(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を、Ｔダイスのリップ口からチルロール上に押出製膜してシートを形成するに当り、前記リップ口と前記チルロールとの間において、溶融状シートの両耳部と中央部との引落し角度の差が１〜１７°であって、かつ両耳部における引落し角度が２０°以内であって、この溶融状シートの両耳部に当接する部分にロール部材を備えたことを特徴とする押出製膜方法。
【請求項２】
ポリプロピレンフィルム又はポリアミド系多層共押出フィルムを押出製膜する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ロールの少なくとも表面がフッ素系樹脂からなる請求項１〜４のいづれかに記載の押出製膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は押出製膜時のネックイン現象を防止すると共に、厚さのバラツキが少なく、ロングラン運転を可能にした熱可塑性樹脂の押出製膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱可塑性樹脂をＴダイスより押出して製膜しシートを形成する方法は各種知られており、それぞれに特徴を有するが、いづれにせよＴダイス１のリップ口２から垂直方向に向けて押出すことを理想としている。しかしながら、実際は理想通りには行かず、図３に示されているようにどうしても垂直方向（ａ）と押出された溶融状シート１０との角度（ｂ）、いわゆる引落し角度（ｂ）がある程度は必要とされていた。一般に、Ｔダイス１のリップ口２から引落す際には、通常冷却されたチルロール３上に引落し、エアーナイフ４によりチルロール３表面に密着せしるが、このチルロール３はラインスピードと冷却能力との関係で結構大型のものが必要とされ、このために溶融状シート１０をチルロール３上に垂直に引落すにはかなり無理がある。何故かというと、引落しはチルロール３の接線方向が好ましいので、このためにリップ口２と溶融状シート１０がチルロール３と接する接点との距離、いわゆるエアーギャップはチルロール３の径が大きくなればなる程大きくなる。この点については、リップ口２と溶融状シート１０がチルロール３と接する接点との距離は少ないほどよいとされ、この距離が大きいと溶融状シート１０がチルロール３の回転につれて引っ張られて先細りし、その両耳部が厚く、中央部が薄くなるいわゆるネックイン現象が大きくなるためである。通常ではこの距離はチルロール３の表面の回転凍度、即ちラインスピードにより変化するので特定されないが、少ない程よいとされている。しかしながら、ラインスピードはチルロール３が大きい程生産量が上がることを考慮しても、垂直に引落す時に必要な程に前記距離を小さく取れないことも事実である。
【０００３】
このような点を考慮して、ネックインを防止するために、前記距離を小さくすると、今度は通常のラインスピードではリップ口からチルロールへの前記した引落し角度０°での引落しは困難になり、引落し角度をある程度大くしないと、前記距離をネックインの防止できる範囲内とすることはできない。ところが、引落し角度を大くすると、今度は傾いた状態でリップ口から溶融状シートが吐出されることのなるので、リップ口の両側付近での溶融樹脂の流れの乱れや、樹脂の自重等による影響のため（この点は定かでないが…）か、溶融状シートの全幅において、厚さのバラツキ、いわゆる偏肉が生し易く、問題である上に、継続運転時に目やにと呼称される溶融樹脂のしずく状の固まりが両耳部にも漏出し、それが押出された溶融状シートに付着して品質を落すため、ロングラン運転に支障をきたす結果となり、こうした点も問題として指摘されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の問題点を解決するために本発明者らは、Ｔダイスのリップ口から溶融状シートを押出すに際し、その引落し角度を少なくして引落すことが可能なための条件を各種検討した。即ち、チルロールの大きさを変えないと仮定した時、引落し角度を少なくし、しかもリップ口と溶融状シートがチルロールと接する接点との距離を短くするために必要な各項目を調査し、これら調査項目を総合的に検討した結果、溶融状シートの少なくとも両耳部をリップ口から引落し角度が少なくなる状態で引落せば、前記した従来の諸問題が解決されることを見い出し、ついに本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
熱可塑性樹脂を、Ｔダイスのリップ口からチルロール上に押出製膜してシートを形成するに当り、前記リップ口と前記チルロールとの間において、溶融状シートの両耳部と中央部との引落し角度の差が１〜１７°であって、かつ両耳部における引落し角度が２０°以内であって、この溶融状シートの両耳部に当接する部分にロール部材を備えた点にある。
【０００６】
次に、課題を解決するための手段を更に詳述することにする。
