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JP7603501B2 - Method for manufacturing plate-shaped resin molded body - Google Patents
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Description

本発明は、熱可塑性樹脂を押出成形して、板状樹脂成形体を製造する方法及び装置、並びにこれらの方法及び装置により製造される板状樹脂成形体に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a plate-shaped resin molding by extrusion molding of a thermoplastic resin, and to a plate-shaped resin molding produced by this method and apparatus.

板状樹脂成形体(樹脂板)は、一般に、溶融した熱可塑性樹脂をダイから下方に押し出した後、冷却ロールを用いて冷却することにより製造されている(例えば、特許文献1参照。)。また、冷却ロールと水冷を組み合わせて冷却する方法も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2に記載の結晶性熱可塑性樹脂板の製造方法では、ダイの直下に冷却されたニップロールを配置し、ダイから溶融状態で押し出された板状の結晶性熱可塑性樹脂をニップロールで挟圧しながら一次冷却して、板状体の表面を硬化させた後、板状体をさらにニップロールの下方に設置された水槽に導いて冷却している。 A plate-shaped resin molding (resin plate) is generally produced by extruding molten thermoplastic resin downward from a die and then cooling it using a cooling roll (see, for example, Patent Document 1). A method of cooling using a combination of a cooling roll and water cooling has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). In the method of producing a crystalline thermoplastic resin plate described in Patent Document 2, cooled nip rolls are placed directly below the die, and the plate-shaped crystalline thermoplastic resin extruded in a molten state from the die is primarily cooled while being pinched between the nip rolls to harden the surface of the plate-shaped body, and then the plate-shaped body is further guided into a water tank placed below the nip rolls for cooling.

更に、フッ素系樹脂成形体では、押出成形では表面が荒れるという問題があり、表面がより平滑な成形体を得るため、平滑な成形型に挟み込み、成形温度270~340℃、成形圧力10kg/cm以上、加圧時間2分間以上からなる成形条件で圧縮成形する方法が提案されている(特許文献3参照)。 Furthermore, in the case of a fluororesin molded product, there is a problem that the surface becomes rough when the product is extruded. To obtain a molded product with a smoother surface, a method has been proposed in which the product is sandwiched between smooth molds and compression molded under molding conditions of a molding temperature of 270 to 340°C, a molding pressure of 10 kg/cm2 or more, and a compression time of 2 minutes or more (see Patent Document 3).

特開2012-121142号公報JP 2012-121142 A 特開2000-351148号公報JP 2000-351148 A 特開平6-293069号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-293069

しかしながら、特許文献1,2に記載の従来の製造方法は、硬度や曲げ弾性が高い樹脂を用いて成形する場合、冷却ロールや引取方向を転換するためのロールの直径を大きくしなければならず、適用できる樹脂が制限されるという問題がある。また、特許文献2に記載の製造方法は、連続して成形することができるため、長尺の成形品を製造することができるが、ニップロールの条件と使用する樹脂によっては、成形体に発泡や反りなどの外観不良が発生する虞がある。 However, the conventional manufacturing methods described in Patent Documents 1 and 2 have the problem that when molding using a resin with high hardness or bending elasticity, the diameter of the cooling roll or the roll for changing the take-off direction must be large, limiting the resins that can be used. In addition, the manufacturing method described in Patent Document 2 allows for continuous molding, so it can produce long molded products, but depending on the nip roll conditions and the resin used, there is a risk of the molded product having poor appearance such as foaming or warping.

一方、特許文献3に記載の圧縮成形法は、硬度や曲げ弾性が高い樹脂にも適用することができ、反りも発生しにくいが、長尺の成形体の製造には不向きであり、また、加工時間が長いため生産性が劣る。 On the other hand, the compression molding method described in Patent Document 3 can be applied to resins with high hardness and bending elasticity, and is less prone to warping, but is not suitable for producing long molded bodies and has poor productivity due to the long processing time.

そこで、本発明は、結晶化速度が速い熱可塑性樹脂を用いて、外観が良好で、厚さ精度が高い板状樹脂成形体を、連続して製造することが可能な板状樹脂成形体の製造方法及び製造装置、並びに結晶化速度が速い熱可塑性樹脂からなり、外観が良好で、厚さ精度が高い板状樹脂成形体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a method and apparatus for continuously producing plate-shaped resin moldings with good appearance and high thickness accuracy using a thermoplastic resin with a fast crystallization rate, and to provide a plate-shaped resin molding that is made of a thermoplastic resin with a fast crystallization rate and has good appearance and high thickness accuracy.

本発明者は、前述した課題を解決するために、鋭意検討を行った結果、以下に示す知見を得た。結晶性を有する熱可塑性樹脂を加工する際に着目する因子の1つに結晶化速度がある。結晶化速度が速い場合、溶融樹脂が固化するまでの時間が短くなる。固化途上で変形させると、その形状に固化してしまい、目的の寸法や形状を得られなくなる虞がある。その一方で、固化が進むと剛性が高くなるため、製造ライン内で方向転換することは困難となる。そこで、本発明者は、結晶化速度が速い樹脂においても有用な製造方法及び製造装置の構成を見出し、本発明に至った。 The inventors conducted extensive research to solve the above-mentioned problems, and came to the following findings. One of the factors to consider when processing crystalline thermoplastic resins is the crystallization rate. If the crystallization rate is fast, the time it takes for the molten resin to solidify is short. If the resin is deformed during solidification, it may solidify into that shape, and the desired dimensions and shape may not be obtained. On the other hand, as solidification progresses, the rigidity increases, making it difficult to change direction within the production line. The inventors therefore discovered a manufacturing method and manufacturing device configuration that is useful even for resins with a fast crystallization rate, and arrived at the present invention.

本発明に係る板状樹脂成形体の製造方法は、融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂を加熱溶融させてダイから水平方向又は斜め方向に押し出す工程と、前記ダイから押し出された樹脂溶融体を、直列に配置された複数対の冷却ロールで上下から挟持して押出方向と同一方向に引き取りながら冷却し、引取方向に垂直な辺の長さが10~3000mm、厚さが1~50mmの樹脂原板を得る工程とを有し、下流側の冷却ロールの温度は上流側の冷却ロールの温度よりも低く、前記熱可塑性樹脂の融点をTmp(℃)としたとき、前記ダイから数えて1対目の冷却ロールの温度T(℃)は下記数式1を満たし、ダイから数えてn対目の冷却ロールの温度をT (℃)、(n-1)対目の冷却ロールの温度をT n-1 (℃)としたとき、下記数式2を満たす。 The method for producing a plate-shaped resin molding according to the present invention includes the steps of heating and melting a thermoplastic resin having a difference between its melting point and crystallization temperature of 50° C. or less, and extruding the resin melt extruded from the die in a horizontal or oblique direction, and clamping the resin melt extruded from the die from above and below with multiple pairs of cooling rolls arranged in series and cooling the resin melt while taking it up in the same direction as the extrusion direction, to obtain a resin original plate having a side length perpendicular to the take-up direction of 10 to 3000 mm and a thickness of 1 to 50 mm, wherein the temperature of the downstream cooling roll is lower than that of the upstream cooling roll, and when the melting point of the thermoplastic resin is T mp (° C.), the temperature T 1 (° C.) of the first pair of cooling rolls counting from the die satisfies the following mathematical formula 1, and when the temperature of the nth pair of cooling rolls counting from the die is T n (° C.) and the temperature of the (n-1)th pair of cooling rolls is T n-1 (° C.), the following mathematical formula 2 is satisfied .

