(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が供給される上下の冷却槽の間隙面を形成する金属等熱伝導度の高い材質のプレートに流体路を複数個形成すると共に、該プレートの間隙面に各流体路毎に幅方向に延在する開口を開け、前記上下の冷却槽の間隙面には通気性・通水性を有するベルトが走行するようにしたベルト式の冷却吸引整形手段と、ダイス口部と前記ベルト式の冷却吸引整形手段の先端部との間の空隙にはシート面に向けて冷気を噴射する空冷手段を配備する構成を備え、前記ベルトの駆動によって押出し成形されたシートを引取ると共に、前記複数個の流体路には負圧及び／又は冷却水を供給してシートを冷却固化させる冷却吸引整形装置を構成するようにした合成樹脂中空体シート成形システム。
【請求項２】
空冷手段のノズル部は冷気噴射流路を囲むように流路が形成され、該流路には結露を防止するため流体を供給するようにした請求項１に記載の合成樹脂中空体シート成形システム。
【請求項３】
通水性のベルトを介して冷却水を合成樹脂シートに供給する手段とバキューム吸引手段とを備え、前記合成樹脂シートを直接冷却すると共に、該冷却水をバキューム吸引しつつ前記合成樹脂シートのリブを立たせるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂中空体シート成形システム。
【請求項４】
プレートの複数の流体路には上下幅方向に多数の流量調整装置を配置して冷却水を均一供給し、フォーマーの幅方向に温度むらがでないようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の合成樹脂中空体シート成形システム。
【請求項５】
上下の冷却槽はシート引取り方向に複数にゾーンを区分すると共に、各ゾーンの間隙面には幅方向に延在する流体路が複数系統配置され、各系統には製造される合成樹脂中空体シートの仕様に応じて負圧又は冷却水を選択的に供給できるようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の合成樹脂中空体シート成形システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂中空体シートを製造するための押出し成形システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シート部材として中空体合成樹脂を素材とするシートが用いられるようになってきた。これはプラスチック材を断面が目の字状のダイスの口から押出成形したもので、２枚の平板が一定間隔のリブで橋渡しされた形態となっているのが一般的である。この合成樹脂を素材とする中空体シートを成形する現行の固定方式の冷却吸引整形装置（本明細書ではこれをフォーマーと呼ぶ。）による製造システムの概略を図６を参照して説明する。図示していないスクリューによって圧送される溶融プラスチック材がダイス１から押出され、間隙を有して対峙する上下の固定フォーマー20の間隙を経て引取り機30によって引取られたところで裁断機９によって所定寸法で裁断されて製品シートとなる。ダイス１の口から高温軟化状態のプラスチック材が押出され、下流側の引取り機30によって引っ張られるプラスチックシート材はその間の固定フォーマー20の間隙を通過する過程で冷却され固化する。ダイス１から押出された時点のプラスチックシート材はヘナヘナに柔らかい状態であるため、リブが立った状態で二枚の平板を所定間隔に保っているような安定形状にない。この軟化状態のプラスチックシート材を冷却固化する機能をもつ固定フォーマー20は、基本的に上下二つの冷却槽からなっており、前記間隙を形成する両面に多数の穴が開いていて負圧に引かれる構成が採られている。この構成によって、通過時に両側のシートを吸引してその間のリブを立たせた状態に保持する機能と、上下の冷却槽間の通過に伴いシート材を冷却固化する機能とを有している。図７に現行固定フォーマー方式のラインで合成樹脂中空体シートを成形した場合のシート温度分布の状況が示されている。これは厚み３ｍｍ、坪量が500ｇ/ｍ２ の合成樹脂中空体シートを引取り5.6ｍ/minで成形した場合の例である。この場合、固定フォーマーで冷却すると50ｍｍの位置で表面部分が軟化点に達し、徐々に中心部が冷やされ中芯（リブ）中央部が軟化点に達するのが600ｍｍの所となっている。この軟化点というのは固形のプラスチック材がその温度で軟化が始まる温度を示し、溶融したプラスチック材が完全に固化する温度ではない。この例で合成樹脂中空体シートが完全に固化するまでには更に倍程の冷却行程が必要であり、1250ｍｍの固定フォーマー長が必要であることをこの図は示している。
