(57)【要約】【課題】エッジビードを制御することを可能にする押出Ｔダイ装置を提供する。【解決手段】押出Ｔダイ（２０）と膜厚測定手段（８）とインナーディッケル制御装置（９）とを備え、  前記押出Ｔダイ（２０）は、ロット棒、中旗のいずれか、或いは双方を有するインナーディッケル機構を備え、溶融樹脂をフィルム状に押し出し、  前記膜厚測定手段は、分光干渉レーザー変位計を用いて溶融樹脂フィルム（Ｒ２）の膜厚を計測し、  前記インナーディッケル制御装置（９）は、計測された溶融樹脂フィルム（Ｒ２）の膜厚値を用いてインナーディッケル機構のロット棒、中旗のいずれか、又は双方を制御して、溶融樹脂フィルム（Ｒ２）の耳厚を制御することを特徴する膜厚制御機能付き押出Ｔダイ装置（１）。【選択図】図１
2016041480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出Ｔダイと膜厚測定手段とインナーディッケル制御装置とを備え、
前記押出Ｔダイは、ロット棒、中旗のいずれか、或いは双方を有するインナーディッケル機構を備え、溶融樹脂をフィルム状に押し出し、
前記膜厚測定手段は、分光干渉レーザー変位計を用いて溶融樹脂フィルムの膜厚を計測し、
前記インナーディッケル制御装置は、計測された溶融樹脂フィルムの膜厚値を用いてインナーディッケル機構のロット棒、中旗のいずれか、又は双方を制御して、溶融樹脂フィルムの耳厚を制御することを特徴する膜厚制御機能付き押出Ｔダイ装置。
【請求項２】
前記膜厚測定手段は、溶融樹脂フィルムの中央および両端の膜厚を測定することを特徴とする請求項１に記載の膜厚制御機能付き押出Ｔダイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出Ｔダイで樹脂フィルムを製造することを目的とした押出Ｔダイ装置において、押出Ｔダイ吐出後の溶融樹脂フィルムの端側の膜厚を制御可能とする装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来、押出成形による樹脂フィルムの生産ラインは、加熱シリンダ内に配設されたスクリュを回転させて樹脂を溶融させ、溶融樹脂をスリット状の開口を備えるＴダイなどの押出ダイに供給してフィルム状に押し出し、紙・金属箔・樹脂などのフィルム状の基材上に薄膜の樹脂層を塗布し、ロールで冷却固化させ、巻取り装置で成型品を巻き取る構成になっている。
【０００３】
この成形品の樹脂フィルムには、往々にしてネックインが生じ、品質不良や外観不良などの問題となっている。ネックインとは、Ｔダイより押出された溶融樹脂フィルムが、Ｔダイ押出口と巻取り装置間で伸長させられるため、フィルム幅が縮小する現象である。ネックインはフィルムの端側で発生する。フィルムの端側で幅方向が縮小すると、その分厚みが増大するエッジビードが生じる。
【０００４】
製品規格を上回る厚みとなった場合は、端側部分はトリミングされ、廃棄あるいはリサイクルされる。そのような理由から、ネックインは生産コストを悪化させる要因として、問題視されている。
【０００５】
また、端側をトリミングせずに製品を巻き取る場合は、製品にしわが入り外観が悪化するという問題もある。
【０００６】
ネックインの解消方法としては、フィルムの端側に、本来のフィルムとは異なる安価な原料を用いることにより、生産コストを抑制することができる。例えば、Ｔダイの中央と端側とに、異なる原料の供給口が設置されている押出成形用Ｔダイを用いて、Ｔダイの中央側にフィルム本来の原料を流動させ、Ｔダイの端側に中央側とは異なる原料を流動させる方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
また、ダイ内温度分布を制御し、ネックインを抑制しようとする方法もある（例えば特許文献３参照）。