Figure 0007603501000001
Figure 0007603501000001

本発明の板状樹脂成形体の製造方法では、前記熱可塑性樹脂として、熱可塑性フッ素系樹脂を用いることができる。
また、前記樹脂原板は、例えば曲げ弾性率が500MPa以上、硬度がデュロメータD硬さで56以上である
In the method for producing a plate-shaped resin molding of the present invention, a thermoplastic fluorine-based resin can be used as the thermoplastic resin.
The resin base plate has, for example, a flexural modulus of 500 MPa or more and a durometer D hardness of 56 or more .

Figure 0007603501000002
Figure 0007603501000002

本発明の板状樹脂成形体の製造方法は、表面に任意の形状及び/又はパターンの凹凸が形成された1又は2以上の冷却ロールを用いて樹脂溶融体を冷却し、得られる板状樹脂成形体の一方又は両方の面に凹凸形状を付与してもよい。
本発明の板状樹脂成形体の製造方法は、更に、前記樹脂原板を所定のサイズに切断する工程を行ってもよい。
The method for producing a plate-shaped resin molding of the present invention may involve cooling a resin melt using one or more cooling rolls having a surface formed with a concave-convex shape and/or pattern, thereby imparting a concave-convex shape to one or both surfaces of the resulting plate-shaped resin molding.
The method for producing a plate-shaped resin molding of the present invention may further include a step of cutting the resin base plate into a predetermined size.

本発明に係る板状樹脂成形体の製造装置は、開口部が矩形状のダイから水平方向又は斜め方向に樹脂溶融体を押し出す押出機と、前記押出機の直後に配置され、前記ダイから押し出された樹脂溶融体を、上下から挟持して押出方向と同一方向に引き取りながら冷却する複数対の冷却ロールとを有し、前記押出機及び各冷却ロール対は、前記樹脂溶融体の引き取り方向が一定になるよう直列に配置されている。 The manufacturing device for plate-shaped resin moldings according to the present invention has an extruder that extrudes the resin melt in a horizontal or oblique direction from a die with a rectangular opening, and multiple pairs of cooling rolls that are arranged immediately after the extruder and clamp the resin melt extruded from the die from above and below, and cool it while taking it up in the same direction as the extrusion direction, and the extruder and each pair of cooling rolls are arranged in series so that the take-up direction of the resin melt is constant.

本発明に係る板状樹脂成形体は、押出成形により形成された板状の樹脂成形体であって、融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂からなり、短辺が10~1500mm、長辺が10~3000mm、厚さが1~50mmであり、曲げ弾性率が500MPa以上、硬度がデュロメータD硬さで56以上である。 The plate-shaped resin molding according to the present invention is a plate-shaped resin molding formed by extrusion molding, made of a thermoplastic resin with a difference between the melting point and the crystallization temperature of 50°C or less, with short sides of 10 to 1500 mm, long sides of 10 to 3000 mm, a thickness of 1 to 50 mm, a flexural modulus of 500 MPa or more, and a durometer D hardness of 56 or more.

なお、本発明における「水平」には、「略水平」の場合も含まれ、以下の説明においても同様である。 In addition, "horizontal" in this invention also includes "approximately horizontal," and the same applies in the following explanation.

本発明によれば、結晶化速度が速い熱可塑性樹脂を用いて、外観が良好で、厚さ精度が高い、板状成形体を製造することができる。 According to the present invention, a plate-shaped molded product with good appearance and high thickness accuracy can be manufactured using a thermoplastic resin with a fast crystallization rate.

本発明の実施形態の板状樹脂成形体の製造方法の各工程を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing steps of a method for producing a plate-shaped resin molding according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の板状樹脂成形体の製造装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a manufacturing apparatus for a plate-shaped resin molding according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は本発明の実施形態に係る板状樹脂成形体の製造方法の各工程を示すフローチャートである。本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法は、溶融押出成形法により板状の樹脂成形体を製造する方法であって、図1に示すように、ダイから樹脂溶融体を水平方向又は斜め方向に押し出す押出工程S1と、樹脂溶融体を冷却ロールで冷却する冷却工程S2とを行う。また、本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、必要に応じて、押出工程S1及び冷却工程S2により得た樹脂原板を切断する切断工程S3を行う。 Figure 1 is a flow chart showing the steps of a method for producing a plate-shaped resin molding according to an embodiment of the present invention. The method for producing a plate-shaped resin molding according to this embodiment is a method for producing a plate-shaped resin molding by melt extrusion molding, and as shown in Figure 1, includes an extrusion step S1 in which a resin melt is extruded horizontally or obliquely from a die, and a cooling step S2 in which the resin melt is cooled by a cooling roll. In addition, the method for producing a plate-shaped resin molding according to this embodiment also includes a cutting step S3 in which the resin base plate obtained by the extrusion step S1 and the cooling step S2 is cut, as necessary.

[押出工程S1]
押出工程S1では、押出成形機により、融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂を加熱溶融させてダイから水平方向又は斜め方向に押し出す。熱可塑性樹脂における「融点」及び「結晶化温度」は、ASTM D3418に規定される方法で測定することができる。熱可塑性樹脂の加工において発生し得る問題の1つに「発泡」がある。樹脂成形体に発泡が生じる要因としては、樹脂溶融体が冷却されて固化する際、結晶化温度において、結晶化により体積が数%程度収縮することがある。樹脂溶融体の冷却は表面から行われるため、樹脂の固化は表面から内部に向かって進行し、樹脂溶融体の内部の樹脂が固化収縮する際の収縮代が足りなくなり、成形品内部に発泡が生じると考えられる。
[Extrusion step S1]
In the extrusion step S1, a thermoplastic resin having a difference between its melting point and crystallization temperature of 50° C. or less is heated and melted by an extrusion molding machine, and extruded from a die in a horizontal or oblique direction. The "melting point" and "crystallization temperature" of a thermoplastic resin can be measured by a method specified in ASTM D3418. One of the problems that can occur in processing a thermoplastic resin is "foaming." One of the factors that causes foaming in a resin molded product is that when the resin melt is cooled and solidified, the volume shrinks by about several percent due to crystallization at the crystallization temperature. Since the resin melt is cooled from the surface, the solidification of the resin progresses from the surface toward the inside, and it is considered that there is insufficient shrinkage allowance when the resin inside the resin melt solidifies and shrinks, causing foaming inside the molded product.

