JPH079470A - 熱可塑性樹脂の圧延方法及び圧延装置並びに圧延設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱可塑性樹脂の圧延方法及び圧延装置、並びに
その圧延設備において、弾性回復の大きな樹脂を使用し
ても、その弾性回復を防止し圧延効率を向上させて、所
定の厚さのシートまたはフィルムを容易に製造できるよ
うにする。 【構成】少なくとも結晶融点より低い温度の固体状態に
ある熱可塑性樹脂を一対の圧延ロール１，２で狭圧して
圧延を行う。そして、狭圧部１０を通過し圧延された材
料４を、そのまま一方の圧延ロール２の外周面全周の約
1/4または約1/2程度連続的に密着させた後、この材料４
を圧延ロール２の面上より冷却ロール５に巻き付けて引
き取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を一対の
圧延ロールで狭圧してシートまたはフィルムを製造する
熱可塑性樹脂の圧延方法、及びその圧延装置、並びにそ
の圧延設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばポリオレフィン等の熱可塑性樹脂
を、その結晶融点または軟化点より低い温度において圧
延ロールのロール間で狭圧して圧延することにより、分
子を一方向に配向させ、透明でかつ機械的性質の良好な
シートまたはフィルムを製造することは、従来から知ら
れている。このような圧延によるシートまたはフィルム
の製造方法として、特開昭５１−１６３６０号公報や特
開昭５２−５８７４号公報に記載のものがある。

【０００３】特開昭５１−１６３６０号公報において
は、熱可塑性樹脂を結晶融点または軟化点より低い温度
で周速の異なる一対の圧延ロールにより圧延し、圧延後
の材料を周速の大きい方の圧延ロール面の一部に密着さ
せた後にこの材料を引き取ることによって圧延された材
料の弾性回復（厚さの回復）を防止し、少ない圧延回数
で所定厚さのシートまたはフィルムを得る方法が述べら
れている。

【０００４】また、特開昭５２−５８７４号公報におい
ては、特開昭５１−１６３６０号公報の方式を発展させ
て、周速の異なる一対の圧延ロールにより圧延した後、
その圧延速度よりも大きい速度で引き取ることにより、
ロールに密着させることなくロール間隙を通過させるの
みで圧延効率を向上させる方法が述べられている。さら
にここでは、圧延後にアニールロール等でアニールし、
冷却ロール等で冷却することによって圧延され巻き取ら
れた材料の収縮を防止する方法が述べられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂のうち、
特にポリオレフィンのような弾性回復の大きい樹脂の圧
延の場合、材料が圧延ロールの狭圧部を通過してその圧
延ロールからの拘束力が解放されるとすぐに弾性回復が
始まる。従って、弾性回復の大きい樹脂のシートまたは
フィルムを１回の圧延によって所定の厚さに加工するこ
とは困難であり、場合によっては数回の圧延を繰り返す
必要があった。特に、厚さ数１０μ程度の極薄のフィル
ムを製造することは極めて困難であった。

【０００６】特開昭５１−１６３６０号公報に記載の方
法によれば、上記のような弾性回復がある程度は回避さ
れるが、圧延された材料が圧延温度（ロールの温度）の
まま圧延ロールより離れるため、それと同時に弾性回復
してしまい、やはり１回の圧延によって所定の厚さに加
工することが困難である。

【０００７】また、特開昭５２−５８７４号公報に記載
の方法によっても、弾性回復がある程度回避されるが、
圧延ロールで材料が圧延された後に冷却ロール等によっ
て冷却されるまでにある程度時間を要するので、上記と
同様にどうしても弾性回復することが避けられず、やは
り１回の圧延によって所定の厚さに加工することが困難
である。

【０００８】本発明の目的は、弾性回復の大きな樹脂を
使用しても、その弾性回復を防止し圧延効率を向上させ
て、所定の厚さのシートまたはフィルムを容易に製造す
ることができる熱可塑性樹脂の圧延方法、及びその圧延
装置、並びにその圧延設備を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、少なくとも結晶融点より低い温度
の固体状態にある熱可塑性樹脂を一対の圧延ロールで狭
圧することにより、シートまたはフィルムを製造する熱
可塑性樹脂の圧延方法において、前記圧延ロールの狭圧
部を通過させたシートまたはフィルムを、そのまま一方
の圧延ロールの外周面の一部に連続的に密着させた後、
前記シートまたはフィルムを前記一方の圧延ロールの面
上より冷却ロールに巻き付けて引き取ることを特徴とす
る熱可塑性樹脂の圧延方法が提供される。

