JPH0651352B2 - 合成樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばビデオテープケース、フロッピィーデ
ィスクケース、ブックケースなどの梱包材およびケース
類、文具バインダーなどの文具表紙類、および正確な幾
何学模様が必要なシート類などとして使用される、少な
くとも片面に正確なエンボス加工を施した合成樹脂シー
トの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、少なくとも片面に正確なエンボス加工を施した合
成樹脂シートを製造するには、エンボス加工時における
エンボス歪を防止するために、通常、エンボスローラを
使用しない加圧プレス装置を用いた製造方法を採用して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この従来の方法は、このようにエンボスロー
ラを使用しない加圧プレス装置によるエンボス加工が採
用されているため、エンボス加工が断続的となって生産
効率が低下しコスト高となっている。

そこで、連続的なエンボス加工の従来技術である例えば
押出シート成型法というエンボスローラを使用した方法
を採用することが考えられる。

具体的には、例えば第３図に示すように押出機のＴ−ダ
イ０１から吐出される完全溶融状態の合成樹脂Ｚを、片
方のローラが周面０２にエンボス形成部０３を有するエ
ンボスローラ０４であり、他方のローラが押圧ローラ０
５である一組の相対するエンボス形成用ローラ０６間に
供給し、これにより片面Ｚ１ａにエンボス加工を施して
エンボス意匠０７を設けた半溶融もしくは軟化状合成樹
脂シートＺ１を成形し、そののちこの半溶融もしくは軟
化状合成樹脂シートＺ１を引き取りローラ０８で一定張
力をかけて引き取り合成樹脂シートＺ２を製造する方法
である。

なお、このエンボス意匠０７の合成樹脂シートＺ２の製
造後の想定形状は、第４図に示すように横ライン０７１
と縦ライン０７２が直交する格子状であり、またこのエ
ンボス意匠４０を形成するエンボス形成部０３の形状
は、第５図に示すように製造後のエンボス意匠０７の想
定形状と同じ格子状を有している。

また、第３図に示すこの半溶融もしくは軟化状合成樹脂
シートＺ１の引き取りローラ０８での引き取り時には、
まずエンボス形成用ローラ０６の通過直後において、ま
だ完全に固化していない半溶融もしくは軟化状合成樹脂
シートＺ１に前述した張力がかかり、このため横ライン
０７１の中央部が引かれて引き取り方向へ弓形に弯曲す
る一方、縦ライン０７２はほぼ均等に間隔が狭くなる。

この現象は、エンボス形成用ローラ０６の通過後に半溶
融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１のシート幅方向中
央に引き取り方向と平行なベクトルがかかる一方、この
半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１のシート幅方
向両側にはシート幅方向中央部のベクトルと同一長さの
ベクトルがこのシート幅方向中央に向かってかかるため
である。

そののち、この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ
１は、次第に冷却固化され、このため必然的にこの半溶
融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１の片面Ｚ１ａに設
けられたエンボス意匠０７にはこの半溶融もしくは軟化
状合成樹脂シートＺ１のテンション状態の冷却収縮に従
ったエンボス歪が発生し、特に第５図に示すように横ラ
イン０７２がシートの引き取り方向に向かって弓形に弯
曲した状態となる。

本発明は、このような従来技術の課題を背景になされた
もので、あらかじめ想定されたとおりの正確なエンボス
加工を施すことができ、かつ生産効率をも向上できる合
成樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、押出機のＴ−ダイから吐出される完全溶融状
態の合成樹脂を、相対するエンボス形成用ローラ間に供
給して少なくとも片面にエンボス加工を施した半溶融も
しくは軟化状合成樹脂シートを成形し、このときのエン
ボス形成用ローラは、少なくとも片方のローラが周面に
エンボス形成部を有するエンボスローラであり、またこ
のエンボス形成部の形状は、このエンボス形成用ローラ
を通過した半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートを引き
取りローラで引き取る際に発生するエンボス歪を修正可
能な形状であり、そののちこの半溶融もしくは軟化状合
成樹脂シートを前記引き取りローラで一定張力をかけて
引き取る合成樹脂シートの製造方法を提供するものであ
る。

〔作用〕

本発明の合成樹脂シートの製造方法は、まず押出機のＴ
−ダイから吐出される完全溶融状態の合成樹脂を、相対
するエンボス形成用ローラ間に供給して、少なくとも片
面にエンボス加工を施した半溶融もしくは軟化状合成樹
脂シートを成形する。

