JP3002297B2 - 熱可塑性合成樹脂シートのエンボス加工装置 - Google Patents

熱可塑性合成樹脂シートのエンボス加工装置

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JP3002297B2
JP3002297B2 JP19293991A JP19293991A JP3002297B2 JP 3002297 B2 JP3002297 B2 JP 3002297B2 JP 19293991 A JP19293991 A JP 19293991A JP 19293991 A JP19293991 A JP 19293991A JP 3002297 B2 JP3002297 B2 JP 3002297B2
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薫 中本
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筒中プラスチック工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内装材、装飾材、弱
電機器表示板等として用いられる熱可塑性合成樹脂製の
エンボスシートの製造に使用されるエンボス加工装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、表面に梨地などの浅い凹凸模様
を有する厚さ0.2〜0.5mmの樹脂製エンボスシート
の製造は、従来より一般に、第5図に示されるような設
備、即ち、カレンダー装置(12)のシート(S)出側の
位置に、ガイドロール(9)を介してエンボス加工装置
(1)が配置された設備を用いて行われている。
【0003】この設備において、カレンダー装置(12)
は、複数個の加熱ロール(12a )が側面視逆L地状に配
列されたもので、上部の左右一対のロール(12a )(12
a )間に供給された樹脂材料(R)を圧延していくこと
により、これをシート(S)に成形する。また、エンボ
ス加工装置(1)は、上側のエンボスロール(2)と下
側のバックアップロール(3)とが平行隣接状態に配置
されたものである。エンボスロール(2)は、外周面に
転写用の凹凸が形成された鋼製ロールによるものであ
り、またバックアップロール(3)は、その外周部が耐
熱性の硬質ゴム系材料にて覆われたものとなされてい
る。エンボスシートの製造は、カレンダー装置(12)に
て圧延成形されて送り出された高温軟化状態にあるシー
ト(S)をガイドロール(9)に案内させてエンボス装
置(1)のロール(2)(3)間に通し、シート上面に
エンボスロール(2)の凹凸模様を押圧転写することに
より行われる。
【0004】ところで、このようなエンボス加工におい
て、シートに狙いどおりの適正な凹凸模様を転写形成す
るには、両ロール(2)(3)の表面温度が重要な役割
を果たす。即ち、これがシートの軟化温度に対して低す
ぎると、加工中の急冷却によりシートのエンボス模様の
体積収縮を生じ、また、高すぎると、シートエンボス模
様の熱変形を生じ、いずれの場合にも狙いとする模様が
適正に転写形成されない。
【0005】そこで、従来のエンボス加工装置では、ロ
ール(2)(3)の内部に冷却水導通路が形成されてお
り、該導通路内に冷却水を流してロール(2)(3)外
周面の温度を適正な温度状態に保持しながら、シート
(S)のエンボス加工を行うものとなされていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の冷却構成では、エンボス加工中、両ロール
(2)(3)が高温軟化状態のシート(S)から直接か
つ連続的に熱の付与を受けるために、ロール(2)
(3)内部の冷却水による間接的な表面冷却作用では、
ロール表面温度を適正な温度に維持し続けるのが困難
で、その結果、エンボス加工を継続するうち、ロール表
面温度が徐々に上昇していってシートの軟化温度をかな
り上回ってしまうようになり、シートに狙いどおりのエ
ンボス模様が形成されなくなるという事態を生じること
が多かった。
【0007】また、樹脂シートのエンボス加工では、エ
