JP2017177331A - Roll, device and method for manufacturing film or sheet comprising the same - Google Patents

Roll, device and method for manufacturing film or sheet comprising the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll which is highly flexible in its surface structure and capable of easily modifying its surface.SOLUTION: A roll 5 provided to a device for manufacturing a solid film or sheet from a fluid resin includes a rotary shaft 51 attached to a device main body. The roll 5 further includes: a roll main body 52 coaxial with the rotary shaft 51, which includes a fixed end 56 that is fixed to one end of the rotary shaft 51 and a free end 57 located on an opposite side of the fixed end 56; and a hollow sleeve 53 fitted to an outer face of the roll main body 52 from the free end 57.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はフィルムまたはシートの製造に用いられるロール、ロールを備えたフィルムまたはシートの製造装置、及びロールを用いたフィルムまたはシートの製造方法に関する。   The present invention relates to a roll used for manufacturing a film or sheet, a film or sheet manufacturing apparatus including the roll, and a method of manufacturing a film or sheet using the roll.

樹脂のフィルムまたはシートを製造するプロセスは、溶融押出法、溶液流延法、カレンダー成形法の主に3種類に分類できる。溶融押出法では高温で溶融した液状の樹脂をフラットダイから薄くかつ広幅に押し出し、その直後に樹脂を冷却ロールに当接させながら搬送することで、冷却、固化された製品が得られる。溶液流延法では溶媒に溶かした樹脂溶液をフラットダイなどからロールに流し込んで薄膜を形成し、その後加熱して溶媒を蒸発させることで薄膜製品が得られる。カレンダー成形法では互いに平行に延び回転方向が異なる2本のロールの上に加熱溶融した樹脂を流し込み、樹脂をロールの隙間に通しながら、フィルムまたはシート状に圧延し成形を行う。これらのいずれのプロセスでも、液体状態の樹脂を薄くかつ広幅形状に保つために、金属ロールを用いることが多い。   The process for producing a resin film or sheet can be classified into three main types: a melt extrusion method, a solution casting method, and a calendar molding method. In the melt extrusion method, a liquid resin melted at a high temperature is extruded from a flat die in a thin and wide width, and immediately after that, the resin is conveyed while being brought into contact with a cooling roll to obtain a cooled and solidified product. In the solution casting method, a resin solution dissolved in a solvent is poured into a roll from a flat die or the like to form a thin film, and then heated to evaporate the solvent to obtain a thin film product. In the calendering method, a heat-melted resin is poured onto two rolls extending in parallel to each other and having different rotation directions, and the resin is passed through a gap between the rolls and rolled into a film or a sheet to be molded. In any of these processes, a metal roll is often used to keep the resin in a liquid state thin and wide.

例えば溶融押出法では、一般的に、押し出された溶融樹脂がまず第1のロールで冷却され、次に第1のロールと回転方向が異なる第2のロールで冷却され、その後必要に応じて第3のロールなどで冷却される。このように溶融樹脂はプロセスに応じ1つないし複数の冷却ロールで冷却される。   For example, in the melt extrusion method, generally, the extruded molten resin is first cooled by a first roll, then cooled by a second roll having a different rotational direction from the first roll, and then, if necessary, It is cooled by a roll 3 or the like. Thus, the molten resin is cooled by one or more cooling rolls depending on the process.

特許文献1〜3には製鉄で用いられるロールが開示されている。ロールは内側のアーバと外側のスリーブを備えており、スリーブを交換することでロールに望ましい表面特性を付与することができる。   Patent Documents 1 to 3 disclose rolls used in iron making. The roll includes an inner arbor and an outer sleeve, and the sleeve can be exchanged to impart desirable surface properties to the roll.

特許文献4には、柔軟性のある極薄のパイプを複数のロールにベルト状に掛け渡すとともに、各ロールに冷却手段が設けられた樹脂シートの製造装置が記載されている。樹脂のフィルムが極薄のパイプの表面に沿った長い区間でパイプに当接するため、シートを効率よく冷却することができる。   Patent Document 4 describes a resin sheet manufacturing apparatus in which flexible ultra-thin pipes are wound around a plurality of rolls in a belt shape, and a cooling means is provided for each roll. Since the resin film contacts the pipe in a long section along the surface of the ultrathin pipe, the sheet can be efficiently cooled.

