JPH07186237A - 溶融ポリマー押出し用ダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融ポリマーの電解劣化を抑え、生産性の安
定化およびフィルムまたはシートの品質を向上させるこ
と。 【構成】 溶融ポリマーを押出してフイルムまたはシー
トを成形する際に用いるダイであって、ポリマーと接す
る内壁面及び外気と接する面をセラミックでコートされ
ていることを特徴とする溶融ポリマー押出し用ダイ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂（以下「樹
脂」という）を、シート状またはフイルム状に押出して
フイルムまたはシートを形成する場合に用いる特別なダ
イに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂のシート状押出し成型用ダイ
は、硬度、寸法精度、耐蝕性等が要求されるので、炭素
鋼やステンレス鋼、クロムメッキ鋼が用いられ、その押
出し口は内面の平滑性と寸法精度を持たせた機械加工が
施されている。また糸状に押出し成形に使用するノズル
ホールを有するダイにおいては、母材にセラミック管を
埋め込んで押出口を形成したものや、押出口内面にイオ
ンプレーティング法等によって、合金や酸化物あるいは
窒化物等の皮膜を形成したものもある。さらに、同様に
糸状押出しノズルホールを有するダイにおける、ダイ内
壁に化学メッキにより皮膜を形成させる方法において、
金属マトリックス中にセラミック材料の微粒子、例えば
アルミ、ケイ素、ニッケル、チタン、ホウ素等の窒化
物、炭化物、酸化物等の微粒子を共析させたダイも用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
より用いられているダイは、樹脂の溶融押出しにおける
機材の動摩擦係数を下げ、機壁における樹脂の異状滞留
によるいわゆる“目やに”の発生防止を目的としたもの
であった。ところでナイロン６やナイロン６６、ポリメ
タキシリレンアジパミドの様なポリアミドやポリエチレ
ンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの様なポ
リエステル等の樹脂の溶融押出しによる延伸フイルムの
製造におては、一般に樹脂がダイスから押出された後、
チルロールに接する前にシートに高電圧を放置してチル
ロールへの静電密着性を付与し、安定生産性を確保する
方法が採られている。しかしこの時に溶融樹脂の電気伝
導性が高いと放電電極から押出樹脂シートを通ってダイ
へ電流が流れ、ダイ面での樹脂汚れによる押出しシート
の厚さ斑が大きく、縷々運転を停止してダイの掃除をし
なければならず、またダイ面の電蝕が起こる為、定期的
なダイの解体オーバーホールと修正を必要とするという
問題点があった。本発明は上記問題点の原因を解明し、
これの発生を抑制することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、樹脂のシ
ート又はフイルムの製造に於て静電密着を行う場合、上
記の様なトラブルは押出し樹脂とダイとの間で電子の授
受によって起こる樹脂の電解劣化が原因であることを確
かめ、電気絶縁性のあるセラミックでダイ面をコートす
ることにより解決出来ることを見出し本発明を完成する
に到った。すなわち本発明は溶融ポリマーを押出してポ
リマーフイルムを成形する際に用いるダイであって、ポ
リマーと接する内壁面及び外気と接する面をセラミック
でコートされていることを特徴とするダイである。

【０００５】本発明におけるセラミックとは、シリカ、
アルミナ、ジルコニア、クロミア等の酸化物を主成分と
するもので、コート層の電気伝導度が１０^-7υ／ｃｍ以
下、好ましくは１０^-9υ／ｃｍ以下の絶縁性のものであ
って、さらに熱膨張係数がコートする母材の０．５〜
１．５倍内の材料で、曲げ強度が１０ｋｇ／ｍｍ² 以上
のものが望ましい。なお本発明において、ダイ面にコー
トするコート厚さは１００〜３００μｍの範囲が好まし
い。１００μｍより薄い場合はコート層のピンホールに
よる絶縁性に不安があり、また３００μｍより厚くなる
とコート層の歪が大きくなり、ヒートショックや残留応
力によるコート膜の破損が発生し易くなるので好ましく
ない。

【０００６】本発明において、前記セラミックをダイ面
にコートする方法としては、前記セラミックの粒径１０
〜１００μｍの微粒子を母材の上に爆発溶射またはプラ
ズマ溶射あるいはアルゴン・シュラウド・プラズマ法等
の方法で溶着させることができる。ただし、これら何れ
の方法をとっても粉末溶射であるため、コート層には気
孔が数パーセント存在しており、そのままでは電気絶縁
性が充分ではないので、これらのセラミックと熱膨張係
数が近い無機充填剤で封孔処理することが必要である。

【０００７】上記封孔処理する際に用いる封孔処理剤と
しては、無機質の材質よりなり、ガラス、セラミックま
たはセラミックの前駆体、および無機顔料等の成分であ
り、具体的にはシリカ、アルミナ、ジルコニア、イット
リア、マグネシア、カルシア、チタニア、酸化亜鉛、酸
化錫、ホウ酸、酸化鉄、酸化クロム、酸化タンタル、酸
化鉛等の混合物の微粉末を水又は有機溶剤に分散させた
スラリー又はペースト状の流動体がある。これにさらに
硅酸ソーダ等のバインダーを混合し使用するのが好まし
い。またセラミックの前駆体である鎖状又は環状のシラ
ザン、例えばヘキサメチルシクロトリシラザンの重合
体、フェニルシランと１，１，３，３−テトラメチルジ
シラザンの共重合体、パーヒドロポリシラザン等の重合
体の有機溶剤溶液、及びシロキサザン例えば下記化１で
示される環状化合物である１，３，３，５，５，７，７
−オクタメチルシクロ２，６−ジシロキサザン４，８の
重合体や下記化２で示される様な鎖状化合物である１，
３，５，７，９，１１−ヘキサメチル２，６，１０−ト
リシロキサザン４，８の重合体等が挙げられる。