【００１０】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、少なくとも結晶融点より低い温度の固体状態に
ある熱可塑性樹脂を一対の圧延ロールで狭圧することに
より、シートまたはフィルムを製造する熱可塑性樹脂の
圧延装置において、一方の圧延ロールの外周面に前記シ
ートまたはフィルムの厚みを介して接するように配置さ
れ、前記シートまたはフィルムを前記一方の圧延ロール
の面上より巻き付けて引き取る冷却ロールを有すること
を特徴とする熱可塑性樹脂の圧延装置が提供される。

【００１１】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、上記のような熱可塑性樹脂の圧延装置を備えた
圧延設備が提供される。

【００１２】

【作用】上記のように構成した本発明においては、圧延
されたシートまたはフィルム（以下、単に材料というこ
とがある）の弾性回復が防止され圧延効率が向上する。
このメカニズムはまだ充分に解明されてないが、圧延ロ
ールの狭圧部を通過させた後の材料をそのまま一方の圧
延ロールの外周面の一部に連続的に密着させることによ
り、圧延ロールの狭圧部における拘束力が解放されない
状態が維持され、そして、圧延ロールに密着した材料を
圧延ロール面上より冷却ロールに巻き付けて引き取るこ
とにより、材料の弾性回復が始まらない状態で冷却ロー
ルによって冷却固化されるためであると考えられる。

【００１３】上記冷却ロールは、一対の圧延ロールのう
ち一方の圧延ロールの外周面に材料の厚みを介して接す
るように配置される。従って、圧延ロールの外周面の一
部に連続的に密着した材料はその圧延ロールから離れる
ことなく、即ちフリーな状態になることがなく直接冷却
ロールに巻き付けられることになる。これにより、材料
は圧延ロールから離れて弾性回復が起こらないうちに即
座に冷却される。

【００１４】

【実施例】本発明による熱可塑性樹脂の圧延方法及び圧
延装置、並びに圧延設備の一実施例について、図１から
図４を参照しながら説明する。図１は本実施例の熱可塑
性樹脂の圧延装置の構成を一部断面で示す図である。図
１において、本発明の圧延装置１０１は圧延ロ−ル１，
２、及び冷却ロール５を備える。圧延ロ−ル１及び２は
上下方向に配列され、両圧延ロールはソールプレート５
０上に設けられたハウジング５１に取り付けられてお
り、圧延ロールの間隙及び圧延荷重は圧下装置５２より
圧下スクリュー５３を介して調整される。また、上側の
圧延ロール２の横側に配置された冷却ロール５は、鋼製
の鏡面ロールであって、エアシリンダ５４によって圧延
ロール２の外周面に材料の厚みを介して接するように配
置されている。また、図２に示すように、冷却ロール５
は中空であってジョイント部５ａより冷却水がこの中空
部分５ｃに供給されることにより冷却され、使用された
冷却水はジョイント部５ｂより回収される。これより冷
却ロール５表面に巻き付いた材料が冷却される。

【００１５】図３は図１の圧延装置におけるロール配列
及び材料の経路を模式的に示す図である。図３に示すよ
うに、材料３は紙面左側より進入しロール１及び２の強
圧部１０を通過する。強圧部１０を通過した材料４は一
方の圧延ロール２の外周面に全周の約1/4程度連続的に
密着し、その後圧延ロール２の面上より冷却ロール５に
巻き付けられ、紙面右側へ引き取られ、所定厚さの製品
となる。

【００１６】上記構成の圧延装置によれば、例えばポリ
オレフィンのような弾性回復の大きい熱可塑性樹脂を圧
延する場合でも、圧延された材料４の弾性回復が防止さ
れ圧延効率が向上する。このメカニズムはまだ充分に解
明されてないが、次のように考えられる。まず、圧延ロ
ール１及び２の狭圧部１０を通過させた後の材料４をそ
のまま圧延ロール２の外周面に約1/4程度連続的に密着
させることによって狭圧部１０における拘束力が解放さ
れない状態が維持される。そして、圧延ロール２に密着
した材料を圧延ロール２面上より冷却ロール５に巻き付
けて引き取ることによって、材料は圧延ロール２から離
れることなく、即ちフリーな状態になることがなく直接
冷却ロール５に巻き付けられることになり、弾性回復が
始まらない状態で即座に冷却固化される。但し、上記圧
延ロール１及び２の表面には材料が十分密着することが
要求されるので、これらの圧延ロールの表面は鏡面状態
を保つことが望ましい。

【００１７】図４は、上記熱可塑性樹脂の圧延装置を備
えた圧延設備を模式的に示す図である。図４において、
巻出機１０２より巻出された熱可塑性樹脂のシートは予
熱ロール装置１０３で予熱され、上記説明した圧延装置
１０１で圧延される。その後、アニール装置１０４でア
ニールされて歪み等が除かれ、冷却装置１０５で冷却さ
れ、最終的に製品として巻取機１０６に巻き取られる。

