JP3684040B2 - 熱可塑性樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂シートの製造方法に関する。更に詳しくは、押出機によりＴダイ又はＩダイリップから溶融樹脂をシート状に押出す際に発生する昇華性物質がＴダイ又はＩダイに付着するのを防止する熱可塑性樹脂シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂シートを製造する代表的な方法として、熱可塑性樹脂の溶融物をＴダイリップから押出し、冷却ロールで引取る方法が行われており、その製造に当って熱可塑性樹脂に種々の添加剤を配合している。熱可塑性樹脂をＴダイ又はＩダイリップから溶融押出す際に、添加剤によっては、その一部がＴダイ又はＩダイリップ出口から昇華してＴダイ又はＩダイスや冷却ロールに付着する。昇華性物質がＴダイ又はＩダイリップに付着し、その量が増加蓄積してくると、冷却ロールやシート上に落下し、製品となるシートを汚染する。更に、冷却ロールに昇華性物質が付着すると、シートの表面を曇らせてその外観を著しく悪化させ、良好な製品シートが得られ難くなる。
【０００３】
このような現象を防止するため、通常はダイスの上部にフードを設けてＴダイ又はＩダイリップ近辺の空気を強制的に吸引させる方法が採用されている。しかしながら、長時間運転した場合、Ｔダイ又はＩダイリップ側壁やフード入口部分等の温度の低い箇所に昇華性物質が付着蓄積し、付着した昇華性物質が時々落下するようになる。また、昇華性物質が多くなるとシートの方にも流れ出し、シートに付着してシート表面に曇りを発生させる等の現象が現れる。更に、冷却ロールに付着した昇華性物質によって製品シートの外観が損なわれた場合は、一時生産を中断して冷却ロールを清掃する等して再立上げしなければならず、製品の歩留まりや稼働率が著しく低下する等の問題が発生する。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、熱可塑性樹脂に配合する添加剤として昇華性の少い物質を選別使用するか、又はダイス上部に設置しているフードの吸引量を増す等の対策が考えられる。前者の場合、例えばシートに耐候性を付与する目的で紫外線吸収剤が通常使用され添加されているが、紫外線吸収剤の殆どは昇華性を有しており、市販されている紫外線吸収剤で昇華性の少い高分子量のものは非常に高価であるため一般にはあまり使用されていない。後者の場合、Ｔダイ又はＩダイリップ出口の溶融樹脂シートから発生する昇華性物質を空気と共に強力に吸引除去させた場合、Ｔダイ又はＩダイリップから押出された溶融樹脂シートは早い空気の流れにより冷却斑が発生してシートの外観を損なうようになる。従って、あまりに強力に吸引させることはできないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、シート生産時に押出機から溶融樹脂がシート状に押出された時点で発生する昇華性物質がＴダイ又はＩダイリップに付着するのを防止し、シートの良好な外観を維持したまま、歩留まりや稼働率の向上に寄与できる熱可塑性樹脂シートの製造方法を提供するにある。
本発明は上記課題を解決せんとして鋭意検討した結果、Ｔダイ又はＩダイリップの側壁に沿って空気吸引装置を取付けて特定の吸引速度で吸引することによって、空気の流れによるシートの冷却斑を防止し、且つ発生する昇華性物質を効率よく除去できることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリカーボネート樹脂を溶融してダイリップよりシート状に押出してシートを製造するに当り、ダイの外壁に該ダイリップに沿って吸引装置を設けて押出された溶融物から発生する昇華性物質を吸引速度０．５〜３．５ｍ／秒で吸引することを特徴とするポリカーボネート樹脂シートの製造方法である。
【０００７】
本発明を図により説明する。図１は本発明の方法を実施するに適したシートの製造装置の一例を示す概略図であり、図中の１はＴダイス、２は吸引装置、３は溶融樹脂シート、４は押出機、５〜７は冷却ロール、８は一対の引取ロール、９は吸引フード、１０は吸引装置の吸引口であり、５〜７の冷却ロールはいずれもその表面は鏡面仕上げになっており、その内部には熱媒体を循環させて温度を制御できるようにしている。図２は吸引口１０を有した吸引装置２を取付けたＴダイス１と上部の吸引フード９の斜視図である。図３は、ダイリップ１１から見た吸引装置２を取付けたＴダイス１の図である。
