(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性樹脂シートを加熱ロールに接触させて前記結晶性樹脂シートにアニール処理を施すようにした結晶性樹脂シートのアニール方法において、
前記加熱ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、
前記結晶性樹脂シートを前記加熱ロールで加熱した後、前記結晶性樹脂シートを冷却ロールに接触させて冷却するようにし、この冷却のための冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とする結晶性樹脂シートのアニール方法。
【請求項２】
請求項１に記載の結晶性樹脂シートのアニール方法において、
前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする結晶性樹脂シートのアニール方法。
【請求項３】
結晶性樹脂シートを接触させてアニール処理を施すための加熱ロールを備えた結晶性樹脂シートのアニール装置において、
前記加熱ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、
前記結晶性樹脂シートの加熱後にこの結晶性樹脂シートを冷却するための冷却ロールを備え、この冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とする結晶性樹脂シートのアニール装置。
【請求項４】
請求項３に記載の結晶性樹脂シートのアニール装置において、
前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする結晶性樹脂シートのアニール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結晶性樹脂シートのアニール方法及びその装置に関し、特にポリプロピレン樹脂等のシートのアニールに好適である。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
高剛性かつ高透明のポリプロピレン樹脂シートは、クリアボックス、文具等に利用されている。
このような高剛性かつ高透明のポリプロピレン樹脂シートは、急冷処理により透明化度は高くなっているが、結晶化度は低い結晶性樹脂シートに対して特定の温度での加熱と、その後の冷却とを含むアニール処理を施して結晶化度を上げることにより製造されている。
このようなアニール処理の際、樹脂シートを樹脂の融点以下の高温の加熱ロールに直接接触させて加熱した後、冷却ロールに直接接触させて冷却させている。
【０００３】
このアニール処理に用いられる加熱ロールと冷却ロールは、その表面を硬質クロムメッキ等が施された鏡面とした場合、表面平滑な樹脂シートがこのロールに接触した際にスティックを起こして皺が発生しやすい。このようなスティックを防止するため、ロールの表面をある程度粗面にしている。
しかし、このような粗面のロールを使用した従来のアニール方法によれば、樹脂シートが加熱、冷却に伴ってロール面上で伸縮する際にロールに擦られて樹脂シートに傷がついたり、粗面が転写されて透明性が悪化する虞れがあった。
特に、樹脂シートが高透明かつ高光沢のものの場合、このような擦り傷が僅かでも目立つという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、ロールによるアニール処理でロール上で樹脂シートの伸縮が生じても樹脂シート表面への傷の発生を防止でき、また滑り性の良好な樹脂シートが得られる結晶性樹脂シートのアニール方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明は、結晶性樹脂シートを加熱ロールに接触させて前記結晶性樹脂シートにアニール処理を施すようにした結晶性樹脂結晶性樹脂シートのアニール方法において、前記加熱ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、前記結晶性樹脂シートを前記加熱ロールで加熱した後、前記結晶性樹脂シートを冷却ロールに接触させて冷却するようにし、この冷却のための冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とする。
【０００６】
前記フッ素樹脂には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、等が含まれる。これらの中で、テトラフルオロエチレン（テフロン[商品名］）の使用が好ましい。
前記結晶性樹脂の具体例は任意でよく、例えばポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、等を挙げることができる。このポリプロピレン樹脂には、ポリプロピレンのホモポリマー、ランダムコポリマー、及びこれらの混合物や多層複合物が含まれる。
【０００７】
本発明によれば、加熱ロールの表面にフッ素樹脂がコーティングされているため、結晶性樹脂シートの伸張により結晶性樹脂シートが加熱ロール上で擦られても樹脂シートに傷がつく虞れはなくなる。
前記加熱ロールの温度は、結晶性樹脂シートのアニールに必要な温度、例えば室温以上、樹脂の融点以下とすればよい。
なお、前記結晶性樹脂シートには、厚さのみが相対的に異なるフィルムの場合が含まれる。
【０００８】
また、本発明は、前記結晶性樹脂シートを前記加熱ロールで加熱した後、前記結晶性樹脂シートを冷却ロールに接触させて冷却するようにし、この冷却のための冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とする。
【０００９】
前記冷却ロールの温度は、室温以下にすればよい。