【０００３】
この固定フォーマーを用いた従来の合成樹脂中空体シート成形法は、フォーマー自体が固定で下流側の引取り機によって引っ張り出す構成を採っているため、該フォーマーによってシート材を負圧に吸引する力とそれに基く摩擦力が送り抵抗となって、生産速度は5.6ｍ/minまでしか上げられない。また、プラスチック材料としてはポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）しか成形できなかった。この合成樹脂中空体シートの製造においてはシートの両側部分（耳部）は仕上りに不具合が出るためカットされて廃棄される。この廃棄物を再利用することが求められ、これ（リプロ材）をチップ状に粉砕し原料の混合したり単独で使用することが試みられているが、現在の固定フォーマー方式の合成樹脂中空体シート製造では実際に使うことが難しいという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ポリプロピレン、ポリカーボネートといった従来素材については７ｍ/min以上の生産速度を実現すると共に、リプロ材更には高密度ポリエチレンや鎖状低密度ポリエチレン等諸種熱可塑性素材での合成樹脂中空体シート成形を可能にする製造システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の合成樹脂中空体シート製造システムは、冷却水が供給される上下の冷却槽の間隙面を形成する金属等熱伝導度の高い材質のプレートに流体路を複数個形成すると共に、該プレートの間隙面に各流体路毎に幅方向に延在する開口を開け、前記上下の冷却槽の間隙面には通気性・通水性を有するベルトが走行するようにしたベルト式の冷却吸引整形手段と、ダイス口部と前記ベルト式の冷却吸引整形手段の先端部との間の空隙にはシート面に向けて冷気を噴射する空冷手段を配備する構成を備え、前記ベルト式フォーマーの駆動によってシートを引取ると共に、前記複数個の流体路には負圧及び／又は冷却水を供給するようにし、また、高速生産を可能にするため、フォーマーの前段に空冷手段を配備してシート表面にスキン層を形成させるようにした。
また、前記空冷手段のノズル部は冷気噴射流路を囲むように流路が形成され、該流路には結露を防止するため流体を供給するようにした。
本発明の合成樹脂中空体シート製造システムは、通水性のベルトを介して冷却水を合成樹脂シートに供給する手段とバキューム吸引手段とを備え、前記合成樹脂シートを直接冷却すると共に、該冷却水をバキューム吸引しつつ前記合成樹脂シートのリブを立たせるようにした。
また、前記プレートの複数の流体路には上下幅方向に多数の流量調整装置を配置して冷却水を均一供給し、フォーマーの幅方向に温度むらがでないようにした。
更に、上記上下の冷却槽はシート引取り方向に複数にゾーンを区分すると共に、各ゾーンの間隙面には幅方向に延在する流体路が複数系統配置され、各系統には製造される合成樹脂中空体シートの仕様に応じて負圧又は冷却水を選択的に供給できるようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、固定式フォーマーによってシート材を負圧に吸引する力とそれに基く摩擦力が送り抵抗となって、生産速度が5.6ｍ/minまでしか上げられないことに鑑み、フォーマーを固定式ではなくシートと共に走行するベルト形態にすることに想到したものである。