特開平7−227605号公報JP 7-227605 A 実開昭62−113803号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-113803 実開昭62−113804号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-113804 特開2007−62245号公報JP 2007-62245 A

冷却ロールは、高温で溶融状態にある樹脂を冷却、固化しその形状を維持するだけでなく、光沢性、凹凸形状などの表面性状を意図的に付与する役割も担う。例えば光沢性を重視する場合は、表面粗度が非常に細かい鏡面状態に仕上げられたロールが用いられる。しかし、鏡面状態のロールでコシのない柔らかな樹脂を冷却する場合、ロールの剥離性が悪いため、冷却されたシートが必要以上に伸ばされ所望の製品形状が得られないことがあり得る。このような場合は冷却ロールに施す表面処理(メッキ)の種類を変更し、剥離性に優れた表面処理が施されたロールに変更する必要がある。凹凸形状を付与する場合は目的とする凹凸形状をロール表面に施すが、十分な量の溶融樹脂が凹みへ入っていかず形状が十分に転写されないことがある。このような場合はロールの凹凸形状の最適化が必要となる。   The cooling roll not only cools and solidifies the resin in a molten state at a high temperature and maintains its shape, but also plays a role of intentionally imparting surface properties such as glossiness and uneven shape. For example, when importance is attached to glossiness, a roll having a mirror surface with a very fine surface roughness is used. However, when a soft resin having no stiffness is cooled with a mirror-finished roll, the peelable sheet may be poor, and thus the cooled sheet may be stretched more than necessary and a desired product shape may not be obtained. In such a case, it is necessary to change the type of surface treatment (plating) applied to the cooling roll to a roll that has been subjected to a surface treatment excellent in peelability. When the uneven shape is imparted, the intended uneven shape is applied to the roll surface, but a sufficient amount of molten resin may not enter the recess and the shape may not be transferred sufficiently. In such a case, it is necessary to optimize the uneven shape of the roll.

しかし、ロールの製作には数ヶ月に渡る製作期間と多大な製作コストが必要となるため、簡単に変更や評価が行えず最適化が困難になる場合がある。特許文献1〜3に記載された技術を適用すれば、スリーブだけを交換すればよいのでロールの表面性状の最適化が容易となる。しかし、スリーブを交換するには、その都度ロールを製造装置の本体から取り外し、スリーブを交換し再度ロールを取り付けることが必要となる。その作業は1日程度を要すると考えられ、スリーブの最適化のために数度のスリーブ交換を行うことは実質的に不可能である。煩雑な作業が必要となるため、作業安全性やロールの平行度のばらつきなどの問題も生じる。また、樹脂の製造に使用されるロールは、製鉄で用いられるロールと比べて寿命が長く、半永久的に使用が可能である。このためロールを定期的に交換する必要性に乏しく、ロールの表面性状の最適化が一層困難である。   However, since the production of a roll requires a production period of several months and a great production cost, it cannot be easily changed or evaluated, and optimization may be difficult. When the techniques described in Patent Documents 1 to 3 are applied, it is easy to optimize the surface properties of the roll because only the sleeve needs to be replaced. However, in order to replace the sleeve, it is necessary to remove the roll from the main body of the manufacturing apparatus, replace the sleeve, and attach the roll again. The operation is considered to take about a day, and it is practically impossible to change the sleeve several times for the optimization of the sleeve. Since complicated work is required, problems such as variations in work safety and parallelism of rolls also occur. Moreover, the roll used for manufacture of resin has a long lifetime compared with the roll used by iron manufacture, and can be used semipermanently. For this reason, it is less necessary to periodically replace the roll, and it is more difficult to optimize the surface properties of the roll.

特許文献4に記載された極薄パイプは複数のロールに掛け渡す構造であるため、交換可能なスリーブとして利用することができる。しかし、構造上、薄肉パイプに凹凸形状を付与することは現実的に不可能であり、ロールの表面性状の最適化に限界がある。   Since the ultrathin pipe described in Patent Document 4 has a structure that spans a plurality of rolls, it can be used as a replaceable sleeve. However, because of the structure, it is practically impossible to impart an uneven shape to the thin-walled pipe, and there is a limit to the optimization of the surface properties of the roll.

本発明は、表面構造の自由度が高くかつロールの表面を容易に修正可能なロールを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a roll having a high degree of freedom in surface structure and capable of easily correcting the surface of the roll.

本発明は、液体の樹脂から固体のフィルムまたはシートを製造する装置が備えるロールに関する。ロールは装置本体に取り付けられる回転軸を有する。ロールはさらに、回転軸の一方の端部に固定された固定端部と、固定端部の反対側に位置する自由端部と、を有する、回転軸と同軸のロール本体と、自由端部からロール本体の外面に嵌められる中空のスリーブと、を有する。   The present invention relates to a roll provided in an apparatus for producing a solid film or sheet from a liquid resin. The roll has a rotating shaft attached to the apparatus main body. The roll further has a fixed end fixed to one end of the rotating shaft, and a free end located on the opposite side of the fixed end, and a roll body coaxial with the rotating shaft, from the free end A hollow sleeve fitted on the outer surface of the roll body.

