米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 日本石油化学株式会社

発明の名称 プラスチックフィルムの圧延方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−119074
公開日 平成10年(1998)5月12日
出願番号 特願平8−296360
出願日 平成8年(1996)11月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 (外3名)
発明者 石田 大 / 高橋 奉孝 / 加藤 忠義
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 プラスチックフィルムをニップするように低速の圧延ロールと高速の圧延ロールを配置し、低速の圧延ロールの表面を抱くようにプラスチックフィルムを低速の圧延ロールに供給し、低速の圧延ロールと高速の圧延ロールとの間で圧力をかけてプラスチックフィルムを圧延する方法であって、該低速の圧延ロールの表面粗度と該プラスチックフィルムの表面粗度の少なくとも一方を該プラスチックフィルムが該低速の圧延ロールに対して実質的に滑らない所定の範囲内に選択しておくことを特徴とするプラスチックフィルムの圧延方法。
【請求項2】 該低速の圧延ロールの表面粗度が0.2から1.5μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載のプラスチックフィルムの圧延方法。
【請求項3】 該低速の圧延ロールの表面粗度が0.3から0.5μmの範囲内にあることを特徴とする請求項2に記載のプラスチックフィルムの圧延方法。
【請求項4】 低速の圧延ロールと高速の圧延ロールとの周速度の比が2から5倍であることを特徴とする請求項1に記載のプラスチックフィルムの圧延方法。
【請求項5】 該プラスチックフィルムの表面粗度が1.0から5.0μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載のプラスチックフィルムの圧延方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチックフィルムの圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックフィルムの圧延は、例えば実開昭52─135465号公報に記載されている。ここで、プラスチックフィルムの圧延とは一対の圧延ロールの間で圧力をかけてプラスチックフィルムの厚さを変化させることである。上記公報は、一対の圧延ロールの速度に差があると(すなわち、一方を低速の圧延ロールとし、他方を高速の圧延ロールとすると)、圧延倍率を増大することができることを記載している。さらに、プラスチックフィルムが低速の圧延ロールに最初に接触するように低速の圧延ロール側へ傾けて供給すると、圧延にともなうプラスチックフィルムの波うちの発生を防止することができる等の改善を図ることができることを開示している。ここでは、速度とは低速及び高速の圧延ロールの周速度のことを言うものとする。プラスチックフィルムの厚さにより、フィルムとシートとに分類することがあるが、本願では、厚さによってそのような分け方をせず、全てプラスチックフィルムと呼ぶことにする。
【0003】図3は従来の圧延装置を示し、高速の圧延ロール1と低速の圧延ロール2とを備える。プラスチックフィルム3は図示しない繰り出しロールから低速の圧延ロール2側へ傾けて供給され、プラスチックフィルム3が最初に低速の圧延ロール2に接触しつつ高速の圧延ロール1と低速の圧延ロール2とのニップ点で規定される圧延変形点へ達するようになっている。
【0004】プラスチックフィルム3の圧延変形は、高速の圧延ロール1と低速の圧延ロール2との間の圧延変形点において行われる。すなわち、プラスチックフィルム3の厚さが、圧延変形点において急速に減少する。ここで、繰り出しロールの速度をV0 、低速の圧延ロール2の速度をV1 、高速の圧延ロール1の速度をV2 とするとき、V0 <V1 <V2 の関係がある。例えば、圧延倍率が3倍の場合、繰り出しロールの速度V0 は2m/分であり、低速の圧延ロール2の速度V1 は4m/分、であり、高速の圧延ロール1の速度V2 は6m/分である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、繰り出しロールの速度V0 と低速の圧延ロール2の速度V1 との間に差があると、繰り出しロールと圧延変形点との間でプラスチックフィルム3に張力が作用し、プラスチックフィルム3が圧延変形点で圧延される前に延伸(事前延伸)されるという問題点があった。事前延伸が大きいと、プラスチックフィルム3の幅が大きく減少したり、プラスチックフィルム3にしわが発生する等の問題点が生じる。
