(57)【要約】  【課題】  口金に付着した異物を、簡単かつ十分に清掃できる口金の吐出口清掃装置および口金に付着した異物による不良の少ない押出成形品の製造方法を提供する。  【解決手段】  熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口清掃装置である。樹脂シートの押出用口金等の吐出口に接触させる部分と、前記吐出口に接触させる部分を加熱する手段とを有している。そして、吐出口に接触させる部分を加熱することにより吐出口に付着した異物などを取りのぞくことを容易にする。【選択図】  図１
2005238471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口清掃装置であって、口金の吐出口に接触させる部分と、前記吐出口に接触させる部分を加熱する手段とを有することを特徴とする口金の吐出口清掃装置。
【請求項２】
前記加熱手段が温度制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の口金の吐出口清掃装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記吐出口に接触させる部分の温度を１２０℃以上となし得るものであることを特徴とする請求項１または２に記載の口金の吐出口清掃装置。
【請求項４】
前記吐出口に接触させる部分の材質が、熱伝導率１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の物質からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の口金の吐出口清掃装置。
【請求項５】
熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口に付着する異物を、前記吐出口に接触させる部分を加熱した請求項1から４のいずれかに記載の口金の吐出口清掃装置で清掃し、清掃済みの前記口金の前記吐出口から熱可塑性樹脂を押出すことを特徴とする押出成形品の製造方法。
【請求項６】
口金の吐出口から熱可塑性樹脂を押し出しながら、該吐出口に付着する異物を前記吐出口に接触させる部分を加熱した請求項1から４のいずれかに記載の口金の吐出口清掃装置で清掃し、つづいて前記吐出口から熱可塑性樹脂を押出し、押出成形品となすことを特徴とする押出成形品の製造方法。
【請求項７】
前記吐出口清掃装置における前記吐出口に接触させる部分の温度を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の押出成形品の製造方法。
【請求項８】
前記吐出口清掃装置における前記吐出口に接触させる部分の温度を前記熱可塑性樹脂の融点以上に制御することを特徴とする請求項７に記載の押出成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口を清掃する装置およびそれを用いた押出成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフィルムをはじめとする熱可塑性樹脂の押出成形では押出機の下端に口金を設置し、この口金を介して溶融樹脂を押し出すことにより、所望の形状の成形品を得ている。この口金先端部の吐出口周辺に、通称「目やに」と呼ばれる異物が時間と共に付着、堆積し、それを核にして溶融樹脂が引っ掻かれることにより成形品にスジ状の不具合が生じることがある。従来、それを取り除くためにへらを用いたり、ハタ付きロッド棒にリップ掃除機能を付与したもの等が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、これら従来の方法では効果が十分では無い。すなわち口金下面の吐出口周辺は、周辺空気温度の影響で、溶融樹脂温度よりも低い温度となっている場合が多い。特に熱可塑性樹脂フィルムの成形などでは、通常、口金下面に近接するように口金温度よりもはるかに低い温度に設定された冷却ロールが設置され、口金下面吐出口周辺の温度が低くなっている。従って、吐出口周辺に付着、堆積した異物およびそれを核として引っ掻かれる溶融樹脂の温度も低くなるため、それらは半ば固化しており、従来の方法では異物やその周辺の樹脂の除去が困難であった。
【０００４】
そのため、目やにの除去に長時間を要したり、目やにを十分に除去しきれない場合がある。それでもなお、目やにを除去しようとへらで口金先端部を強く擦ると口金を傷つけたり、へらの一部が削れて製品に混入してしまうことがある。
【０００５】
また、これらの作業は溶融樹脂を押し出しながら行う場合もあり、例えばへらに溶融樹脂が付着し、冷却固化してしまい、それを取り除かなければ他の箇所を清掃できないといった問題もあり、これらの作業が生産性を低下させていた。
