JP2007044924A - Manufacturing method of thermoplastic resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はタッチロール方式のシート成形機を使用して、無延伸樹脂シートを製造し、そのシートを２軸延伸に供する為の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a production method for producing an unstretched resin sheet using a touch roll type sheet molding machine and subjecting the sheet to biaxial stretching.
従来のタッチロール方式のシート成形機について説明する。
まず、図１に示される、溶融樹脂を押出す押出機１と、同押出機１から押出された溶融樹脂をシート３状に成形するダイ２と、フレーム（図示せず）に回転可能に軸支された冷却ロール４と、軸６に回動可能に枢支されたアーム５と、同アーム５の上端部に回転可能に軸支された金属タッチロール７と、前記アーム５の下端部に取付けたエアシリンダ８から構成されたものがある。
そして冷却ロール４は所定の速度で矢印Ａ1 方向に回転し、金属タッチロール７も矢印Ａ2 方向に回転して、ダイ２から押出された溶融樹脂シート３を矢印Ｂ方向へ搬送する一方、エアシリンダ８を伸長方向へ作動し、アーム５及び金属タッチロール７を軸６を中心として時計方向へ回転させ、溶融樹脂シート３を冷却ロール４の外周面へ所定の接触圧により押し付けて、溶融樹脂シート３を冷却しながら均一の厚さに成形する。
A conventional touch roll type sheet forming machine will be described.
First, as shown in FIG. 1, an extruder 1 for extruding a molten resin, a die 2 for forming the molten resin extruded from the extruder 1 into a sheet 3, and a shaft (not shown) that can be rotated. The supported cooling roll 4, the arm 5 pivotally supported on the shaft 6, the metal touch roll 7 pivotally supported on the upper end of the arm 5, and the lower end of the arm 5 There is one composed of an attached
The cooling roll 4 rotates in the direction of the arrow A 1 at a predetermined speed, and the metal touch roll 7 also rotates in the direction of the arrow A 2 to convey the molten resin sheet 3 extruded from the die 2 in the direction of the arrow B. The
しかし、前記従来の金属タッチロール方式では、一般にシート厚みが薄くなると、ダイ２の厚み調整を綿密に行なっても、溶融樹脂シートの変形性（クッション性）が厚い物に比べて少ないため、全巾均一にタッチロールを密着させることは不可能で、タッチむら（厚みの厚い部分のみロールにタッチする）を起こしていた。従って樹脂の粘度の違いにもよるが、実験の結果ではシート厚みが０．３ｍｍ以下の成形は不可能であった。なお、この時は製品巾は約１０００ｍｍで、ダイ２の厚み調整を綿密に行い、製品の厚み精度は±２％であった。 However, in the conventional metal touch roll method, generally, when the sheet thickness is thin, even if the thickness adjustment of the die 2 is performed carefully, the deformability (cushioning property) of the molten resin sheet is less than that of a thick material. It was impossible to bring the touch roll into close contact with a uniform width, causing uneven touch (only the thick part touched the roll). Therefore, although depending on the difference in the viscosity of the resin, it was impossible to mold the sheet with a thickness of 0.3 mm or less as a result of the experiment. At this time, the product width was about 1000 mm, the thickness of the die 2 was carefully adjusted, and the product thickness accuracy was ± 2%.
またタッチロールは通常エアシリンダ等によりロールの両端部を押え付ける構造となっているため、ロールに曲げモーメントが働き、その撓みのためシートの厚み分布は中央部が厚く端部が薄くなり把持部分付近で破れやすいという欠点があり、このためタッチロールにクラウン加工を施すとか、バックアップロールを取付ける等の方策が行なわれていたが、何れも加工及び構造が複雑になる傾向があった。 In addition, since the touch roll is usually structured to hold both ends of the roll with an air cylinder or the like, a bending moment acts on the roll, and due to the bending, the thickness distribution of the sheet is thicker at the center and thinner at the end. There is a drawback that it is easily broken in the vicinity. For this reason, measures such as crowning the touch roll or attaching a backup roll have been taken, but all of them tend to be complicated in processing and structure.
また金属タッチロール７の外層に通常のゴムを巻き付けたものでは、タッチロールと成形物の剥離性が悪く、剥離性良好と言われているシリコンゴム巻きのものでも、タッチロールへの巻付事故が起きる等の問題があった。 In addition, when a normal rubber is wrapped around the outer layer of the metal touch roll 7, the touch roll and the molded product are poorly peelable, and even if the silicon rubber wound is said to have good peelability, a winding accident occurs on the touch roll. There was a problem such as happening.