【0006】本願の発明者は、事前延伸によるプラスチックフィルム3の幅の減少をできるだけ小さくするためには、圧延変形点の近傍でのプラスチックフィルム3の事前延伸をできるだけ小さくするのがよいことに気がついた。すなわち、図3の圧延装置の場合には、プラスチックフィルム3は最初に低速の圧延ロール2に接触するものの、その接触領域は小さくて、プラスチックフィルム3は実質的には繰り出しロールから直接に圧延変形点へ向かうと言える。すると、圧延変形点の近傍において、圧延と延伸とが同時に行われ、事前延伸が生じ、プラスチックフィルム3の幅が大きく減少する。
【0007】そこで、図2に示されるように、プラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2の表面のかなりの接触領域にわたって接触するようにプラスチックフィルム3を低速の圧延ロール2に抱くように供給するとともに、低速の圧延ロールの速度を繰り出しロールの速度と等しくすれば、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間に摩擦があるので、接触領域においてはプラスチックフィルム3の走行速度と低速の圧延ロール2の速度とがほぼ同じになり、事前延伸の度合いが小さくなる。
【0008】しかし、図2の装置では、プラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2の表面のかなりの領域にわたって接触するため、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間にエアたまり(空気層)4ができる場合がある。このエアたまり4はプラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の一部に生じたり全面に生じたりし、これによりプラスチックフィルム3と圧延ロール2との間の接触の度合が変化しフィルム3がロール2上で断続的にすべりを生じて横縞が発生したり、事前延伸の度合が大きくなるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、上記問題点を解決し、高い圧延倍率で、品質の優れたプラスチックフィルムを得ることのできるプラスチックフィルムの圧延方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるプラスチックフィルムの圧延方法は、プラスチックフィルムをニップするように低速の圧延ロールと高速の圧延ロールを配置し、低速の圧延ロールの表面を抱くようにプラスチックフィルムを低速の圧延ロールに供給し、低速の圧延ロールと高速の圧延ロールとの間で圧力をかけてプラスチックフィルムを圧延する方法であって、低速の圧延ロールの表面粗度とプラスチックフィルムの表面粗度の少なくとも一方をプラスチックフィルムが低速の圧延ロールに対して実質的に滑らない所定の範囲内に選択しておくことを特徴とするものである。
【0011】本発明によれば、プラスチックフィルムと低速の圧延ロールとの間の摩擦作用によりプラスチックフィルムの走行速度と低速の圧延ロールの速度とをほぼ同じにする。このとき、プラスチックフィルムと低速の圧延ロールとの間にエアたまりが生じる場合があるが、このエアたまりによってプラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の接触の度合、すなわち摩擦性が左右される。
【0012】プラスチックフィルムと低速の圧延ロールとの間の摩擦が小さいと、プラスチックフィルムが低速の圧延ロールに対して滑りやすくなり、接触度が小さくなって、プラスチックフィルムが高速の圧延ロールに引っ張られることにより低速の圧延ロールに対し滑って、事前延伸が発生してしまう。
【0013】また、プラスチックフィルムと低速の圧延ロールとの間の摩擦が大きすぎると、やはりプラスチックフィルムが低速の圧延ロールに対して断続的に滑りやすくなり、横縞が発生してしまう。このような現象を解析した結果、本発明では、低速の圧延ロールの表面粗度とプラスチックフィルムの表面粗度の少なくとも一方を所定の範囲内に選択することによって、プラスチックフィルムと低速の圧延ロールとの間の摩擦を制御し、それによって、事前延伸を小さくし、製品の品質向上を達成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施例によるプラスチックフィルムの圧延方法を実施できる圧延装置を示し、図2は図1の圧延装置の一部を示す拡大図である。
【0015】図1において、圧延装置10は、フレーム12と、予熱ユニット14と、圧延ユニット16とを備える。予熱ユニット14は、駆動用モータ17と、予熱ロール18、19、20、21、22とを有する。予熱ロール18、19、20、21、22は、プーリ及びベルト装置24を介してモータ17により駆動される。また、予熱ローラ18、19、20、21、22には、例えば図示しない加熱流体が供給され、プラスチックフィルム3を予熱する。プラスチックフィルム3は、最後の予熱ロール21、22によってニップされて圧延ユニット16へ供給される。従って、予熱ロール21、22が圧延ユニット16に対する繰り出しロールになる。
