JPH045018A

JPH045018A - 製膜用ダイおよびそのダイのスリット間隙の調整方法

Info

Publication number: JPH045018A
Application number: JP2106824A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Toyama; 正治遠山; Yuji Yoshimura; 裕司吉村; Atsushi Kimoto; 敦木本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPH0628891B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、熱可塑性樹脂のフィルムや、シートを成形す
る際に用いられる製膜用ダイおよびそのスリット間隙の
調整方法に関する。

（従来の技術）磁気テープのベースフィルムをはじめとする各種の熱可
塑性樹脂の膜状成形物では、厚さの均一性に対する要求
に熾烈なものがあり、ミクロン以下の厚み斑が問題とさ
れるケースも決して少なくない。均一な厚さの膜を製造
するに際しては、対峙して配設された一対のリップによ
って形成されたスリットの間隙（以下、「スリット間隙
」という）の調整如何が大きなウェイトをしめる。

膜状成形物を均一な厚さに製膜するためには、単にスリ
ット間隙を平行にすればよいものではなく、製膜厚さに
対応したスリット間隙に調整する必要がある。しかし、
膜状成形物の縦延伸でのロールの温度むら、テンタ内で
の温度むら等の理由で微小な厚み斑が発生する。この厚
み斑を避けるために、押出し対象となる樹脂と、製造す
べき膜の厚さとによって、ある特定の間隙パターンに微
調整（以下、厚み斑微調整という）する必要がある。ま
た、製膜中に微妙に変化する製膜状態に応じ、微調整を
繰り返す必要がある。このために、通常、製膜ダイは、
リップの全幅方向に複数個のスリット間隙の調整手段が
設けられ、それぞれの調整手段ごとに、スリット間隙が
選択的に調整可能なように構成されている。

米国特許第３，９４０．２２１号明細書には、対峙する
リップの一方を固定したままで、他方をフレキシブルリ
ップとし、温度によって伸縮するボルト、いわゆるヒー
トボルトと、必要に応じ圧力調整するためのチョウカー
バーとがそれぞれタイ幅方向に複数装着され、ヒートボ
ルトの伸縮によって、フレキシブルリップを僅かに変位
させ、スリット間隙を調整する製膜用ダイか開示されて
いる。

このダイを使用すれば、ダイ幅方向の複数のヒートボル
トの温度をそれぞれ調節することによって、膜の全幅に
わたって、均一な厚さが得られるような厚み斑微調整を
、容易、かつ高精度に設定することができる。

しかし、このダイは、厚み斑微調整に問題はないものの
、生産する膜の厚さの変更に際して適正なスリット間隙
調整量がとれないという問題かあった。ここで、もし、
ヒータの容量、ヒートボルトの長さ拡大によって、調整
量を確保したとすれば、厚み斑微調整の精度が悪化し、
均一な製品が得られなくなるという問題があった。

そこで、上記のダイの欠点を補う目的で、対峙するリッ
プの一方をフレキシブルリップとしてヒートボルトを、
他の一方を固定リップとして吐出樹脂の温度を調整する
りツブヒータを配設した製膜用ダイおよびその調整方法
が、特開昭６０−２０６６１５号公報に開示されている
。すなわち、スリット間隙の微調整には、前記の米国特
許第３゜９４０．２２１号明細書に記載されているタイ
と同じくヒートボルトの温度による伸縮を利用するが、
膜厚さの変更には、樹脂の粘度を変えてダイからの吐出
量を増減し、対処しようとするものである。

（発明が解決しようとする課題）しかし、特開昭６０’−２０６６１５号公報に記載され
ている製膜用ダイおよびその調整方法についても、高品
質膜を製造する上で問題がある。

