JPH06166089A - 結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法及びその装置 - Google Patents

結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法及びその装置

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JPH06166089A
JPH06166089A JP4343583A JP34358392A JPH06166089A JP H06166089 A JPH06166089 A JP H06166089A JP 4343583 A JP4343583 A JP 4343583A JP 34358392 A JP34358392 A JP 34358392A JP H06166089 A JPH06166089 A JP H06166089A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出された膜状の結晶性熱可塑性樹脂をキャ
ストドラムと金属ベルトで挟圧しながら一次冷却してシ
ート状とし、このシートを直に水槽に導いて二次冷却し
た後、水切りし、次いで加熱処理することにより、透明
性、光沢性などの光学的特性、表面平滑性などの外観特
性と剛性の優れた結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイル
ムを製造可能とする 【構成】 Ｔダイ１から溶融状態で押出された膜状の結
晶性熱可塑性樹脂２をキャストドラム３と金属ベルト４
で挟圧しながら一次冷却してシート状とし、このシート
９を直に水槽１０に導いて二次冷却した後、シート表面
に付着した冷却液を除去し、次いでこのシート１４を使
用した結晶性熱可塑性樹脂の熱変形温度−４０℃から熱
変形温度＋１５℃の温度範囲で加熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品などの包装用，フ
ァィルなどの文具用，各種パッケージ用ケース，各種の
工業用途などに好適な結晶性熱可塑性樹脂シート又はフ
イルムの製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルム
耐熱性，物理的諸強度，耐薬品性，ヒンジ特性などに優
れるため広く応用されている。しかし透明性，表面平滑
性などの優れたシート又はフイルムの製造と、そのシー
ト又はフイルムを高速で生産できる技術はまだ完成され
てなく、業界ではその技術開発を競って続けている。前
記結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法と
してエアーナイフ法，ポリシングロール法，水冷却など
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エアーナイフ法は膜状
の溶融樹脂をノズルから吹き出すエアー圧でキャストド
ラムに圧着させてシート又はフイルムを製造するため、
エアーを吹き付けるシート面の厚み変動ができ平滑性の
維持ができなく、またシート又はフイルムの片面はエア
ーで冷却されるため急冷が出来ない。この結果として透
明性，表面平滑性，厚み精度などの優れたシート又はフ
イルムができない欠点がある。このエアーによる圧着力
は約３０００ｍｍ水柱が上限であり、またエアーによる
圧着点が一点であるため商品価値のあるシート又はフイ
ルムの生産速度は約２０ｍ／分が限界である。従って、
シート又はフイルムの外観特性をそれほど必要としない
厚さが０．２〜０．５ｍｍ程度の薄物シート又はフイル
ムの生産にこのエアーナイフ法は主に利用されている
が、厚みが約０．７ｍｍ以上の厚物シートの生産には適
さない。ポリシングロール法は、膜状の溶融樹脂を一対
の金属ロールで挟圧してシートを生産する方式である
が、一対のロールの接点でシートの厚みと表面性の賦形
を同時に完了させるため引取速度が約４ｍ／分以下と低
い場合は表面平滑性の優れたシートが得られるが、引取
速度が約６ｍ／分以上になるとシートの賦形が追随でき
なくなり、商品価値のあるシートが得られなくなる。ま
た厚みが約０．４ｍｍ以下の薄物シートを生産するシー
トに波打状のウェーブが発生するため商品価値のあるシ
ートの生産が出来なくなる。水冷法も多くの提案がなさ
れているが、一例として特開平４−１５８０２２号公報
があるが、この公報に記載された製造方法は膜状の結晶
性熱可塑性溶融樹脂を水で冷却固化した後、加熱ロール
で再加熱して一対の金属ベルト間で挟圧して外観特性を
改良すると共に生産速度を改善させる方法であるが、こ
の方法は透明性の優れたシートが得られ易い反面、溶融
樹脂を水で冷却する際に水の波打ちによってシートに横
方向の筋模様が発生し外観特性を著しく損ね、この模様
は引取速度が早くなる程発生し易くなる。本発明の目的
は従来技術が持つ上記の問題点を解決し、シートまたは
フイルムの厚みに関係なく透明性，光沢，表面平滑性な
どの外観特性の優れた結晶性熱可塑性樹脂シート又はフ
イルムを高速で製造できる方法及びその装置を市場に提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、特定発明はＴダイから溶融状態で押出された膜状の
結晶性熱可塑性樹脂をキャストドラムと金属ベルトで挟
圧しながら一次冷却してシート状とし、この一次冷却さ
れたシートの温度を使用した結晶性熱可塑性樹脂の熱変