そこで、溶融樹脂を押し出す押出機と、同押出機から押し出された溶融樹脂をシートに成形するとダイと、回転可能に軸支された冷却ロールと、同冷却ロールに前記シートを押圧しながら回転可能に軸支されたタッチロールとを有するシート成形機において、前記タッチロールの表面材質をフッ素樹脂とし、かつ同ロール表面研磨仕上げにて形成してなるものを使用したもの（例えば、特許文献１参照。）が開示されている。
上記方式は、溶融樹脂と冷却ロール間の空気巻込みが防止され、表面光沢度の良好なシートが高速で得られる。またタッチロールの表面は研磨仕上げされているため、シートのタッチロール側面においても良好な光沢面が得られ、更にタッチロール表面は非粘着のため、溶融樹脂がタッチロールに巻付く等のトラブルはない。またタッチロールとの粘着による肌荒れが発生することはなく、かつタッチロールは弾性体のため、シートの厚薄パターンに高追従し、約０．１ｍｍ厚のシートに対しても全巾均一タッチが可能であるとされている。
In the above method, air entrainment between the molten resin and the cooling roll is prevented, and a sheet having good surface glossiness can be obtained at high speed. In addition, since the surface of the touch roll is polished, a good glossy surface is obtained on the side of the touch roll of the sheet, and since the touch roll surface is non-adhesive, troubles such as melting resin wrapping around the touch roll Absent. In addition, there is no rough skin due to adhesion with the touch roll, and the touch roll is an elastic body, so it can follow the thick and thin pattern of the sheet and can touch the entire width evenly even about 0.1 mm thick sheet. It is said that.
しかしながら、この方法は、冷却ロール速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速においては、冷却ロールとの巻き付きがおこり生産性が十分とは言えなかった。 However, in this method, when the cooling roll speed is 50 m / min or higher, winding with the cooling roll occurs and the productivity is not sufficient.
また、タッチロールの表面材質にフッ素樹脂等の表面張力の小さい熱可塑性樹脂を用いる場合、押圧状態で直接タッチロールに無延伸樹脂シートが接触するので、経時的にタッチロールの表面熱可塑性樹脂が磨耗し、得られる無延伸樹脂シートの表面性が悪くなるので、メンテナンスの為のタッチロール表面の熱可塑性樹脂の巻き替えが必要であった。 In addition, when a thermoplastic resin having a low surface tension such as a fluororesin is used as the surface material of the touch roll, the non-stretched resin sheet is in direct contact with the touch roll in the pressed state, so that the surface thermoplastic resin of the touch roll is gradually changed over time. Since the surface property of the unstretched resin sheet obtained by wear deteriorates, it is necessary to rewind the thermoplastic resin on the surface of the touch roll for maintenance.
本願発明は、上記課題を背景になされたもので、タッチロール方式のシート成形機を使用して、冷却ロール速度が６０ｍ／ｍｉｎ以上の高速で、冷却ロールとの巻き付きを防止すると共に、メンテナンス性に優れる二軸延伸フィルムを供する為の高速無延伸樹脂シート製造装置を提供するという課題を解決するものである。 The present invention has been made against the background of the above problems. Using a touch roll type sheet molding machine, the cooling roll speed is high at 60 m / min or more, and the winding with the cooling roll is prevented. It solves the problem of providing a high-speed unstretched resin sheet manufacturing apparatus for providing a biaxially stretched film that is superior to the above.
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、
（１）冷却ロールとタッチロールとの間に熱可塑性樹脂の溶融物を押出して無延伸樹脂シートを製造するにあたり、前記タッチロールの表面が熱可塑性樹脂層で被覆されており、前記タッチロールと補助冷却ロールが熱可塑性樹脂層で表面が被覆された金属ベルトで結ばれており、前記設備により製造した無延伸樹脂シートを二軸延伸する為に用いることを特徴とする無延伸樹脂シートの製造方法。（２）前記無延伸樹脂シートの端部より１０ｍｍ部の厚みと中央部の厚みとの比率が１．５〜４．０である（１）の無延伸樹脂シートの製造方法。（３）前記金属ベルトの表面被覆層がシリコーン系樹脂、またはフッ素系樹脂からなる（１）、（２）の無延伸樹脂シートの製造方法。（４）前記タッチロールの表面のゴム硬度が４０〜８０度であることする（１）〜（３）の無延伸樹脂シートの製造方法。（５）無延伸樹脂シートを製造する際、冷却ロールを６０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で回転させることを特徴とする（１）〜（４）の無延伸樹脂シートの製造方法
である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have finally completed the present invention.
That is, the present invention
(1) In producing an unstretched resin sheet by extruding a thermoplastic resin melt between a cooling roll and a touch roll, the surface of the touch roll is coated with a thermoplastic resin layer, The auxiliary cooling roll is bound by a metal belt whose surface is coated with a thermoplastic resin layer, and is used for biaxially stretching an unstretched resin sheet manufactured by the above equipment, and manufacturing an unstretched resin sheet Method. (2) The method for producing an unstretched resin sheet according to (1), wherein a ratio of the thickness of 10 mm from the end of the unstretched resin sheet to the thickness of the central portion is 1.5 to 4.0. (3) The method for producing an unstretched resin sheet according to (1) or (2), wherein the surface coating layer of the metal belt is made of a silicone resin or a fluorine resin. (4) The method for producing an unstretched resin sheet according to (1) to (3), wherein the surface of the touch roll has a rubber hardness of 40 to 80 degrees. (5) The method for producing an unstretched resin sheet according to any one of (1) to (4), wherein when the unstretched resin sheet is produced, the cooling roll is rotated at a speed of 60 m / min or more.
