JPH09141722A - フィルム押し出し用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電密着を用いた溶融樹脂の押し出しによる
フィルムの製造において、操業の安定性、生産性及び製
品品質の向上を図ることができるフィルム押し出し用装
置を提供する。 【解決手段】ポリマーメルト部及びダイ部を有する溶融
フイルム押し出し機構、静電荷を印加する放電電極並び
にチルロールからなり、かつ、前記ポリマーメルト部と
ダイ部との間を電気的に絶縁した構造としたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム又はシー
ト（以下単に「フイルム」という）押し出し用装置、特
に熱可塑性樹脂（以下、単に「樹脂」という）を溶融押
し出ししたのち静電荷を溶融押し出しフイルムに印加し
てチルロールで冷却することにより、フイルムを製造す
るフィルム押し出し用装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルム押し出し用装置における
樹脂の成型用ダイは、硬度、寸法精度、耐蝕性等から炭
素鋼、ステンレス鋼、またはクロムメッキ鋼等が用いら
れ、その押し出し口は平滑性と寸法精度を持たせた機械
加工が施されている。

【０００３】また、ダイリップ内面をセラミックコート
仕上げしたものや、ダイリップ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
を形成したものがある。

【０００４】さらに、ダイ内壁に化学メッキにより皮膜
を形成させる場合に、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
析させるものもある。

【０００５】そして樹脂の溶融押し出しによるフィルム
の製造装置においては、樹脂がダイから押し出された
後、チルロールに接する前の位置に放電電極を配置し
て、フイルムに高電圧を放電する事により静電荷を印加
してチルロールへの静電密着性を付与し、安定した生産
性を確保する方法が採られている（例えば特公昭３７−
６１４２号公報、特開昭５５−１７５５９号公報、特開
昭５６−１０５９３０号公報、特開昭５５−１７５５９
号公報、特公昭６２−４１０９５号公報、特公平１−４
６３０４号公報、特公平１−４９１０４号公報、特公平
４−１１３７３号公報等）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、種々に改良され
たこれらのダイは樹脂の溶融押し出し時の動摩擦係数を
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。

【０００７】そして前記のように押し出しフイルムに静
電荷を印加してチルロールへ密着させる方法において
は、溶融樹脂の電気伝導性が高くなるとと共に放電電極
から押し出し樹脂シートを通ってダイへ電流が流れ、ダ
イ内面にイオンプレーティングや化学メッキなどで皮膜
形成したダイにおいても樹脂の劣化によるダイの内面の
劣化樹脂汚れにより押し出しシートの厚さ斑が大きく、
しばしば運転を停止してダイの掃除をしなければならな
くなる。

【０００８】またダイリップ面の電蝕が起こるため、定
期的なダイの解体と修正をしなければならないという問
題点があった。

【０００９】本発明者らは、上記問題点を検討した結
果、これらの問題点は押し出し樹脂とダイとの間の電子
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
を解明した。

【００１０】本発明は、上記従来のフィルム押し出し用
装置の有する問題点を解決し押し出し樹脂とダイとの間
の電子の授受によって起こる溶融樹脂の電解劣化を防
ぎ、これらの発生を抑制したフィルム押し出し用装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフィルム押し出し用装置は、ポリマーメル
ト部及びダイ部を有する溶融フイルム押し出し機構、溶
融フイルムに静電荷を印加する放電電極並びにチルロー
ルからなるフイルム押し出し用装置において、前記ポリ
マーメルト部とダイ部との間を電気的に絶縁する構造と
したことを特徴とする。

【００１２】電気的に絶縁する構造とはポリマーメルト
部とダイ部との間が何らかの手段で電気的に絶縁してお
ればよく、例えば、ポリマーメルト部とダイ部との間に
電気絶縁体を１ヶ又は２ヶ以上嵌着することでその目的
を達成することができる。

【００１３】上記の構成からなる本発明のフィルム押し
出し用装置は、樹脂フィルムの製造において静電密着を
行うにあたり、溶融樹脂の電気伝導度が高くても放電電
極から押し出し樹脂を通ってダイ部へ電流が流れること
がなく、樹脂の電解劣化によりダイの内壁に劣化した樹
脂が堆積する事もないのである。

【００１４】本発明のフイルム押し出し用装置で用いる
樹脂は、ナイロン６、ナイロン６６、ポリメタキシリレ
ンアジパミドのようなポリアミド、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレートのようなポリエス
テル、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、ポリ塩化ビニルデン、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。ま
た、樹脂の導電性を高くする添加剤としては、銅等の金
属類、酢酸ナトリウム等の有機酸塩類、塩化リチウム等
の無機塩類、金属錯体類、カーボンブラック等が挙げら
れる。

【００１５】また、樹脂の特性を大きく変えない範囲で
シリカ、カオリン、ゼオライト等の無機滑剤、エチレン
ビスステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマ
イド等の有機滑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング
剤、防曇剤、界面活性剤、酸化防止剤、耐光剤、顔料等
の有機または無機の添加剤を適宜配合使用することもで
きる。

