説明

合成材料のフィルムの延伸方法

【課題】光学的および機械的性質が均一なフィルムの延伸方法の提供。
【解決手段】合成材料のフィルムの延伸方法:引き延ばされたストリップの形態の、合成材料で作られたフィルム1を延伸する方法。このフィルム1は、それを横断方向の延伸手段11の中を通過させることにより、連続的に延伸される。この方法は、フィルムを予熱するステップ、及びその長手方向Aに対して横断方向にフィルムを延伸するステップを含んでいる。さらに、フィルムが横断方向に延伸されると同時に、フィルムがその長手方向に収縮されるステップを含んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、引き延ばされたストリップの形態の、合成材料で作られたフィルムを延伸する方法に係る。
【背景技術】
【0002】
このタイプの延伸方法は、欧州特許出願公開第 WO 2004/071 748 号から知られている。この方法の中で、フィルムは、それを延伸手段の中を通過させることにより、連続的に延伸される。この方法は、フィルムを予熱するステップ、及びその長手方向に対して横断方向にフィルムを延伸するステップを含んでいる。
【0003】
フィルムは、横断方向の延伸と同時に、長手方向にも延伸される。このような方法は、よりシンプルに、“同時フィルム延伸方法(simultaneous film-drawing method)”と呼ばれている。
【0004】
上述の延伸方法は、製造の際に、長手方向と横断方向の延伸の程度を、シンプル且つ連続的なやり方で調整することを可能する。
【0005】
得られる延伸速度は、正である。即ち、横断方向の延伸の後のフィルムの幅は、フィルムの横断方向の延伸の前と比べて広い。同様に、長手方向に延伸されたフィルムは、長手方向の延伸の前の移動速度と比べて速い速度で移動する。
【0006】
上述の延伸方法は、短いゾーンに亘る同時の延伸の後に、長手方向での少量の収縮を可能にし、それは、数パーセントのオーダーである。このごく僅かな収縮は、フィルムを解放し且つ安定化させる。これは、或る特定のフィルムの製造の際に採用されている。
【0007】
しかしながら、このようにして得られるフィルムの解放及び安定化は、或る特定の用途に対しては不十分である。
【0008】
このような方法は、後に数多くの用途において使用されることになるフィルムの製造を可能にするが、LCD−タイプのスクリーンの製造などのような、特定の用途に対して、その光学的および/または機械的性質を満足するような均一性を実現することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】欧州特許出願公開第 WO 2004/071 748 号明細書
【発明の概要】
【0010】
本発明は、合成材料で作られたフィルムを延伸する方法を提案することにより、これらの弱点を改善することを目的としており、この方法は、特に、良好な均一性を備えたフィルムを製造することを可能にする。
【0011】
この目的のために、本発明は、引き延ばされたストリップの形態の、合成材料で作られたフィルムを延伸する方法に係る。この方法において、フィルムは、それを横断方向の延伸手段の中を通過させることにより連続的に延伸される。この方法は、フィルムを予熱するステップ、及びその長手方向に対して横断方向にフィルムを延伸するステップを含んでいる。この方法の特徴は、当該方法が、フィルムが横断方向に延伸されると同時に、フィルムがその長手方向に収縮されるステップを含むことにある。
【0012】
フィルムの収縮は、その横断方向の延伸と同時に生ずるフィルムの長手方向の変形を、フィルム内の応力を制限するように、補償しまたはそれに従う。この収縮は、フィルムの或る特定の解放を促進して、フィルムを安定化させ、かくして、フィルムに良好な均一性を与える。
【0013】
本発明の一つの特徴によれば、横断方向の延伸手段の下流でのフィルムの移動速度は、上述の延伸手段の上流でのフィルムの移動速度と比べて低い。
【0014】
好ましくは、横断方向の延伸手段の下流でのフィルムの移動速度は、横断方向の延伸手段の上流でのフィルムの移動速度の、10%と50%の間の範囲であり、好ましくは、30%のオーダーである。
【0015】