成形体に発泡が生じると、外観不良に伴う製品価値の喪失だけでなく、寸法のばらつき、変形といった他のトラブルを引き起こすこともしばしばある。これを防ぐには、結晶化速度や冷却速度を制御する必要があるが、一般的に融点と結晶化温度の差が小さくなる程、結晶化速度は大きくなり、制御することが難しくなる。世界中で広く使用されているポリプロピレンも、融点と結晶化温度の差が50℃程度であるが、その汎用的な便利さ故に加工ノウハウも蓄積が進んでいる。その一方で、ポリプロピレンほど使用量が多くない熱可塑性樹脂で、融点と結晶化温度の差が50℃以下のものの中には、発泡がより抑制しにくい材料があり、これらの材料について発泡などが発生せず外観に優れた成形品が得られれば、これらの樹脂の適用範囲を広げることが可能となる。 When foaming occurs in a molded product, it not only causes a loss of product value due to poor appearance, but also often leads to other problems such as dimensional variation and deformation. To prevent this, it is necessary to control the crystallization rate and cooling rate, but generally, the smaller the difference between the melting point and crystallization temperature, the higher the crystallization rate becomes, making it more difficult to control. Polypropylene, which is widely used around the world, also has a difference between its melting point and crystallization temperature of about 50°C, but due to its general-purpose convenience, processing know-how is being accumulated. On the other hand, among thermoplastic resins that are not used as much as polypropylene and have a difference between their melting point and crystallization temperature of 50°C or less, there are some materials that are more difficult to suppress foaming. If it were possible to obtain molded products with excellent appearance without foaming from these materials, it would be possible to expand the range of applications for these resins.

融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂としては、例えば脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、LCP(液晶性ポリマー)樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、熱可塑性フッ素系樹脂などが挙げられる。なお、前述した各樹脂は、単独で使用してもよく、また、複数の樹脂を混合して使用してもよい。 Examples of thermoplastic resins with a difference between the melting point and the crystallization temperature of 50°C or less include aliphatic polyamide resins, aromatic polyamide resins, polyacetal resins, polyester resins, PEEK (polyether ether ketone) resins, LCP (liquid crystal polymer) resins, PPS (polyphenylene sulfide) resins, and thermoplastic fluorine-based resins. Each of the aforementioned resins may be used alone, or multiple resins may be mixed together.

前述した樹脂の中でも熱可塑性フッ素系樹脂は、従来、長尺の板状成形体を製造することが難しいとされていたが、本実施形態の製造方法を適用することで、外観及び厚み精度に優れる長尺の板状成型品が得られる。本実施形態の製造方法に用いられる熱可塑性フッ素系樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、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(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニルフルオライド(PVF)、クロロトリフルオロエチレン-エチレン共重合体(ECTFE)及びこれらの混合物などが挙げられる。 Among the resins mentioned above, it has been considered difficult to manufacture long plate-shaped molded products from thermoplastic fluororesins in the past, but by applying the manufacturing method of this embodiment, it is possible to obtain long plate-shaped molded products with excellent appearance and thickness accuracy. Examples of thermoplastic fluororesins used in the manufacturing method of this embodiment include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polyvinyl fluoride (PVF), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), and mixtures thereof.

熱可塑性樹脂の押出条件は、特に限定されるものではなく、用いる樹脂の種類に応じて適宜設定することができる。また、押出成形に用いられるダイの種類も、特に限定されず、Tダイ、コートハンガーダイ、その他任意の開口部を有するダイを用いることができる。更に、ダイの開口部の高さは、製造される板状樹脂成形体(樹脂原板)の厚さの1.1~2.0倍とすることが好ましい。開口部の高さが板状樹脂成形体の厚さの1.1倍未満の場合、樹脂溶融体の幅方向における若干の流量分布の差で冷却ロールに接しない部分が生じる虞があり、また、ダイの開口部の高さが2.0倍を超えると、冷却ロールにより所定の厚さまで挟圧することが困難となる。 The extrusion conditions for the thermoplastic resin are not particularly limited and can be set appropriately depending on the type of resin used. The type of die used for extrusion molding is also not particularly limited, and a T-die, a coat hanger die, or any other die with an opening can be used. Furthermore, the height of the die opening is preferably 1.1 to 2.0 times the thickness of the plate-shaped resin molding (resin base plate) to be manufactured. If the height of the opening is less than 1.1 times the thickness of the plate-shaped resin molding, there is a risk that some parts will not come into contact with the cooling roll due to slight differences in the flow rate distribution in the width direction of the resin melt, and if the height of the die opening exceeds 2.0 times, it becomes difficult to press the resin to the specified thickness with the cooling roll.

なお、最終的に得られる板状樹脂成形体の厚さは、冷却ロール対の間隔でほぼ決定されるが、その後の引き取りによる伸長にも影響されるため、ダイの開口部の高さや冷却ロール対の間隔、各冷却ロールの温度、冷却ロールの設置数、押出機の温度は、引き取り速度を考慮して調整することが好ましい。 The thickness of the final plate-shaped resin molding is largely determined by the spacing between the cooling rolls, but is also affected by the subsequent elongation caused by the take-up. Therefore, it is preferable to adjust the height of the die opening, the spacing between the cooling rolls, the temperature of each cooling roll, the number of cooling rolls, and the extruder temperature while taking into account the take-up speed.

[冷却工程S2]
冷却工程S2では、ダイから押し出された樹脂溶融体を、直列に配置された複数対の冷却ロールで上下から挟持して押出方向と同一方向に引き取りながら冷却し、引取方向に垂直な辺の長さが10~3000mm、厚さが1~50mmの樹脂原板を得る。このように、上下1対の冷却ロールで挟持して冷却することで、樹脂溶融体の賦形と冷却を同時に、かつ、連続的に行うことができ、生産性を向上させることができる。
[Cooling step S2]
In the cooling step S2, the resin melt extruded from the die is clamped from above and below between multiple pairs of cooling rolls arranged in series and cooled while being drawn in the same direction as the extrusion direction, to obtain a resin base plate having a side length perpendicular to the drawing direction of 10 to 3000 mm and a thickness of 1 to 50 mm. By thus clamping and cooling between a pair of upper and lower cooling rolls, the shaping and cooling of the resin melt can be performed simultaneously and continuously, improving productivity.

また、本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、冷却ロールの設置数や温度を任意に設定することで、使用する樹脂に最適な冷却速度に調整することができるため、板状樹脂成形体に発泡などの外観不良が発生することを防止できる。更に、ローラーのような回転体を用いることで、樹脂溶融体が通過する際の抵抗を極力抑制し、板状樹脂成形体の表面の疵を防止すると共に寸法安定性の向上を図れる。 In addition, in the manufacturing method of the plate-shaped resin molding of this embodiment, the cooling rate can be adjusted to the optimum for the resin used by arbitrarily setting the number of cooling rolls and the temperature, so that the plate-shaped resin molding can be prevented from having poor appearance such as foaming. Furthermore, by using a rotating body such as a roller, the resistance when the molten resin passes through can be minimized, preventing surface defects on the plate-shaped resin molding and improving dimensional stability.

