(57)【要約】【課題】引取速度が３０ｍ／分以上であっても、透明度が高く幅方向の収縮の少ないフィルムを成形できるフィルム成形機を提供する。【解決手段】フィルム成形機は、溶融材料をフィルム状に押し出すＴダイ１と、回転可能に軸支された冷却ロール２と、Ｔダイ１によってフィルム状に押し出された材料をその全幅にわたって冷却ロール２に密着させるピンニング装置３とを有している。冷却ロール２の表面は梨地加工が施されている。このフィルム成形機は、Ｔダイ１によってフィルム状に押し出された材料の幅方向の両端部を冷却ロール２に押さえつけるエッジピンニング装置４をさらに有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融材料をフィルム状に押し出すＴダイ（１）と、回転可能に軸支された冷却ロール（２）と、前記Ｔダイ（１）によってフィルム状に押し出された前記材料をその全幅にわたって前記冷却ロール（２）に密着させるピンニング装置（３）とを有するフィルム成形機において、
前記冷却ロール（２）の表面は梨地加工が施されており、
前記Ｔダイ（１）によってフィルム状に押し出された前記材料の幅方向の両端部を前記冷却ロール（２）に押さえつけるエッジピンニング装置（４）をさらに有していることを特徴とするフィルム成形機。
【請求項２】
前記冷却ロール（２）の算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときの表面粗さが０．５〜１．５μｍである、請求項１に記載のフィルム成形機。
【請求項３】
前記ピンニング装置（３）は、前記冷却ロール（２）の軸方向と平行に張られた、前記冷却ロール（２）の軸方向長さと実質的に同じ程度の長さの電極線（３ａ）を有しており、該電極線（３ａ）に電気を流して、前記Ｔダイ（１）からフィルム状に押し出された前記材料に静電気を起こさせることで、前記フィルム状の材料をその全幅にわたって前記冷却ロール（２）に密着させるように構成されている、請求項１または２に記載のフィルム成形機。
【請求項４】
前記エッジピンニング装置（４）は、前記Ｔダイ（１）からフィルム状に押し出された前記材料の前記両端部に対向する位置にそれぞれ設置された電極（４ａ）を有しており、該電極（４ａ）にそれぞれ電気を流して、前記フィルム状の材料の前記両端部に局部的に静電気を起こさせることで、前記フィルム状の材料の前記両端部を前記冷却ロール（２）に押さえつけるように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルム成形機。
【請求項５】
前記材料は帯電性を有する樹脂からなる、請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルム成形機。
【請求項６】
前記帯電性を有する樹脂はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂である、請求項５に記載のフィルム成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム成形機に関し、さらに詳しくは樹脂材料からなるフィルムを成形するフィルム成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のフィルム成形機を示す概略側面図である。
【０００３】
図２に示すように、従来のフィルム成形機は、不図示の押出機から供給された溶融材料をフィルム状に押し出すＴダイ１０１と、中心軸を回転中心として回転可能に軸支された鏡面冷却ロール１０２と、Ｔダイ１０１によってフィルム状に押し出された材料をその全幅にわたって鏡面冷却ロール１０２に密着させるピンニング装置１０３とを有している。フィルムの材料には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を用いることができる。
【０００４】
鏡面冷却ロール１０２の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときの表面粗さが０．１μｍとなるように、平坦に形成されている。この鏡面冷却ロール１０２は、図示矢印Ｂ方向に回転駆動されるように構成されている。また、ピンニング装置１０３は、鏡面冷却ロール１０２との間に距離をおいて、鏡面冷却ロール１０２の軸方向と平行に張られた、鏡面冷却ロール１０２の軸方向長さと同じ程度の長さの電極線（不図示）を有しており、その電極線に電気を流して、Ｔダイ１０１からフィルム状に押し出された材料に静電気を起こさせることで、そのフィルム状の材料を鏡面冷却ロール１０２に密着させるように構成されている。
