JP2009248445A - Manufacturing apparatus and process for resin film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing apparatus for a resin film which is capable of easily manufacturing a resin film having a high degree of orientation and a stable molecular state. <P>SOLUTION: The manufacturing apparatus 1 includes a heating bath 14, a cooling bath 15, a rail 40, and a stretch unit 30. The heating bath 14 has a heating part 18. The heating bath 14 is heated by the heating part 18. The cooling bath 15 holds a cooling liquid 15a. The rail 40 runs from the heating bath 14 to the cooling bath 15. The stretch unit 30 is placed on the rail 40 in a way that it is movable between the heating bath 14 and the cooling bath 15. The stretch unit 30 stretches the resin film. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂フィルムの製造装置に関し、特には、螺旋構造を有する高分子を含む樹脂フィルム母材を延伸させることによって螺旋構造を有する高分子が一方向に配向された樹脂フィルムを製造するための樹脂フィルムの製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for producing a resin film, and in particular, to produce a resin film in which a polymer having a helical structure is oriented in one direction by stretching a resin film base material containing the polymer having a helical structure. The present invention relates to a resin film manufacturing apparatus and manufacturing method.

従来、例えば特許文献1などにおいて、種々の樹脂フィルムの延伸装置が提案されている。特許文献1では、オーブン内の側部に設けられたプレナムボックス内において、熱風循環用ファンとエア吹き出しノズルとの間に熱風流速均一化用スクリーンを取り付けることで、フィルムへ吹き出す熱風の、フィルムへの吹き出し速度をフィルムの走行方向において均一化させようとしている。
特開平7−1572号公報
Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses various stretching apparatuses for resin films. In patent document 1, in the plenum box provided in the side part in oven, by attaching the hot air flow velocity equalizing screen between the hot air circulation fan and the air blowing nozzle, the hot air blown out to the film is applied to the film. Is trying to make the blowing speed of the film uniform in the running direction of the film.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-1572

ところで、従来、ポリ乳酸などの螺旋構造を有する高分子を含む母材を延伸して配向させることにより、圧電性を有する樹脂フィルムを作製が可能であることが知られている。ここで、高い圧電性を有する樹脂フィルムを得るためには、高分子の配向度を高めることが重要である。   By the way, it has been conventionally known that a piezoelectric resin film can be produced by stretching and orienting a base material containing a polymer having a helical structure such as polylactic acid. Here, in order to obtain a resin film having high piezoelectricity, it is important to increase the degree of orientation of the polymer.

例えば、特許文献1に開示された延伸装置では、熱風流速均一化用スクリーンによって、延伸時においてフィルムに吹き付けられる熱風の吹き出し速度が均一化されているため、この延伸装置を用いてフィルム母材を延伸させることで、延伸直後における配向度を高くすることが可能となる。しかしながら、特許文献1では、延伸後のフィルムの冷却については特に言及されていない。一般的には、延伸後のフィルムは空冷されるが、空冷では、冷却速度が遅くなり、冷却工程において、一方向に配向した高分子が元の配向状態に戻ろうとする。従って、得られるフィルムの配向度が低くなってしまう。また、部分的に結晶化が進み、光の透過率、機械的強度、圧電性にムラが生じることもある。   For example, in the stretching apparatus disclosed in Patent Document 1, since the hot air blowing speed blown onto the film at the time of stretching is uniformed by the hot air flow velocity uniformizing screen, the film base material is formed using this stretching apparatus. By stretching, the degree of orientation immediately after stretching can be increased. However, Patent Document 1 does not particularly mention cooling of the film after stretching. Generally, the stretched film is air-cooled. However, in the air-cooling, the cooling rate is slow, and in the cooling step, the polymer oriented in one direction tries to return to the original orientation state. Therefore, the degree of orientation of the obtained film is lowered. Further, crystallization progresses partially, and unevenness may occur in light transmittance, mechanical strength, and piezoelectricity.

また、冷風を延伸後の樹脂フィルム母材に吹き付ける方法も考えられる。しかしながら、この方法では、冷却速度が幾分速くなるとはいえ、−20℃〜−50℃などの低温に至るには非常に時間がかかる。また、冷却ムラが生じるおそれもある。従って、樹脂フィルム母材を空冷したのでは、やはり、配向度が高い樹脂フィルムを得ることが困難である。   Moreover, the method of spraying cold air on the resin film base material after extending | stretching can also be considered. However, this method takes a very long time to reach a low temperature such as −20 ° C. to −50 ° C., although the cooling rate is somewhat faster. In addition, there is a risk of uneven cooling. Therefore, if the resin film base material is air-cooled, it is still difficult to obtain a resin film having a high degree of orientation.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、配向度が高く分子状態が安定した樹脂フィルムを容易に作成可能な樹脂フィルムの製造装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the manufacturing apparatus of the resin film which can produce easily the resin film with the high degree of orientation and the stable molecular state.