中空のスリーブはロール本体の自由端部からロール本体の外面に嵌めることができるため、交換が容易である。また、スリーブの構成には大きな制約がないため、表面の特性を自由に調整することができる。さらに、中空のスリーブは自由端部からロール本体の外面に嵌める構成となっているため、スリーブの交換の際にロール本体を装置本体から取り外す必要がない。   Since the hollow sleeve can be fitted to the outer surface of the roll body from the free end of the roll body, it can be easily replaced. Moreover, since there is no big restriction | limiting in the structure of a sleeve, the characteristic of a surface can be adjusted freely. Furthermore, since the hollow sleeve is configured to be fitted to the outer surface of the roll body from the free end, it is not necessary to remove the roll body from the apparatus body when replacing the sleeve.

従って、発明によれば、表面構造の自由度が高くかつロールの表面を容易に修正可能なロールを提供することができる。   Therefore, according to the invention, it is possible to provide a roll having a high degree of freedom in the surface structure and capable of easily correcting the surface of the roll.

本発明のフィルムまたはシートの製造装置の概略図である。It is the schematic of the manufacturing apparatus of the film or sheet | seat of this invention. 本発明のロールの斜視図である。It is a perspective view of the roll of this invention. 本発明のロールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the roll of this invention. 本発明のロールにおけるスリーブの交換手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the replacement | exchange procedure of the sleeve in the roll of this invention. 一体型のロールにおけるスリーブの交換手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the replacement | exchange procedure of the sleeve in an integrated roll.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、液体の樹脂から固体のフィルムまたはシートを製造する製造装置の概略図である。製造装置1は製造装置自体の試験設備として用いられる小型の装置である。試験用装置では生産機と同程度の径と幅を有するロールを使用する必要はなく、小径で狭幅のロールを用いることができる。押出機や樹脂配管などの図示は省略している。製造装置1は装置本体2と、装置本体2に取り付けられたフラットダイ3及びシート冷却・巻き取り装置4を有している。シート冷却・巻き取り装置4は溶融樹脂や固体化したフィルムまたはシートを搬送しながら冷却するための複数のロールを備えている。   FIG. 1 is a schematic view of a production apparatus for producing a solid film or sheet from a liquid resin. The manufacturing apparatus 1 is a small apparatus used as a test facility for the manufacturing apparatus itself. In the test apparatus, it is not necessary to use a roll having the same diameter and width as the production machine, and a roll having a small diameter and a narrow width can be used. Illustration of an extruder, resin piping, etc. is omitted. The manufacturing apparatus 1 includes an apparatus main body 2, a flat die 3 attached to the apparatus main body 2, and a sheet cooling / winding device 4. The sheet cooling / winding device 4 includes a plurality of rolls for cooling while conveying a molten resin or a solidified film or sheet.

本実施形態では、全てのロールは装置本体2から同一方向に互いに平行に延びる片持ち梁構造となっている。すなわち、ロールの一端は装置本体2に支持され、他端は装置本体2に支持されていない自由端部となっている。ロールの自由端部側には駆動軸、冷却配管、筐体などがなく、装置操作やシート製造のための人員が容易にアクセス可能となっている。このため、ロールの自由端部側を操作側と呼ぶことがある。   In this embodiment, all the rolls have a cantilever structure extending in parallel from each other in the same direction from the apparatus main body 2. That is, one end of the roll is supported by the apparatus main body 2 and the other end is a free end not supported by the apparatus main body 2. There are no drive shafts, cooling pipes, casings, etc. on the free end side of the roll, and it is easily accessible by personnel for device operation and sheet manufacturing. For this reason, the free end part side of a roll may be called the operation side.

