JPH1177840A - 結晶性樹脂シートのアニール方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロールによるアニール処理でロール上で樹脂
シートの伸縮が生じても樹脂シート表面への傷の発生を
防止でき、また滑り性の良好な樹脂シートが得られる結
晶性樹脂シートのアニール方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 結晶性樹脂シート11を加熱ロール23〜25
及び冷却ロール26に接触させて結晶性樹脂シート11にア
ニール処理を施すようにした結晶性樹脂シート11のアニ
ール方法において、加熱ロール23〜25及び冷却ロール26
は、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであ
る。前記フッ素樹脂の具体例は、ポリテトラフルオロエ
チレン（テフロン：商品名）等である。前記加熱ロール
23〜25及び冷却ロール26は、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0
Ｓである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性樹脂シート
のアニール方法及びその装置に関し、特にポリプロピレ
ン樹脂等のシートのアニールに好適である。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】高剛性か
つ高透明のポリプロピレン樹脂シートは、クリアボック
ス、文具等に利用されている。このような高剛性かつ高
透明のポリプロピレン樹脂シートは、急冷処理により透
明化度は高くなっているが、結晶化度は低い結晶性樹脂
シートに対して特定の温度での加熱と、その後の冷却と
を含むアニール処理を施して結晶化度を上げることによ
り製造されている。このようなアニール処理の際、樹脂
シートを樹脂の融点以下の高温の加熱ロールに直接接触
させて加熱した後、冷却ロールに直接接触させて冷却さ
せている。

【０００３】このアニール処理に用いられる加熱ロール
と冷却ロールは、その表面を硬質クロムメッキ等が施さ
れた鏡面とした場合、表面平滑な樹脂シートがこのロー
ルに接触した際にスティックを起こして皺が発生しやす
い。このようなスティックを防止するため、ロールの表
面をある程度粗面にしている。しかし、このような粗面
のロールを使用した従来のアニール方法によれば、樹脂
シートが加熱、冷却に伴ってロール面上で伸縮する際に
ロールに擦られて樹脂シートに傷がついたり、粗面が転
写されて透明性が悪化する虞れがあった。特に、樹脂シ
ートが高透明かつ高光沢のものの場合、このような擦り
傷が僅かでも目立つという問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、ロールによるアニール
処理でロール上で樹脂シートの伸縮が生じても樹脂シー
ト表面への傷の発生を防止でき、また滑り性の良好な樹
脂シートが得られる結晶性樹脂シートのアニール方法及
びその装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、結
晶性樹脂シートを加熱ロールに接触させて前記結晶性樹
脂シートにアニール処理を施すようにした結晶性樹脂結
晶性樹脂シートのアニール方法において、前記加熱ロー
ルは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたもので
あることを特徴とする。

【０００６】前記フッ素樹脂には、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、等が含まれ
る。これらの中で、テトラフルオロエチレン（テフロン
[商品名］）の使用が好ましい。前記結晶性樹脂の具体
例は任意でよく、例えばポリプロピレン樹脂、ポリエチ
レン樹脂、等を挙げることができる。このポリプロピレ
ン樹脂には、ポリプロピレンのホモポリマー、ランダム
コポリマー、及びこれらの混合物や多層複合物が含まれ
る。

【０００７】本発明によれば、加熱ロールの表面にフッ
素樹脂がコーティングされているため、結晶性樹脂シー
トの伸張により結晶性樹脂シートが加熱ロール上で擦ら
れても樹脂シートに傷がつく虞れはなくなる。前記加熱
ロールの温度は、結晶性樹脂シートのアニールに必要な
温度、例えば室温以上、樹脂の融点以下とすればよい。
なお、前記結晶性樹脂シートには、厚さのみが相対的に
異なるフィルムの場合が含まれる。

【０００８】本発明の第２発明に係る結晶性樹脂シート
のアニール方法は、第１発明において、前記結晶性樹脂
シートを前記加熱ロールで加熱した後、前記結晶性樹脂
シートを冷却ロールに接触させて冷却するようにし、こ
の冷却のための冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コ
ーティングされたものであることを特徴とする。

