JPS6345288B2 - - Google Patents

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イルム状に加工す
る熱可塑性樹脂の圧延加工装置に関する。

〔技術的背景〕

塩化ビニール樹脂（以下PVCと呼ぶ）などの
熱可塑性樹脂を加工してフイ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、混練された樹
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
ないものが多かつた。

〔従来技術ならびにその問題点〕

第６図〜第８図はPVCなどをフイルムあるい
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つ
て示している。この装置では、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１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
つ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
つて加熱される。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によつてカレンダー
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
として設けられているものである。カレンダーロ
ール５によつて樹脂素材はフイルムやシール状に
圧延される。さらに、圧延されたシートやフイル
ムは引取機６によつ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つて
いる。

第８図は、第６図の圧延加工装置の一部分を機
構図によつて詳しく示したものである。押出機２
によつて混練された樹脂素材は、ウオーミングロ
ール３によつ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によつて、カレンダーロー
ル５の軸方向へ順次均一に供給されるようになつ
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
ばらつきが生じる欠点がある。したがつて、首振
りコンベア４によつ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によつてカレ
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
上のストツクバンク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、フイ
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１０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
つている。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ツ
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１０で
は、上記スリツトの寸法を選ぶことによつて、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。したがつて、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１０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
シートやフイルムの幅寸法が変わると、これに応
じてスリツ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ツト状にして
カレンダ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、この配合手段によつ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、圧延されたもの
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
ロールギヤツプより広いギヤツプにて対向する一
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つて
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。また圧延されたシート
やフイルムの厚さなどの測定値や、カレンダーロ
ールのストツ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ヤツプや
温度あるいは幅方向位置決め部材の対向間隔など
を可変することによつて、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
によつて説明する。

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１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１として計重機群１ａ
とミキサー群１ｂが装備されている。計重機群１
ａによつて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
よつて配合される。配合された樹脂素材はタンク
１ｃに貯留される。符号２は混合と練りを行なう
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１１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１にて配合
された素材は前記押出機２内にて混合され練られ
るとともに押出し圧力によつて加熱される。
UHF加熱装置１１では、押出機２にてある程度
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つているので、混練された
樹脂素材はマイクロ波エネルギーによつて効率良
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によつて加熱された樹脂素
材は、コンベア１２によつて加熱供給装置Ｂに供
給される。この加熱供給装置Ｂは、UHF加熱装
置１１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）によつ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つて、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２１ａと
２２ａはギヤツプ調整装置２３に連動しており、
両ロール２１と２２との対向ギヤツプが所定に変
えることができるようになつている。樹脂素材や
添加剤によつて理想的なギヤツプ寸法が変わつて
くるが、例えばPVCによつてシートを加工する
場合にはカレンダーロール５のギヤツプの1.2〜
1.5倍程度が適当である。例えば、カレンダーロ
ール５によつて0.5〜１mmの厚さの程度に圧延す
る場合には、ロール２１と２２のギヤツプは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２
１ａ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
素材の圧力によつてロール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２４ａと２４ｂが設けられている。この仕切
板２４ａと２４ｂは、加熱供給装置Ｂ上に供給さ
れる樹脂素材のストツクバンク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
よつて対向間隔を任意に変えることができるよう
になつている。また、片方のロール２２の下側に
は一対のローラカツター２５ａと２５ｂが設けら
れている。このローラカツター２５ａと２５ｂは
ロール２２の表面に当接し、ロール２２と共に回
転するようになつている。また、ローラカツター
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つ
ている。このローラカツター２５ａと２５ｂによ
つ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
ラカツター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、ローラカツター２５ａと２５ｂ
とによつてカツトされた余剰素材は、ロール２２
の表面に沿つて（第２図の矢印αに沿つて）仕切
板２４ａと２４ｂとの間のストツクバンクｂ内へ
戻され、再び処理されるようになつている。

なお、上記ロール２１と２２間のギヤツプやロ
ール温度、あるいは仕切板２４ａ，２４ｂの対向
間隔、ローラカツター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、検知器によつて圧延
されたシートやフイルムの品質を随時検知し、そ
の検知情報に基づいて、ギヤツプ調整装置２３
や、仕切板２４ａ，２４ｂの駆動装置や、ローラ
カツター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、そして
UHF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、第１図イによつ
て示すようにカレンダーロール５のストツクバン
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イ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本のロール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５ｂの上側にはストツクの幅
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イルムを加工
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１内にて計量され且つ配合されてタンク１
ｃにバツジ供給され、このタンク１ｃ内に貯留さ
れる。そして配合物はタンク１ｃから押出機２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
よつて所定の温度に加熱された後、コンベア１２
によつて加熱供給装置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のギヤツプや、仕切板２４ａと
２４ｂとローラカツター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の温度を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。よつて、カレンダーロール５
の第１段ロール５ａと５ｂとの間に形成されるス
ナツクバンク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
よつて引取られるとともに冷却され、且つトリミ
ング装置７によつてその幅寸法が正確に切出さ
れ、巻取機８によつて巻取られる。

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によつて圧延されたフイ
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上のストツ
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、あるいは対向ギヤツ
プ、仕切板２４ａ，２４ｂとローラカツター２５
ａと２５ｂとの対向間隔、さらにはUHF加熱装
置１１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図は他の実施例による圧延加工装
置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の次にフイー
ドロール１３を配置し、このフイードロール１３
によつ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、フイードロール１３によつて十分に予熱
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
なる。

また、第５図に示すものは、UHF加熱装置１
１を使用しない場合の装置配置例を示したもので
ある。この場合には押出機から出された素材をフ
イードロール１３によつて十分に加熱した後にコ
ンベア１２によつて加熱供給装置Ｂに送る。
UHF加熱装置１１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、押出機の代わり
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
ールによつて加熱し、且つカレンダーロールに
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。
よつてカレンダーロールにおけるストツクバン
クの量も安定し、フイルム、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ヤツプや温度や素
材の幅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
イルムの品質をチエツクし、この測定値に合わ
せて加熱供給装置の温度やギヤツプなどの諸条
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、第１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図は加熱供給装置とカレ
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。 １…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，２
４ｂ，２５ａ，２５ｂ…幅方向位置決め部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   ロールのロールギヤツプより広いギヤツプにて対
   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 加熱供給装置を構成するロールの温度と対向
   ギヤツ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つ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 ロールの温度と対向ギヤツプならびに幅方向
   位置決め部材の対向間隔は、圧延されたシートや
   フイルムの厚さ検知情報、またはカレンダーロー
   ルのストツ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。