本発明の一つの実施形態によれば、フィルムの第一及び第二のエッジは、可動のグリッパーの第一及び第二のグループにより、それぞれグリップされ、一つ且つ同一のグループのグリッパーは、フィルムの長手方向に互いに間隔を開けて配置され、第一のグループのグリッパーは、横断方向にフィルムを延伸するため、フィルムの横断方向において、第二のグループのグリッパーから徐々に間隔を開けて配置されている。
【0016】
好ましくは、一つ且つ同一のグループの連続する二つのグリッパーの間の、フィルムの長手方向の間隔は、フィルムが横断方向に延伸されるのに伴い減少する。
【0017】
本発明の一つ特徴によれば、フィルムは、フィルムの各サイドに配置され前記グリッパーがその上に取り付けられたエンドレス・チェインを運転することにより前進され、各チェインは、互いに連結された複数のリンクを有していて、それらのリンクが、互いに離れる方向または互いに向かう方向に移動されるとき、グリッパーが、互いに向かう方向または互いに離れる方向に移動する。
【0018】
好ましくは、前記グリッパーは、連続的に且つ閉じた経路で移動され、グリッパーが閉じられ、それにより、グリッパーがフィルムの対応するエッジフィルムをグリップするフィルム・グリッピング・ゾーン;フィルムが横断方向に延伸され、且つ長手方向に収縮されるゾーン;及びグリッパーが開かれるフィルム・リリーズ・ゾーン;を連続的に通過する。
【0019】
本発明の一つの可能性によれば、各エンドレス・チェインは、第一のホイール、及びチェインの移動方向で第一のホイールの下流に配置された第二のホイールにより駆動され、第二のホイールの回転速度は、第一のホイールの回転速度と比べて低い。
【0020】
この特徴は、第二のホイールの上流でのチェインの再圧縮を可能にし、それにより、チェインが駆動されている時の、チェインの安定した位置を規定する。チェインのリンクは、かくして、互いに接近した状態で移動され、グリッパーも同様に互いに接近した状態で移動される。この安定した位置は、チェインが、再び、第一のホイールによる駆動の影響下に入るまで、維持される。これが起こったとき、チェインのリンクは、再び、より離れた状態で移動される。ホイールの速度が、ラインのスタート位置での、即ち、グリッパーがフィルムの対応するエッジを掴む前の、一つ且つ同一のグループの連続する二つのグリッパー間隔を調整するように、適合されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】図1は、本発明に基づく方法を実施することが可能な製造ラインの、上方からの概略図である。
【図2】図2は、図1の領域Aに対応する部分の、より大きなスケールでの、上方からの平面図である。
【図3】図3は、デバイスのチェインの斜視部分図であって、そのデバイスのグリッパー及びそのガイド・コンポーネントが示されている。
【図4】図4は、デバイスの断面図である。
【図5】図5は、図2の中の矢印F5の方向の、部分的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
いずれにせよ、本発明は、添付された概略的な図面を参照して行われる以下の説明の助けにより、より良く理解されるであろう。この図面は、この延伸デバイスの一つの実施形態を、例として、示している。
【0023】
図1は、合成フィルム1を製造するための製造ラインを示しており、この製造ラインは、非常に広い引き延ばされたストリップの形態のフィルムを押し出すことが可能な押出機2を有している。
【0024】
フィルム1は、例えば、静電気的な、密着(firm application)デバイス4を使用して、チル・ロール3に密着される。静電気的な、密着デバイス4から出たフィルム1は、次いで、温度がコントロールされている炉5の中で予熱され、延伸ゾーン11の中で横断方向に延伸され、次いで次第に冷却され、それにより、貯蔵リール6の上に巻かれることが可能になる。
【0025】
次に、本発明に基づく方法、及びこの方法を実施することが可能である製造ラインが、より詳細に説明される。
【0026】
この製造ラインは、マシン即ち製造ラインの長手方向の中央面に対して対称的に配置された第一及び第二のエンドレス・チェイン7,8を有しており、それらのチェインの上に、フィルム1の第一及び第二のエッジ9,10をグリップするようにそれぞれデザインされたグリッパーが、取り付けられている。チェイン7,8のそれぞれは、欧州特許出願公開第 WO 2004/071 748 号の中で説明されているものと同様な構造を有している。
【0027】
次に、エンドレス・チェイン7,8、及びそれらのガイド手段が、延伸ゾーン11の詳細を示す図2、及び後続の図を参照して、説明される。
