JPS61100423A - 熱可塑性樹脂の圧延加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、塩化ビニール樹脂などの熱可塑性樹脂を加熱
し圧延してシートやフィルム状に加工する熱可塑性樹脂
の圧延加工装置に関する。

〔技術的背景〕

４化ビニール樹脂（以下ＰＶＣと呼ぶ）などの熱可塑性
樹脂を加工してフィルムあるいはシート　　　−状に加
工する圧延加工装置は、最近では高速化、自動化のため
の開発が進んでいる。あわせて加工品の品質の向上と生
産性の向上が課題とされている。

これらの課題を解決するためには、カレンダーロールを
用いた圧延装置に対して、混練さｔた樹脂素材を安定し
た状態で且つ十分にコントロールして供給することが必
要である。ところが従来の圧延加工装置では、このカレ
ンダーロールへ混練された素材を供給する際のコントロ
ールが十分でないものが多かった。

〔従来技術ならびにその問題点〕

第６図〜第８図はＰｖＣなどをフィルムあるいはシート
状に加工する圧延加工装置の従来例を示しているもので
ある。

第６図は従来の装置の一例を工程配置図によって示して
いる。このｗ置では、まずＰＶＣ−などの樹脂可塑剤と
安定剤などの添加剤とが、計重機とミキサーとを備えた
配合手段ｌ内にて配合される。そして、混練装置の一種
である押出機２によって混合と練りが行なわれた後に、
ウオーミングロール３に送られこのウオーミングロール
３によって加熱される。加熱された樹脂素材はリボン状
に切断され首振りコンベア４によってカレンダーロール
５に供給される。このウオーミングロール３と首振りコ
ンベア４　（Ａで示す装置群）は素材をカレンダーロー
ル５に加熱供給する前処理工程として設けられそいるも
のである。カレンダーロール５によって樹脂素材はフィ
ルムやシート状に圧延される。さらに、圧延されたシー
トやフィルムは引取機６によって引取られるとともに冷
却され、またトリミング装置７により所定の幅寸法に切
断されて、巻取機８に巻取られるようになっている。

第８図は、第６図の圧延加工装置の一部分を機構図によ
って詳しく示したものである。押出機２によって混練さ
れた樹脂素材は、ウオーミングロール３によって加熱さ
れさらに練られる。

ウオーミングロール３から切断されてリボン状とされた
樹脂素材は、第８図の紙面に直交する方向へ揺動する首
振りコンベア４によって、カレン１′ ダーロール５の軸方向へ順次均一に供給されるようにな
っている。なお、第８図ではウオーミングロール３の次
に金属などの異物検知器９が介在している。

しかしながら上記の圧延加工装置では、カレンダーロー
ル５へ順次供給されるリボン状素材はその長さ方向にお
いて温度や混練状態の各種条件ににばらつきが生じる欠
点がある。したがって１首振りコンベア４によってカレ
ンダーロール５の軸方向へリボン状素材が順次供給され
た場合に、カレンダーロール５の各位置において素材条
件が相違することになり、均一な圧延条件を維持するの
に限界がある。また首振りコンベア４によってカレンダ
ーロール５上にリボン状の樹脂素材を均一に送ること自
体に一定の限界がある。樹脂素材が均一に供給されない
場合には、カレンダーロール５上のストックバンクａ（
第８図参照）での喰込み精度にムラが生じ、圧延された
後のシート、フィルムの品質に影響を与えやすい。

第７図は他の従来例を示すものである。この圧延加工装
置では、カレンダーロール５の前段にストランドダイ１
０が使用されており、第６図にてＡで示す装置群に代り
、樹脂素材の加熱とカレン　。