各冷却ロールの温度は、特に限定されるものではないが、下流側の冷却ロールの温度が上流側の冷却ロールの温度よりも低くなるようにし、更に、熱可塑性樹脂の融点をTmp(℃)としたとき、ダイから数えて1対目の冷却ロールの温度T(℃)が下記数式3を満たすようにする。これにより、発泡や反り、疵がなく、外観が良好な樹脂原板が得られる。 The temperature of each cooling roll is not particularly limited, but the temperature of the downstream cooling roll is set to be lower than that of the upstream cooling roll, and further, when the melting point of the thermoplastic resin is Tmp (°C), the temperature T1 (°C) of the first pair of cooling rolls counting from the die satisfies the following mathematical formula 3. This makes it possible to obtain a resin base plate that is free from foaming, warping, and scratches and has a good appearance.

Figure 0007603501000003
Figure 0007603501000003

各冷却ロールの温度は、ダイから数えてn対目の冷却ロールの温度をT(℃)、(n-1)対目の冷却ロールの温度をTn-1(℃)としたとき、下記数式4を満たすように設定することが好ましい。 It is preferable to set the temperature of each cooling roll so as to satisfy the following formula 4, where T n (°C) is the temperature of the nth cooling roll counting from the die, and T n-1 (°C) is the temperature of the (n-1)th cooling roll.

Figure 0007603501000004
Figure 0007603501000004

これにより、徐冷による発泡防止と、効果的な冷却による生産安定性及び反り抑制を、両立することができる。樹脂成形体の製造工程において発泡を防ぐための徐冷としては、一般的に、温水や熱伝達係数の小さい冷却媒体(例えば空気など)を用いる方法が知られているが、温水を用いる方法は、100℃以上での使用が難しいため、適用できない。また、蒸気を用いる方法は、水滴が樹脂溶融体に付着することでウォーターマークと呼ばれる外観不良を引き起こすため、好ましくない。 This makes it possible to prevent foaming through slow cooling while ensuring production stability and warping suppression through effective cooling. As slow cooling to prevent foaming in the manufacturing process of resin molded products, methods that use warm water or a cooling medium with a small heat transfer coefficient (such as air) are generally known, but methods that use warm water cannot be applied because it is difficult to use at temperatures above 100°C. In addition, methods that use steam are not preferred because water droplets adhere to the molten resin, causing a defective appearance known as a watermark.

空気を用いる方法は、加熱装置を用いるとその風量や風速によって樹脂溶融体が変形するため、好ましくない。一方、オイルであれば、100℃以上に加熱して使用することが可能となるが、樹脂溶融体が膨潤などを引き起こす可能性があり、適用材料に制約がある。更に、冷却後の板状樹脂成形体(樹脂原板)を洗浄する工程が必要となり、工数が増加するため好ましくない。これに対して、熱媒などにより温度調整した冷却ロールを用いれば、これらの課題を解決して樹脂溶融体を徐冷することが可能となる。 The method using air is not preferred because the resin melt will deform depending on the air volume and speed when a heating device is used. On the other hand, oil can be used by heating it to 100°C or higher, but there is a possibility that the resin melt will swell, and there are restrictions on the materials that can be used. Furthermore, a process of washing the plate-shaped resin molding (resin base plate) after cooling is required, which is not preferred because it increases the number of steps. In contrast, if a cooling roll with a temperature adjusted by a heat medium or the like is used, these problems can be solved and the resin melt can be slowly cooled.

なお、冷却ロールの温度は、樹脂溶融体から得る熱を利用したり、外部から熱媒などを利用して加温したりすることもできる。また、冷却ロールを複数対用いることにより、樹脂溶融体に、冷却に伴う収縮が発生した場合でも、任意のタイミングで間隔を調整することができるため、樹脂溶融体と冷却ロールとの接触を保つことができ、効果的な徐冷及び賦形を実施することができる。 The temperature of the cooling rolls can be controlled by using heat from the resin melt or by using an external heat transfer medium. By using multiple pairs of cooling rolls, the distance between them can be adjusted at any time even if the resin melt shrinks due to cooling. This allows the resin melt to maintain contact with the cooling rolls, enabling effective slow cooling and shaping.

冷却工程S2により得られる樹脂原板は、例えば曲げ弾性率が500MPa以上、硬度がデュロメータD硬さで56以上である。本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、引き取り方向が一定であるため、このような曲げ弾性率や硬度が高い樹脂材料を用いた場合でも、樹脂溶融体や樹脂原板に負荷をかけずに安定して冷却することができる。 The resin base plate obtained by the cooling step S2 has, for example, a flexural modulus of 500 MPa or more and a durometer D hardness of 56 or more. In the manufacturing method of the plate-shaped resin molding of this embodiment, the take-up direction is constant, so even when using a resin material with such a high flexural modulus or hardness, the resin melt or the resin base plate can be cooled stably without applying a load.

更に、本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、表面に任意の形状及び/又はパターンの凹凸が形成された1又は2以上の冷却ロールを用いて樹脂溶融体を冷却してもよい。これにより、一方又は両方の面に凹凸形状が形成された板状樹脂成形体が得られる。このように、冷却ロールに凹凸などを設けることにより、樹脂溶融体表面に任意の形状を連続的かつ一定に付与でき、表面に凹凸のある板状樹脂成形体を、安価に量産することが可能となる。なお、板状樹脂成形体に付与される凹凸は、上下非対称な形状であってもよく、その場合でも、本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、冷却ロールの温度を調整することによって反りの発生を抑制できる。 Furthermore, in the method for producing a plate-shaped resin molding of this embodiment, the resin melt may be cooled using one or more cooling rolls having an irregular shape and/or pattern formed on the surface. This results in a plate-shaped resin molding having an irregular shape formed on one or both surfaces. By providing the cooling roll with irregularities in this way, an arbitrary shape can be continuously and consistently imparted to the surface of the resin melt, making it possible to mass-produce plate-shaped resin moldings having irregularities on the surface at low cost. The irregularities imparted to the plate-shaped resin molding may be asymmetric in the top and bottom directions, and even in this case, in the method for producing a plate-shaped resin molding of this embodiment, the occurrence of warping can be suppressed by adjusting the temperature of the cooling roll.