すなわち、製膜に際しては、その膜厚さ、延伸方式、樹
脂などに応じて、採用すべき最適なスリット間隙が存在
する。例えば、スリット間隙が狭すぎると、ある特定の
箇所に厚み斑が現れる傾向があり、また、延伸工程が採
用されている場合には、膜の両側端に形成されるべきエ
ツジが不十分になり、延伸工程で破れが多発する。逆に
、スリット間隙が広すぎると、ダイの内部圧力が低下し
て樹脂の吐出量が安定せず、幅方向に大きな、うねり様
の厚さむらが現れる。このために、従来、製膜厚さの変
更に際しては、最適のスリット間隙を有する製膜用ダイ
と交換し、調整し直す必要があった。これは、非常な注
意深さと、労力を要する作業であった。

したがって、前記の粘度や、圧力調整をもって膜厚さの
変更に対処する装置には限界がある。特開昭６０−２０
６６１．５号公報に記載されているダイを使用して膜厚
さを切替える場合には、例えば、樹脂の吐出線速度や、
樹脂温度を変えることになるが、その変更は、必然的に
、ダイ直下の膜にかかる張力や、キャスティングドラム
上の膜の冷却速度などの変動につながり、ヤング率、熱
収縮率などの品質に対する影響は大である。これらの変
動は、品質と複雑に絡み合っているので、実質的に最高
品質の製造条件を実現することは、容易ではない。

上記の理由で、膜厚さの変更も、厚み斑微調整も、スリ
ット間隙の調整で達成できる製膜用ダイの開発が望まれ
ていた。しかし、膜厚さの変更に伴うスリット間隙の調
整範囲は、厚み斑微調整のための調整範囲に較べ、通常
、相対的にかなり大きく、両方をカバーする調整機構を
有する、適当な製膜用ダイは見当らなかった。

本発明の解決しようとする課題は、上記従来の問題点を
解消し、従来容易にはなしえなかった、スリット間隙の
厚み斑微調整と、膜厚さの切替えのためのスリット間隙
の設定変更とか、ともに容易、かつ高精度にできるダイ
およびその調整方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するために、請求項（１）に記載した
発明は、スリットを形成するごとく対向して設けられた
一対のリップと、該リップの各々に設けられ前記スリッ
トの間隙を調整する調整手段とを備えた、前記スリット
からシート状物を押し出す製膜用ダイにおいて、前記リ
ップの一方の側の調整手段の調整範囲か、他方の側の調
整手段の調整範囲の２〜２０倍であることを特徴とする
製膜用タイを提供する。

また、請求項（２）に記載の発明は、請求項（１）に記
載の発明に係る製膜用夕′イにおいて、前記のスリット
の間隙の調整手段は、発熱体の放熱によるボルトの伸縮
を利用したヒートボルトであることを特徴とする製膜用
ダイを提供する。

さらに、スリットを形成するごとく対向して設けられた
一対のリップと、該リップの各々に設けられ前記スリッ
トの間隙を調整する調整手段とを備えた製膜用ダイのス
リット間隙調整方法において、前記スリット間隙を変更
するに際し、一方のリップの調整手段で膜厚みに応じた
スリット間隙を調整し、次いで、他方のリップの調整手
段で膜の幅方向の厚みむらの調整を行うことを特徴とす
るスリット間隙調整方法をも提供する。

ここで、「調整手段」とは、スリット間隙を所望の値に
調整する手段をいい、具体的には、（１）発熱体が内蔵
されたボルトと、このボルトの固定具とからなり、発熱
体を加熱することにより、ボルト先端部を伸縮させる、
いわゆるヒートボルト、（２）電圧を印加することにより伸縮する圧電素子を調
整量を確保するため、数多く並列に重ねた圧電素子方式
、（３）サーボモータユニットが口金幅方向にトラバース
しながら調整ボルトを回転させるモータドライブ方式、などの調整手段があげられる。