以上詳細に説明した如く本発明は構成されており、タッチロール方式のため、溶融樹脂の冷却ロール間の空気巻込みが防止され、表面光沢度の良好なシートが冷却ロール速度が６０ｍ／ｍｉｎ以上の高速においても得られ、そのシートを二軸延伸したフィルムも良好な透明性を得られることができる。
またタッチロールの表面は弾性体であり、冷却ロールとの押し圧を制御することにより、シートの耳厚みを充分にとることができ、後の横延伸工程におけるフィルム端の把持部分付近での破れを防止することができる。
さらに、金属ベルトの表面に熱可塑性樹脂がコーティングされているので、メンテナンス性に優れる。
As described above in detail, the present invention is configured, and because of the touch roll system, air entrainment between the molten resin cooling rolls is prevented, and a sheet with good surface glossiness has a cooling roll speed of 60 m / min or more. The film obtained by biaxially stretching the sheet can also obtain good transparency.
In addition, the surface of the touch roll is an elastic body, and by controlling the pressure with the cooling roll, the thickness of the ear of the sheet can be taken sufficiently, and tearing near the grip part of the film edge in the subsequent transverse stretching process Can be prevented.
Furthermore, since the surface of the metal belt is coated with a thermoplastic resin, it is excellent in maintainability.
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の無延伸樹脂シートの製造方法の一例を示す側面説明図である。本発明の無延伸樹脂シートの製造方法は、従来法と同様に、冷却ロールとタッチロールとの間に熱可塑性樹脂の溶融シートを押出す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is an explanatory side view showing an example of a method for producing an unstretched resin sheet of the present invention. In the method for producing an unstretched resin sheet of the present invention, a molten sheet of a thermoplastic resin is extruded between a cooling roll and a touch roll, as in the conventional method.
本発明の特徴は、冷却ロールとタッチロールとの間に熱可塑性樹脂の溶融物を押出して無延伸樹脂シートを製造するにあたり、前記タッチロールの表面が熱可塑性樹脂層で被覆されており、前記タッチロールと補助冷却ロールが熱可塑性樹脂層で表面が被覆された金属ベルトで結ばれており、前記設備により製造した無延伸樹脂シートを二軸延伸する為に用いることを特徴とすることにある。 A feature of the present invention is that when a non-stretched resin sheet is produced by extruding a thermoplastic resin melt between a cooling roll and a touch roll, the surface of the touch roll is covered with a thermoplastic resin layer, The touch roll and the auxiliary cooling roll are connected by a metal belt whose surface is coated with a thermoplastic resin layer, and the non-stretched resin sheet produced by the equipment is used for biaxial stretching. .
本発明に用いられる金属ベルトは、表面が熱可塑性樹脂層で被覆されていることが好ましい。熱可塑性樹脂は、接触角が大きい為、金属ベルトの表面から無延伸樹脂シートを引き剥がす際の剥離力が小さくてすむばかりでなく、高速で回転しているロールへの追従性も小さいので、タッチロール側への樹脂の巻き込みも発生しにくいからである。また、金属は熱伝導率が大きく、溶融樹脂から金属ベルトへ与えられた熱を効率良く補助冷却ロールへの熱伝達し、冷却できる為、好ましい。 The metal belt used in the present invention preferably has a surface coated with a thermoplastic resin layer. Because the thermoplastic resin has a large contact angle, not only the peeling force when peeling the unstretched resin sheet from the surface of the metal belt is small, but also the followability to the roll rotating at high speed is small. This is because it is difficult for resin to be caught on the touch roll side. Metal is preferable because it has a high thermal conductivity and can efficiently transfer the heat given from the molten resin to the metal belt to the auxiliary cooling roll and cool it.
本発明に用いられる金属ベルトの素材は、耐久性の点から、例えば炭素鋼、チタン合金、クロム合金等が挙げられる。 Examples of the metal belt material used in the present invention include carbon steel, titanium alloy, and chromium alloy from the viewpoint of durability.
本発明に用いられる金属ベルトの表面に被覆されている熱可塑性樹脂は、高剥離性、耐熱性の点からシリコン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましい。 The thermoplastic resin coated on the surface of the metal belt used in the present invention is preferably a silicon resin or a fluorine resin from the viewpoint of high peelability and heat resistance.
金属ベルトに被覆するシリコン系樹脂としては、例えば、ビニルメチルシリコーン、フェニルビニルシリコーン、フルオロシリコーンなどが挙げられる。 Examples of the silicon-based resin coated on the metal belt include vinyl methyl silicone, phenyl vinyl silicone, and fluorosilicone.
また、金属ベルトに被覆するフッ素系樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン重合体〔テフロン（登録商標）〕、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などが挙げられる。 Examples of the fluorine-based resin coated on the metal belt include tetrafluoroethylene polymer [Teflon (registered trademark)], tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene. Examples thereof include a copolymer (FEP) and a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer.
