(57)【要約】【課題】  薄膜シートを効率よく容易に成形することができる薄膜シート成形用ロールを提供する。【解決手段】  弾性変形が可能な金属薄膜からなる金属製弾性外筒１０２と、該金属製弾性外筒１０２の内側に弾性変形が可能な弾性体チューブ１０３と、該弾性体チューブ１０３の両端部を閉塞する鏡板部１０４と、上記弾性体チューブ１０３の内部に回転可能な押付けロール１０８とを備えると共に、冷却水を貯留可能な空間を弾性部材と凹部材１１２とで形成するチャンバー部１１１を前記金属製弾性外筒１０２の外周部に備えてなるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二以上のロールにより熱可塑性樹脂を挟圧しつつ冷却して薄膜シートを成形する薄膜シート成形用ロールであって、
弾性変形が可能な金属薄膜からなる金属製弾性外筒と、該金属製弾性外筒の内側に弾性変形が可能な弾性体チューブと、該弾性体チューブの両端部を閉塞する鏡板部と、上記弾性体チューブの内部に回転可能なロールとを備えると共に、
冷却流体を貯留可能な空間を弾性部材と凹部材とで形成するチャンバーを前記金属製弾性外筒の外周部に備えてなる
ことを特徴とする薄膜シート成形用ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、表面平滑性が均一な薄膜シートを効率良く成形する薄膜シート成形用ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】  図５に熱可塑性樹脂によるシートを成形するシート成形機の概略を示す。
図５中、符号１１は押出し機、１２はダイ、１３〜１５は金属ロール、１６は切断機を各々図示する。
同図に示すように、押出し機１１の先端に付属するダイ１２から押出された樹脂溶融膜１７を、複数の金属ロール１３〜１５に導いて、該樹脂溶融膜１７の両面をロール１３〜１５の表面で挟圧すると共に、冷却して薄膜状の薄膜シート１８に成形して、その後切断機１６で所定の長さに切断するか、或いは必要に応じて巻取り装置に（図示せず）により巻き取るようにしている。【０００３】  上記樹脂成形機によりダイ１２からの樹脂溶融膜１７を挟圧して薄膜シート１８を成形する際に、ロールの間隙部にバンク（溶融樹脂溜り）が発生しながら成形することはよく知られている。
従来においては、上記成形された薄膜シート１８の厚みが比較的厚い（例４００μｍ以上）ものを得る場合では、上記バンクを制御し幅方向で均一にすることは比較的容易であり、また、厚い樹脂溶融膜の場合では若干のクッション性を有するので、バンクが幅方向で若干不均一であっても薄膜シート１８の全幅にわたってロール表面でほぼ均一に押し付けることができ、平滑性のあるシートを成形することが可能であった。【０００４】  しかしながら、上述した剛体性の金属ロール１３及び１４で上記薄膜シート１８の厚さが例えば３００μｍ程度以下の極めて薄いシートを成形する場合においては、樹脂溶融膜１７のクッション性が少ないので、バンクのある部分は金属ロール表面に押しつけられるものの、バンクのない部分は金属ロールの表面で押し付けられないので、シートの幅方向で部分的に表面が平滑でなくなるという問題がある。【０００５】  このため、従来では、上記金属ロールの一本のロールの表面をゴム等の弾性体とし、該弾性体の弾性力により、シート成形時にバンクマークを発生させないでシートを成形するような提案がある。【０００６】  しかしながら、ゴム等の弾性体の表面は金属ロールと同様な鏡面とする事ができず、ロール表面が転写する薄膜シートの表面平滑性に問題があった。
また、両面が鏡面であることが必須である透明シートの成形もできないという問題がある【０００７】  更に、ゴム等の弾性体は断熱体のために、冷却水等でロール内部や外部から冷却してもゴム等の弾性体に対する冷却効果が少なく、逆に樹脂溶融膜の熱でゴム等の弾性体の表面が高温になってしまい、効率よく良好な成形ができない、という問題がある。【０００８】  また、上記金属ロールの内の一本のロールを、ゴム等の弾性体の外部に表面を鏡面仕上げされている金属薄膜を被覆したロール（特許文献１、特許文献２）とすることが提案されている。
【特許文献１】特開平３−１２４４２５号公報
【特許文献２】特開平７−１００９６０号公報