また、「調整範囲」とは、静止状態のそれぞれのリップ
を調整手段で移動させた場合に、調整し得るスリット間
隙の最大長さをいう。

通常、スリット間隙の調整手段は、一方のリップに設け
られた調整手段と、他方のリップに設けられた調整手段
とを一対一に対応させるるか、このような態様に限定せ
ず、例えば、一方の側の二つの調整手段に、他方の側の
五つの調整手段を対峙させてもよい。

（作　　用）本発明に係る製膜用ダイにあっては、スリットの両側に
配設されているリップは、共に独立したスリット間隙の
調整手段を有する。そして、前記リップの一方の側のス
リット間隙の調整手段が、他方の側の調整手段の調整範
囲の２〜２０倍になるように構成されているので、調整
範囲が犬である一方のリップのスリット間隙の調整手段
が、主として製膜厚さの変更設定に、残る他方のリップ
のスリット間隙の調整手段の調整範囲の小さいほうが、
主として厚み斑微調整に対処できる作用を有する。

それぞれのスリット間隙の調整手段に、ヒートボルトが
採用されると、ヒートポルトの温度を調整し、伸縮させ
ることによってリップの先端が変位し、スリット間隙が
容易に、かつ精度よく変えられる。

（実施例）本発明について、一実施例を示す図面を参照しつつ、さ
らに詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例である製膜用ダイの側断面
図である。

スリット間隙の調整範囲が犬であるリップ１（一方のリ
ップ）と、調整範囲が小であるリップ２（他方のリップ
）とが対峙して配設され、リップ１の先端４とリップ２
の先端５とがダイ開孔部であるスリット間隙３を形成し
ている。６はダイホッパであって、樹脂はマニホールド
７からスリット間隙３を通って吐出、製膜される。

リップ１には、スリット間隙３の調整手段である長さが
１１のヒートボルト８が、一端をナツト９でリップの先
端４に、他端を固定用ボルト１０でリップ１に装着され
ている。また、ヒートホルト８にはカートリッジヒータ
１１が挿入されており、これらヒートボルト８、ナツト
９、固定用ボルト１０、カートリッジヒータ１１でリッ
プ１の調整手段を構成している。カートリッジヒータ１
１によってヒートボルト８が当初の長さが１□であった
ものが、Δ１１だけ伸縮され、リップの先端４の変位に
よってスリット間隙３を調整する。

主として、ヒートボルト８は、膜厚さに対応してスリッ
ト間隙３を設定し、調整するために使用するものであり
、製膜する厚さに応じて、予めダイ幅方向の各ヒータに
加える電圧を図示しない記憶手段で記憶しておくと、厚
み変更し、た場合にも、迅速に対応することができる。

−船釣な製膜用には、３００〜５００℃の状態において
、調整範囲Δ１１を約５００ミフロン〜約２０００ミク
ロンの調整範囲を可能にしておくとよい。この調整範囲
Δ１１は、主にヒートボルト８の長さ、ヒータ容量とリ
ップ１の構造、すなわちリップのくびれ部の厚み、リッ
プ可とう部の高さ等によって決定することができる。

一方、対峙して配設されている他の側のリップ２にも同
様に、スリット間隙の調整手段である長さが１２のヒー
トボルト１２が、一端をナツト１３でリップの先端５に
、他端を固定用ボルト１４で装着されている。また、ヒ
ートボルト１２にもカートリッジヒータ１５が挿入され
ており、これらヒートボルト１２、ナツト１３、固定用
ボルト１４、カートリッジヒータ１５でリップ２の調整
手段を構成している。この調整手段においても、カート
リッジヒータ１５によって、ヒートボルト１２の当初の
長さカ月２であったものが、Δ１□だけ伸縮される。

そして、リップ１の調整手段の調整範囲Δ１１と、リッ
プ２の調整手段の調整範囲Δ１２との比Δ１１／Δ１□
は、２〜２０倍となるように構成されている。厚み斑微
調整に対応するためである。