引取り機を使用しないでダイスから押出されるプラスチックシートをフォーマーのベルトで挟んで直接引取る方式とすることは、シートにかかる負荷を大きく減少させるため、リプロ材のみならず粘弾性の低い高密度ポリエチレンや鎖状低密度ポリエチレン等従来無理とされていた素材の製造を可能とする。フォーマーをベルト駆動方式とすることで送り抵抗にはならないが、このフォーマーは軟化状態のシートを両側から吸引してリブをたたせる役割をもつため、該ベルト材には通気性のあるものを用い外側からバキュームで引くことができるようにした。また、このフォーマーは軟化状態のプラスチックシートを冷却して固化させる役割ももっているところ、シートを該ベルトを介在して冷却槽で冷却することは熱交換効率が悪い。そこで、通水性のあるベルトを用いて、冷却水をプラスチックシートに供給して直接冷却する構成を採用するものとした。本発明においてバキューム吸引はシートを両側から引いてリブをたたせるだけでなく、この冷却水も強制排水するように作用する。そして、このバキューム吸引と冷却水供給は、上下の冷却槽の間隙面を形成する金属等熱伝導度の高い材質の板内に流体路を複数個形成すると共に、該板の間隙側面に各流体路毎に幅方向に複数個の開口を開け、各流体路には負圧若しくは冷却水を供給するようにし、また、前記上下の冷却槽の間隙面で走行するように配置されたベルト式フォーマーは目の細かい網（メッシュ）状のものとして通気性・通水性を確保するようにした。ベルトは必ずしも網状に編んだ物である必要はなく、孔の開いた金属ベルト等であってもよく、この明細書では通気性・通水性を有するベルトをメッシュ状のベルトと総称する。
【０００７】
さて、上述したベルト式フォーマーによって、合成樹脂中空体シートの高速成形を試みたところ、製品の外観について▲１▼製品の表面にベルトのメッシュ模様がつく。▲２▼製品に反り（流れ方向上反り、幅方向Ｓ反り）が発生する。▲３▼製品幅が吐出量や引取り速度によって変動する。因みに、長手方向に引いたときの幅寸法の縮まり現象であるネックインが大きい。といった問題点が見られた。▲１▼の原因はベルトに通気性・通水性をもたせるためにメッシュ形態を採用したことに起因する。これは印刷を要する場合など製品表面が平坦面であることを要求される場合の他特に問題とはならない。▲２▼の問題はプラスチックの冷却過程における上下方向あるいは幅方向で生じる温度差が原因と解される。▲３▼の問題は本発明がベルト式フォーマーであることに伴ない、その端部はロール構造となるため、プラスチックが押出されるダイスの口とフォーマーで挟持されるまでの距離（空隙）が構造的に長くなってしまうことに起因すると解される。前述したようにフォーマーの果たす役割は、高温で軟化状態にあるプラスチックを冷却することとリブが立った状態を保つように両面から吸引することであるが、本発明では構造的にダイスの口からその機能を果たすフォーマーに至るまでの距離が長くなってしまう。因みに従来装置では50ｍｍであった空隙が、本発明の試作機では可能な範囲でロール径を小さくし150ｍｍとしたが空隙（シートがベルトに達するまでの距離）は115ｍｍとなった。
【０００８】
▲２▼の問題の原因であるプラスチックの冷却過程における上下方向あるいは幅方向で生じる温度差の状況を把握するため、フォーマーの全領域にわたる温度分布を測定した。本発明における冷却は冷却槽による装置全体の冷却の他冷却水をシートに直接注ぐシャワー方式を採用したため、重力の関係から上下面部での冷却水の供給量に差が出てしまうことが判った。そのため、これについては上下幅方向に多数（４８個）の流量調整装置を配置して実質流量に差がでないようにした。またシート引取り方向については冷却と形状確保のための負圧吸引とのバランスを取るためフォーマーは走行長手方向に複数領域に区分し領域毎の流体路を適宜真空源若しくは冷却水源に接続してバキュームゾーンと冷却ゾーンと区分する。各流路を何れに接続するかは製造する合成樹脂中空体シートの材料や厚さ、坪量あるいは成形速度に応じて状況が変わるので、具体的には製品が設計される段階で決定されることになる。要はリブが立った状態で固化する状況を確保した上で温度むらが最小となるように流量値と共に設定される。
【０００９】