【0028】
各チェイン7,8は、参照符号12及び13で交互に示された一連のリンクからなり、それらのリンクは、参照符号14及び15で交互に示された縦方向の軸に沿って、互いに連結されている。
【0029】
リンクの一つ置きに、即ち、リンク12とリンク13の間の連結の各軸14にグリッパー16が連結されていて、そのグリッパーは、チェイン7の一方のサイドから突出し、且つ、第一のレール17の上でガイドされている。同様に、リンクの一つ置きに、しかし、上記のグリッパー16の間に挟まれて、即ち、連結の各軸15にガイド・ピース18が連結されていて、そのガイド・ピースは、チェイン7の反対側から突出し、且つ、第二のレール19に沿って移動する。
【0030】
二本のレール17,19は、縦方向のプレートの形態の“モノレール”タイプのレールである。これらの二本のレール17,19が、共通のT形状のサポートにより、あるいは、それら自身の別個のサポート20及び21(図4参照方)により、互いから或る特定の距離を隔てて(これについては、後に規定される)、保持されることが可能である。
【0031】
各グリッパー16は、ボディを有していて、このボディは、カートリッジのような形状であって、レール14の側面に沿って走行する縦方向の軸のローラ22、及びレール17のトップに沿って走行する水平軸のローラ23を支えている。
【0032】
同様に、各ガイド・ピース18は、カートリッジを形成し、このカートリッジには、レール19の二つの側面に沿って走行する縦方向の軸のローラ24、及びレール19のトップに沿って走行する水平軸のローラ25が取り付けられている。
【0033】
各グリッパー・ボディ16の上及び各ガイド・ピース18の上で、側面ローラ22及び24は、ここで、レール17または19の各サイドに二つのアッパー・ローラ及び二つのローアー・ローラを、有している。二つのアッパー・ローラが、二つのローワー・ローラと同様に、小さな縦方向のオフセットを呈することが可能であり、それにより、それらのローラが、省スペースのために、互いに寄り添うことが可能になる。
【0034】
二本のレール17及び19は、可変の間隔を有していて、この間隔は、最小値e(図2の左側を参照方)と最大値E(図2の右側を参照方)の間で変化する。これらの二本のレール17及び19が、互いに平行になること、あるいは、互いに向かって収れんすること、あるいは、互いから離れるように拡がること(図2の中央を参照方)が可能である。二本のレール17及び19それ自体の分離状態が、連続する二つのグリッパー16の間の距離を決定する。
【0035】
特に、もし、二本のレール17及び19が、それらの最大の分離状態Eにある場合には、チェイン7のリンク12及び13は、グリッパー16の列とガイド・ピース18の列の間の最大の分離状態により決定される“ジグザグ”構造を形成する。連続する二つのグリッパー16の間の距離は、そのとき、その最小値dを採る。
【0036】
もし、二本のレール17及び19が平行であって、且つ、それらの最大の分離状態Eで維持されている場合には、連続するグリッパー16の間の距離も、一定のままとどまり、且つその最小値dに等しい。
【0037】
反対に、もし、二本のレール17及び19がそれらの最小の分離状態eにある場合には、チェイン7のリンク12及び13は一直線状に並び、その状態は、グリッパー16の列とガイド・ピース18の列の間の最小の分離状態に対応する。連続する二つのグリッパー16の間の距離は、そのとき、その最大値Dを採る。
【0038】
もし、二本のレール17及び19が平行であって、且つ、それらの最小の分離状態eに維持されている場合には、連続するグリッパー16の間の距離も一定のままとどまり、且つその最大値Dに等しい。
【0039】
他方、容易に分かるように、二本のレール17及び19の間の分離状態が変化すると、これらの二本のレールの間の変化する距離が、連続するグリッパー16の間の距離の変動を決定する。特に、二本のレール17及び19の間の、変化する分離状態は、チェイン7の連続するリンク12及び13の間の角度を、より開かれた角度またはより閉じられた角度に変化させ、かくして、連続する二つのグリッパー16を、互いに近づけたり、あるいは、互いから遠ざけたりする。
【0040】
レール17,19の間の分離状態は、このようにして可変であり、且つ連続的に調整されることが可能であり、即ち、フィルム1か製造される間に、必要に応じて調整される。