【０００８】
吸引装置２は、Ｔダイの外壁にＴダイリップの長さ方向に沿って平行して取り付けるのが好ましい。特にＴダイリップの両側にその全長に亘って設けられるのが望ましい。吸引装置の形状は、Ｔダイリップの長さ方向全域を外壁に沿って吸引できれば特に限定されることはなく、例えばパイプ状、長方形の箱状であってもよく、三角錘状の吸引口を有するものであっても差支えない。取付け方法としては、例えばＴダイスに直接溶接した吊り具に取付ける等任意の方法が採用される。
【０００９】
吸引装置の下面に吸引口として、Ｔダイリップの長さ方向に沿って、多数の小孔を設けても、スリット状の溝を設けてもよい。その吸引口の方向はダイの側壁に沿った方向が好ましい。吸引装置としては、金属パイプが好ましく、特に直径２０〜８０ｍｍ程度のステンレスパイプで、長さ方向に５〜１５ｍｍ程度の幅の溝付きパイプが好ましい。吸引装置は、その一方の端又は両端を吸引ブロワー又は吸引機器に取付ける。Ｔダイリップ外壁に沿って吸引される空気の風速は、吸引口入口において０．５〜３．５ｍ／秒の範囲内に設定される。この風速が０．５ｍ／秒未満では昇華性物質の除去効果が小さくなり、Ｔダイリップ周辺に昇華物が付着するようになる。逆に３．５ｍ／秒を超えると昇華物の除去効果は大きくなるがＴダイリップ周辺の温度が低下して空気の流れによるシートの冷却斑が発生し、シートの外観を損なうようになる。また、空気の吸引はＴダイリップ上部のフードと併用して使用するとより効果的である。
【００１０】
更に、吸引装置にパイプヒーター又はシールヒーター等の加熱体を取付けて加熱することは、吸引装置の内部や外部に付着する昇華性物質をより効果的に除去できるので好ましいことである。この際、吸引装置の温度を１５０〜３５０℃の範囲に保持するのが好ましい。吸引装置の温度が１５０℃未満では、昇華性物質の除去効果が小さくなり、３５０℃を超えると昇華性物質の除去効果は大きくなるが、Ｔダイリップの温度制御がし難くなるので好ましくない。
【００１１】
本発明の方法をＴダイを用いて説明したが、Ｉダイでも同様な方法が利用できる。しかし、熱可塑性樹脂シートを均一に溶融押出できるものとして、Ｔダイが好ましい。
【００１２】
本発明でシートに使用する熱可塑性樹脂は、押出成形によりシート化が可能な熱可塑性樹脂であれば特に制限する必要はなく、例えばポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエステルイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（メタ）アクリル系樹脂等があげられる。ポリカーボネート樹脂はその溶融特性上特に好ましい。
【００１３】
ここでいうポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂である。ここで使用する二価フェノールとしては２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）を主なる対象とするが、その一部又は全部を他の二価フェノールで置き換えてもよい。他の二価フェノールとしては例えば１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン酸等があげられる。カーボネート前駆体としては例えばカルボニルハライド、カルボニルエステル、ハロホルメート等があげられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート、二価フェノールのジハロホルメート等があげられ、なかでもホスゲンやジフェニルカーボネートが好ましい。二価フェノールとカーボネート前駆体とからポリカーボネート樹脂を製造するには、任意の方法が採用されるが、二価フェノールとホスゲンとの界面重合法、二価フェノールとジフェニルカーボネートとのエステル交換法が好ましい。ポリカーボネート樹脂を製造するに際して分子量調整剤、分岐剤、触媒等を必要に応じて用いることができる。
【００１４】
