KR20140015451A

KR20140015451A - 시트의 제조 방법, 시트, 포장체 및 시트의 제조 장치

Info

Publication number: KR20140015451A
Application number: KR1020137026534A
Authority: KR
Inventors: 히로시 오다카
Original assignee: 이데미쓰 유니테크 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2014-02-06
Also published as: WO2012121188A1; JPWO2012121188A1; CN103415385A; JP5946440B2; TW201249629A

Abstract

시트의 제조 방법은 용융된 시트 형상 수지를 수냉하여 시트(20)로 한 후, 시트(20)를, 하방으로부터 상방으로 반송하는 동시에, 시트(20)의 표면에 대해, 시트(20)의 반송 속도와 동일한 주속도로 회전하여, 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤(163A, B)을 가압함으로써 시트(20)의 표면에 부착된 물방울(W)을 제거한다.

Description

시트의 제조 방법, 시트, 포장체 및 시트의 제조 장치 {METHOD FOR PRODUCING SHEET, SHEET, AND DEVICE FOR PRODUCING PACKAGED BODY AND SHEET}

본 발명은 용융 수지를 물로 냉각하여 시트로 하는 시트의 제조 방법, 시트, 포장체 및 시트의 제조 장치에 관한 것이다.

투명한 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 방법으로서, 다이스로부터 압출된 용융 수지를 급냉한 후에, 가열 처리를 행하는 방법이 알려져 있다.

예를 들어, 냉각 방법으로서 물에 의해 용융 수지를 급냉하여, 얻어진 시트의 표리를 열처리하는 것에 의한 투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2, 3 참조). 실제로 이와 같은 수냉법에 따르면 30m/min 이상의 고속도로 고투명 시트의 제조가 가능하다. 그러나, 수냉 후의 열처리 단계에 있어서 시트 표면에 물방울이 잔류하고 있으면, 부분적으로 시트 표면의 외관 불량을 일으켜, 상품 가치를 저하시킨다고 하는 문제가 있다. 그로 인해, 잔류 물방울의 영향을 피하기 위해, 실용상은 10m/min 정도의 시트 반송 속도에 의한 운용이 부득이하게 되어 있어, 생산 효율을 향상시킨다는 점에서 아직 개선의 여지가 있다.

한편, 플라스틱제의 시트나 필름 표면의 물방울을 제거하는 기술에 대해서는 다양하게 제안되어 있다. 예를 들어, 고무제의 물 제거 롤이나 액 제거 롤 등이 제안되어 있다(특허문헌 4, 5 참조). 이들은 각종 고무 롤의 핀치에 의해 시트, 필름 상의 물 제거를 행하는 방법이다.

또한, 물방울 제거용 흡수 롤을 사용하는 것도 제안되어 있다(특허문헌 6 참조). 이 기술에서는 다이스로부터 압출된 용융 수지를 금속 벨트에 의해 급냉하지만, 그 벨트의 급냉 방법으로서 물방울을 벨트 이면에 분무 냉각하고, 그 물을 제거하기 위해 흡수 롤을 사용하고 있다. 구체적으로는, 다수의 작은 구멍을 형성한 중공의 금속 롤 표면에 가는 부직포 패드를 권취한 후, 벨트 이면에 접촉시켜, 중공부에 진공 펌프를 연결하여 능동적으로 흡수하려고 하는 것이다.

또한, 엠보스 시트의 제조 방법으로서, 백업 롤에 부착된 물방울을 제거하기 위해 감압 장치에 접속된 투과 구멍을 갖는 중공의 흡수 롤을 사용하는 것도 제안되어 있다(특허문헌 7 참조).

일본 특허 공고 평7-64008호 공보 일본 특허 공고 소62-41457호 공보 WO05/092593호 공보 일본 특허 출원 공개 제2004-109698호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-321235호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-314264호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-025432호 공보

그러나, 특허문헌 4, 5의 방법에서는 TD 방향의 절대 두께의 편차가 큰 시트(예를 들어, 시트 두께가 200㎛ 이상)에서는 두께 차가 큰 부분에서의 물 빠짐이 일어나 버려, 물방울을 완전히 제거할 수 없을 뿐만 아니라, 장시간 운전에 수반하여, 수분 중의 불순물이나, 시트로부터의 용출물이 롤에 퇴적하여, 제품 표면을 손상시키거나, 이물질 혼입의 원인이 되는 등의 문제점이 있다. 또한, 특허문헌 6, 7에 있어서의 흡수 롤에서는, 장시간 운전하면, 흡수한 수중에 포함되는 불순물이 가는 부직포 내 혹은 작은 구멍의 다수의 구멍에 퇴적되어, 흡수 능력을 저하시켜 버려 연속 운전에 부적합하다고 하는 결점이 있다. 또한, 수지를 직접 수냉하는 경우에는, 수중에 수지로부터의 용출물이 혼재하여, 막힘을 조장하여 흡수 능력을 저하시켜 버릴 우려도 있다.