フラットダイ3から吐出された溶融樹脂Fは、第1の冷却ロール5及び第2の冷却ロール7で固化した後に巻き取られる。第1の冷却ロール5に微小のクリアランスを介して隣接するタッチロール6が設けられており、第1の冷却ロール5とともにロール対を形成している。溶融樹脂Fは第1の冷却ロール5とタッチロール6の間を通って圧接されながら冷却されて固体のシートF’になるとともに、表面光沢が付与される。第1の冷却ロール5は、溶融樹脂Fの第1の冷却ロール5との接触面を冷却し、表面光沢を付与する。タッチロール6の表面は鏡面加工されており、溶融樹脂Fの裏面を補助的に冷却するとともに、溶融樹脂Fの裏面に表面光沢を付与する。タッチロール6、第1の冷却ロール5及び第2の冷却ロール7には冷却水が循環する温度制御機構(図示せず)が設けられている。製造装置1はさらに第3の冷却ロール8と巻取り軸9を備えている。溶融樹脂Fが固化したシートF’は第3の冷却ロール8でさらに冷却され、巻取り軸9に巻きとられる。   The molten resin F discharged from the flat die 3 is wound after being solidified by the first cooling roll 5 and the second cooling roll 7. A touch roll 6 adjacent to the first cooling roll 5 via a minute clearance is provided, and a roll pair is formed together with the first cooling roll 5. The molten resin F is cooled while being pressed between the first cooling roll 5 and the touch roll 6 to become a solid sheet F ′, and is given a surface gloss. The 1st cooling roll 5 cools the contact surface with the 1st cooling roll 5 of the molten resin F, and provides surface glossiness. The surface of the touch roll 6 is mirror-finished, and the back surface of the molten resin F is supplementarily cooled, and surface gloss is imparted to the back surface of the molten resin F. The touch roll 6, the first cooling roll 5, and the second cooling roll 7 are provided with a temperature control mechanism (not shown) through which cooling water circulates. The manufacturing apparatus 1 further includes a third cooling roll 8 and a winding shaft 9. The sheet F ′ on which the molten resin F has been solidified is further cooled by the third cooling roll 8 and wound around the winding shaft 9.

第1の冷却ロール5は完全に溶融した樹脂Fに接触し、ロールの表面粗度に応じた表面形状を樹脂Fに転写しながら樹脂Fの冷却、固化を行う重要な役割を担う。本実施形態においては、第1の冷却ロール5にスリーブ交換方式のロールを採用し、操作側から容易にスリーブの交換が可能となっている。   The first cooling roll 5 contacts the completely melted resin F and plays an important role in cooling and solidifying the resin F while transferring the surface shape corresponding to the surface roughness of the roll to the resin F. In the present embodiment, a sleeve replacement type roll is adopted as the first cooling roll 5, and the sleeve can be easily replaced from the operation side.

図2及び図3にスリーブ式ロールの構造を示す。図2はロールの斜視図であり、図3はロール本体からスリーブが引き抜かれた状態を示すロールの分解斜視図である。ロール5は、装置本体2に取り付けられた回転軸51と、回転軸51に固定されたロール本体52と、ロール本体52に嵌められるスリーブ53と、を有している。回転軸51とロール本体52は一体形成されているが、溶接、ボルト締め、圧入などの適宜の方法で相互に固定されていてもよい。   2 and 3 show the structure of the sleeve type roll. 2 is a perspective view of the roll, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the roll showing a state in which the sleeve is pulled out from the roll body. The roll 5 includes a rotary shaft 51 attached to the apparatus main body 2, a roll main body 52 fixed to the rotary shaft 51, and a sleeve 53 fitted into the roll main body 52. Although the rotating shaft 51 and the roll main body 52 are integrally formed, they may be fixed to each other by an appropriate method such as welding, bolting, or press fitting.

回転軸51はその両端付近で、軸受(図示せず)によって装置本体2に回転可能に支持されている。回転軸51の一端にはモータに接続されたギアなどからなる回転駆動装置(図示せず)が連結されている。回転軸51の一端には回転軸51と回転駆動装置を連結するためのキーを受け入れるキー溝54が設けられている。回転軸51の当該一端には冷却水の供給と排出のためのロータリージョイント(図示せず)が設けられている。回転軸51の内部にはロータリージョイントと連通する冷却水の流路(図示せず)が設けられている。   The rotating shaft 51 is rotatably supported by the apparatus main body 2 by bearings (not shown) near both ends thereof. One end of the rotating shaft 51 is connected to a rotation driving device (not shown) including a gear connected to a motor. A key groove 54 for receiving a key for connecting the rotary shaft 51 and the rotary drive device is provided at one end of the rotary shaft 51. A rotary joint (not shown) for supplying and discharging cooling water is provided at one end of the rotating shaft 51. A cooling water flow path (not shown) communicating with the rotary joint is provided inside the rotary shaft 51.