フッ素系樹脂または、シリコン系樹脂による金属ベルトを被覆する層の厚みは、好ましくは１０〜１００μｍであり、特に好ましくは、１５〜６０μｍである。金属ベルトを被覆する層の厚みが、１０μｍより薄いと、連続使用中に比較的短時間で磨耗してしまい、高剥離性を失ってしまうので、好ましくない。また、金属ベルトを使用して製造された樹脂シートの表面性を保つ為に、金属ベルト表面に被覆されたフッ素系樹脂または、シリコン系樹脂を定期的に被覆し直すか、表面を研磨する等のメンテナンスを行うので、金属ベルト表面に被覆する樹脂の厚みを１００μｍより厚くする必要はない。 The thickness of the layer covering the metal belt made of fluorine resin or silicon resin is preferably 10 to 100 μm, and particularly preferably 15 to 60 μm. If the thickness of the layer covering the metal belt is less than 10 μm, it is not preferable because it wears in a relatively short time during continuous use and loses high peelability. In addition, in order to maintain the surface properties of the resin sheet manufactured using a metal belt, the surface of the metal belt is periodically recoated with a fluorine-based resin or a silicon-based resin, or the surface is polished. Therefore, it is not necessary to make the thickness of the resin covering the surface of the metal belt thicker than 100 μm.
金属ベルトの表面へのコート方法は、特に限定されず、既存の方法の噴霧、塗装等の方法を用いれば良い。 The method for coating the surface of the metal belt is not particularly limited, and an existing method such as spraying or painting may be used.
金属ベルトを冷却する目的で、金属ベルトに接している補助冷却ロールにより冷却を行わせる必要がある。空冷では、金属ベルトの冷却が充分ではないので、補助冷却ロールによる冷却が必要である。金属は、気体よりも熱伝達係数が千倍以上大きいので、空冷の場合と比較して、補助冷却ロールを使用することで、効率良く金属ベルトを冷却させることができるからである。 For the purpose of cooling the metal belt, it is necessary to cool it with an auxiliary cooling roll in contact with the metal belt. In the air cooling, the metal belt is not sufficiently cooled, and cooling by an auxiliary cooling roll is necessary. This is because metal has a heat transfer coefficient that is 1,000 times or more larger than that of gas, and therefore, the metal belt can be efficiently cooled by using an auxiliary cooling roll as compared with the case of air cooling.
金属ベルトに接している補助冷却ロールの表面温度の上昇を抑制する為に、補助冷却ロールの内部をスパイラル状等に仕切りを入れ、水、油等の冷却媒体で補助冷却ロールを冷却する等の方法も用いられている。 In order to suppress the rise in the surface temperature of the auxiliary cooling roll in contact with the metal belt, the inside of the auxiliary cooling roll is partitioned in a spiral shape, etc., and the auxiliary cooling roll is cooled with a cooling medium such as water or oil. A method is also used.
このことにより、熱可塑性樹脂のような熱伝導率の低い素材で覆った金属ベルトの冷却能力を向上させることができ、特に押し出し速度が６０ｍ／ｍｉｎ以上の高速においても、溶融樹脂と冷却ロール間の空気巻込みが防止され、表面光沢度の良好なシートが高速で得られる。 This makes it possible to improve the cooling capacity of the metal belt covered with a material having low thermal conductivity such as a thermoplastic resin, and particularly between the molten resin and the cooling roll even at a high speed of 60 m / min or more. Intrusion of air is prevented, and a sheet having a good surface glossiness can be obtained at high speed.
また、タッチロールの表面の材質は金属以外の弾性体とするのが、無延伸樹脂シートを後の横方向に延伸する工程で、シートの端部がクリップ等で把持する為の厚みと、横延伸時のクリップ際の破れ防止に充分な厚みを確保する為に好ましい。タッチロールの表面の材質が金属である場合、タッチロールの押し圧により、シートの端部が押し潰され、端部の厚みの制御が困難であるからである。耐磨耗性、耐熱性の点からタッチロールに被覆する材質は、フッ素系樹脂が好ましい。 In addition, the material of the surface of the touch roll is an elastic body other than metal, and in the process of stretching the non-stretched resin sheet in the subsequent lateral direction, the thickness of the end of the sheet to be gripped by a clip, etc. This is preferable in order to ensure a sufficient thickness to prevent tearing during stretching. This is because when the material of the surface of the touch roll is metal, the edge of the sheet is crushed by the pressure of the touch roll, and it is difficult to control the thickness of the edge. In view of wear resistance and heat resistance, the material covering the touch roll is preferably a fluororesin.
タッチロールの表面を被覆するフッ素系樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン重合体〔テフロン（登録商標）〕、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などが挙げられる。 Examples of the fluorine resin covering the surface of the touch roll include tetrafluoroethylene polymer [Teflon (registered trademark)], tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene. Examples thereof include a copolymer (FEP) and a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer.