그밖에, 열풍 건조로, 에어 노즐, 접촉식 폴리우레탄 스펀지 롤에 의한 물 제거 등도 제안되어 있지만, 열풍 건조로는 설비도 대규모이고 고가로 되어 버려, 에어 노즐이나 스펀지 롤에 의해서는 물방울을 충분히 제거할 수 없다고 하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 물방울이 부착된 시트로부터 물방울을 효율적으로 제거하는 공정을 구비한 시트의 제조 방법, 시트, 그 시트를 사용한 포장체 및 시트의 제조 방법을 실시하는 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 압출된 시트 형상 용융 수지를 수냉하여 시트로 하는 시트의 제조 방법이며, 상기 수냉 후의 시트는 상기 시트의 표면에 대해, 상기 시트와의 접촉면이 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤을 가압하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수냉 후의 시트의 표면에 대해, 시트와의 접촉면이 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤을 가압하므로, 시트 표면에 부착된 물방울을 효율적으로 제거할 수 있다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤이 한 쌍이고, 상기 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 상기 흡수 롤을 각각 가압하는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는, 흡수 롤이 한 쌍이고, 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 흡수 롤을 각각 가압할 수 있으므로, 시트의 양면으로부터 효율적으로 물방울을 제거할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 수냉 후의 시트는 하방으로부터 상방으로 반송되는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는, 흡수 롤 내에 보유 지지되어 있던 물은, 시트에 대해 흡수 롤이 가압되어 탄성 변형되었을 때에 하방으로 배척되어, 시트가 흡수 롤로부터 상방으로 이격되고, 변형된 흡수 롤의 형상이 복귀될 때에 흡수 롤 내의 구멍이 개방되어 흡수 능력이 회복되어 시트 표면의 물방울을 제거한다. 그로 인해, 시트의 반송 속도를 올릴 수 있어, 시트의 생산성 향상에 대폭으로 기여한다.

본 발명에서는, 상기 흡수 롤이, 상기 시트로의 가압 시에 상기 시트의 반송 속도와 동일한 주속도로 회전하는 것이 바람직하다.

시트 두께가 얇아지면 시트에 부가되는 약간의 장력으로 주름이나 흠집이 발생하기 쉬워지지만, 이 구성의 발명에서는 흡수 롤의 회전 주속도가 시트의 반송 속도와 동일하므로, 회전 부하가 시트의 장력에 영향을 미치지 않는다. 그로 인해, 박물(薄物) 시트라도 주름이나 흠집이 발생하기 어렵다.

본 발명에서는, 상기 흡수 롤은 축심의 주위에 구성된 다공질의 탄성체로 이루어지고, 상기 탄성체가 연속 기포를 갖는 발포체인 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에 따르면, 흡수 롤이 소정의 발포체로 이루어지므로, 시트 표면을 흠집 내지 않고 효율적으로 물방울을 제거할 수 있다.

본 발명에서는 상기 다공질의 탄성체에 형성되는 구멍의 평균 직경이 130㎛ 이하이고, 상기 구멍이 연속 구멍인 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에 따르면, 다공질의 탄성체에 형성되는 구멍의 평균 직경이 130㎛ 이하이므로, 시트 표면을 흠집 내기 어렵다. 또한, 흡수 롤 통과 후에 약간 남은 물방울도 미세화되어 즉시 기화되는 레벨의 크기로 제어된다.

본 발명에서는, 상기 흡수 롤은 상기 수냉 후의 시트를 사이에 두도록 한 쌍 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는, 흡수 롤은 수냉 후의 시트를 사이에 두도록 한 쌍 설치되어 있으므로, 시트의 양면에 부착된 물방울을 동시에 흡수ㆍ제거할 수 있다. 그로 인해, 부착된 물의 제거 공정을 콤팩트하게 할 수 있다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤의 하부에, 당해 흡수 롤에 포함된 수분을 짜내기 위한 스퀴즈 롤이 가압되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는 스퀴즈 롤이 흡수 롤의 하부에 가압되어 있으므로, 흡수 롤이 흡수한 물을 짜낼 수 있다. 그로 인해, 흡수 롤이 물을 흡수하는 능력을 향상시키고, 또한 흡수력을 일정 이상의 수준으로 유지하는 것이 가능해진다. 이 스퀴즈 롤은 회전 가능한 것이 바람직하고, 예를 들어 프리 롤이어도 된다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤의 상부로부터 당해 흡수 롤에 대해 물을 연속적으로 적하하는 것이 바람직하다.

용융 수지 웹을 냉각하는 물에는 불순물도 포함되고, 또한 냉각된 시트 표면으로부터 용출되는 물질도 있으므로, 시트의 제조를 장시간 계속하면 흡수 롤의 구멍 내에 점차 오염 물질이 퇴적하게 된다. 그렇게 되면, 시트의 제조를 일단 정지하고, 흡수 롤을 바꾸거나, 혹은 세정할 필요가 있다.

이 구성의 발명에 따르면, 흡수 롤에 대해 끊임없이 물이 적하되므로, 스퀴즈 롤에 있어서, 흡수 롤 내부로부터 항상 물이 외부로 압출되게 되어, 흡수 롤의 세정이 자동적으로 행해진다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤에 있어서의 탄성체 부분의 두께(D1)와, 상기 흡수 롤을 상기 시트의 표면에 가압했을 때의 당해 탄성체 부분의 두께(D2)의 관계를 하기 식 1로 나타낸 경우에, 그 값(압축률)이 1％ 이상 50％ 이하인 것이 바람직하다.