【特許文献１】特開２０００−２５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、簡単かつ十分に清掃できて清掃時間も短く、さらには口金を傷つけたりすることの少ない、口金の吐出口清掃装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、口金に付着した異物による不良の少ない押出成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口清掃装置であって、口金の吐出口に接触させる部分と、前記吐出口に接触させる部分を加熱する手段とを有することを特徴とする口金の吐出口清掃装置を提供する。
【０００８】
また本発明の別の形態は、熱可塑性樹脂を押し出す口金の吐出口に付着する異物を、前記吐出口に接触させる部分を加熱した上記の口金の吐出口清掃装置で清掃し、清掃済みの前記口金の前記吐出口から熱可塑性樹脂を押出すことを特徴とする押出成形品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下に説明するとおり、清掃性能に優れた口金吐出口の清掃装置ができる。また、口金に付着した異物に起因するスジ状の欠点などの不良の少ない高品質な熱可塑性樹脂シート等の押出成形品が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
口金吐出口の清掃装置としては、除去部材を用いて異物を掻き取る異物除去装置や、異物を空気で吹き飛ばす部材を用いる噴射装置、異物を吸引する吸引部材を用いた吸引装置、または異物に紫外線等の電磁波を照射して異物を分解する分解装置などがあるが、ここで本発明の最良の実施形態の一例を、本発明の清掃装置を熱可塑性樹脂シートの製造装置に使用する吐出口の異物除去装置に適用した場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態例の異物除去装置の一例を示した斜視図である。口金の吐出口の異物除去装置１において、口金の溶融樹脂吐出口に接触させる除去部材２は、熱電対およびヒーターを内蔵した加熱ブロック３に接触して、固定ピン４で交換可能に固定されている。把持部材５は加熱ブロック３との間に、けい酸カルシウムなどを主成分とする熱伝導率の小さい断熱材（熱伝導率０．１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）：図示しない）を介して形成されているので、把持部材５の表面は人間の素手で把持可能な温度になっている。把持部材５の中には除去部材２の温度を制御するコントローラが内蔵されており、除去部材２の設定温度を調節するための調節つまみ６が把持部材５の一端に具備されている。ここで除去部材２の設定温度を表示できるよう、温度表示部材をこの把持部材５の表面や除去部材２の表面に設けてもよい。また、加熱ブロック３内のヒーターに給電するためのケーブル７も具備されている。
【００１２】
図２は、本実施形態の異物除去装置が適用される熱可塑性樹脂シート製造装置の一部を模式的に表したものである。
【００１３】
図２において、口金１１からシート状に吐出される溶融熱可塑性樹脂は、矢印方向に回転しているキャスティングドラム１２上に着地し、そのキャスティングドラム１２で冷却固化されてフィルムＦとなる。フィルムＦは図示しない次工程、例えば延伸工程に送られ、フィルム走行（縦）方向および／またはフィルム走行方向と法線方向にそれぞれ直交する横方向に逐次または同時に延伸され、巻き取られて最終製品となる。上記において、樹脂は熱可塑性樹脂からなる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等のポリアミド系、その他ポリスルホン系、ポリビニル系、ポリエステルエーテル系、ポリカーボネート系、ポリフェニレンサルファイド系、ポリ乳酸系などからなる樹脂である。もちろん、これらの樹脂の混合物や共重合物であってもよい。また各種の添加剤、例えば帯電防止剤や、耐候剤や、無機または有機の粒子や、ワックス等の滑剤や、顔料を含むものであってもよい。
【００１４】
さて、上述のとおり図２の熱可塑性樹脂シートの製造装置において、連続的にフィルムを製造する場合、時間の経過とともに口金先端部１１ａ、１１ｂに目やにと称される異物が堆積して成形品にスジ状の欠点を生じるようになることがある。このような場合に、本実施形態の吐出口の異物除去装置によれば、例えば図１の異物除去装置１を図２の口金１１の先端部１１ａ、１１ｂに接触させることで、効率よく異物を除去することが可能となる。これは、前記吐出口に付着した異物が加熱され低粘度化することで除去し易くなるためである。
【００１５】