形温度から軟化温度の温度範囲に制御し、このシートを
直に水槽に導いて二次冷却した後、シート表面に付着し
た冷却液を除去し、次いでこのシートを使用した結晶性
熱可塑性樹脂の熱変形温度−４０℃から熱変形温度＋１
５℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とする結晶性
熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法とする。
【０００５】また前記課題を達成するために前記の方法
発明は前記キャストドラムと金属ベルトとで圧接される
全区間において、前記金属ベルトは圧接加工中にキャス
トドラムの半径方向に挾持搬送される樹脂圧縮応力によ
り変位されながら前記膜状の結晶性熱可塑性樹脂を搬送
することを特徴とする。また前記課題を達成するために
前記の装置発明はＴダイの押出ノズル下流側には、この
ノズルから押し出される溶融結晶性熱可塑性樹脂をその
間隙間に受け入れる下部キャストドラムとこのキャスト
ドラム上方に位置する第１の金属ロールが対として配置
してあり、前記下部のキヤストドラムと第１の金属ロー
ルの接近点から下流側でこのキャストドラムの周面と対
接する第２の金属ロールが配置してあり、これら二つの
金属ロールと第３の金属ロール間に巻回され、第１、第
２の金属ロール間の区域においては、前記キャストドラ
ムの周面に沿い走行する無端の金属ベルトが配置してあ
り、このキヤストドラムと第２の金属ロール間の下流位
置に接近して結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムを
浸漬する水槽が配置されていると共に、この水槽内には
冷却されたシート又はフイルムを水切りする水切り手段
が設けてあると共に、この水切り手段の下流側にシート
矯正加熱手段が配置されていることを特徴とする結晶性
熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置とする。
【０００６】また前記課題を達成するために前記の装置
発明のキャストドラムに金属ベルトを挟圧させるための
前記第１の金属ロールの表面は、耐熱性のゴム乃至弾性
を有するエラストマーで被覆してあることを特徴とする
結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置とす
る。また前記課題を達成するために前記の装置発明の前
記キヤストドラムはエンボス加工用のものとしてある結
晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置とする
場合もある。
【０００７】また前記課題を達成するために前記の装置
発明の前記キヤストドラムは、内部から加温される構造
としてあり、その表面粗さは０．５μｍ以下としてある
結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置とす
る場合もある。また前記課題を達成するために前記の装
置発明の前記金属ベルトは、ＳＵＳ、炭素鋼乃至チタン
合金の一種からなる結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイ
ルムの製造装置とすることが好ましい。
【０００８】また前記課題を達成するために前記の装置
発明の前記水切り手段は、一対のピンチロールと、これ
より下流に設けたエアーブロー装置とからなる結晶性熱
可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置とすることが
好ましい。また前記課題を達成するために前記の装置発
明の前記シート矯正加熱処理手段は、加熱オーブン乃至
加温された複数の金属ローラからなる結晶性熱可塑性樹
脂シート又はフイルムの製造装置とすることが好まし
い。
【０００９】本発明に使用される結晶性熱可塑性樹脂の
一種であるポリプロピレン樹脂としては、結晶性のプロ
ピレン単独重合体またはプロピレンにプロピレン以外の
コモノマー、例えばエチレンやブテンなどが１種以上共
重合した結晶性のコポリマー、及びこれらの混合物を使
用する。これらのポリプロピレン樹脂には、酸化防止
剤，滑剤，帯電防止剤，スリップ剤，アンチブロッキン
グ剤，紫外線吸収剤，造核剤，透明改良剤，有機過酸化
物，顔料，タルクや炭酸カルシュウムなどの無機系充填
材，木粉や合成繊維などの有機系充填材，ポリエチレン
やエチレンプロピレンゴムなどの他樹脂やゴムを必要に
応じ適宣添加して使用することもある。前記シート又は
フイルムの製造方法とその装置は多層シートやラミネー
トシートの製造にも適用される。
【００１０】
【実施例】次に、この製造方法を実施するための装置発
明の代表的な実施例を次に説明する。図１において、１
はＴダイであり、このＴダイ１の押出ノズル下流側に
は、このノズルから押し出される溶融ポリプロピレン樹
脂２をその間隙間に受け入れる上部キャストドラム３と
このキャストドラム３上方に位置する第１の金属ロール
１５が対として配置してあり、前記下部のキヤストドラ
ム３と第１の金属ロール５の接近点から下流側でこのキ
ャストドラム３の周面と対接する第２の金属ロール６が
配置してあり、これら二つの金属ロール５．６と第３の
金属ロール間７に巻回され、第１、第２の金属ロール
５．６間の区域においては、前記キャストドラム３の周
面に沿い走行する無端の金属ベルト４が配置してあり、
このキヤストドラム３と第２の金属ロール６間をの下流
位置に接近して溶融ポリプロピレン樹脂シート又はフイ