ダーロール５への素材供給が行なわれるようになってい
る。このストランドダイ１０は、配合された素材を混合
し且つ加圧して加熱した後にスリット状の口から押出し
て、カレンダーロール５に直接供給するものである。ス
トランドダイｌＯでは、上記スリットの寸法を選ぶこと
によって、押出す素材混練物をカレンダーロール５の圧
延幅に合わせた幅寸法とすることができるので、カレン
ダーロール５への素材の供給は比較的安定している。し
かしながら、ストランドダイ１０では樹脂素材に対して
高い圧力が作用するので、素材が高温に熱せられる。し
たがって、この熱のために樹脂に添加する安定剤の量も
多くなりコスト高になる。また、食品包装認可のＦＤＡ
を満足するためには添加剤に一定の制約を受けるが、ス
トランドダイｌＯを使用する場合にはこのＦＤＡに合う
安定剤が高温のために使用できない欠点もある。

さらにストランドダイ１０の場合には、圧延されるシー
トやフィルムの幅寸法が変わると、これに応じてスリッ
トの寸法の異なるものに代えなければならず、設備上の
問題も生じる。

また、上記以外の装置としては、樹脂素材と添加剤との
混練物をスライス片やペレット状にしてカレンターロー
ルに供給するものもあるが、この場合には、素材をリボ
ン状にして供給する装置（第６図、第８図に示したもの
）とほぼ同様の問題点がある。

〔本発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであ
り、熱可塑性樹脂素材と添加剤との混練体をカレンダー
ロールに対して、安定した状態にて、しかも幅寸法など
が最適な条件となるようにコントロールして供給できる
ようにした熱可塑性樹脂の圧延加工装置を提供すること
を目的としている。

〔本発明の構成〕

本発明は、熱可塑性樹脂素材と添加剤との配合手段と、
この配合手段によって配合された素材を混合し且つ練る
混練装置と、混練された素材の圧延を行なうカレンダー
ロールと、圧延されたちのを冷却する冷却装置とが備え
られている熱可塑性樹脂の圧延加工装置において、前記
混練装置とカレンダーロールとの間には、カレンダーロ
ールのロールギャッープより広いギャップにて対向する
一対のロールから成る加熱供給装置が配置されており、
且つこの加熱供給装置には、各ロールを加熱する加熱装
置と、樹脂素材をカレンダーロールによる圧延幅とほぼ
同じ幅にて供給するための幅方向位置決め部材とが設け
られていることを特徴とするものであり、加熱供給装置
のロールによって樹脂素材を加熱し、且つ所定の素材量
ならびに所定の素材幅をコントロールしてカレンダーロ
ールの圧延幅とほぼ同じ幅寸法にて素材の供給ができる
ようにしたものである。また耐地されたシートやフィル
ムの厚さなどの測定値や、カレンダーロールのストック
バンクの測定値などの諸条件に応じて加熱供給装置を構
成するロールのギャップや温度あるいは幅方向位置決め
部材の対向間隔なトｔ−可！することによって、カレン
ダーロールへの樹脂素材の供給を制御し、常に安定した
樹脂素材の加熱と供給ができるようにしたものである。

〔本発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第５図の図面によって
説明する。

第１図は本発明による熱可塑性樹脂の圧延加工装置の要
部構成を示す構造図、第２図は加熱供給装置とカレンダ
ーロールを拡大して示した斜視図、第３図は第２図に示
す圧延加工装置の工程配置図である。

符号ｌは配合手段を示している。第１図に示す実施例で
は、この配合手段ｌとして計重機群１ａとミキサ一群１
ｂが装備されている。計重機群ｌａによってＰｖＣなど
の樹脂可塑剤と、安定剤などの各種添加剤とが計量され
、ミキサー°群１ｂによって配合される。配合された樹
脂素材はタンクｌｃに貯留される。符号２は混合と錬り
を行なう混練装置として設けられた押出機である。この
押出機２の次にはＵＨＦ加熱装置ｌｌが配置されている
。このＵＨＦ加熱装置１１はＰｖｃなどの素材に対して
マイクロ波を照射し、分子を高速振動させて発熱させる
ものである。配合手段ｌにて配合された素材は前記押出
機ｚ内にて混合され練られるとともに押出し圧力によっ
て加熱される。ＵＨＦ加熱装置１１では、押出機２にで
ある程度加熱された樹脂素材に対してマイクロ波が照射
される。このように予め加熱された樹脂は分子振動が起
りやすいようになっているので、混練された樹脂素材は
マイクロ波エネルギーによって効率良く加熱軟化される
。また、ＵＨＦ加熱装置１１の制御により加熱温度も所
定に設定できる。