また、冷却ロール（５）とタッチロール（４）との間に熱可塑性樹脂の溶融シート（２）を介在させた状態において、冷却ロール（５）側にタッチロールの押圧する際に、その押圧を１〜８ＭＰａとするのが好ましい。さらに好ましくは２〜６ＭＰａである。
このことにより、必要以上に溶融樹脂層の端部を圧することがないため、シートの耳厚みを充分にとることができ、後の横延伸工程におけるフィルム端の把持部分付近での破れを防止することができる。更にまた、ユーザーからの要望で、各種の厚みの二軸延伸フィルムを製造するが、該二軸延伸フィルムの厚みにより、延伸前の無延伸シートの端部の厚みは該二軸延伸フィルムの厚みによって異なる。また、形成される該無延伸シートの端部の厚みは、生産性に極めて重要である。仮に、タッチロールの表面の材質に金属を使用した場合、上記の理由で、厚みの異なる二軸延伸フィルムを製造する度に、それぞれの厚みに対応したクラウニングされたタッチロールへ変更する必要があり、好ましくない。タッチロールの表面の材質に熱可塑性樹脂のような弾性体を用いれば、これら全ての厚みの二軸延伸フィルムに対応することができる。
Further, when the touch roll is pressed against the cooling roll (5) in the state where the molten sheet (2) of the thermoplastic resin is interposed between the cooling roll (5) and the touch roll (4), the pressing is performed. Is preferably 1 to 8 MPa. More preferably, it is 2-6 MPa.
By this, since the end of the molten resin layer is not pressed more than necessary, the thickness of the sheet can be sufficiently increased, and tearing in the vicinity of the grip portion of the film end in the subsequent transverse stretching process is prevented. be able to. Furthermore, biaxially stretched films with various thicknesses are produced according to user requests, but the thickness of the end of the unstretched sheet before stretching depends on the thickness of the biaxially stretched film. It depends on. Moreover, the thickness of the edge part of this unstretched sheet | seat formed is very important for productivity. If a metal is used for the material of the surface of the touch roll, it is necessary to change to a crowned touch roll corresponding to each thickness every time a biaxially stretched film with a different thickness is manufactured for the above reason. It is not preferable. If an elastic body such as a thermoplastic resin is used as the material of the surface of the touch roll, it can correspond to biaxially stretched films of all these thicknesses.
タッチロール（４）の素材は、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等が使用でき、径は２００ｍｍ〜８００ｍｍが好ましい。 As the material of the touch roll (4), iron, stainless steel, aluminum or the like can be used, and the diameter is preferably 200 mm to 800 mm.
フッ素系樹脂または、シリコン系樹脂によるタッチロールを被覆する層の厚みは、好ましくは３〜２０ｍｍである。タッチロールを被覆する層の厚みが、３ｍｍより小さいと、無延伸シートの端部が、タッチロールの押圧により押し潰され、横延伸時のクリップ際の破れ防止の端部の厚み制御が出来なくなり、２０ｍｍより大きいと、タッチロールの表面温度を十分に冷却することができないので好ましくない。 The thickness of the layer covering the touch roll made of fluorine resin or silicon resin is preferably 3 to 20 mm. If the thickness of the layer covering the touch roll is less than 3 mm, the end of the non-stretched sheet will be crushed by the pressure of the touch roll, and it will not be possible to control the thickness of the end to prevent tearing during lateral stretching. If it is larger than 20 mm, the surface temperature of the touch roll cannot be sufficiently cooled, which is not preferable.
フッ素系樹脂被覆層または、シリコン系樹脂被覆層は、タッチロール（４）表面に十分に接着されていることが重要である。したがって、前記被覆層の被覆方法は、接着性のよい被覆層が得られる方法でなければならないが、その方法は特に制限されない。例えば、フッ素系樹脂の場合、熱収縮チューブタイプを用いて、タッチロールへ貼り合せる側の面を市販のフッ素樹脂接着処理液等で表面処理をした後、更に、コロナ放電処理を行い、よりいっそう、表面を活性化させた後、タッチロールに硬化型等の接着剤を介して、熱収縮チューブタイプのフッ素系樹脂を加熱収縮させて、密着させれば、十分な接着性を得られることができる。シリコン系樹脂の場合、液状シリコーン系樹脂コンパウンドをタッチロールに塗布し、熱硬化させることで、十分な接着性を得ることができる。これらの成形後、必要に応じ、研磨などの後処理を行ってもよい。 It is important that the fluorine-based resin coating layer or the silicon-based resin coating layer is sufficiently adhered to the surface of the touch roll (4). Therefore, the coating method for the coating layer must be a method for obtaining a coating layer with good adhesion, but the method is not particularly limited. For example, in the case of fluororesin, use a heat-shrinkable tube type, and after surface-treating the surface to be bonded to the touch roll with a commercially available fluororesin adhesion treatment liquid, etc., perform corona discharge treatment, and more After activating the surface, heat-shrinkable tube-type fluororesin can be heated and shrunk to the touch roll via an adhesive such as a curable type to obtain sufficient adhesion. it can. In the case of a silicon-based resin, sufficient adhesiveness can be obtained by applying a liquid silicone-based resin compound to a touch roll and curing it. After these moldings, post-treatment such as polishing may be performed as necessary.