【０００５】
次に、このフィルム成形機によるフィルム成形動作について説明する。
【０００６】
Ｔダイ１０１によってフィルム状に押し出された溶融材料（例えばＰＥＴ樹脂）は、ピンニング装置１０３によって生じさせられた静電気によって鏡面冷却ロール１０２にその全幅にわたって密着させられる。そして、そのフィルム状の材料は、回転する鏡面冷却ロール１０２によって所定の間搬送された後に、鏡面冷却ロール１０２から分離される。鏡面冷却ロール１０２に密着したフィルム状の材料は、鏡面冷却ロール１０２の表面に密着して搬送される間に冷却固化されて、フィルム１０４となる。この従来技術は、ＰＥＴ樹脂を鏡面冷却ロール１０２に密着させることで、成形されるフィルム１０４の透明度を向上させることを可能にしている。
【０００７】
このように構成されたフィルム成形機で成形されるフィルムの厚みは、Ｔダイから吐出される材料の量と冷却ロールの回転速度によって決まる。冷却ロールの回転速度は「引取速度」と呼ばれており、一般に、この引取速度が速くなるほどフィルムの厚みが薄くなる。
【０００８】
また、Ｔダイによってフィルム状に押し出された材料を冷却ロールに密着させるピンニング方法としてエアナイフ法を用いる技術が、特許文献１の従来技術欄に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２３７９１７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２を用いて説明した従来のフィルム成形機では、引取速度が３０ｍ／分以上になると、フィルム状材料と鏡面冷却ロールとの間に空気が入り込み、両者の密着性が低下し、フィルムの表面にまだら模様が発生して透明度が損なわれるという問題が生じる。また、フィルム幅の収縮が大きくなり、得られるフィルムの幅が狭くなるという問題も生じる。
【００１１】
また、特許文献１の従来技術欄に記載されているように、Ｔダイによってフィルム状に押し出された材料を冷却ロールに密着させるピンニング方法としてエアナイフ法を用いることも可能である。しかし、エアナイフ法は、薄い平面状の噴出空気をフィルム状材料に吹き当てて冷却ロールに密着させるものであり、フィルム状材料を冷却ロールに良好に密着させるには、空気噴出口の設置位置や設置角度、あるいは噴出空気の風圧等を最適に調整することが難しい。
【００１２】
例えば噴出空気の風圧が強すぎると、噴出空気がＴダイに当たる可能性が高くなり、この場合にはＴダイの樹脂吐出口が噴出空気に冷却されてしまう。その結果、樹脂がＴダイから安定して吐出されなくなり、成形されるフィルムの表面が荒れてしまう。また、エアナイフ法を用いた場合でも、成形速度（引取速度）を速くした場合には溶融樹脂と冷却ロールとの間に空気巻き込みが発生し、上述した場合と同様に成形したフィルムにまだら模様（エアマーク）が生じてしまう。
【００１３】
これらのことは上記の特許文献１の従来技術欄にも記載されており、エアナイフ法を用いた場合の成形速度の限界は、通常２０ｍ／分前後であると指摘されている。
【００１４】
そこで本発明は、引取速度が３０ｍ／分以上であっても、透明度が高く幅方向の収縮の少ないフィルムを成形できるフィルム成形機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のフィルム成形機は、溶融材料をフィルム状に押し出すＴダイと、回転可能に軸支された冷却ロールと、前記Ｔダイによってフィルム状に押し出された前記材料をその全幅にわたって前記冷却ロールに密着させるピンニング装置とを有するフィルム成形機において、前記冷却ロールの表面は梨地加工が施されており、前記Ｔダイによってフィルム状に押し出された前記材料の幅方向の両端部を前記冷却ロールに押さえつけるエッジピンニング装置をさらに有していることを特徴とする。
【００１６】
上記のように構成された本発明のフィルム成形機によれば、表面粗さが比較的粗い冷却ロールを備えていることで、フィルム状材料と冷却ロールとの間に入り込む空気を良好に排出することが可能である。そのため、引取速度を例えば３０ｍ／分以上の高速にした場合でも、フィルム状材料と冷却ロールとの密着性が低下せず、フィルムの表面にまだら模様（エアマーク）が発生して透明度が損なわれることはないので、成形されるフィルムの透明度を高めることができる。
【００１７】
さらに、フィルム状材料の両端部を冷却ロールに押さえつけるエッジピンニング装置を備えているので、フィルム状材料が冷却ロールの表面に密着して搬送される間に冷却固化される際に、フィルム状材料が幅方向に収縮することを抑えることができる。そのため、幅方向の収縮が少ないフィルムを得ることが可能である。