<수학식 1>

이 구성의 발명에 따르면, 흡수 롤을 시트에 가압할 때의 탄성체 부분의 두께를, 원래의 두께에 대해 소정의 비율이 되도록 흡수 롤의 탄성체 부분을 변형시키므로, 효율적으로 시트 표면에 부착된 물방울을 제거할 수 있다. 상기 식의 값이 1％보다 작으면, 흡수 효과를 충분히 발휘할 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 식의 값이 50％보다 크면, 흡수 롤의 탄성체가 단단해져 시트 표면을 흠집 내거나, 탄성체의 탄성 회복력이 저하되어 흡수력이 저하될 우려가 있다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤에 의한 물방울의 제거 후에, 상기 시트의 양면을 향해 배치한 물 제거 노즐에 의해 공기를 상기 시트의 양면에 불어내어, 상기 시트의 양면에 잔존하는 물방울을 제거하는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에 따르면, 흡수 롤에 의한 물방울의 제거 후에, 또한 시트의 양면을 향해 배치한 물 제거 노즐에 의해 공기를 상기 시트의 양면에 불어내므로, 시트의 양면에 잔존하는 물방울을 극히 효율적으로 제거할 수 있다.

본 발명에서는 상기 시트 표면에 부착된 물방울을 제거한 후에 가열한 무단 벨트에 의해 상기 시트를 열처리하는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에 따르면, 시트 표면에 부착된 물방울을 제거한 후에 가열한 무단 벨트에 의해 상기 시트를 열처리하므로, 물방울에 기인하는 불량 현상이 없는 열처리 시트가 얻어진다.

본 발명의 시트는 상술한 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트에 따르면, 물방울에 기인하는 불량 현상이 없는 열처리 시트를 종래의 제조 방법보다도 단기간에 제공할 수 있다. 특히, 시트에 투명성이나 광택이 중시되는 분야에서는 바람직하다.

본 발명의 포장체는 상술한 시트를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 포장체에 따르면, 물방울에 기인하는 불량 현상이 없는 시트를 사용하므로, 외관이 양호한 포장체를 제공할 수 있다.

본 발명은 용융 수지 웹을 수냉하여 시트로 하는 시트의 제조 장치이며, 수냉 후의 시트를 상기 시트의 표면에 대해 접촉하여 회전하는 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤을 갖는 물방울 제거 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트의 제조 장치에 따르면, 수냉 후의 시트의 표면에 대해 접촉하여 회전하는 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤에 의해, 시트 표면에 부착된 물방울을 효율적으로 제거할 수 있다.

본 발명에서는 상기 흡수 롤이 한 쌍이고, 상기 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 가압하는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는 흡수 롤이 한 쌍이고, 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 흡수 롤을 각각 가압할 수 있으므로, 시트의 양면으로부터 효율적으로 물방울을 제거할 수 있다.

본 발명에서는 상기 수냉 후의 시트는 하방으로부터 상방으로 반송되는 것이 바람직하다.

이 구성의 발명에서는, 흡수 롤 내에 보유 지지되어 있던 물은 시트에 대해 흡수 롤이 가압되어 탄성 변형되었을 때에 하방으로 배척되어, 시트가 흡수 롤로부터 상방으로 이격되고, 변형된 흡수 롤의 형상이 복귀될 때에 흡수 롤 내의 구멍이 개방되어 흡수 능력이 회복되어 시트 표면의 물방울을 제거한다. 그로 인해, 시트의 반송 속도를 올릴 수 있어, 시트의 생산성 향상에 대폭으로 기여한다.

본 발명에서는, 상기 물방울 제거 장치가, 상기 시트의 반송 속도와 동일해지도록 상기 흡수 롤의 주속도를 제어하는 제어 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 물방울 제거 장치가, 상기 시트의 반송 속도와 동일해지도록 상기 흡수 롤의 주속도를 제어하는 제어 장치를 구비하고 있으므로, 시트에 대해 흡수 롤의 회전의 부하를 부여하는 일이 없다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 시트 제조 장치의 개략도.
도 2는 도 1의 실시 형태에 있어서의 물방울 제거 장치의 확대도.
도 3은 다른 실시 형태에 있어서의 물방울 제거 장치의 확대도.

이하에, 본 발명의 실시 형태를, 투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 방법 및 그 제조 장치로서 설명한다. 또한, 수냉 방식에 의한 투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조예로서는, WO05/092593호에 기재가 있다.

[폴리프로필렌 수지]

폴리프로필렌 수지로서는, 아이소택틱 분율이 0.85로부터 0.99까지, 바람직하게는 0.88로부터 0.99까지의 고결정성의 폴리프로필렌 수지가 바람직하다. 아이소택틱 분율이 이러한 범위 내이면, 결정성이 우수하고, 인장 특성이나 내충격성이 우수한 시트를 형성할 수 있는 동시에, 투명성과의 밸런스도 양호하다. 한편, 아이소택틱 펜타드 분율이 0.85보다 작으면, 인장 탄성률 등이 저하되는 경우가 있고, 또한 아이소택틱 펜타드 분율이 0.99를 초과하면, 급냉 공정에서의 내부 헤이즈가 나빠져, 투명 폴리프로필렌계 시트로서의 사용이 곤란해지는 경우가 있으므로 바람직하지 않다.

[투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 장치]

도 1에 본 실시 형태에 관한 투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 장치(1)를 도시한다.

이 제조 장치(1)는 원료인 수지 조성물을 용융 혼련하여 시트 형상 용융 수지(20a)로서 압출하는 압출 장치(11)와, 압출된 시트 형상 용융 수지(20a)를 물로 냉각 고화하는 제1 냉각 장치(12)와, 물방울이 부착된 시트 형상물[시트(20)]로부터 물방울을 제거하는 물방울 제거 장치(16)와, 물방울이 제거된 후의 시트(20)를 재가열하는 예열 장치(13)와, 시트(20)를 열처리하여 투명 폴리프로필렌 수지 시트(21)로 하는 열처리 장치(14)와, 열처리 후의 당해 시트의 냉각을 행하는 제2 냉각 장치(15)를 구비하고 있다.

