JPH091636A - プラスチックシ−トの押出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各種の厚み寸法のプラスチックシ−トをエッジ
ウェ−ブ及び熱収縮性化をよく排除して容易に製造でき
るプラスチックシ−トの押出成形方法を提供する。 【構成】ポリシングロ−ル３を通過したシ−ト状樹脂Ａ
の巾中央部をシ−ト状樹脂をコンベアロ−ル５２の周速
の調節によりたるませた状態で風冷手段５１により強制
的に冷却してシ−ト状樹脂の巾方向温度分布をほぼ一様
にする。または、上記シ−ト状樹脂Ａの巾中央部の冷却
後にシ−ト状樹脂の巾両端部をヒ−タ５３，５３で加熱
してシ−ト状樹脂の巾方向温度分布をほぼ一様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチックシ−トの押
出成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックシ−トを製造する場合、押
出成形法を使用することがある。このプラスチックシ−
トの押出成形装置は、シ−ト成形用金型、例えばＴ形マ
ニホ−ルドダイを有する押出機、押出機からのシ−ト状
樹脂を所定の条件で冷却して艶出しを行うポリシングロ
−ル、ポリシングロ−ルを通過したシ−ト状樹脂を冷却
する冷却移送部、引取りロ−ル、引取りロ−ルで引き取
った成形シ−トを定尺切断するカッタ−、定尺切断品を
運搬台車に移載するためのスタッカ−等により構成され
ている。

【０００３】上記プラスチックシ−トの押出成形におい
て、冷却移送部でのシ−ト状樹脂の移送を引張り状態で
行うと〔すなわち、（引取りロ−ルの周速）＞（ポリシ
ングロ−ルの周速）〕、残留引張り応力によるシ−ト製
品の熱収縮性化が余儀なくされ、この熱収縮率が大きい
と、二次加熱加工、例えば溶接等において支障となる。

【０００４】而るに、製品シ−トにおける熱収縮性を回
避するために、上記冷却移送部でのシ−ト状樹脂の応力
状態を実質的に無張力状態にすると〔すなわち、（引取
りロ−ルの周速）＝（ポリシングロ−ルの周速）〕、シ
−ト状樹脂両端部での波打ち（エッジウェ−ブ）の発生
による成形不良が避けられない。すなわち、ポリシング
ロ−ルを通過したシ−ト状樹脂の冷却状態は、シ−ト巾
中央部に較べ両端部が放熱され易いから巾方向に対し不
均一冷却であり、この不均一冷却による不均一歪がエッ
ジウェ−ブとなって現れるのである。

【０００５】そこで、本出願人においては、ポリシング
ロ−ルまたはその近傍にシ−ト状樹脂の巾両端部を加熱
するヒ−タを設け、上記低温のシ−ト巾両端部を加熱
し、シ−ト状樹脂の巾方向温度分布の一様化を図って上
記エッジウェ−ブを防止することを既に提案した（実開
平４−１１１４１７号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記プラスチックシ−
トの押出成形において、製品厚みを変えるには（巾は一
定）、シ−ト状樹脂の走行速度をそのままとし押出機の
樹脂吐出流量を変える手法と、押出機の樹脂吐出流量を
そのままとしシ−ト状樹脂の走行速度を変える手法とが
可能であるが、押出機の樹脂吐出流量を変えると、樹脂
の混練条件、冷却条件も変動し、加熱等の再調整が必要
であり、押出機の樹脂吐出流量をそのままとしシ−ト状
樹脂の走行速度を変えることが得策である。この場合、
製品厚みが薄くなるに従い、シ−ト状樹脂の走行速度が
高速になる。