【０００９】前記フッ素樹脂は、第１発明の場合と同様
である。前記冷却ロールの温度は、室温以下にすればよ
い。前記結晶性樹脂シートを加熱した後、冷却ロールで
冷却するため、直ちにロール状に巻き取ることが可能と
なり、巻き締まりによる巻きこぶ等の発生がなくなる。
この冷却の際、冷却ロールはフッ素樹脂コーティングさ
れたものであるため、結晶性樹脂シートの収縮により結
晶性樹脂シートが冷却ロール上で擦られても樹脂シート
に傷がつく虞れはなくなる。

【００１０】本発明の第３発明に係る結晶性樹脂シート
のアニール方法は、第１又は第２発明において、前記加
熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0
Ｓであることを特徴とする。前記ロールの表面粗度が0.
3Ｓ未満の場合には樹脂シートのブロッキングが生じや
すくなり、5.0Ｓを超えるとシートの表面平滑さが失わ
れる。

【００１１】本発明の第４発明は、結晶性樹脂シートを
接触させてアニール処理を施すための加熱ロールを備え
た結晶性樹脂シートのアニール装置において、前記加熱
ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたも
のであることを特徴とする。本発明は、第１発明に係る
アニール方法の装置である。前記加熱ロールは、少なく
とも１本あればよく、２本以上の複数本設けられていて
もよい。

【００１２】本発明の第５発明に係る結晶性樹脂シート
のアニール装置は、第４発明において、前記結晶性樹脂
シートの加熱後にこの結晶性樹脂シートを冷却するため
の冷却ロールを備え、この冷却ロールは、その表面がフ
ッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とす
る。本発明は、第２発明に係るアニール方法の装置であ
る。

【００１３】本発明の第６発明に係る結晶性樹脂シート
のアニール装置は、第４又は第５発明において、前記加
熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0
Ｓであることを特徴とする。本発明は、第３発明に係る
アニール方法の装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】先ず、本実施形態のアニール方法
で使用する結晶性樹脂シート11の製法を説明する。図１
に示すように、この製法で使用する装置は、押出機（図
示せず）のＴダイ12と、第１の冷却ロール13と第２の冷
却ロール14との間に巻装された金属製エンドレスベルト
15と、結晶性樹脂シート11と金属製エンドレスベルト15
を介して第１の冷却ロール13と接触する第３の冷却ロー
ル16と、第２の冷却ロール14の近傍に設けられたガイド
ロール17とを備えて構成されている。

【００１５】前記第１の冷却ロール13は、その表面にＮ
ＢＲ等の弾性材18が被覆されている。この弾性材18は、
その硬度（JIS K6301 A 型に準拠）が95度以下、厚さが
３mm以上のものである。前記金属製エンドレスベルト15
は、ステンレス等よりなり、表面粗さが0.5Ｓ以下の鏡
面を有している。第１と第２の冷却ロール13,14 の少な
くとも一方は、その回転軸19が回転駆動手段（図示せ
ず）と連結されている。

【００１６】前記第３の冷却ロール16は、金属製であ
り、その表面粗さが0.5Ｓ以下の鏡面を有している。そ
して、この冷却ロール16は、樹脂シート11とエンドレス
ベルト15を介して第１の冷却ロール13と接触し、しかも
エンドレスベルト15でこの冷却ロール16側に押圧された
樹脂シート11を抱き込むようにして設けられている。即
ち、エンドレスベルト15とこのエンドレスベルト15と接
触している結晶性樹脂シート11は、第３の冷却ロール16
の外周面の一部に巻き付くようにして蛇行している。

【００１７】前記ガイドロール17は、樹脂シート11がエ
ンドレスベルト15を介して第２の冷却ロール14に圧接さ
れるように樹脂シート11をガイドするものである。前記
各冷却ロール13,14,16には、表面の温度調整を可能とす
る水冷式等の温度調整手段（図示せず）が設けられてい
る。なお、エンドレスベルト15内の第１のロール13の前
に別の冷却ロール21を設けておき、この冷却ロール21に
よってエンドレスベルト15を予備冷却するようにしても
よい。また、この冷却ロール21は、張力調整用ロールと
しても機能する。

【００１８】この装置を使用し、先ず、結晶性樹脂シー
ト11と直接接触している金属製エンドレスベルト15及び
第３の冷却ロール16の表面温度が50℃以下、露点以上に
保たれるように、各冷却ロール13,14,16の温度制御をし
ておく。そして、結晶性樹脂よりなるペレットを押出機
に投入して溶融混練する。この後、Ｔダイ12より押し出
された溶融樹脂シート11を、第１の冷却ロール13と接触
しているエンドレスベルト15と、第３の冷却ロール16と
に略同時に接触するようにして第１と第３の冷却ロール
13,16の間に導入し、第１と第３の冷却ロール13,16とで
樹脂シート11を圧接して50℃以下に冷却する。