【0016】圧延ユニット16は、一対の圧延ロール1、2を含む。図に示す実施例においては、上側に位置する圧延ロール1が高速の圧延ロールであり、下側に位置する圧延ロール2が低速の圧延ロールである。低速の圧延ロール2は、モータ32によってプーリ及びベルト機構34を介して駆動される。この場合、プーリ及びベルト機構34は変速用多段プーリとしたり、変速機を含むものであったりすることができる。高速の圧延ロール1はこのモータ32により、又は別個のモータによって、プーリ及びベルト機構(図示せず)を介して駆動される。
【0017】図1及び図2に示されるように、低速の圧延ロール2の速度がV1 であり、高速の圧延ロール1の速度がV2 である。また、繰り出しロールとなる予熱ロール21、22の速度はV0 である。本発明では、ほぼV1 =V0 に設定されている。高速の圧延ロール1と低速の圧延ロール2とは互いに逆方向に回転し、本発明においては、圧延倍率、すなわち、低速の圧延ロール2と高速の圧延ロール1との周速度の比が2から5倍で圧延を行うことができる。さらに、高速の圧延ロール1に対してニップロール38が設けられる。ニップロール38は高速の圧延ロール1に従って回転する。圧延ロール1、2には、例えば図示しない加熱流体が供給され、プラスチックフィルム3を加熱しつつ圧延を行うことができる。
【0018】図1に示されるように、圧延ユニット16は対向した一対の端部フレーム16aを有し、端部フレーム16aには垂直なスライドガイド40が設けられる。上方圧下ブロック42及び下方圧下ブロック(図示せず)がこのスライドガイド40に摺動可能に係合する。圧下ハンドル44が図示しない送りねじ機構を介して上方圧下ブロック42に連結される。下方圧下ブロックは通常は垂直方向で下方の固定位置に維持され、上方圧下ブロック42は下方圧下ブロックに向って上下することができる。
【0019】図1で上側に位置する高速の圧延ロール1のシャフト(図示せず)は上方圧下ブロック42に取り付けられ、下側に位置する低速の圧延ロール2のシャフト(図示せず)は下方圧下ブロック(図示せず)に取り付けられる。高速の圧延ロール1のシャフトは上方圧下ブロック42とともに昇降可能であり、圧下ハンドル44を操作することにより、高速の圧延ロール1を低速の圧延ロール2に対して圧下し、所望の圧下力を与えることができる。
【0020】図1及び図2においては、繰り出しロールとなる予熱ロール21、22と低速の圧延ロール2とは、プラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2の表面に抱かれ、低速の圧延ロール2の表面のかなりの接触領域にわたって接触するように、低速の圧延ロール2に供給されるように構成されている。図示の例においては、接触領域は圧延ロール2のほぼ半周にわたっている。接触領域は圧延ロール2の表面のほぼ3分の1周以上あることが望ましい。
【0021】プラスチックフィルム3は、高速の圧延ロール1と低速の圧延ロール2とのニップによりそこに形成される圧延変形点へ向かって引っ張られるが、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の摩擦が適切であれば、圧延ロール2上のプラスチックフィルム3の速度は低速の圧延ロール2の速度とほぼ同じになる。しかし、上記したように、かなりの接触領域があると、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間にエアたまり4ができる場合がある。
【0022】エアたまり4はプラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の接触の度合、すなわち摩擦性を左右する。
【0023】すなわち、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の摩擦が小さいと、プラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2に対して滑りやすくなり、接触度が小さくなって、プラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2に対して滑って、事前延伸が発生する。また、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間の摩擦が大きすぎると、この摩擦力と高速の圧延ロール1の引張り力とによってプラスチックフィルム3が低速の圧延ロール2に対して断続的に滑り、横縞が発生する。
【0024】このような現象を解析した結果、本発明では、低速の圧延ロール2の表面粗度とプラスチックフィルム3の表面粗度の少なくとも一方を所定の範囲内に選択することによって、プラスチックフィルム3と低速の圧延ロール2との間のエアたまりによる摩擦の変化を制御する。それによって、事前延伸を小さくし、製品の品質向上を達成することができる。