【０００７】しかしながら、シ−ト状樹脂のかかる高速
走行下のもとでは、シ−ト巾中央部と両端部との温度差
がますます大きくなり（例えば、シ−ト巾約１０００ｍ
ｍのもとで、シ−ト厚み０．２５インチの場合の当該温
度差は１０℃程度であるが、シ−ト厚み０．０２８イン
チの場合の当該温度差は２０℃にも達する）、上記した
実願平３−１３９３０号開示の無張力のもとでのシ−ト
巾両端部加熱の方法では対処しきれず、ヒ−タの能力不
足となり（ヒ−タの能力をアップすると、樹脂の流動変
形が生じるに至る）、エッジウェ−ブの完全な防止は困
難である。その能力不足を引張りによって補ってエッジ
ウェ−ブを防止すると、製品シ−トの熱伸縮性化が避け
られない。

【０００８】本発明の目的は、各種の厚み寸法のプラス
チックシ−トをエッジウェ−ブ及び熱収縮性化をよく排
除して容易に製造できるプラスチックシ−トの押出成形
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプラスチッ
クシ−トの押出成形方法は、シ−ト押出成形用金型から
のシ−ト状樹脂を順次にポリシングロ−ル、移送部を経
て引取りロ−ルで引き取ることによりプラスチックシ−
トを成形する方法において、ポリシングロ−ルを通過し
たシ−ト状樹脂の巾中央部をシ−ト状樹脂をコンベアロ
−ルの周速の調節によりたるませた状態で風冷により強
制的に冷却してシ−ト状樹脂の巾方向温度分布をほぼ一
様にすることを特徴とする構成、並びに、上記シ−ト状
樹脂の巾中央部の冷却後にシ−ト状樹脂の巾両端部をヒ
−タで加熱してシ−ト状樹脂の巾方向温度分布をほぼ一
様にすることを特徴とする構成である。

【００１０】以下、図面を参照しつつ本発明の構成を説
明する。図１の（イ）は本発明において使用するプラス
チックシ−トの押出成形装置を示す側面図であり、図１
の（ロ）は同じく平面図である。図１の（イ）及び図１
の（ロ）において、１は押出機、２はシ−ト成形用金
型、例えば、Ｔ形マニホ−ルドダイであり、先端に上下
リップを有し、これらリップ間の間隔調整によって製品
シ−ト厚みが変えられる。３はポリシングロ−ルであ
り、駆動ロ−ルであって内部に冷却液通路を備えてい
る。４は引取りロ−ル、５はポリシングロ−ル３と引取
りロ−ル４との間に設けられた移送部であり、ポリシン
グロ−ル３を通過したシ−ト状樹脂がその移送部を通過
する間に冷却され、引取りロ−ル４の手前で引取り可能
な硬さにまで冷却固化される。

【００１１】５１は移送部５におけるポリシングロ−ル
３の近傍に設けられた強制冷却用の風冷手段、例えば、
冷却フアンであり、シ−ト状樹脂Ａの巾中央部を冷却す
るように設けられている。５２，…は上記風冷手段５１
による強制冷却をシ−ト状樹脂の無張力下で行うために
設けられたコンベアロ−ルであり、ポリシングロ−ル３
の周速よりも低周速で駆動されて、図２に示すようにシ
−ト状樹脂Ａにたるみが形成される。５３，５３はシ−
ト状樹脂Ａの両端部を加熱するために設けられたヒ−
タ、例えば、遠赤外線ランプであり、上記風冷手段５１
による強制冷却ゾ−ンの下流側に隣接して（コンベアロ
−ル群５２，…の末端に隣接して）設けられている。

【００１２】図１の（イ）並びに図１の（ロ）におい
て、引取りロ−ル４で引き取られた成形シ−トを製品寸
法に裁断するカッタ−、この裁断品を運搬台車に移載す
るスタッカ−等の図示は省略されている。上記製造装置
を使用して本発明によりプラスチックシ−トを成形する
には、製品厚みに応じて金型２の上下リップ間の間隙寸
法を調整し、この金型２から樹脂をシ−ト状に押出し、
このシ−ト状樹脂をポリシングロ−ル３に通過させて所
定温度に冷却していく。このポリシングロ−ル出口での
シ−ト状樹脂Ａの温度は、シ−ト巾中央部が両端部に較
べて放熱され難いから、シ−ト巾中央部に至るほど高温
の不均一分布であり、シ−ト巾がほぼ１０００ｍｍのも
とで、その差は１０〜２０℃にも達する。このポリシン
グロ−ル出口でのシ−ト状樹脂Ａの温度は、全体として
樹脂のガラス転移点よりも充分に高温である（２０℃以
上高温である）。