【００１９】この冷却の際、第１と第３の冷却ロール1
3,16間の押圧力で弾性材18が圧縮されるようにして弾性
変形し、弾性材18が弾性変形している両ロール13,16の
中心からの角度θ1 部分において結晶性樹脂シート11
は、両ロール13,16による面状圧接となっている。この
際の面圧は、0.1MPa〜20.0MPaである。

【００２０】引き続き、この樹脂シート11を前記エンド
レスベルト15で第３の冷却ロール16に対して圧接して50
℃以下に冷却する。エンドレスベルト15でこの冷却ロー
ル16側に押圧された結晶性樹脂シート11は、冷却ロール
16の中心からの角度θ2 で冷却ロール16に抱き込まれ、
樹脂シート11は、この抱き角度θ2 部分においてエンド
レスベルト15と第３の冷却ロール16により面状に圧接さ
れている。この際の面圧は、0.01MPa 〜0.5MPaである。

【００２１】次に、樹脂シート11をエンドレスベルト15
に密着させた状態でエンドレスベルト15の回動と共に第
２の冷却ロール14に移動させ、この樹脂シート11をエン
ドレスベルト15を介して冷却した後、巻き取りロールに
巻き取る。なお、図１に示すように、第３の冷却ロール
16によって冷却された樹脂シート11（二点鎖線で図示）
は、第２の冷却ロール14側に移動させないでそのまま引
き取るようにしてもよい。

【００２２】次に、図２を参照して本実施形態のアニー
ル装置の構成を説明する。このアニール装置は、前記結
晶性樹脂シート11の製造装置と連続して設けられたもの
であり、ガイドロール22と、第１〜第３の加熱ロール23
〜25と、冷却ロール26と、巻き取りロール27とを備えて
構成されている。

【００２３】前記ガイドロール22は、樹脂シート11の移
動方向に対して第１の加熱ロール23の前方側に配置さ
れ、前記冷却ロール26は、第３の加熱ロール25の後方側
に配置されている。前記第１〜第３の各加熱ロール23〜
25は、樹脂シート11の移動方向に沿ってこれらの順番で
配置されている。

【００２４】そして、これらの５つのロール22〜26は、
３つの加熱ロール23〜25がこれらのロール23〜25の外周
面の略半分に樹脂シート11が巻かれるように配置されて
いる。前記加熱ロール23〜25と冷却ロール26は、その表
面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、表面粗
度が0.3Ｓ〜5.0Ｓとなっている。また、各加熱ロール23
〜25には、電熱式等の加熱手段が設けられ、冷却ロール
26には水冷式等の冷却手段が設けられている。

【００２５】このアニール装置を使用して次のように結
晶性樹脂シート11にアニール処理を施す。前記結晶性樹
脂シート11の製造装置から連続的に供給された結晶性樹
脂シート11を第１の加熱ロール23で所要の温度に加熱し
た後、引き続き第２及び第３の加熱ロール24,25でこの
樹脂シート11を連続的に加熱する。引き続き、加熱され
た樹脂シート11を冷却ロール26で冷却した後、アニール
処理した結晶性樹脂シート11を巻き取りロール27で巻き
取る。このアニールの際、加熱ロール23〜25及び冷却ロ
ール26は、樹脂シート11に所定の張力が掛かるように回
転速度を制御しておく。

【００２６】

【実施例】

［実施例１、２］上記実施形態において、具体的条件を
下記の通りとした。 結晶性樹脂シート……上記実施形態で製造されたポリプ
ロピレン樹脂シート（全ヘイズ：５％以下、光沢：120
％以上、密度：0.890g/cm³以下）。フッ素樹脂……テト
ラフルオロエチレン（テフロン：商品名）。冷却ロール
の表面温度……20℃。

【００２７】樹脂シートの厚さ、加熱ロールの表面粗
度、加熱ロールの表面材質、加熱ロールの温度、３本の
加熱ロールとの接触時間については、下記表１に示す。
また、各実施例のアニール処理で得られた樹脂シートに
ついて、傷の有無、樹脂シートの結晶化度、及び滑り性
を評価した。それの結果を表１に示す。前記滑り性は、
巻き取りロールにシートを巻き取る際、シートに皺が入
るかどうかで評価した。表の滑り性の欄で、◎は皺の発
生が無し、○はシートの一部に皺が発生、×はシートの
全面に皺が発生、をそれぞれ示す。

