JP3238742B2 - Method and apparatus for producing a textured sheet - Google Patents

Method and apparatus for producing a textured sheet

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    • B29K2995/0041Crystalline

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は溶融押出される結晶性熱
可塑性樹脂シートの製造方法および製造装置に関し、特
に該樹脂シートのシボ付き性を高める製造方法および製
造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a melt-extruded crystalline thermoplastic resin sheet, and more particularly to a method and an apparatus for improving the texture of the resin sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に示しているように、従来熱可塑性
樹脂を押出機によりダイ(1)を介して溶融押出し、シ
ボ付きシートを製造する場合、第1ロール(2)と第2
ロール(3)のうち一方又は両方にシボ付きロールを配
し、これらのロールにてシートを圧着してシボ模様がシ
ートの片面または両面に有するシボ付きシートを得る製
造方法および製造装置は広く知られている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 1, when a conventional thermoplastic resin is melt-extruded by an extruder through a die (1) to produce a textured sheet, a first roll (2) and a second roll (2) are used.
A production method and a production apparatus are widely known in which a roll with a texture is arranged on one or both of the rolls (3), and the sheet is pressed with these rolls to obtain a textured sheet having a grain pattern on one or both sides of the sheet. Have been.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の方法において、
ポリエチレンやポリプロピレンなどの結晶性熱可塑性樹
脂は、ポリスチレンなどの非晶性熱可塑性樹脂と比較す
るとシボ模様が転写されにくく、さらに成形条件によっ
てはシボ模様の転写が悪化し、特に成形スピードを上げ
るとシボ付き性が極端に悪化し、生産性を上げることが
できないという問題がある。シボ模様の転写が悪化する
成形条件は、成形速度が速い場合、シート厚さが厚い場
合、押出温度が高い場合、ロール温度が高い場合などで
ある。本発明は、成形条件によってシボ模様の転写が悪
化し、非常に限られた成形条件でしかシボ付きシートが
成形できないという問題を解決し、より広い成形条件で
シボ付きシートの成形を可能にし、生産性を大幅に向上
させる製造方法及び製造装置を提供することを目的とす
る。
In the method described above,
Crystalline thermoplastic resins such as polyethylene and polypropylene are less likely to transfer the grain pattern than amorphous thermoplastic resins such as polystyrene, and depending on the molding conditions, the transfer of the grain pattern may worsen, especially if the molding speed is increased. There is a problem that the graining property is extremely deteriorated and the productivity cannot be increased. The molding conditions under which the transfer of the grain pattern deteriorates include a case where the molding speed is high, a case where the sheet thickness is large, a case where the extrusion temperature is high, and a case where the roll temperature is high. The present invention solves the problem that the transfer of the grain pattern is deteriorated by the molding conditions, and that the sheet with the grain can be molded only under very limited molding conditions, and enables the molding of the sheet with the grain under wider molding conditions. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus that greatly improve productivity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題は、結晶性熱可
塑性樹脂のシボ付きシート製造方法において、第1ロー
ルールと第2ロールでニップされる区間を通過した直後
のシート表面に、エアーナイフまたは/およびエアーチ
ャンバーを用いて、該樹脂の融点以下の気体を噴射する
ことにより冷却することを特徴とするシボ付きシート製
造方法、特に、シートがニップされる区間を通過した後
のシートの表面温度を熱可塑性樹脂の融点以下にするこ
とを特徴とするシボ付きシート製造方法、シボ付の第1
ロールとシボ付またはシボのない第2ロールのニップさ
れた区間の直後に、結晶性熱可塑性樹脂の融点以下の気
体を噴射するエアーナイフまたは/およびエアーチャン
バーを設けたことを特徴とするシボ付きシート製造装置
により解決される。
The object of the present invention is to provide a method for producing a textured sheet of a crystalline thermoplastic resin, wherein an air knife or an air knife is provided on the sheet surface immediately after passing through a section nipped by a first roll rule and a second roll. And / or using an air chamber to cool by injecting a gas having a temperature equal to or lower than the melting point of the resin, in particular, a surface temperature of the sheet after passing through a section where the sheet is nipped. grain with sheet manufacturing method, characterized by the following thermoplastic resin melting point, first with grain
Nip of roll and second roll with or without emboss
Immediately after the section, the gas below the melting point of the crystalline thermoplastic resin
The problem is solved by a sheet manufacturing apparatus with a grain, which is provided with an air knife or / and an air chamber for injecting a body .