【００１３】上記ポリシングロ−ル３を通過させたシ−
ト状樹脂Ａをコンベアロ−ル５２，…の周速調整でたる
ませつつ（ポリシングロ−ル３の周速に対しポリシング
ロ−ル５２の周速を低速にする）、シ−ト状樹脂の巾中
央部を風冷手段５１で強制的に冷却してシ−ト巾に沿っ
ての温度分布を一様化していく。このシ−ト巾中央部の
たるみ状態での強制冷却は、その中央部温度をその強制
冷却ゾ−ンの下流端位置（コンベアロ−ル群の末端位
置）において、樹脂のガラス転移点近傍にまで低下させ
るように行う。従って、シ−ト状樹脂の走行速度に応じ
て風冷フアン５１の風量が調節される。

【００１４】周知の通り、樹脂においてはガラス転移点
を境にして熱収縮率が大きく相違し、樹脂をガラス転移
点よりも高い温度からガラス転移点近傍に引張り状態
（たるみの無い状態）で冷却すると、大なる熱収縮量が
拘束され、従って、熱応力発生のもとで冷却固化されて
残留引張り応力が作用するに至る。しかし、上記のシ−
ト状樹脂Ａのたるみ状態のもとでは、上記の熱収縮量が
たるみで吸収され、熱応力は発生しないから、残留引張
り応力の作用を回避できる。

【００１５】上記のシ−ト巾中央部の強制的冷却により
シ−ト状樹脂の巾方向温度分布の一様化が促されてい
く。この一様化が不充分な場合は、ヒ−タ５３，５３を
作動させ、シ−ト状樹脂の両端部を加熱してシ−ト状樹
脂の巾方向温度分布の一層の一様化を促進していく。こ
のヒ−タ５３によるシ−ト巾両端部の加熱は、シ−ト巾
端部の温度を上記風冷フアン５１により冷却されたシ−
ト巾中央部の最下流温度（強制冷却ゾ−ンの最下流位置
での温度）に可及的に等しくするように行う。従って、
シ−ト状樹脂の走行速度に応じてヒ−タ５３の輻射熱量
が調節される。

【００１６】上記引取りロ−ル４とヒ−タ５３との間の
距離、または引取りロ−ル４と強制冷却ゾ−ンの下流端
位置（コンベアロ−ル群５２，…の末端位置）との間の
距離は、シ−ト状樹脂を引取りロ−ル４の少なくとも直
前で引取りロ−ル４で引き取り得る硬度にまで冷却固化
させるのに充分な距離に設定されており、この硬度にま
で冷却固化したシ−ト状樹脂を引取りロ−ル４で引取
り、カッタ−で定尺切断して製品シ−トとしていく。

【００１７】この引取りにより、引取りロ−ル４とコン
ベアロ−ル５２，…の末端との間において、シ−ト状樹
脂に引張りが作用しても、樹脂がガラス転移点近傍以下
に冷却されており、樹脂分子鎖が伸びに対しほぼ凍結さ
れているから、残留引張り応力の発生を充分に防止で
き、従って、熱収縮性化を充分に排除できる。上記にお
いて、シ−ト厚みの変更は、押出機の樹脂吐出量一定、
シ−ト巾一定のもとで金型の上下リップ間の間隙を変え
ることにより行われる。この場合、シ−ト厚みが大であ
るほど、シ−ト走行速度が低速となってポリシングロ−
ル出口でのシ−ト状樹脂のシ−ト巾中央部と両端部との
温度差が小さくなるから、風冷手段によるシ−ト巾中央
部の強制冷却のみとし、また、風量を少なくすることが
有効であり、他方、シ−ト厚みが小であるほど、シ−ト
走行速度が高速となってポリシングロ−ル出口でのシ−
ト状樹脂のシ−ト巾中央部と両端部との温度差が大きく
なるから、風冷手段によるシ−ト巾中央部の強制冷却と
ヒ−タによるシ−ト巾両端の強制加熱の両方を行い、ま
た、風量を多くすることが有効である。