ルム９が浸漬する水槽１０が配置されていると共に、こ
の水槽１０内で冷却されたシート又はフイルム１１を水
切りする水切り手段２０が設けてあると共に、この水切
り手段２０の下流側にシート矯正加熱手段２１が配置さ
れている。前記キャストドラム３に金属ベルト４を挟圧
させるための前記第１の金属ロール５の表面は、耐熱性
のシリコンゴム乃至弾性を有するエラストマーで被覆し
てある。この被覆厚みは５〜１５ｍｍ、使用するエラス
トマーのゴム硬度は５５〜８５度が適当である。この前
記キヤストドラム３は必要に応じてエンボス加工用のも
のとしてある。前記キヤストドラム３は、加熱油などで
その内部から加温される構造としてあり、その表面粗さ
は０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下とする。
前記金属ベルト４は、ＳＵＳ、炭素鋼乃至チタン合金の
一種からなり、耐腐蝕性などの点よりＳＵＳが好まし
い。
【００１１】また前記溶融樹脂に接する面の金属ベルト
４の表面粗度は透明性や表面平滑性を重視したシートの
製造を目的とした場合は、０．５μｍ以下、好ましくは
０．３μｍ以下のものが好適であり、この金属ベルト４
は溶接によってエンドレスベルトにして使用されるため
溶接繋ぎ部の凹凸がシートに影響しないようにする必要
がある。金属ベルトの厚みが薄い場合は繋ぎ部に凹凸が
発生し易く、厚い場合は金属ベルトのフレキシビリティ
がなくなり使用に支障をきたすので金属ベルトの厚みは
０．５〜１．２ｍｍ程度が適当である。更に、前記水切
り手段２０は、例えば一対のピンチロール１２と、これ
より下流に設けたエアーブロー装置１３からなり、また
前記シート矯正加熱処理手段２１は、例えば加熱オーブ
ン乃至加温された複数の金属ローラ１５、１６、１７、
１８からなる。
【００１２】次に前記実施例装置の作用をこの製造方法
の代表的な実施例と共に説明する。まず前記Ｔダイ１か
ら溶融状態で押出された膜状のポリプロピレン樹脂２
を、前記キャストドラム３と第１、第２の金属ロール
５、６及び前記金属ベルト４によってキャストドラム３
と金属ベルト４で形成された円弧状挟圧部８に導く。こ
の際、前記キャストドラム３と前記金属ベルト４で形成
される前記挟圧部８の隙間はキャストドラム３の上下変
位などによって機械的に調節できるようになっている
（図示せず）。製品シート又はフイルム１９の厚みはこ
の挟圧部８の隙間寸法の設定で最終的に設定される。
尚、エンポス模様やストライプ状の線入り模様をシート
に付与する場合は、目的とする模様を表面にエッチング
や彫刻加工によって形成させたキャストドラムを使用す
る。この際、金属ベルト４は加熱油などで内部から加熱
された第１、第３の金属ロール５と７とによって、また
キヤストドラム３も同様に内部から加熱され、好適には
５０〜１５０°としてある。
【００１３】次いで前記円弧状挟圧部８より送り出され
た一次冷却シート９の温度は、ポリプロピレン樹脂の熱
変形温度から軟化温度（試験法はＪＩＳ Ｋ−６７５
８，荷重１ｋｇｆで設定、以下同じ）の温度範囲に制御
される。この熱変形温度未満の温度だと透明性や光沢性
の優れたシートが得られなくなり、軟化温度を越える温
度だとシートが軟らか過ぎてキャストドラム３や金属ベ
ルト４からの剥離性が低下し、シート表面に微小な傷が
多発したり、水槽１０に搬入する工程でシートに皺が発
生して良好なシートができなくなるおそれがある。前記
水槽１０内において、この一次冷却シート９は二次冷却
され、完全に冷却固化される。水槽中の水の温度は０〜
２５℃程度が適当である。水槽で完全に冷却固化された
二次冷却シート１１は、シートに付着した冷却液を前記
ピンチロール１２とエアーブロー装置１３からなる水切
手段２０を経てシート矯正加熱手段２１へ導かれる。こ
のシート矯正加熱手段２１に導かれたシート１４にはカ
ールが発生していたり、ポリプロピレン樹脂の結晶化が
充分に進んでいないため、剛性が低かったりするので加
熱オーブン（図示せず）や加熱油などで内部から加熱さ
れた金属ロール１５〜１８で加熱処理する。この加熱処
理温度は使用ポリプロピレン樹脂の熱変形温度−４０
（好ましくは−３０）℃から熱変形温度＋１５（好まし
くは５）℃の温度範囲である。熱変形温度−４０℃未満
の温度ではカールの修正や剛性の改善効果が小さく、熱
変形温度＋１５℃を越える温度だとシートが軟化状態に
なるためシート皺が発生したり透明性や光沢性などの外
観性を損ねるようになる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１乃至請求項２に記載された特定
発明の製造方法により、透明性，光沢性などの光学的特
性，表面平滑性などの外観特性と剛性の優れた結晶性熱
可塑性樹脂シート又はフイルムを得ることができ、必要
に応じてエンボス加工したものを製造することができ
る。更に、製品シート又はフィルムの厚みを薄い物から
厚い物まで高品質で製造でき、更に生産速度を従来工法
の数倍に高速化できる。したがって、本発明の方法によ
って得られるシート又はフィルムは、食品包装、医薬品
包装などの包装用、文具用、化粧品や家庭用品などのパ
ッケージ用ケース、工業用素材などに好適である。請求
項３に記載された装置発明は前記請求項１の製造方法を
実施でき、同等の効果を奏することができる。請求項４
に記載された装置発明は、前記請求項３に記載された装
置発明の効果に加えて、請求項２に記載された方法発明
を実施でき、殊に表面平滑に支障がなく、かつ光学的特