ロール本体52は回転軸51より大きな径を有する円筒形状の回転体である。ロール本体52は回転軸51と同軸の中心軸55を有し、回転軸51とともに中心軸55の周りを回転する。ロール本体52は回転軸51の一方の端部に固定された固定端部56と、中心軸55に関し固定端部56の反対側に位置する自由端部57と、を有している。従って、ロール本体52は固定端部56が回転軸51に固定された片持ち梁の構造を有している。ロール本体52の固定端部56にはスリーブ53の位置決めのためのフランジ60が設けられている。ロール本体52の外面には固定端部56の近傍、すなわちフランジ60の内側面から自由端部57に向けて中心軸55と平行に延びる2つのキー58が形成されている(一つのキー58のみを図示)。ロール本体52の内部には回転軸51の内部の流路と連通する冷却水の流路(図示せず)が設けられている。   The roll body 52 is a cylindrical rotating body having a larger diameter than the rotating shaft 51. The roll body 52 has a central axis 55 that is coaxial with the rotary shaft 51, and rotates around the central axis 55 together with the rotary shaft 51. The roll main body 52 has a fixed end portion 56 fixed to one end portion of the rotating shaft 51 and a free end portion 57 located on the opposite side of the fixed end portion 56 with respect to the central shaft 55. Therefore, the roll main body 52 has a cantilever structure in which the fixed end portion 56 is fixed to the rotating shaft 51. A fixed end 56 of the roll body 52 is provided with a flange 60 for positioning the sleeve 53. Two keys 58 extending in parallel with the central axis 55 from the inner surface of the flange 60 toward the free end 57 are formed on the outer surface of the roll body 52 (only one key 58 is provided). Is shown). Inside the roll body 52, a cooling water channel (not shown) communicating with the channel inside the rotating shaft 51 is provided.

スリーブ53はロール本体52の外面に嵌められる中空の円筒形状を有している。スリーブ53の一端にはキー58と嵌合する2つのキー溝59を有している(一つのキー溝59のみを図示)。キー58がスリーブ53のキー溝59と一致するようにスリーブ53をロール本体52に嵌め込むことで、スリーブ53はロール本体52と一体となって回転可能となる。スリーブ53の操作側の先端にはスリーブ53固定用のねじ61が挿入できるねじ穴62が設けられている。ねじ61を十分なトルクでねじ込み、ねじ61の先端をロール本体52に押し付けることでスリーブ53はロール本体52にしっかりと固定される。これによって、シートの製造時にスリーブ53が操作側へ抜け出すことが防止される。スリーブ53に設けられたキー溝59とねじ穴62によってロール5の幅方向の有効長(シートが接する幅方向領域)が低減するが、これらは冷却水が十分に循環できず温度が不安定になる領域に設けられ、シートが接する領域には設けられないため、実質的には問題とならない。   The sleeve 53 has a hollow cylindrical shape that is fitted to the outer surface of the roll body 52. One end of the sleeve 53 has two key grooves 59 that fit into the key 58 (only one key groove 59 is shown). By fitting the sleeve 53 into the roll main body 52 so that the key 58 matches the key groove 59 of the sleeve 53, the sleeve 53 can be rotated integrally with the roll main body 52. A screw hole 62 into which a screw 61 for fixing the sleeve 53 can be inserted is provided at the distal end on the operation side of the sleeve 53. The sleeve 53 is firmly fixed to the roll body 52 by screwing the screw 61 with sufficient torque and pressing the tip of the screw 61 against the roll body 52. As a result, the sleeve 53 is prevented from slipping out to the operation side when the sheet is manufactured. The keyway 59 provided in the sleeve 53 and the screw hole 62 reduce the effective length in the width direction of the roll 5 (the width direction region in contact with the sheet). However, the cooling water cannot be sufficiently circulated and the temperature becomes unstable. Since it is not provided in the area | region which a sheet | seat contact | connects, it does not become a problem substantially.

(実施例1)
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。図2に示すスリーブ式ロール5は、ロール5の径(スリーブ53の外形)がφ250mm、幅が350mm(スリーブ53の幅は340mm)、スリーブ53の肉厚は10mm(スリーブ53の内径がφ230mm)である。スリーブ53を固定するためのキー58とねじ穴62は2カ所ずつ設けてある。スリーブ53は炭素鋼で作られており、その重量はおよそ20kgである。そのため、スリーブ53の交換の際にスリーブ53を手持ちで取り外すことも可能であり、また安全性を考慮しクレーンなどでスリーブ53を吊って交換することも可能である。図4に実施例におけるスリーブ53の交換手順を示す。スリーブ53を手持ちで交換する場合、交換に必要な工具はねじ60の緩め及び固定作業に用いる六角レンチ1本のみである。安全性を考慮しスリーブ53の脱着にクレーンを用い、作業員1名による作業を実施したところ、交換に要した時間は8分であった。
Example 1
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The sleeve type roll 5 shown in FIG. 2 has a diameter of the roll 5 (outer diameter of the sleeve 53) of 250 mm, a width of 350 mm (the width of the sleeve 53 is 340 mm), and a thickness of the sleeve 53 is 10 mm (the inner diameter of the sleeve 53 is 230 mm). It is. Two keys 58 and two screw holes 62 for fixing the sleeve 53 are provided. The sleeve 53 is made of carbon steel and its weight is approximately 20 kg. Therefore, it is possible to remove the sleeve 53 by hand when replacing the sleeve 53, and it is also possible to suspend and replace the sleeve 53 with a crane or the like in consideration of safety. FIG. 4 shows a procedure for replacing the sleeve 53 in the embodiment. When exchanging the sleeve 53 by hand, the tool necessary for the exchange is only one hexagon wrench used for loosening and fixing the screw 60. In consideration of safety, a crane was used for attaching and detaching the sleeve 53, and when one worker performed the work, the time required for the replacement was 8 minutes.

