JP2002113729A

JP2002113729A - 樹脂シートの製造装置

Info

Publication number: JP2002113729A
Application number: JP2000309494A
Authority: JP
Inventors: Koujiyun Ishida; 幸順石田; Masaki Kimura; 雅喜木村; Shintaro Kuge; 慎太郎久下
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-16

Abstract

(57)【要約】【課題】キャスティング工程又は延伸工程における樹
脂シートのネックダウンを防止することにより生産効率
を向上する樹脂シートの製造装置を提供する。【解決手段】口金１から溶融樹脂をシート状に押し出
し、冷却用回転体２に接触させて冷却固化するキャステ
ィング装置において、冷却用回転体２の軸方向両端部の
表面にそれぞれ樹脂シートの幅方向の滑りに対する滑り
抵抗手段４を設ける。また、樹脂シートＳを表面速度が
異なる回転体２０，２１間で延伸する装置において、少
なくとも表面速度が速い側の回転体２１の軸方向両端部
の表面にそれぞれ樹脂シートの幅方向の滑りに対する滑
り抵抗手段４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂シートの製造装
置に関し、さらに詳しくは、工程中のネックダウンを防
止することにより樹脂シートを効率よく生産する樹脂シ
ートの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂シートのキャスティング工程では、
口金から溶融樹脂をシート状に押し出し、それをキャス
ティングドラムの表面に接触させて冷却固化するように
している。このように溶融樹脂シートをキャスティング
ドラムで冷却固化する際、樹脂シートの幅が狭くなるネ
ックダウンという現象がある。この現象は口金から押し
出された樹脂シートを引っ張るほど、すなわちドラフト
比（口金リップ間隙／膜厚）が大きいほど大きくなると
いう傾向がある。

【０００３】このネックダウンによって、製品としての
シート幅が狭くなるばかりでなく、端部の厚みが大きく
なるため、その端部がトリミングされることによる縁断
率が高くなり、生産効率が低下するという問題があっ
た。さらに、高速になるほど樹脂シートとキャスティン
グドラム間に空気が噛み込んで把持力が低下し、ネック
ダウンが大きくなるため、高速化による生産性を向上す
る場合の障害になっていた。

【０００４】また、上記樹脂シートをキャスティング後
に延伸する工程では、樹脂シートを表面速度差を有する
ロール間を移動させて延伸を行うようにしている。この
延伸工程においては、樹脂シートとロールとの間に随伴
気流が巻き込まれて、樹脂シートがロール上に浮遊し、
それによってネックダウンを生ずるという現象があり、
上記キャスティングの場合と同様の問題を生ずることが
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の問題を解消し、キャスティング工程又は延伸
工程における樹脂シートのネックダウンを防止すること
により生産効率を向上する樹脂シートの製造装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂シートの製
造装置は、口金から溶融樹脂をシート状に押し出し、冷
却用回転体に接触させて冷却固化する樹脂シートの製造
装置において、前記冷却用回転体の軸方向両端部の表面
にそれぞれ樹脂シートの幅方向の滑りに対する滑り抵抗
手段を設けたとを特徴とするものである。

【０００７】このようにキャスティング工程では、冷却
用回転体の軸方向両端部の表面にそれぞれ樹脂シートの
滑りに対する滑り抵抗手段を設けたので、溶融樹脂シー
トのネックダウンを防止することができる。

【０００８】また、本発明の他の樹脂シートの製造装置
は、樹脂シートを表面速度が異なる回転体間を移動さ
せ、その表面速度差により延伸する樹脂シートの製造装
置において、少なくとも表面速度が速い側の回転体の軸
方向両端部の表面にそれぞれ樹脂シートの幅方向の滑り
に対する滑り抵抗手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】このように延伸工程では、少なくとも表面
速度が速い側の回転体の軸方向両端部の表面に、それぞ
れ樹脂シートの滑りに対する滑り抵抗手段を設けたた
め、樹脂シートのネックダウンを防止することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の樹脂
シートの製造装置をキャスティング工程に適用した場合
を示す。

【００１１】１はスリット状の吐出口を有する口金であ
り、この口金１から溶融樹脂が樹脂シートＳとして押し
出される。溶融状態の樹脂シートＳは、キャスティング
ドラム２（冷却用回転体）の表面に流下接触することに
より冷却固化され、さらにガイドローラ３を経て次工程
へ送られる。ここで冷却用回転体としては、キャスティ
ングドラムに替えて流延ベルトを使用することもでき
る。