【０００８】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されるＴダイを用いてフィルムの端側に安価な原料を供給する方法では、除去されるフィルム端部のコストを抑えることに着目しているだけに過ぎず、ネックイン現象やエッジビード現象は抑制することはできない。このため、製品として利用できるフィルムの幅には制約を受けるという問題があった。また特許文献３に記載されている方法では、吐出後のフィルム温度分布が不明であるため、ダイ内温度が高過ぎると、吐出後のラミネート工程等で不良を起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３４５９９６０号公報
【特許文献２】特開２００９−２９７９４５号公報
【特許文献３】特開平８−０８０５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記の事情を鑑みたものであり、エッジビードを制御することを可能にする押出Ｔダイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、押出Ｔダイと膜厚測定手段とインナーディッケル制御装置とを備え、
前記押出Ｔダイは、ロット棒、中旗のいずれか、或いは双方を有するインナーディッケル機構を備え、溶融樹脂をフィルム状に押し出し、
前記膜厚測定手段は、分光干渉レーザー変位計を用いて溶融樹脂フィルムの膜厚を計測し、
前記インナーディッケル制御装置は、計測された溶融樹脂フィルムの膜厚値を用いてインナーディッケル機構のロット棒、中旗のいずれか、又は双方を制御して、溶融樹脂フィルムの耳厚を制御することを特徴する膜厚制御機能付き押出Ｔダイ装置としたものである。
【００１２】
また請求項２の発明では、前記膜厚測定手段は、溶融樹脂フィルムの中央および両端の膜厚を測定することを特徴とする請求項１に記載の膜厚制御機能付き押出Ｔダイ装置
としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、溶融樹脂フィルムの膜厚を計測し、計測された溶融樹脂フィルムの膜厚値を用いてインナーディッケル機構のロット棒、中旗のいずれか、又は双方を制御して、溶融樹脂フィルムの耳厚を制御するので、エッジビードを制御することを可能にする押出Ｔダイ装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の押出Ｔダイ装置の一例の概略構成図。
【図２】本発明に係る押出Ｔダイの構造を概略的に示す図であって、（ａ）はダイの幅方向の断面を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図。
【図３】本発明に係る押出Ｔダイのインナーディッケル機構の構造を概略的に示す図。
【図４】制御装置ＯＦＦ時の中旗・ロット棒初期位置を示す図。
【図５】制御装置ＯＮ時の、調整後の中旗・ロット棒位置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態による押出Ｔダイ装置について、図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の押出Ｔダイ装置の一例の概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態による押出Ｔダイ装置１は、押出Ｔダイ２０と、冷却ローラー７と、膜厚測定手段８と、インナーディッケル制御装置９とを備える。
【００１７】