압출 장치(11)는, 예를 들어 단축 압출기 혹은 다축 압출기 등의 기존의 압출기(111)를 구비하고, 또한 압출기(111)의 선단에는 시트 성형용 T 다이(112)를 구비하고 있다.

제1 냉각 장치(12)는 대형 수조(120)와, 대형 수조(120) 내에서 대향 배치되어 용융 압출된 시트 형상 용융 수지(20a)를 끼워 넣는 제1 롤(121) 및 제2 롤(122)과, 이들 롤(121, 122)보다도 대형 수조(120)의 저면 부근에 설치된 제3 롤(123)과, 예열 장치(13)측의 대형 수조(120)의 주연 근방에 설치된 제4 롤(124)과, 대형 수조(120)의 상측에 배치된 소형 수조(125)에 의해 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 압출 장치(11)에서 압출된 시트 형상 용융 수지(20a)는 소형 수조(125)에 끊임없이 공급되어 있는 냉각수와 함께, 슬릿을 통과하여 하향 유동되고, 그 후, 롤(121, 122, 123)의 회전에 수반하여 대형 수조(120) 내에 도입되고, 냉각 고화되어 시트(20)로 된다.

롤(124)을 통해 배출되는 시트(20)의 양면에는 대량의 물방울이 부착되어 있고, 이대로 열처리를 행하면 다양한 불량 현상을 일으키므로, 물방울 제거 장치(16)에 의해 시트(20)의 양면으로부터 물방울을 제거할 필요가 있다.

도 2에 있어서, 물방울 제거 장치(16)는 롤(161, 162)을 통해 온 시트(20)에 대해 그 표리로부터 회전 가능하게 가압하는 한 쌍의 흡수 롤(163A, B)을 구비하고 있다.

흡수 롤(163A, B)은 탄성 변형 가능한 다공질 탄성체로 이루어지고, 회전 중심부에는 중공 축심(163A1, B1)을 구비하고 있다. 이 다공질 탄성체는 연속 구멍을 다수 갖는 스펀지 형상의 탄성체이지만, 미세한 구멍을 갖는 점에서 특히 PVF(폴리비닐포말) 발포체가 바람직하다.

이 흡수 롤(163A, B)은 시트(20)의 반송 속도와 동일한 주속도가 되도록 구동이 제어되어 있다. 단, 흡수 롤(163A, B)의 부하가 그다지 없고, 시트(20)의 반송 속도와 동일한 주속도로 회전할 수 있는 것이면, 프리 롤이어도 된다.

다공질 탄성체에 형성되는 구멍은 연속 구멍이고, 그 평균 직경은 130㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

흡수 롤(163A, B)의 하부에는 당해 흡수 롤에 포함된 수분을 짜내기 위한 스퀴즈 롤(164A, B)이 가압되어 있다. 이 스퀴즈 롤(164A, B)은 회전 가능한 것이 바람직하고, 흡수 롤(163A, B)의 주속도에 동기시켜 동일한 주속도가 되도록 제어해도 되지만, 프리 롤이어도 된다.

또한, 흡수 롤(163A, B)의 상방에는 당해 흡수 롤에 대해 물을 연속적으로 적하할 수 있는 급수 장치(165A, B)가 설치되어 있다.

흡수 롤(163A, B)의 아래에는 스퀴즈 롤(164A, B)에 의해 압출된 물을 받는, 물받이 트레이(166A, B)가 설치되어 있다.

물방울이 제거된 시트(20)는 롤(167)을 통해 배출된다.

예열 장치(13)는, 대략 동일한 높이로 평행하게 설치된 제1과 제3 예열 롤(131, 133)과, 예열 롤(131, 133) 사이에 끼워지는 위치에 약간 하방으로 어긋나게 하여 설치된 제2 예열 롤(132)과, 제3 예열 롤(133)에 주위면이 압접 구름 이동되어 시트(20)를 상하로부터 끼워 넣는 압접 보조 롤(134)에 의해 구성되어 있다.

이들에 의해, 냉각 고화된 시트(20)는 예열 롤(131, 132, 133)의 주위면에 밀착되어, 예열되도록 되어 있다.

열처리 장치(14)는 제1, 제2, 제3 가열 롤(141, 142, 143)과, 냉각 롤(144)과, 엔드리스 벨트(145)와, 압접 보조 롤(146)과, 박리 롤(147)로 구성되어 있다. 제1, 제2 가열 롤(141, 142) 및 냉각 롤(144)은 대략 동일한 높이에 평행하게 설치되어 있고, 제3 가열 롤(143)은 가열 롤(142)의 바로 아래에 평행하게 설치되어 있다.

이들 제1부터 제3까지의 가열 롤(141, 142, 143)의 주위면은, 전열 히터나 스팀 등에 의해, 폴리프로필렌 수지의 융점 이하(예를 들어, 약 100℃로부터 160℃까지)로 가열할 수 있도록 되어 있다. 한편, 냉각 롤(144)은 냉각수 등이 순환하는 구조로 되어 있고, 원하는 온도로 냉각되어 있다.

엔드리스 벨트(145)는 제1 및 제3 가열 롤(141, 143)과, 냉각 롤(144)이 내측에 배치되도록 하여 이들의 주위에 권장되어 있다. 이에 의해, 엔드리스 벨트(145)는 제2 가열 롤(142)에 의해 외측으로부터 내측으로 압입된 상태로 부착되어 있다.