性に優れ結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムを製造
できる。請求項５に記載された装置発明では、エンポス
加工を適切に行える。請求項６に記載された装置発明で
は、結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの転写性を
高め、このシート又はフイルムの透明性及び表面平滑性
を高めることができる。請求項７に記載された装置発明
では、金属ベルトの耐腐触性を高めることができる。請
求項８に記載された装置発明では、水切り手段の構造を
簡略化できる。請求項９に記載された装置発明では、シ
ート矯正加熱処理手段の構造を簡略化できる。
【００１５】実験例 実験例１〜４、比較例１ 図１に示す如き装置を用いて、ポリプロピレン樹脂シー
トを製造した。この際、使用されたポリプロピリン樹脂
は、密度が０．９０ｇ／ｍ3，メルトフローレートが
１．８ｇ／１０分，熱変形温度が９０℃，軟化温度が１
３０℃のチッソポリプロＸＦ１８９３（チッソ株式会社
製）を用いた。この樹脂を樹脂温度２４０℃でＴダイ押
出装置（押出機のシリンダー直径１００ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝
３６，ダイ幅５５０ｍｍ，ダイリップ間隔１．２ｍｍ）
を用いて押出した。押し出された溶融樹脂を図１に示す
装置に通して、厚さ０．３ｍｍのポリプロピレン樹脂シ
ートを得た。
【００１６】なお、シートの製造条件は以下の通りであ
る。 金属ベルト ＳＵＳ製でそのキャストドラム キヤストドラム 幅を６５０ｍｍ、表面粗度を０．３μｍ、温度を９０℃
に設定 第１の金属ロール 表面にゴム硬度６５度のシリコーンゴムを厚さ１０ｍｍ
被膜 円弧状挟圧部の長さ ６０ｃｍの円弧挟圧部の間隔 ０．３ｍｍ シート引取り速度 キヤストドラムと金属ベルトを同速の１０ｍ／分に設定 一次冷却シートの温度 １１０℃ 水槽 その長さを４ｍとし、その冷却水温度を１０℃に
設定 エアブロ装置 吹付加熱空気の温度を８０℃に設定 シート矯正加熱手段である金属ロール群 最上流側のもの ６０℃ 最下流側のもの ５０℃ その中間のもの １００℃ これらの金属ロール表面粗度 １．０μｍ このようにして得られたポリプロピレン樹脂シートは、
ヘイズ（透明性）３．４％、光沢度１１４％、表面平滑
性に優れ、筋、皺、波打ちなどがないため光学的特性と
外観特性に優れ、更にヤング率（剛性）９４と高い。
【００１７】実験例２ 実験例１と同一の製造条件で厚み０．５ｍｍのポリプロ
ピレン樹脂シートを製造した。このシートも実験例１と
同様の諸特性、即ち、ヘイズ（透明性）４．０％、光沢
度１２４％、表面平滑性に優れ、筋、皺、波打ちなどが
ないため光学的特性と外観特性に優れ、更にヤング率
（剛性）９０と高い優れたものであった。
【００１８】実験例３ 実験例１と同一の製造条件で厚み１．０ｍｍのポリプロ
ピレン樹脂シートを製造した。このシートも実験例１と
同様の諸特性に、即ち、ヘイズ（透明性）９．５％、光
沢度１２７％、表面平滑性に優れ、筋、皺、波打ちなど
がないため光学的特性と外観特性に優れ、更にヤング率
（剛性）８８と高い優れたものであった。
【００１９】実験例４ 実験例１と異なる製造条件としては、 キャストドラム ；表面にエンボス模様を刻設したもの 第１の金属ロール；表面には前記被膜層は有してない シート矯正加熱手段である金属ロール群 その中間のもの ８０℃ それ以外は実験例１と同一の製造条件で厚さ０．３ｍｍ
のポリプロピレンシートをエンボス加工した場合には、
ヘイズ３．６％、光沢度１２１％、ヤング率８５と優れ
た光学特性を得た。
【００２０】比較例１ 実験例１と異なり、シート矯正加熱手段の加温された金
属ロールのうち、最下流及び最上流の金属ロールの温度
は同じとし、その中間の金属ロールの加熱温度を１３０
度に設定した場合には、厚さ０．３ｍｍのポリプロピレ
ン樹脂シートのヘイズ（％）は本件実験例のものに対し
て劣り、かつ表面平滑性は不良で、しわがシート表面に
発生していた。なお、前記実験例、比較例に用いられる
特性値は以下の試験法によって測定された。 熱変形温度 ：ＪＩＳ Ｋ−７２０７（荷重４．
６ｋｇｆ／ｃ） 軟化温度 ：ＪＩＳ Ｋ−６７５８（ビカット
軟化温度、荷重１．０ｋｇｆ） メルトフローレート：ＪＩＳ Ｋ−６７５８（２３０
℃、荷重２．１６ｋｇｆ） 密度 ：ＪＩＳ Ｋ−６７５８ ヘイズ ：ＡＳＴＭ Ｄ−１００３ 光沢度 ：ＡＳＴＭ Ｄ−５２３ ヤング率 ：ＡＳＴＭ Ｄ−８８２ 表面平滑性 ：目視観察 筋、皺、波打 ：目視観察
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する装置の１態様を示す説
明図である。
【符号の説明】
１ Ｔダイ ２ 膜状ポリプロピレン樹脂 ３ キャストドラム ４ 金属ベルト ５ 第１の金属ロール ６、７ 第２、第３の金属ロール ８ 円弧状挟圧部 ９ 一次冷却シート １０ 水槽 １１ 二次冷却シート １２ ピンチロール １３ エアーブロー装置 １４ 水切済みシート １５、１６、１７、１８ 金属ロール １９ 製品シート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイ
ルムの製造方法及びその装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品などの包装用，フ
ァイルなどの文具用，各種パッケージ用ケース，各種の
工業用途などに好適な結晶性熱可塑性樹脂シート又はフ