【００１８】以上のように本実施例によれば、例えばポ
リオレフィンのような弾性回復の大きな樹脂を使用して
も、狭圧部１０を通過させた後の材料４をそのまま圧延
ロール２の外周面の一部に連続的に密着させ、その材料
４を圧延ロール２面上より冷却ロール５に直接巻き付け
て引き取るので、材料４の弾性回復を防止することがで
きる。従って、圧延効率を向上させることができ、所定
の厚さのシートまたはフィルムを容易に製造することが
できる。

【００１９】次に、本発明による熱可塑性樹脂の圧延方
法及び圧延装置の他の実施例について、図５を参照しな
がら説明する。図５において、圧延ロール１及び２は水
平方向に配列され、一方の圧延ロール２の下側に図２と
同様の構成を有する冷却ロール５が配列されている。即
ち、本実施例は、図３のロール配列を時計まわりに９０
°回転させたものである。材料３は紙面上方より進入
し、ロール１及び２の強圧部１０を通過し、強圧部１０
を通過した材料４は圧延ロール２の外周面に全周の約1/
4程度連続的に密着し、その後圧延ロール２の面上より
冷却ロール５によって紙面下側へ引き取られ、所定厚さ
の製品となる。

【００２０】上記本実施例は、材料の進む方向が異なる
こと以外は前述の実施例と同様であり、同様の効果が得
られる。

【００２１】次に、本発明による熱可塑性樹脂の圧延方
法及び圧延装置のさらに他の実施例について、図６を参
照しながら説明する。図６において、圧延ロ−ル１及び
２は上下方向に配列され、冷却ロール５Ｂは一方の圧延
ロール２の上側に配置されている。この冷却ロール５
は、図２と同様の構成を有しており、圧延ロール２の外
周面に材料の厚みを介して接するように配置されてい
る。

【００２２】材料３は紙面左側より進入しロール１及び
２の強圧部１０を通過する。強圧部１０を通過した材料
４は一方の圧延ロール２の外周面に全周の約1/2程度連
続的に密着し、その後圧延ロール２の面上より冷却ロー
ル５に巻き付けられ、紙面右側へ引き取られ、所定厚さ
の製品となる。

【００２３】上記構成の圧延装置によれば、前述の２つ
の実施例と同様の理由からポリオレフィンのような弾性
回復の大きい熱可塑性樹脂を圧延する場合でも、圧延さ
れた材料４の弾性回復が防止され圧延効率が向上する。
また、本実施例では、圧延ロール２の外周面において、
圧延後の材料４が連続的に密着する範囲が長くなるた
め、材料４が拘束される時間が長くなる。これにより、
配向した材料の分子がより安定すると考えられ、そのた
め一層弾性回復が起こりにくいと考えられる。

【００２４】以上のように本実施例によれば、前述の実
施例と同様の理由から、オレフィンのような弾性回復の
大きな樹脂を使用しても材料４の弾性回復を防止するこ
とができる。また、圧延ロール２の外周面に材料４が拘
束される時間が長くなるので、配向した材料の分子がよ
り安定し、一層弾性回復が起こりにくくなる。従って、
圧延効率を向上させることができ、所定の厚さのシート
またはフィルムを容易に製造することができる。

【００２５】次に、本発明による熱可塑性樹脂の圧延方
法及び圧延装置のさらに他の実施例について、図７を参
照しながら説明する。図７において、圧延ロール１及び
２は水平方向に配列され、一方の圧延ロール２の下側に
図２と同様の構成を有する冷却ロール５が配列されてい
る。即ち、本実施例は、図６のロール配列を時計まわり
に９０°回転させたものである。材料４は紙面上方より
進入し、ロール１及び２の強圧部１０を通過し、強圧部
１０を通過した材料４は圧延ロール２の外周面に全周の
約1/2程度連続的に密着し、その後圧延ロール２の面上
より冷却ロール５によって紙面下側へ引き取られ、所定
厚さの製品となる。