本発明における熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ブテンおよびこれらの適宜の共重合体、変性ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６６およびその共重合体、へキサメチレンジアミン−テレーイソフタラミド等の非晶質ナイロン等のポリアミド系樹脂等を例示でき、特に制限はなく、これらの混合物であってもよい。また、これらの樹脂、その他適宜の樹脂を複数用いて共押出してなる多層フィルムを構成するようにするために必要な熱可塑性樹脂であってもよく、このように熱可塑性樹脂の用い方は特に制限はない。従って、本発明の方法により製膜されるフィルムは例えばポリプロピレンフィルム、その複合フィルム、ポリアミド系共押出多層フィルム等を挙げることができる
【０００７】
ここで、ポリプロピレン複合フィルムとしては「ポリプロピレン系樹脂層／エチレン、プロピレン、ブテンから選ばれた適宜の共重合体層」の構成のものを例示でき、ポリアミド系共押出多層フィルムとしては「ポリアミド系樹脂層／エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層／ポリアミド系樹脂層」、「ポリアミド系樹脂層／エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層／ポリアミド系樹脂層／変性ポリオレフィン層／ポリオレフィン系樹脂層」の構成のものを例示できる。
【０００８】
本発明の方法を実施するための押出製膜装置は、基本的には従来から用いられている例えば図３に記載されたものでよく特に制限はないが、さらに図１及び図２に示されるように、Ｔダイス１のリップ口２とチルロール３との間に、前記リップ口２から押出された直後の溶融状シートの両耳部に当接する部分に、引落し角度が少なくなる方向に押出すためのロール部材５を備えることを必須としている。このようなロール部材５に当接する溶融状シートの両耳部は、その中央部に比べて引落し角度が少なくなる方向、例えば０°に近い方向で引落されることになり、こうすることでネックインも防止でき、偏肉も防止できるようになる。何故、偏肉も防止できるようになるのか、その理由は定かでないが、以上の通り、溶融状シートの両耳部がその中央部に比べて、引落し角度が少なくなるようにロール部材５を設ける必要があり、例えロール部材５を設けても、引落し角度が両耳部と中央部で同じならば本発明の効果は発揮されない。ここで、溶融状シートの両耳部と中央部との引落し角度の差は特に制限はないが、通常では１〜１７°、好ましくは３〜１２°程度を例示でき、両耳部の引落し角度は特に制限はないが、０°に近いほうが望ましく、通常では２０°以内、好ましくは１０°以内程度を例示できる。
【０００９】
このようなロール部材５は金属ロール、セラミックロール、シリコン等のゴムロール等適宜のものを例示でき、好ましくはフッ素系樹脂製ロール、表面がフッ素系樹脂やそのチューブで被覆されロール等、少なくとも表面がフッ素系樹脂からなるロールを挙げることができる。これらはすべり性がよく、粘着性を乏しいので溶融状シートが付着することがなく、好ましいものとして例示できるが、ロール部材については特に制限はない。ロール部材の幅や径は溶融状シートの厚さ、耳部の状態、ラインスピード等の各種要因により適宜に設定すればよく、またロール部材に水等を通して冷却できる構造としてもよい。また、ロール部材の保持機構６はロール部材が溶融状シートと当接する際の引落し角度を調節できる構造とすることが望ましく、更に、溶融状シートの幅方向に移動できるように、シャフト７が保持機構６と摺動できる構成としてもよい。
【００１０】
この際、引落し角度について述べると、その０°の方向とは、押出製膜装置の構造からして、現時点では垂直方向が通常である。しかしながら、このことは特に制限を受けるものでなく、引落し角度０°の方向は水平方向（横方向）であってもよいし、逆垂直方向（上向の方向）や斜め方向であってもよい。この際、斜め方向とはダイス１のスリット口２が斜めに配置されているものであり、こうした配置でも引落し角度が０°の方向に設定することができる。
また、リップ口２からロール部材５までの距離は装置の構造を度外視したら少ない程よいが、チルロールの大きさや、ラインスピード等を考慮して、通常では３０〜１００ｍｍ程度を例示できる。
【００１１】
以上は本発明を例示的に述べたもので、本発明はかかる記載に制限を受けるものでないことは勿論である。
【実施例】
以下に、本発明を比較例と共に実施例によって、更に詳述する
【００１２】
実施例１
ポリプロピレン樹脂を図１及び図２の装置（図３の如きエアーナイフも付設されている）を用い、溶融状シート１０の両耳部における引落し角度を３°に、中央部におけるそれを１３°に設定すると共に、Ｔダイス１のリップ口２とフッ素ロール５との距離を７０ｍｍ、フッ素ロール５とチルロール３との距離を８０ｍｍに設定し、厚さ１．２５ｍｍ、幅８６ｃｍになるように押出製膜しでシートを得た。この際、Ｔダイスの温度を２００℃、リップ口のスリット幅を２ｍｍ、リップ口の幅を９０ｃｍ、フッ素ロールの直径を５．４ｃｍ、幅を１５ｃｍ、チルロールの直径を１００ｃｍ、チルロールの温度を３５℃とし、ラインスピード（チルロール表面の回転スピード）を３０ｍ／ｍｉｎとした。尚、フッ素ロールはテフロン製のもので、駆動は設けていなかった。ここでは、押出された溶融状シート１０を、チルロール３表面に密着せしめためにエアーナイフ４を設けていた。このようにして押出製膜されたシートは、その中央部と両耳部との厚さのバラツキがほとんど見られなかった。