イルムの製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶性熱可塑性樹脂シートまたはフイル
ムは耐熱性、物理性諸強度、耐薬品性、ヒンジ特性など
に優れるため広く使用されている。しかし、透明性、表
面平滑性などの優れたシート又はフイルムの製造と、そ
のシート又はフイルムを高速で生産できる技術はまた慣
性されてなく、業界ではその技術開発を競って続けてい
る。前記結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造
方法としてエアーナイフ法，ポリシングローラ法が知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エアーナイフ法は膜状
の溶融樹脂をノズルから吹き出すエアー圧でキャストド
ラムに圧着させてシート又はフイルムを製造するため、
エアーを吹き付けるシート面の厚み変動ができ平滑性の
維持ができなく、またシート又はフイルムの片面はエア
ーで冷却されるため急冷が出来ない。この結果として表
面平滑性，厚み精度などの優れたシート又はフイルムが
できない欠点がある。このエアーによる圧着力は約３０
００ｍｍ水柱が上限であり、またエアーによる圧着点が
一点であるため商品価値のあるシート又はフイルムの生
産速度は約２０ｍ／分が限界である。従って、シート又
はフイルムの外観特性をそれほど必要としない厚さが
０．２〜０．５ｍｍ程度の薄物シート又はフイルムの生
産にこのエアーナイフ法は主に利用されているが、厚み
が約０．７ｍｍ以上の厚物シートの生産には適さない。
ポリシングローラ法は、膜状の溶融樹脂を一対の金属ロ
ーラで挟圧してシートを生産する方式であるが、一対の
ローラの接点でシートの厚みと表面性の賦形を同時に完
了させるため引取速度が約４ｍ／分以下と低い場合は表
面平滑性の優れたシートが得られるが、引取速度が約６
ｍ／分以上になるとシートの賦形が追随できなくなり、
商品価値のあるシートが得られなくなる。また厚みが約
０．４ｍｍ以下の薄物シートを生産するシートに波打状
のウエーブが発生するため商品価値のあるシートの生産
が出来なくなる。水冷法も多くの提案がなされている
が、一例として特開平４−１５８０２２号公報がある
が、この公報に記載された製造方法は膜状の結晶性熱可
塑性溶融樹脂を水で冷却固化した後、加熱ローラで再加
熱して一対の金属ベルト間で挟圧して外観特性を改良す
ると共に生産速度を改善させる方法であるが、この方法
は透明性の優れたシートが得られ易い反面、溶融樹脂を
水で冷却する際に水の波打ちによってシートに横方向の
筋模様が発生し外観特性を著しく損ね、この模様は引取
速度が速くなる程発生し易くなる。本発明の目的は従来
技術が持つ上記の問題点を解決し、シートまたはフイル
ムの厚みに関係なく光沢，表面平滑性などの外観特性の
優れた結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムを高速で
製造できる方法及びその装置を市場に提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、特定発明はＴダイから溶融状態で押出された膜状の
結晶性熱可塑性樹脂をキャストドラムと金属無端ベルト
で挟圧しながら冷却してシート状とし、この一次冷却さ
れたシートの温度を使用した結晶性熱可塑性の熱変形温
度から軟化温度の温度範囲に制御し、このシートを直に
水槽に導いて二次冷却した後、シート表面に付着した冷
却液を除去し、次いでこのシートを使用した結晶性熱可
塑性樹脂の熱変形温度−４０℃から熱変形温度＋１５℃
温度範囲で加熱処理することを特徴とする熱可塑性樹脂
シート又はフイルムの製造方法とする。
【０００５】前記課題を解決するために、前記の方法発
明における前記キャストドラムと金属無端ベルトとで圧
接される全区間において、前記金属無端ベルトは圧接加
工中にキャストドラムの半径方向に挾持搬送される樹脂
圧縮応力により変位されながら前記膜状の結晶性熱可塑
性樹脂を搬送することを特徴とする。
【０００６】前記課題を解決するために、装置発明にお
けるキヤストドラムに金属ベルトを挾圧させるための前
記第１の金属ローラの表面は耐熱性のゴム又は弾性を有
するエラストマーで被覆してあることが好ましい。前記
課題を解決するために前記の装置発明の前記キャストド
ラムはエンボス加工用のものとしてある場合もある。
【０００７】前記課題を解決するために、前記装置発明
における前記キヤストドラムは、内部から加温される構
造としてあり、その表面粗さは０．５μｍ以下とするこ
とが望ましい。前記課題を解決するために、前記の装置
発明における前記金属無端ベルトは、ＳＵＳ、炭素鋼乃
至チタン合金の一種からなることが好ましい。
【０００８】また前記課題を達成するために前記の装置
発明における前記水切り手段は、前記水切り手段は、一
対のピンチローラと、これより下流に設けたエアーブロ
ー装置とからなることを特徴とすることが望ましい。ま
た前記課題を達成するために前記装置発明における前記
シート矯正加熱処理手段は加熱オープン乃至加温された
複数の金属ローラからなる場合もある。
【０００９】本発明に使用される結晶性熱可塑性樹脂の
一種であるポリプロピレン樹脂としては、結晶性のプロ
ピレン単独重合体またはプロピレンにプロピレン以外の
コモノマー、例えばエチレンやブテンなどが１種以上共
重合した結晶性のコポリマー、及びこれらの混合物を使
用する。これらのポリプロピレン樹脂には、酸化防止