【００１８】
さらに、前記冷却ロールの算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときの表面粗さが０．５〜１．５μｍであることが好ましい。
【００１９】
また、前記ピンニング装置は、前記冷却ロールの軸方向と平行に張られた、前記冷却ロールの軸方向長さと実質的に同じ程度の長さの電極線を有しており、該電極線に電気を流して、前記Ｔダイからフィルム状に押し出された前記材料に静電気を起こさせることで、前記フィルム状の材料をその全幅にわたって前記冷却ロールに密着させるように構成されていてもよい。
【００２０】
また、前記エッジピンニング装置は、前記Ｔダイからフィルム状に押し出された前記材料の前記両端部に対向する位置にそれぞれ設置された電極を有しており、該電極にそれぞれ電気を流して、前記フィルム状の材料の前記両端部に局部的に静電気を起こさせることで、前記フィルム状の材料の前記両端部を前記冷却ロールに押さえつけるように構成されていてもよい。
【００２１】
さらに、前記材料は帯電性を有する樹脂からなる構成とすることが好ましく、さらには、前記帯電性を有する樹脂はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂である構成とすることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明のフィルム成形機の一実施形態を示す概略図であり、同図（ａ）はその側面を示す概略側面図、同図（ｂ）はその正面を破断した状態で示す概略正面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態のフィルム成形機は、不図示の押出機から供給された溶融材料をフィルム状に押し出すＴダイ１と、表面に梨地加工が施されており、中心軸を回転中心として回転可能に軸支された梨地冷却ロール２と、Ｔダイ１によってフィルム状に押し出された材料をその全幅にわたって梨地冷却ロール２に密着させるピンニング装置３と、同じくＴダイ１によってフィルム状に押し出された材料の両端部を梨地冷却ロール２に密着させるエッジピンニング装置４とを有している。フィルムの材料には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を用いることができる。
【００２５】
梨地冷却ロール２は、上述した従来技術で用いていた鏡面冷却ロールよりも表面粗さが粗く形成されており、算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときのその表面粗さは０．５〜１．５μｍ、好ましくは１．０μｍである。梨地冷却ロール２の表面粗さをこのような範囲とすることで、梨地冷却ロール２に密着して形成されるフィルムの透明度を損なわず、かつ梨地冷却ロール２とフィルム状材料との間に入り込んだ空気を排出することが可能となる。この梨地冷却ロール２は、図示矢印Ａ方向に回転駆動されるように構成されている。
【００２６】
ピンニング装置３は、上述した従来技術のものと同様に、梨地冷却ロール２との間に距離をおいて梨地冷却ロール２の軸方向と平行に張られた、梨地冷却ロール２の軸方向長さと同じ程度の長さの電極線３ａを有しており、その電極線３ａに電気を流して、Ｔダイ１からフィルム状に押し出された材料に静電気を起こさせることで、フィルム状の材料をその全幅にわたって梨地冷却ロール２に密着させるように構成されている。
【００２７】
また、エッジピンニング装置４は、ピンニング装置３よりもフィルム状材料の引取方向（図示矢印Ａ方向）の上流側における、Ｔダイ１からフィルム状に押し出された材料の幅方向における両端部に対向する位置にそれぞれ設置された電極４ａを有している。なお、図１では便宜上、フィルム状材料の一方の側の端部に設置された電極４ａのみを示している。電極４ａにそれぞれ電気を流すと、フィルム状材料の両端部に局部的に静電気が発生し、これによりフィルム状材料の両端部が梨地冷却ロール２に押さえつけられる。
【００２８】
次に、本実施形態のフィルム成形機によるフィルム成形動作について説明する。
【００２９】
Ｔダイ１によってフィルム状に押し出された溶融材料（例えばＰＥＴ樹脂）は、ピンニング装置３によって生じさせられた静電気によって梨地冷却ロール２にその全幅にわたって密着させられる。これと同時に、エッジピンニング装置４によってフィルム状材料の幅方向における両端部に局部的に発生させられた静電気によって、フィルム状材料の両端部が梨地冷却ロール２に押さえつけられる。
【００３０】