【００１８】後者の場合、調整不良でエッジウェ−ブが
無くならないときは、風冷フアンの風量を増したり（風
冷アップによるシ−ト中央部の熱収縮量の増大があるの
で、同時にコンベアロ−ルの駆動周速を遅くしてたるみ
を大きくすることも必要）、ヒ−タ出力を増せばよい。
また、シ−ト巾中央部の温度が巾両端部の温度よりも低
くなると、中心部に反りが発生するが、風冷フアンの風
量を減少したり、ヒ−タ出力を減少することにより、そ
の反りを無くすることができる。

【００１９】なお、本発明において使用するプラスチッ
クシ−トの押出成形装置において、冷却フアン５１をコ
ンベアロ−ル群５２，…の下方に配設すること、ヒ−タ
５３，５３をシ−ト状樹脂の上側に配設すること、両ヒ
−タ５３，５３を個別制御または共通制御とすること等
が可能である。

【００２０】

【作用】 風冷によるポリシングロ−ル出口でのシ−ト状樹脂の
巾中央部の強制冷却をシ−ト状樹脂をたるませた状態で
行っているから、その強制冷却時の大なる熱による収縮
をそのたるみで吸収でき、残留引張り応力の作用を排除
して、シ−ト製品の収縮性化をよく排除できる。

【００２１】ポリシングロ−ル出口でのシ−ト状樹脂
の巾方向温度分布の一様化をシ−ト中央部の冷却とシ−
ト両端部の加熱とで行う場合、シ−ト巾中央部とシ−ト
巾両端部の温度差が大なるシ−ト状樹脂の高速走行に対
し、シ−ト両端部の加熱を軽度にとどめ樹脂の溶融流動
等を排除してエッジウェ−ブを防止できる。勿論、この
場合も、収縮性化をよく排除できる。

【００２２】シ−ト巾中央部とシ−ト巾両端部の温度
差が小さい低速走行に対しは、ポリシングロ−ル出口で
のシ−ト状樹脂の巾方向温度分布の一様化をシ−ト中央
部の冷却のみで行って、エッジウェ−ブ及び熱収縮性化
のないシ−ト製品を得ることができる。従って、押出機
の樹脂吐出量を何ら変更すること無く、金型の上下リッ
プ間の間隙を変更し、シ−ト状樹脂の走行速度を低速か
ら高速に調整することにより、各種厚み寸方のシ−ト製
品をエッジウェ−ブや熱収縮化を排除して容易に製造で
きる。

【００２３】

【実施例】

〔実施例１〕製品厚みは、０．０２８インチの塩化ビニ
ル樹脂シ−トであり、シ−ト状樹脂の走行速度を１００
ｍｍ／secとした。ポリシングロ−ル出口でのシ−ト状
樹脂の温度は、シ−ト巾中央部で９４℃、一端部で８８
℃、他端部で８４℃であった。

【００２４】コンベアロ−ルの周速を９５ｍｍ／secと
して風冷フアンによりシ−ト巾中央部を強制冷却すると
共にシ−ト巾両端部を遠赤外線ヒ−タで加熱してシ−ト
巾方向の温度分布を一様（温度差は０に近い）とした。
製品はフリ−エッジウェ−ブであり、長さ方向の熱収縮
率（１３０℃，３０分加熱のもとで測定）は、２．７５
％に過ぎなかった。

【００２５】〔比較例〕実施例１と同様、製品厚みは、
０．０２８インチの塩化ビニル樹脂シ−トであり、シ−
ト状樹脂の走行速度を１００ｍｍ／secとした。風冷フ
アンによるシ−ト中央部の強制冷却及びコンベアロ−ル
によるシ−トのたるみ付けは行わず、ポリシングロ−ル
の出口にシ−ト状樹脂の両端部を加熱するヒ−タを設
け、このヒ−タの加熱のみでシ−ト状樹脂の巾方向温度
分布の一様化を図り（温度差は５℃程度）、エッジウェ
−ブの発生を防止するために引張り力を作用させた。