図5は、比較例として、一般的な両支持(両持ち)方式の冷却ロールの交換手順を示す。この方式ではロール全体の脱着を行わなければならないため多くの工程が必要であり、さらには新規製作後に初めて使用するロールの場合は付属部品の取り付けが必要になるため、その作業工程は増加する。比較例のシート製造装置は両支持方式のロールを有し、ロール幅が1200mmである。ロールはタッチロールと、第1の冷却ロールと、第2の冷却ロールで構成されている。第1の冷却ロールの交換を実施した。新規に装着したロールは既に数度にわたる使用実績があるため、軸受等は既に装着済みである。ロール交換は図5に従って行い、2名による作業で75分の時間を要した。比較例の両支持ロールは比較的幅広であったが、仮に実施例のスリーブ式ロールと同等の幅だった場合、ロールが軽量化しベアリングケースも小型化される。しかし、図5の交換手順は全て実施する必要があり作業の煩雑性に大きな差異が生じないため、その交換時間は高々15分程度短縮され60分程度であると推測される。   FIG. 5 shows, as a comparative example, a procedure for replacing a cooling roll of a general both-support (both-end) system. This method requires many steps because the entire roll must be desorbed and attached, and in the case of a roll that is used for the first time after a new production, it is necessary to attach accessory parts, and the number of work steps increases. The sheet manufacturing apparatus of the comparative example has a both-support type roll, and the roll width is 1200 mm. The roll includes a touch roll, a first cooling roll, and a second cooling roll. The first cooling roll was replaced. Since newly installed rolls have already been used several times, bearings and the like have already been installed. The roll change was performed according to FIG. 5, and it took 75 minutes for work by two people. Both supporting rolls of the comparative example were relatively wide. However, if the width is equivalent to the sleeve type roll of the embodiment, the roll is lighter and the bearing case is also downsized. However, since all of the replacement procedures in FIG. 5 need to be performed and there is no significant difference in the complexity of the work, the replacement time is estimated to be about 60 minutes reduced by about 15 minutes at most.