引き続きこのシートを縦方向に５倍、横方向に１０倍に延伸し、厚さ２５ミクロン、幅６．５ｍのフィルムを得たところ、そのフィルムは横延伸時におけるテンターの掴み代を除いて、中央部と両耳部との厚さのバラツキがほとんど見られない、良好なものであった。この際、その最高厚と最低厚の差、いわゆる偏肉開差は０．９ミクロンであった。
【００１３】
比較例１
実施例１と同じポリプロピレン樹脂を図３の装置を用い、引落し角度を１０°に、Ｔダイス１のリップ口２とチルロール３との距離を１６５ｍｍに設定し、厚さ１．２５ｍｍ、幅８４ｃｍになるように押出製膜した。この際、その他の条件については、ロール部材を除いて実施例１と同様であった。
引き続きこのシートを縦方向に５倍、横方向に１０倍に延伸し、厚さ２５ミクロン、幅６．４ｍのフィルムを得たところ、そのフィルムは横延伸時におけるテンターの掴み代を除いて、両耳部が中央部よりも２．５ミクロン程厚くなっており、顕著なバラツキが見られ、また、偏肉開差も２．５ミクロンであった。
【００１４】
このようにして得られた実施例１と比較例１のフィルムについて、良品として扱われる両耳部を除いた中央部の比率を見たところ、前者は９４．２４％、後者は９２．６９％であり、このことからも本発明は有用なものであることが分かる。ここで実施例１についても、ある程度良品として扱われない部分があるのは、前記した通り横延伸の際テンターを使用するにあたり、そのクリップではさんだ両耳部分はカットしなければないからである。
【００１５】
実施例２
ポリアミド系樹脂（ナイロン−６と非晶質ナイロンとの配合物）／エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物／ポリアミド系樹脂（前記と同じ）／変性ポリオレフィン樹脂／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を実施例１と同じ装置（共押出用）を用い、溶融状シート１０の両耳部における引落し角度を８°に、中央部におけるそれを２３°に設定すると共に、Ｔダイス１のリップ口２とゴムロール５との距離を５０ｍｍ、フッ素ロール５とチルロール３との距離を４０ｍｍに設定し、厚さ０．９６ｍｍ、幅９４ｃｍになるようにしてポリアミド系５層シートを共押出製膜した。この際、Ｔダイスの温度を２５０℃、リップ口のスリット幅を１．２ｍｍ、リップ口の幅を９８ｃｍ、ゴムロールの直径を４．４ｃｍ、幅を７ｃｍ、チルロールの直径を６０ｃｍ、チルロールの温度を４．４℃とし、ラインスピード（チルロールの回転スピード）を３０ｍ／ｍｉｎとした。尚、ゴムロールはシリコン製で、駆動は設けていなかった。
引き続きこのシートを縦方向に３倍、横方向に３倍に延伸し、厚さ４０ミクロン、幅３．２ｍのフィルムを得たところ、そのフィルムは横延伸時におけるテンターの掴み代を除いて、中央部と両耳部との厚さのバラツキがほとんど見られない、良好なものであった。また、その偏肉開差は１．７ミクロンであった。
【００１６】
比較例２
実施例２と同じ各樹脂を用い、図３の装置により、溶融状シート１０の両耳部における引落し角度を１０°に、Ｔダイス１のリップ口２とチルロール３との距離を９０ｍｍに設定し、厚さ０．３６ｍｍ、幅９２ｃｍになるように共押出製膜した。この際、その他の条件については、ゴムロールの有無を除いて実施例２と同様であった。
引き続きこのシートを縦方向に３倍、横方向に３倍に延伸し、厚さ４０ミクロン、幅３ｍのフィルムを得たところ、両耳部が中央部よりも５ミクロン程厚くなっており、顕著なバラツキが見られ、横延伸時におけるテンターの掴み代を除いた部分の偏肉開差は２．５ミクロンであった。
【００１７】
このようにして得られた実施例２と比較例２のフィルムについて、産業廃棄物として処理される両耳部の比率を見たところ、前者は１１．９０％、後者は１６．７９％であり、このことからも本発明は有用なものであることが分かる。ここで実施例２についても、ある程度両耳部をカットしなければならぬのは、横延伸の際テンターを使用するにあたり、そのクリップではさんだ部分は破棄しなければならないからである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であり、熱可塑性樹脂を押出製膜するに当り、製膜時のネックイン現象を防止すると共に、厚さのバラツキ、いわゆる偏肉が生しにくく、その上継続運転時において、目やにと呼称される溶融樹脂のしずく状の固まりが漏出が減少し、ロングラン運転を可能にしたもので、その効果は格別顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための好ましい装置の一例を示す側面図。
【図２】前記図１に示す装置における正面図。
【図３】従来方法を実施するための装置の一例を示す側面図。
【符号の説明】
１、Ｔダイス
２、リップ口
３、チルロール
４、エアーナイフ
５、制御ロール
１０、溶融シート
【図１】
0003623549.tif 000002
【図２】
0003623549.tif 000003
【図３】
0003623549.tif 000004