本発明の無延伸樹脂シートの製造で使用される樹脂としては例えば、ポリエステル類、ポリエステルエーテル類、ポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリエステルカーボネート類、ポリオレフイン類などが挙げられるが、特に高速での冷却が困難であったポリアミド類の未延伸シートを製造するのに適している。
そもそもポリアミド樹脂は電気的に両性であり、所謂溶融比抵抗が小さく、伝導度が高い為、静電印加によるキャスト法は極めて困難あり、高速で製膜することが困難であり、また、原料コストも他の樹脂に比べて高く、製造方法によりコストダウンが望まれていた。
Examples of the resin used in the production of the unstretched resin sheet of the present invention include polyesters, polyester ethers, polyamides, polycarbonates, polyester carbonates, polyolefins, etc., but cooling at a particularly high speed is difficult. It is suitable for producing an unstretched sheet of polyamide.
In the first place, polyamide resin is electrically amphoteric, so-called low melt specific resistance and high conductivity, so casting by electrostatic application is extremely difficult, film formation at high speed is difficult, and raw material costs Is higher than other resins, and cost reduction has been desired by the production method.
ポリエステル類は、その機械的強度、化学的安定性、透明性、衛生性などに優れ、各種のシート及び容器として、食品、薬品などの分野に使用されている。最近では、廃棄物処理問題や環境保護の点から、従来、ポリ塩化ビニルシート等が使用れていた分野への展開が顕著である。したがって、上記の樹脂の中ではポリエステル類が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらの共重合体などが挙げられる。 Polyesters are excellent in mechanical strength, chemical stability, transparency, hygiene and the like, and are used in various fields such as food and medicine as various sheets and containers. Recently, in view of waste disposal problems and environmental protection, development in fields where polyvinyl chloride sheets and the like have been used is remarkable. Accordingly, among the above resins, polyesters are preferable, and examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and copolymers thereof.
ポリオレフィン類は、極性基を持たない為、電気的に中性であり、溶融比抵抗は極めて大きい為、静電印加によるキャスト方法は困難である。その為、エアナイフ法、バッキュームチャンバー法によるキャストを行っている。静電印加により製造されたシートの平滑性を比較すると冷却ロールに接していない方のシート面の平滑性は、極めて悪いが、二軸延伸後のフィルムは目立たなくなる為、従来はなんら問題なかった。しかし、近年、工業用途での傷などのシビアな用途では、上記の方式によるフィルムでは、欠点となる場合がある為、本願発明による方法で製造したポリオレフィン系フィルムは、平面性が極めて良好であるので、傷などのシビアな用途でも、欠点が発生しにくい為、好評である。 Since polyolefins have no polar group, they are electrically neutral and have a very high melting specific resistance, so that casting by electrostatic application is difficult. Therefore, casting is performed by air knife method and vacuum chamber method. Comparing the smoothness of the sheets produced by electrostatic application, the smoothness of the sheet surface that is not in contact with the cooling roll is very poor, but the film after biaxial stretching is inconspicuous, so there was no problem in the past. . However, in recent years, in severe applications such as scratches in industrial applications, the film according to the above method may be a defect, so the polyolefin film produced by the method according to the present invention has very good flatness. Therefore, even in severe applications such as scratches, it is popular because it does not easily cause defects.
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の各例において下記のポリアミド樹脂の相対粘度、融点及び表面性の評価は、次の様にして測定した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example at all unless the summary is exceeded. In the following examples, the relative viscosity, melting point and surface property of the following polyamide resin were evaluated as follows.
（１）相対粘度（ＲＶ）の測定
ポリアミド樹脂０．２５ｇを９６％硫酸２５ｍｌに溶解し、オストワルド粘度管にて測定した。
(1) Measurement of relative viscosity (RV) 0.25 g of polyamide resin was dissolved in 25 ml of 96% sulfuric acid and measured with an Ostwald viscosity tube.
（２）無機微粒子の粒径の測定方法
コールター株式会社のコールター・カウンター（ＴＡ−II）を用いて、凝集タイプのシリカの平均粒径を測定した。
(2) Measuring method of particle diameter of inorganic fine particles The average particle diameter of agglomerated silica was measured using a Coulter Counter (TA-II) manufactured by Coulter Co., Ltd.
（３）融点の測定方法
株式会社島津製作所の示差走査型熱量計（ＤＳＣ−６０）を用いて測定を行った。原材料としてのポリアミド樹脂を３００℃で５分間加熱溶融した後、液体窒素で急冷した。その１０ｍｇを試料とし、２０℃／分の速度で昇温していった際に現れる結晶融解に基づく吸熱ピーク温度（融点）を測定した。
(3) Measuring method of melting | fusing point It measured using the differential scanning calorimeter (DSC-60) of Shimadzu Corporation. A polyamide resin as a raw material was heated and melted at 300 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled with liquid nitrogen. Using 10 mg as a sample, the endothermic peak temperature (melting point) based on crystal melting that appears when the temperature was raised at a rate of 20 ° C./min was measured.
