JPS6389322A - 熱可塑性重合体シ−トの成形方法 - Google Patents

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 本発明は熱可塑性重合体シートの成形方法に関し、更に
詳しくは溶融した熱可塑性重合体をダイより押出して冷
却ドラム上にて冷却固化する際、この冷却ドラムとシー
トの押出し物との間に空気の微小気泡が巻き込まれず、
高速下で極薄化の成形を可能とする方法に関する。

熱可塑性重合体をシートに成形する方法として、溶融重
合体をダイから押出した後、直ちに所定の温度に制御さ
れた冷却ドラムの表面に接触せしめて急冷固化させ、引
取る方法が用いられている。

重合体シートは、通常冷却固化後引続いて、延伸。

熱固定され、所望の特性を備えたフィルムに成形される
。

熱可塑性重合体の代表例となる芳香族ポリエステルのフ
ィルムは、機械的性質、？ｌｊｔ熱性、熱寸法安定性、
耐薬品性及び耐候性などの性質にすぐれ、電気的性質も
良好である。この優れた物性を利用して、耐熱性が要求
される電気絶縁材料、磁気記録媒体材料など種々の分野
に広く利用されている。

特に芳香族ポリエステルの博いフィルムはコンデンサー
の誘電材料や磁気テープのベースフィルムとして使用さ
れている。

電子装置の小型化、経済化に伴ない、極めて薄いフィル
ムからなる誘電体材料や磁気テープ材料の開発が望まれ
ている。そして、熱可塑性重合体の薄いフィルムやシー
トを低コストにより製造することが要求されているが、
生産性を大幅に向上させようとする場合、製造速度を向
上させること、製膜されるフィルムの幅を未延伸シート
の成形から延伸９巻取の全工程にわたって広巾化するこ
と、或は、広巾化しかつ製造速度を高めることを同時に
実施すること等が考えられる。

しかし、ＩＰ速度を向上させようとする場合には、溶融
熱可塑性重合体シートを冷却ドラム上で冷却固化して成
形する工程で、次のような問題がある。

■　溶融重合体シートと冷却ドラムとの間の良好な密着
ができにくくなり、均一な幅、厚み、透明性をもつシー
トを得ることのできる条件の範囲が極めて狭くなる。

■　ネックインにより成形シートの幅が狭くなるため幅
方向の歩留りが低下する。

■　冷却ドラム表面が低分子量物質（オリゴマー等）で
汚れるため密着が不均一になり均一透明なシートを得に
くくなる。

■　冷却ドラム表面に生ずる随伴気流のために溶融シー
トの流線が振動し、厚みの不均一９幅の不均一を生じる
。

■　ダイから押出された溶融重合体シートのエツジ部分
でめくれ上がり、幅方向全幅にわたって均一なシートを
成形することが困難となる。

これらの問題はシートを広幅化しかつ生産速度を高めよ
うとしたときに顕在化する傾向があり、生産効率の向上
の制約となっている。

このような問題を改良する試みが、今まで、種々行われ
てきている。溶融重合体シートと冷ｆＪＩドラムとの密
着力を向上させる技術として、例えばイ）空気流又はガ
ス流による押し付は又は吸引する方法（特公昭４０−　
１７９０７号公報、特公昭４１−　１３６２６号公報） 口）静電気密着法（特公昭３７−６１４２号公報）ハ）
回転冷却ドラム表面に液体を塗布する方法（特開［１５
２−６５５６４号公報） 二）補助ロールにより押し付ける方法（特公昭４８−２
３５４６号公報） 及び、これらの反衝を複合したいくつかの方法が公知で
ある。しかし。フィルムの製造能率を向上するため高速
化しようとする場合いずれの方法も前述の欠点が千人な
問題点となってくる。

また、これらの問題を克服するため、冷却ドラム表面に
水を塗布する技術が提案されている。この方法によれば
密着が均一に行われかつ冷却ドラム表面が低分子Ｍ物で
汚染されることがないなどの利点があるが、高速化しよ
うとする場合溶融シートのネックインが大きくなること
から幅方向の歩留りが低くなったり、冷却ドラム表面に
生ずる随伴気流のためシートの流線が撮動し、厚みの不
均一１幅の不均一を生じる欠点がある。

このように、薄いポリエステルのシートを高速化して製
造しようとすればなお未解決の問題がおる。

１皿Ｗ飢 本発明の目的は、かかる問題を改善し、高速下で極薄シ
ートを成形する方法を提供することにある。

明の構成・効果 本発明の目的は、本発明によれば、ダイから溶融した熱
可塑性重合体をシート状に押出し、シート状の押出物を
その表面に液体の薄膜を塗布した冷却ドラムに接触させ
、冷却固化させてシートを成形する方法において、ダイ
内のマニホールからリップ間のミゾをその途中から冷却
ドラムの回転方向に傾斜させ、かつリップからの吐出角
度を冷却ドラム表面上の接線に対して傾斜させて、シー
ト状の押出物のリップから冷却ドラム表面までの走行距
離を短縮することをＶｆ徴とする熱可塑性重合体シート
の成形方法よって達成される。

