KR100262478B1 - 열가소성 시트의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

열가소성 시트의 제조방법 및 그 장치

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KR100262478B1
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게이타 모리타
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와타나베 고지
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Abstract

본 발명의 과제는, 투명성 및/또는 광택성 등의 광학적 특성, 표면활성등의 외관특성 및 강성이 뛰어난 열가소성 시트의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 열가소성 시트(19)는, T다이 압출기의 T다이(1)로부터 시트형상으로 압출된 용융 열가소성 수지(2)를, 캐스트드럼(3)과 이 드럼의 표면으로부터 소정 간극을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트(4)사이로 도입하여, 상기 시트형상 용융수지(2)를 캐스트드럼(3)과 무단금속벨트(4) 사이에서 압접하면서, 상기 수지의 열변형온도로부터 연화온도까지의 온도범위에서 1차 냉각하고, 곧 이 1차 냉각된 시트(9)를 냉각수가 넣어진 냉각탱크(10)로 도입하여 상기 수지의 고화온도까지 2차 냉각하며, 이 2차 냉각된 시트(11)에 부착된 냉각수를 제거하고, 이어서 이 부착수가 제거된 시트(14)를 상기 열변형온도 보다 40℃ 낮은 온도로부터 상기 열변형온도 보다 15℃ 높은 온도범위에서 가열처리하여 시트의 성능을 개선함으로써 제조된다. 상기 압접·냉각수단의 금속벨트(4)는, 3개의 제1, 제2 및 제3금속로울(5, 6, 7)에 의해 회전운동가능하게 지지됨과 동시에, 제1금속로울(5)과 제2금속로울(6) 사이에 상기 원호형상 대면구간 또는 원호형상 압접·냉각부(8)가 형성되어 있다. 부착수 제거수단은 예를들어 1쌍의 핀치로울(12)과 에어블로장치(13)로 이루어지고, 또 가열처리수단은 예를들어 복수의 가열 금속로울(15, 16, 17, 18)로 이루어진다.
이 열가소성 시트(19)는, 식품포장, 의약품포장 등의 포장용, 문구용, 화장품, 가정용품 등의 패키지용 케이스, 공업용 소재 등으로 유용하게 사용된다.

Description

열가소성 시트의 제조방법 및 그 장치
열가소성 시트, 예컨대 결정성 열가소성 시트(또는 필름)는 내열성, 물리적 제강도, 내약품성, 힌지특성 등이 우수하기 때문에, 각종 공업용도로 널리 이용되고 있다.
그러나, 투명성, 광택성, 표면평활성 등이 우수한 결정성 열가소성시트의 제조 및 이 시트를 고속으로 생산할 수 있는 기술은, 아직 완성되어 있지 않고, 그 개발을 경쟁하고 있다.
결정성 열가소성 시트의 제종방법으로서는, 종래로부터 에어나이프법, 폴리싱로울법, 수냉각 등이 알려져 있다.
에어나이프법은, 필름형상의 용융 열가소성 수지를 노즐에서 분사하는 에어압으로 캐스트드럼에 압착시켜 시트를 제조하기 때문에, 에어를 분사하는 시트면에 두께변동이 생겨 표면의 평활성을 유지하는 것이 곤란함은 물론, 시트의 한쪽면이 에어로 냉각되기 때문에 급냉을 할 수 없다. 이 결과로서 투명성, 표면평활성, 두께정밀도 등이 우수한 시트가 되지 않는다는 결점이 있다. 이 에어에 의한 압착력은 대략 3000mm 수주(水柱)가 상한이고, 또 에어에 의한 압착점이 한점이기 때문에 상품가치가 있는 시트 또는 필름의 생산속도는 대략 20m/분이 한계이다. 따라서 시트의 외관 특성을 그다지 필요로 하지 않는 두께가 0.2∼0.5mm정도인 얇은 시트의 생산에 상기 에어나이프번이 주로 이용되고 있으나, 두께가 대략 0.7mm이상인 두꺼운 시트의 생산에는 적합치 않다.
폴리싱로울법은, 막형상의 용융 열가소성 수지를 1쌍의 금속로울 사이에서 압접(壓接)하여 시트를 생산하는 방식이다. 이 방법에서는 1쌍의 로울의 접점에 있어서, 시트의 두께와 표면성의 부형(賦形)을 동시에 완료시키기 때문에, 취출속도가 약 4m/분 이하로 낮을 경우는 표면평활성이 뛰어난 시트를 얻을 수 있으나, 취출속도가 약 6m/분 이상이 되면, 시트의 부형이 따라갈 수 없고 상품가치가 있는 시트를 얻을 수 없게 된다.