【００２８】［比較例１〜３］上記実施例に対して、条
件を表１の通り変更して樹脂シートを得た。比較例１で
は、樹脂シートにアニール処理を施さなかった。各比較
例の樹脂シートについても、傷の有無、樹脂シートの結
晶化度、及び滑り性を評価した。それらの結果を表１に
示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１より、実施例１、２によれば、加熱ロ
ール23〜25及び冷却ロール26は、表面がテフロンコーテ
ィングされたものであるため、アニール処理の際、結晶
性樹脂シート11の伸縮により結晶性樹脂シート11がロー
ル23〜25、26に擦られても擦り傷を生じさせないでアニ
ールできた。従って、高透明のポリプロピレン樹脂より
なる結晶性樹脂シート11を高透明のまま、高剛性となる
ように結晶化度を制御できた。また、各実施例によって
得られた結晶性樹脂シート11は、滑り性に優れているこ
とがわかる。更に、前記加熱ロール23〜25及び冷却ロー
ル26は、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであるため、樹脂
シート11のロール23〜25、26へのスティックは発生しな
かった。

【００３１】一方、比較例１に係る結晶性樹脂シート
は、アニール処理を施していないため、結晶化度が低
く、剛性の低いものである。また、シート同士の滑り性
が極めて悪く、巻き取り時に皺が発生した。

【００３２】比較例２によれば、加熱ロール及び冷却ロ
ールは、表面を＃2000のマット加工が施されて、フッ素
樹脂コーティングがされていないものであるため、結晶
性樹脂シートにロールによる擦り傷が生じていた。滑り
性に関しては、問題がなかった。比較例３によれば、加
熱ロール及び冷却ロールは、表面が鏡面に近いもので、
かつフッ素樹脂コーティングがされていないものである
ため、比較例２と同様、結晶性樹脂シートにロールによ
る擦り傷は生じなかったが、加熱ロール上で皺が発生し
ていた。また、巻き取りロールにシートを巻き取る際に
も、この皺が残り、良好な巻き取りができなかった。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る結晶性樹脂シートのアニー
ル方法及びその装置によれば、ロールによるアニール処
理で樹脂シートの伸縮が生じても樹脂シート表面への傷
の発生を防止できる。また、加熱ロールを高温にしても
樹脂シートの剥離性を良好にできる。更に、樹脂シート
を巻く際の樹脂シート同士のブロッキングを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態で使用する結晶性樹脂シート
の製造装置の概略図である。

【図２】本発明の実施形態に係るアニール装置の概略図
である。

【符号の説明】

11 結晶性樹脂シート 23 第１の加熱ロール 24 第２の加熱ロール 25 第３の加熱ロール 26 冷却ロール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶性樹脂シートを加熱ロールに接触さ
   せて前記結晶性樹脂シートにアニール処理を施すように
   した結晶性樹脂シートのアニール方法において、 前記加熱ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティング
   されたものであることを特徴とする結晶性樹脂シートの
   アニール方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の結晶性樹脂シートのア
   ニール方法において、 前記結晶性樹脂シートを前記加熱ロールで加熱した後、
   前記結晶性樹脂シートを冷却ロールに接触させて冷却す
   るようにし、この冷却のための冷却ロールは、その表面
   がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴
   とする結晶性樹脂シートのアニール方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の結晶性樹脂シー
   トのアニール方法において、 前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3
   Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする結晶性樹脂シートの
   アニール方法。
4. 【請求項４】 結晶性樹脂シートを接触させてアニール
   処理を施すための加熱ロールを備えた結晶性樹脂シート
   のアニール装置において、前記加熱ロールは、その表面
   がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴
   とする結晶性樹脂シートのアニール装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の結晶性樹脂シートのア
   ニール装置において、 前記結晶性樹脂シートの加熱後にこの結晶性樹脂シート
   を冷却するための冷却ロールを備え、この冷却ロール
   は、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであ
   ることを特徴とする結晶性樹脂シートのアニール装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載の結晶性樹脂シー
   トのアニール装置において、 前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3
   Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする結晶性樹脂シートの
   アニール装置。