압접 보조 롤(146)은 상기한 제1 가열 롤(141)의 상방으로부터 주위면에 압접 구름 이동되어 있다. 또한, 박리 롤(147)은 엔드리스 벨트(145)로부터 시트(20)를 박리하는 것으로, 냉각 롤(144) 근방에 소정 간격을 두고 설치되어 있다.

제2 냉각 장치(15)는 대략 동일한 높이로 평행하게 설치되어 각각에 냉각된 제1, 제2, 제3 냉각 롤(151, 152, 153)과, 제3 냉각 롤(153)에 압접 구름 이동되어 시트(20)를 끼워 넣는 압접 보조 롤(154)로 구성되어 있다.

[투명 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 방법]

(용융 압출 공정)

상술한 제조 장치(1)에 의해, 투명 폴리프로필렌 수지 시트(21)를 제조하지만, 우선, 압출 장치(11)에 의해, T 다이(112)로부터, 원료의 수지 조성물을 시트 형상으로 용융 압출하여 시트 형상 용융 수지(20a)로 한다.

(제1 냉각 공정)

다음에, 시트 형상 용융 수지(20a)는 제1 냉각 장치(12)로 도입되어, 냉각 고화된다. 즉, 용융 압출된 시트 형상 수지 조성물(20a)은 소형 수조(125)에 끊임없이 공급되고 있는 냉각수와 함께 하향 유동되고, 그 후, 대형 수조(120) 내로 유도되어, 제1 롤(121)과 제2 롤(122) 사이에 끼워 넣어져 제3 롤(123)로 보내지고, 제4 롤(124)에 의해 대형 수조(120) 밖으로 유도되어, 시트 형상물[시트(20)]이 된다.

(물방울 제거 공정)

다음에, 시트(20)는 물방울 제거 장치(16)에 도입된다(도 2 참조). 즉, 시트(20)는 롤(161, 162)을 거쳐서, 그 반송 속도와 동일한 주속도를 갖는 한 쌍의 흡수 롤(163A, B)에 끼워 넣어져(가압되어), 시트(20)의 양면에 존재하는 물방울(W)이 제거된다. 또한, 흡수 롤(163A, B)의 하부에 가압되어 있는 스퀴즈 롤(164A, B)에 의해, 흡수 롤(163A, B)의 내부에 흡수된 물이 압출되어, 물받이 트레이(166A, B)에 적하한다.

이때에, 흡수 롤(163A, B)에 있어서의 탄성체 부분의 두께(D1)와, 흡수 롤(163A, B)을 시트(20)의 표면에 가압했을 때의 당해 탄성체 부분의 두께(D2)의 관계를 하기 식 1로 나타낸 경우에, 그 값(압축률)이 1％ 이상 50％ 이하, 바람직하게는 5％ 이상 30％ 이하인 가압 조건 하에서 물방울 제거를 행한다.

<수학식 1>

또한, 흡수 롤(163A, B)의 상방에 설치된 급수 장치(165A, B)로부터는, 물이 연속적으로 흡수 롤(163A, B)에 적하된다.

흡수 롤(163A, B)에 의해 양면에 부착된 물방울(W)이 제거된 시트(20)는 롤(167)을 통해 배출된다.

또한, 물방울이 제거된 시트(20)는, 도시하지 않은 물 제거 노즐(에어 노즐)에 의해, 양면에 에어가 불어내어져, 잔존하는 물방울이 제거된다.

(예열 공정)

다음에, 물방울이 제거된 시트(20)는 예열 장치(13)로 도입되어, 소정 온도로 예열된다. 즉, 시트(20)는 제4 롤(124)로부터 제1 예열 롤(131)의 상방의 주위면으로 유도되어, 제2 예열 롤(132)의 하방의 주위면을 통해 제3 예열 롤(133)의 상방의 주위면으로 보내지고, 압접 보조 롤(134)에 의해 끼워져 송출된다.

(열처리 공정)

다음에, 예열된 시트(20)는 열처리 장치(14)로 도입되어, 열처리되는 동시에, 표면이 평활해진다. 즉, 시트(20)는 예열 롤(133)로부터 제1 가열 롤(141)의 상방의 주위면으로 유도되어, 압접 보조 롤(146)에 의해, 엔드리스 벨트(145)와 함께 끼워져 압접되고, 엔드리스 벨트(145)에 밀착된다. 시트(20)는 엔드리스 벨트(145)와 함께 제2 가열 롤(142)의 하방의 주위면으로 유도되어, 제2 가열 롤(142)에 의해, 다시 엔드리스 벨트(145)에 압접된다.

계속해서, 시트(20)는 엔드리스 벨트(145)와 함께 냉각 롤(144)의 상방으로 전달되어, 냉각 롤(144)에 의해 냉각되고, 박리 롤(147)로 유도되어 엔드리스 벨트(145)로부터 박리된다. 이들 수단에 의해, 시트(20)는 폴리프로필렌 수지의 융점 이하로 가열된 상태에서 경면 가공된 엔드리스 벨트(145) 및 롤(142)에 충분히 압접되고, 압접된 면이 경면 전사되어 평활화된 시트가 된다.

(제2 냉각 공정)

다음에, 열처리가 실시된 시트(20)는 제2 냉각 장치(15)로 도입되어, 소정 온도까지 냉각된다. 즉, 시트(20)는 박리 롤(147)로부터 제1 냉각 롤(151)의 상방의 주위면으로 유도되어, 제2 냉각 롤(152)의 하방의 주위면을 통해, 제3 냉각 롤(153)로 보내져 압접 보조 롤(154)에 의해 압접된다.