또한, 폴리싱로울법으로 두께가 대략 0.4mm이하인 얇은 시트를 생산할 경우는, 파도형상의 웨이브가 발생하기 때문에 마찬가지로 상품가치가 있는 시트의 생산을 할 수 없다.
수냉법에 관해서도 많은 제안을 하게 되었고, 1예로서 일본국 특개편 4-158022호 공보가 있다. 이 공보에 기재된 제조방법은, 시트형상의 용융결정성 열가소성 수지를 물로 냉각고화한 후, 가열로울로 재가열하여 1쌍의 금속벨트 사이에서 압접하여 외관특성을 개량함과 동시에 생산속도를 개선시키는 방법인데, 이 방법은 투명성이 우수한 시트를 쉽게 얻을 수 있는 반면, 용융수지를 물로 냉각할 때에 물의 파도치기에 의해 시트에 가로방향의 줄무늬가 발생하여 외관특성을 현저하게 손상시킨다. 이 무늬는 취출속도가 빨라질수록 발생하기 쉽다.
한편, 비결정성 열가소성 시트도 마찬가지 방법으로 제조되고 있으나, 광택성, 표면평활성이 모두 뛰어난 시트를 얻을 수 없어 그 개선이 요망되고 있었다.
본 발명은, 식품등의 포장, 파일등의 문구, 각종 패키지용 케이스 등과 같은 각종 공업용도에 적합한 열가소성 시트 또는 필름의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 제조장치의 1예의 개략도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본 발명의 제1목적은, 종래기술에 있어서의 상기의 문제점을 해결하고, 두께에 관계없이 투명성, 광택성, 표면평활성 등의 외관특성이 우수한 결정성 열가소성 시트 또는 필름을 고속으로 제조할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은, 광택성, 표면평활성이 모두 뛰어난 비결정성열가소성 시트 또는 필름을 고속으로 제조할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 열가소성 시트의 제조방법은, T다이 압출기의 T다이로부터 시트형상으로 압출된 용융 열가소성 수지를, 캐스트드럼과 이 드럼의 표면으로부터 소정 간극을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트 사이로 도입하여, 상기 시트형상 용융수지를 캐스트드럼과 무단금속벨트 사이에서 압접하면서, 상기 수지의 열변형온도로부터 연화온도까지의 온도범위에서 1차 냉각하고, 곧 이 1차 냉각된 시트를 냉각수가 넣어진 냉각탱크로 도입하여 상기 수지의 고화온도까지 2차 냉각하며, 이 2차 냉각된 시트에 부착한 냉각수를 제거하고, 이어서 이 부착수가 제거된 시트를 상기 열변형온도 보다 40℃ 낮은 온도로부터 상기 열변형온도 보다 15℃ 높은 온도범위에서 가열처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 열가소성 시트의 제조장치는, 열가소성 수지를 용융하고, 이 용융수지를 시트형상으로 압출하기 위한 T다이 압출기의 T다이와, T다이의 하류쪽에 배치되고, T다이로부터의 상기 시트형상 용융수지를 캐스트드럼과 이 드럼 표면으로부터 소정 간극을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트의 사이에서 압접하면서, 1차 냉각하기 위한 압접·냉각수단과, 상기 압접·냉각수단의 하류쪽에 배치되고, 1차 냉각된 시트를 2차 냉각하기 위하여 냉각수가 넣어진 냉각탱크와, 상기 냉각탱크의 하류쪽에 배치되고, 2차 냉각된 시트에 부착한 냉각수를 제거하는 수단과, 상기 부착수 제거수단의 하류쪽에 배치되고, 상기 부착수 제거후의 시트를 가열하여 그 성능을 개선하기 위한 가열처리수단을 구비하며, 상기 압접·냉각수단의 금속벨트는, 3개의 제1, 제2 및 제3금속로울에 의하여 회전운동가능하게 지지됨과 동시에, 제1금속로울은 T다이에 가장 근접하여 캐스트드럼의 위쪽에 위치하고, 제1금속로울과 제2금속로울 사이에서 상기 캐스트드럼과 금속벨트의 원호형상 대면구간을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 말하는 시트는 필름도 포함한다.
