JP4038326B2

JP4038326B2 - Film and sheet forming method

Info

Publication number: JP4038326B2
Application number: JP2000230210A
Authority: JP
Inventors: 忠正古屋; 一飯塚
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002036333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＴダイ等から吐出された溶融プラスチックを主冷却ロールとタッチロールの間のロールギャップを通過させ、次いで副冷却ロールを経るか又はその後アニーリングロールを経てフィルム・シートとする３本ないしは４本ロール等の複数本配置のフィルムおよびシート成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフィルム・シート（以下単にシートという）成形方法を図６ないし図９により説明すると、図６のようにＴダイ1から吐出された溶融プラスチック２はタッチロール３により主冷却ロール４に予め定められた押付け力（10〜30kgf／ｃｍ）で薄物の場合は比較的大きい押付け力で、厚物の場合は小さい押付け力で押付けられており、両ロール３および４の間のロールギャップδを通過させた後、アニリングロール５を経てシート６となって図示してない巻取り装置に送られるようになっている。
【０００３】
そして主冷却ロール４、アニーリングロール５およびタッチロール３は図７および図８に示すように剛性を持たせるため厚肉構造とされた外筒７と薄肉で内筒補強板８により補強された内筒９と幅方向の両端部でこの外筒７と内筒９を回転自在に支える夫々中央部に貫通孔１０、１１を有する第１軸１２および第２軸１３で構成されており、水や油等の冷却媒体を矢印ａのように貫通孔１０、外筒７の内径部と内筒９の外径部の間に形成された空間部１４および貫通孔１１の順に導く冷却ロールを構成している。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、図９に示すようにロールギャップδを通過したシート６、特に厚さ0.2ｍｍ以下の薄物シートの場合にはタッチロール３のロール表面の鏡面（透明シート成形の場合）や梨地面（不透明シート成形の場合）の転写ができず、ロール面に接触できなかった局部的な部分がシート表面に凹凸１５或いはちり緬皺、くもり、あばた等が発生し、通称タッチ抜け現象となって現れ、良品の成形ができなかった。
【０００５】
一般的に厚さ0.2ｍｍ以下の薄物シート成形は冷却ロールに外部側面からエアーナイフ等により冷却空気を吹き付ける方法は従来から用いられているが、この方法はエアーナイフ側のシート表面はロール面に接触しないため表面平滑性、透明性および光沢性等に劣り、結局厚さ0.2ｍｍ以下の薄物シートの成形はできなかった。
【０００６】
これはタッチロールに剛性をもたせるため外筒の肉厚を大きくしたためで、ロール自身に可撓性がなく、もともとＴダイから供給される溶融プラスチックの幅方向の厚さに対する時間的な均一性がないことにも起因し、薄物シート面にロール表面がなじめず、転写性が損なわれた結果である。
【０００７】
本発明の目的は前述のタッチロールに可撓性がなく、シート面にロール面がなじめず、従ってロール表面の転写性がなく、特に厚さ0.2ｍｍ以下の表面平滑性、透明性および光沢性の良好な薄物シートの成形ができなかったという欠点を取除き、タッチロールがシート面に良くなじみ、表面平滑性、透明性および光沢性等が良好で厚さが均一なシートの成形ができるシート成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明はＴダイから吐出した溶融プラスチックを主冷却ロールと内筒と外筒の間に形成された空間部に水や油等の冷却媒体を流すようになすとともに、外筒の厚さを内筒のそれより1/2〜1/10程度の肉厚としたタッチロールの間に導き、次いで副冷却ロールを経てフィルム・シートを成形する複数本ロール配置の薄物フィルム・シート成形方法とした。
【０００９】
また副冷却ロールを前述のタッチロールと同一構成の内筒と外筒の間に形成された空間部に水や油等の冷却媒体を流すようになすとともに、外筒の厚さを内筒のそれより1/2〜1/10程度の肉厚とすれば好適である。
【００１０】
この発明によりタッチロールはロールギャップδの部分でシートに良くなじみ、ロール表面の転写性が良く、その結果表面平滑性、透明性および光沢性等の良好なシートが成形可能で、特に厚さ0.2ｍｍ以下の薄物シートの成形も可能となった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１ないし図４によりシートの表裏面に平滑性、透明性および光沢性等を持たせる比較的薄物シートの成形方法を例に採り説明する。説明に際し、本発明は図６ないし図９に示した従来方法のタッチロールを変更し、副冷却ロールを追加したものであるから、従来と同一部材は同一番号を付し、その説明を省き、変更および新たに追加された部材のみ新番号を付してその説明をする。
【００１２】
Ｔダイ1から吐出された溶融プラスチック２は主冷却ロール４に予め定められた押付け力（10０〜30０Ｎ／ｃｍ）で押付けられたタッチロール２０と主冷却ロール４の間のロールギャップδを第１のバンク２１を形成しながら通過した後、次に主冷却ロール４と副冷却ロール２２の間のロールギャップを第２のバンク２３を形成しながら通過し、アニーリングロール５を経てシート２４となって図示してない後処理装置に送られるようになっている。
【００１３】
タッチロール２０は図２に示すように内筒補強板２５と肉厚Ｔで剛性を持たせた内筒２６と、内筒２６の肉厚Ｔよりも1/2〜1/10程度の肉厚とした外筒２７と、幅方向の両端部で軸受２８および２９で夫々回転可能に支承された中央に設けた貫通孔３０、３１を有する第１軸３２および第２軸３３により構成されており、水や油等の冷却媒体を矢印bのように貫通孔３０、内筒２６と外筒２７の間に形成された空間部３４、次いで貫通孔３１の順に通すようにしてある。
【００１４】
また図４に示すようにロール２０のロール面Cには同ロール２０の主冷却ロール４への押付け力によりシートが幅方向に直線状に可撓するようなクラウニングがつけてあり、その量は押付け力により算出され、最大径D、最少径ｄとすると（D−ｄ）となり、ロール表面Cは所定の半径Rで滑らかに連結されている。
【００１５】
以上説明した実施の形態は竪型の４本ロールの組合せによる例であるが、図５に示すように、前述のような本発明による構成のタッチロール３２、主冷却ロール４および副冷却ロール２２、アニーリングロール５の４本ロールの組合せを横型にしても良いし、副冷却ロール２２を本発明による構成のタッチロール３２と同一構成の外筒が内筒より薄肉のロール３６としても良い。更に４本ロールの組合せによるものばかりでなく、本発明は複数本のロールを用いる薄物から厚物シートの成形にも有効である。
【００１６】
以上説明したようにタッチロールは外筒が薄く、撓み易すい構成となっているので、ロールギャップδにおいて、Ｔダイから供給される溶融プラスチックが薄物であってもタッチロール表面が溶融プラスチックに良くなじみ、ロールの転写性が良くなり、成形テストの結果、表面の良好な薄物シートが成形可能となった。
次に成形テストの成形データを記述する。