前記結晶性樹脂シートを加熱した後、冷却ロールで冷却するため、直ちにロール状に巻き取ることが可能となり、巻き締まりによる巻きこぶ等の発生がなくなる。この冷却の際、冷却ロールはフッ素樹脂コーティングされたものであるため、結晶性樹脂シートの収縮により結晶性樹脂シートが冷却ロール上で擦られても樹脂シートに傷がつく虞れはなくなる。
【００１０】
本発明の第２発明に係る結晶性樹脂シートのアニール方法は、第１発明において、前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする。
前記ロールの表面粗度が0.3Ｓ未満の場合には樹脂シートのブロッキングが生じやすくなり、5.0Ｓを超えるとシートの表面平滑さが失われる。
【００１１】
本発明の第３発明は、結晶性樹脂シートを接触させてアニール処理を施すための加熱ロールを備えた結晶性樹脂シートのアニール装置において、前記加熱ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、前記結晶性樹脂シートの加熱後にこの結晶性樹脂シートを冷却するための冷却ロールを備え、この冷却ロールは、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであることを特徴とする。
本発明は、第１発明に係るアニール方法の装置である。
前記加熱ロールは、少なくとも１本あればよく、２本以上の複数本設けられていてもよい。
【００１３】
本発明の第４発明に係る結晶性樹脂シートのアニール装置は、第３発明において、前記加熱ロール及び冷却ロールは、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであることを特徴とする。
本発明は、第２発明に係るアニール方法の装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず、本実施形態のアニール方法で使用する結晶性樹脂シート11の製法を説明する。
図１に示すように、この製法で使用する装置は、押出機（図示せず）のＴダイ12と、第１の冷却ロール13と第２の冷却ロール14との間に巻装された金属製エンドレスベルト15と、結晶性樹脂シート11と金属製エンドレスベルト15を介して第１の冷却ロール13と接触する第３の冷却ロール16と、第２の冷却ロール14の近傍に設けられたガイドロール17とを備えて構成されている。
【００１５】
前記第１の冷却ロール13は、その表面にＮＢＲ等の弾性材18が被覆されている。この弾性材18は、その硬度（JIS K6301 A 型に準拠）が95度以下、厚さが３mm以上のものである。
前記金属製エンドレスベルト15は、ステンレス等よりなり、表面粗さが0.5Ｓ以下の鏡面を有している。
第１と第２の冷却ロール13,14 の少なくとも一方は、その回転軸19が回転駆動手段（図示せず）と連結されている。
【００１６】
前記第３の冷却ロール16は、金属製であり、その表面粗さが0.5Ｓ以下の鏡面を有している。そして、この冷却ロール16は、樹脂シート11とエンドレスベルト15を介して第１の冷却ロール13と接触し、しかもエンドレスベルト15でこの冷却ロール16側に押圧された樹脂シート11を抱き込むようにして設けられている。即ち、エンドレスベルト15とこのエンドレスベルト15と接触している結晶性樹脂シート11は、第３の冷却ロール16の外周面の一部に巻き付くようにして蛇行している。
【００１７】
前記ガイドロール17は、樹脂シート11がエンドレスベルト15を介して第２の冷却ロール14に圧接されるように樹脂シート11をガイドするものである。
前記各冷却ロール13,14,16には、表面の温度調整を可能とする水冷式等の温度調整手段（図示せず）が設けられている。
なお、エンドレスベルト15内の第１のロール13の前に別の冷却ロール21を設けておき、この冷却ロール21によってエンドレスベルト15を予備冷却するようにしてもよい。また、この冷却ロール21は、張力調整用ロールとしても機能する。
【００１８】
この装置を使用し、先ず、結晶性樹脂シート11と直接接触している金属製エンドレスベルト15及び第３の冷却ロール16の表面温度が50℃以下、露点以上に保たれるように、各冷却ロール13,14,16の温度制御をしておく。
そして、結晶性樹脂よりなるペレットを押出機に投入して溶融混練する。この後、Ｔダイ12より押し出された溶融樹脂シート11を、第１の冷却ロール13と接触しているエンドレスベルト15と、第３の冷却ロール16とに略同時に接触するようにして第１と第３の冷却ロール13,16の間に導入し、第１と第３の冷却ロール13,16とで樹脂シート11を圧接して50℃以下に冷却する。
【００１９】
この冷却の際、第１と第３の冷却ロール13,16間の押圧力で弾性材18が圧縮されるようにして弾性変形し、弾性材18が弾性変形している両ロール13,16の中心からの角度θ1 部分において結晶性樹脂シート11は、両ロール13,16による面状圧接となっている。この際の面圧は、0.1MPa〜20.0MPaである。
【００２０】
引き続き、この樹脂シート11を前記エンドレスベルト15で第３の冷却ロール16に対して圧接して50℃以下に冷却する。エンドレスベルト15でこの冷却ロール16側に押圧された結晶性樹脂シート11は、冷却ロール16の中心からの角度θ2 で冷却ロール16に抱き込まれ、樹脂シート11は、この抱き角度θ2 部分においてエンドレスベルト15と第３の冷却ロール16により面状に圧接されている。この際の面圧は、0.01MPa 〜0.5MPaである。
【００２１】
次に、樹脂シート11をエンドレスベルト15に密着させた状態でエンドレスベルト15の回動と共に第２の冷却ロール14に移動させ、この樹脂シート11をエンドレスベルト15を介して冷却した後、巻き取りロールに巻き取る。
なお、図１に示すように、第３の冷却ロール16によって冷却された樹脂シート11（二点鎖線で図示）は、第２の冷却ロール14側に移動させないでそのまま引き取るようにしてもよい。