本発明に係る樹脂フィルムの製造装置は、加熱槽と、冷却槽と、レールと、延伸ユニットとを備える。加熱槽は、加熱部を有する。加熱槽は、加熱部によって加熱される。冷却槽には、冷却液が溜められている。レールは、加熱槽から冷却槽に至る。延伸ユニットは、レール上に加熱槽と冷却槽との間を変位可能に配置されている。延伸ユニットは、樹脂フィルムを延伸させる。   The apparatus for producing a resin film according to the present invention includes a heating tank, a cooling tank, a rail, and a stretching unit. The heating tank has a heating unit. The heating tank is heated by the heating unit. A cooling liquid is stored in the cooling tank. The rail extends from the heating tank to the cooling tank. The stretching unit is disposed on the rail so as to be displaceable between the heating tank and the cooling tank. The stretching unit stretches the resin film.

本発明のある特定の局面において、延伸ユニットは、樹脂フィルムの一方端が固定されるベースホルダと、樹脂フィルムの他方端が固定される移動ホルダと、移動ホルダとベースホルダとを相対変位させる変位部とを有している。その場合、本発明に係る樹脂フィルムの製造装置は、変位部を駆動させる駆動部をさらに備え、駆動部と変位部とは着脱可能に接続されていてもよい。   In a specific aspect of the present invention, the stretching unit includes a base holder to which one end of the resin film is fixed, a moving holder to which the other end of the resin film is fixed, and a displacement that relatively displaces the moving holder and the base holder. Part. In that case, the resin film manufacturing apparatus according to the present invention may further include a drive unit that drives the displacement unit, and the drive unit and the displacement unit may be detachably connected.

本発明の他の特定の局面において、延伸ユニットは、レールに対して着脱可能である。   In another specific aspect of the present invention, the extending unit is detachable from the rail.

本発明に係る樹脂フィルムの製造方法は、樹脂フィルムの製造方法であって、加熱された樹脂フィルム母材を延伸させる延伸工程と、前記延伸された樹脂フィルム母材全体を冷却液が溜められた冷却槽内に挿入して冷却させることにより樹脂フィルムを得る冷却工程とを備える。樹脂フィルム母材全体とは、延伸された樹脂フィルムの母材全体を冷却液に挿入するもので、連続的に樹脂フィルムの一部を延伸し、一部を冷却するものとは異なる。   The method for producing a resin film according to the present invention is a method for producing a resin film, in which a heating step is performed to stretch a heated resin film base material, and a cooling liquid is stored in the entire stretched resin film base material. And a cooling step of obtaining a resin film by being inserted into a cooling tank and being cooled. The entire resin film base material is one in which the entire base material of the stretched resin film is inserted into the cooling liquid, and is different from one in which a part of the resin film is continuously stretched and partly cooled.

本発明によれば、延伸後の樹脂フィルムが冷却液の中に挿入されるため、延伸後の樹脂フィルムを迅速且つムラなく低温に冷却させることができるので、配向度が高く分子状態が安定した樹脂フィルムを得ることができる。   According to the present invention, since the stretched resin film is inserted into the cooling liquid, the stretched resin film can be quickly and uniformly cooled to a low temperature, so the degree of orientation is high and the molecular state is stable. A resin film can be obtained.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について、図1に示す製造装置1を例に挙げて説明する。但し、図1に示す製造装置1は、単なる例である。本発明は、製造装置1に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of a preferable embodiment in which the present invention is implemented will be described using the manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 as an example. However, the manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 is merely an example. The present invention is not limited to the manufacturing apparatus 1 at all.

(製造装置1の構成)
図1は、製造装置1の正面図である。図2は、正面から視た際の製造装置1の部分断面図である。製造装置1は、樹脂フィルム母材を延伸させて樹脂フィルムを製造するための装置である。製造装置1が延伸対象とする樹脂フィルム母材は特に限定されない。製造装置1が延伸対象とする樹脂フィルム母材は、特に限定されず、例えば、ポリ乳酸などの螺旋構造を有する高分子からなるもののような圧電性を有する樹脂フィルム母材であってもよい。
(Configuration of manufacturing apparatus 1)
FIG. 1 is a front view of the manufacturing apparatus 1. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the manufacturing apparatus 1 when viewed from the front. The production apparatus 1 is an apparatus for producing a resin film by stretching a resin film base material. The resin film base material to be stretched by the manufacturing apparatus 1 is not particularly limited. The resin film base material to be stretched by the manufacturing apparatus 1 is not particularly limited, and may be, for example, a resin film base material having piezoelectricity such as a polymer film having a helical structure such as polylactic acid.