ＵＨＦ加熱装置１１によって加熱された樹脂素材は、コ
ンベア１２によって加熱供給装置Ｂに供給される。この
加熱供給装置Ｂは、ＵＨＦ加熱装ａｌｌから出た素材の
混練体を加熱してさらに練り、且つ所定の幅のシート状
にして、カレンダーロール５へ供給するためのものであ
る。

第２図に示すように、この加熱供給装置Ｂは一対のロー
ル２１と２２とから成るものである。この各ロール２１
と２２は共に加熱装置（図示せず）によって温度制御さ
れており、２００℃程度に加熱され、しかも添加剤など
の性質に伴って、この温度を変化させることができるよ
うに管理されている。また、各ロール２１と２２の軸２
１ａと２２ａはギャップ調整装置２３に連動しており、
両ロール２１と２２との対向ギャップが所定に変えるこ
とができるようになっている。樹脂素材や添加剤によっ
て理想的なギャップ寸法が変わってくるが、例えばＰｖ
Ｃによってシートを加工する場合にはカレンダーロール
５のギャップの１．２〜１．５倍程度が適当である０例
えば、カレンダーロール５によって０．５　ｍ１ｍ５の
厚さ程度に圧延する場合には、ロール２１と２２のギャ
ップは０．８〜１．５ｍｍ程度に設定する。また、この
加熱供給装置Ｂに使用されている各ロール２１と２２の
軸２１ａと２２ａは完全に平行ではなく微小な角度だけ
捩られて対向されている。これは従来からのカレンダー
ロール５の軸にも実施されているものであり、両ロール
２１と２２との間に挟まれた樹脂素材の圧力によってロ
ール２１と２２の中央部が撓み変形するのを防止するた
めの対策である。

また、各ロール２１と２２の上側には一対の仕切板２４
ａと２４ｂが設けられている。この仕切板２４ａと２４
ｂは、加熱供給装置Ｂ上に供給される樹脂素材のストッ
クバンクｂの幅を決めるためのものであり、所定の駆動
機構（図示せず）によって対向間隔を任意に変えること
ができるようになっている。また、片方のロール２２の
下側には一対のローラカッター２５ａと２５ｂが設けら
れている。このローラカッター２５ａと２５ｂはロール
２２の表面に当接し、ロール２２と共に回転するように
なっている。また、ローラカッター２５ａと２５ｂの対
向間隔はモータの駆動力などを利用して任意に変えるこ
とができるようになっている。このローラカッター２５
ａと２５ｂによってカレンダーロール５へ供給する樹脂
素材Ｐａの幅を任意に変えられるようになる。なお。

ローラカッター２５ａと２５ｂの対向間隔は、前記仕切
板２４ａと２４ｂとの対向間隔よりもやや狭く設定され
ており、ローラカッター２５ａと２５ｂとによってカッ
トされた余剰素材は、ロール２２の表面に沿って（第２
図の矢印αに沿って）仕切板２４ａと２４ｂとの間のス
トックバンクｂ内へ戻され、再び処理されるようになっ
ている。