剤，滑剤，帯電防止剤，スリップ剤，アンチブロッキン
グ剤，紫外線吸収剤，造核剤，透明改良剤，有機過酸化
物，顔料，タルクや炭酸カルシュウムなどの無機系充填
材，木粉や合成繊維などの有機系充填材，ポリエチレン
やエチレンプロピレンゴムなどの他樹脂やゴムを必要に
応じ適宣添加して使用することもある。前記シート又は
フイルムの製造方法とその装置は多層シートやラミネー
トシートの製造にも適用される。
【００１０】
【実施例】次に、請求項３乃至請求項９記載の装置発明
の代表的な実施例を次に説明する。図１において、１は
Ｔダイであり、このＴダイ１の押出ノズル下流側には、
このノズルから押し出される結晶性熱可塑性合成樹脂の
一種である溶融ポリプロピレン樹脂２をその間隙間に受
け入れるキャストドラム３とこのキャストドラム３上方
に位置する第１の金属ローラ１５が対として配置してあ
り、前記のキャストドラム３と第１の金属ローラ５の接
近点からキャストドラム３の回転方向において、下流側
でこのキャストドラム３の周面と対接する第２の金属ロ
ーラ６が配置してあり、これら二本の金属ローラ５、６
と第３の金属ローラ７間に巻回され、第１、第２の金属
ローラ５、６間の区域においては、前記キャストドラム
３の周面に沿い走行する無端の金属ベルト４が配置して
あり、このキャストドラム３と第２の金属ローラ６間を
下流位置に接近して溶融ポリプロピレン樹脂シート又は
フイルム９が浸漬する水槽１０が配置されていると共
に、この水槽１０内で冷却されたシート又はフイルム１
１を水切りする水切り手段２０が設けてあると共に、こ
の水切り手段２０の下流側にシート矯正加熱手段２１が
配置されている。前記キャストドラム３に金属無端ベル
ト４を挟圧させるための前記第１の金属ローラ５の表面
は、耐熱性のシリコンゴム又は弾性を有するエラストマ
ーで被覆してある。この被覆厚みは５〜１５ｍｍ、使用
するエラストマーのゴム硬度は５５〜８５度が適当であ
る。前記キヤストドラム３は、加熱油などでその内部か
ら加温される構造としてあり、その表面粗さは０．５μ
ｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下とする。前記金属無
端ベルト４は、ＳＵＳ、炭素鋼乃至チタン合金の一種か
らなり、耐腐蝕性などの点よりＳＵＳが好ましい。
【００１１】また前記溶融樹脂に接する面の金属無端ベ
ルト４の表面粗度は表面平滑性を重視したシートの製造
を目的とした場合は、０．５μｍ以下、好ましくは０．
３μｍ以下のものが好適であり、この金属無端ベルト４
は金属伸薄板を溶接によってベルトにして使用されるた
め溶接繋ぎ部の凹凸がシートに影響しないようにする必
要がある。金属無端ベルト４の厚みが薄い場合は繋ぎ部
に凹凸が発生し易く、厚い場合は金属無端ベルト４のフ
レキシビリティがなくなり使用に支障をきたすので金属
無端ベルトの厚みは０．５〜１．２ｍｍ程度が適当であ
る。更に、前記水切り手段２０は、例えば一対のピンチ
ローラ１２と、これより下流に設けたエアーブロー装置
１３からなり、また前記シート矯正加熱処理手段２１
は、例えば加熱オープン乃至加温された複数の金属ロー
ラ１５、１６、１７、１８からなる。
【００１２】次に前記実施例装置の作用を請求項１乃至
請求項２記載の製造方法の代表的な実施例と共に説明す
る。まず、前記Ｔダイ１から溶融状態で押出された膜状
のポリプロピレン樹脂２を、前記キャストドラム３と第
１、第２の金属ローラ５、６及び前記金属無端ベルト４
によってキャストドラム３と金属無端ベルト４で形成さ
れた円弧状挟圧部８に導く。更に前記キャストドラム３
と前記金属無端ベルト４で形成される前記挟圧部８の隙
間はキャストドラム３の上下変位などによって機械的に
調節できるようになっている（図示せず）。製品シート
又はフイルム９の厚みはこの挟圧部８の隙間寸法の設定
で最終的に設定される。尚、エンボス模様やストライプ
状の線入り模様をシートに付与する場合は、目的とする
模様を表面にエッチングや彫刻加工によって形成させた
キャストどらむを使用する。この際、金属無端ベルト４
は加熱油などで内部から加熱された第１、第３の金属ロ
ーラ５と７とによって、またキャストドラム３も同様に
内部から加熱され、好適には５０〜１５０℃としてあ
る。
【００１３】次いで前記円弧状挟圧部８より送り出され
た一次冷却シート９の温度は、ポリプロピレン樹脂の熱
変形温度から軟化温度（試験法はＪＩＳ Ｋ−６７５
８，荷重１ｋｇｆで設定、以下同じ）の温度範囲に制御
される。この熱変形温度未満の温度だと透明性や光沢性
の優れたシートが得られなくなり、軟化温度を越える温
度だとシートが軟らか過ぎてキャストドラム３や金属無
端ベルト４からの剥離性が低下し、シート表面に微小な
傷が多発したり、水槽１０に導入する工程でシートに皺
が発生して良好なシートができなくなるおそれがある。
前記水槽１０内において、この一次冷却シート９は二次
冷却され、完全に冷却個化される。水槽中の温度は０〜
２５℃程度が適当である。水槽で完全に冷却固化された
二次冷却シート１１は、シートに付着した冷却液を前記
ピンチローラ１２とエアーブロー装置１３からなる水切
手段２０を経てシート矯正加熱手段２１へ導かれる。こ
のシート矯正加熱手段２１に導かれたシート１４にはカ
ールが発生していたり、ポリプロピレン樹脂の結晶化が
充分に進んでいないため、剛性が低かったりするので加
熱オーブン（図示せず）や加熱油などで内部から加熱さ
れた金属ローラ１５〜１８で加熱処理する。この加熱処