▲３▼の空隙が長くなる点ことによって生じる不具合は、押出し成形されたもののプラスチックが高温状態にあるためその間で形状変形（主としてのび）を起こしてしまうことにある。しかも本発明は成形速度を上げることから出発しているため、従来より高速でプラスチックがダイスから押出されることになり冷却時間が短くなって温度は高くなる。ベルト方式を採用したことにより空隙が長くなることは構造上やむを得ないことであるので、この空隙が長いことによって起こる問題、すなわち成形後の形状変形を起こし難くする方策として、本発明では冷却をフォーマー前段の空隙部に空冷手段を備えることに想到した。ダイスの口から押出されたシートの両面に冷たい気体を吹き付けて、まず初期冷却を施す。このことによってプラスチックの表面に固化したスキン層を形成させて変形をおさえるようにする。ただしこの処理がなされる位置は空隙であり合成樹脂中空体シートとしての形状を整える作用は働かないのでリブが歪んだ状態で固化するようなことがあってはならない。次段のフォーマーにおけるバキューム吸引によってリブが立つ柔軟性は確保されている必要がある。したがって、ここでの空冷は表面部分が冷却され、シート表面がスキン層となって固化形成される程度の冷却が適当となる。そして、初期冷却によってシート表面にスキン層が形成されることにより、シート表面にメッシュの跡がついてしまうという▲１▼の問題も大幅に改善される。また、この初期冷却（空冷）を行うことによって当初の目的である生産速度が大きく向上され、従来困難とされていた低坪量のシートの成形（薄肉化）が可能となった。また、生産速度を上げることに伴なうリブの厚みやライナーの厚み寸法の変化については基本的にダイス形状の設計変更でこれに対応するものとするが、一般的にはリブの幅が狭くならないようにダイス形状で押出し時のリブ部が太めとなるようにカバーする。
【００１０】
【実施例１】
本発明の一実施例を示す。図１はベルト式フォーマー方式を採用した実施例の概略構成図である。１はダイスであってこの口部からプラスチックが成形されて押出される。２は遮熱プレートで、高温のダイス１からの熱を遮断するためのものである。３は空冷手段であり、ダイス１から押出された高温軟化状態のプラスチックシート10に冷気を吹き付けて初期冷却を行うものである。４がベルト、５が駆動ローラー、６がテンションローラーであって、ベルト４は上流側端部の２つのテンションローラー６と下流側の駆動ローラー５に張り渡され駆動ローラー５の動力によって駆動され、プラスチックシート10は上下一対のベルト４，４に挟まれて下流側に引取られる。したがって、本発明では従来の引取り機は不要である。テンションローラ６と駆動ローラー５間は７つのゾーンに区分され、各ゾーン毎に分離された冷却槽７が並んでいる。ベルト４、駆動ローラー５、２つのテンションローラー６に７つの冷却槽７、これらが上下に一対揃って本発明のベルト式フォーマーを構成している。ベルトの材料としてはポリエステル系のプラスチックで繊維径1.4ｍｍのものを使用した。各冷却槽７にはそれぞれ冷却水が供給され装置を全体的に冷却すると共に、各ゾーンには流体路８（81溝、82穴、83管路）が形成され、バキューム源若しくは冷却水源に接続配管されている。更に、このベルト式フォーマーの下流側に製造された合成樹脂中空体シートを所定寸法に裁断する裁断機９が配置される。
【００１１】
まず、空冷手段の実施形態を図を参照しながら詳しく説明する。ここで採用した空冷手段は圧縮空気を使用するもので、原理的にはボルテックス効果すなわち、ボルテックス・チューブ内で渦流（強制渦）を生じさせ、チューブの一端から暖気を排出させ他端から冷気を吐出させる現象を利用したものである。図２はダイス１とベルト式フォーマー間に配設される空冷手段３の位置関係をシート引取り方向の側面図として示したもので、ここでは装置の上半分だけを示してある。図に示されるようにダイス１のすぐ前方にはその口部近傍を除いて熱遮断のための遮熱プレート２が設置され、その遮熱プレート２とスペーサを介して空冷手段３が一体的に取り付けられる。この空冷手段３は図３に幅方向正面図として示されているように幅方向に５本配列して設置され、各空冷手段の冷気吐出口にはブローオフノズル31が取り付けられていて図３に破線で示されるような幅方向に円筒状の空間、マニホールド35が形成され、各空冷手段３から吐出された冷気はここで均一化され、幅方向に連続したスリット33から外部に吹き出すようになっている。このスリット33の位置は図２にあるようにダイス１の口部前方45ｍｍの所にシート面に対しては15ｍｍの位置に設置される。ブローオフノズル31の開口寸法は幅0.45ｍｍで長さ600ｍｍのものとなる。