이상의 공정에 의해, 본 실시 형태의 투명 폴리프로필렌 수지 시트(21)가 얻어지게 된다.

상술한 실시 형태에 따르면 이하의 효과가 얻어진다.

(1) 물방울이 부착된 시트(20)를 하방으로부터 상방으로 반송하고, 또한 이 시트(20)의 표면에 대해, 시트(20)의 반송 속도와 동일한 주속도를 갖는 흡수 롤(163A, B)을 가압하므로, 시트(20)의 표면에 부착된 물방울을 효율적으로 제거할 수 있다. 즉, 흡수 롤(163A, B) 내에 보유 지지되어 있던 물은 시트(20)에 대해 흡수 롤(163A, B)이 가압되어 탄성 변형되었을 때에 하방으로 배척되어, 시트(20)가 흡수 롤(163A, B)로부터 상방으로 이격되고, 변형된 흡수 롤(163A, B)의 형상이 복귀될 때에 흡수 롤(163A, B) 내의 구멍이 개방되어 흡수 능력이 회복되어 시트(20)의 표면의 물방울을 제거한다. 그로 인해, 시트(20)의 반송 속도를 올릴 수 있고, 결과적으로 투명 폴리프로필렌 수지 시트(21)의 생산성 향상에 대폭으로 기여한다. 특히, 시트 두께가 얇아지면 물방울의 부착에 의해 주름이 발생하기 쉬워지지만, 본 실시 형태에서는 흡수 롤(163A, B)의 회전 주속도가 시트(20)의 반송 속도와 동일하게 제어되어 있으므로, 회전 부하가 시트의 장력에 영향을 미치지 않는다. 그로 인해, 시트(20)가 박물이어도 주름이 발생하기 어려워, 장기간의 연속 운전이 가능해진다. 그리고, 시트(20) 표면에 부착된 물방울을 제거한 후에 가열한 엔드리스 벨트(145)에 의해 시트(20)를 열처리하므로, 물방울에 기인하는 불량 현상이 없는 투명 폴리프로필렌 수지 시트(21)가 얻어진다.

(2) 또한, 흡수 롤(163A, B)에 있어서의 탄성체 부분의 두께(D1)와, 상기 흡수 롤을 상기 시트의 표면에 가압했을 때의 당해 탄성체 부분의 두께(D2)가 소정의 범위에 있으므로, 효율적으로 시트(20) 표면에 부착된 물방울을 제거할 수 있다. 상기 식의 값이 1％보다 작으면, 흡수 여과를 충분히 발휘할 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 식의 값이 50％보다 크면, 흡수 롤의 탄성체가 단단해져 시트 표면을 흠집 내거나, 탄성체의 탄성 회복력이 저하되어 흡수력이 저하될 우려가 있다.

(3) 흡수 롤(163A, B)은 친수성의 PVF의 연속 기포 발포체로 이루어지므로, 시트(20)의 표면을 흠집 내지 않고 효율적으로 물방울을 제거할 수 있다. 또한, 이 발포체에 형성되는 구멍의 평균 직경이 130㎛ 이하이므로, 시트(20)의 표면을 보다 흠집 내기 어렵다고 하는 효과도 있다.

(4) 흡수 롤(163A, B)은 수냉 후의 시트(20)를 사이에 두도록 한 쌍 설치되어 있으므로, 시트(20)의 양면에 부착된 물방울을 동시에 흡수ㆍ제거할 수 있다. 그로 인해, 부착된 물의 제거 공정을 콤팩트하게 할 수 있다.

(5) 스퀴즈 롤(164A, B)이 흡수 롤(163A, B)의 하부에 가압되어 있으므로, 흡수 롤(163A, B)이 흡수한 물을 짜낼 수 있다. 그로 인해, 흡수 롤(163A, B)이 물을 흡수하는 능력을 향상시키고, 또한 흡수력을 일정 이상의 수준으로 유지하는 것이 가능해진다. 이 스퀴즈 롤(164A, B)은 회전 가능한 것이 바람직하고, 예를 들어 프리 롤이어도 된다.

(6) 용융 수지 시트(20a)를 냉각하는 물에는 불순물도 포함되고, 또한 냉각된 시트(20)의 표면으로부터 용출되는 물질도 있으므로, 시트의 제조를 장시간 계속하면 흡수 롤(163A, B)의 구멍 내에 점차 오염 물질이 퇴적하게 된다. 그와 같이 되면, 시트의 제조를 일단 정지하고, 흡수 롤(163A, B)을 바꾸거나, 혹은 세정할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 급수 장치(165A, B)에 의해, 흡수 롤(163A, B)에 대해 끊임없이 물이 적하되므로, 스퀴즈 롤(164A, B)에 의해, 흡수 롤 내부로부터 항상 물이 외부로 압출되게 되어, 흡수 롤(163A, B)의 세정이 자동적으로 행해진다.