【0041】
各エンドレス・チェイン7,8の経路は、一般的には、矩形である。この経路は、フィルム1の移動の軸に対して実質的に平行に伸びる第一及び第二の長手方向部分26,27、即ち、その長手方向の軸に沿って、フィルムに近接している第一の部分26、及びフィルムから離れた第二の部分27を有している。この経路はまた、フィルム1の移動の軸に対して横断方向の、第一及び第二の横断方向部分28,29を有しており、第一の横断方向部分28は、フィルム1の移動方向に対して、第二の横断方向部分29の下流に位置している。
【0042】
第一のチェイン7は、反時計回り方向に駆動され、第二のチェイン8は、時計回り方向に駆動される。
【0043】
グリッパー16は、かくして、順に、連続的に、且つ閉じた経路で、第一の長手方向部分26、第一の横断方向部分28、第二の長手方向部分27、及び第二の横断方向部分29を通過する。
【0044】
グリッパー16は、第一の長手方向部分26の上流でフィルム1を掴み、この部分の下流でそのフィルムを解放する。
【0045】
特に、各チェイン7,8は、第一及び第二の歯付のホイール30,31により、駆動される。第一の歯付のホイール30は、第一の長手方向部分26と第一の横断方向部分28との間の交点にある。第二の歯付のホイール31は、第一の横断方向部分28と第二の長手方向部分27との間の交点にある。
【0046】
チェイン7,8の他の方向の変化32は、適切な曲率のレールによりもたらされる。
【0047】
第二の歯付のホイール31の回転速度は、第一の歯付のホイール30の回転速度と比べて低く、それにより、第二の歯付のホイール31の上流でチェイン7が再圧縮されることを可能にする。
【0048】
一つ且つ同一のチェイン7,8のリンク12,13は、それ故に、第二の歯付のホイールの上流で次第に近づけられる。リンク12,13が密集して配置された位置は、チェイン7が駆動される間、チェイン7に対する安定した位置を規定する。この安定した位置は、チェインが再び第一の歯付のホイール30の駆動の影響下に入るまで、対応するチェイン7の経路の部分に亘って、第二のホイール31の下流で維持される。上記影響下に入ると、チェインのリンク12,13は、再び、離れる方向に移動される。ラインのスタート位置での、即ち、グリッパー16がフィルム1の対応するエッジ9を掴む前の、連続する二つのグリッパー16の間の間隔を調整するために、ホイール30,31の速度が適合されることが可能である。
【0049】
フィルム1は、グリッパー16によりグリップされた後、炉5の中を通過し、次いで横断方向の延伸ゾーン11の中を通過する。このゾーン11において、フィルム1の第一のサイドでグリッパー16をガイドする第一及び第二のレール17,19は、フィルム1の第二のサイドでグリッパー16をガイドする第一及び第二のレール17,19から徐々に間隔を開けて配置されている。フィルム1は、このようにして、横断方向に延伸される。
【0050】
横断方向の延伸ゾーン11にも、フィルムの温度をコントロールするように、炉5が設けられても良い。
【0051】
同時に、フィルム1の各サイドに対して、第一及び第二のレール17,19が、互いから徐々に間隔を開けて配置され、それにより、リンク12,13とグリッパー16が、先に見たように、次第に近づくように移動される。これは、フィルム1をその長手方向の軸Aに沿って収縮させる効果を有している。
【0052】
このようにして、延伸ゾーン11の中で、フィルム1には、横断方向の延伸及び長手方向の収縮が同時に加えられる。
【0053】
この収縮の効果は、フィルムを十分に解放するため且つ安定化するために、フィルム内の応力を制限することである。これは、フィルムの機械的および/または光学的性質の良好な均一性を確保することを可能にする。
【0054】
延伸ゾーン11から出たフィルムは、それから、製造ラインの対応するゾーンにおいて、安定化される。この安定化ステップの間、フィルムは、空気中で直接的に、またはコントロールされた冷却手段により、徐々に冷却される。フィルムに付与されるべき性質に応じて、冷却ステップに続いて、付加的な長手方向の延伸または収縮ステップが設けられても良い。
【0055】
安定化ステップの最後に、フィルム1を解放するために、グリッパー16が開かれる。
【0056】
先に見たように、フィルムは、それから、貯蔵リール6の上に巻かれる。
【0057】