【００１２】キャスティングドラム２の軸方向両端部に
は、それぞれ表面に複数列の凸部又は凹部が周方向に巻
回した滑り抵抗手段４，４が設けられている。この滑り
抵抗手段４は、溶融樹脂シートＳの幅方向の滑りに対し
て幅方向に収縮しないように滑り抵抗を与えて、ネック
ダウンを防止する。

【００１３】滑り抵抗手段４を構成する凸部は、キャス
ティングドラム２の外周面に対し、図３のように金属線
４ａが複数列に巻き付けられたもの、図４のように横断
面がスクェアな段差突起４ｂ又は図５のように横断面が
上面円弧の段差突起４ｃが複数列に配列するように機械
加工されたもの、或いは図示してないが、多数の独立突
起が多列に配列するように機械加工されたものなどを例
示することができる。これらの凸部のうちでも、特に金
属線４ａを巻き付けた構成のものはキャスティングドラ
ムに対する加工が容易であり、かつ滑り抵抗も大きいの
で好ましい。

【００１４】凸部の幅ｗ及び高さｈは、凸部が突起４ｂ
や４ｃのように機械加工（研削加工等）により形成され
たものの場合には、それぞれ０．０５〜３ｍｍの範囲が
好ましい。凸部の幅ｗと高さｈは、必ずしも互いに同一
であるとは限らず、長方形や楕円のように互いに異なっ
ていてもよい。また、凸部が金属線４ａの巻き付けによ
って形成されている場合には、直径ｄが０．０５〜３ｍ
ｍの範囲の金属線を使用したものが好ましい。

【００１５】この幅ｗおよび高さｈ、或いは直径ｄがそ
れぞれ０．０５ｍｍ未満では、樹脂シートに対する滑り
抵抗が不十分になり、十分な把持力を得ることが難しく
なる。また、３ｍｍよりも大きいと、樹脂シートがキャ
スティングドラム表面に接触しないで空気を噛み込みや
すくなるので、やはり滑り抵抗が低減する。

【００１６】また、凸部間の間隔ｐとしては、機械加工
により形成された突起４ｂ，４ｃの場合には０．１〜３
０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは３〜１０ｍ
ｍの範囲にするのがよい。間隔ｐが０．１ｍｍ未満であ
ると、樹脂フィルムがキャスティングドラム表面に接触
しにくくなり、滑り抵抗が小さくなる。また、３０ｍｍ
よりも大きくなると、樹脂シートの表面に係合する凸部
のエッジ数が低減するため、上記同様に滑り抵抗が低く
なる。金属線４ａを巻き付けた凸部の場合の間隔ｐは０
〜３０ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍの範囲にす
るのがよい。金属線４ａは円形断面であるので、相互間
が密着するように巻き付けて間隔ｐを０ｍｍにした場合
であっても滑り抵抗を生ずることができる。

【００１７】滑り抵抗手段４が凹部から構成される場合
は、図６に示すように、溝４ｄをキャスティングドラム
２の外周に複数列に機械加工したもの、或いは図７に示
すように、多数の独立の窪み４ｅを多列に配列するよう
に機械加工したものなどを例示することができる。溝や
窪みの断面形状は特に限定されず、Ｖ形、４角形、丸形
などいずれであってもよい。

【００１８】これら凹部４ｄ，４ｅは、幅ｗが０．１〜
３０ｍｍの範囲、深さｋが０．０５〜３ｍｍの範囲であ
ることが好ましい。また、配列の間隔ｐは０．０５〜３
ｍｍの範囲が好ましい。これらの範囲を外れる場合は、
凸部の場合と同様の理由から樹脂シートに対する滑り抵
抗を十分に得ることができなくなる。

【００１９】上述した凸部或いは凹部をキャスティング
ドラムの外周に複数列に配列する場合、これら凸部や凹
部は互いに独立した多数本が平行に配列するようにした
ものであってもよいが、１本又は数本が螺旋状に連続的
に巻回するようにしたものであってもよい。また、凸部
や凹部の配列方向は、キャスティングドラムの軸に直交
する方向に対して平行（０°）であっても、或いは−２
０°〜＋２０°の範囲で傾斜していてもよい。

【００２０】しかし、凸部や凹部の配列方向を傾斜させ
る場合は、図１に示すように、キャスティングドラムの
回転方向（矢印方向）に対して、凸部や凹部の配列方向
がドラム軸方向の中央側へ傾斜するようにすることが好
ましい。すなわち、両端部に設けた凸部或いは凹部の配
列方向を、それぞれドラム回転方向に対して互いに内側
へ向けて（Ｖ字形になるように）傾斜させるのがよい。
このように凸部又は凹部を傾斜配列することによって、
樹脂シートＳを幅方向外側へ向けて拡幅するように摩擦
力を与えるため、ネックダウン防止作用を一層高めるこ
とができる。