ンボス直前ないしエンボス中においてシートを軟化状態
に保持する一方で、エンボス直後において該シートを冷
却固化せしめるようにすることが、狙いどおりの適正な
凹凸模様の転写形成に極めて重要であるが、従来のエン
ボス加工装置は、エンボス後のシートの冷却を自然放熱
に任せるものであったから、この点からも、転写された
エンボス模様を狙いどおりの適正ものに形成するのに限
界があった。
【0008】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑み、狙いどおりの適正な凹凸模様を持ったエンボスシ
ートを連続的に安定良く連続製造することができる熱可
塑性合成樹脂シートのエンボス加工装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、上側のエンボスロールと、下側のバックアップ
ロールとが隣接平行状態に配置された熱可塑性合成樹脂
シートのエンボス加工装置において、前記両ロールのシ
ート出側の位置に、バックアップロールと平行接触状態
に、径小な液溜めロールが、該ロールとバックアップロ
ールとで形成される液溜め部に供給された冷却液をエン
ボス加工中にシートの下面に接触させる態様において、
配置されると共に、該冷却液を液溜め部内に供給するノ
ズルが備えられてなることを特徴とする熱可塑性合成樹
脂シートのエンボス加工装置を要旨とする。
【0010】
【作用】上記装置では、ノズルからの冷却液を液溜め部
内に供給しながら、エンボス加工を行うことにより、液
溜め部内の冷却液によってバックアップロールの表面が
直接的に冷却されるから、バックアップロール及びエン
ボスロールの表面が常時適正な温度に保たれる。
【0011】加えて、冷却液供給下においてエンボス加
工中の液溜め部内の冷却液の液面は、径小な液溜めロー
ルが径大なバックアップロールの回転に追従して逆方向
に高速回転されることに起因して、バックアップロール
側に向けて上方に傾斜され、この冷却液の先端縁部がシ
ート下面に接触した状態になる。従って、軟化状態のシ
ートは、エンボスロールとバックアッロールとの間を通
過した直後に常時この冷却液によって直接冷却される。
【0012】この結果、エンボス加工を継続的に行う場
合においても、シートに狙いどおりの適正な凹凸模様が
安定良く形成される。
【0013】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。
【0014】第1図及び第2図に示されるエンボス加工
装置(1)において、(2)はエンボスロール、(3)
はバックアップロール、(4)は液溜めロール、(5)
はノズル、(6)は水槽、(7)は水切りロールであ
る。なお、このエンボス加工装置(1)が、第5図に示
されるように、カレンダー装置(12)のシート(S)の
出側の位置にガイドロール(9)を介して設置されるも
のである点は、従来と同様である。
【0015】エンボスロール(2)とバックアップロー
ル(3)とは、エンボスロール(2)を上側、バックア
ップロール(3)を下側にして、互いに平行隣接状態に
配置されている。エンボスロール(2)は、外周面に転
写用の凹凸が形成された鋼製ロールによるもので、また
バックアップロール(3)は、その外周部が耐熱性の硬
質ゴム系材料にて覆われたものである。両ロール(2)
(3)間に軟化状態の樹脂シート(S)が通されること
により、シート(S)上面にエンボスロール(2)の凹
凸模様が転写される。
【0016】そして、液溜めロール(4)は、硬質ゴム
製ロール、あるいは鋼製ロールによるもので、バックア
ップロール(3)よりも径小に設計されている。そし
て、この液溜めロール(4)は、シート(S)の出側の
位置において、該シート(S)の下面との間に若干の隙
間をおく態様において、バックアップロール(3)に対
して平行接触状態に配置され、該液溜めロール(4)と
バックアップロール(3)とによって液溜め部(10)を
形成している。液溜めロール(4)とシート(S)の下
面との間の隙間間隔、及び液溜めロール(4)の直径等
は、エンボス加工中のバックアップロール(3)の回
転、及びそれに追従する液溜めロール(4)の高速逆回