【0005】本発明において原料として用いる結晶性熱
可塑性樹脂は、結晶化する性質を持ち、加熱によって軟
化するプラスチックであればよく、最も代表的なもの
は、ポリプロピレンである。その他の原料としては、高
密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン共重
合体、ポリアミドなど、シート成形できるすべての結晶
性熱可塑性樹脂を用いることができる。
[0005] The crystalline thermoplastic resin used as a raw material in the present invention may be any plastic that has the property of crystallizing and is softened by heating, and the most typical one is polypropylene. As other raw materials, all crystalline thermoplastic resins that can be formed into a sheet, such as high-density polyethylene, low-density polyethylene, ethylene copolymer, and polyamide, can be used.

【0006】本発明者はシート表面温度とシボ付き性の
関係を詳細に検討した結果、シート表面温度と結晶性熱
可塑性樹脂の融点とがシボ付き性と密接な関係を有する
こと及びシートが第1ロールと第2ロールでニップされ
る区間を通過した直後のシート表面に結晶性熱可塑性樹
脂の融点以下の気体を噴射することによりシート表面温
度を容易に下げうることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。
The present inventor has examined the relationship between the sheet surface temperature and the graining property in detail, and found that the sheet surface temperature and the melting point of the crystalline thermoplastic resin have a close relationship with the graining property. Completed the present invention by finding that the sheet surface temperature can be easily lowered by injecting a gas having a melting point equal to or lower than the melting point of the crystalline thermoplastic resin onto the sheet surface immediately after passing through the section nipped by the first roll and the second roll. That is what led to it.

【0007】[0007]

【作用】図2は従来のシボ付きシート製造装置(図1)
の場合のシートの上表面(ア)の温度状態図である。ダ
イから押し出されたシートは、第1ロールのみ若しくは
両方ともシボ付きロールである第1ロールと第2ロール
でニップされる区間を経て、第2ロールに巻きついて搬
送される。第1ロールと第2ロールでニップされる区間
を通過した後の、第1ロールによって冷却されたシート
の上表面の温度はシート内部の熱によって再び上昇する
(A)。引取速度を上昇させた場合(B)、シートの上
表面が第1ロールに接触する時間が短くなり冷却が不十
分になるため、上表面の温度の上昇が大きくなる。シー
トの厚さを厚くした場合(C)にもシート内部からの熱
が大きくなるため上表面の温度上昇が大きくなる。その
他、上表面温度が高くなるような成形条件により、上表
面温度が樹脂の融点以上に達する場合には、樹脂が溶融
し粘度が再び低下するため第1ロールによって転写され
たシボ模様が消失してしまうことを見出したものであ
る。特に、結晶性熱可塑性樹脂は、結晶化による発熱が
あるため表面温度の上昇が大きく、溶融時に粘度が急激
に低下するためシボ模様が消失しやすい。
FIG. 2 shows a conventional sheet manufacturing apparatus with a grain (FIG. 1).
FIG. 4 is a temperature diagram of the upper surface (A) of the sheet in the case of (1). The sheet extruded from the die is conveyed by being wound around the second roll through a section where only the first roll or both rolls are rolls provided with embossments and the first roll and the second roll. After passing through the section nipped by the first roll and the second roll, the temperature of the upper surface of the sheet cooled by the first roll is increased again by the heat inside the sheet (A). When the take-up speed is increased (B), the time required for the upper surface of the sheet to contact the first roll is shortened and cooling is insufficient, so that the temperature of the upper surface increases more. When the thickness of the sheet is increased (C), the heat from the inside of the sheet also increases, so that the temperature rise on the upper surface increases. In addition, when the upper surface temperature reaches or exceeds the melting point of the resin due to the molding conditions such that the upper surface temperature becomes higher, the resin melts and the viscosity decreases again, so that the grain pattern transferred by the first roll disappears. It was found that it would. In particular, the crystalline thermoplastic resin generates a large amount of heat due to crystallization, so that the surface temperature rises greatly, and the viscosity decreases rapidly during melting, so that the grain pattern tends to disappear.