図２は、本実施の形態による押出Ｔダイ装置１を構成する、押出Ｔダイ２０の内部構造を示している。図２（ａ）はダイの幅方向の断面を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。押出Ｔダイ２０は、上部に溶融樹脂Ｒ１の供給口２ａを備えており、供給口２ａは溶融樹脂Ｒ１を供給する図示しないアダプターと接続されている。押出Ｔダイ２０は、成形される樹脂フィルムに合わせて、幅方向に細長い形態を持つ。マニホールド３はＴダイ２０の幅方向にわたって筒状に形成されており、幅方向の中間部の上部に押出Ｔダイ２０の供給口２ａが接続されている。リップランド４は、マニホールド３の下側に押出Ｔダイ２の幅方向にわたって形成されている。リップ（吐出口）５は、リップランド４の下端部に位置している。
【００１８】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、リップランド４は、マニホールド３の下側に押出Ｔダイ２０の幅方向にわたって形成されている。リップ（吐出口）５は押出Ｔダイ２０の下端部に形成されていて、リップランド４の下端部に位置している。
【００１９】
マニホールド３及びリップランド４の幅方向の両端部に設けられた一対の大旗１１、中旗１２とロット棒１３とから、インナーディッケル機構６が構成される。大旗１１、中旗１２、ロット棒１３は、この順に上から下へ配列されている。
【００２０】
大旗１１、中旗１２及びロット棒１３は、マニホールド３及びリップランド４内において幅方向の移動が可能で、その表面１１ａ、１２ａ、１３ａでマニホールド３とリップランド４の幅方向の寸法を規定している。Ｔダイ２に供給された溶融樹脂Ｒ１は、この表面１１ａ、１２ａ、１３ａにガイドされて下方へ通過する。
【００２１】
大旗１１は、マニホールド３とリップランド４の上部側に位置し、マニホールド３とリップランド４の上部側の幅方向の寸法を規定している。大旗１１の表面１１ａは、上側から下側に向かってマニホールド３及びリップランド４の幅方向の寸法を広げるように傾斜又は湾曲している。また、中旗１２は、リップランド４の下流側に位置し、リップランド４の下流側の幅方向の寸法を規定している。中旗１２の表面１２ａは、上側から下側に向かってリップランド４幅方向の寸法を広げるように傾斜又は湾曲している。また、ロット棒１３は、リップランド４の下端部に位置し、リップランド４の下端部の幅方向の寸法を規定することで、リップ（吐出口）５の幅方向の寸法を規定している。
【００２２】
図２では大旗１１、中旗１２とあるが、一つのインナーディッケルであっても本構成上では問題ない。また、大旗１１、中旗１２が溶融樹脂Ｒ１との接触面１１ａ、１２ａが水平方向の断面において円弧状に凹に湾曲する形状であっても、本構成上は問題ない。
【００２３】
次に、前記の押出Ｔダイ装置１による樹脂フィルムの成形方法について説明する。
まず、押出Ｔダイ２０に供給口２ａから溶融樹脂Ｒ１を供給する。溶融樹脂Ｒ１はマニホールド３に流れ、マニホールド３の幅方向に広がり、下方のリップランド４へ流れる。そして、溶融樹脂Ｒ１がリップランド４を通過する際にフィルム状に成形される。リップランド４内でフィルム状に成形された溶融樹脂Ｒ１は、吐出口（リップ）５から吐出され、溶融樹脂フィルムＲ２となる。
【００２４】
溶融樹脂フィルムＲ２は押出Ｔダイ装置１の下方（下流側）に設けられた図１に示す冷却ローラー７によって圧延され、冷却ローラー７は樹脂フィルムＲ２が排出されるスピードよりも速いスピードで回転されている。吐出口（リップ）５から吐出された時点では、溶融樹脂フィルムＲ２は固化していない。溶融樹脂フィルムＲ２は、冷却ローラー７上の基材１７に片面が転写されると同時に冷却され、固化し、多層フィルム１８が形成される。吐出口（リップ）５から吐出された溶融樹脂フィルムＲ２はダイ長手方向に縮み、端部が厚くなる。冷却固化後のプロセスで、この厚くなった端部はトリミング（切除）されて厚さの均一な樹脂フィルムが提供される。
【００２５】
次に、溶融樹脂フィルムＲ２の膜厚計測について説明する。
膜厚測定手段８は、分光干渉レーザ変位計を用い、光干渉により、溶融樹脂フィルムＲ２の膜厚を測定する。具体的には、膜厚測定手段８から吐出口５と冷却ローラー７との間の溶融樹脂フィルムＲ２へと光を入射させ、溶融樹脂フィルムＲ２表面で反射した光と、溶融樹脂フィルムＲ２裏面で反射した光との干渉スペクトルを見ることで、光路を算出し、膜厚を測定することが出来る。