【０００８】

【化１】

【０００９】

【化２】 前記化１および化２においてＭｅはメチル基を示す。

【００１０】これらの重合体はベンゼン、トルエン、キ
シレン、ヘキサン、テトラハイドロフラン、メチレンジ
クロライド等の有機溶媒に可溶であり、塗布が容易な様
に重合体の分子量と濃度が調整される。これらの溶液中
には封孔熱処理中の反応を促進する為に触媒を添加する
ことが望ましい。触媒としてはルテニウム、オスミウ
ム、ロジウム、イリジウム等のカルボニル化合物があ
る。なお封孔処理をした後はダイを燒成処理し、封孔剤
のセラミック化と安定化を進めることが出来る。さら
に、この様にセラミックコートをし、封孔処理を終わっ
たダイは、フイルム押出し用ダイとして必要な寸法精度
の面粗度、真直度、エッジ角にダイヤモンド砥石等を用
いた注意深い加工法で精密研削、研磨し、従来にない電
気絶縁性がある高精度のダイに仕上げることが出来る。

【００１１】本発明に係るダイは、静電密着法を用いた
フイルムの押出し製造において、特に電解劣化を受け易
い樹脂の押出し成形に適している。この様な溶解下電解
劣化を受け易い樹脂としては例えばポリアミド、ポリウ
レア、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドエス
テル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフェニ
ルエーテル及びこれらのコンパウンド等が挙げられる。

【００１２】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 炭素鋼から製作された押出巾２２０ｍｍの１対のダイス
で、溶融樹脂と接するリップス内面の吐出下端から上部
３０ｍｍの平坦面と、リップス外面１０ｍｍの平坦面
に、γ−アルミナを厚さ約２５０μｍで爆射コートし
た。次にコート面にパーヒドロポリシラザン（平均分子
量約１２００）の２０重量％キシレン溶液に、３００ｐ
ｐｍのルテニウムカルボニルを加えたものを塗布し、風
乾と８０℃で予備乾燥した後、３００℃で燒成して封孔
処理を行った。次いで＃４００〜＃１２００ダイヤモン
ド砥石を使用して、精密研削機で研削し、面粗度：Ｒｍ
ａｘ＝０．１μｍ、真直度＝１μｍ、エッジ部Ｒ＝１０
μｍを得た。

【００１３】得られた本発明セラミックコートダイを９
０ｍｍφ押出機に取付け、リップ間隙０．５ｍｍとし
て、温度２７０℃で６０ｋｇ／時の吐出量で押し出し、
クロムメッキチルロールへの接地点の前１５ｍｍの位置
でフイルムへ５ｍｍの距離に針状電極を配し、直流５ｋ
ｖ負荷電を印加してグロー放電をさせながら、連続押出
し試験を行った。電流値は１．２ｍＡで４８時間経過後
もダイスの下面の汚れは見られず、押出しフイルムの厚
み斑はなく極めて安定した運転が出来た。また運転終了
後冷却解体して採取したリップ内面の接触ポリマーは殆
ど着色がなく、ポリマーの電解酸化による黒化度を示す
反射光のＢ値は２８であった。

【００１４】実施例２ 実施例１と同サイズのダイスで同様のリップス内面と外
面をジルコニア・イットリア（２８ｗｔ％イットリア）
を厚さ約２５０μｍにプラズマ溶射でコートした。次に
コート面にジルコニア・アルミナ（４０ｗｔ％アルミ
ナ）に１／５重量比で硅酸ソーダを加え、イソプロパノ
ール：水＝４：１重量比の混合液で５倍に希釈し、よく
混合し分散させたスラリーを塗布し、予備乾燥後４００
℃で燒成し封孔処理を行った。次いで実施例１と同様の
砥石を使用して精密研削し、面粗度Ｒｍａｘ＝０．２μ
ｍ、真直度＝２μｍ、エッジ部Ｒ＝２０μｍを得た。こ
のダイスを用いて実施例１と同一条件でナイロン樹脂の
連続押出し試験を行ったところ、電流値は１．６ｍＡで
４８時間経過後もダイスの下面の汚れは見られず、押出
しフイルムの厚み斑はなく極めて安定した運転が出来
た。また運転終了後冷却解体して採取したリップ内面の
接触ポリマーは殆ど着色がなく、ポリマーの電解酸化に
よる黒化度を示す反射光のＢ値は２９であった。

【００１５】比較例１ 実施例１と同一サイズのセラミックコートなしの炭素鋼
で研削研磨により、面粗度Ｒｍａｘ＝０．１μｍ、真直
度＝１μｍ、エッジ部Ｒ＝１０μｍとしたダイスを用
い、同様に押出し試験を行った。その結果、電流値は
４．８ｍＡで、１３時間経過後ダイス下面の汚れがひど
くなり又、フイルムの厚み斑、黒色異物や茶褐色ゲル化
物が見られる様になり、１５時間後にはリップ掃除が必
要となった。１８時間運転後、冷却解体して採取したリ
ップ内面接触ポリマーは黒色に変色しており、反射光の
Ｂ値は６２であった。

【００１６】

【発明の効果】本発明は静電密着を用いた溶融ポリマー
の押出しによるフイルム、シートを製造する際に用いる
ダイスをセラミックコートすることにより、ダイスへの
漏洩電流を防ぎ、ポリマーの電解劣化を抑え、操業性の
安定化、生産性及びフイルム品質の向上を得ることが出
来るので産業界に寄与すること大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融ポリマーを押出してフイルムまたは
   シートを成形する際に用いるダイであって、ポリマーと
   接する内壁面及び外気と接する面をセラミックでコート
   されていることを特徴とする溶融ポリマー押出し用ダ
   イ。