本発明の方法で押出されたシートは、任意の方法例えば複数の冷却ロールで冷却された後、必要に応じてローラーテーブル等により引取られ、表面保護を目的としてマスキングユニットにおいて表面保護フィルムをラミネートされ、所定の寸法に切断するか、巻取ることによりシートとされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて更に説明する。なお、評価は下記の方法により行った。
（１）吸引口風速：Ｔダイの側壁に設置した吸引装置の吸引口の風速を日本カノマックス株式会社製アネモマスター６０７１型で測定した。
（２）吸引装置の温度：吸引装置内の温度を安立計器株式会社製デジタル表面温度計ＨＬＣ−６０にて測定した。
（３）付着日数：目視で観察し、シートの製造運転開始からＴダイに昇華物が付着するまでの日数で示した。
（４）冷却ロールの汚れ：目視で観察し、表面に曇りが観察されない場合を○、曇りがみられる場合は×で示した。
（５）シートの外観：目視で観察し、表面性が良好である場合は○、良好でない場合は×で表示した。
【００１６】
［実施例１〜４］
ビスフェノールＡとホスゲンとから常法によって得た粘度平均分子量２５，０００のポリカーボネート樹脂粉体［帝人化成（株）製Ｌ−１２５０ＷＱ］１００重量部にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（サイアナミッド社製サイアソーブＵＶ５４１１）を０．３重量部添加混合した原料粉体をシリンダー温度２８０℃、長さ１４００ｍｍのＴダイリップ温度２８０℃、吐出量３００ｋｇ／時でシート状に押出し、一対の鏡面冷却ロールで挟持加圧し、０．６ｍ／分の速度で厚さ５．０ｍｍのシートを引取る際、Ｔダイス側壁に直径５０ｍｍ、長さ１４５０ｍｍのステンレスパイプからなる吸引装置を取付けた。この吸引装置には幅１０ｍｍの溝が下部方向に開口した吸引口があり、内部には長さ１４５０ｍｍ、径８ｍｍのパイプヒーターを設置した。吸引装置の温度は表１記載の温度に設定し、吸引口の風速は表１記載の速度になし、同時にＴダイス上部のフードから吸引する空気量を１．３ｍ／分に設定し連続運転した。評価結果を表１に示した。
【００１７】
［比較例１、２］
吸引装置の温度を３００℃に設定し、吸引口の風速は表１記載の速度に設定し、同時にＴダイス上部のフードから吸引する空気量を１．３ｍ／分に設定し連続運転した。評価結果を表１に示した。吸引口の風速の速い比較例１は、冷却斑による外観不良が起こっていた。
【００１８】
［比較例３］
Ｔダイス側壁に吸引装置を取付けない以外は実施例１と同様にしてポリカーボネートシートを製造し、評価結果を表１に示した。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、溶融押出法においてシートを製造する際に発生する昇華性物質をＴダイスに設置した吸引装置で効果的に取除くことで、シートの外観を維持し、歩留まりや稼働率が著しく向上し、その奏する工業的効果は格別なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するに適したシートの製造装置の一例を示す概略図。
【図２】吸引装置を取り付けたＴダイスと上部フードの斜視図。
【図３】吸引装置を取り付けたＴダイスの拡大図。
【符号の説明】
１ Ｔダイス
２ 吸引装置
３ 溶融樹脂シート
４ 押出機
５〜７ 冷却ロール
８ 引取ロール
９ 吸引フード
１０ 吸引口
１１ ダイリップ

Claims (3)

1. ポリカーボネート樹脂を溶融してダイリップよりシート状に押出してシートを製造するに当り、ダイの外壁に該ダイリップに沿って吸引装置を設けて押出された溶融物から発生する昇華性物質を吸引速度０．５〜３．５ｍ／秒で吸引することを特徴とするポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
2. 吸引装置が、ダイリップの両側にその全長に亘って設けられている請求項１記載のポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
3. 吸引装置が、１５０〜３５０℃の温度に保持されている請求項１又は２記載のポリカーボネート樹脂シートの製造方法。

Images