向流延面的穩(wěn)定的運轉狀態(tài)，得到了厚度不均r為2.5％，不存在因膜振動而導致的橫紋等外觀缺陷等的、品質良好的片材。

此處所謂“厚度不均r”，是指將從片材輸送方向上的最大片材厚度減去最小片材厚度而得到的值除以平均片材厚度而得到的比例。

(實施例2)

除了使用肖氏硬度a為50、伸長率為330％、耐熱溫度為150℃的硅橡膠作為整流板的硅橡膠之外，使用與實施例1相同的片材制造裝置，除了將從片材的端部的任意位置至整流板的、片材寬度方向上的距離l調節(jié)為10mm之外，在與實施例1相同的制造條件下制造片材。實施制膜，結果，得到片材向流延面的穩(wěn)定的運轉狀態(tài)，得到了厚度不均r為1.0％、而且不存在因膜振動而導致的橫紋等外觀缺陷等的、品質良好的片材。

(比較例1)

將整流板從實施例1的片材制造裝置拆下，在與實施例1相同的制造條件下制造片材。

實施制膜，結果，在口模與流延面之間的片材的端部，發(fā)生大幅度的膜振動，厚度不均r變大，為10％，另外，在片材整體上可見到沿片材輸送方向有節(jié)距的橫紋，未能穩(wěn)定地進行片材的制造。

產業(yè)上的可利用性

本發(fā)明不限于片材流延裝置，也可應用于模涂裝置等，但其應用范圍不限于這些。

附圖標記說明

1口模

2流延冷卻裝置

3片材

4減壓腔

4a上部板

4b側面板