理温度は使用ポリプロピレン樹脂の熱変形温度−４０
（好ましくは−３０）℃から熱変形温度＋１５（好まし
くは５）℃の温度範囲である。熱変形温度−４０℃未満
の温度ではカールの修正や剛性の改善効果が小さく、熱
変形温度＋１５℃を越える温度だとシートが軟化状態に
なるためシート皺が発生したり透明性や光沢性などの外
観性を損ねるようになる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１乃至請求項２に記載された特定
発明の製造方法により、光沢性，表面平滑性などの外観
特性に優れた熱可塑性樹脂シート又はフイルムを得るこ
とができる。更に、製品シート又はフイルムの厚みを薄
い物から厚い物まで高品質で製造でき、更に生産速度を
従来工法の数倍に高速化できる。したがって、本発明の
製造方法によって得られるシート又はフイルムは、食品
包装、医薬品包装などの包装用、文具用、化粧品や家庭
用品などのパッケージ用ケース、工業用素材などに好適
である。更に、請求項３に記載された装置発明は前記請
求項１乃至請求項２の製造方法を実施でき、同等の効果
を奏することができる。請求項４に記載された装置発明
では、前記請求項３に記載された装置発明の効果に加え
て、請求項２に記載された方法発明を実施でき、更に、
第１の金属ローラ周面の耐熱性ゴム又は弾性を有するエ
ラストマーにより、前記シート又はフイルムの厚みの変
動を充分に吸収し、その厚み精度を高めることができ、
殊に表面平滑に支障がなく、かつ光学的特性に優れ結晶
性熱可塑性樹脂シート又はフイルムを製造できる。請求
項５に記載された装置発明では、請求項３記載の発明の
効果に加えて、エンボス加工を適切に行える。請求項６
に記載された装置発明では、請求項３記載の発明に加え
て、結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの転写性を
高め、このシート又はフイルムの透明性及び表面平滑性
を高めることができる。請求項７に記載された装置発明
では、請求項３乃至請求項６記載の発明の効果に加え
て、金属ベルトの耐腐触性を高めることができる。請求
項８に記載された装置発明では、請求項３乃至請求項７
記載の発明の効果に加えて、水きり手段の構造を簡略化
できる。請求項９に記載された装置発明では、請求項３
乃至８記載の発明の効果に加えて、シート矯正加熱処理
手段の構造を簡略化できる。
【００１５】実験例 実験例１ 図１に示す如き装置を用いて、ポリプロピレン樹脂シー
トを製造した。この際、使用されたポリプロピリン樹脂
は、密度が０．９０ｇ／ｍ３，メルトフローレートが
１．８ｇ／１０分，熱変形温度が９０℃，軟化温度が１
３０℃のチッソポリプロＸＦ１８９３（チッソ株式会社
製）を用いた。この樹脂を樹脂温度２４０℃でＴダイ押
出装置（押出機のシリンダー直径１００ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝
３６，ダイ幅５５０ｍｍ，ダイリップ間隔１．２ｍｍ）
を用いて押出した。押し出された溶融樹脂を図１に示す
装置に通して、厚さ０．３ｍｍのポリプロピレン樹脂シ
ートを得た。
【００１６】なお、シートの製造条件は以下の通りであ
る。 金属ベルト ＳＵＳ製でそのキャストドラム キヤストドラム 幅を６５０ｍｍ、表面粗度を０．３μｍ、温度を９０℃
に設定 第１の金属ローラ 表面にゴム硬度６５度のシリコーンゴムを厚さ１０ｍｍ
被膜 円弧状挟圧部の長さ ６０ｃｍの円弧挟圧部の間隔 ０．３ｍｍ シート引取り速度 キヤストドラムと金属ベルトを同速の１０ｍ／分に設定 一次冷却シートの温度 １１０℃ 水槽 その長さを４ｍとし、その冷却水温度を１０℃に
設定 エアーブロー装置 吹付加熱空気の温度を８０℃に設定 シート矯正加熱手段である金属ローラ群 最上流側のもの ６０℃ 最下流側のもの ５０℃ その中間のもの １００℃ これらの金属ローラ表面粗度 １．０μｍ このようにして得られたポリプロピレン樹脂シートは、
ヘイズ（透明性）３．４％、光沢度１１４％、表面平滑
性に優れ、筋、皺、波打ちなどがないため光学的特性と
外観特性に優れ、更にヤング率（剛性）９４と高い。
【００１７】実験例２ 実験例１と同一の製造条件で厚み０．５ｍｍのポリプロ
ピレン樹脂シートを製造した。このシートも実験例１と
同様の諸特性、即ち、ヘイズ（透明性）４．０％、光沢
度１２４％、表面平滑性に優れ、筋、皺、波打ちなどが
ないため光学的特性と外観特性に優れ、更にヤング率
（剛性）９０と高い優れたものであった。
【００１８】実験例３ 実験例１と同一の製造条件で厚み１．０ｍｍのポリプロ
ピレン樹脂シートを製造した。このシートも実験例１と
同様の諸特性に、即ち、ヘイズ（透明性）９．５％、光
沢度１２７％、表面平滑性に優れ、筋、皺、波打ちなど
がないため光学的特性と外観特性に優れ、更にヤング率
（剛性）８８と高い優れたものであった。
【００１９】実験例４ 実験例１と異なる製造条件としては、 キャストドラム ；表面にエンボス模様を刻設したもの 第１の金属ローラ；表面には前記被膜層は有してない シート矯正加熱手段である金属ローラ群 その中間のもの ８０℃ それ以外は実験例１と同一の製造条件で厚さ０．３ｍｍ
のポリプロピレンシートをエンボス加工した場合には、
ヘイズ３．６％、光沢度１２１％、ヤング率８５と優れ
た光学特性を得た。
【００２０】比較例１ 実験例１と異なり、シート矯正加熱手段の加温された金
属ローラのうち、最下流及び最上流の金属ローラの温度
は同じとし、その中間の金属ローラの加熱温度を１３０