【００２２】
次に、図２を参照して本実施形態のアニール装置の構成を説明する。
このアニール装置は、前記結晶性樹脂シート11の製造装置と連続して設けられたものであり、ガイドロール22と、第１〜第３の加熱ロール23〜25と、冷却ロール26と、巻き取りロール27とを備えて構成されている。
【００２３】
前記ガイドロール22は、樹脂シート11の移動方向に対して第１の加熱ロール23の前方側に配置され、前記冷却ロール26は、第３の加熱ロール25の後方側に配置されている。
前記第１〜第３の各加熱ロール23〜25は、樹脂シート11の移動方向に沿ってこれらの順番で配置されている。
【００２４】
そして、これらの５つのロール22〜26は、３つの加熱ロール23〜25がこれらのロール23〜25の外周面の略半分に樹脂シート11が巻かれるように配置されている。
前記加熱ロール23〜25と冷却ロール26は、その表面がフッ素樹脂コーティングされたものであり、表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓとなっている。また、各加熱ロール23〜25には、電熱式等の加熱手段が設けられ、冷却ロール26には水冷式等の冷却手段が設けられている。
【００２５】
このアニール装置を使用して次のように結晶性樹脂シート11にアニール処理を施す。
前記結晶性樹脂シート11の製造装置から連続的に供給された結晶性樹脂シート11を第１の加熱ロール23で所要の温度に加熱した後、引き続き第２及び第３の加熱ロール24,25でこの樹脂シート11を連続的に加熱する。
引き続き、加熱された樹脂シート11を冷却ロール26で冷却した後、アニール処理した結晶性樹脂シート11を巻き取りロール27で巻き取る。
このアニールの際、加熱ロール23〜25及び冷却ロール26は、樹脂シート11に所定の張力が掛かるように回転速度を制御しておく。
【００２６】
【実施例】
［実施例１、２］
上記実施形態において、具体的条件を下記の通りとした。
結晶性樹脂シート……上記実施形態で製造されたポリプロピレン樹脂シート（全ヘイズ：５％以下、光沢：120％以上、密度：0.890g/cm3以下）。
フッ素樹脂……テトラフルオロエチレン（テフロン：商品名）。
冷却ロールの表面温度……20℃。
【００２７】
樹脂シートの厚さ、加熱ロールの表面粗度、加熱ロールの表面材質、加熱ロールの温度、３本の加熱ロールとの接触時間については、下記表１に示す。
また、各実施例のアニール処理で得られた樹脂シートについて、傷の有無、樹脂シートの結晶化度、及び滑り性を評価した。それの結果を表１に示す。
前記滑り性は、巻き取りロールにシートを巻き取る際、シートに皺が入るかどうかで評価した。表の滑り性の欄で、◎は皺の発生が無し、○はシートの一部に皺が発生、×はシートの全面に皺が発生、をそれぞれ示す。
【００２８】
［比較例１〜３］
上記実施例に対して、条件を表１の通り変更して樹脂シートを得た。
比較例１では、樹脂シートにアニール処理を施さなかった。
各比較例の樹脂シートについても、傷の有無、樹脂シートの結晶化度、及び滑り性を評価した。それらの結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0004022289.tif 000002
【００３０】
表１より、実施例１、２によれば、加熱ロール23〜25及び冷却ロール26は、表面がテフロンコーティングされたものであるため、アニール処理の際、結晶性樹脂シート11の伸縮により結晶性樹脂シート11がロール23〜25、26に擦られても擦り傷を生じさせないでアニールできた。従って、高透明のポリプロピレン樹脂よりなる結晶性樹脂シート11を高透明のまま、高剛性となるように結晶化度を制御できた。
また、各実施例によって得られた結晶性樹脂シート11は、滑り性に優れていることがわかる。
更に、前記加熱ロール23〜25及び冷却ロール26は、その表面粗度が0.3Ｓ〜5.0Ｓであるため、樹脂シート11のロール23〜25、26へのスティックは発生しなかった。
【００３１】
一方、比較例１に係る結晶性樹脂シートは、アニール処理を施していないため、結晶化度が低く、剛性の低いものである。また、シート同士の滑り性が極めて悪く、巻き取り時に皺が発生した。
【００３２】
比較例２によれば、加熱ロール及び冷却ロールは、表面を＃2000のマット加工が施されて、フッ素樹脂コーティングがされていないものであるため、結晶性樹脂シートにロールによる擦り傷が生じていた。滑り性に関しては、問題がなかった。
比較例３によれば、加熱ロール及び冷却ロールは、表面が鏡面に近いもので、かつフッ素樹脂コーティングがされていないものであるため、比較例２と同様、結晶性樹脂シートにロールによる擦り傷は生じなかったが、加熱ロール上で皺が発生していた。また、巻き取りロールにシートを巻き取る際にも、この皺が残り、良好な巻き取りができなかった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る結晶性樹脂シートのアニール方法及びその装置によれば、ロールによるアニール処理で樹脂シートの伸縮が生じても樹脂シート表面への傷の発生を防止できる。また、加熱ロールを高温にしても樹脂シートの剥離性を良好にできる。更に、樹脂シートを巻く際の樹脂シート同士のブロッキングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態で使用する結晶性樹脂シートの製造装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るアニール装置の概略図である。
【符号の説明】
11  結晶性樹脂シート
23  第１の加熱ロール
24  第２の加熱ロール
25  第３の加熱ロール
26  冷却ロール
【図１】
0004022289.tif 000003
【図２】
0004022289.tif 000004