【００２６】製品はほぼフリ−エッジウェ−ブであった
が、長さ方向の熱収縮率は、５．４３％にも達した。 〔実施例２〕製品厚みは、０．２５０インチの塩化ビニ
ル樹脂シ−トであり、シ−ト状樹脂の走行速度を１０ｍ
ｍ／secとした。

【００２７】ポリシングロ−ル出口でのシ−ト状樹脂の
温度は、シ−ト巾中央部で１２０℃、一端部で１１６
℃、他端部で１１５℃であった。コンベアロ−ルの周速
を１０ｍｍ／secとし、風冷フアンによりシ−ト巾中央
部の強制冷却のみでシ−ト巾方向の温度分布を一様（温
度差は０に近い）とした。

【００２８】製品はフリ−エッジウェ−ブであり、長さ
方向の熱収縮率は、０．５３％に過ぎなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るプラスチックシ−トの押出
成形方法によれば、シ−ト押出成形用金型からのシ−ト
状樹脂を順次にポリシングロ−ル、移送部を経て引取り
ロ−ルで引き取ることによりプラスチックシ−トを成形
する場合、シ−ト状樹脂の走行速度が高速でシ−ト巾中
央部とシ−ト巾両端部との温度差が相当に大であって
も、フリ−エッジウェ−ブ並びに低熱収縮性のプラスチ
ックシ−ト製品を成形でき、樹脂の吐出量の同一のもと
で金型の上下リップ間の間隔を減少しシ−ト状樹脂の走
行速度を高速にしてもフリ−エッジウェ−ブ並びに低熱
収縮性のプラスチックシ−ト製品を成形できるから、押
出機側のやっかいな調整を行うことなく、風冷強度やヒ
−タの加熱強度の調整のみで、各種厚み寸法の良品質・
両外観のプラスチックシ−ト製品を容易に製造できる。

【００３０】更に、シ−ト状樹脂の走行速度の高速化に
より、生産効率の向上を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明において使用するプラス
チックシ−トの押出成形装置を示す側面図、図１の
（ロ）は同じく平面図である。

【図２】本発明におけるコンベアロ−ルによるシ−ト状
樹脂のたるみ付けを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ２ シ−ト成形用金型 ３ ポリシングロ−ル ４ 引取りロ−ル ５ 移送部 ５１ 風冷手段 ５２ コンベアロ−ル ５３ ヒ−タ Ａ シ−ト状樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シ−ト押出成形用金型からのシ−ト状樹脂
   を順次にポリシングロ−ル、移送部を経て引取りロ−ル
   で引き取ることによりプラスチックシ−トを成形する方
   法において、ポリシングロ−ルを通過したシ−ト状樹脂
   の巾中央部をシ−ト状樹脂をコンベアロ−ルの周速の調
   節によりたるませた状態で風冷により強制的に冷却して
   シ−ト状樹脂の巾方向温度分布をほぼ一様にすることを
   特徴とするプラスチックシ−トの押出成形方法。
2. 【請求項２】シ−ト押出成形用金型らのシ−ト状樹脂を
   順次にポリシングロ−ル、移送部を経て引取りロ−ルで
   引き取ることによりプラスチックシ−トを成形する方法
   において、ポリシングロ−ルを通過したシ−ト状樹脂の
   巾中央部をシ−ト状樹脂をコンベアロ−ルの周速の調節
   によりたるませた状態で風冷により強制的に冷却し、こ
   のシ−ト状樹脂の巾中央部の冷却後にシ−ト状樹脂の巾
   両端部をヒ−タで加熱してシ−ト状樹脂の巾方向温度分
   布をほぼ一様にすることを特徴とするプラスチックシ−
   トの押出成形方法。