JP5616684B2 - 熱可塑性樹脂の溶融押出成形用tダイ及びエッジビード低減方法 - Google Patents
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Description
A≦14.5(Lx+LR)―400
を満たすことを特徴とする。
A≦14.5(Lx+LR)―400
を満たすことを特徴とする。
A≦12.0(Lx+LR)―415
を満たすことが好適であり、
A≦9.0(Lx+LR)―420
を満たすことがさらに好適である。
<測定条件>
・装置:Water製Waters150C
・分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
・測定温度:145℃
・キャリア:オルトジクロロベンゼン
・流量:1.0mL/分
・注入量:500μL
・検出器:示差屈折
第一工程:エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が0〜3重量%である重合体部分(a)が全共重合体量の70〜90重量%となるまで、プロピレンを単独重合、またはプロピレンとエチレンとを共重合させる工程。
第二工程:第一工程で得られた重合体部分(a)の存在下に、エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が10〜50重量%である重合体部分(b)を、プロピレンとエチレンとを共重合させて製造する工程。
(i)インナーディッケル13の流路側の端面が、ダイ出口17と平行なインナーディッケル13の下流側端面13aから離れる点をCxとし、インナーディッケル13の流路側の端面が、ダイ出口17と垂直なディッケルの流路側端面13bから離れる点をCyとし、ディッケルの下流側端面13aの延長線とディッケルの流路側端面13bの延長線との交点をCとし、ロッド14の流路側端面14aの上端をCRとする場合、線分CCxの長さをLxとし、線分CCyの長さをLyとし、線分CCRの長さをLRとし、線分CCxと線分CCyと線分CxCyとで囲まれる領域の面積をAとするとき、以下の式(1)を満たすインナーディッケル13である。
A≦14.5(Lx+LR)−400 (1)
・Cx:出口17の幅方向と平行なインナーディッケル13の下流側端面13aが、流路16の上流方向に曲折し始める位置
・Cy:出口17の幅方向と垂直で流路16に面するインナーディッケル13の流路側端面13bが、出口17の幅方向に対して垂直方向から、出口17の幅方向端部の方向に曲折し始める位置
・C:インナーディッケル13の下流側端面13aのCxから出口17の中心α方向へ向かい、出口17の幅方向と平行に延長した線と、インナーディッケル13の流路側端面13bのCyから出口17へ向かい幅方向と垂直方向に延長した線とが交差する位置
・CR:出口17の幅方向に対して垂直で流路に面するロッド14の流路側端面14aの上流側端部
A≦12.0(Lx+LR)−415 (2)
A≦9.0(Lx+LR)−420 (3)
JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って測定した。なお、試料には、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った。
JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で、A法により測定した。
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件により、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
<測定条件>
・装置:Water製Waters150C
・分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
・測定温度:145℃
・キャリア:オルトジクロロベンゼン
・流量:1.0mL/min
・注入量:500μL
・検出器:示差屈折
以下に説明する流動解析により得られた、フィルムの幅方向の厚さ分布において、端部側の最も厚い位置でのフィルム厚さを、エッジビードEB(−)とした。
[実施例1]
・境界1:加工機の入口に相当する。樹脂の押出量150kg/hに相当する流量として、13277mm3/sを与えた。温度は320℃とした。
・境界2:ダイ出口に相当する。本境界では樹脂が完全発達流れの条件が与えられる。
・境界3:壁面に相当する。この境界では速度として0m/sの条件を与えた。温度は320℃とした。
・境界4:幅方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として0m/sを、接線方向応力として0Paを与え、断熱条件とした。
・境界5:厚さ方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として0m/sを、接線方向応力として0Paを与え、断熱条件とした。
ここで、η0はゼロせん断粘度を、λは特性時間を、上にドットが付いたγはせん断速度を,aおよびnはモデルパラメータをそれぞれ表す。η0には28.85Pa・s、λには0.276s、aには0.3284、nには0.11をそれぞれ設定した。
ここで、Tは温度を、Tαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。αには0.0288、Tαには130℃をそれぞれ与えた。このような、式(4)、(5)によって特定される低密度ポリエチレンの320℃におけるCYモデルのせん断粘度データを図6に示す。
・境界1:ダイの出口(x=0であるy軸に平行な線、Inlet)に相当する。引取方向速度として、前記ステップS12で得られたTダイ出口における速度分布v(x)を、幅方向速度Vtとして0m/sを、ダイ出口厚さとして0.8mmを、樹脂温度として320℃をそれぞれ与えた。
・境界2:フィルムの端部(Free Surface)に相当する。自由表面として扱い、法線方向速度Vnとして0m/sが、法線方向応力Fnとして0Paが、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界3:フィルムをチルロールで引取る位置(Outlet)に相当する。引取方向速度Vnとして2m/sを、幅方向応力Ftとして0Paを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界4:フィルムの幅方向の対称線(Axis of symmetry)に相当する。幅方向速度Vnとして0m/sを、引取方向応力Ftとして0Paを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。また、フィルム表面全体において、熱流速f=20W/(m2)を与えた。
ここで、ηは粘度を、τは異方性応力テンソルを、Dは変形速度テンソルを、λは緩和時間を、ξ及びεは非線形パラメータを表す。△はlower−convected時間微分を、▽はupper−convected時間微分をそれぞれ表す。本実施形態で用いたPTTモデルのパラメータを表1に示す。