転によって、第3図に示されるように、液溜め部(10)
内の冷却水(L1)がバックアップロール(3)側に向け
て上方に傾斜し、この冷却水(L1)の先端縁部が、シー
ト(S)の下面に接触しうるようなものに設定されてい
る。
【0017】ノズル(5)は、第2図に示されるよう
に、ロールの幅方向に数箇所並列状態に設置され、冷却
水を噴出しこれを液溜め部(10)内に供給するものであ
る。そのノズル口は、液溜めロール(4)とシート
(S)との間の隙間部位置に内部と対向するように設置
されている。
【0018】水槽(6)は、バックアップロール(3)
の下側位置に配置され、該水槽(6)内に収容された冷
却水(L2)内に該ロール(3)の下部が没するようにさ
れている。なお、水槽(6)中の冷却水(L2)は、常法
により、所定の低温度を保持するように温度管理される
のが好ましい。また、水切りロール(7)は、シート
(S)の入側の位置であって、水槽(6)の水面上の位
置に、バックアップロール(3)と平行接触状態に配置
されている。
【0019】シート(S)のエンボス加工は、次のよう
にして行われる。即ち、第5図に示されるように、カレ
ンダー装置(12)の上部一対の加熱ロール(12a )(12
a )間に熱可塑性樹脂材料(R)を供給する。この樹脂
材料としては、ポリ塩化ビニル、その共重合物、AB
S、HIMMA等をはじめ、各種熱可塑性樹脂材料が使
用されうる。カレンダー装置(12)を通過して圧延成形
されたシート(S)は、ガイドロール(9)に案内され
て、エンボス加工装置(1)の上下のロール(2)
(3)間に通され、エンボスロール(2)にてシート
(S)上面に凹凸模様が転写される。
【0020】このエンボス加工中、ノズル(5)から冷
却水を連続的に供給し続け、液溜め部(10)内をその冷
却水にて満水、かつ溢れ状態に保持すると、エンボス加
工中のバックアップロール(3)の回転に追従して液溜
めロール(4)が高速従動逆回転されることに起因し
て、第3図に示されるように、この冷却水(L1)がバッ
クアップロール(3)側に向けて上方に傾斜され、この
冷却水の先端縁部が両ロール(2)(3)を通過した直
後のシート(S)の下面に接触した状態になる。これに
より、エンボス直後のシート(S)の直接冷却が実現さ
れ、狙いどおりの凹凸模様がシート(S)に転写形成さ
れる。
【0021】もとより、エンボス加工中、液溜め部(1
0)内の冷却水(L1)のみならず、水槽(6)内の冷却
水(L2)がバックアップロール(3)との接触を保持し
ていることにより、該ロール(3)の表面が直接的に冷
却され、そのため、バックアップロール(3)及びエン
ボスロール(2)の表面温度がエンボス加工に最適な表
面温度に長く安定よく維持され、このことも相俟ってい
よいよ狙いどおりの適正な凹凸模様がシート(S)に転
写形成される。また、水切りロール(7)の作用によ
り、冷却水が不本意にエンボスロール(2)とバックア
ップロール(3)との間に侵入することも防がれる。
【0022】冷却条件は、冷却水の温度、供給量、等を
調整することにより、適宜変更することができる。
【0023】なお、両ロール(2)(3)の表面温度
は、シート(S)の軟化温度T℃とすると、T−30℃
〜T+20℃の範囲において設定されるのが好ましい。
T−30℃下回って温度が低くなると、加工中の急冷却
によりエンボス模様の体積収縮等を生じ、また、T+2
0℃を上回って高くなると、エンボス模様の熱変形を生
じて、いずれの場合にも狙いとする模様が適正に転写形
成されなくなる場合が多くなってくる。
【0024】因みに、熱可塑性樹脂材料として、ポリ塩
化ビニル(重合度800)100重量部、ジブチルスズ
マレート系安定剤2.5重量部、可塑剤としてのDOP
5重量部、黒色着色材カーボンブラック0.5重量部を
ヘンシェルミキサーにて5分間混合した後、200φ押
出混練機にて混練し、次いで温度135℃のもとにミル
ロールに巻き付けて十分に練り上げた軟化温度60℃の
ポリ塩化ビニル樹脂材料を用い、これをカレンダー装置
(12)に供給して、第1図ないし第3図に示されるエン
ボス加工装置(1)にて梨地模様のエンボス加工を行っ
た。なお、カレンダー装置(12)の上部左右一対の加熱