また、このブローオフノズル31は図４に断面図で示すように冷気流路32を囲むように流路34が形成されていて、この流路34には例えば室温空気等が循環されるように構成されている。これはノズル31が吐出冷気により冷却されこの部分に結露を生じさせないように常温空気等の流体で熱交換させるためである。この部分はダイス１から押出されたばかりの高温軟化状態のプラスチックシートが存在する領域にあたるため、もし結露した水滴がこのプラスチックシートに付着するとプラスチックシートに変形を生じ大きな欠陥を残すことになるからである。この空冷手段の作用によってプラスチックシートの表面にはスキン層が形成されるため、次段においてベルト４に挟持されてもベルト４のメッシュ跡がシート表面に残ることも軽減され、更に冷却水と直接接触しても表面に傷を残すことはないのである。吹き付けるエアーの温度は−３℃〜−８℃、流量は３〜５ｍ３／minで坪量と生産速度に合わせて設定する。
【００１２】
次に、図５を参照しながらベルト４を介してプラスチックシート10と接触する冷却槽７の面に施される流体路８について詳述する。この図は上下対象位置に配置される装置のうち下方のみを図示している。この例では図示されているようにシート引取り方向に区分された各ゾーン毎に溝81と要所要所に穴82がアルミニウム板に穿設され、穴82は幅方向に配管された管路83と連通するように接続されている。最初のゾーンは他のゾーンと異なり、３本の管路83に連通する穴82がすべて溝81で共通に結ばれている。そして、この３本の管路83はすべてバキューム源に接続され、ベルト式フォーマーに引き込まれてくるプラスチックシート10は、まず第１のゾーンで両面からバキュームで吸引され、リブが立つように形状担保がなされる。これは前段の空隙部で空冷手段による予備冷却が行われスキン層が形成されたことを受け、ここでは冷却より形状確保を優先するためである。ただし、このゾーンではまだ高温状態にあるプラスチックとの接触で装置の昇温が予測されるため、図に黒丸で示されているように表面近傍に６本の配管を設備して冷却水を循環させ、熱交換させるように構成した。この第１ゾーンの寸法は幅720ｍｍ×長さ310ｍｍである。また、高温のダイスの近傍でありいまだ高温状態にあるプラスチックと接触するこの部分の昇温を防止し、最初にプラスチックシートに接触するベルト４低温にするため、本実施例ではテンションローラー６内にも冷却水循環路を形成して冷却するようにしている。続く第２ゾーンから第７ゾーンの構成は同じもので、これらは４本の管路83が配設されるが２本づつの二系統に分割され、穴82と連通されると共に溝81で結ばれている。この第２ゾーンの寸法は幅720ｍｍ×長さ310ｍｍである。続く後段のゾーンでもこれを繰返しプラスチックシートの温度を表面から中芯中央部まで徐々に下げ、第７ゾーンを通過する時点では完全にプラスチックシートが固化し安定した状態となるようにする。このベルト式フォーマーの長さ寸法はローラー部分を含め全体で2500ｍｍとなる。また、それぞれの冷却槽には冷却水供給管（やはり黒丸で表示されている。）が配管され、冷却水が循環して槽自体の昇温を防止するようになっている。
【００１３】
【表１】
0004386599.tif 000002