度に設定した場合には、厚さ０．３ｍｍのポリプロピレ
ン樹脂シートのヘイズ（％）は本件実験例のものに対し
て劣り、かつ表面平滑性は不良で、しわがシート表面に
発生していた。なお、前記実験例、比較例に用いられる
特性値は以下の試験法によって測定された。 熱変形温度 ：ＪＩＳ Ｋ−７２０７（荷重４．
６ｋｇｆ／ｃ） 軟化温度 ：ＪＩＳ Ｋ−６７５８（ビカット
軟化温度、荷重１．０ｋｇｆ） メルトフローレート：ＪＩＳ Ｋ−６７５８（２３０
℃、荷重２．１６ｋｇｆ） 密度 ：ＪＩＳ Ｋ−６７５８ ヘイズ ：ＡＳＴＭ Ｄ−１００３ 光沢度 ：ＡＳＴＭ Ｄ−５２３ ヤング率 ：ＡＳＴＭ Ｄ−８８２ 表面平滑性 ：目視観察 筋、皺、波打 ：目視観察
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する装置の１態様を示す説
明図である。
【符号の説明】 １ Ｔダイ ２ 膜状ポリプロピレン樹脂 ３ キャストドラム ４ 金属ベルト ５ 第１の金属ローラ ６、７ 第２、第３の金属ローラ ８ 円弧状挟圧部 ９ 一次冷却シート １０ 水槽 １１ 二次冷却シート １２ ピンチローラ １３ エアーブロー装置 １４ 水切済みシート １５、１６、１７、１８ 金属ローラ １９ 製品シート

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｔダイから溶融状態で押出された膜状の結
    晶性熱可塑性樹脂をキャストドラムと金属ベルトで挟圧
    しながら一次冷却してシート状とし、この一次冷却され
    たシートの温度を使用した結晶性熱可塑性樹脂の熱変形
    温度から軟化温度の温度範囲に制御し、このシートを直
    に水槽に導いて二次冷却した後、シート表面に付着した
    冷却液を除去し、次いでこのシートを使用した結晶性熱
    可塑性樹脂の熱変形温度−４０℃から熱変形温度＋１５
    ℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とする結晶性熱
    可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法。
  2. 【請求項２】前記キャストドラムと金属ベルトとで圧接
    される全区間において、前記金属ベルトは圧接加工中に
    キャストドラムの半径方向に挾持搬送される樹脂圧縮応
    力により変位されながら前記膜状の結晶性熱可塑性樹脂
    を搬送することを特徴とする請求の範囲項１記載の結晶
    性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造方法。
  3. 【請求項３】Ｔダイの押出ノズル下流側には、このノズ
    ルから押し出される溶融結晶性熱可塑性樹脂をその間隙
    間に受け入れる下部キャストドラムとこのキャストドラ
    ム上方に位置する第１の金属ロールが対として配置して
    あり、前記下部のキヤストドラムと第１の金属ロールの
    接近点から下流側でこのキャストドラムの周面と対接す
    る第２の金属ロールが配置してあり、これら二つの金属
    ロールと第３の金属ロール間に巻回され、第１、第２の
    金属ロール間の区域においては、前記キャストドラムの
    周面に沿い走行する無端の金属ベルトが配置してあり、
    このキヤストドラムと第２の金属ロール間の下流位置に
    接近して結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムを浸漬
    する水槽が配置されていると共に、この水槽内には冷却
    されたシート又はフイルムを水切りする水切り手段が設
    けてあると共に、この水切り手段の下流側にシート矯正
    加熱手段が配置されていることを特徴とする結晶性熱可
    塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置。
  4. 【請求項４】キャストドラムに金属ベルトを挟圧させる
    ための前記第１の金属ロールの表面は、耐熱性のゴム乃
    至弾性を有するエラストマーで被覆してあることを特徴
    とする請求項３項記載の結晶性熱可塑性樹脂シート又は
    フイルムの製造装置。
  5. 【請求項５】前記キヤストドラムはエンボス加工用のも
    のとしてある請求項３記載の結晶性熱可塑性樹脂シート
    又はフイルムの製造装置。
  6. 【請求項６】前記キヤストドラムは、内部から加温され
    る構造としてあり、その表面粗さは０．５μｍ以下とし
    てある請求項３記載の結晶性熱可塑性樹脂シート又はフ
    イルムの製造装置。
  7. 【請求項７】前記金属ベルトは、ＳＵＳ、炭素鋼乃至チ
    タン合金の一種からなる請求項３乃至請求項６記載の結
    晶性熱可塑性樹脂シート又はフイルムの製造装置。
  8. 【請求項８】前記水切り手段は、一対のピンチロール
    と、これより下流に設けたエアーブロー装置とからなる
    請求項３乃至請求項７記載の結晶性熱可塑性樹脂シート
    又はフイルムの製造装置。
  9. 【請求項９】前記シート矯正加熱処理手段は、加熱オー
    ブン乃至加温された複数の金属ローラからなる請求項３
    乃至請求項８記載の結晶性熱可塑性樹脂シート又はフイ
    ルムの製造装置。
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