【００２１】また、樹脂シートＳの端部を滑り抵抗手段
４に接触させる幅Ｌ（図１参照）は特に限定されるもの
ではないが、好ましくは１００ｍｍ以内、さらに好まし
くは２０〜５０ｍｍの範囲にするのがよい。このような
範囲にすることによりネックダウンを効率的に防止する
ことができる。

【００２２】図８および図９は、本発明の樹脂シートの
製造装置を延伸工程に適用した場合を示す。

【００２３】延伸工程はキャスティング工程に続いて設
置されている。その延伸装置１０は多数のロール群から
構成され、樹脂シートＳの移送方向に沿って搬入部に予
熱ロール群１１、次いで延伸ロール群１２、搬出部に冷
却ロール群１３を順に設けている。延伸ロール群１２
は、第１番目のロール２０と第２番目のロール２１との
間で延伸を行うようにし、その第２番目のロール２１の
表面速度が第１番目のロール２０の表面速度に対して延
伸倍率に相当する分だけ速く回転するようになってい
る。それに続く第３番目以降のロール２２，２３，２４
は第２番目のロール２１と同じ表面速度で回転してい
る。

【００２４】上記第２番目のロール２１には、前述した
キャスティングロールの場合と同様に、軸方向両端部の
表面にそれぞれ複数列の凸部又は凹部が周方向に滑り抵
抗手段４，４が設けられている。この滑り抵抗手段４，
４は、第１番目のロール２０から第２番目のロール２１
に引き伸ばされがら延伸される樹脂シートＳに対して、
幅方向外側へ拡幅するような滑り抵抗を与えるため、ネ
ックダウンしないように作用している。

【００２５】このように延伸用のロール上で滑り抵抗手
段４を構成する凸部或いは凹部としては、前述したキャ
スティングロールに設けた、図３〜図７などに例示した
ものと同じでよく、凸部の幅や高さ及び凸部間の間隔の
範囲、或いは凹部の幅や深さ及び凹部間の間隔の範囲
も、前述したキャスティングロールの場合と同じであっ
てよい。

【００２６】

【実施例】実施例１、比較例１図１の構造を有し、口金のスリット幅が３００ｍｍ、キ
ャスティングドラムの外径／外周面の軸方向長さが３０
０ｍｍ／４００ｍｍである点を共通条件とし、そのキャ
スティングドラムの両端部に、それぞれ線径ｄが０．２
２ｍｍのステンレスワイヤを、間隔ｐが５ｍｍで、ドラ
ム軸に直交する方向に対する傾斜角θが０．３２°にな
るように螺旋状に巻き付け、かつこのワイヤ列に樹脂フ
ィルムが接触する幅Ｌが４０ｍｍになるようにしたキャ
スティング装置（実施例１）と、このようなステンレス
ワイヤを巻き付けないキャスティング装置（比較例１）
との２台を製作した。

【００２７】この２種類のキャスティング装置を使用
し、ポリプロピレン樹脂を押出温度２１０℃、キャステ
ィングドラム温度３０℃に設定して樹脂フィルムを製膜
するに当たり、それぞれ製膜速度を１５〜２５ｍ／分に
変化させたときのフィルム幅の変化を測定して、ネック
ダウンの発生状況を調べた。その結果を表１に示す。

【００２８】表１から明らかなように、実施例１ではフ
ィルム幅が全水準で２４４ｍｍの一定幅に維持された。
しかし、比較例１では、製膜速度が高くなるにつれてフ
ィルム幅が減少し、大幅なネックダウンを生じた。特
に、２５ｍ／分のときには幅変動を発生していた。

【００２９】

【表１】

【００３０】実施例２、比較例２外径２００ｍｍのロール群から図８の構造に構成し、延
伸倍率（延伸ロール２１の延伸ロール２０に対する表面
速度比）を３．７倍、予熱ロール群の温度を８５℃〜１
１０℃、延伸ロール２０，２１の温度を１１０℃、冷却
ロール群の温度を３０℃、延伸ロール群の出口速度を１
２０ｍ／分とする点を共通条件とし、延伸ロール２１の
両端部に、それぞれ線径ｄが０．２２ｍｍのステンレス
ワイヤを間隔ｐが５ｍｍで、ドラム軸に直交する方向に
対する傾斜角θが０．４８°（回転方向に対してロール
幅の中央側に傾斜）になるように螺旋状に巻き付け、か
つこのワイヤ列に樹脂フィルムが接触する幅Ｌが４０ｍ
ｍになるようにした延伸装置（実施例２）と、このよう
なステンレスワイヤを巻き付けない延伸装置（比較例
２）との２台を製作した。