この実施例での運転設定を表１を参照しながら説明する。表１に示されるようにテンションロール６に５℃の循環冷却水を供給してこの部分とベルト４とを冷却する。第１ゾーンに入って３本の管路にはバキューム源をつなぎ、冷却水の吹き出しはしないが、冷却管路に５℃の循環冷却水を流す。第２ゾーンでは二系統の流路８の内前方系統（管5,6）には10℃の冷却水を供給し、後方系統（管7,8）にはバキューム源を接続する。なお、これらの管は本装置の両側（操作側と駆動側）に開口するようにしてあり両側から冷却水を供給し、バキューム吸引を行うようにしているが、これは幅方向の条件を揃え製品の均質化を計るためである。冷却水の供給量は両側の管からそれぞれ60リットル／時とした。第１ゾーンでリブが立った状態となるように両面から吸引したプラスチックシート10をこの第２ゾーン前方段では冷却水をシートに直接浴びせて冷却し、後方段では両面を吸引してリブが立つように吸引整形すると同時に先の冷却水も吸引排出する。そして、この第２ゾーンでは冷却槽に５℃の冷却水を循環させるようにしてこの部分の装置の昇温を防止する。続く第３ゾーンから第７ゾーンまでは第２ゾーンと同じように二系統の流路８の内前方系統（管9,10、13,14、17,18、21,22、25,26）には10℃の冷却水を供給し、後方系統（管11,12、15,16、19,20、23,24、27,28）にはバキューム源を接続する。異なるのは冷却槽に循環させる冷却水の温度を５℃から10℃にした点だけである。
【００１４】
次に、この実施例の装置を使用してポリプロピレンの合成樹脂中空体シートを坪量と生産速度を変えて試作した試験結果を従来装置（固定フォーマー）でのものと比較して表２に示す。ただし、本実施例の装置の機械能力として生産速度15ｍ/minが限界であるためそれ以上の試験は出来なかった。
【表２】
0004386599.tif 000003
坪量200ｇ/ｍ２以下のものは従来装置では成形不可能であったが、本装置によって坪量100ｇ/ｍ２まで生産速度15ｍ/minで成形が確認できた。また、坪量250ｇ/ｍ２のものから350ｇ/ｍ２のものまでは生産速度６ｍ/minが、坪量300ｇ/ｍ２のものでは生産速度5.5ｍ/min、坪量350ｇ/ｍ２のものでは生産速度５ｍ/min が限界であった。また従来装置では坪量500ｇ/ｍ２のものでは生産速度４ｍ/minが限界であったが、本実施例装置では生産速度11ｍ/minで成形可能であることが確認できた。また、従来装置では坪量630ｇ/ｍ２のものでは生産速度４ｍ/minが限界であったが、本実施例装置では生産速度10ｍ/minで成形可能であることが確認できた。これらが15ｍ/minで高速成形できないのはダイスからの吐出量が追いつかないためで、高圧に耐えるダイスの改良等押出し成形の技術の向上により更なる生産速度の向上が可能である。
【００１５】
本発明は、生産速度を高めるためベルト式フォーマーを採用するものであるが、この場合、前述したようにダイスと該フォーマー間には構造的に長い空隙が生じることになる。そこで、その不具合を解消するため本発明では空冷手段をその空隙部に配置して初期冷却を施すようにした。そこで次に、本実施例において冷気吹き付けを実施したときとしなかったときのデータを比較した、この冷気吹き付けの効果確認の結果を表３に示す。
【表３】
0004386599.tif 000004
プラスチック材料はポリプレピレン、吐出量を80ｋｇ／時、シート厚を４ｍｍに設定し、坪量と成形速度を変えてデータを取った。ただし、空冷手段なしの場合はダイス口部先端からシートがベルト式フォーマーの先端部に接触する（ローラー頂点）位置までの距離は113ｍｍであるが、空冷手段設置の場合はダイス口部先端からシートがベルトに接触する（ローラー頂点）位置までの距離は158ｍｍと空冷手段設置分だけ若干長くなり、冷気吹き出しスリットの位置はダイス口部先端から65ｍｍのところである。この表から判るように引取り速度２ｍ/minで坪量が800ｇ/ｍ２の場合には、冷気吹き出し無しでも製品の成形が確認できたが、引取り速度３ｍ/minで坪量が600ｇ/ｍ２の場合更には引取り速度４ｍ/minで坪量が400ｇ/ｍ２の場合には空隙部での不規則なのびが生じ、まともなシートにはならない。この生産速度は従来装置では実現していた範囲であり、この空隙の長さが製品の出来具合に大きく作用することが判る。これに対し、空冷手段を設置して冷気吹き付けを実施した場合には、引取り速度３ｍ/minで坪量が600ｇ/ｍ２の場合、引取り速度４ｍ/minで坪量が400ｇ/ｍ２の場合、更に引取り速度６ｍ/minで坪量が300ｇ/ｍ２の場合も引取り速度８ｍ/minで坪量が200ｇ/ｍ２の場合の高速成形の場合も安定成形が確認されている。