【００２６】
次に、溶融樹脂フィルムＲ２の膜厚のフィードバックによるエッジビードの制御について説明する（図１）。
吐出直後（吐出口直下１０ｍｍ以内）の溶融樹脂フィルムＲ２の両端および中央の膜厚を、膜厚測定手段８により随時計測する。計測されたデータは信号としてインナーディッケル制御装置９に送られる。インナーディッケル制御装置９は、溶融樹脂フィルムＲ２中央の膜厚が溶融樹脂フィルムＲ２両端の膜厚（耳膜厚）より大きい場合には、リップランド４を広げる方向にロット棒１３を移動させる。また、インナーディッケル制御装置９は、溶融樹脂フィルムＲ２中央の膜厚が溶融樹脂フィルムＲ２両端の膜厚（耳膜厚）より小さい場合には、リップランド４を狭くする方向にロット棒１３を移動させる（図３）。
ロット棒１３を限界位置まで移動させても、膜厚が改善されなかった場合には、次に中旗１２に関しても同様の制御を行う。
【実施例】
【００２７】
図１に示す押出Ｔダイ装置１を使用し、樹脂フィルムを成型した。樹脂は、回転式Ｅ型粘度計による計測で、せん断速度１００（ｌ／ｓ）の時に、粘度３００（Ｐａ・ｓ）を示す、市販のＬＤＰＥを使用した。押出Ｔダイ２０からの溶融樹脂の押出幅は１２００ｍｍで、成形後フィルムはネックインにより１１００ｍｍ幅となった。押出Ｔダイ２０の幅方向には、５つの平面型ヒーターが、等間隔に敷き詰められるように設置されている。樹脂温度及びダイヒーター温度は３２０℃に設定した。製膜速度は１００ｍ／ｍｉｎとした。押出Ｔダイ２０と冷却ロール７の隙間距離は１３０ｍｍであり、押出Ｔダイ２０の吐出口５から１０ｍｍ下側の膜厚を膜厚測定手段８として分光干渉レーザ変位計を使用し、幅方向に計測した。分光干渉レーザ変位計はインナーディッケル制御装置９に接続されており、制御装置をＯＮにした際は、分光干渉レーザ変位計の計測値を元に、インナーディッケル制御装置９が中旗１２及びロット棒１３を制御する。
以下に、制御装置ＯＦＦ時の中旗・ロット棒初期位置（図４）と、成形後フィルム膜厚結果（表１）を示す。
○制御装置ＯＦＦ
・中旗・・・大旗より外側に５ｍｍ離した位置
・ロット棒・・・大旗より外側に１５ｍｍ離した位置
【００２８】
【表１】
2016041480.tif 000003
【００２９】
表１に示すとおり制御装置ＯＦＦ時は、中央膜厚２８μｍに比べ、フィルム端部では８５μｍ以上の厚みを示す。
【００３０】
次に、制御装置ＯＮ時の、調整後の中旗・ロット棒位置（図５）と、成形後フィルム膜厚結果（表２）を示す。
○制御装置ＯＦＦ
・中旗・・・大旗より外側に５ｍｍ離した位置
・ロット棒・・・大旗より外側に４０ｍｍ離した位置
【００３１】
【表２】
2016041480.tif 000004
【００３２】
表２に示すとおり制御装置ＯＮ時は、制御装置ＯＦＦ時と比較し、フィルム端部の膜厚が中央膜厚に近い値となり、フィルム全体の膜厚均一性が高まった。
【符号の説明】
【００３３】
１  ・・・押出Ｔダイ装置
２ａ・・・供給口
３  ・・・マニフォールド
４  ・・・リップランド
５  ・・・リップ（吐出口）
６  ・・・インナーディッケル機構
７  ・・・冷却ローラー
８  ・・・膜厚測定手段
９  ・・・インナーディッケル制御装置
１１・・・大旗
１２・・・中旗
１３・・・ロット棒
１７・・・基材
１８・・・多層フィルム
２０・・・押出Ｔダイ
Ｒ１・・・溶融樹脂
Ｒ２・・・溶融樹脂フィルム
【図１】
2016041480.tif 000005
【図２】
2016041480.tif 000006
【図３】
2016041480.tif 000007
【図４】
2016041480.tif 000008
【図５】
2016041480.tif 000009