【００１６】また、本発明のフイルム用押し出し装置
は、電気的に絶縁された構造の部分が、セラミックコー
ト層を有する絶縁連結部であることを特徴とする。

【００１７】上記の構成からなる本発明のフィルム押し
出し用装置は、制作が容易で、かつ樹脂フィルムの製造
において静電密着を行うにあたり、安定した運転を行う
ことができる。

【００１８】ポリマーメルト部とダイ部の間の絶縁連結
部に施こすセラミックコート層の厚さは１００〜３００
μｍの範囲が好ましい。コート層の厚さが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
みが大きくなり、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やすくなり好ましくない。なお、ボ
ルト、ナット等絶縁連結部を装着するために用いる部材
にもダイ部からポリマーメルト部へ漏洩電流が流れない
ようにセラミックコート層を形成する。

【００１９】本発明において用いるセラミックとして
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等が挙げられるが、コート層の電
気伝導度が１０-7ｍｈｏ／ｃｍ以下、好ましくは１０-9
ｍｈｏ／ｃｍ以下の絶縁性の優れたものであって、さら
に熱膨張係数がコートする母材の０．５〜１．５倍の材
料で、曲げ強度が１０ｋｇ／ｍｍ2以上のものが望まし
い。

【００２０】本発明において用いるセラミックコート層
は、前述のセラミックの微粒子（粒径１０〜１００μ
ｍ）を母材の上に爆発溶射、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ダイに溶着さ
せて形成することができる。

【００２１】また、本発明のフイルム押し出し用装置
は、セラミックコート層の気孔が、無機質系の封孔剤で
封孔処理されていることを特徴とする。

【００２２】上記の構成からなる本発明のフィルム押し
出し用装置は、電気絶縁性が向上して樹脂フイルムの製
造時の静電密着がより安定する。

【００２３】前記セラミックコート層を形成するのはい
ずれも粉末溶射であるため、セラミックコート層に気孔
が数パーセント存在しており、そのままでは電気絶縁性
が必ずしも十分ではない場合がある。従って、これらの
セラミックと熱膨張係数が近い無機質系の封孔剤で封孔
処理することが好ましい。

【００２４】前記本発明において用いる封孔剤として
は、無機質のガラス及びセラミックあるいは無機顔料等
の成分（例えば、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等）を、水または有機溶剤に
分散させたスラリーまたはペースト状の流動体が挙げら
れる。使用に際しては、この流動体にさらにケイ酸ソー
ダ等のバインダーを混合するのが好ましい。

【００２５】また、本発明に用いる他の封孔剤として
は、セラミックの前躯体である鎖状または環状のシラザ
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、例えば下記の環状化
合物である１，１，３，３，５，５，７，７−オクタメ
チルシクロー２，６−ジシロキサザンー４，８、

【化１】 下記の鎖状化合物である１，３，５，７，９，１１−ヘ
キサメチルー２，６，１０−トリシロキサザンー４，
８、

【化２】 の重合体等であってもよい。

【００２６】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るが、塗布が容易
にできるように重合体の分子量と濃度が調整される。こ
れらの重合体の溶液中には、封孔熱処理中の反応を促進
するために触媒を添加することが望ましい。かかる触媒
としては、例えばルテニウム、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挙げられる。

【００２７】コート層に封孔処置をした後は、ダイを焼
成処理し、封孔剤のセラミック化と安定化を進めること
ができる。

【００２８】なお、本発明のフイルム製造装置は、金属
で形成されたダイ部のリップ内面の吐出口下端部近傍及
びリップの外気と接する面が、金属のままの表面であっ
てセラミックコート層を形成しないことが好ましい。

【００２９】リップ内面の吐出口下端部近傍及びリップ
の外気と接する面が、硬度が高く加工が困難なセラミッ
クでコートされているとダイ加工性や取り扱い性が困難
になり、押し出しフイルムの厚さの均一性のコントロー
ルに不都合が生ずるからである。

【００３０】特に成型品の寸法や外観品質に大きな影響
を与える、ダイリップ部の寸法精度の高い面粗度、真直
度、エッジ角を得るためには金属のままであることが望
ましい。なお、ここでいう、吐出口下端部近傍とは、下
端部から約３０ｍｍまでのところをいう。

【００３１】このような、ポリマーメルト部及びダイ部
との間が電気的に絶縁されており、かつリップ内面の吐
出口下端部近傍及びリップの外気と接する面が、硬度が
高く加工が困難で取り扱い性が劣るセラミックでコート
されていないフィルム押し出し用装置は、従来にない電
気絶縁性を有するために、静電密着による樹脂の電解劣
化を抑制することで、安定生産性に多大な貢献をし、な
おかつ樹脂フイルムの成型に必要な寸法精度の高い面粗
度、真直度、エッジ角を持つように、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・研磨することが
可能である。

【００３２】また、上記本発明のフイルム押し出し用装
置は、静電密着法を用いたポリマーフイルムの製造にお
いて、電解劣化を受けやすい樹脂、あるいは導電性の高
い添加剤を含む樹脂の押し出し成形に特に効果的に対応
することができる。