이하, 본 발명의 방법 및 장치를 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 열가소성 수지로서는 결정성 열가소성 수지나 혹은 비결정성 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 결정성 수지로서는 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 결정성 폴리에스텔수지, 폴리아미드수지 등이며, 바람직하기로는 폴리프로필렌수지를 들 수 있다. 또 비결정성 수지로서는, 폴리스틸렌수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌수지(ABS수지), 폴리카보네이트수지, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트(a-PET), 염화비닐수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독중합체이던가 다른 코모노머와의 공중합체, 혹은 그들의 혼합물이라도 좋다. 예컨대 폴리프로필렌수지의 경우는 결정성 프로필렌 단독중합체, 프로필렌에 프로필렌 이외의 코모노머, 예컨대 에틸렌, 부텐 등의 1종 이상을 공중합시킨 결정성 코폴리머, 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
이상과 같은 열가소성 수지에는 필요에 따라 산화방지제, 활제, 대전방지제, 슬립제, 앤티블로킹제, 자외선흡수제, 조핵제, 투명개량제, 유기과산화물, 안료, 탤크, 탄산칼슘 등의 무기충전재, 목분, 합성섬유 등의 유기충전재, 다른 수지 또는 고무(예컨대 폴리프로필렌수지인 경우에는, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌고무 등) 등을 첨가할 수 있다.
다음에, 본 발명의 방법을 도면의 나타낸 장치를 참조하여 설명한다.
제1도에 있어서, (1)은 T다이 압출기의 T다이이고, 압출기(압출기의 본체는 도시하지 않음) 내에서 용융된 열가소성 수지는, T다이(1)로부터 시트형상으로 밀려나온다. 이 T다이(1)의 하류쪽에는 캐스트드럼(3)과 이 드럼 표면과 소정의 간격을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트(4)로 이루어진 압접·냉각수단이 배치되어 있다. 상기 무단금속벨트(4)는 3개의 제1, 제2 및 제3금속로울(5, 6, 7)에 의해 회전운동가능하게 지지되어 있다. 이들 금속로울 중, 제1금속로울(5)은 T다이(1)에 가장 근접하여 캐스트드럼 상의 위쪽에 위치하고, 이 제1금속로울(5)과 제2금속로울(6) 사이에서 상기 캐스트드럼(3)과 무단금속벨트(4)의 상기 원호형상 대면구간 또는 원호형상 압접·냉각부(8)를 형성하고 있다.
T다이(1)로부터 밀려나온 시트형상의 용융수지(2)는, 캐스트드럼(3) 및 무단금속벨트(4)의 회전운동[캐스트드럼(3)의 회전속도와 금속벨트(4)의 주행속도는 동일함]에 의해 제1금속로울(5) 쪽으로부터 캐스트드럼(3)과 무단벨트(4) 사이의 간격, 즉 원호형상 압접·냉각부(8)로 도입되고, 제2금속로울(6) 쪽을 향해 반송됨으로써 시트형상 용융수지(2)는 원호형상 압접·냉각부(8)에서 압접되면서 1차 냉각된다. 또한 캐스트드럼(3)과 무단금속벨트(4) 사이의 간격은, 용융수지의 도입 전에는 금속벨트(4)의 가요성 때문에, 제1금속로울(5)에서 제2금속로울(6)까지의 전체 구간에 걸쳐 균일하게 유지되는 것은 곤란하고, 또 그럴 필요도 없으므로, 용융수지의 도입 전에, 적어도 제1금속로울(5) 및 제2금속로울(6)이 각각 접촉하는 벨트부분이 소정의 값으로 설정되어 있으면 좋다. 바꾸어말하면, 상기 간격칫수는 용융수지의 도입 후에는 용융수지의 압축응력에 의해 상기 접점사이[제1금속로울(5)과 제2금속로울(6) 사이의 금속벨트]에서 균일하게 유지할 수 있다.
캐스트드럼(3)과 무단금속벨트(4) 사이의 간격은, 캐스트드럼(3)을 위쪽 또는 아래쪽으로 변위시키는 등에 의해 기계적으로 조절할 수 있도록 설계되어 있다. 이 간격칫수는 제품으로서의 시트(19)의 소망하는 두께에 해당한다. 따라서 이 간격칫수를 설정하면 제품시트의 두께가 최종적으로 설정된다.