(実施例2)
冷却ロールをスリーブ式にすることで最も懸念されることがシートの冷却効率の低下である。ロール本体52は冷却水が循環するためあらかじめ定められた設定温度に調整できるが、その熱量が効率よくスリーブ53へ伝達されずに、スリーブ53表面の温度を十分に制御できない可能性がある。本実施例では、ロールの設定温度における熱膨張がロール本体52とスリーブ53で同一となるように、ロール本体52とスリーブ53を炭素鋼の同一素材で製作し、またスリーブ53とロール本体52との隙間が極力小さくなる寸法で製作を行った。ロール本体52とスリーブ53の熱膨張率を合せることで、スリーブ式ロールを加熱または冷却する際の、ロール本体52とスリーブ53の間のクリアランスの変化を抑えることができる。これによって、ロール本体52とスリーブ53の間の熱移動量の変化が抑えられ、また、ロール本体52が熱膨張することによるスリーブ53の変形、真円度の変化などが生じにくくなる。一体型ロールとスリーブ式ロールは同一仕様の冷温調節機能を有する水循環装置に接続し、同じ設定温度でロールの温度調節を行った。表1に、外気温8℃、ロール設定温度30℃及び45℃の条件にて、同一外形寸法の一体型ロール(比較例)とスリーブ式ロール(実施例)の表面温度を測定した結果を示す。外気温度と設定温度には22℃及び37℃の比較的大きな差があるが、スリーブ式ロールの表面温度は一体型ロールのそれとほぼ同じであり、スリーブ式ロールの冷却能力は低下しないことが判明した。なお、表中「反操作側」は操作側の反対側を意味する。
(Example 2)
The most concerned about using a sleeve-type cooling roll is a decrease in sheet cooling efficiency. The roll main body 52 can be adjusted to a predetermined set temperature because the cooling water circulates. However, the amount of heat is not efficiently transmitted to the sleeve 53, and the temperature on the surface of the sleeve 53 may not be sufficiently controlled. In this embodiment, the roll body 52 and the sleeve 53 are made of the same material of carbon steel so that the thermal expansion at the set temperature of the roll is the same between the roll body 52 and the sleeve 53. The size of the gap was made as small as possible. By matching the thermal expansion coefficients of the roll body 52 and the sleeve 53, it is possible to suppress a change in the clearance between the roll body 52 and the sleeve 53 when the sleeve-type roll is heated or cooled. As a result, a change in the amount of heat transfer between the roll body 52 and the sleeve 53 is suppressed, and deformation of the sleeve 53 due to thermal expansion of the roll body 52, a change in roundness, and the like are less likely to occur. The integrated roll and the sleeve-type roll were connected to a water circulation device having a cooling / temperature adjustment function of the same specification, and the temperature of the roll was adjusted at the same set temperature. Table 1 shows the results of measuring the surface temperature of an integrated roll (comparative example) and a sleeve-type roll (example) having the same outer dimensions under conditions of an outside air temperature of 8 ° C. and a roll set temperature of 30 ° C. and 45 ° C. . Although there is a relatively large difference between the outside air temperature and the set temperature of 22 ° C and 37 ° C, it turns out that the surface temperature of the sleeve type roll is almost the same as that of the integrated roll, and the cooling capacity of the sleeve type roll does not decrease. did. In the table, “non-operating side” means the side opposite to the operating side.

Figure 2017177331
Figure 2017177331

以上、本発明を溶融押出法によるシート製造装置1を例に説明したが、本発明は溶液流延法及びカレンダー法にも適用することができる。溶液流延法に本発明のスリーブ式ロールを適用する場合は、溶液を流し込むロールにスリーブ式ロールを採用することができる。これにより、ロール上で溶媒を蒸発し固化フィルムを得る工程で様々なロール表面処理による効果を検証することができる。カレンダー法においては圧延工程のロールに本発明のスリーブ式ロールを適用することができる。また、樹脂を最終的に冷却し固化させるロールに本発明のスリーブ式ロールを適用することで、様々な凹凸形状の試行ができる。このように、溶融押出法、溶液流延法及びカレンダー法のいずれでも、短時間で効率的な検証実験が可能である。従って、本発明はロールを用いたフィルムまたはシートの製造プロセス全般に適用可能である。さらに、本発明が適用されるロールは溶融した液体の樹脂が通るロールに限定されず、固体のフィルムまたは固体のシートが通るものであってもよい。また、本発明は試験用の装置だけでなく小規模の生産装置にも適用することができる。例えば、表面処理の異なる製品を少量ずつ生産する場合に、本発明のスリーブ式ロールを好適に適用することができる。   The present invention has been described above by taking the sheet manufacturing apparatus 1 by the melt extrusion method as an example, but the present invention can also be applied to a solution casting method and a calendar method. When the sleeve type roll of the present invention is applied to the solution casting method, a sleeve type roll can be adopted as a roll into which the solution is poured. Thereby, the effect by various roll surface treatments can be verified in the process of evaporating the solvent on the roll to obtain a solidified film. In the calendar method, the sleeve type roll of the present invention can be applied to a roll in a rolling process. Further, by applying the sleeve type roll of the present invention to a roll that finally cools and solidifies the resin, various uneven shapes can be tried. Thus, efficient verification experiments can be performed in a short time by any of the melt extrusion method, the solution casting method, and the calendar method. Therefore, the present invention can be applied to the entire film or sheet manufacturing process using rolls. Furthermore, the roll to which the present invention is applied is not limited to a roll through which a molten liquid resin passes, and may be a roll through which a solid film or a solid sheet passes. Further, the present invention can be applied not only to a test apparatus but also to a small-scale production apparatus. For example, the sleeve-type roll of the present invention can be suitably applied when products with different surface treatments are produced in small quantities.