本発明のベルトフォーマー方式の整形システムによって製造された合成樹脂中空体シートの出来具合は、生産速度を向上させたにもかかわらずその物性や整形状態は従来製品と比べ劣るところはない。だだ、その表面（ライナー外面）には浅いベルトのメッシュ跡が残る点が従来製品と相違している。このメッシュ跡は表面に印刷を施す場合など細かい文字などが写り難いことはあるものの、艶消し風味があり、表面が粗面となっていることから平面上に吸着してしまうようなことが無く滑りがよいなどの利点を奏するものである。
【００１６】
本発明によって、従来不可能とされていた高密度ポリエチレンや鎖状低密度ポリエチレンを素材とした合成樹脂中空体シート製造の試作データを示す。このときのフォーマー内冷却条件は
空冷手段：使用本数は上下とも３本で、元圧は全て0.3ＭＰa。
テンションロール，第１、第２ゾーン冷却ブロックへの供給冷却水：温度５℃、供給量40ｌ／min。
第３〜第７ゾーン冷却ブロックへの供給冷却水：温度10℃を保つよう供給。
第２〜第７ゾーン吹出し冷却水：温度10℃、供給量は上下とも20ｌ／時
と設定し、それぞれの材料、坪量に対し適正な合成樹脂中空体シート製造を確認した。その際の設定状況を以下の表に示す。
（１）低密度ポリエチレン（ＬＦ−542Ｈ）
【表４】
0004386599.tif 000005
ここで、φ65ＥＸ条件とあるのは、押出し成形における条件であって、φ65とは材料を押出すスクリュウの径が65ｍｍということを示している。この押出し成形部はスクリューの入り口からスクリュー出口まで（Ｃ１〜Ｃ４）の押出し機とダイスまで（ＳＣ〜ＦＢ２）の管部、そしてダイス入り口から出口（Ｄ１〜Ｄ５）までのダイス部からなっており、その各部分におけるヒーターの設定温度が上の表に示されている。この押出し機の温度設定は、190℃であって、両側部でそれより若干の低温度に設定されていることを示している。下の表において、「モーター」とあるのはスクリューを駆動するモーターの電流値を示しており、「中子エアー」とあるのはダイスの中子中央部に設けられた開口から吹出されるエアーの圧力値を示している。なお、この噴出しエアーは中空体を形成するリブ間の空間を押し広げる作用をするものである。この表から判るように低密度ポリエチレンでは坪量150ｇ／ｍ２，250ｇ／ｍ２，340ｇ／ｍ２のものがベルト周速度（これは生産速度に対応する。）６ｍ／min で適正な合成樹脂中空体シートとして形成できた。
【００１７】
（２）高密度ポリエチレン
【表５】
0004386599.tif 000006
この表から、高密度ポリエチレンでは坪量150ｇ／ｍ２，200ｇ／ｍ２，250ｇ／ｍ２，350ｇ／ｍ２のものがベルト周速度６ｍ／min で適正な合成樹脂中空体シートとして形成できた。
（３）鎖状低密度ポリエチレン
【表６】
0004386599.tif 000007
この表から判るように鎖状低密度ポリエチレンでは坪量150ｇ／ｍ２，250ｇ／ｍ２，350ｇ／ｍ２のものがベルト周速度６ｍ／min で適正な合成樹脂中空体シートとして形成できた。
（４）エチレン酢酸ビニル共重合体
また、同じ表６から、エチレン酢酸ビニル共重合体では坪量400ｇ／ｍ２のものがベルト周速度６ｍ／min で適正な合成樹脂中空体シートとして形成できたことが示されている。
以上のように、下流側の引取り機によって押し出し成形されたプラスチックシートを引取る従来の固定フォーマー方式では、シートへの負荷が大きいため、不可能とされていた材料についても合成樹脂中空体シートの形成が可能となることが示された。