冷却ロールによって冷却された樹脂溶融体は、例えば冷却ロールの後方(下流側)に設置された引取機によって引取られる。樹脂溶融体は、適切に温度制御された冷却ロールを通過することで、引取機に接するまでにその表面状態が固定化され、発泡、反り、厚み変動の少ない板状樹脂成形体(樹脂原板)を得ることができる。なお、冷却ロールによる冷却を行わずに引き取ると、引取機において変形や疵が生じる虞がある。また、冷却ロールでの冷却が徐冷でない場合は、板状樹脂成形体(樹脂原板)に発泡が生じる。更に、冷却ロールを1対しか設置しないと、冷却不足により板状樹脂成形体に反りなどが発生する。 The resin melt cooled by the cooling rolls is taken up by a take-up machine installed, for example, behind (downstream of) the cooling rolls. By passing the resin melt through the cooling rolls, whose temperature is appropriately controlled, the surface state of the resin melt is fixed before it comes into contact with the take-up machine, and a plate-shaped resin molded body (resin base plate) with little foaming, warping, or thickness variation can be obtained. If the resin melt is taken up without cooling by the cooling rolls, there is a risk of deformation or scratches occurring in the take-up machine. Furthermore, if the cooling by the cooling rolls is not gradual, foaming will occur in the plate-shaped resin molded body (resin base plate). Furthermore, if only one pair of cooling rolls is installed, insufficient cooling will cause warping and other problems in the plate-shaped resin molded body.

[切断工程S3]
切断工程S3は、冷却工程S2で樹脂溶融体を冷却して得た樹脂原板を、所定のサイズに切断する工程であり、必要に応じて実施される。例えば、必要とされる長さよりも長尺の樹脂原板を作製し、それを任意の長さで切断して板状樹脂成形体としてもよい。切断工程S3は、冷却工程S2から連続して行ってもよいが、押出工程S1や冷却工程S2とは別工程で行ってもよい。いずれの場合でも、所定のサイズで1枚ずつ成形するよりも製造効率が向上し、製造コストを低減することができる。
[Cutting step S3]
The cutting step S3 is a step of cutting the resin original plate obtained by cooling the resin melt in the cooling step S2 to a predetermined size, and is performed as necessary. For example, a resin original plate longer than the required length may be produced and cut to an arbitrary length to obtain a plate-shaped resin molding. The cutting step S3 may be performed continuously from the cooling step S2, or may be performed in a separate step from the extrusion step S1 and the cooling step S2. In either case, the manufacturing efficiency is improved and the manufacturing cost can be reduced compared to molding one sheet at a time to a predetermined size.

[製造装置]
次に、前述した板状樹脂成形体の製造方法を実施するための装置、即ち、板状樹脂成形体の製造装置について説明する。図2は本実施形態の板状樹脂成形体の製造装置の構成を模式的に示す図である。図2に示すように、本実施形態の製造装置1は、押出機2と、複数の冷却ロール対3と引取機4とを備えている。
[Manufacturing equipment]
Next, an apparatus for carrying out the above-mentioned method for producing a plate-shaped resin molding, i.e., an apparatus for producing a plate-shaped resin molding, will be described. Fig. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the apparatus for producing a plate-shaped resin molding of this embodiment. As shown in Fig. 2, the production apparatus 1 of this embodiment includes an extruder 2, a plurality of cooling roll pairs 3, and a take-up machine 4.

<押出機2>
押出機2は、Tダイ、コートハンガーダイ又は任意の開口部を有するダイなどのダイ5を備えており、ダイ5の開口部が水平方向、斜め上方向又は斜め下方向を向くように配置されている。そして、本実施形態では、押出機2により、熱可塑性樹脂を加熱しながら混錬し、開口部が矩形状のダイ5から水平方向又は斜め方向に樹脂溶融体を押し出す。
<Extruder 2>
The extruder 2 is equipped with a die 5 such as a T-die, a coat hanger die, or a die having any opening, and is arranged so that the opening of the die 5 faces horizontally, diagonally upward, or diagonally downward. In this embodiment, the extruder 2 kneads the thermoplastic resin while heating it, and extrudes the resin melt horizontally or diagonally from the die 5 having a rectangular opening.

<冷却ロール対3>
冷却ロール対3は、上下1対の冷却ロール3a,3bで構成されており、ダイ5から押し出された樹脂溶融体を、上下から挟持して押出方向と同一方向に引き取りながら冷却を行う。押出機2と各冷却ロール対3は、樹脂溶融体の引き取り方向が一定になるよう直列に配置されている。具体的には、押出機2のダイ5の開口部の中心点と冷却ロール対3の間隔(隙間)の中心点が同一直線上に位置するよう、即ち、樹脂溶融体の引取方向が一定になるようダイ5の下流側に、複数対配置されている。
<Cooling roll pair 3>
The cooling roll pair 3 is composed of an upper and lower pair of cooling rolls 3a, 3b, which clamp the resin melt extruded from the die 5 from above and below and cool it while taking it up in the same direction as the extrusion direction. The extruder 2 and each cooling roll pair 3 are arranged in series so that the take-up direction of the resin melt is constant. Specifically, multiple pairs are arranged downstream of the die 5 so that the center point of the opening of the die 5 of the extruder 2 and the center point of the interval (gap) between the cooling roll pairs 3 are located on the same straight line, that is, so that the take-up direction of the resin melt is constant.

冷却ロール対3の各冷却ロール3a,3bは、樹脂溶融体を上下で挟み込みつつ回転できる機構を有し、内部若しくは外部のいずれか又はその両方から加温される構造となっている。例えば、内部から加温するものとしては、内部に熱媒を強制循環させる構造のものがある。また、冷却ロール3a,3bの表面には、クロムなどの金属材料がメッキされているか、又はフッ素樹脂コーティングが施されていてもよい。フッ素樹脂コーティングを施すことにより、粘着性の高い樹脂を用いる場合に、貼り付きによる表面ムラを低減させることができる。 Each of the cooling rolls 3a, 3b of the cooling roll pair 3 has a mechanism that can rotate while sandwiching the resin melt between the top and bottom, and is structured to be heated from either the inside or the outside, or both. For example, an example of heating from the inside is a structure that forcibly circulates a heat medium inside. In addition, the surfaces of the cooling rolls 3a, 3b may be plated with a metal material such as chrome, or coated with a fluororesin. By applying a fluororesin coating, it is possible to reduce surface unevenness caused by sticking when using a highly sticky resin.

<引取機4>
引取機4は、板状樹脂成形体(樹脂原板)を把持し、一定速度で引き取ることが可能な装置であればよい。引取機4は、冷却ロール対3の後方(下流側)に、樹脂溶融体の引取方向が一定になるよう配置されている。
<Removal machine 4>
The take-up machine 4 may be any device capable of gripping the plate-shaped resin molding (resin base plate) and taking it up at a constant speed. The take-up machine 4 is disposed behind (downstream of) the pair of cooling rolls 3 so that the take-up direction of the resin melt is constant.