압접·냉각공정에서의 1차 냉각온도는, 열가소성 수지의 열변형온도로부터 연화온도까지의 온도범위(예를들어 폴리프로필렌수지의 경우는, 통상 90∼160℃)(시험법은 JIS K-6758, 하중 1kgf로 설정, 이하 동일)이다. 1차 냉각온도가 상기 열변형온도 미만에서는 투명성이나 광택성이 뛰어난 시트를 얻을 수 없으며, 한편 1차 냉각온도가 상기 연화온도를 넘으면 시트가 지나치게 연해서 캐스트드럼(3)이나 금속벨트(4)로부터의 박리성이 떨어지고, 그 결과 시트 표면에 미소한 상처가 많이 발생하거나, 다음에 냉각탱크(10)로 반입하는 과정에서 시트에 주름이 발생하여 양호한 제품을 얻을 수 없게 될 염려가 있다.
본 발명에서는 1차 냉각온도를 달성하기 위하여, 제1 및 제3금속로울(5, 7)을 가열오일 등에 의해 내부에서 가열하는 구조로 하고, 이들 내부에서 가열된 제1 및 제3금속로울(5, 7)에 의해 금속벨트(4)를 가열하는 것이 바람직하다. 이 금속벨트의 가열온도는 예컨대 폴리프로필렌수지의 경우, 표면온도로서 통상 50∼150℃이다. 또 캐스트드럼(3)도 같은 방법으로 내부를 가열하는 구조로 하는 것이 바람직하다. 캐스트드럼의 가열온도는, 예컨대 폴리프로필렌수지의 경우에, 표면온도로서 통상 50∼150℃이다.
금속벨트(4)는, 각각 SUS(스텐리스강), 탄소강, 티탄합금 등으로 만들어지며, 내부식성 등의 점에서 SUS가 바람직하다. 캐스트드럼이나 금속로울(5, 6, 7)은 종래와 마찬가지로 탄소강(표면이 경질크롬으로 도금됨)으로 좋다.
캐스트드럼(3) 및 금속벨트(4)(단, 상기 용융수지에 접촉하는 쪽의 면)의 각 표면거칠기는, 외관특성이 뛰어나 시트(결정성 열가소성수지를 사용한 경우는 투명성이 높고, 표면평활성이 뛰어난 시트, 비결정성 열가소성수지를 사용한 경우는 광택성 및 표면평활성이 뛰어난 시트)를 만드는 경우에는, 0.5㎛이하, 바람직하게는 0.3㎛이하가 적당하다. 또한 이러한 표면거칠기를 가지는 캐스트드럼(3) 또는 금속벨트(4)는, 시트형상 용융수지의 전사성도 향상시킬 수 있다.
그러나, 캐스트드럼(3)은, 제품시트의 사용목적, 예컨대 시트의 엠보스모양이나 스트라이프형상의 줄무늬를 부여하는 것과 같은 경우에는 상기 표면거칠기에 한정되지 않고, 에칭, 조각가공 등에 의해 적절히, 표면에 소망하는 모양을 형성할 수 있다.
금속벨트(4)는, 용접에 의해 무단벨트로서 사용되기 때문에 용접연결부의 요철이 시트에 영향을 주지 않도록 할 필요가 있다. 금속벨트의 두께가 얇은 경우에는, 연결부에 요철이 발생하기 쉽고, 두꺼운 경우는 금속벨트의 유연성이 없어져서 사용에 지장을 초래하므로 금속벨트의 두께는 0.5∼1.2㎛ 정도가 적당하다.
제1금속로울(5)의 표면에는, 특히 표면평활성에 지장이 없고, 광학적 특성에 뛰어난 시트를 얻을 경우에는, 실리콘고무와 같은 내열성고무 혹은 탄성을 가지는 엘라스토머를 피복하는 것이 바람직하다. 엘라스토머를 사용한 경우, 그 고무 경도는 55∼85도가 적당하다. 어쨌든 피복의 두께는 5∼15mm의 범위가 적당하다.
이상과 같이 하여 1차 냉각된 시트(9)는, 즉시 상기 압접·냉각수단의 하류쪽에 배치되어 냉각수가 넣어진 냉각탱크(10) 내로 도입되고, 2차 냉각되어 완전히 냉각고화된다. 냉각수의 온도는 예컨대 폴리프로필렌시트의 경우, 0∼25℃의 범위가 적당하다.