ここに、リプロ材についてのデータを示していないが、リプロ材はもともと適正材料であるＰＰやＰＣについてのリサイクルであるから、ＰＥなどの比べてより成形が容易であることは理解できるところである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の合成樹脂中空体シート成形システムは、冷却水が循環される上下の冷却槽の間隙面を形成する金属等熱伝導度の高い材質のプレートに流体路を複数個形成すると共に、該プレートの間隙面に各流体路毎に幅方向に延在する開口を開け、前記上下の冷却槽の間隙面には通気性・通水性を有するベルトが走行するように構成して、前記ベルト式フォーマーの駆動によってシートを引取ると共に、前記複数個の流体路には負圧及び／又は冷却水を供給するようにしたものであるから、リブを立たせるためのバキューム吸引が引取り機の送り抵抗となることがなく、生産速度の向上を計ることが出来る。また、引取り機を使用せず押出し成形されたプラスチックシートをベルトで挟持してフォーマーで直接引取るようにしたのでシートにかかる負荷が少なく、リプロ材やポリエチレン等従来不可能であった素材の合成樹脂中空体シート製造が可能となる。
【００１９】
本発明ではプレートの複数の流体路には上下幅方向に多数の流量調整装置を配置して冷却水を均一供給するようにしたことで、フォーマーの幅方向に温度むらがでないようにし、生産速度を高くしてもシートの反りがでないようにすることができた。
また、本発明では上下の冷却槽をシート引取り方向に複数にゾーンを区分すると共に、各ゾーンの間隙面には幅方向に延在する流体路が複数系統配置され、各系統には適宜負圧又は冷却水を選択的に供給することができるように構成したので、製造される合成樹脂中空体シートの仕様に応じて安定した成形を実現できる。
【００２０】
本発明は、ベルト式フォーマー方式を採用したことに基くダイス口部とベルトフォーマーの先端部との間の長い空隙の弊害、すなわち、この間にプラスチックシートが変形してしまう弊害を除くため、シート面に向けて冷気を噴射する空冷手段を配備したので、プラスチックシートの表面には安定固化したスキン層が形成され、生産速度の向上と低坪量のシートの実現を可能にした。更に、このスキン層の形成によりメッシュ状のベルト形状の跡がシート表面に残ることを軽減し、表面に印刷を施すことも可能にできた。また、浅いメッシュ状のベルト形状の跡はシート表面に艶消し風味をもたせ、平面上での吸着を無くし滑りをよくする効果を奏する。
また、本発明では空冷手段のノズル部が冷気噴射流路を囲むように通気路を形成し、該通気路には常温気体等の流体を循環させるようにしたので、ノズル部分の結露現象を防止でき高温軟化状態のプラスチックシート面に水滴付着に基く傷を残すようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト式フォーマーの基本構成を示す概略図である。
【図２】空冷手段の位置を示す側面図である。
【図３】空冷手段の配列状態を示す正面図である。
【図４】ブローオフノズルの側断面図である。
【図５】ベルトフォーマーの配管を示す図である。
【図６】固定フォーマーの基本構成を示す概略図である。
【図７】固定式フォーマーで合成樹脂中空体シートを製造したときの温度分布の状況を示す図である。
【符号の説明】
１  ダイス                       ７  冷却器
２  遮熱プレート                 ８  流体路
３  空冷手段                       81  溝
31  ブローオフノズル             82  穴
32  冷気通路                     83  管路
33  スリット                   ９  裁断機
34  流路                       10  プラスチックシート
35  マニホールド               20  固定フォーマー
４  ベルト                       30  引取り機
６  テンションローラー
【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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【図６】
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【図７】
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