【０００９】  上記提案においては、上記金属薄膜の内部に配した弾性体層（例えばゴム等）の弾性力により、薄膜シート成形時において樹脂溶融膜の厚みむらになじんだ状態で樹脂溶融膜を圧着することで、表面平滑性に優れた樹脂薄膜シートを得るようにしている。【００１０】  しかしながら、前記弾性体は断熱体なので、冷却水等でロールの内部から冷却しても金属薄膜を効率良く冷却できないという問題がある。【００１１】  又、表面を鏡面仕上げした金属薄膜からなる金属製弾性外筒のロール（特許文献３）とすることが提案されている。
【特許文献３】特許第３４２２７９８号公報
【００１２】  この場合は、金属製弾性外筒の内部を冷却水で直接冷却するので冷却効率は良い。しかし、該金属製弾性外筒の両端部を閉塞しているが、冷却水の漏れを完全に防ぐことは難しく漏れた冷却水が樹脂溶融膜に当り表面が不均一になり良好な樹脂薄膜シートを成形することができない、という問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】  本発明は、薄膜シート成形用ロールの上記問題に鑑み、冷却の為の温度管理が容易であり、且つ、冷却水の漏れが無く、然も表面平滑性が良好な薄膜シートを成形することができる薄膜シート成形用ロールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  前記課題を解決する本発明の薄膜シート成形用ロールは、少なくとも二以上のロールにより熱可塑性樹脂を挟圧しつつ冷却して薄膜シートを成形する薄膜シート成形用ロールであって、弾性変形が可能な金属薄膜からなる金属製弾性外筒と、該金属製弾性外筒の内側に弾性変形が可能な弾性体チューブと、該弾性体チューブの両端部を閉塞する鏡板部と、上記弾性体チューブの内部に回転可能なロールとを備えると共に、冷却流体を貯留可能な空間を弾性部材と凹部材とで形成するチャンバーを前記金属製弾性外筒の外周部に備えてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】  このような薄膜シート成形用ロールによれば、弾性変形が可能な金属薄膜からなる金属製弾性外筒を有する薄膜シート成形用ロールを用いて、押出し機先端のダイからの樹脂溶融膜を挟圧する際、該金属製外筒の金属薄膜が弾性変形自在であるので、樹脂溶融膜に厚みむらがあってもそれに対応して金属弾性外筒の部分はなじんだ形状に変化しつつ該樹脂溶融膜を圧着し、バンクマークの発生がない表面平滑性の均一な薄膜シートを成形することができる。【００１６】  又、チャンバーに貯留する冷却水で金属製弾性外筒の外周部を直接効率良く冷却すると共に、チャンバーを構成する弾性部材により金属製弾性外筒の外周部に冷却水が付着するのを防ぎ、且つ水漏れもないので、表面に冷却むらのない薄膜シートを高効率で成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  本発明を詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１及び図２は、図５に示したシート成形機に用いる本発明にかかる薄膜シート成形用ロールの概略図である。
図１及び図２に示すように、本発明にかかる薄膜シート成形用ロール（以下「シート成形用ロール」という）１００は、ロール本体部１０１とチャンバー部１１１とで構成されている。【００１８】  ロール本体部１０１は、弾性変形可能な厚さの金属製弾性外筒１０２と、弾性体チューブ１０３と、軸端部に外部から弾性体チューブ１０３内部に流体１０６を導入する流路１０７を有する軸１０５と、該軸１０５上に回転シール１０４ｄを具備し前記弾性体チューブ１０３の両端部を閉塞して前記軸１０５上の軸受け１０４ｃで支持されながら回転する円板部材１０４ａと押えリング１０４ｂとで構成される鏡板部１０４と、前記弾性体チューブ１０３の内部で前記軸１０５上の軸受け１０９で支持されながら回転する押付けロール１０８とで構成されている。【００１９】  更に、チャンバー部１１１は、前記金属製弾性外筒１０２の外周の一部分を囲うような円弧状で下部に給水口１１５を上部に排水口１１６を具備する凹部材１１２と、前記金属製弾性外筒１０２の外周との間を密封して前記凹部材１１２の両側面を閉塞する弾性側板１１４と、前記凹部材１１２の軸心方向の面と前記金属製弾性外筒１０２の外周を軸心方向に密封する上下２枚の弾性平板１１３とで構成されている。【００２０】  ここで、流路１０７を介して所定の圧力を持つ流体１０６が弾性体チューブ１０３の内部に導入され、弾性体チューブ１０３を膨張させ金属製弾性外筒１０２の内周に押し付け金属製弾性外筒１０２を円筒状に保っている。【００２１】  さらに、排水口１１６には図示しない排水ポンプが接続されていて、給水口１１５から冷却水１１７を吸い込み、該冷却水１１７は金属製弾性外筒１０２の外面を冷却して排水口１１６から排出している。