図1及び図2に示すように、製造装置1は、製造装置本体10と、開閉可能なカバー11と、開閉可能な扉12とを備えている。カバー11は、図2にも示すように、製造装置本体10の上に配置されている。扉12は、製造装置本体10の正面に開閉可能に取り付けられている。この扉12を開けることによって、図2に示す制御装置13の操作が可能となる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the manufacturing apparatus 1 includes a manufacturing apparatus main body 10, an openable / closable cover 11, and an openable / closable door 12. As shown in FIG. 2, the cover 11 is disposed on the manufacturing apparatus main body 10. The door 12 is attached to the front surface of the manufacturing apparatus main body 10 so that it can be opened and closed. By opening the door 12, the control device 13 shown in FIG. 2 can be operated.

図2に示すように、製造装置本体10の内部には、加熱槽14と、冷却槽15と、制御室16とが区画形成されている。加熱槽14は、製造装置本体10の上部に形成されている。制御室16は、加熱槽14の下方に形成されている。冷却槽15は、加熱槽14の下方であって、制御室16の側方に形成されている。なお、加熱槽14と、冷却槽15と、制御室16とは、区画壁17aと、開閉可能な蓋17bとによって相互に区画されている。具体的には、制御室16と、加熱槽14及び冷却槽15とは、区画壁17aによって相互に区画されている。加熱槽14と冷却槽15とは、蓋17bによって区画されている。蓋17bが開けられると、加熱槽14と冷却槽15とは相互に連通する。   As shown in FIG. 2, a heating tank 14, a cooling tank 15, and a control chamber 16 are partitioned in the manufacturing apparatus main body 10. The heating tank 14 is formed in the upper part of the manufacturing apparatus main body 10. The control chamber 16 is formed below the heating tank 14. The cooling tank 15 is formed below the heating tank 14 and on the side of the control chamber 16. In addition, the heating tank 14, the cooling tank 15, and the control chamber 16 are mutually divided by the partition wall 17a and the lid | cover 17b which can be opened and closed. Specifically, the control chamber 16, the heating tank 14, and the cooling tank 15 are partitioned from each other by a partition wall 17a. The heating tank 14 and the cooling tank 15 are partitioned by a lid 17b. When the lid 17b is opened, the heating tank 14 and the cooling tank 15 communicate with each other.

加熱槽14には、加熱部としてのヒーター18と、加熱槽14内の温度を均一化するためのファン9とが配置されている。ヒーター18とファン9とは、制御室16に配置された制御装置13に接続されている。また、制御装置13には、加熱槽14内に配置された図示しない温度検出部が接続されている。制御装置13は、この温度検出部からの出力に基づいてヒーター18とファン9とを制御することによって、加熱槽14内の雰囲気温度を所望の温度に保持する。   The heating tank 14 is provided with a heater 18 as a heating unit and a fan 9 for making the temperature in the heating tank 14 uniform. The heater 18 and the fan 9 are connected to a control device 13 disposed in the control room 16. The control device 13 is connected to a temperature detection unit (not shown) disposed in the heating tank 14. The control device 13 controls the heater 18 and the fan 9 based on the output from the temperature detector, thereby maintaining the atmospheric temperature in the heating tank 14 at a desired temperature.

なお、ファン9及びヒーター18の設置個数は特に限定されない。図2に示すように、ファン9及びヒーター18を各1個配置してもよいし、それぞれ複数配置してもよい。   In addition, the installation number of the fan 9 and the heater 18 is not specifically limited. As shown in FIG. 2, one each of the fan 9 and the heater 18 may be arranged, or a plurality of them may be arranged.

なお、温度検出部は、得に限定されず、例えば温度計により構成されていてもよい。   In addition, a temperature detection part is not limited to profit, For example, you may be comprised with the thermometer.

加熱槽14の温度は、延伸させる樹脂フィルム母材の特性などに応じて適宜設定することができる。通常、加熱槽14の温度は、延伸させる樹脂フィルム母材のガラス転移温度(Tg)よりも高い温度に設定される。樹脂フィルム母材がポリ乳酸製の場合は、例えば60〜100℃程度に設定される。   The temperature of the heating tank 14 can be appropriately set according to the characteristics of the resin film base material to be stretched. Usually, the temperature of the heating tank 14 is set to a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin film base material to be stretched. When the resin film base material is made of polylactic acid, the temperature is set to about 60 to 100 ° C., for example.

製造装置1には、駆動部19が配置されている。駆動部19は、制御室16内に配置された駆動源としてのモーター20と、動力伝達部としてのギアボックス21とを備えている。モーター20は、駆動力を発生させる。ギアボックス21は、モーター20に接続されている。ギアボックス21は、出力軸22を備えている。ギアボックス21は、モーター20からの駆動力を変速して出力軸22から出力する。   A drive unit 19 is disposed in the manufacturing apparatus 1. The drive unit 19 includes a motor 20 as a drive source disposed in the control chamber 16 and a gear box 21 as a power transmission unit. The motor 20 generates a driving force. The gear box 21 is connected to the motor 20. The gear box 21 includes an output shaft 22. The gear box 21 shifts the driving force from the motor 20 and outputs it from the output shaft 22.