なお、上記ロール２１と２２間のギャップや゛ロール温
度、あるいは仕切板２４ａ、２４ｂの対向間隔、ローラ
カフター２５ａ、２５ｂの対向間隔を自動的に制御する
ように装置を構成することも可能である。この場合には
、検知器によって圧延されたシートやフィルムの品質を
随時検知し、その検知情報に基づいて、ギャップ調整装
置２３や、仕切板２４ａ、２４ｂの駆動装置や、ローラ
カッター２５ａ、２５ｂの対向間隔可変装置、さらには
ロール２１．２２の加熱設定温度、モしてＵ）（Ｆ加熱
装置１１の設定温度などを制御すればよい、検知器の配
置例としては、ｉｔ図に（イ）によって示すようにカレ
ンダーロール５のストックバンクａを検知する位置など
が考えられる。あるいは、（ロ）や（ハ）にて示す位置
に検知器を配置して、圧延されたシートやフィルムの厚
さなどを検知してもよい。

また、加熱供給装置Ｂの次にはカレンダーロール５が設
けられている。このカレンダーロール５は４木のロール
５ａ〜５ｄから成るものであり、この初段に設けられて
いるロール５ａと５ｂは１８０℃程度に加熱されている
。また次段のロール５Ｃと５ｄは順次温度が下げられて
いる。また、初段のロール５ａと５−ｂの上側にはスト
ックの幅を決めるガイド板３１ａと３１ｂが設けられて
いる。

カレンダーロール５の次には引取機６が設けられ、さら
にトリミング装置７と巻取機８とが設けられている。

次に、上記構成による圧延加工装置によりＰＶＣなどの
樹脂シートあるいはフィルムを加工する際の全体工程を
説明する。

ＰＶＣなどの樹脂可塑剤と各種の添加剤は、配合手段ｌ
内にて計量され且つ配合されてタンクＩＣにバッジ供給
され、このタンクＩＣ内に貯留される、そして配合物は
タンクｌｃから押出Ｊａ２内へ連続的に供給される。素
材は押出機２内にて混合され且つ練られ、さらにわずか
に加熱された状態で押出される。そして、ＵＨＦ加熱装
置１１によって所定の温度に加熱された後、コンベア１
２によって加熱供給装置Ｂに供給される。前述の如く加
熱供給装置Ｂでは一対のロール２１と２２の間にて更に
練られ、また加熱される。そして、各ロール２１と２２
のギヤー２プや、仕切板２４ａと２４ｂとローラカッタ
ー２５ａ、２５ｂの各々の対向間隔を任意に変えること
により、カレンダーロール５へ供給する素材Ｐａの量、
幅、厚さなど、さらにはロール２１．２２の加熱温度を
変えることにより素材Ｐａの温度も任意に設定すること
ができる。また、第２図に示すように、加熱供給装置Ｂ
から出た素材Ｐａは、カレンダーロール５による樹脂圧
延幅とほぼ同じ幅にてカレンダーロール５へ供給される
。よって、カレンダーロール５の第１段ロール５ａと５
ｂとの間に形成されるストックバンクａが最適な量に設
定される。さらにカレンダーロール５から出た圧延品は
引取機６によって引取られるとともに冷却され、且つト
リミング装置７によってその幅寸法が正確に切出され、
巻取＃！８によって巻取られる。

この装置において、装置全体をシステム化し、自動制御
を行なう場合には、第１図に（イ）〜（ハ）にて示した
位置に検知器を配置する。これらの検知器は、カレンダ
ーロール５によって圧延されたフィルムやシートの厚さ
、素材の透明度の均一化などを測定し、また、カレンダ
ーロール５上のストックバンクａの状態を経時的に測定
する。これらの測定値は、中央制御装置に記憶された最
適値と比較される。そして、この比較値に基づいて、加
熱供給装置２１．２２の温度、あるいは対向ギャップ、
仕切板２４ａ、２４ｂとローラカッター２５ａと２５ｂ
との対向間隔、さらにはＵＨＦ加熱装置ｊｌｌの設定温
度を随時変更すれば、加工品を常に最適な品質に維持で
きるようになる。

第４図、第５図仲他の実施例による圧延加工袋Ｍの各部
材の配置図の一部分を示したものである。

第４図に示したものは、押出機２の次にフィードロール
１３を配置し、このフィードロール１３によって素材を
さらに混練し、且つ予熱した後に−ＵＨＦ加熱装置に供
給するものである。この実施例では、フィードロール１
３によって十分に予熱した後にＵＨＦ加熱装置１１に送
られるので、ＵＨＦ加熱装置１１による加熱効率は非常
に良く生る。