1 フィルムまたはシートの製造装置
2 装置本体
5 第1の冷却ロール
6 タッチロール
7 第2の冷却ロール
51 回転軸
52 ロール本体
53 スリーブ
54 キー溝
55 中心軸
56 固定端部
57 自由端部
58 キー
59 キー溝
60 ねじ
61 ねじ穴
F 樹脂
F’ シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film or sheet manufacturing apparatus 2 Apparatus main body 5 First cooling roll 6 Touch roll 7 Second cooling roll 51 Rotating shaft 52 Roll main body 53 Sleeve 54 Key groove 55 Central axis 56 Fixed end 57 Free end 58 Key 59 Keyway 60 Screw 61 Screw hole F Resin F 'Sheet

本発明は、液体の樹脂から固体のフィルムまたはシートを製造する装置が備えるロールに関する。ロールは、中心軸を有し、回転駆動装置に連結され、回転駆動装置によって中心軸の周りを回転する回転軸を有する。ロールはさらに、回転軸の一方の端部に固定された固定端部と、固定端部の反対側に位置する自由端部と、を有する、回転軸と同軸のロール本体と、自由端部からロール本体の外面に嵌められる中空のスリーブと、を有する。 The present invention relates to a roll provided in an apparatus for producing a solid film or sheet from a liquid resin. Roll has a central axis, connected to the rotary drive device, having an axis of rotation you rotate about a central axis by a rotational driving device. The roll further has a fixed end fixed to one end of the rotating shaft, and a free end located on the opposite side of the fixed end, and a roll body coaxial with the rotating shaft, from the free end A hollow sleeve fitted on the outer surface of the roll body.

Claims (6)

液体の樹脂から固体のフィルムまたはシートを製造する装置が備えるロールであって、
装置本体に取り付けられる回転軸と、
前記回転軸の一方の端部に固定された固定端部と、前記固定端部の反対側に位置する自由端部と、を有する、前記回転軸と同軸のロール本体と、
前記自由端部から前記ロール本体の外面に嵌められる中空のスリーブと、を有するロール。
A roll provided in an apparatus for producing a solid film or sheet from a liquid resin,
A rotating shaft attached to the device body;
A roll body coaxial with the rotary shaft, having a fixed end fixed to one end of the rotary shaft and a free end located on the opposite side of the fixed end;
A hollow sleeve fitted to the outer surface of the roll body from the free end.
前記ロール本体の前記外面の前記固定端部の近傍に、前記ロール本体の中心軸と平行に延びるキーが設けられ、前記スリーブは前記キーと嵌合するキー溝を有する、請求項1に記載のロール。   2. The key according to claim 1, wherein a key extending in parallel with a central axis of the roll body is provided in the vicinity of the fixed end portion of the outer surface of the roll body, and the sleeve has a key groove that fits the key. roll. 前記スリーブの側面を貫通するねじ穴と、前記ねじ穴を通って前記ロール本体に当接するねじと、を有する、請求項1または2に記載のロール。   The roll according to claim 1, further comprising: a screw hole penetrating a side surface of the sleeve; and a screw that contacts the roll body through the screw hole. 請求項1から3のいずれか1項に記載のロールと、
前記ロールと共にロール対を形成し、前記ロールとの間の隙間を液体の樹脂、固体のフィルムまたは固体のシートが通過する他のロールと、
前記ロールの前記回転軸が取り付けられるとともに前記回転軸の駆動機構を備えた装置本体と、を有する、フィルムまたはシートの製造装置。
The roll according to any one of claims 1 to 3,
A roll pair is formed with the roll, and another roll through which a liquid resin, a solid film or a solid sheet passes through a gap between the roll and the roll,
A film or sheet manufacturing apparatus, comprising: an apparatus main body provided with the rotation shaft of the roll and a drive mechanism for the rotation shaft.
前記製造装置は試験用の製造装置である、請求項4に記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the manufacturing apparatus is a test manufacturing apparatus. 装置本体に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸の一方の端部に固定された固定端部と、前記固定端部の反対側に位置する自由端部と、を有する、前記回転軸と同軸のロール本体と、
を有するロールを備えた製造装置を用いてフィルムまたはシートを製造する方法であって、
前記自由端部から前記ロール本体の外面に中空のスリーブを嵌めることと、
前記回転軸を回転させながら、前記スリーブが嵌められた前記ロールと他のロールとの間の隙間に液体の樹脂、固体のフィルムまたは固体のシートを通すことと、を有する、フィルムまたはシートの製造方法。
A rotating shaft attached to the device body;
A roll body coaxial with the rotary shaft, having a fixed end fixed to one end of the rotary shaft and a free end located on the opposite side of the fixed end;
A method for producing a film or a sheet using a production apparatus having a roll having
Fitting a hollow sleeve from the free end to the outer surface of the roll body;
Passing a liquid resin, a solid film, or a solid sheet through a gap between the roll fitted with the sleeve and another roll while rotating the rotating shaft, and manufacturing a film or sheet Method.
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