【0008】また、低温の空気を樹脂表面に噴射するこ
とによってシート表面の温度上昇を十分抑えうることを
見出したことにより、結晶性熱可塑性樹脂のシボ付きシ
ート製造装置においてシート表面の溶融によるシボ模様
の消失を妨げ、シボ付き性を向上させ、シボ付きシート
の生産性を大幅に向上させることができた。すなわち、
第1ロールと第2ロールでニップされる区間を通過した
直後のシート表面にエアーナイフまたは/およびエアー
チャンバーを用いて、樹脂の結晶化温度以下、望ましく
は50℃以下、さらに望ましくは30℃以下の気体を噴
射することによって、シートの上表面温度の上昇を抑え
ることができる。
Further, it has been found that the temperature rise on the sheet surface can be sufficiently suppressed by injecting low-temperature air onto the resin surface. The disappearance of the pattern was prevented, the graining property was improved, and the productivity of the grained sheet was significantly improved. That is,
Using an air knife or / and an air chamber on the sheet surface immediately after passing the section nipped by the first roll and the second roll, the temperature is lower than the crystallization temperature of the resin, preferably lower than 50 ° C, more preferably lower than 30 ° C. By injecting this gas, it is possible to suppress an increase in the upper surface temperature of the sheet.

【0009】図3は本発明の実施例を示すシートの製造
装置の側面図である。図3において(4)はエアーナイ
フで、第1ロールと第2ロールでニップされる区間の直
後のシート表面に向けられている。図4はこの図3の製
造装置を用いた場合(D)と従来の製造装置(図2)を
用いた場合(E)のシートの上表面の温度状態図を比較
したものである。ダイ(1)から押出されるシートは、
第1ロールのみまたは両方ともシボ付きロールである第
1ロールと第2ロールでニップされる区間を通過し、第
2ロールに移ることにより、冷却されると同時にシボ付
きロールのシボが転写される。この際、シートの上表面
は第1ロールにより冷却され、シートがニップされる区
間を通過した後、第1ロールから離れる。この時点でシ
ートの上表面の温度は、シート内部からの熱で上昇する
が、第1ロールから離れた直後のシートの上表面にエア
ーナイフで冷気体を噴射することによって、上表面温度
は、上昇が抑えられ、冷却速度が速くなるため、上表面
の再溶融によるシボ模様の消失を妨げることができる。
FIG. 3 is a side view of a sheet manufacturing apparatus showing an embodiment of the present invention. In FIG. 3, (4) is an air knife directed to the sheet surface immediately after the section nipped by the first roll and the second roll. FIG. 4 is a comparison of the temperature diagram of the upper surface of the sheet when the manufacturing apparatus of FIG. 3 is used (D) and when the conventional manufacturing apparatus (FIG. 2) is used (E). The sheet extruded from the die (1)
Only the first roll or both rolls pass through a section nipped by the first roll and the second roll, which are both rolls with a texture, and by moving to the second roll, are cooled and simultaneously the texture of the roll with the texture is transferred. . At this time, the upper surface of the sheet is cooled by the first roll, passes through a section where the sheet is nipped, and then leaves the first roll. At this time, the temperature of the upper surface of the sheet rises due to the heat from the inside of the sheet, but by injecting a cold gas with an air knife on the upper surface of the sheet immediately after leaving the first roll, the upper surface temperature becomes: Since the rise is suppressed and the cooling rate is increased, the disappearance of the grain pattern due to the re-melting of the upper surface can be prevented.