（３）表面性の評価
目視試験により無延伸シートの表面を以下のように評価した。
○ ： 良好（表裏共に全体が鏡状態である）
△ ： やや良好（表面積の内５％以内の軽微なタッチ不良部分がある）
× ： 不良（明確なタッチ不良、非鏡面部分がある）
(3) Evaluation of surface property The surface of the non-stretched sheet was evaluated as follows by a visual test.
○: Good (both front and back are in mirror state)
Δ: Slightly good (there is a minor touch defect within 5% of the surface area)
×: Defect (clear touch defect, non-mirror surface part)
（実施例１）
ポリアミド樹脂として、平均粒径１．８μｍの凝集タイプのシリカ０．４５重量％を含み、相対粘度２．１、融点２４３℃のメタロキシジアミン・アジピン酸重縮合物を４％含有する相対粘度２．８、融点２２３℃のポリカプロラクタムを用いた。上記凝集タイプのシリカとして、市販品（商品名：サイリシア３５０、富士シリシア化学株式会社製）を用いた。上記メタロキシジアミン・アジピン酸重縮合物、ポリカプロラクタムとして、それぞれ市販品（商品名：東洋紡ナイロンＴ−６００、東洋紡績株式会社製、商品名：東洋紡ナイロンＴ−８１４、東洋紡績株式会社製）を用いた。上記ポリアミド樹脂を真空乾燥し、原料ホッパーに供給し、東芝機械株式会社製の二台の単軸押出機ＳＥ−２５０ＣＡ機からそれぞれ、樹脂温度２６０℃、樹脂押出量６５０ｋｇ／時間で溶融樹脂を供給し、フィードブロックで合流させ、１３８０ｍｍ幅のＴダイから溶融樹脂を押出し、８０ｍ／分で回転させた表面をハードクロムメッキを施した２０℃の冷却水を循環させて温調させた直径１２００ｍｍ、面長１５００ｍｍのキャスティングロールと表面を７０°のゴム硬度のフッ素系樹脂（商品名：ＦＳＴ、持田商工株式会社製）で巻いた２０℃の冷却水を循環させて温調させた直径４００ｍｍ、面長１５００ｍｍのタッチロールの間に押圧０．０２ＭＰａで挟み、溶融樹脂を急冷させた。また、無端金属ベルトの冷却の補助冷却ロール（２０℃の冷却水を循環させて温調させた直径４００ｍｍ、面長１５００ｍｍ）をタッチロール表面をテフロン（登録商標）（商品名：ＮＫ−０１３、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）でコーティング（コート厚み５０μｍ）された無端金属ベルト（ＳＵＳ４２０Ｊ２）と接するように配置させた。得られた無延伸シートの端部から１０ｍｍ位置と中央部の厚みは、それぞれ３９０μｍ、１７５μｍであり、端部から１０ｍｍ位置と中央部の厚みとの比率は２．２であった。上記無延伸シートの表面性評価結果は、○であった。その後、上記無延伸シートを８５℃で縦方向に３．１倍、１８０℃で横方向に３．８倍延伸し、２１０℃で熱固定して、厚さ１５μｍの二軸延伸ポリアミド系フィルムを端部から破断することなく製造することができた。
Example 1
Polyamide resin containing 0.45% by weight of agglomerated silica having an average particle size of 1.8 μm, a relative viscosity of 2 containing a relative viscosity of 2.1 and a melting point of 243 ° C. of 4% metaloxydiamine adipic acid polycondensate .8, polycaprolactam having a melting point of 223 ° C. was used. As the agglomeration type silica, a commercial product (trade name: Silicia 350, manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) was used. Commercially available products (trade name: Toyobo Nylon T-600, manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: Toyobo Nylon T-814, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as the above metaloxydiamine / adipic acid polycondensate and polycaprolactam, respectively. Using. The polyamide resin is vacuum-dried and supplied to the raw material hopper, and molten resin is supplied from two single-screw extruders SE-250CA manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. at a resin temperature of 260 ° C. and a resin extrusion rate of 650 kg / hour, respectively. Then, the melt block was extruded from a T-die with a width of 1380 mm, and the surface rotated at 80 m / min was circulated with 20 ° C. cooling water with hard chrome plating, and the temperature was adjusted to 1200 mm. A 400 mm diameter surface with a casting roll having a surface length of 1500 mm and a surface adjusted by circulating 20 ° C. cooling water wound with a fluororesin having a rubber hardness of 70 ° (trade name: FST, manufactured by Mochida Shoko Co., Ltd.). The molten resin was rapidly cooled by sandwiching it between touch rolls having a length of 1500 mm with a pressure of 0.02 MPa. In addition, an auxiliary cooling roll for cooling the endless metal belt (diameter 400 mm, surface length 1500 mm adjusted by circulating cooling water at 20 ° C.), the surface of the touch roll is Teflon (registered trademark) (trade name: NK-013, It was arranged so as to be in contact with an endless metal belt (SUS420J2) coated with Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. (coat thickness 50 μm). The thickness of the 10 mm position and the central part from the end part of the obtained unstretched sheet was 390 μm and 175 μm, respectively, and the ratio of the 10 mm position and the central part from the end part was 2.2. The surface property evaluation result of the non-stretched sheet was ○. Thereafter, the unstretched sheet was stretched 3.1 times in the machine direction at 85 ° C., 3.8 times in the transverse direction at 180 ° C., and heat-set at 210 ° C. to obtain a biaxially stretched polyamide film having a thickness of 15 μm. It was possible to manufacture without breaking from the end.