(7) 본 실시 형태에서는, 물방울 제거 장치(16)의 후방에는, 시트(20)의 양면에 대해 설치된 한 쌍의 물 제거 노즐에 의해 공기를 시트(20)의 양면에 불어내므로, 시트(20)의 양면에 잔존하는 물방울을 더욱 양호하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

상기 실시 형태에 있어서의 물방울 제거 장치(16)에서는 한 쌍의 흡수 롤(163A, B)을 사용하였지만, 반드시 수냉 후의 시트에 대해, 한 쌍의 롤에 의해 동일 개소의 물방울을 동시에 제거할 필요는 없다. 예를 들어, 도 3과 같이, 시트(20)의 한쪽의 면측에는 흡수 롤(163C)을, 반대측에는 금속 혹은 고무제의 가이드 롤(167A, B, C)을 설치하여 시트(20)를 끼우는 형태여도 된다. 가이드 롤의 형상이나 개수에는 특별히 제한은 없다. 이 공정 후에, 흡수 롤과 가이드 롤의 위치를 반대로 한 동일한 공정을 설치함으로써 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

흡수 롤(163A, B, C)의 재질은 가교 PVA 발포체로 한정되지 않고, 흡수 성능이 높고, 구멍이 미세하면 열가소성 수지나 열가소성 엘라스토머 등의 발포체여도 된다.

본 실시 형태에서는 물방울 제거 장치(16)의 후방에, 시트(20)의 양면에 대해 한 쌍의 물 제거 노즐을 설치하고 있지만, 물방울의 제거가 충분하면 반드시 설치할 필요는 없다. 또한, 물 제거 능력을 보다 향상시키기 위해, PU(폴리우레탄) 등의 스펀지 롤을 물방울 제거 장치(16)의 후방에 설치해도 된다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것은 전혀 아니다. 구체적으로는, 도 1에 도시하는 제조 장치(1)를 사용하여 각 조건 하에서 폴리프로필렌 수지 시트를 제조하여, 각종 평가를 행하였다. 또한, 본 실시예에 있어서의 제조 장치(1) 중, 물방울 제거 장치(16)를 제외한 부분은 WO05/092593호에 기재된 폴리프로필렌 수지 시트의 제조 장치에 준거한 것이다.

〔실시예 1 내지 5〕

원료:(주) 프라임 폴리머제 폴리프로필렌 수지(호모 타입, E103WA)

목표 시트 두께:300㎛

흡수 롤(한 쌍):

롤 직경:130㎜φ

재질:PVF(폴리비닐포말) 발포체(연속 기포)

발포체 두께:20㎜

발포체의 평균 구멍 직경:60㎛

압축률(％):3, 5, 15, 30, 50

급수기:흡수 롤에 연속적으로 급수

스퀴즈 롤(프리 롤):흡수 롤에 대해 가압

PU(폴리우레탄) 스펀지 롤:흡수 롤의 후방에 설치

물 제거 에어(물 제거 노즐):상기 PU 스펀지 롤의 후방에 설치

시트 반송 속도(m/min):18, 20, 20 이상, 20 이상, 16

〔실시예 6〕

실시예 3에 있어서, 스퀴즈 롤을 설치하지 않고, 흡수 롤을 구동하지 않는 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔실시예 7〕

실시예 3에 있어서, 흡수 롤에 급수하지 않는 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔실시예 8〕

실시예 3에 있어서, 흡수 롤의 발포체의 평균 구멍 직경을 130㎛로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔실시예 9〕

실시예 3에 있어서, PU 스펀지 롤을 설치하지 않고, 흡수 롤의 발포체의 평균 구멍 직경을 130㎛로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔비교예 1〕

실시예 1에 있어서, 흡수 롤, 물 제거 에어 및 PU 스펀지 롤을 설치하지 않고, 시트 반송 속도를 10m/min으로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔비교예 2〕

비교예 1에 있어서, 물 제거 에어 및 PU 스펀지 롤을 설치한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔비교예 3〕

비교예 2에 있어서, 시트 반송 속도를 13m/min으로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔비교예 4〕

비교예 2에 있어서, 시트 반송 속도를 15m/min으로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다.

〔비교예 5〕

실시예 3에 있어서, 흡수 롤을 구동하지 않고(프리 롤), 시트 반송 속도를 15m/min으로 한 것 이외는 마찬가지로 하여 실시하였다. 또한, 이 경우, 스퀴즈 롤이 부하로 되어, 흡수 롤의 주속도가 시트의 반송 속도보다도 저하되었다.

〔평가 항목ㆍ평가 방법〕

이하의 각 항목에 대해 평가를 행하고, 그 결과를 표 1 내지 표 3에 나타냈다.

(1) 시트의 외관

최종적으로 얻어진 시트에 대해, 시트에 잔존한 물방울에 기인하는 외관의 불량을 육안으로 계측하였다.

평가 기준은 이하와 같다. 단, 표에는 실제로 관찰한 외관 불량의 수를 기재하였다.

ㆍ 시트 1㎡당 0.5㎟ 미만의 외관 불량의 수

5 이하:OK

6 이상:NG

ㆍ 시트 1㎡당 0.5㎟ 이상의 크기의 외관 불량의 수

0:OK

1 이상:NG

(2) 시트 표면의 흠집

최종적으로 얻어진 시트에 대해, 표면에 생긴 흠집(개/㎡)의 수를 육안으로 계측하여, 이하의 기준으로 평가하였다.

A:없음.

B:극히 얇은 미세한 흠집이 몇 점 인정된다.

C:0.5㎟ 이하의 흠집이 5개 이하 인정된다.

D:0.5㎟ 이하의 흠집이 6개 이상, 혹은 0.5㎟를 초과하는 흠집이 인정된다.

(3) 시트 제조 시에 있어서의 주름

이하의 기준으로 평가하였다.

A:없음.

B:약간의 늘어짐이 있다.

C:늘어짐은 있지만 제조 가능.