ここで、本実施形態の異物除去装置は、温度制御可能な加熱手段を有することが好ましい。加熱手段としては、上記のごとく異物除去装置にヒーター等を内蔵しても良いし、外部より異物除去装置を接触式または非接触式、例えば輻射ヒーターなどのヒーターで加熱しても良い。温度制御手段としては、例えば、前記異物除去装置における前記口金の吐出口に接触させる除去部材２の温度を測定し、加熱手段にフィードバックして温度制御することが好ましい。前記除去部材２の温度測定は、上記のごとく熱電対や測温抵抗体を内蔵して直接測温しても良いし、非接触で測温、例えば赤外線を放射する方法でも良い。なお、これらの測定方法によっては、厳密に除去部材２のうち吐出口に接触する部位の温度を測定しているとはいえない場合もあるが、吐出口に接触する部位との間の温度差が５℃以下程度になるといえる部位の温度を測定あるいは制御することによって、実質的に吐出口に接触する部位の温度を測定あるいは制御することができるものと考えてよい。
【００１６】
また、前記加熱手段は、前記除去部材２の温度を、主要な樹脂である低密度ポリエチレン樹脂の融点より高い温度である１２０℃以上となし得るものであることが好ましい。いずれにしても、実際に清掃する場合には、適用する溶融樹脂の融点以上で使用することが好ましい。
【００１７】
また、前記異物除去装置１における、前記除去部材２の材質としては、熱伝導率１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の物質からなることが良く、好ましくは５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が良い。かかる材質としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅などの金属が挙げられる。熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材質では、前記除去部材２の温度が所望の温度に到達しにくいか、到達するのに時間がかかる場合がある。なお、除去部材２の材質の熱伝導率はＡＳＴＭ  Ｅ１５３０法で測定できる。
【００１８】
また、除去部材２の材質やヒーターの容量などを、簡便には、異物除去装置（清掃装置）の大きさより十分大きく、外部との空気の流通や内部において積極的に空気の流れを起こすもの（扇風機など）のない室内における気温２５℃の乾燥した空気中において除去部材（清掃装置としては、吐出口に接触する清掃部材といえる）をその温度にある状態にしておき、電源を投入するなどして昇温を開始してから吐出口に接触する部位の温度が清掃時に用いる所定の設定温度に達するまでの時間が１０分以内となるような構成とするのがよい。
【００１９】
また、前記除去部材２は消耗品として容易に交換可能に構成することが好ましい。また、除去部材２の材質として、銅あるいはアルミニウムのようにビッカース硬度が低いものを用いると、口金先端部を傷つけにくい。ビッカース硬度は、好ましくは５０〜２００の範囲が好ましい。また、実際に清掃する対象となる口金の吐出口の材質よりビッカース硬度が１００以上低いのが好ましい。
【００２０】
以上の清掃作業は、口金の吐出口から熱可塑性樹脂シートを押し出しながら実施しても良い。
【実施例】
【００２１】
（実施例1)
以上の異物除去装置および熱可塑性樹脂シートの製造装置を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂シートを製造した結果を説明する。以下において清掃時間とは、成形開始から一定時間後に多数のスジ状不具合が確認された段階で、それぞれの異物除去装置を用いて口金吐出口の異物を除去するのに要した時間のことであり、残存スジ欠点数とは、異物除去後の樹脂シート成形再開直後に確認されるスジ状不具合のことである。
【００２２】
図２に示した装置を用いて、２８０℃で溶融した、２５℃のオクソクロロフェノール溶融極限粘度が０．６１５のポリエチレンテレフタレートを幅１２００ｍｍのスリットダイである口金１１からシート状に押し出し、キャスティングドラム上で冷却固化してＰＥＴ樹脂シートを成形した。この樹脂の融点は約２６０℃である。一定時間後、図１に示した異物除去装置における除去部材の材質を銅（ビッカース硬度１３０、熱伝導率３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ））とし、ヒーターの容量を２００Ｗ、制御温度を３００℃に設定して、異物除去作業を行った。作業は除去部材２の温度が設置温度に達したことを確認後、把持部材５を素手で把持し、次の順序で行った。イ）口金１１の幅方向片端から除去部材２を口金先端部１１ａ、１１ｂに同時に接触させて、他端に向かって幅方向に移動し口金先端１１ａ、１１ｂを掃除する。その際、口金先端部に付着・堆積した異物がひっかかってスムーズに幅方向に移動できない場合は、除去部材を口金先端部に数秒から数十秒接触させたまま停止し、異物が低粘度化して容易に除去できるようにする。ロ）それでもなお、異物やスジ状不良が見られる場合は、除去部材１の先端を口金１１の下面に対して約斜め４５度の角度から口金先端部１１ａに接触させ、口金先端部１１ａに付着・堆積した異物を、口金１１から吐出されるシート状ポリマに押し込むようにして口金先端部１１ａを清掃する。