【００３３】本発明のフイルム押し出し用装置で製造で
きる樹脂フィルムは単層のみならず、共押し出し法、ラ
ミネート法等の公知の方法で公知のフイルムを積層して
使用してもよい。また、本発明の装置で得られたフィル
ムは、未延伸のまま使用しても、公知の方法で延伸して
使用する事ができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のフィルム押し出し
用装置の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発
明はその要旨を逸脱しない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

【００３５】実施例１ 図１に示すように、９０φの押し出し機（図示せず）を
有するポリマーメルト部（６）と炭素鋼から製作された
押し出し巾３５０ｍｍ、リップ間距離１ｍｍのダイ部
（７）との間に、内面がセラミックコート層としてのグ
ラスライニング（１）された絶縁連結管（２）を、ジル
コニア・イットリア（２８ｗｔ％イットリア）でプラズ
マ溶射により厚さ約２５０μになるようにコートし、ジ
ルコニア・アルミナ（４０ｗｔ％アルミナ）に１／５重
量比でケイ酸ソーダを加え、イソプロパノール：水＝
４：１（重量比）の混合溶液で５倍に希釈し、よく混合
し分散させたスラリーを上記コート面に塗布し、予備乾
燥後４００℃で焼成し、封孔処理を行ったアダプター
（３）とボルト（４）とを組み合わせて取り付けた。
（５）は緩衝板である。

【００３６】そして、ナイロン６樹脂を温度２７０℃で
８４ｋｇ／ｈｒの吐出量で押し出し、クロムメッキされ
た３０ｍ／ｍｉｎで回転している、３５℃に冷却された
チルロルへの設地点の前２５ｍｍの位置で、フィルムか
ら１０ミリの距離に針状電極を配し、直流７ｋＶの負電
荷を印加してグロー放電しながら連続押し出し試験を行
った。

【００３７】電流値は１．１ｍＡで３０時間経過後もダ
イ下面の汚れは見られず、しかも押し出しフィルムの厚
み斑はなく、極めて安定した運転を行うことができた。
３０時間運転後ダイを冷却解体して採取したリップ内面
接触樹脂の黒色劣化物は非常に少なく、その厚みは平均
０．４μであった。さらにリップ内金属面は金属光沢を
有したままで、金属の劣化等は観察されなかった。

【００３８】比較例１ 炭素鋼から製作された押し出し巾３５０ｍｍ、リップ間
距離１ｍｍのダイを９０φの押し出し機に取り付け、ナ
イロン６樹脂を温度２７０℃で６４ｋｇ／ｈｒの吐出量
で押し出し、クロムメッキされた３０ｍ／ｍｉｎで回転
している、３５℃に冷却されたチルロールへの設置点の
前２５ｍｍの位置で、フィルムから１０ミリの距離に針
状電極を配し、直流７ｋＶの負電荷を印加してグロー放
電しながら連続押し出し試験を行った。

【００３９】電流値は４ｍＡで１５時間経過後ダイ下面
の汚れとフィルムの厚み斑がひどくなり、加えて黒色異
物や茶褐色のゲル状物が見られるようになった。さら
に、３０時間後にはリップ掃除が必要になった。３０時
間運転後ダイを冷却解体して採取したリップ内面接触樹
脂は黒色に変色しており、その厚みは平均１．５μであ
った。さらにリップ内金属面は黒色に変色しており、電
蝕孔も観察された。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、静電密着
法を用いた溶融樹脂の押し出しによるフィルムの製造に
おいて、漏洩電流を防いで樹脂やダイの電解劣化を大幅
に低減し抑制し、操業の安定性や生産性、製品品質の向
上を図ることができる。

【００４１】また、請求項２記載の発明によれば、静電
密着を用いた溶融樹脂の押し出しによるフィルムの製造
を安定して行うことができる。

【００４２】また、請求項３記載の発明によれば、静電
密着を用いた溶融樹脂の押し出しによるフィルムの製造
において、電気絶縁性が向上して樹脂フイルムの製造時
の静電密着がより安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィルム押し出し用装置の実施例を示
す図である。

【符号の説明】

１ グラスライニング層 ２ 絶縁連結管 ３ アダプター ４ ボルト ５ 緩衝板 ６ ポリマーメルト部 ７ ダイ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリマーメルト部及びダイ部を有する溶融
   フイルム押し出し機構、溶融フイルムに静電荷を印加す
   る放電電極並びにチルロールからなるフイルム押し出し
   用装置において、前記ポリマーメルト部とダイ部との間
   を電気的に絶縁する構造としたことを特徴とするフィル
   ム押し出し用装置。
2. 【請求項２】電気的に絶縁する構造が、セラミックコー
   ト層を有する絶縁連結部であることを特徴とする請求項
   １記載のフィルム押し出し用装置。
3. 【請求項３】セラミックコート層の気孔が、無機質系の
   封孔剤で封孔処理されていることを特徴とする請求項１
   又は２記載のフィルム押し出し用装置。