【0010】[0010]

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに詳細に
説明する。 (実施例1〜3)図3の装置において、田辺プラスチッ
クス機械(株)製押出機(40mmφ、L/D=3
2)、ダイ(巾400mm)、第1〜3ロール(半径1
00mm)を用いてシート成形を行った。第1ロールに
シボ付きロール(シボ深さ70μm のマットロール、
(株)宮森金属製版所製)を用いた。また、成形条件は
ダイ温度230℃、第1ロール温度60℃または30
℃、第2ロール温度60℃または30℃、第3ロール温
度30℃で、樹脂は昭和電工(株)製ポリプロピレン
(Mn=8.00×104 、Mw=52.33×10
4 、Mw/Mn=6.54、ρ=0.90g/cm3
融点160℃)を用いた。この例において、エアーナイ
フの空気吹き出し口は、シートが第1ロールから離れる
点より10cmの位置に取り付けられ、フリクションブロ
アー(3.7KW、最大風量4.0m3 /min )に連結
されており、空気温度は30℃であった。以上の条件下
で原料吐出量、引取速度を変えて得られたシートの表面
粗さ、表面状態を表1に示す。表中における表面粗さ
は、JIS B0601−1982に従い十点平均粗さ
Rzを求めた。十点平均粗さは断面曲線から基準長さだ
け抜き取った部分において、平均線に平行、かつ、断面
曲線を横切らない直線から縦倍率の方向に測定した最高
から5番目までの山頂の標高の平均値と、最深から5番
目までの谷底の標高の平均値との差をμm で表したもの
をいう。従ってシボ付き性が悪い場合には、シート表面
が平坦に近づくため十点平均粗さは小さくなる。表1か
ら明らかなように、エアーナイフから空気を噴射してシ
ート表面にあてることにより引取速度が速くてもシート
の表面状態は良好であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. (Examples 1 to 3) In the apparatus of FIG. 3, an extruder (40 mmφ, L / D = 3) manufactured by Tanabe Plastics Machinery Co., Ltd.
2), die (400 mm width), first to third rolls (radius 1)
(00 mm). The first roll is a roll with a grain (mat roll with a grain depth of 70 μm,
(Miyamori Metal Plate Making Co., Ltd.). The molding conditions were as follows: die temperature 230 ° C, first roll temperature 60 ° C or 30 ° C.
At a second roll temperature of 60 ° C. or 30 ° C. and a third roll temperature of 30 ° C., the resin was polypropylene (Mn = 8.00 × 10 4 , Mw = 52.33 × 10 4 ) manufactured by Showa Denko KK
4 , Mw / Mn = 6.54, ρ = 0.90 g / cm 3 ,
Melting point 160 ° C.). In this example, the air outlet of the air knife is attached at a position 10 cm from the point where the sheet leaves the first roll, and is connected to a friction blower (3.7 KW, maximum air flow 4.0 m 3 / min). The air temperature was 30 ° C. Table 1 shows the surface roughness and surface state of the sheet obtained by changing the material discharge amount and the take-up speed under the above conditions. For the surface roughness in the table, a ten-point average roughness Rz was determined according to JIS B0601-1982. The ten-point average roughness is the average of the altitudes of the highest to fifth peaks measured in the direction of the vertical magnification from a straight line that is parallel to the average line and does not cross the cross-sectional curve at the portion extracted by the reference length from the cross-sectional curve. The difference between the value and the average of the altitude of the valley bottom from the deepest to the fifth is expressed in μm. Therefore, when the graining property is poor, the ten-point average roughness is small because the sheet surface becomes almost flat. As is clear from Table 1, the surface condition of the sheet was good even if the take-up speed was high by jetting air from the air knife and hitting the sheet surface.

【0011】(比較例1〜3)エアーナイフから空気を
噴射しなかったほかは、実施例1〜3と同様の操作を行
ったが、シートの表面状態はよくなかった。
(Comparative Examples 1 to 3) The same operation as in Examples 1 to 3 was performed except that air was not injected from the air knife, but the surface condition of the sheet was not good.