다음에, 이렇게 해서 2차 냉각된 시트(11)는 냉각시트(10)의 하류쪽에 배치된 부착수 제기수단(20)으로 유도되고, 여기에서 2차 냉각시에 시트(11)에 부착된 냉각수가 제거된다. 부착수 제거수단은 예컨대 1상의 핀치로울(12)과, 이보다 하류에 설치한 에어블로장치(13)로 이루어진 비교적 간단한 구조의 것이라도 좋다. 이 경우 시트(11)의 부착수는 1쌍의 핀치로울(12)에 의해 죄어진 후, 다시 에어블로장치(13)(에어는 상온이거나 가열되어 있어도 좋음)에 의해 에어를 분사함으로써, 완전히 제거된다.
부착수 제거후의 시트(14)에는 말려 올라가는 현상이 발생하거나, 수지의 결정화가 충분히 진행하고 있지 않기 때문에 강성이 낮을 수 있다. 이 때문에 본 발명에서는, 가열처리에 의해 이들의 성능을 개선한다. 따라서 본 발명의 방법에서는 마지막으로 부착수 제거후의 시트(14)가, 부착수 제거수단(20)의 하류쪽에 배치된 가열처리수단(21)으로 유도되고, 여기에서 가열처리되어, 소망하는 성능을 가지는 최종 제품시트(19)를 얻을 수 있다.
가열처리수단(21)은, 예를들어, 복수(예컨대 4개)의 가열된 금속로울(15, 16, 17, 18)(가열오일 등으로 내부에서 가열하는 구조를 가짐, 또는 가열오븐으로 이루어진 간단한 구조의 것으로 좋다.
이 가열처리 온도는, 사용되는 열가소성 수지의 열변형온도 보다 40℃ 낮은 온도(바람직하게는 상기 열변형온도 보다 30℃ 낮은 온도)로부터 상기 열변형 온도보다 15℃ 높은 온도(바람직하게는 상기 열변형온도 보다 5℃ 높은 온도)의 범위 (예컨대 폴리프로필렌수지의 경우, 통상 90∼150℃)이다. 열변형온도 보다 40℃ 낮은 온도 미만에서는 말려 올라가는 것에 대한 수정이나 강성의 개선효과가 작으며, 열변형온도 보다 15℃높은 온도를 넘으면, 시트가 연화상태로 되기 때문에, 시트에 주름이 발생하거나, 투명성이나 광택성 등의 외관성을 손상하게 된다.
[실시예 1]
제1도에 도시된 장치를 사용하여, 폴리프로필렌시트를 제조하였다. 사용된 폴리프로필렌수지는 밀도가 0.90g/㎥, 멜트플로레이트 1.8g/10분, 열변형온도가 90℃, 연화온도가 130℃의 질소폴리프로 XF1893(일본국 티소주식회사에서 만든 폴리프로필렌 단독중합체의 상품명)이다. 이 수지를 수지온도 240℃로 T다이 압출기(압출기의 실린더 직경 100mm, L/D=36, 다이폭 550mm, 다이 입구간격 1.2mm)(T다이 이외에는 도시하지 않음) 속에서 용융하여, T다이(1)로부터 시트형상으로 압출하고,, 이 시트형상 용융수지를 캐스트드럼(3)과 무단금속벨트(4)의 간격으로 도입하여 압접하면서, 1차 냉각하고, 즉시 이것을 냉각탱크 내로 유도하여 2차 냉각하고, 부착수를 핀치로울(12) 및 에어블로장치(13)에 의해 차례로 제거한 후, 가열된 금속로울(15, 16, 17, 18)로 가열처리함으로써, 두께 0.3mm의 폴리프로필렌시트를 제조하였다.
또한, 압출기의 상세 및 시트의 제조조건은 다음과 같다.
금속벨트 : SUS제
캐스트드럼
표면을 경질크롬 도금한 탄소강제 폭 : 650mm, 표면거칠기 0.3㎛,
표면온도 : 90℃
제1금속로울
표면에 고무경도 65도의 실리콘고무를 두께 10mm로 피복한 것.