そののち、この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートを
前記引き取りローラで一定張力をかけて引き取る。この
とき、このエンボスローラにはエンボス歪を修正可能な
形状のエンボス形成部が形成されているため、エンボス
形成用ローラの通過直後は、あらかじめ想定されたエン
ボス意匠と異なる意匠が現出されるが、この半溶融もし
くは軟化状合成樹脂シートには前述した張力がかってい
るため、このエンボス形成用ローラの通過後に半溶融も
しくは軟化状合成樹脂シートにシート延びが生じ、これ
に伴ってエンボス意匠の形状が次第に想定された格子状
のエンボス意匠へと修正されて行く。

次にまた、この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シート
は、引き取りローラにより一定張力で引き取られる。

このようにして合成樹脂シートを製造することにより、
シートにあらかじめ想定されたとおりの正確なエンボス
加工を施すことができ、かつこのシートの生産効率をも
向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されない。

なお、この実施例を述べるにあたって、押出シート成型
法により製造される正確な格子模様が必要な合成樹脂シ
ートの製造方法を例にとる。

まず、本発明の実施例の合成樹脂シートの製造方法に使
用される合成樹脂シートの製造装置の構成を説明する。

本発明の実施例に使用される合成樹脂シートの製造装置
は、第１図に示すようにシート成形材料である合成樹脂
Ｚを吐出するＴ−ダイ１０、このＴ−ダイ１０から吐出
された合成樹脂Ｚにエンボス加工を施すエンボス形成用
ローラ２０、およびこのエンボス形成用ローラ２０間を
通過した半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１を一
定張力で引き取るピンチローラ（引き取りローラ）３０
を備えている。

前記Ｔ−ダイ１０は、完全溶融状態の合成樹脂Ｚを吐出
するための押出機の吐出部で、この実施例では幅が１８
０cm、間隔が1.5〜2.0mmであり、溶融された合成樹脂Ｚ
を溶融温度２００℃、延伸倍率２〜３倍でシート成形し
ているが、必ずしもこれらの数値範囲に限定する必要は
ない。

また、この実施例では合成樹脂Ｚとしてプロピレン／エ
チレン（重量比）＝８５／１５からなるプロピレン−エ
チレン共重合体を採用しているが、そのほか例えばポリ
エチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメチル（メタ）アクリレートなどのビニル樹
脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系
樹脂、ポリカーボネートなどの他の合成樹脂であっても
よい。

前記エンボス形成用ローラ２０は、このＴ−ダイ１０か
ら吐出された合成樹脂Ｚにエンボス加工を施すための相
対するローラで、この実施例ではエンボスローラ２１と
押圧ローラ２２とからなるが、これに限定されず例えば
相対する両ローラともエンボスローラのように、エンボ
ス形成用ローラ２０のうちの少なくとも一方のローラが
エンボスローラであればよい。

なお、この実施例におけるこれらのエンボスローラ２１
と押圧ローラ２２は、ローラ長さ１，８５０mm、ローラ
直径３２０mmであり、かつこれらのローラ２１、２２間
のクリアランスは0.6mmである。また、合成樹脂Ｚはこ
れらのローラ２１、２２を通過することで若干冷却され
てシート幅が約１５０cmの前記半溶融もしくは軟化状合
成樹脂シートＺ１となり、かつ前記エンボスローラ２１
によってこの半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１
の片面Ｚ１ａにエンボス意匠４０が形成される。

なお、合成樹脂シートの素材が本実施例のようにプロピ
レン−エチレン共重合体あるいはポリプロピレンである
場合、半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートとは、これ
らプロピレン（共）重合体の熱変形温度（９０〜１００
℃）からピカット軟化点温度（１３０〜１４０℃）の範
囲の温度状態にあるシートを指称する。

また、この実施例のエンボス意匠４０は、第１図および
第２図に示すように凸形の横ライン４１および縦ライン
４２からなる格子状のものであるが、例えば他の幾何学
模様、文字、記号、デザイン、さらに梨地模様などどの
ようなものでもよい。

この実施例におけるエンボス形成用ローラ２０間からの
半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１の周速度は、
合成樹脂Ｚの延伸倍率が２〜３倍になるよう速度調節さ
れているが、必ずしもこの数値に限定されるものではな
い。

前記エンボスローラ２１は、合成樹脂Ｚに直接エンボス
加工を施すためのローラで、第１図および第２図に示す
ように周面２１ａにエンボス形成部２１１が形成されて
いる。