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明による製造装置を用いた製造方法
によって、第2ロール上でのシート表面の温度の上昇が
抑えられ、従来の方法よりも高い引取速度でシボをつけ
ることが可能になる。シボ付きシートはデスクマット、
文具、VTRケース、かばん、食品容器などに利用でき
る。
According to the manufacturing method using the manufacturing apparatus according to the present invention, a rise in the temperature of the sheet surface on the second roll can be suppressed, and the grain can be formed at a higher take-up speed than the conventional method. . The seat with the grain is a desk mat,
It can be used for stationery, VTR cases, bags, food containers and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のシボ付きシート製造装置の側面図FIG. 1 is a side view of a conventional sheet production apparatus with a grain.

【図2】従来のシボ付きシート製造装置を用いた場合の
シートの上表面の温度状態図
FIG. 2 is a diagram showing a temperature state of an upper surface of a sheet when a conventional sheet manufacturing apparatus with a grain is used.

【図3】本発明の実施例を示すシボ付きシート製造装置
の側面図
FIG. 3 is a side view of a grain-equipped sheet manufacturing apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例を示すシボ付きシート製造装置
を用いた場合のシートの上表面の温度状態図
FIG. 4 is a diagram showing a temperature state of an upper surface of a sheet when a sheet manufacturing apparatus with a grain according to an embodiment of the present invention is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイ 2 第1ロール(シボ付きロール) 3 第2ロール(シボ付きロールまたはつや付きロー
ル) ア シートの上表面 I ダイからシートがニップされるまでのシートの区間 II シートがニップされる区間 III シートがニップされる区間通過直後から第2ロール
から離れるまでのシートの区間 A 通常の場合 B 引取速度を上昇させた場合 C シートの厚さを厚くした場合 D 本発明のシボ付きシート製造装置を用いた場合 E 従来のシボ付きシート製造装置を用いた場合
Reference Signs List 1 die 2 first roll (roll with texture) 3 second roll (roll with texture or glossy) a Upper surface of sheet I section of sheet from dies to sheet nip II section of sheet nip A section of the sheet from immediately after passing through the section where the sheet is nipped until the sheet is separated from the second roll A A Normal case B When the take-up speed is increased C When the sheet is thickened D In case of using E In case of using the conventional grained sheet manufacturing equipment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 尚 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番2号 昭和電工株式会社 川崎樹脂研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−140175(JP,A) 特開 平5−301269(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 47/00 - 47/96 B29C 59/00 - 59/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Takeuchi 3-2 Chidori-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Showa Denko KK Kawasaki Resin Laboratory (56) References JP-A-56-140175 (JP, A) JP-A-5-301269 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 47/00-47/96 B29C 59/00-59/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 結晶性熱可塑性樹脂のシボ付きシート製
造方法において、第1ロールと第2ロールでニップされ
る区間を通過した直後のシート表面に、エアーナイフま
たは/およびエアーチャンバーを用いて、該樹脂の融点
以下の気体を噴射することにより冷却することを特徴と
するシボ付きシート製造方法。
1. A method for producing a textured sheet of a crystalline thermoplastic resin, wherein an air knife or / and an air chamber is used on the sheet surface immediately after passing through a section nipped by a first roll and a second roll. A method for producing a textured sheet, comprising cooling by injecting a gas having a temperature equal to or lower than the melting point of the resin.
【請求項2】 シートがニップされる区間を通過した後
のシートの表面温度を熱可塑性樹脂の融点以下にするこ
とを特徴とする請求項1記載のシボ付きシート製造方
法。
2. The method for producing a textured sheet according to claim 1, wherein the surface temperature of the sheet after passing through the section where the sheet is nipped is set to be equal to or lower than the melting point of the thermoplastic resin.
【請求項3】 シボ付の第1ロールとシボ付またはシボ
のない第2ロールのニップされた区間の直後に、結晶性
熱可塑性樹脂の融点以下の気体を噴射するエアーナイフ
または/およびエアーチャンバーを設けたことを特徴と
するシボ付きシート製造装置。
3. A grained first roll and a grained or grained roll.
Immediately after the free second roll nip has been section crystallinity
An embossed sheet manufacturing apparatus, comprising an air knife or / and an air chamber for injecting a gas having a melting point lower than the melting point of the thermoplastic resin .
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