<動作>
前述した製造装置を用いて、板状樹脂成形体を製造する際は、冷却ロール対3の各冷却ロール3a,3bの温度を予め調整しておく。そして、押出機2により溶融された樹脂溶融体をダイ5から水平方向又は斜め方向に押し出し、それを冷却ロール対3の各冷却ロール3a,3bで上下から挟持し、押出方向と同一方向に引き取りながら冷却する。このとき、1対目の冷却ロール対3の温度T(℃)を、熱可塑性樹脂の融点Tmp(℃)の0.2倍以上で融点Tmp(℃)未満の温度にし、更に、下流側になるに従い冷却ロール対3の温度が低くなるようにする。これにより、冷却ロール対3で徐冷され、樹脂溶融体の表面が硬化し、所定の厚さで、表面状態が良好な板状樹脂成形体(樹脂原板)が製造される。
<Operation>
When a plate-shaped resin molding is manufactured using the above-mentioned manufacturing apparatus, the temperature of each of the cooling rolls 3a and 3b of the cooling roll pair 3 is adjusted in advance. Then, the resin melt melted by the extruder 2 is extruded from the die 5 in a horizontal or oblique direction, and is sandwiched from above and below by the cooling rolls 3a and 3b of the cooling roll pair 3, and is cooled while being taken up in the same direction as the extrusion direction. At this time, the temperature T 1 (°C) of the first pair of cooling rolls 3 is set to a temperature that is 0.2 times or more the melting point T mp (°C) of the thermoplastic resin and less than the melting point T mp (°C), and further, the temperature of the cooling roll pair 3 is made lower toward the downstream side. As a result, the resin melt is slowly cooled by the cooling roll pair 3, the surface of the resin melt is hardened, and a plate-shaped resin molding (resin original plate) with a predetermined thickness and good surface condition is manufactured.

[板状樹脂成形体]
次に、前述した方法及び装置により製造される板状樹脂成形体について説明する。本実施形態の板状樹脂成形体は、押出成形により形成された板状の樹脂成形体であって、融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂からなり、短辺が10~1500mm、長辺が10~3000mm、厚さが1~50mmであり、曲げ弾性率が500MPa以上、好ましくは500~20000MPa、硬度がデュロメータD硬さで56以上、好ましくはデュロメータD硬さで56以上かつロックウェルR硬さで130以下である。
[Plate-shaped resin molded body]
Next, a plate-shaped resin molded product manufactured by the above-mentioned method and device will be described. The plate-shaped resin molded product of this embodiment is a plate-shaped resin molded product formed by extrusion molding, made of a thermoplastic resin with a difference between the melting point and the crystallization temperature of 50° C. or less, with a short side of 10 to 1500 mm, a long side of 10 to 3000 mm, a thickness of 1 to 50 mm, a flexural modulus of 500 MPa or more, preferably 500 to 20000 MPa, and a hardness of 56 or more in Durometer D hardness, preferably 56 or more in Durometer D hardness and 130 or less in Rockwell R hardness.

以上詳述したように、本実施形態の板状樹脂成形体の製造方法では、ダイから水平方向又は斜め方向に押し出された樹脂溶融体を、複数対の冷却ロールで上下から挟持した状態で押出方向と同一方向に引き取りながら冷却しているため、引き取り方向が一定になり、樹脂溶融体を変形させずに冷却できる。その結果、曲げ弾性率や硬さが高い樹脂を用いても、目的とする厚さで、疵や変形のない板状樹脂成形体を製造することができる。 As described above in detail, in the method for producing a plate-shaped resin molding of this embodiment, the resin melt extruded from the die in a horizontal or oblique direction is cooled while being pulled in the same direction as the extrusion direction while being clamped from above and below between multiple pairs of cooling rolls, so that the pulling direction is constant and the resin melt can be cooled without being deformed. As a result, even if a resin with a high bending modulus or hardness is used, a plate-shaped resin molding of the desired thickness without scratches or deformation can be produced.

また、下流側の冷却ロールの温度を上流側の冷却ロールの温度よりも低くし、かつ、ダイから数えて1対目の冷却ロールの温度T(℃)が上記数式3を満たすようにしているため、使用する熱可塑性樹脂の熱特性に応じて樹脂溶融体を適温で徐冷することができ、板状樹脂成形体に発泡が発生することを防止できる。 In addition, the temperature of the downstream cooling roll is set lower than that of the upstream cooling roll, and the temperature T1 (°C) of the first pair of cooling rolls counting from the die satisfies the above formula 3. Therefore, the resin melt can be slowly cooled at an appropriate temperature according to the thermal properties of the thermoplastic resin used, and foaming in the plate-shaped resin molding can be prevented.

一方、従来の製造方法のように、冷却ロールに樹脂溶融体をS字状やU字状に通過させると、板状樹脂成形体に曲げ癖による変形が発生することがあり、また、捻じりながら通過させると、板状樹脂成形体に捻転による変形が発生することがある。更に、使用する樹脂材料の種類、製造する成形体の寸法や構造によって、板状樹脂成形体(樹脂原板)の剛性は変わる。例えば、剛性の高い成型体は一般的に最小曲げ半径が大きくなり、従来の製造方法の装置構成では、冷却ロールのロール径を大きくしなければ対応できず、設備コストの増大や設置スペースの増大を招く。また、無理やり曲げれば成型体に損傷を与え、製品としての特性(透明性、耐屈曲性、平坦性など)を損ないかねない。 On the other hand, when the resin melt is passed through the cooling roll in an S-shape or U-shape as in the conventional manufacturing method, deformation due to bending tendency may occur in the plate-shaped resin molding, and when it is passed while twisting, deformation due to twisting may occur in the plate-shaped resin molding. Furthermore, the rigidity of the plate-shaped resin molding (resin original plate) varies depending on the type of resin material used and the dimensions and structure of the molding to be manufactured. For example, moldings with high rigidity generally have a large minimum bending radius, and in the equipment configuration of the conventional manufacturing method, the roll diameter of the cooling roll must be increased to cope with this, resulting in increased equipment costs and installation space. Furthermore, forcible bending may damage the molding and impair the product characteristics (transparency, bending resistance, flatness, etc.).

これに対して、本実施形態の板状樹脂板の製造方法では、設置スペースを小さくすることが可能であり、剛性の高い板状樹脂成形体を、発泡や変形、疵などを発生させずに、成型することが可能となる。 In contrast, the method for manufacturing a resin plate according to this embodiment requires less installation space and can mold a highly rigid resin plate without causing foaming, deformation, or scratches.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す方法で、実施例及び比較例の板状樹脂成形体を作製し、厚さの精度及び外観について評価した。 The effects of the present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. In these examples, plate-shaped resin molded bodies of the examples and comparative examples were produced by the methods described below, and the thickness accuracy and appearance were evaluated.

<実施例1>
図1に示す製造装置1を用いて、冷却ロール3a,3bは5対設置し、引取速度を4cm/分にして、PFA(Solvay社製 Hyflon P420,融点315℃,結晶化温度275℃)からなり、厚さ10mm、長さ(カット長)2000mm、幅1000mmの板状樹脂成形体を製造した。その際、ダイ5は幅1100mmのコートハンガーダイを使用し、ダイリップ間隔(ダイ開口部の高さ)は13mmとした。押出条件は、ダイ温度を420℃、回転数を50rpm(40kg/h相当)とした。また、各冷却ロール3a,3bの温度は65~25℃の範囲で上流から下流に向かって順次低くなるようにした。
Example 1
Using the manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1, five pairs of cooling rolls 3a and 3b were installed, and the take-up speed was set to 4 cm/min. A plate-shaped resin molded body was manufactured from PFA (Solvay's Hyflon P420, melting point 315°C, crystallization temperature 275°C) having a thickness of 10 mm, a length (cut length) of 2000 mm, and a width of 1000 mm. At that time, a coat hanger die having a width of 1100 mm was used as the die 5, and the die lip interval (height of the die opening) was set to 13 mm. The extrusion conditions were a die temperature of 420°C and a rotation speed of 50 rpm (equivalent to 40 kg/h). The temperature of each cooling roll 3a and 3b was set to be successively lower from upstream to downstream in the range of 65 to 25°C.