このエンボス形成部２１１の形状は、このエンボス形成
用ローラ２０を通過した半溶融もしくは軟化状合成樹脂
シートＺ１を第１図に示すピンチローラ３０で引き取る
半溶融もしくは軟化状合成樹脂シート引き取り時に発生
するエンボス歪を修正可能な形状を有している。

なお、この実施例の具体的な形状は、突起形のエンボス
意匠４０を形成できるように凹形でかつ格子状の形状を
有しているが、必ずしもこれに限定しなくてもよく、例
えば凹形の他の形状、凸形の任意形状、および梨地形な
ど他のどのような形状のものでもよい。

次に、このエンボス歪の発生原因の概略を説明すると、
前述のようにエンボス形成用ローラの通過後において、
まだ完全に固化していない半溶融もしくは軟化状合成樹
脂シートＺ１に前述した張力がかかり、このため横ライ
ン４１の中央部が引かれて引き取り方向へ弓形に弯曲す
る一方、縦ライン４２はほぼ均等に間隔が狭くなる。

また、半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１をピン
チローラ３０で引き取る際に、同時に引き取り途中で次
第に冷却されて固化して行く。

このとき、合成樹脂Ｚは固化は、通常、冷却にともな
い、結晶化が促進され収縮していくため、第２図に示す
ようにこの引き取り中に半溶融もしくは軟化状合成樹脂
シートＺ１にテンション状態下で冷却収縮が発生し、こ
れを起因として半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ
１の片面Ｚ１ａに形成されるエンボス意匠４０にも、こ
の半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１のテンショ
ン状態の冷却収縮に従ったエンボス歪が発生するもので
ある。

なお、この実施例の半溶融もしくは軟化状合成樹脂シー
トＺ１の収縮率は、シート長さ方向が−1.56％、シート
幅方向が−3.28％であるが、この収縮率は例えば半溶融
もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１の種類、厚さ、延伸
倍率、引き取り速度などの諸条件により変化するもので
ある。

次に、このエンボス歪を修正するエンボス形成部２１１
の形状の求め方は、まずエンボスローラ２１の周面２１
ａにあらかじめ想定したエンボス意匠４０と同形状の第
５図に示すエンボス形成部０３を形成して製造後の合成
樹脂シートＺ２に現出されたエンボス意匠０８の寸法変
化率を測定し、そののちこの寸法変化率に基づいて第２
図に示すようなエンボス歪を修正した形状を出すもので
ある。

このとき、エンボス歪を修正するエンボス形成部２１１
の形状を求める具体的数式は、例えば次式により求めら
れる。

横ライン４１の歪修正式（直交多項式による） ｙ＝−0.041＋0.003ｘ＋0.001ｘ^２ （式中、ｘはシート幅方向中央からの離反距離であり、
またｙはｘ位置におけるシート長さ方向の仮想想定位置
からの修正距離を示す。） また、この歪修正式は、例えば半溶融もしくは軟化状合
成樹脂シートＺ１の種類、厚さ、延伸倍率、引き取り速
度などの諸条件により適宜変更される。

次に、前記押圧ローラ２２は、第１図に示すように半溶
融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１を送り出し、かつ
この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１の表面を
エンボスローラ２１へ押圧するためのローラである。

前記ピンチローラ３０は、前述したようにエンボス加工
後の半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１を一定張
力で引き取るためのローラで、この実施例のピンチロー
ラ３０での半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１の
引き取り速度は、この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シ
ートＺ１が弛まず、かつ過剰テンションにならないよう
にエンボス形成用ローラ２０の送り速度とほぼ同一の周
速度となっている。

なお、この実施例のピンチローラ３０と前記エンボス形
成用ローラとの間には、半溶融もしくは軟化状合成樹脂
シートＺ１の冷却あるいは加熱機能を内蔵しているアニ
ーリングローラを有する図示しないアニーリング装置を
配置することもできる。しかし、この冷却・加熱機能
は、必ずしも必要ではないものの、このアニーリング装
置を配置した方が、半溶融もしくは軟化状合成樹脂シー
トＺ１の固化速度を速めることができ、またアニーリン
グにより平滑なシートを得ることができるため好まし
い。また、このアニーリング装置のアニーリングローラ
は、複数群設けてある方が好ましい。