원호형상 압접·냉각부
길이 : 60cm, 캐스트드럼과 금속벨트의 간격 : 0.3mm
시트 취출속도
10m/분(캐스트드럼과 금속벨트를 같은 속도인 10m/분으로 설정)
1차 냉각시트의 온도
110℃
냉각탱크
길이 : 4m, 냉각수 온도 : 10℃
에어블로장치
블로용 공기의 온도 : 80℃
가열처리수단(가열 금속로울군)
재질 : 표면을 경질크롬 도금한 탄소강제
최상류측 로울(15)의 온도 : 60℃
최하류측 로울(18)의 온도 : 50℃
그들 중간로울(16, 17)의 온도 : 100℃
그들 금속로울의 표면거칠기 : 1.0㎛
이렇게 해서 얻어진 폴리프로필렌시트는, 헤이즈(투명성) 3.4%, 광택도 114%이고, 또한 표면평활성이 뛰어나며, 줄, 주름, 파도치기 등이 없기 때문에, 광학적 특성과 외관특성이 우수하고, 또한 영율(강성)은 94로 높았다.
또한, 열변형온도, 연화온도 등의 측정법은 하기와 같다.
열변형온도 : JIS K-7207(하중 4.6Kgf/c)
연화온도 : JIS K-6758(비컷 연화온도, 하중1.0kgf)
멜트플로레이트 : JIS K-6758(230℃, 하중 2.15kgf)
밀도 : JIS K-6758
헤이즈 : ASTM D-1003
광택도 : ASTM D-523
영율 : ASTM D-882
표면평활성 : 눈으로 관찰
줄, 주름, 파도치기 : 눈으로 관찰
[실시예 2]
캐스트드럼과 금속벨트의 간격을 0.5mm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조방법으로서 두께 0.5mm의 폴리프로필렌시트를 제조하였다.
이 시트도 실시예 1과 거의 마찬가지로 뛰어난 성능을 가지고 있었다. 즉 이 시트는 헤이즈(투명성) 4.0%, 광택도 124%이고, 표면평활성이 우수하며, 또한 줄, 주름, 파도치기 등이 없기 때문에, 광학적 특성과 외관성이 뛰어나고, 또한 영율(강성)은 90으로 높았다.
[실시예 3]
캐스트드럼과 금속벨트의 간격을 1.0mm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조방법으로서 두께 1.0mm의 폴리프로필렌시트를 제조하였다.
이 시트도 실시예 1과 거의 마찬가지로 뛰어난 성능을 가지고 있었다. 즉, 이 시트는 헤이즈(투명성) 9.5%, 광택도 127%이고, 표면평활성이 우수하며, 줄, 주름, 파도치기 등이 없기 때문에, 광학적 특성과 외관성이 우수하고, 또한 영율(강성)은 88로 높았다.
[실시예 4]
캐스트드럼, 제1금속로울 및 가열처리수단을 하기와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조방법으로서 두께 0.3mm의 폴리프로필렌시트를 제조하였다.
캐스트드럼 : 표면에 엠보스 모양을 형성한 것
제1금속로울 : 표면피복층이 없는 것
가열처리수단(금속로울 군)
중간로울(16, 17)의 표면온도 : 80℃
얻어진 엠보스 가공시트는, 헤이즈 3.6%, 광택도 121%, 영율 85로서 뛰어난 광학특성을 가지고 있었다.
[비교예 1]
가열처리수단의 금속로울 중, 최하류 및 최상류의 금속로울의 표면온도를 같게 하고, 그 중간의 금속로울의 표면온도를 130도로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조방법으로서 두께 0.3mm의 폴리플로필렌시트를 만들었다.
이 시트의 헤이즈는 11.5%, 광택도 86%, 영율은 90이고, 각 실시예에서 만든 시트에 비하여 떨어지며, 또한 표면평활성은 불량이고, 주름이 시트 표면에 발생하고 있었다.
본 발명에 의하면, 결정성 열가소성 수지를 사용한 경우에는, 투명성, 광택성 등의 광학적 특성, 표면평활성 등의 외관특성, 강성 등이 뛰어난 열가소성 시트 또는 필름을 얻을 수 있고, 한편 비결정성 열가소성 수지를 사용한 경우에는, 광택성 등의 광학적 특성, 표면평활성 등의 외관특성, 강성 등이 뛰어난 열가소성 시트 또는 필름을 얻을 수 있다. 또 어떠한 시트 또는 필름에 대해서도 필요에 따라 엠보스가공할 수 있다. 또한 제품시트 또는 필름의 두께를 얇은 것에서부터 두꺼운 것까지 고품질로 제조할 수 있음은 물론, 생산속도를 종래법의 수배로 고속화할 수 있다. 또한 본 발명의 방법 및 장치는 다층시트나 라미네이트시트의 제조에도 적용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의해 얻을 수 있는 시트 또는 필름은, 식품포장, 의약품포장 등의 포장용, 문구용, 화장품, 가정용품 등의 패키지용 케이스, 공업용 소재 등으로 유용하게 사용된다.