【0025】検討の結果、低速の圧延ロール2の表面粗度が0.2から1.5μmの範囲内にあると好ましいことが分かった。さらに、低速の圧延ロール2の表面粗度が0.3から0.5μmの範囲内にあるとよりよいことが分かった。また、プラスチックフィルム3の表面粗度が1.0から5.0μmの範囲内にあると好ましいことが分かった。本発明で使用する低速の圧延ロール2の表面粗度およびプラスチックフィルム3の表面粗度は、JISの十点平均粗さ(RZ )に基づいている。この定義はJISのB0601に記載されているので、必要であればJISを参考にできる。
【0026】このような構成の本実施例と、従来の圧延方法による比較試験を行い、下記の結果が得られた。比較例1は図3を参照して説明したものに相当し、比較例2は図2の構成において低速の圧延ロール2の表面粗度が小さすぎたものである。原反としてTダイ成形したポリプロピレンフィルム(幅400mm、厚さ60μm)を使用し、圧延倍率は3倍とした。圧延後のフィルムの厚さは全て20μmとなったが、圧延後のフィルムの幅は下記のように変化した。なお、低速の圧延ロール2の表面粗度とともに、使用するプラスチックフィルムの表面粗度も考慮すべきである。下記の試験では、プラスチックフィルムの表面粗度は0.6μmであった。
【0027】
比較例1 比較例2 V0 2m/分 2m/分 V1 4m/分 2m/分 V2 6m/分 6m/分 従来の圧延ロール の表面粗度 0.1μm 0.1μm 圧延後の幅 360mm 362〜 374mm【0028】比較例1においては、事前延伸が発生し、フィルムの幅が減少し、縦しわが入った。比較例2においては、低速の圧延ロールの表面平滑度が高いために、密着効果が大きいため静摩擦が大きく、動摩擦が小さいので、フィルムが低速の圧延ロール上でずってしまい、圧延変形点に断続的に進入し、横シマが発生した。また、圧延後のフィルムの幅の変動が大きい。
【0029】
実施例1 実施例2 比較例3 V0 2m/分 2m/分 2m/分 V1 2m/分 2m/分 2m/分 V2 6m/分 6m/分 6m/分 従来の圧延ロール の表面粗度 .4μm 1.0μm 2.0μm 圧延後の幅 366〜 364〜 320〜 370mm 368mm 360mm【0030】実施例1、2は、図2の構成において、低速の圧延ロールの表面粗度が適切な範囲内にあるために、低速の圧延ロール上でのプラスチックフィルムの挙動が安定し、長時間の運転でも、エアたまりは大きくならず、1時間の運転でもトラブルは出なかった。また、摩擦の程度が異なると、製品幅も異なっている。意外なことに、低速の圧延ロールの表面粗度が大きくなると、製品幅は狭くなる。比較例3では、低速の圧延ロールの表面粗度が大きすぎ、フィルムが低速の圧延ロールから浮き上がり勝ちな状態になり、事前延伸が発生した。
【0031】次に、比較例4は図3を参照して説明したものに相当し、比較例5は図2の構成において使用するプラスチックフィルムの表面粗度が小さすぎたものである。原反としてTダイ鏡面ロールにより形成したポリプロピレンフィルム(幅400mm、厚さ60μm)を使用し、圧延倍率は3倍とした。圧延後のフィルムの厚さは全て20μmとなったが、圧延後のフィルムの幅は下記のように変化した。なお、使用するプラスチックフィルムの表面粗度とともに、低速の圧延ロール2の表面粗度も考慮すべきである。下記の試験では、低速の圧延ロール2の表面粗度は0.1μmであった。
【0032】
比較例4 比較例5 V0 2m/分 2m/分 V1 4m/分 2m/分 V2 6m/分 6m/分 プラスチックフィルム の表面粗度 0.6μm 0.6μm 圧延後の幅 360mm 362〜 374mm【0033】比較例4においては、事前延伸が発生しフィルムの幅が減少し、縦しわが入ってしまった。比較例5においては、プラスチックフィルムの表面平滑度が高いために、密着効果が大きいため静摩擦が大きく、動摩擦が小さいので、フィルムが低速の圧延ロール上でずってしまい、圧延変形点に断続的に進入し、横シマが発生した。また、圧延後のフィルムの幅の変動が大きい。
【0034】
実施例3 実施例4 V0 2m/分 2m/分 V1 2m/分 2m/分 V2 6m/分 6m/分 プラスチックフィルム の表面粗度 3.0μm 1.8μm 圧延後の幅 364〜 366〜 368mm 372mm【0035】実施例3、4では、図2の構成において、プラスチックフィルムを粗面化するために、Tダイしぼロールを使用して成形したポリプロピレンフィルムを使用した。プラスチックフィルムの表面粗度を適切に調整するために、カレンダーロールや表面処理等の適切な手段を採用することができる。プラスチックフィルムの表面粗度が適切な範囲内にあるために、低速の圧延ロール上でのプラスチックフィルムの挙動が安定し、長時間の運転でも、エアたまりは大きくならず、1時間の運転でもトラブルは出なかった。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、幅の減少が小さく、しわのない品質の優れたプラスチックフィルムを得ることができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013