一つの実施形態において、横断方向に延伸される前のフィルム1の幅は、1メーターのオーダーであり、横断方向の延伸の後のその幅は、3.5メーターのオーダーである。
【0058】
延伸前のフィルムの移動速度1は、120m/minのオーダーであり、延伸後の速度は、80m/minのオーダーである。
【0059】
言うまでも無く、本発明は、このフィルム−延伸デバイスの唯一の実施形態のみに限定されることはない。その反対に、本発明は、同一の原理に従う全ての実施形態及び用途の変形形態を包含する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
引き延ばされたストリップの形態の、合成材料で作られたフィルム(1)を延伸する方法であって、
フィルム(1)は、それを横断方向の延伸手段(11)の中を通過させることにより、連続的に延伸され、
フィルムを予熱するステップ、及びその長手方向(A)に対して横断方向にフィルムを延伸するステップを含む、
方法において、
当該方法は、フィルムが横断方向に延伸されると同時に、フィルムがその長手方向に収縮されるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
下記特徴を有する請求項1に記載の方法:
前記横断方向の延伸手段(11)の下流でのフィルム(1)の移動速度は、前記延伸手段(11)の上流でのフィルムの移動速度と比べて低い。
【請求項3】
下記特徴を有する請求項1に記載の方法:
前記横断方向の延伸手段(11)の下流でのフィルム(1)の移動速度は、前記横断方向の延伸手段(11)の上流でのフィルム(1)の移動速度の、10%と50%の間の範囲であり、好ましくは、30%オーダーである。
【請求項4】
下記特徴を有する請求項1から3の何れか1項に記載の方法:
フィルム(1)の第一及び第二のエッジ(9,10)は、可動のグリッパー(16)の第一及び第二のグループにより、それぞれグリップされ、
一つ且つ同一のグループのグリッパーは、フィルム1の長手方向に互いに間隔を開けて配置され、
フィルム(1)を横断方向に延伸するため、第一のグループのグリッパー(16)は、フィルムの横断方向の方向(A)において、第二のグループのグリッパー(16)から徐々に間隔を開けて配置されている。
【請求項5】
下記特徴を有する請求項1から4の何れか1項に記載の方法:
一つ且つ同一のグループの、連続する二つのグリッパー(16)の間の、フィルム1の長手方向の間隔は、フィルムが横断方向に延伸されるのに伴い減少する。
【請求項6】
下記特徴を有する請求項1から5の何れか1項に記載の方法:
フィルム(1)は、フィルム(1)の各サイドに配置され、且つグリッパー(16)がその上に取り付けられたエンドレス・チェイン(7,8)を運転することにより、前進され、
各チェイン(7,8)は、互いに連結された複数のリンク(12,13)を有し、それらのリンクが互いに離れる方向または互いに向かう方向に移動されるとき、グリッパー(16)を互いに向かう方向または互いに離れる方向に移動する。
【請求項7】
下記特徴を有する請求項6に記載の方法:
前記グリッパー(16)は、閉じた経路の中を連続的に移動され、
この閉じた経路の中で、グリッパーは、
グリッパー(16)が閉じられ、それにより、グリッパーが対応するフィルムのエッジでフィルム(1)をグリップする、フィルム・グリッピング・ゾーン;
フィルムが横断方向に延伸され、且つ長手方向に収縮される・ゾーン(11);
及び、グリッパー(16)が開かれるフィルム・リリーズ・ゾーン;
を順に通って移動される。
【請求項8】
下記特徴を有する請求項6または7に記載の方法:
各エンドレス・チェイン(7,8)は、第一のホイール(30)、及びチェイン(7,8)の移動方向で第一のホイールの下流に配置された第二のホイール(31)により、駆動され、第二のホイール(31)の回転速度は、第一のホイール(30)の回転速度と比べて低い。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−173009(P2009−173009A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2008−304994(P2008−304994)
【出願日】平成20年11月28日(2008.11.28)
【出願人】(505446839)ダルレット・マルシャント・テクノロジー・エス.・アー. (3)
【Fターム(参考)】