出力軸22には、延伸ユニット30が着脱可能に接続される。延伸ユニット30は、加熱槽14において、樹脂フィルム母材を延伸させるためのものである。   The stretching unit 30 is detachably connected to the output shaft 22. The stretching unit 30 is for stretching the resin film base material in the heating tank 14.

図3及び図4に示すように、延伸ユニット30は、ベースホルダ31と、移動ホルダ32と、ガイド33,34と、ねじ35と、ジョイント37と、車輪部36a〜36dとを備えている。なお、本実施形態において、ねじ35とジョイント37とは、ベースホルダ31と移動ホルダ32とを相対的に変位させる変位部を構成している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the stretching unit 30 includes a base holder 31, a moving holder 32, guides 33 and 34, a screw 35, a joint 37, and wheel portions 36 a to 36 d. In the present embodiment, the screw 35 and the joint 37 constitute a displacement portion that relatively displaces the base holder 31 and the moving holder 32.

ベースホルダ31には、図2に示す樹脂フィルム母材2の一方端が固定される。ベースホルダ31は、ホルダ本体31aと、プレート31bと、接合部材としての複数のねじ31cとを備えている。プレート31bは、ホルダ本体31aの上面に、複数のねじ31cによって固定される。この複数のねじ31cをゆるめた状態で、樹脂フィルム母材2の一方端を挟み、ねじ31cを締めることによって、ベースホルダ31に樹脂フィルム母材2の一方端を挟持させることができる。   One end of the resin film base material 2 shown in FIG. 2 is fixed to the base holder 31. The base holder 31 includes a holder body 31a, a plate 31b, and a plurality of screws 31c as joining members. The plate 31b is fixed to the upper surface of the holder body 31a with a plurality of screws 31c. In a state where the plurality of screws 31c are loosened, the one end of the resin film base material 2 can be held by the base holder 31 by sandwiching one end of the resin film base material 2 and tightening the screw 31c.

移動ホルダ32は、ベースホルダ31と略並行に配置されている。移動ホルダ32には、樹脂フィルム母材2の他方端が固定される。移動ホルダ32は、ホルダ本体32aと、プレート32bと、接合部材としての複数のねじ32cとを備えている。プレート32bは、ホルダ本体32aの上面に、複数のねじ32cによって固定される。この複数のねじ32cをゆるめた状態で、樹脂フィルム母材2の他方端を挟み、ねじ32cを締めることによって、移動ホルダ32に樹脂フィルム母材2の他方端を挟持させることができる。   The moving holder 32 is disposed substantially in parallel with the base holder 31. The other end of the resin film base material 2 is fixed to the moving holder 32. The moving holder 32 includes a holder main body 32a, a plate 32b, and a plurality of screws 32c as joining members. The plate 32b is fixed to the upper surface of the holder body 32a by a plurality of screws 32c. With the plurality of screws 32c loosened, the other end of the resin film base material 2 is sandwiched, and the screw 32c is tightened, whereby the movable holder 32 can sandwich the other end of the resin film base material 2.

なお、ベースホルダ31と移動ホルダ32とは、樹脂フィルム母材2を挟持可能なものであれば特に限定されない。ベースホルダ31と移動ホルダ32とは、例えばクランプ機構を有するものや、空圧や油圧を利用した着脱機構を有するものであってもよい。   The base holder 31 and the moving holder 32 are not particularly limited as long as the resin film base material 2 can be sandwiched. The base holder 31 and the movable holder 32 may have, for example, a clamp mechanism or a detachable mechanism using pneumatic pressure or hydraulic pressure.

ベースホルダ31と移動ホルダ32との間には、ねじ35が配置されている。ねじ35は、ベースホルダ31及び移動ホルダ32の延びる方向と直交する方向に延びるように配置されている。すなわち、ねじ35は、樹脂フィルム母材2の延伸方向に延びるように配置されている。ねじ35の一方の端部は、ベースホルダ31に回転可能に設けられたジョイント37に接続されている。ねじ35は、このジョイント37と共に回転する。ジョイント37は、図2に示す駆動部19の出力軸22に対して着脱可能に接続される。   A screw 35 is disposed between the base holder 31 and the moving holder 32. The screw 35 is disposed so as to extend in a direction orthogonal to the extending direction of the base holder 31 and the moving holder 32. That is, the screw 35 is disposed so as to extend in the extending direction of the resin film base material 2. One end of the screw 35 is connected to a joint 37 provided rotatably on the base holder 31. The screw 35 rotates with the joint 37. The joint 37 is detachably connected to the output shaft 22 of the drive unit 19 shown in FIG.