<実施例2>
各冷却ロール3a,3bの温度を250~50℃の範囲で上流から下流に向かって順次低くなるようにした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ10mmの板状樹脂成形体を製造した。
Example 2
A plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 10 mm was produced under the same method and conditions as in Example 1 described above, except that the temperature of each cooling roll 3a, 3b was successively decreased from upstream to downstream within the range of 250 to 50°C.

<実施例3>
各冷却ロール3a,3bの温度を250~170℃の範囲で上流から下流に向かって順次低くなるようにした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ10mmの板状樹脂成形体を製造した。
Example 3
A plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 10 mm was produced under the same method and conditions as in Example 1 described above, except that the temperature of each cooling roll 3a, 3b was successively decreased from upstream to downstream within the range of 250 to 170°C.

<実施例4>
ダイリップ間隔(ダイ開口部の高さ)を1.3mmにし、冷却ロール3a,3bの数を3対にして、各冷却ロール3a,3bの温度を250~210℃の範囲で上流から下流に向かって順次低くなるようにし、引取速度を40cm/分にした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ1mmの板状樹脂成形体を製造した。
Example 4
A plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 1 mm was produced under the same method and conditions as in Example 1 described above, except that the die lip interval (height of the die opening) was set to 1.3 mm, the number of pairs of cooling rolls 3a, 3b was set to three, the temperature of each of the cooling rolls 3a, 3b was set to be successively lower from upstream to downstream in the range of 250 to 210°C, and the take-up speed was set to 40 cm/min.

<比較例1>
各冷却ロール3a,3bの温度を50~20℃の範囲で上流から下流に向かって順次低くなるようにした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ10mmの板状樹脂成形体を製造した。
<Comparative Example 1>
A plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 10 mm was produced under the same method and conditions as in Example 1 described above, except that the temperature of each cooling roll 3a, 3b was successively decreased from upstream to downstream within the range of 50 to 20°C.

<比較例2>
冷却ロールを1対とし、各冷却ロール3a,3bの温度を250℃にした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ10mmの板状樹脂成形体を製造した。
<Comparative Example 2>
A plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 10 mm was produced in the same manner and under the same conditions as in Example 1, except that a pair of cooling rolls was used and the temperature of each of the cooling rolls 3a, 3b was set to 250°C.

<比較例3>
冷却ロール3a,3bの代わりに、サイジングにより賦形・冷却を行った以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、PFAからなる厚さ10mmの板状樹脂成形体を製造した。なお、サイジング温度は80℃とした。
<Comparative Example 3>
Except for the fact that shaping and cooling were performed by sizing instead of the cooling rolls 3a and 3b, a plate-shaped resin molding made of PFA and having a thickness of 10 mm was produced in the same manner and under the same conditions as in Example 1. The sizing temperature was 80°C.

[評価]
次に、前述した方法で製造した各実施例及び比較例の板状樹脂成形体を、以下の方法で評価した。
[evaluation]
Next, the plate-shaped resin moldings of the Examples and Comparative Examples produced by the above-mentioned methods were evaluated by the following methods.

(1)厚さ
シクネスゲージなどの計測機器を用いて各板状樹脂成形体の厚さを計測した。具体的には、各板状樹脂成形体について任意の場所を選択し、幅方向にて全幅の1/10間隔で計測した。測定位置については、各板状樹脂成形体の引取方向から見て、中央から右側をR1,R2,R3,R4,R5とし、左側をL1,L2,L3,L4,L5とした。
(1) Thickness The thickness of each plate-shaped resin molding was measured using a measuring device such as a thickness gauge. Specifically, an arbitrary location was selected for each plate-shaped resin molding, and measurements were taken at intervals of 1/10 of the total width in the width direction. The measurement positions, as viewed from the take-up direction of each plate-shaped resin molding, were R1, R2, R3, R4, and R5 on the right side from the center, and L1, L2, L3, L4, and L5 on the left side.

(2)厚さ精度
前述した方法で計測した厚さの最大値から最小値を引いて算出した。
(2) Thickness Accuracy: This was calculated by subtracting the minimum thickness from the maximum thickness measured by the method described above.

(3)曲げ弾性率
ASTM D790に規定される方法により測定した。測定回数は3回とし、その平均値をとった。
(3) Flexural modulus: Measured according to the method specified in ASTM D790. The measurement was performed three times, and the average value was calculated.

(4)硬さ
ASTM D790に規定される方法によりデュロメータD硬度を測定した。測定回数は3回とし、その平均値をとった。
(4) Hardness Durometer D hardness was measured according to the method specified in ASTM D 790. The measurement was performed three times, and the average value was calculated.

(5)外観
各板状樹脂成形体の外観を目視により観察し、発泡、反り、疵の有無を以下の基準で評価した。
「発泡」は、内部及び表面に、中空部又は中空部により引き起こされた凹凸が存在する場合を×(不合格)、存在しない場合を○(合格)とした。
「反り」は、机などの水平な面上に、長さを50cmにカットした板状樹脂成形体を静置し、水平な面と板状樹脂成形体の底面との距離をマイクロスコープなどで測定し、その最大値を反り量とした。そして、反り量が0.1mm未満だったものを○(合格)、0.1mmを超えていたものを×(不合格)とした。
(5) Appearance The appearance of each plate-shaped resin molding was visually observed, and the presence or absence of bubbles, warping, and scratches was evaluated according to the following criteria.
Regarding "foaming," the presence of hollow spaces or unevenness caused by hollow spaces inside and on the surface was rated as x (fail), and the absence of such spaces was rated as ◯ (pass).
For "warpage," a plate-shaped resin molding cut to a length of 50 cm was placed on a horizontal surface such as a desk, and the distance between the horizontal surface and the bottom surface of the plate-shaped resin molding was measured using a microscope, etc., and the maximum value was taken as the amount of warpage. A warpage of less than 0.1 mm was rated as ○ (pass), and a warpage of more than 0.1 mm was rated as × (fail).