ここで、Tは温度を、T0は摂氏温度の絶対温度への換算値を、Tαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。本実施形態では、Tαとして130℃を、αとして6000をそれぞれ与えた。ステップS22の計算において、式(7)に示したh(T)は、式(6)に示したPTTモデルの粘度ηおよび緩和時間λに乗じて、温度依存性が考慮される。本ステップS21で得た、130℃におけるPTTモデルの粘弾性データを図10に示す。実線がPTTモデル、シンボルが測定値を表す。LDPEの物性値として、密度d=735kg/m3、熱伝導度k=0.18W/m・K、比熱Cp=3000J/(kg・℃)に設定した。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=20mm、LR=40mm、Ly=25mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例2のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=60mm、LR=0mm、Ly=5mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例3のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=60mm、LR=0mm、Ly=10mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例4のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=60mm、LR=0mm、Ly=15mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例5のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=45mm、LR=0mm、Ly=8mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例6のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=50mm、LR=0mm、Ly=5mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例7のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=10mm、LR=50mm、Ly=10mm、R=10mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例8のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、LR=0mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例1のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=40mm、LR=0mm、Ly=25mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例2のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=60mm、LR=0mm、Ly=25mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例3のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=35mm、LR=0mm、Ly=15mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例4のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=40mm、LR=0mm、Ly=10mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例5のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=10mm、LR=0mm、Ly=10mm、R=10mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例6のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=15mm、LR=0mm、Ly=15mm、R=15mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例7のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=20mm、LR=0mm、Ly=20mm、R=20mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例8のエッジビードEBを表2に示す。
実施例1におけるディッケル形状を、Lx=25mm、LR=35mm、Ly=25mm、R=25mmに変えて実施例1と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例9のエッジビードEBを表2に示す。
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂の溶融押出成形用Tダイであって、
溶融された前記熱可塑性樹脂の流路の出口の幅方向の少なくとも一方の端部から前記出口の中心方向に向けて設置されるインナーディッケルと、
前記インナーディッケルより前記出口の下流側に前記インナーディッケルと平行に設置されるロッドと、を備え、
前記出口の幅方向と平行な前記インナーディッケルの下流側端面が、前記流路の上流方向に曲折し始める位置をCxとし、
前記出口の幅方向に対して垂直であり、前記流路に面する前記インナーディッケルの流路側端部が、前記出口の幅方向に対して垂直方向から、前記出口の端部の方向に曲折し始める位置をCyとし、
前記インナーディッケルの下流側端部の前記Cxから前記出口の幅方向と平行な延長線と、前記インナーディッケルの流路側端部の前記Cyから前記出口の幅方向に対して垂直な延長線との交点をCとし、
前記ロッドの前記出口の幅方向に垂直な流路側端面の上流側端部をCRとする場合、
線分CCxの長さをLx (mm)とし、線分CCyの長さをLy (mm)とし、線分CxCRの長さをLR (mm)とし、線分CCx、線分CCy及び線分CxCyで囲まれる領域の面積をA(mm 2 )とするとき、
前記インナーディッケルの下流側端部及び流路側端部のなす形状が、
A≦14.5(Lx+LR)―400
を満たすことを特徴とするTダイ。 - 前記インナーディッケルの下流側端部及び流路側端部のなす形状が、
A≦12.0(Lx+LR)―415
を満たすことを特徴とする、請求項1に記載のTダイ。 - 前記インナーディッケルの下流側端部及び流路側端部のなす形状が、
A≦9.0(Lx+LR)―420
を満たすことを特徴とする、請求項2に記載のTダイ。 - 熱可塑性樹脂の溶融押出成形用Tダイを用いて製造される熱可塑性樹脂製フィルムのエッジビードを低減する方法であって、
前記溶融押出成形用Tダイにおいて、溶融された前記熱可塑性樹脂の流路の出口の幅方向の少なくとも一方の端部から前記出口の中心方向に向けてインナーディッケルを設置するステップと、
前記インナーディッケルより前記出口の下流側に前記インナーディッケルと平行にロッドを設置するステップと、
前記Tダイの流路に溶融された前記熱可塑性樹脂を流入するステップと、
前記流路の出口から前記熱可塑性樹脂を押し出して前記熱可塑性樹脂製フィルムを成形するステップと、を含み、
前記出口の幅方向と平行な前記インナーディッケルの下流側端面が、前記流路の上流方向に曲折し始める位置をCxとし、
前記出口の幅方向に対して垂直であり、前記流路に面する前記インナーディッケルの流路側端部が、前記出口の幅方向に対して垂直方向から、前記出口の端部の方向に曲折し始める位置をCyとし、
前記インナーディッケルの下流側端部の前記Cxから前記出口の幅方向と平行な延長線と、前記インナーディッケルの流路側端部の前記Cyから前記出口の幅方向に対して垂直な延長線との交点をCとし、
前記ロッドの前記出口の幅方向に垂直な流路側端面の上流側端部をCRとする場合、
線分CCxの長さをLx (mm)とし、線分CCyの長さをLy (mm)とし、線分CxCRの長さをLR (mm)とし、線分CCx、線分CCy及び線分CxCyで囲まれる領域の面積をA(mm 2 )とするとき、
前記インナーディッケルの下流側端部及び流路側端部のなす形状が、
A≦14.5(Lx+LR)―400
を満たすことを特徴とする、エッジビード低減方法。
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JP2010120865A JP5616684B2 (ja) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | 熱可塑性樹脂の溶融押出成形用tダイ及びエッジビード低減方法 |
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