移動ホルダ32には、ねじ35のねじ山が螺合する図示しないねじ孔が形成されている。ねじ35は、このねじ孔に挿入されている。このため、ジョイント37と共にねじ35が第1の方向に回転すると、移動ホルダ32は、ベースホルダ31から離れる方向に、ガイド33,34に沿ってベースホルダ31に対して相対的に変位する。一方、ジョイント37と共にねじ35が第1の方向とは逆の第2の方向に回転すると、移動ホルダ32は、ベースホルダ31に近づく方向に、ガイド33,34に沿ってベースホルダ31に対して相対的に変位する。   The moving holder 32 is formed with a screw hole (not shown) into which the screw thread of the screw 35 is screwed. The screw 35 is inserted into this screw hole. For this reason, when the screw 35 rotates in the first direction together with the joint 37, the moving holder 32 is displaced relative to the base holder 31 along the guides 33 and 34 in a direction away from the base holder 31. On the other hand, when the screw 35 rotates together with the joint 37 in the second direction opposite to the first direction, the moving holder 32 moves relative to the base holder 31 along the guides 33 and 34 in the direction approaching the base holder 31. It is displaced relatively.

図3に示すように、ベースホルダ31と移動ホルダ32との両端部のそれぞれには、車輪部36a〜36dが取り付けられている。図4に示すように、車輪部36a〜36dのそれぞれは、可動部38と、複数の車輪39aを有する車輪ユニット39とを備えている。車輪ユニット39は、可動部38によってベースホルダ31または移動ホルダ32に接続されている。可動部38は、ホルダ31,32に対して回転可能に取り付けられている。   As shown in FIG. 3, wheel portions 36 a to 36 d are attached to both ends of the base holder 31 and the moving holder 32. As shown in FIG. 4, each of the wheel portions 36 a to 36 d includes a movable portion 38 and a wheel unit 39 having a plurality of wheels 39 a. The wheel unit 39 is connected to the base holder 31 or the moving holder 32 by a movable portion 38. The movable part 38 is rotatably attached to the holders 31 and 32.

図2に示すように、車輪部36a〜36dは、レール40に着脱可能に取り付けられている。レール40は、加熱槽14から冷却槽15に至っている。詳細には、レール40は、後述する冷却液15aの内部にまで至っている。延伸ユニット30は、このレール40上を加熱槽14と冷却槽15との間を変位可能となっている。   As shown in FIG. 2, the wheel portions 36 a to 36 d are detachably attached to the rail 40. The rail 40 extends from the heating tank 14 to the cooling tank 15. Specifically, the rail 40 reaches the inside of a coolant 15a described later. The stretching unit 30 can be displaced between the heating tank 14 and the cooling tank 15 on the rail 40.

冷却槽15には、冷却液15aが満たされている。ここで、冷却液15aの種類は特に限定されない。冷却液15aの種類は、樹脂フィルムの性質に応じて適宜選択することができる。冷却液15aは、例えば水であってもよいし、水に不凍液などを加えたものであってもよい。さらに、冷却液15aは、水以外の液体であってもよい。例えば、冷却液15aは、オイル、エタノール、イソプロピルアルコールなどであってもよい。   The cooling tank 15 is filled with a coolant 15a. Here, the type of the coolant 15a is not particularly limited. The kind of the cooling liquid 15a can be suitably selected according to the property of the resin film. The cooling liquid 15a may be water, for example, or may be water obtained by adding an antifreeze liquid or the like. Further, the coolant 15a may be a liquid other than water. For example, the coolant 15a may be oil, ethanol, isopropyl alcohol, or the like.

冷却槽15には、冷却装置41が配置されている。冷却装置41は、通常、冷却液15a内に配置されている。この冷却装置41によって、冷却液15aの冷却が行われる。なお、冷却液15aの冷却温度は、特に限定されない。冷却液15aの冷却温度は、樹脂フィルムの性質などに応じて適宜設定することができる。一般的には、冷却液15aの冷却温度は低い方が好ましく、例えば、0〜−20度程度に設定される。   A cooling device 41 is disposed in the cooling tank 15. The cooling device 41 is usually disposed in the coolant 15a. The cooling device 41 cools the coolant 15a. Note that the cooling temperature of the coolant 15a is not particularly limited. The cooling temperature of the coolant 15a can be appropriately set according to the properties of the resin film. In general, the cooling temperature of the coolant 15a is preferably low, and is set to, for example, about 0 to -20 degrees.

(樹脂フィルムの製造工程)
以下、主として図2及び図5を参照しながら樹脂フィルムの延伸工程について説明する。
(Production process of resin film)
Hereinafter, the stretching process of the resin film will be described mainly with reference to FIGS. 2 and 5.

まず、延伸ユニット30に樹脂フィルム母材2が設置される。具体的には、樹脂フィルム母材2の一方端をベースホルダ31に挟持させると共に、他方端を移動ホルダ32に挟持させる。   First, the resin film base material 2 is installed in the stretching unit 30. Specifically, one end of the resin film base material 2 is held between the base holder 31 and the other end is held between the moving holder 32.

そして、樹脂フィルム母材2が設置された延伸ユニット30を加熱槽14内に配置し、延伸ユニット30のジョイント37と、駆動部19の出力軸22とを接続させる。   And the extending | stretching unit 30 in which the resin film base material 2 was installed is arrange | positioned in the heating tank 14, and the joint 37 of the extending | stretching unit 30 and the output shaft 22 of the drive part 19 are connected.