【００３１】この２種類の延伸装置を使用し、幅１１１
８ｍｍ、厚さ７０μｍのポリエステルフィルムを３．７
倍に縦延伸するときのネックダウンの状況を測定した。
その結果、実施例２の装置では延伸後のフィルム幅は１
０２０ｍｍであったのに対し、比較例２の装置では９７
２ｍｍであり、大幅にネックダウンしていた。

【００３２】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、樹脂シ
ートのキャスティング工程では、冷却用回転体の軸方向
両端部の表面にそれぞれ樹脂シートの滑りに対する滑り
抵抗手段を設けたので、溶融樹脂シートのネックダウン
を防止することができ、また延伸工程では、少なくとも
表面速度が速い側の回転体の軸方向両端部の表面に、そ
れぞれ樹脂シートの滑りに対する滑り抵抗手段を設けた
ため、樹脂シートのネックダウンを防止することがで
き、生産効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂シートの製造装置の一例を示す正
面図である。

【図２】図１の装置の側面図である。

【図３】本発明の装置に使用される滑り抵抗手段の要部
断面を示す説明図である。

【図４】本発明の装置に使用される滑り抵抗手段の他の
実施形態の要部断面を示す説明図である。

【図５】本発明の装置に使用される滑り抵抗手段の更に
他の実施形態の要部断面を示す説明図である。

【図６】本発明の装置に使用される滑り抵抗手段の更に
他の実施形態の要部断面を示す説明図である。

【図７】本発明の装置に使用される回転体を例示する正
面図である。

【図８】本発明の樹脂シートの製造装置の他の例を示す
概略側面図である。

【図９】図８の装置の要部を示す平面図である。

【符号の説明】

１口金２キャスティングドラム（冷却用回転体）４滑り抵抗手段４ａ金属線（凸部）４ｂ，４ｃ段差突部（凸部）４ｄ溝（凹部）４ｅ窪み（凹部）１２延伸ロール群２０，２１延伸ロール（回転体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６５Ｈ 27/00 Ｂ６５Ｈ 27/00 Ｂ // Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 (72)発明者久下慎太郎滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内Ｆターム(参考） 3F103 AA03 BA34 3F104 AA03 CA00 JB02 JB04 JD11 4F205 AA11 AG01 AG23 GA07 GB02 GC02 GE07 GF01 GN24 GN28 GW21 4F207 AM32 KA01 KA17 KK65 4F210 AM32 QA03 QC02 QG01 QG18 QM05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口金から溶融樹脂をシート状に押し出
し、冷却用回転体に接触させて冷却固化する樹脂シート
の製造装置において、前記冷却用回転体の軸方向両端部
の表面にそれぞれ樹脂シートの幅方向の滑りに対する滑
り抵抗手段を設けた樹脂シートの製造装置。
【請求項２】樹脂シートを表面速度が異なる回転体間
を移動させ、その表面速度差により延伸する樹脂シート
の製造装置において、少なくとも表面速度が速い側の回
転体の軸方向両端部の表面にそれぞれ樹脂シートの幅方
向の滑りに対する滑り抵抗手段を設けた樹脂シートの製
造装置。
【請求項３】前記滑り抵抗手段が前記回転体の周方向
に配列した凸部又は凹部である請求項１又は２に記載の
樹脂シートの製造装置。
【請求項４】前記凸部が機械加工により前記回転体の
周方向に複数列に形成され、かつ該凸部の幅と高さが
０．０５〜３ｍｍである請求項３に記載の樹脂シートの
製造装置。
【請求項５】前記凸部の配列間隔が０．１〜３０ｍｍ
である請求項４に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項６】前記凸部が直径０．０５〜３ｍｍの金属
線を前記回転体の周方向に複数回巻き付けることにより
形成されている請求項３に記載の樹脂シートの製造装
置。
【請求項７】前記金属線の巻き付け間隔が０〜３０ｍ
ｍである請求項６に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項８】前記凹部が機械加工により前記回転体の
周方向に複数列に形成され、かつ該凹部の幅が０．１〜
３０ｍｍ、深さが０．０５〜３ｍｍである請求項３に記
載の樹脂シートの製造装置。
【請求項９】前記凹部の配列間隔が０．０５〜３ｍｍ
である請求項８に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項１０】前記凸部又は凹部の配列方向を前記回
転体の回転方向に対し回転体軸方向中央寄りに傾斜させ
た請求項３〜９のいずれかに記載の樹脂シートの製造装
置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の装
置を使用して樹脂シートを製造する樹脂シートの製造方
法。