タッチロール（４）：３５℃の温水循環で温度制御した直径４００ｍｍ、面長１５００ｍｍのロールの外周に厚さ５ｍｍのテフロン（登録商標）樹脂層を設けた。テフロン（登録商標）樹脂被覆層は、１５００ｍｍ全幅に渡って設けた。
補助冷却ロール（５）：２０℃の温水循環で温度制御した直径４００ｍｍ、面長１５００ｍｍのロール
無端金属ベルト（６）：厚み０．８ｍｍ、巾１４５０ｍｍ、周長４１００ｍｍのＳＵＳ４２０Ｊ２の溶融樹脂の接する面にテフロン（登録商標）（商品名：ＮＫ−０１３、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）でコート（コート厚み５０μｍ）を施した。
Touch roll (4): A Teflon (registered trademark) resin layer having a thickness of 5 mm was provided on the outer periphery of a roll having a diameter of 400 mm and a surface length of 1500 mm, the temperature of which was controlled by circulating hot water at 35 ° C. The Teflon (registered trademark) resin coating layer was provided over the entire width of 1500 mm.
Auxiliary cooling roll (5): roll controlled by hot water circulation at 20 ° C. and having a diameter of 400 mm and a surface length of 1500 mm Endless metal belt (6): a surface in contact with a molten resin of SUS420J2 having a thickness of 0.8 mm, a width of 1450 mm, and a circumferential length of 4100 mm Were coated with Teflon (registered trademark) (trade name: NK-013, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.).
（比較例１）
無端金属ベルトの表面のテフロン（登録商標）コートを施さない以外は実施例１と同様に二軸延伸ポリアミド系フィルムの製造した。
(Comparative Example 1)
A biaxially stretched polyamide film was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface of the endless metal belt was not coated with Teflon (registered trademark).
無延伸樹脂シートの製造時、速度を５０ｍ／分まで上げるとタッチロールに巻き付いたので、速度を４０ｍ／分に落として、生産を行った。その結果生産性の悪いものとなった。 When the unstretched resin sheet was manufactured, the speed was increased to 50 m / min, and the roll was wound around the touch roll. Therefore, the speed was reduced to 40 m / min for production. As a result, productivity was poor.
（比較例２）
ピニング方式をタッチロール方式ではなく、針電極方式（先端直径が０．１０ｍｍ、太さ２．０ｍｍφ、長さ１２ｍｍのステンレススチール（ＳＵＳ３０４）の針を２ｍｍピッチで真鍮の板に埋め込んだ長さ１３００ｍｍの電極）を使用したが、キャスティングロールの速度が、６０ｍ／分を超えると、無延伸樹脂シートとキャスティングロールの間に空気の巻き込みが起こり、表面性の良い製品を製造することが出来なかった。この時の表面性の評価は、×であった。また、キャスティングロールの速度を５０ｍ／分に下げて、製造したが、約１日の生産の後、針電極の汚れの為、原反厚みの制御ができなくなり、１回／日の電極掃除が必要になり、製膜速度の割には、生産性の悪いものとなった。
(Comparative Example 2)
The pinning method is not the touch roll method, but the needle electrode method (tip diameter is 0.10 mm, thickness is 2.0 mmφ, length is 12 mm, stainless steel (SUS304) needles are embedded in a brass plate at a pitch of 2 mm, and the length is 1300 mm. However, when the speed of the casting roll exceeded 60 m / min, air was caught between the unstretched resin sheet and the casting roll, and a product with good surface properties could not be produced. . Evaluation of the surface property at this time was x. Moreover, although the casting roll speed was reduced to 50 m / min, it was manufactured. However, after the production for about one day, the thickness of the raw material became uncontrollable due to the contamination of the needle electrode. It was necessary, and the productivity was poor for the film forming speed.
本発明のタッチロール方式のシート成形機を使用した無延伸樹脂シートの製造方法は、溶融樹脂の冷却ロール間の空気巻きこみが防止され、表面光沢度の良好なシートが冷却ロール速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速においても得られ、そのシートを逐次二軸延伸したフィルムも良好な透明性を得られることができるため、逐次二軸延伸フィルムの製造分野に利用することができ、産業界に寄与することが大である。 In the method for producing an unstretched resin sheet using the touch roll type sheet molding machine of the present invention, air entrainment between the cooling rolls of the molten resin is prevented, and a sheet having a good surface glossiness has a cooling roll speed of 50 m / min. Since the film obtained by sequentially biaxially stretching the sheet can also be obtained with good transparency, it can be used in the field of sequential biaxially stretched film and contributes to the industry. That is big.
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