その状態で、ヒーター18及びファン9を駆動させ、加熱槽14を樹脂フィルム母材2の延伸に適した温度にまで加温する。例えば、樹脂フィルム母材2がポリ乳酸により形成されている場合は、加熱槽14を60〜180℃程度に加温する。   In this state, the heater 18 and the fan 9 are driven, and the heating tank 14 is heated to a temperature suitable for stretching the resin film base material 2. For example, when the resin film base material 2 is formed of polylactic acid, the heating tank 14 is heated to about 60 to 180 ° C.

加熱槽14を所定の温度にまで加温した後、延伸工程が行われる。延伸工程では、駆動部19を駆動させることによって、ベースホルダ31に対して移動ホルダ32を相対的に変位させ、樹脂フィルム母材2を延伸させる。ここで、樹脂フィルム母材2の延伸倍率は特に限定されない。樹脂フィルム母材2の延伸倍率は、樹脂フィルム母材2の性質に応じて適宜設定することができる。樹脂フィルム母材2がポリ乳酸製である場合は、延伸倍率は、例えば2〜4倍程度に設定することができる。   After heating the heating tank 14 to a predetermined temperature, the stretching process is performed. In the stretching step, the driving unit 19 is driven to displace the moving holder 32 relative to the base holder 31 and stretch the resin film base material 2. Here, the draw ratio of the resin film base material 2 is not particularly limited. The draw ratio of the resin film base material 2 can be appropriately set according to the properties of the resin film base material 2. When the resin film base material 2 is made of polylactic acid, the draw ratio can be set to about 2 to 4 times, for example.

延伸工程の完了後、冷却工程が行われる。冷却工程は、延伸工程において、延伸されたフィルム母材毎に行われる。具体的には、延伸工程が完了すると、自動または手動で、蓋17bが開けられると共に、出力軸22からジョイント37が切り離される。これによって、図5に示すように、延伸された樹脂フィルム母材2が搭載された延伸ユニット30が加熱槽14から冷却槽15へとレール40上を移動する。その結果、延伸された樹脂フィルム母材2は延伸ユニット30と共に冷却液15a内に挿入されることとなる。ここで、冷却液15aは、冷却装置41によって予め所定の温度にまで冷却されている。このため、延伸された樹脂フィルム母材2は、冷却液15a内に挿入されることによって、均一に急冷される。   A cooling process is performed after completion | finish of an extending | stretching process. The cooling step is performed for each stretched film base material in the stretching step. Specifically, when the stretching process is completed, the lid 17 b is opened automatically or manually, and the joint 37 is disconnected from the output shaft 22. Accordingly, as shown in FIG. 5, the stretching unit 30 on which the stretched resin film base material 2 is mounted moves on the rail 40 from the heating tank 14 to the cooling tank 15. As a result, the stretched resin film base material 2 is inserted into the cooling liquid 15 a together with the stretching unit 30. Here, the coolant 15a is cooled to a predetermined temperature by the cooling device 41 in advance. For this reason, the stretched resin film base material 2 is rapidly quenched uniformly by being inserted into the coolant 15a.

このように、樹脂フィルム母材2毎に、延伸工程と、冷却工程とを繰り返すことにより、複数の樹脂フィルムを作製することができる。   Thus, a plurality of resin films can be produced by repeating the stretching process and the cooling process for each resin film base material 2.

なお、レール40は、図2に示すように、途中部において屈曲されているが、車輪部36a〜36dには、回転可能にホルダ31,32に取り付けられた可動部38が設けられているため、延伸ユニット30は、屈曲したレール40に沿って変位することができる。   As shown in FIG. 2, the rail 40 is bent in the middle, but the wheel portions 36 a to 36 d are provided with a movable portion 38 that is rotatably attached to the holders 31 and 32. The stretching unit 30 can be displaced along the bent rail 40.

また、延伸ユニット30の移動は、手動により行ってもよい。また、延伸ユニット30にモーターなどを配置して、延伸ユニット30を自走させてもよい。   Further, the stretching unit 30 may be moved manually. In addition, a motor or the like may be disposed in the stretching unit 30 so that the stretching unit 30 can be self-propelled.

以上説明したように、本実施形態によれば、延伸後の樹脂フィルム母材2は、冷却液15a内に挿入される。このため、例えば樹脂フィルム母材を空冷させるときなどと比較して、急速に冷却させることができる。従って、配向度の高い樹脂フィルムの製造が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the stretched resin film base material 2 is inserted into the coolant 15a. For this reason, for example, compared with when cooling a resin film base material by air, it can be cooled rapidly. Therefore, it is possible to produce a resin film having a high degree of orientation.