このとき、フィルム状材料と梨地冷却ロール２との間に空気が入り込むこともあるが、梨地冷却ロール２は従来の鏡面冷却ロールよりも表面粗さが粗いので、その空気は速やかに両者の間から排出される。そのため、空気が両者の間に閉じ込められることはない。
【００３１】
上記のようにして梨地冷却ロール２に密着したフィルム状材料は、回転する梨地冷却ロール２によって所定の間搬送された後に、梨地冷却ロール２から分離される。梨地冷却ロール２に密着したフィルム状の材料は、梨地冷却ロール２の表面に密着して搬送される間に冷却固化されて、フィルム５となる。
【００３２】
このように、本実施形態のフィルム成形機によれば、表面粗さが比較的粗い梨地冷却ロール２を備えていることで、フィルム状材料と梨地冷却ロール２との間に入り込む空気を良好に排出することが可能になっている。そのため、引取速度を例えば３０ｍ／分以上の高速にした場合でも、フィルム状材料と冷却ロールとの密着性が低下せず、フィルム５の表面にまだら模様（エアマーク）が発生して透明度が損なわれることはないので、成形されるフィルム５の透明度を高めることができる。
【００３３】
さらに、フィルム状材料の両端部に局部的に発生させる静電気によって、フィルム状材料の両端部を梨地冷却ロール２に押さえつけるエッジピンニング装置４を備えているので、フィルム状の材料が梨地冷却ロール２の表面に密着して搬送される間に冷却固化される際に、幅方向に収縮することを抑えることができる。そのため、幅方向の収縮が少ないフィルム５を得ることが可能になる。
【００３４】
なお、上記ではフィルム５の材料としてＰＥＴ樹脂を用いる例を示したが、フィルム５の材料には他にも、ＰＡ（ポリアミド）やＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）等の帯電性を有する樹脂を用いることができる。
【００３５】
【実施例】
上述した本実施形態のフィルム成形機の一実施例として、Ｔダイ１の吐出フィルム幅を１１７０ｍｍ、引取速度を５０ｍ／分に設定し、５０μｍの厚みを有するフィルム５の成形を行った。また、その比較例として、図２に示した従来のフィルム成形機を用いて、上記と同様の数値設定で、同じく５０μｍの厚みを有するフィルムを成形した。
【００３６】
下記の表１に、本実施例により成形したフィルムと比較例により成形したフィルムの、フィルム幅、収縮率（％）、ヘイズ（％）を示す。
【００３７】
ここで、収縮率（％）は「１００×（Ｔダイの吐出フィルム幅−成形されたフィルム幅）」で算出され、その数値が小さいほどフィルムの幅方向の収縮が小さい。また、ヘイズ（％）は、成形したフィルムに対して光を照射したときの、全光線透過量に対する散乱光線透過量の比を表したものであり、その数値が小さいほどフィルムの透明度が高い。
【００３８】
【表１】
2004255720.tif 000003
【００３９】
なお、本実施例では梨地冷却ロール２の算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときの表面粗さを１．０μｍとし、比較例では鏡面冷却ロールの算術平均粗さ（Ｒａ）で表現したときの表面粗さを０．１μｍとした。
【００４０】
表１から分かるように、本実施例によれば、比較例により成形したフィルムよりも透明度が高く、収縮が少ないフィルムを成形することができた。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィルム成形機は、冷却ロールの表面に梨地加工が施されており、Ｔダイによってフィルム状に押し出された材料をその全幅にわたって冷却ロールに密着させるピンニング装置に加えて、Ｔダイによってフィルム状に押し出された材料の幅方向の両端部を冷却ロールに押さえつけるエッジピンニング装置をさらに有しているので、引取速度が３０ｍ／分以上であっても、透明度が高く幅方向の収縮の少ないフィルムを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルム成形機の一実施形態を示す概略図であり、同図（ａ）はその側面を示す概略側面図、同図（ｂ）はその正面を破断した状態で示す概略正面図である。
【図２】従来のフィルム成形機を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１    Ｔダイ
２    梨地冷却ロール
３    ピンニング装置
３ａ  電極線
４    エッジピンニング装置
４ａ  電極
５    フィルム
【図１】
2004255720.tif 000004
【図２】
2004255720.tif 000005