また、第５図に示すものは、Ｕｌ（Ｆ加熱装置１１を使
用しない場合の装置配置例を示したものである。この場
合には押出様から出された素材をフィードロール１３に
よって十分に加熱した後にコンベア１２によって加熱供
給装Ｆ１．Ｂに送る。ＵＨＦ加熱装置１１１を使用しな
い簡易型の装置構成である。

さらに、他の実施例としては、押出機の代ねりに高速ミ
キサーと混練ロールを使用して混練装置を構成すること
もできる。

〔本発明の効果〕

以上のように本発明によれば以下に列記する効果を奏す
るようになる。

（１）カレンダーロールの前段装置として、一対のロー
ルを設け、混練された樹脂素材を、このロールによって
加熱し、且つカレンダーミールによる圧延幅とほぼ同じ
幅にてカレンダーロールへ供給するようにしているので
、樹脂素材をカレンダーロールの軸方向へ均一に供給で
きる。よってカレンダーロールにおけるストックバンク
の量も安定し、フィルム、シートなどを高品質に圧延で
きるようになる。

（２）請求の範囲第２項に記載したように、加熱供給装
置を構成するロールのギャップや温度や素材の輻方向位
置決め部材の対向間隔を自由に変えることができるよう
にすれば、カレンダーロールに対し、常に最適な状態に
て樹脂素材を供給できるようになる。また、請求の範囲
第３項に記載しているように、圧延されたシートやフィ
ルムの品質をチェックし、この測定値に合わせて加熱供
給装置の温度やギャップなどの諸条件を制御すれば、常
に均一な品質の加工品を連続して得ることができるよう
になる。また、自動化、無人化を進めることもできるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示すものであり、ｆ
１４１図は本発明による熱可塑性樹脂の圧延加工装置の
構造図、第２図は加熱供給装置ｉカレンダーロールを示
す斜視図、第３図は第１図に示した装置の工程配置図、
第４図と第５図は各々他の実施例による圧延加工装置の
工程配置図の部分図、第６図と第７図は従来の熱可塑性
樹脂の圧延加工装置の工程配置図、第８図は従来の加熱
供給装置を示す構造図である。 ｌ・・・配合手段、２・・・押出機（混練装置）、５・
・・カレンダーロール、６・・・引取機、７・・・トリ
ミング装置、８・・・巻取機、１１・・・ＵＨＦ加熱装
置、Ｂ・・・加熱供給装置、２１．２２・・・ロール、
２４ａ、２４ｂ、２５ａ、’２５ｂ・・・幅方向位置決
め部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂素材と添加剤とが配合された素材を
   混合し且つ練る混練装置と、混練された素材を圧延する
   カレンダーロールとが備えられている熱可塑性樹脂の圧
   延加工装置において、前記混練装置とカレンダーロール
   との間には、カレンダーロールのロールギャップより広
   いギャップにて対向し且つ所定の温度に加熱されている
   一対のロールを有する加熱供給装置が配置されており、
   この加熱供給装置には、樹脂素材をカレンダーロールに
   よる圧延幅とほぼ同じ幅にて供給するための幅方向位置
   決め部材が設けられていることを特徴とする熱可塑性樹
   脂の圧延加工装置。
2. （２）加熱供給装置を構成するロールの温度と対向ギャ
   ップならびに幅方向位置決め部材の対向間隔は随時可変
   自在となっていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の熱可塑性樹脂の圧延加工装置。
3. （３）ロールの温度と対向ギャップならびに幅方向位置
   決め部材の対向間隔は、圧延されたシートやフィルムの
   厚さ検知情報、またはカレンダーロールのストックバン
   クの検知情報などに応じて可変されるように制御されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の熱可
   塑性樹脂の圧延加工装置。