ロール(12a )(12a )の温度は190℃に、その下の
加熱ロール(12a)は185℃、その下の加熱ロール(1
2a )は180℃である。またエンボスロール(2)
は、サンドブラスト後メッキ仕上げされ12〜16μ深
さの転写用梨地凹凸模様が形成されたものを使用した。
【0025】得られたエンボスシートは、厚さが0.3
mmで、その凹凸深さが10点平均粗さ(JIS B 0
610)による評価で10〜14μRZであった。な
お、この場合のエンボスロール(2)の表面温度は40
〜52℃であった。この温度はランニング開始後1時間
経過した時点で接触型表面温度計を用いて測定したもの
である。また、冷却条件を変更して同様に製造されたエ
ンボスシートの凹凸深さは、9〜13μRZであった。
なお、この場合のエンボスロール(2)の表面温度は6
7〜75℃であった。いずれの場合も、シートのエンボ
ス模様は均一で美麗かつ狙いどおりの適正なものであっ
た。
【0026】一方、比較例として、第4図に示されるよ
うに、液溜めロール(4)とノズル(5)を省略したエ
ンボス加工装置を用いて、上記と同様にエンボス加工を
行ったところ、得られたエンボスシートの凹凸深さは6
〜12μRZであった。なお、この場合のエンボスロー
ル(2)の表面温度は86〜101℃であった。また、
得られたシートのエンボス模様は、大きさが不規則で狙
いとするエンボス模様を少し外れたものであった。
【0027】
【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱可塑性合成
樹脂シートのエンボス加工装置は、エンボスロール、バ
ックアップロールの両ロールのシート出側の位置に、バ
ックアップロールと平行接触状態に、径小な液溜めロー
ルが、該ロールとバックアップロールとで形成される液
溜め部に供給された冷却液をエンボス加工中にシートの
下面に接触させる態様において、配置されると共に、冷
却液を液溜め部内に供給するノズルが備えられたもので
ある。従って、エンボス加工中、ノズルからの冷却液を
液溜め部内に供給し続けると、同液溜め部内の冷却水に
よってバックアップロールが直接的に冷却されて、バッ
クアップロール、エンボスロールの両ロールの表面が適
正温度に保持されるのみならず、該冷却水によってエン
ボス直後にシートが冷却され、その結果、狙いどおりの
適正な凹凸模様を持つエンボスシートを安定良く連続製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンボス加工装置の一実施例を示す側
面図である。
【図2】図1のエンボス加工装置の正面図である。
【図3】図1のエンボス加工装置の作動状態を示す要部
拡大図である。
【図4】比較例装置を示す側面図である。
【図5】カレンダー装置とエンボス加工装置との組み合
わせにかかるエンボスシートの製造設備構成を示す側面
図である。
【符号の説明】
1…エンボス加工装置 2…エンボスロール 3…バックアップロール 4…液溜めロール 5…ノズル 10…液溜め部 S…熱可塑性樹脂シート L1…冷却水

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上側のエンボスロールと、下側のバック
    アップロールとが隣接平行状態に配置された熱可塑性合
    成樹脂シートのエンボス加工装置において、前記両ロー
    ルのシート出側の位置に、バックアップロールと平行接
    触状態に、径小な液溜めロールが、該ロールとバックア
    ップロールとで形成される液溜め部に供給された冷却液
    をエンボス加工中にシートの下面に接触させる態様にお
    いて、配置されると共に、該冷却液を液溜め部内に供給
    するノズルが備えられてなることを特徴とする熱可塑性
    合成樹脂シートのエンボス加工装置。
JP19293991A 1991-08-01 1991-08-01 熱可塑性合成樹脂シートのエンボス加工装置 Expired - Fee Related JP3002297B2 (ja)

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