【００１７】
【発明の効果】
本発明においては当初に掲げたＴダイから吐出された溶融プラスチックを複数本ロールの間を通過させてシート表面に平滑性があり、透明性および光沢性等の良好なシート、特に厚さ0.2ｍｍ以下の薄物シートが成形できなかったという欠点が取除かれ、ロールギャップにおいて、タッチロールがシート面に良くなじみ、光沢があり、表面が良好なシートの成形が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態例を示すシート成形方法を示す説明図である。
【図２】本発明の１実施形態例を示すシート成形方法に用いるタッチロールの説明図で、軸方向の断面図である。
【図３】本発明の１実施形態例を示すシート成形方法に用いるタッチロールの説明図で、図２のA−Ａ断面図である。
【図４】本発明の１実施形態例を示すシート成形方法に用いるタッチロールの説明図で、その外形を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態例を示すシート成形方法を示す説明図で、横方向にロールを使用したときの説明図である。
【図６】従来のシート成形方法を示す説明図である。
【図７】従来のシート成形方法に用いるタッチロールの説明図で、軸方向の断面図である。
【図８】従来のシート成形方法に用いるタッチロールの説明図で、図７のB−B断面図である。
【図９】図６の矢視図であり、タツチ抜け現象とシート表面の関係説明図である。
【符号の説明】
１Ｔダイ
２溶融プラスチック
４主冷却ロール
５アニーリングロール
２０、３２タッチロール
２１第１のバンク
２２、３６副冷却ロール
２３第２のバンク
２４シート
２５内筒補強板
２６内筒
２７外筒
２８、２９軸受
３０、３１貫通孔
３２第１軸
３３第２軸
３４空間部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, the molten plastic discharged from a T die or the like is passed through a roll gap between a main cooling roll and a touch roll, and then passed through a sub cooling roll or an annealing roll to form a film or