「疵」は、板状樹脂成形体の加工及び使用において想定されていない有害な擦り疵、引っ掻き跡の大きさで評価した。具体的には、疵がない又は疵の幅の最大値が0.05mm未満かつ疵の長さの最大値が1.0mm未満の疵の場合は○(合格)、疵の幅の最小値が0.05mm以上又は疵の長さの最小値が1mm以上である場合は×(不合格)とした。
総合評価は、3つの評価項目をすべて合格であるものを○(合格)、1つでも不合格があるものを×(不合格)とした。
"Defects" were evaluated based on the size of harmful abrasions and scratches that were not anticipated during processing and use of the plate-shaped resin molding. Specifically, a product was rated as "○" (pass) when there were no defects or when the maximum value of the defect width was less than 0.05 mm and the maximum value of the defect length was less than 1.0 mm, and "×" (fail) when the minimum value of the defect width was 0.05 mm or more or the minimum value of the defect length was 1 mm or more.
The overall evaluation was made as follows: ◯ (pass) if all three evaluation items were passed, and × (fail) if any one of them was not passed.

以上の結果を、下記表1にまとめて示す。なお、表1に示す冷却ロールの温度は温度調節機器の設定温度であり、サイジング温度は金型温調器の設定温度である。また、下記表1の備考には、上記以外に発見された欠陥を記載した。 The above results are summarized in Table 1 below. Note that the cooling roll temperature shown in Table 1 is the set temperature of the temperature control device, and the sizing temperature is the set temperature of the mold temperature regulator. In addition, the notes in Table 1 below list any defects discovered other than those mentioned above.

Figure 0007603501000005
Figure 0007603501000005

上記表1及び表2に示すように、本発明の範囲内で作製した実施例1~4の板状樹脂成形体は、厚みの変動が小さく、発泡、反り、疵といった外観不良がない良好なものであった。一方、本発明の範囲から外れる比較例1の板状樹脂成形体は、冷却ロールの温度が低かったため、発泡と反りが発生しており、厚み精度も低下した。また、比較例2の板状樹脂成形体は、冷却ロールの数が少なく、冷却時間が十分でなかったため、反りや変形が見られ、厚み精度も低下した。更に、比較例3の板状樹脂成形体は、樹脂溶融体がサイジングと接触することによる抵抗と引取による張力のため、反り、表面の疵が見られ、厚み精度も低下した。 As shown in Tables 1 and 2 above, the plate-shaped resin moldings of Examples 1 to 4 produced within the scope of the present invention were good, with little variation in thickness and no appearance defects such as foaming, warping, or scratches. On the other hand, the plate-shaped resin molding of Comparative Example 1, which falls outside the scope of the present invention, had foaming and warping due to the low temperature of the cooling rolls, and the thickness precision was also reduced. Furthermore, the plate-shaped resin molding of Comparative Example 2 had warping and deformation due to the small number of cooling rolls and insufficient cooling time, and the thickness precision was also reduced. Furthermore, the plate-shaped resin molding of Comparative Example 3 had warping and surface scratches due to the resistance caused by the contact of the resin melt with the sizing and the tension caused by the take-up, and the thickness precision was also reduced.

以上の結果から、本発明によれば、曲げ弾性率が500MPa、硬さがデュロメータD硬度で56以上の高剛性な材料を用いて、厚さ1mm程度の薄いシートから厚さ10mm程度の厚い板まで、外観に発泡、反り及び疵などがなく、厚さ精度にも優れた板状樹脂成形体を製造できることが確認された。 From the above results, it was confirmed that, according to the present invention, it is possible to manufacture plate-shaped resin molded products with excellent thickness accuracy and without foaming, warping, or scratches on the outside, from thin sheets of about 1 mm to thick plates of about 10 mm, using a highly rigid material with a flexural modulus of 500 MPa and a durometer D hardness of 56 or more.

1 板状樹脂成形体の製造装置
2 押出機
3 冷却ロール対
3a,3b 冷却ロール
4 引取機
5 ダイ
6 板状樹脂成形体(樹脂原板)
Reference Signs List 1 Apparatus for producing plate-shaped resin molded body 2 Extruder 3 Pair of cooling rolls 3a, 3b Cooling roll 4 Take-up machine 5 Die 6 Plate-shaped resin molded body (resin base plate)

Claims (5)

融点と結晶化温度の差が50℃以下の熱可塑性樹脂を加熱溶融させてダイから水平方向又は斜め方向に押し出す工程と、
前記ダイから押し出された樹脂溶融体を、直列に配置された複数対の冷却ロールで上下から挟持して押出方向と同一方向に引き取りながら冷却し、引取方向に垂直な辺の長さが10~3000mm、厚さが1~50mmの樹脂原板を得る工程と
を有し、
下流側の冷却ロールの温度は上流側の冷却ロールの温度よりも低く、
前記熱可塑性樹脂の融点をTmp(℃)としたとき、前記ダイから数えて1対目の冷却ロールの温度T(℃)は下記数式Iを満たし、
ダイから数えてn対目の冷却ロールの温度をT (℃)、(n-1)対目の冷却ロールの温度をT n-1 (℃)としたとき、下記数式IIを満たす
板状樹脂成形体の製造方法。
Figure 0007603501000006
Figure 0007603501000007
A step of heating and melting a thermoplastic resin having a difference between its melting point and crystallization temperature of 50° C. or less, and extruding the resin from a die in a horizontal or oblique direction;
the resin molten material extruded from the die is sandwiched between a plurality of pairs of cooling rolls arranged in series from above and below, and cooled while being drawn in the same direction as the extrusion direction, to obtain a resin base plate having a side length perpendicular to the drawing direction of 10 to 3000 mm and a thickness of 1 to 50 mm;
The temperature of the downstream chill roll is lower than that of the upstream chill roll.
When the melting point of the thermoplastic resin is T mp (° C.), the temperature T 1 (° C.) of the first pair of cooling rolls counted from the die satisfies the following mathematical formula I:
When the temperature of the nth chill roll counting from the die is T n (° C.) and the temperature of the (n-1)th chill roll is T n-1 (° C.), the following formula II is satisfied:
A method for producing a plate-shaped resin molding.
Figure 0007603501000006
Figure 0007603501000007
前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性フッ素系樹脂である請求項1に記載の板状樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a plate-shaped resin molding according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic fluorine-based resin. 前記樹脂原板は、曲げ弾性率が500MPa以上、硬度がデュロメータD硬さで56以上である請求項1又は2に記載の板状樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a plate-shaped resin molded body according to claim 1 or 2, wherein the resin base plate has a flexural modulus of 500 MPa or more and a durometer D hardness of 56 or more. 表面に任意の形状及び/又はパターンの凹凸が形成された1又は2以上の冷却ロールを用いて樹脂溶融体を冷却し、得られる板状樹脂成形体の一方又は両方の面に凹凸形状を付与する請求項1~のいずれか1項に記載の板状樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a plate-shaped resin molding according to any one of claims 1 to 3, further comprising cooling a resin melt using one or more cooling rolls having a surface formed with irregularities of a desired shape and/or pattern, and imparting an irregular shape to one or both surfaces of the obtained plate-shaped resin molding. 更に、前記樹脂原板を所定のサイズに切断する工程を有する請求項1~のいずれか1項に記載の板状樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a plate-shaped resin molding according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a step of cutting the resin base plate to a predetermined size.
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