従って、チャンバー１１１内部は大気圧より低いので弾性側板１１４及び弾性平板１１３と金属製弾性外筒１０２との接触面から冷却水１１７が外部に漏れることがない。【００２２】  図３は、本発明に掛かる成形用ロール１００を用いた成形部の概略を示すものである。
図３において、前記シート成形用ロール１００と対向して従来と同様な表面が平滑な金属ロール１１８が配設されており、ダイ１２からの樹脂溶融膜１７を挟圧して薄膜シート１８を成形している。【００２３】  そして、本発明によれば、図４に示すように、前記シート成形用ロール１００を用い、ダイ１２からの樹脂溶融膜１７を挟圧する際に、弾性体チューブ１０３を介して金属製弾性外筒１０２を押付けロール１０８で、樹脂溶融膜１７の形状になじんだ形状に対応しつつ変形しながら該樹脂溶融膜１７を金属ロール１１８に圧着することとなる。【００２４】  よって、薄膜シート成形時にもバンク発生のないのは従来のゴム等の弾性ロールの場合と同様であるが、更に、金属製弾性外筒１０２の表面は、鏡面であり外部を直接冷却されるので、平滑性、透明性の良好な薄膜シート１８を容易に効率よく成形できる。【００２５】  ここで、本発明にかかるシート成形用ロール１００において、金属製弾性外筒１０２の材料として用いる弾性変形可能な金属薄膜の厚さは、０．１５ｍｍ〜１ｍｍ程度が好ましい。
これは金属薄膜の厚さが０．１５ｍｍ以下であると内圧に対する強度不足となり好ましくなく、一方、１ｍｍを超えた場合には弾性変形の変化の度合いが少なく、シート成形時において樹脂溶融膜の表面形状の凹凸に柔軟に対応できないおそれがあるからである。【００２６】  また、前記金属薄膜の材質は特に限定されるものではないが、例えばばね鋼、ステンレス鋼、ニッケル等を用いるのが好適である。
さらに、前記金属製弾性外筒１０２を溶接継ぎ部のないシームレス構造とすることにより、樹脂溶融膜１７を挟圧する際、溶接継ぎ跡の転写のない良好なシートが成形できる。【００２７】  前記弾性体チューブ１０３の材質は特に限定されるものでないが、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ネオプレンゴム、シリコンゴム等を例示することができると共に、硬度はゴム硬度で３０〜９０°が好ましい。【００２８】  本発明のシート成形用ロールによれば、２００μｍ以下の薄い樹脂シートのものから４００μｍ以上の厚い樹脂シートまで平滑性の良好な透明性の高いシートを容易に成形することができる。
【実施例】
【００２９】  以下本発明の実施例を説明する。
〔シート〕
厚み        ０．２ｍｍ
〔樹脂〕
ホモＰＰ      ＭＦＲ  ０．７
〔成形条件〕
ダイ温度            ２４３℃
〔金属製弾性外筒の仕様〕
外径              ２８０ｍｍ
長さ            １０００ｍｍ
金属薄膜厚      ０．２５ｍｍ
〔流体の仕様〕
空気            ０．５ＭＰａ
〔冷却水の仕様〕
冷却水の温度          １７℃【００３０】  上記得られた薄膜シートは、薄膜でありながら、従来発生していたバンクマークの発生がなく、両面の平滑性が良好な鏡面薄膜シートであった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  本発明に係るシート成形用ロールの概略断面図である。
【図２】  図１中のＸ−Ｘ部を示す図である。
【図３】  本発明に係るシート成形の概略図である。
【図４】  本発明に係るシート成形の挟圧状態を示す概略図である。
【図５】  シート成形機の概略図である。
【符号の説明】
【００３２】１００  薄膜シート成形用ロール
１０１  ロール本体
１０２  金属製弾性外筒
１０３  弾性体チューブ
１０４ａ  円板部材
１０４ｂ  押えリング
１０５  軸
１０８  押付けロール
１１１  チャンバー部
１１２  凹部材
１１３  弾性平板
１１４  弾性側板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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