sheet

3 or 4 after that. The present invention relates to a method for forming a plurality of films such as a roll and a sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of film sheet (hereinafter simply referred to as “sheet”) forming method will be described with reference to FIGS. 6 to 9. As shown in FIG. 6, the molten plastic 2 discharged from the T-die 1 is transferred to the main cooling roll 4 by the touch roll 3. With a predetermined pressing force (10 to 30 kgf / cm), a thin material is pressed with a relatively large pressing force, and a thick material is pressed with a small pressing force. After passing δ, the sheet 6 passes through the annealing roll 5 and is sent to a winding device (not shown).
[0003]
As shown in FIGS. 7 and 8, the main cooling roll 4, the annealing roll 5 and the touch roll 3 have a thick outer structure 7 and a thin inner structure reinforced by an inner cylinder reinforcing plate 8 to give rigidity. The tube 9 is composed of a first shaft 12 and a second shaft 13 having through-holes 10 and 11 in the central portions that rotatably support the outer tube 7 and the inner tube 9 at both ends in the width direction. A cooling roll that guides a cooling medium such as oil in the order of the through hole 10, the space portion 14 formed between the inner diameter portion of the outer cylinder 7 and the outer diameter portion of the inner cylinder 9, and the through hole 11, as indicated by an arrow a. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 9, in the case of a sheet 6 that has passed through the roll gap δ, particularly a thin sheet having a thickness of 0.2 mm or less, the mirror surface of the roll surface of the touch roll 3 (in the case of forming a transparent sheet) or a satin surface (opaque) In the case of sheet molding), a local portion that could not be transferred to the roll surface has irregularities 15 or dust spots, cloudiness, fluttering, etc. appearing on the sheet surface, appearing as a so-called touch omission phenomenon, Good product could not be molded.
[0005]
In general, for thin sheet molding with a thickness of 0.2 mm or less, a method of blowing cooling air from the outer side to the cooling roll with an air knife or the like has been conventionally used, but this method uses a sheet surface on the air knife side to the roll surface. Since they were not in contact with each other, the surface smoothness, transparency and gloss were inferior, and a thin sheet having a thickness of 0.2 mm or less could not be formed.
[0006]
This is because the thickness of the outer cylinder is increased to give rigidity to the touch roll, and the roll itself is not flexible, and the temporal uniformity with respect to the thickness in the width direction of the molten plastic originally supplied from the T-die is increased. This is also due to the fact that the roll surface does not conform to the thin sheet surface and the transferability is impaired.
[0007]
The object of the present invention is that the above-mentioned touch roll is not flexible, the roll surface does not conform to the sheet surface, and therefore the roll surface is not transferable, and particularly the surface smoothness, transparency and glossiness of a thickness of 0.2 mm or less. The sheet that can be formed into a sheet with a uniform thickness, with a smooth surface, transparency and gloss, etc. It is to provide a molding method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention allows the molten plastic discharged from the T die to flow a cooling medium such as water or oil through a space formed between the main cooling roll and the inner cylinder and the outer cylinder, Thin film with multiple roll arrangement that leads between touch rolls with outer cylinder thickness 1/2 to 1/10 thicker than that of inner cylinder and then forms sub-cooling roll to form film and sheet -A sheet forming method was adopted.
[0009]
In addition, the auxiliary cooling roll is made to flow a cooling medium such as water or oil through a space formed between the inner cylinder and the outer cylinder having the same configuration as the touch roll described above, and the thickness of the outer cylinder is set to be smaller than that of the inner cylinder. If the thickness is about 1/2 to 1/10, it is preferable.
[0010]
According to the present invention, the touch roll is well adapted to the sheet at the portion of the roll gap δ, and the transfer property of the roll surface is good. As a result, a sheet having good surface smoothness, transparency and glossiness can be formed, and the thickness is particularly 0.2. It became possible to form a thin sheet having a thickness of mm or less.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 by taking as an example a method for forming a relatively thin sheet having smoothness, transparency and glossiness on the front and back surfaces of the sheet. In the description, the present invention is a modification of the touch roll of the conventional method shown in FIG. 6 to FIG. 9 and a sub cooling roll is added. Only changed and newly added members are given new numbers and described.
[0012]
The molten plastic 2 discharged from the T-die 1 has a first roll gap δ between the touch roll 20 pressed against the main cooling roll 4 with a predetermined pressing force (100 to 300 N / cm) and the main cooling roll 4. After passing through the bank 21, the sheet passes through the roll gap between the main cooling roll 4 and the sub cooling roll 22 while forming the second bank 23, and passes through the annealing roll 5 to become a sheet 24. It is sent to a non-illustrated post-processing device.
[0013]
As shown in FIG. 2, the touch roll 20 includes an inner cylinder reinforcing plate 25, an inner cylinder 26 that is rigid with a thickness T, and a thickness that is about 1/2 to 1/10 of the thickness T of the inner cylinder 26. And a first shaft 32 and a second shaft 33 having through holes 30 and 31 provided in the center rotatably supported by