【００２６】上記本実施例は、材料の進む方向が異なる
こと以外は前述の実施例と同様であり、同様の効果が得
られる。

【００２７】次に、本発明による熱可塑性樹脂の圧延方
法及び圧延装置のさらに他の実施例について、図８を参
照しながら説明する。前述の４つの実施例においては、
冷却ロールとして鋼製の鏡面ロールを用いた。この鋼製
の鏡面ロールは表面がメッキされたロールであるため圧
延ロール２に接触してキズがつく可能性がある。このこ
とを避けるため本実施例では、ゴム製の冷却ロール６を
用いる。即ち、図８において、圧延ロ−ル１及び２が上
下方向に配列され、一方の圧延ロール２の上側にゴム製
の冷却ロール６が配置される。また、この場合、冷却ロ
ール６の材質がゴムであることにより冷却効果が若干低
下するため、圧延ロール２と反対側の位置に鋼製の冷却
バックアップロール７をさらに設ける。これにより、圧
延ロール１及び２の狭圧部１０を通過させた後の材料４
の表面は十分に冷却され、圧延された材料４の弾性回復
が防止されて圧延効率が向上する。

【００２８】また、ゴム製の冷却ロール６の内部に冷却
水を循環させてもよい。この場合には材料４は両面から
冷却されることになり、冷却効果は一層向上する。ま
た、冷却ロール６による冷却効果が十分期待できる場合
には、上記冷却バックアップロール７を設けなくてもよ
い。

【００２９】以上のように本実施例によれば、前述の実
施例と同様の理由から、オレフィンのような弾性回復の
大きな樹脂を使用しても、材料４の弾性回復を防止する
ことができる。また、ゴム製の冷却ロール６を用いるの
で、圧延ロール２に接触してキズがつくことが防止さ
れ、冷却バックアップロール７をさらに設けるので、材
料４の表面が十分に冷却される。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、弾性回復の大きな樹脂
を使用しても、圧延後の材料をそのまま圧延ロールの外
周面の一部に連続的に密着させ、圧延ロール面上より冷
却ロールに直接巻き付けて引き取るので、材料の弾性回
復を防止することができる。従って、圧延効率を向上さ
せることができ、所定の厚さのシートまたはフィルムを
容易に製造することができる。

【００３１】また、ゴム製の冷却ロールを用いるので、
圧延ロールに接触してキズがつくことが防止され、冷却
バックアップロールをさらに設けるので、材料の表面が
十分に冷却される。

【００３２】従って本発明によれば、同一厚さの製品を
得る場合、従来に比べて弾性回復を押えた量だけ少ない
圧下量での圧延が可能となり、また圧延負荷も小さくな
り、さらに圧延回数も減少する。これにより、圧延機自
体を小型化することができ、省エネルギ化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による熱可塑性樹脂の圧延装
置の構成を示す図である。

【図２】図１の圧延装置のうち冷却ロールの構造を示す
図である。

【図３】図１の圧延装置におけるロール配列及び材料の
経路を模式的に示す図である。

【図４】図１の圧延装置を備えた圧延設備を模式的に示
す図である。

【図５】本発明の他の実施例による熱可塑性樹脂の圧延
装置において、ロール配列及び材料の経路を模式的に示
す図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例による熱可塑性樹脂
の圧延装置において、ロール配列及び材料の経路を模式
的に示す図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例による熱可塑性樹脂
の圧延装置において、ロール配列及び材料の経路を模式
的に示す図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例による熱可塑性樹脂
の圧延装置において、ロール配列及び材料の経路を模式
的に示す図である。

【符号の説明】

１，２ 圧延ロール ３ （圧延前の）材料 ４ （圧延後の）材料 ５ 冷却ロール ６ ゴム製の冷却ロール ７ 冷却バックアップロール １０１ 圧延装置 １０２ 巻出機 １０３ 予熱ロール装置 １０４ アニール装置 １０５ 冷却装置 １０６ 巻取機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結晶融点より低い温度の固体
   状態にある熱可塑性樹脂を一対の圧延ロールで狭圧する
   ことにより、シートまたはフィルムを製造する熱可塑性
   樹脂の圧延方法において、 前記圧延ロールの狭圧部を通過させたシートまたはフィ
   ルムを、そのまま一方の圧延ロールの外周面の一部に連
   続的に密着させた後、前記シートまたはフィルムを前記
   一方の圧延ロールの面上より冷却ロールに巻き付けて引
   き取ることを特徴とする熱可塑性樹脂の圧延方法。
2. 【請求項２】 少なくとも結晶融点より低い温度の固体
   状態にある熱可塑性樹脂を一対の圧延ロールで狭圧する
   ことにより、シートまたはフィルムを製造する熱可塑性
   樹脂の圧延装置において、 一方の圧延ロールの外周面に前記シートまたはフィルム
   の厚みを介して接するように配置され、前記シートまた
   はフィルムを前記一方の圧延ロールの面上より巻き付け
   て引き取る冷却ロールを有することを特徴とする熱可塑
   性樹脂の圧延装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の熱可塑性樹脂の圧延装置
   を備えた圧延設備。