手動調整とともに、経時的、部分的な厚み斑に対処する
ために膜厚計とリンクした、いわゆる自動厚み斑微調整
機構を採用することが好ましい。−船釣な製膜に際して
は、サブミクロン、ないし数ミクロンの範囲で調整する
ので、調整範囲Δ１２は、約５０ミフロン〜約１００ミ
クロンにしておくとよい。

上記したように、スリット間隙の調整手段には、ヒート
ボルト方式のほか、圧電素子を利用する装置などがある
。圧電素子は、熱に弱いという欠点があるので、留意し
て使用する必要がある。この点、ヒートボルトは、樹脂
温度程度では、十分に使用が可能であり、調整幅に対応
した設計も容易なため、好ましい装置である。

第２図は、横軸にダイ幅方向の位置を、縦軸にスリット
間隙の調整範囲を採り、両者の関係を模式的に示したグ
ラフである。

ａは、リップ１の、膜厚さの設定、調整のための調整範
囲を、ｂは、リップ２の、厚み斑微調整のための設定、
調整範囲を示す。

本発明に係る、ヒートボルト方式の調整手段を有する製
膜用ダイを使用し、二軸延伸方式で、ポリプロピレンフ
ィルムを連続して７０日間製膜した。この間、膜厚さを
６ないし３０ミクロンに合計７０回切替えてみたが、フ
ィルムを破ることなく、その厚さを変えることができた
。また、膜の厚さに最適のスリット間隙を設定できたの
で、フィルムエツジ部が安定し、フィルム破れの回数が
激減し、かつ、厚み斑に関する品質も向上した。

（発明の効果）本発明に係る製膜用ダイおよびそのスリット間隙調整方
法を採用することにより、一つのダイで、膜厚さの変更
と、厚み斑微調整の両方の設定、調整が可能になる。こ
のことによって、膜厚切替えのための口金交換なしに、
各膜厚さに最適のスリット間隙を設定することができる
と共に、フィルムエツジ部が安定し、フィルムの破れ回
数が激減し、生産性が向上し、厚み斑に関する品質も向
上するという効果か認めらる。

また、膜厚さの変更と厚み斑微調整のために、スリット
間隙の調整手段としてヒートボルトを採用すると、本発
明の効果は、より精度よく、容易に達成されるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である製膜用ダイの側断面
図である。第２図は、対峙して配設されたリップの調整範囲の関係
を模式的に示したグラフである。１：リップ（一方のリップ）２：リップ（他方のリップ）３ニスリット間隙　　　４：リップ１の先端５：リップ
２の先端　　６．ダイホッパ７：マニホールド　　　８
：ヒートボルト９：ナツト　　　　　１０．固定用ボル
ト１１：カートリッジヒータ１２ニヒートホルト　　１３：す・メト１４：固定用ボ
ルト１５：カートリッジヒータａ　：膜厚さの設定、調整のための調整範囲ｂ　：厚み
斑微調整のための調整範囲１、：ヒートボルト８の当初の長さ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スリットを形成するごとく対向して設けられた一
対のリップと、該リップの各々に設けられ前記スリット
の間隙を調整する調整手段とを備えた、前記スリットか
らシート状物を押し出す製膜用ダイにおいて、前記リッ
プの一方の側の調整手段の調整範囲が、他方の側の調整
手段の調整範囲の２〜２０倍であることを特徴とする製
膜用ダイ。
（２）スリットの間隙の調整手段は、発熱体の放熱によ
るボルトの伸縮を利用したヒートボルトであることを特
徴とする請求項（１）に記載の製膜用ダイ。
（３）スリットを形成するごとく対向して設けられた一
対のリップと、該リップの各々に設けられ前記スリット
の間隙を調整する調整手段とを備えた製膜用ダイのスリ
ット間隙調整方法において、前記スリット間隙を変更す
るに際し、一方のリップの調整手段で膜厚みに応じたス
リット間隙を調整し、次いで、他方のリップの調整手段で膜の幅方向の厚みむ
らの調整を行うことを特徴とするスリット間隙調整方法
。