bearings

28 and 29 at both ends in the width direction. A cooling medium such as water or oil is passed through the through hole 30, the space 34 formed between the inner cylinder 26 and the outer cylinder 27, and then the through hole 31 as indicated by an arrow b.
[0014]
Also, as shown in FIG. 4, the roll surface C of the roll 20 is provided with a crowning that allows the sheet to be linearly bent in the width direction by the pressing force of the roll 20 against the main cooling roll 4. Calculated by the pressing force, the maximum diameter D and the minimum diameter d are (D−d), and the roll surface C is smoothly connected with a predetermined radius R.
[0015]
The above-described embodiment is an example of a combination of saddle-shaped four rolls. However, as shown in FIG. 5, the touch roll 32, the main cooling roll 4, and the sub cooling roll 22 having the configuration according to the present invention as described above. The combination of the four rolls of the annealing roll 5 may be a horizontal type, or the sub-cooling roll 22 may be a roll 36 in which the outer cylinder having the same configuration as the touch roll 32 having the configuration according to the present invention is thinner than the inner cylinder. In addition to the combination of four rolls, the present invention is also effective for forming a thin sheet to a thick sheet using a plurality of rolls.
[0016]
As described above, the touch roll has a thin outer cylinder and is easy to bend. Therefore, in the roll gap δ, even if the molten plastic supplied from the T die is thin, the surface of the touch roll is good for the molten plastic. Familiarity, the transferability of the roll was improved, and as a result of the molding test, a thin sheet with a good surface could be molded.
Next, the molding data of the molding test is described.

[0017]
【The invention's effect】
In the present invention, the molten plastic discharged from the T-die initially listed is passed between a plurality of rolls so that the sheet surface is smooth, and a sheet having a good transparency and glossiness, particularly a thickness of 0.2 mm. The disadvantage that the following thin sheet could not be formed was removed, and in the roll gap, the touch roll was well adapted to the sheet surface, glossy, and a sheet with a good surface could be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a sheet forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a touch roll used in a sheet forming method showing an embodiment of the present invention, and is an axial sectional view.
FIG. 3 is an explanatory view of a touch roll used in a sheet forming method showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a touch roll used in a sheet forming method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an outer shape thereof.
FIG. 5 is an explanatory view showing a sheet forming method according to another embodiment of the present invention, and is an explanatory view when a roll is used in the horizontal direction.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional sheet forming method.
FIG. 7 is an explanatory view of a touch roll used in a conventional sheet forming method and is an axial sectional view.
8 is an explanatory diagram of a touch roll used in a conventional sheet forming method, and is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
9 is a view as viewed in the direction of the arrow in FIG. 6 and is a diagram for explaining the relationship between the touch-off phenomenon and the sheet surface.
[Explanation of symbols]
1 T-die 2 Molten plastic 4 Main cooling roll 5 Annealing rolls 20 and 32 Touch roll 21

First bank

22 and 36 Sub cooling roll 23 Second bank 24 Sheet 25 Inner cylinder reinforcing plate 26 Inner cylinder 27

Outer cylinders

28 and 29 Bearing 30, 31 Through hole 32 First shaft 33 Second shaft 34 Space portion

Claims

The molten plastic discharged from the T die is made to flow a cooling medium such as water or oil through the space formed between the main cooling roll and the inner and outer cylinders, and the thickness of the outer cylinder is set to that of the inner cylinder. A film and sheet forming method having a plurality of rolls that are guided between touch rolls having a thickness of about 1/2 to 1/10 and then passed through a subcooling roll to form a film and a sheet, the subcooling roll Is made to flow a cooling medium such as water or oil through a space formed between the inner cylinder and the outer cylinder, and the thickness of the outer cylinder is about 1/2 to 1/10 of that of the inner cylinder. A film and sheet molding method characterized by having a thickness.