その際にも、口金先端部に付着・堆積した異物がひっかかる場合は、数秒間接触させたままにする。このことによって、異物およびその周辺に付着して固化した樹脂を融解または低粘度化することができ、除去が極めて容易となる。この作業は口金幅方向に片端から他端まで異物の付着状況を確認しながら順に行う。ハ）上記ロ）と同様にして、口金先端部１１ｂを清掃する。ここで除去部材の温度は装置に内蔵した熱電対で測定したが、非接触式の放射温度計で測定するとその温度は２９８℃であった。この異物除去装置の昇温時間は４分０５秒であった。ここで昇温時間とは、装置全体を取り囲み、外部との空気の流通や内部において積極的に空気の流れを起こすもののない室内における気温２５℃の乾燥した空気中において除去部材をその温度にある状態にしておき、電源を投入して昇温を開始してから吐出口に接触する部位の温度が設定温度の３００℃に達するまでの時間である。清掃結果を次に示す。
【００２３】
清掃時間：３０秒
残存スジ欠点数：０
(実施例２)
異物除去装置における除去部材の材質をアルミニウム（ビッカース硬度１００、熱伝導率２３５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、設定温度を２８５℃とする以外は実施例１と全く同様にして、ＰＥＴ樹脂シートを成形し一定時間後、異物除去作業を行った。この異物除去装置の昇温時間は４分５５秒であった。ここで昇温時間とは、装置全体を取り囲み、外部との空気の流通や内部において積極的に空気の流れを起こすもののない室内における気温２５℃の乾燥した空気中において除去部材をその温度にある状態にしておき、電源を投入して昇温を開始してから吐出口に接触する部位の温度が設定温度の２８５℃に達するまでの時間である。清掃結果を次に示す。
【００２４】
清掃時間：３０秒
残存スジ欠点数：０
(実施例３)
異物除去装置における除去部材の材質をステンレス合金であるＳＵＳ３０４（ビッカース硬度１８０、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ））、設定温度を２６０℃とする以外は実施例１と全く同様にして、ＰＥＴ樹脂シートを成形し一定時間後、異物除去作業を行った。この異物除去装置の昇温時間は６分２５秒であった。ここで昇温時間とは、装置全体を取り囲み、外部との空気の流通や内部において積極的に空気の流れを起こすもののない室内における気温２５℃の乾燥した空気中において除去部材をその温度にある状態にしておき、電源を投入して昇温を開始してから吐出口に接触する部位の温度が設定温度の２６０℃に達するまでの時間である。清掃結果を次に示す。
【００２５】
清掃時間：２分
残存スジ欠点数：０
（実施例４）
異物除去装置における除去部材の材質をＳＵＳ３０４、設定温度を１００℃とする以外は実施例１と全く同様にして、ＰＥＴ樹脂シートを成形し一定時間後、異物除去作業を行った。この異物除去装置の昇温時間は３分１０秒であった。ここで昇温時間とは、装置全体を取り囲み、外部との空気の流通や内部において積極的に空気の流れを起こすもののない室内における気温２５℃の乾燥した空気中において除去部材をその温度にある状態にしておき、電源を投入して昇温を開始してから吐出口に接触する部位の温度が設定温度の１００℃に達するまでの時間である。清掃結果を次に示す。
【００２６】
清掃時間：５分
残存スジ欠点数：１
（比較例１)
異物除去装置における除去部材の材質を銅とし、温度制御を行わない以外は、実施例１と全く同様にして、ＰＥＴ樹脂シートを成形し一定時間後、異物除去作業を行った。ここで放射温度計で除去部材の温度を測定すると、２５℃であった。結果を次に示す。
【００２７】
清掃時間：２５分
残存スジ欠点数：６
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の口金の吐出口清掃装置は、樹脂シートの製造工程だけでなく、紡糸工程等にも応用することができるが、あらゆる押出成形品の製造工程において使用することができ、その応用範囲は、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の異物除去装置の一実施形態例の斜視図である。
【図２】本発明の異物除去装置が適用される熱可塑性樹脂シートの製造装置の一部の模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      異物除去装置（清掃装置）
２      除去部材
３      加熱ブロック
４      固定ピン
５      把持部材
６      調節つまみ
７      給電ケーブル
１１    口金
１１ａ、１１ｂ  口金先端部
１２    キャスティングドラム
Ｆ      フィルム
【図１】
2005238471.tif 000003
【図２】
2005238471.tif 000004