本発明で用いる熱可塑性重合体としては、水を液膜とす
る場合、水を多ｍに吸収しないものが好ましい。このよ
うな重合体どして、好ましくは芳香族ポリエステル、ポ
リカーボネートが挙げられる。この芳香族ポリエステル
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチ
レンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレー
ト、ポリペンタメチレンテレフタレート、ポリへキサメ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタ
レート、ポリテトラメチレン−２，０−ナフタレート、
ポリへキサメチレン−２，６−ナフタレート、ポリトリ
メチレン−２，６−ナフタレート、ポリペンタメチレン
−２，６−ナフタレート等が好ましく例示できる。また
ポリカーボネートとしては２．２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパンのポリカーボネートが好ましく例
示できる。これらはホモポリマーが好ましいが、コポリ
マーでよく、また２種以上のブレンド物でもよい。

本発明で用いる冷却ドラムは、従来から用いられている
（回転）冷却ドラムでよく、例えば金属。

ブスチックス、ゴム、セラミック等の材質を表面に有す
る冷却ドラムであって、更にこれらの冷却ドラムはその
内部を循環する液体または気体からなる冷媒によって強
制的に冷却されるものであって良い。

本発明において回転冷却ドラムに塗布する液体は水、メ
チルアルコール、エチルアルコール及びアセトンなどが
よく、特に水がよい。水を用いる場合には一般に上水道
に用いられる程度のものでよく、必要あれば少？の界面
活性剤を含有させることもできる。また、水はメチルア
ルコール、エチルアルコール又はアセトンとの混合溶液
として使用できる。このように本発明で用いる液体は熱
可塑性重合体、特に芳香族ポリエステルのシートに実質
的に不活性であり、かつ簡単にシート表面から除去でき
るものであることが好ましい。かがる液体の塗布は、従
来から知られている塗布手段及び方法を用いることがで
きる。例えば塗布ロールを用いる方法、スプレーする方
法、バットを押付けて塗布する方法、液体のガスを冷却
ドラム表面に凝縮させる方法等を用いることができる。

本発明で用いるダイは、第１図に示す如く、ダイ内のマ
ニホールからリップ間のミゾをその途中から冷加ドラム
の回転方向に傾斜させ、かつリップからの吐出角度を冷
却ドラム表面上の接線に対して傾斜されたところに特徴
がある。ここで、吐出角度とは、押出ダイから押出され
る溶融重合体の押出方向と冷却ドラムの表面上の任意の
一点を通る接線とがなす角度を意味する。

このダイについて第１図を用いて更に説明する。

第１図は本発明の実施態様の一例を示すものである。ダ
イ１にはマニホール２とミゾ（スリット）３とが設けら
れ、該ミゾ３の先端にはリップ４が取付けられている。

ミゾ３はマニホール２から鉛直にのび、その途中から冷
却ドラムの回転方向に傾斜している。この傾斜はリップ
４に近くなる程徐々に強くなっていても良く、また−度
に所定の傾きにしても良い。後者の方がダイ製作上好ま
しい。リップ近傍のミゾの傾斜は溶融重合体の吐出角度
とほぼ一致する。この吐出角αは、冷加ドラム表面上の
接線に対して５°〜６０°の範囲が好適である。かくす
ることで、リップの先端（下端）と冷却ドラムの表面と
の最短距離を短くすることができ、この距離を３ｇ＋以
下０．５ｓｔ以上に設定することができる。この距離は
ダイリップの対向する先端部を直線で結ぶときの中心と
、冷却ドラムの表面との距離である。リップ４は冷却ド
ラム表面の最高点より該ドラム回転方向にわずかにずれ
ている位置にあることが好ましい。上記吐出角αが６０
”より大きくなるか、リップの先端と冷却ドラム表面と
の距離が３＃ｌｌ１１より長くなれば、シート状の押出
物の冷却ドラム表面への密着効果が低下してシートと冷
却ドラム表面の間に空気な巻き込み、またシートエツジ
のめくれ上がりによって膜振動が引起されたりするので
、好ましくない。この場合更に、シート状押出物のネッ
クインが大きくなり、得られるシートの幅が減少するの
で、好ましくない。一方、吐出角度αが５°未渦になる
と、ダイより吐出した溶融物が冷却ドラム表面に充分密
着せず、冷却固化が不充分となってシート幅の変動が起
り易くなるので、好ましくない。また冷却ドラム表面と
ダイリップ先端の最短距離が０．５ｍ！１１未満になる
と、シートの幅方向の或は経時における厚み斑を調整す
るのが困難となるので、好ましくない。

本発明で用いるダイは、以上説明した構造をとるところ
に特徴があるが、他の点は従来のダイ構造をそのままと
ることができる。従って、このダイは例えばＴダイ構造
でもよく、Ｉダイ構造でもよい。通常、ダイは押出機の
先端に取付けられる。