次に、この実施例の合成樹脂シートの製造装置を使用し
た本発明の合成樹脂シートの製造方法を説明する。

本発明の合成樹脂シートの製造方法は、第１図に示すよ
うにまず押出機のＴ−ダイ１０から吐出される完全溶融
状態の合成樹脂Ｚを、相対するエンボス形成用ローラ２
０間に供給する。

そののち、このエンボス形成用ローラ２０間から引き出
された合成樹脂Ｚは、エンボスローラ２１によるエンボ
ス加工を施され、片面Ｚ１ａにエンボス意匠４０を有す
る半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１として成形
される。

このとき、このエンボスローラ２１にはエンボス歪を修
正可能な形状のエンボス形成部２１１が形成されている
ため、第２図に示すようにエンボス形成用ローラ２０の
通過直後は、あらかじめ想定された格子状のエンボス意
匠４０と異なり、横ライン４１のシート幅方向の中央部
が引き取り方向とは逆方向へ弓形に弯曲し、かつ縦ライ
ン４２の間隔が若干広くなった意匠が現出されるが、こ
の半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１にはピンチ
ローラ３０を介して引き取り方向へテンションがかって
いるため、このエンボス形成用ローラ２０の通過後に半
溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ１にシート延びが
生じ、これに伴ってエンボス意匠４０の形状が次第に想
定された格子状のエンボス意匠４０へと修正される。

次にまた、この半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートＺ
１は、第１図に示すようにピンチローラ３０に一定張力
で引き取られ、そののち必要に応じて図示しない切断機
により所定長さにカットされたり、同じく図示しない巻
取機で巻き取って合成樹脂シートＺ２が製造される。

このようにして合成樹脂シートＺ２を製造することで、
この合成樹脂シートＺ２にあらかじめ想定された通りの
正確なエンボス加工を施すことができ、かつこの合成樹
脂シートＺ２の製造はエンボス形成用ローラ２０を採用
した連続的なシート製造方法であるため、この合成樹脂
シートＺ２の生産効率をも向上させることができる。

以上説明してきたように、本発明の実施例の合成樹脂シ
ートの製造方法は、エンボスローラ２１として、周面２
１ａに形成されたエンボス形成部がエンボス歪を修正可
能な形状のものを使用したことで、合成樹脂シートＺ２
にあらかじめ想定された通りの正確なエンボス加工を施
すことができ、かつこの合成樹脂シートＺ２の製造がエ
ンボス形成用ローラ２０を採用した連続的シート製造方
法であるため、この合成樹脂シートＺ２の生産効率をも
向上させることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、具体的な構成およ
び作用はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を変更しない範囲における設計変更などがあっても
本発明に含まれる。

例えば、この実施例では、このエンボス形成部２１１の
横ライン４１の具体的形状を求める式に直交多項式を採
用しているが、必ずしも直交多項式でなくてもよく、最
も歪を少なくできるのに最適な式を利用すればよい。

〔発明の効果〕

本発明は、このような方法であるため、あらかじめ想定
された通りの正確なエンボス加工を施すことができ、か
つ生産効率をも向上できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の合成樹脂シートの製造方法に
使用される合成樹脂シートの製造装置の全体正面図、第
２図はこの合成樹脂シートの製造装置の要部拡大斜視
図、第３図〜第５図は従来技術を示す図である。 Ｚ；合成樹脂 Ｚ１；半溶融もしくは軟化状合成樹脂シート Ｚ１ａ；片面 Ｚ２；合成樹脂シート １０；Ｔ−ダイ ２０；エンボス形成用ローラ ２１；エンボスローラ ２１ａ；周面 ２１１；エンボス形成部 ３０；ピンチローラ（引き取りローラ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機のＴ−ダイから吐出される完全溶融
   状態の合成樹脂を、相対するエンボス形成用ローラ間に
   供給して少なくとも片面にエンボス加工を施した半溶融
   もしくは軟化状合成樹脂シートを成形し、このときのエ
   ンボス形成用ローラは、少なくとも片方のローラが周面
   にエンボス形成部を有するエンボスローラであり、また
   このエンボス形成部の形状は、このエンボス形成用ロー
   ラを通過した半溶融もしくは軟化状合成樹脂シートを引
   き取りローラで引き取る際に発生するエンボス歪を修正
   可能な形状であり、そののちこの半溶融もしくは軟化状
   合成樹脂シートを前記引き取りローラで一定張力をかけ
   て引き取る合成樹脂シートの製造方法。