また、樹脂フィルム母材を空冷させる場合と比較して、樹脂フィルム母材を均一に冷却させることも可能となる。従って、品質上、ムラの少ない樹脂フィルムの製造が可能となる。例えば、樹脂フィルム母材がポリ乳酸を含み、圧電性を有するものである場合、圧電性のムラが少ない樹脂フィルムの製造が可能となる。   Moreover, compared with the case where the resin film base material is air-cooled, the resin film base material can be cooled uniformly. Accordingly, it is possible to manufacture a resin film with less unevenness in quality. For example, when the resin film base material contains polylactic acid and has piezoelectricity, it is possible to manufacture a resin film with little piezoelectric nonuniformity.

ところで、通常、延伸後の樹脂フィルム母材を冷却させる場合、作業者が、樹脂フィルム母材をホルダから外して、またはホルダごと、別の場所に配置された冷却槽まで移動させる必要がある。それに対して、本実施形態によれば、延伸ユニット30がレール40上を移動することにより延伸された樹脂フィルム母材2が冷却液15a内に挿入される。従って、作業者にかかる負荷を少なくすることができる。   By the way, normally, when cooling the resin film base material after extending | stretching, it is necessary for an operator to remove the resin film base material from a holder, or to move to the cooling tank arrange | positioned in another place with the holder. On the other hand, according to the present embodiment, the resin film base material 2 stretched by the stretching unit 30 moving on the rail 40 is inserted into the coolant 15a. Therefore, it is possible to reduce the load on the worker.

なお、本実施形態の製造装置1は、樹脂フィルムの大量生産にももちろん用いられるものであるが、少量の樹脂フィルムの製造に特に好適である。   In addition, although the manufacturing apparatus 1 of this embodiment is used also for mass production of a resin film, of course, it is especially suitable for manufacture of a small amount of resin films.

(変形例)
図6及び図7は、本変形例における延伸ユニット30の平面図である。図6及び図7に示すように、複数のネッキング抑制用の固定具50を設けてもよい。複数の固定部50は、ガイド33,34のそれぞれにねじ35の延びる方向に変位可能に設けられている。詳細には、図7に示すように、複数の固定具50は、移動ホルダ32の移動に伴って、隣接する固定具50の間隔が広がるように設けられている。
(Modification)
6 and 7 are plan views of the stretching unit 30 in this modification. As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of fixtures 50 for suppressing necking may be provided. The plurality of fixing portions 50 are provided in the guides 33 and 34 so as to be displaceable in the extending direction of the screw 35. Specifically, as shown in FIG. 7, the plurality of fixtures 50 are provided so that the interval between the adjacent fixtures 50 increases as the moving holder 32 moves.

本変形例の場合、延伸ユニット30のベースホルダ31と移動ホルダ32とに樹脂フィルム母材2を固定すると共に、樹脂フィルム母材2の両側部を複数の固定具50によって固定する。その後、移動ホルダ32をベースホルダ31に対して相対的に変位させる。   In the case of this modification, the resin film base material 2 is fixed to the base holder 31 and the moving holder 32 of the stretching unit 30, and both side portions of the resin film base material 2 are fixed by a plurality of fixtures 50. Thereafter, the moving holder 32 is displaced relative to the base holder 31.

例えば、上記実施形態のように、固定具50を設けていない場合は、図9に示すように、樹脂フィルム母材2を延伸させることによって、延伸方向における略中央部の幅が狭くなる。いわゆるネッキングが発生する。従って、樹脂フィルムの延伸方向の端部と中央部とで配向度にばらつきが生じる。   For example, when the fixture 50 is not provided as in the above embodiment, the width of the substantially central portion in the stretching direction is narrowed by stretching the resin film base material 2 as shown in FIG. So-called necking occurs. Accordingly, the degree of orientation varies between the end portion and the center portion in the stretching direction of the resin film.

それに対して、本変形例では、固定具50が設けられているため、図8に示すように、延伸方向における略中央部の幅が狭くなることが抑制される。すなわち、ネッキングの発生を抑制することができる。その結果、得られる樹脂フィルムの配向度のばらつきを抑制することができる。   On the other hand, in this modification, since the fixture 50 is provided, as shown in FIG. 8, it is suppressed that the width | variety of the substantially center part in an extending | stretching direction becomes narrow. That is, the occurrence of necking can be suppressed. As a result, variation in the degree of orientation of the obtained resin film can be suppressed.

なお、固定具50は、ガイド33,34に対して延伸方向に変位可能であってもよい。   The fixture 50 may be displaceable in the extending direction with respect to the guides 33 and 34.