本発明においては、熱可塑性重合体は例えば押出機によ
って溶融されかつダイ内のマニホールに供給され、更に
ミゾ（スリット）を経てリップより吐出される。吐出さ
れたシート状押出物は、直ちに、その表面に液体を薄膜
状に塗布した冷却ドラムと密着し、冷却固化される。そ
の後、固化したシートを冷却ドラムより分離し、引取る
ことで、高能率に厚み斑、シワ、クルミのない、かつ空
気巻込みによる表面欠点のない優れた熱可塑性重合体シ
ートを得ることができる。

本発明によれば次に掲げるような効果が得られる。

１、従来技術では達成できなかった高速まで、シート品
質上の問題を生じることなく、回転冷却ドラムの表面速
度を挙げることができる。それに引続き延伸によって二
軸延伸フィルムの大幅な生産速度の向上が可能となる。

２、溶融重合体特に溶融ポリエステルのダイ吐出直後の
エツジのめくれ上がりが防止でき、ダイスリット全幅に
わたって溶融重合体の流線が揃う結果、冷却ドラム面へ
のシートの着地点が幅方向で曲がることがなくなり、膜
振動が防止できる。

３、ダイ先端（ダイスリット）と冷却ドラム表面とを近
接できるため、溶融重合体の空間での自由長が極端に短
縮され（実買上自由長はピロ）。

冷却ドラムに発生づる随伴気流によって溶融重合体シー
トが脈動することがなくなり、高い生産速度でも厚みの
不均一化や空気の巻込みによるシート上の表面欠点が発
生しない。

４、生産速度く冷却ドラム表面速度）を高めていくに従
って顕著になる溶融重合体シートのネックインが、大幅
に抑ｆｌｉｌｊされるため生産速度を大幅に高めても幅
方向の歩留りを低下させることが少ない。すなわち、押
出ダイのスリットと冷却ドラム表面との距離が比較的大
きい従来法では、生産速度を上昇させる場合の幅方向の
ネックインは防止できず、生産効率を高めるには溶融重
合体の押出ダイ及び回転冷却ドラムの広幅化等設備上の
対策も同時に実施することが必要であった。これに対し
、本発明方法によれば生産速度を上昇させても得られる
重合体シートの幅方向の幅収縮は殆ど起らない。

実施例 以下、実施例を掲げて本発明を詳述する。

実施例１ 権限粘度（０−クロロフェノールを溶媒として２５℃で
測定）が０．６４であるポリエチレンテレフタレートを
押出機中で２９０°Ｃに加熱溶融し、幅１０００ａｎの
第１図に示す構造のダイから、表面温麿゛　が２５℃の
冷却ドラム（直径１５００＋＋ａ＋）上に押出して冷却
固化させた。その際、冷却ドラムの表面には水の薄膜５
μｍをロールコータ−によって塗布した。

更に、冷却ドラムの表面速度を表−１に示すように変化
させ、かつこれとともにポリエチレンテレフタレートの
吐出量を調整して、冷ＩＪｌ固化後のシート厚みを１５
μｍの一定に保つようにした。

なお、実施例１においては吐出角度をα＝４５°。

押出ダイリップの先端と冷却ドラム表面上の最短距離は
２端に設定した。

この結果を表−１に示す。

表−１から、実施例１では冷却ドラム表面速度を１２０
ｍ／ｍまで増速した場合（も膜振動や空気の巻込みによ
る表面欠点は発生せず、しかもシート幅が十分に広いこ
とがわかる。

比較例１ ダイを第２図に示すダイ（マニホールからリップ間のミ
ゾが直線的であるダイ）に変更する以外は実施例１と同
様に行った。その結果を表−１に示す。

表−１から、従来法では未延伸ポリエステルシートは回
転冷却ドラムの表面速度が１００′ｒｒＬ／　ｍｉｎを
越えると膜振動を発生するようになり、空気を巻き込ん
で気泡を発生し、またシートのネックインが大きく、か
つこのネックインは冷却ドラムの表面速度の増大に従っ
て著しく増大しシートの幅が狭くなることがわかる。

表−１

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で用いることのできるグイと、これと
冷却ドラムとの位置関係を示す概略側面図である。第２
図は従来技術のグイと、これと冷却ドラムとの位ｎ関係
を示す概略側面図である。 １：ダイ、２：マニホール、３：ミゾ。 ４：リップ、５：ポリマー、６：冷却ドラム。 ７：液体塗布装置、８：液膜、２１：グイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダイから溶融した熱可塑性重合体をシート状に押出
   し、シート状の押出物をその表面に液体の薄膜を塗布し
   た冷却ドラムに接触させ、冷却固化させてシートを成形
   する方法において、ダイ内のマニホールからリップ間の
   ミゾをその途中から冷却ドラの回転方向に傾斜させ、か
   つリップからの吐出角度を冷却ドラム表面上の接線に対
   して傾斜させて、シート状の押出物のリップから冷却ド
   ラム表面までの走行距離を短縮することを特徴とする熱
   可塑性重合体シートの成形方法。 ２、熱可塑性重合体が芳香族ポリエステルである特許請
   求の範囲第１項記載の成形方法。