Claims (15)

  1. T다이 압출기의 T다이로부터 시트형상으로 압출된 용융 열가소성 수지를, 캐스트드럼과 이 드럼의 표면으로부터 소정 간극을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트 사이로 도입하여, 상기 시트형상 용융수지를 캐스트드럼과 무단금속벨트 사이에서 압접하면서, 상기 수지의 열변형온도로부터 연화온도 까지의 온도범위에서 1차 냉각하고, 곧 이 1차 냉각된 시트를 냉각수가 넣어진 냉각탱크로 도입하여 상기 수지의 고화온도까지 2차 냉각하며, 이 2차 냉각된 시트에 부착한 냉각수를 제거하고, 이어서 이 부착수가 제거된 시트를 상기 열변형 온도 보다 40℃ 낮은 온도로부터 상기 열변형온도 보다 15℃ 높은 온도범위에서 가열처리하는 것을 특징으로 하는 열가소성 시트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 수지가 폴리프로필렌수지인 열가소성 시트의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 1차 냉각온도가 90∼100℃이고, 또한 가열처리온도가 90∼150℃인 열가소성 시트의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 2차 냉각온도가 0∼25℃인 열가소성 시트의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서, 1차 냉각온도가 금속벨트를 표면온도 50∼150℃로 가열함과 동시에, 캐스트드럼을 표면온도 50∼150℃로 가열함으로써 달성되는 열가소성 시트의 제조방법.
  6. 열가소성 수지를 용융하고, 이 용융수지를 시트형상으로 압출하기 위한 T다이 압출기의 T다이와, T다이의 하류쪽에 배치되고, T다이로부터의 상기 시트형상 용융수지를 캐스트드럼과 이 드럼 표면으로부터 소정 간극을 두고 원호형상으로 대면하는 무단금속벨트의 사이에서 압접하면서, 1차 냉각하기 위한 압접·냉각수단과, 상기 압접·냉각수단의 하류쪽에 배치되고, 1차 냉각된 시트를 2차 냉각하기 위하여 냉각수가 넣어진 냉각탱크와, 상기 냉각탱크의 하류쪽에 배치되고, 2차냉각된 시트에 부착한 냉각수를 제거하는 수단과, 상기 부착수 제거수단의 하류쪽에 배치되고, 상기 부착수 제거후의 시트를 가열하고 그 성능을 개선하기 위한 가열처리수단을 구비하며, 상기 압접·냉각수단의 금속벨트는, 3개의 제1, 제2 및 제3금속로울에 의하여 회전운동가능하게 지지됨과 동시에, 제1금속로울은 T다이에 가장 근접하여 캐스트드럼의 위쪽에 위치하고, 제1금속로울과 제2금속로울 사이에서 상기 캐스트드럼과 금속벨트의 원호형상 대면 구간을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 열가소성 시트의 제조장치.
  7. 제6항에 있어서, 금속벨트가, SUS, 탄소강 및 티탄합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종으로 만들어지는 열가소성 시트의 제조장치.
  8. 제6항에 있어서, 제1금속로울의 표면이, 내열성 고무 및 탄성을 가지는 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택된 1종으로 피복되는 열가소성 시트의 제조장치.
  9. 제6항에 있어서, 캐스트드럼, 제1금속로울 및 제3금속로울이 각각 내부로부터 가열되는 구조를 가지는 열가소성 시트의 제조장치.
  10. 제6항에 있어서, 캐스트드럼 및 금속벨트의 각 표면거칠기가 0.5㎛이하인 열가소성 시트의 제조장치.
  11. 제6항에 있어서, 캐스트드럼의 표면이 엠보스가공되어 있는 열가소성 시트의 제조장치.
  12. 제6항에 있어서, 금속벨트의 두께가 0.5∼1.2mm의 범위인 열가소성 시트의 제조장치.
  13. 제6항에 있어서, 부착수 제거수단이 1쌍의 핀치로울과 이보다 하류쪽에 배치된 에어블로장치로 이루어진 열가소성 시트의 제조장치.
  14. 제6항에 있어서, 가열처리수단이 복수의 가열금속로울로 이루어진 열가소성 시트의 제조장치.
  15. 제6항에 있어서, 가열처리수단이 가열오븐으로 이루어진 열가소성 시트의 제조장치.
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