製造装置の正面図。The front view of a manufacturing apparatus. 製造装置の部分断面図。The fragmentary sectional view of a manufacturing apparatus. 延伸ユニットの平面図。The top view of an extending | stretching unit. 延伸ユニットの側面図。The side view of an extending | stretching unit. 延伸ユニットが高温温度槽から冷却槽へと移動する様子を説明するための製造装置の部分断面図。点線で示す延伸ユニットは、高温温度槽から冷却槽への移動途中の状態を示す。実線で示す延伸ユニットは、冷却槽に挿入された状態を示す。The fragmentary sectional view of the manufacturing apparatus for demonstrating a mode that an extending | stretching unit moves from a high temperature bath to a cooling bath. The stretching unit indicated by the dotted line indicates a state in the middle of movement from the high temperature bath to the cooling bath. The extending unit indicated by the solid line shows a state inserted in the cooling tank. 変形例にかかる延伸ユニットの延伸前の状態を表す平面図。The top view showing the state before extending | stretching of the extending | stretching unit concerning a modification. 変形例にかかる延伸ユニットの延伸後の状態を表す平面図。The top view showing the state after extending | stretching of the extending | stretching unit concerning a modification. 変形例において延伸された母材が固定された延伸ユニットの平面図。The top view of the extending | stretching unit to which the base material extended | stretched in the modification was fixed. 実施形態において延伸された母材が固定された延伸ユニットの平面図。The top view of the extending | stretching unit to which the base material extended | stretched in embodiment was fixed.

符号の説明Explanation of symbols

1…製造装置
9…ファン
10…製造装置本体
11…カバー
12…扉
13…制御装置
14…加熱槽
15…冷却槽
15a…冷却液
16…制御室
17a…区画壁
17b…蓋
18…ヒーター
19…駆動部
20…モーター
21…ギアボックス
22…出力軸
30…延伸ユニット
31…ベースホルダ
31a…ホルダ本体
31b…プレート
32…移動ホルダ
32a…ホルダ本体
32b…プレート
33,34…ガイド
36a〜36d…車輪部
37…ジョイント
38…可動部
39…車輪ユニット
39a…車輪
40…レール
41…冷却装置
50…固定具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Manufacturing apparatus 9 ... Fan 10 ... Manufacturing apparatus main body 11 ... Cover 12 ... Door 13 ... Control apparatus 14 ... Heating tank 15 ... Cooling tank 15a ... Cooling liquid 16 ... Control room 17a ... Partition wall 17b ... Lid 18 ... Heater 19 ... Drive unit 20 ... motor 21 ... gear box 22 ... output shaft 30 ... extension unit 31 ... base holder 31a ... holder body 31b ... plate 32 ... moving holder 32a ... holder body 32b ... plates 33, 34 ... guides 36a-36d ... wheels 37 ... Joint 38 ... Moving part 39 ... Wheel unit 39a ... Wheel 40 ... Rail 41 ... Cooling device 50 ... Fixing tool

Claims (4)

樹脂フィルムの製造装置であって、
樹脂フィルム母材を延伸可能な温度にまで加熱するための加熱槽と、
冷却液が溜められた冷却槽と、
前記加熱槽内から前記冷却槽に至るレールと、
前記レール上に前記加熱槽と前記冷却槽との間を変位可能に配置され、前記加熱された樹脂フィルム母材を延伸させる延伸ユニットとを備える樹脂フィルムの製造装置。
An apparatus for producing a resin film,
A heating tank for heating the resin film base material to a temperature at which it can be stretched;
A cooling tank in which a coolant is stored;
A rail from the heating tank to the cooling tank;
An apparatus for manufacturing a resin film, comprising: a stretching unit disposed on the rail so as to be displaceable between the heating tank and the cooling tank, and extending the heated resin film base material.
前記延伸ユニットは、樹脂フィルムの一方端が固定されるベースホルダと、前記樹脂フィルムの他方端が固定される移動ホルダと、前記移動ホルダと前記ベースホルダとを相対変位させる変位部とを有し、
前記変位部を駆動させる駆動部をさらに備え、
前記駆動部と前記変位部とは着脱可能に接続される、請求項1に記載の樹脂フィルムの製造装置。
The stretching unit includes a base holder to which one end of a resin film is fixed, a moving holder to which the other end of the resin film is fixed, and a displacement portion that relatively displaces the moving holder and the base holder. ,
A drive unit for driving the displacement unit;
The said drive part and the said displacement part are manufacturing apparatuses of the resin film of Claim 1 connected so that attachment or detachment is possible.
前記延伸ユニットは、前記レールに対して着脱可能である、請求項1または2に記載の樹脂フィルムの製造装置。   The said extending | stretching unit is a resin film manufacturing apparatus of Claim 1 or 2 which can be attached or detached with respect to the said rail. 樹脂フィルムの製造方法であって、
加熱された樹脂フィルム母材を延伸させる延伸工程と、
前記延伸された樹脂フィルム母材全体を冷却液が溜められた冷却槽内に挿入して冷却させることにより樹脂フィルムを得る冷却工程と
を備える複数の樹脂フィルムの製造方法。
A method for producing a resin film, comprising:
A stretching step of stretching the heated resin film base material;
A cooling method of obtaining a resin film by inserting the whole stretched resin film base material into a cooling tank in which a cooling liquid is stored and cooling it.
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