D:주름이 발생하여 제조 불가.

(4) 연속 운전 일수

상기한 「시트의 외관」이 평가 기준으로 「OK」인 제품을 연속으로 안정적으로 생산할 수 있는 일수를 기재하였다. 연속 운전 일수가 1일로 만족되지 않았던 경우에는 NG로 하였다.

〔평가 결과〕

표 1의 결과로부터, 각 실시예의 제조 방법(제조 장치)에서는, 모두 소정의 흡수 롤을 구비하고, 또한 시트 반송 속도와 동일한 주속도가 되도록 흡수 롤의 구동이 제어되어 있으므로, 물방울 제거 공정 이후에서의 문제가 발생하지 않아, 장기간의 연속 운전이 가능한 것을 알 수 있다. 특히, 흡수 롤 상부에 물방울을 흡수함으로써 90일간 이상의 연속 운전도 가능해진다.

한편, 비교예 1에서는 흡수 롤을 사용하고 있지 않고, 물 제거 에어나 PU 스펀지 롤도 설치하고 있지 않으므로, 시트의 외관이 나쁘고, 연속 운전도 거의 불가능하다. 또한, 비교예 2에서는 물 제거 에어와 PU 스펀지 롤을 설치하여, 시트 반송 속도를 10m/min이라고 하는 저속으로 함으로써 겨우 장기간의 운전이 가능해진다. 실시예와 같은 고속 운전은 불가능하다. 비교예 2보다도 시트의 반송 속도를 올린 비교예 3, 4에서는 연속 운전 성능이나 시트의 외관이 악화되어 있다. 비교예 5는 실시예 3에서 흡수 롤의 구동을 정지한 경우이지만, 스퀴즈 롤이 흡수 롤의 회전 부하가 되어 시트에 주름이 발생하였다. 또한, 연속 운전도 거의 불가능했다.

1 : 제조 장치
11 : 압출 장치
12 : 제1 냉각 장치
13 : 예열 장치
14 : 열처리 장치
15 : 제2 냉각 장치
16 : 물방울 제거 장치
20 : 시트
20a : 시트 형상 용융 수지
21 : 투명 폴리프로필렌 수지 시트
111 : 압출기
112 : 다이
120 : 대형 수조
121, 122, 123, 124 : 롤
125 : 소형 수조
131, 132, 133 : 예열 롤
134 : 압접 보조 롤
141, 142, 143 : 가열 롤
144 : 냉각 롤
145 : 엔드리스 벨트
146 : 압접 보조 롤
147 : 박리 롤
151, 152, 153 : 냉각 롤
154 : 압접 보조 롤
161, 162, 167 : 롤
163A, B, C : 흡수 롤
163A1, B1, C1 : 중공 축심
164A, B, C : 스퀴즈 롤
165A, B, C : 급수 장치
166A, B, C : 물받이 트레이
W : 물방울

Claims

압출된 시트 형상 용융 수지를 수냉하여 시트로 하는 시트의 제조 방법이며,
상기 수냉 후의 시트는,
상기 시트의 표면에 대해, 상기 시트와의 접촉면이 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤을 가압하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 흡수 롤이 한 쌍이고, 상기 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 상기 흡수 롤을 각각 가압하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수냉 후의 시트는 하방으로부터 상방으로 반송되는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤이, 상기 시트로의 가압 시에 상기 시트의 반송 속도와 동일한 주속도로 회전하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤은 축심의 주위에 구성된 다공질의 탄성체로 이루어지고,
상기 탄성체가 연속 기포를 갖는 발포체인 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 다공질의 탄성체에 형성되는 구멍의 평균 직경이 130㎛ 이하이고, 상기 구멍이 연속 구멍인 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤은 상기 수냉 후의 시트를 사이에 두도록 한 쌍 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤의 하부에, 당해 흡수 롤에 포함된 수분을 짜내기 위한 스퀴즈 롤이 가압되어 있는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 흡수 롤의 상부로부터 당해 흡수 롤에 대해 물을 연속적으로 적하하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤에 있어서의 탄성체 부분의 두께(D1)와, 상기 흡수 롤을 상기 시트의 표면에 가압했을 때의 당해 탄성체 부분의 두께(D2)의 관계를 하기 수학식 1로 나타낸 경우에, 그 값이 1％ 이상 50％ 이하인 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
<수학식 1>
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 롤에 의한 물방울의 제거 후에, 상기 시트의 양면을 향해 배치한 물 제거 노즐에 의해 공기를 상기 시트의 양면에 불어내어, 상기 시트의 양면에 잔존하는 물방울을 제거하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트 표면에 부착된 물방울을 제거한 후에 가열한 무단 벨트에 의해 상기 시트를 열처리하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는, 시트.
제13항에 기재된 시트를 사용한 것을 특징으로 하는, 포장체.
용융 수지 웹을 수냉하여 시트로 하는 시트의 제조 장치이며,
수냉 후의 시트를 상기 시트의 표면에 대해 접촉하여 회전하는 탄성 변형 가능한 다공질의 흡수 롤을 갖는 물방울 제거 장치를 구비한 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 장치.
제15항에 있어서, 상기 흡수 롤이 한 쌍이고, 상기 시트의 표측 표면 및 이측 표면에 대해 가압하는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 수냉 후의 시트는 하방으로부터 상방으로 반송되는 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 장치.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물방울 제거 장치가,
상기 시트의 반송 속도와 동일해지도록 상기 흡수 롤의 주속도를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는, 시트의 제조 장치.