JPH09207194A - 熱可塑性樹脂押出し成形用ダイ及びそれを用いたポリエステルフィルムの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、熱可塑性ポリエステルを押出
し成形するに際し、表面にダイラインと呼ばれるスジ状
の欠陥を生じさせることのない押し出し成形用ダイを提
供するものである。 【解決手段】熱可塑性樹脂の押出し成形フラット延伸法
製膜に用いるダイであって、１対のダイリップのうち反
引取り側リップのみを先端０．１以上５．０ｍｍ以下の
Ｒ加工または０．１以上５．０ｍｍ以下のコーナーカッ
ト加工したことを特徴とする押出しダイである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂押出
し成形用ダイ及びそれを用いたポリエステルフィルムの
成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイラインの発生を防止する方法
として、例えば、特開平３−２３１８２６号公報にダイ
リップに段差を設け、流路を傾ける方法が開示されてい
る。また、特開昭６０−４８３２１号公報にはポリエス
テルのサーキュラダイでリップエッヂをＲ加工する技術
が、特開平６−３３５９４９号公報にはダイリップ先端
両側をコーナー加工する方法が、開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】熱可塑性ポリエステル
をシート状に押出し成形してフラット法延伸によりフィ
ルムを成形するに際し、成形物表面にダイラインと呼ば
れるスジ状の欠陥が発生することがある。このダイライ
ンはダイリップ先端に付着した異物・ポリマー劣化物等
に押出し膜が接触することにより押出し膜表面に凸状の
スジを引き起こすものである。

【０００４】特にポリエステルの場合、熱分解により劣
化物を生成する性質を有しているため、押出し成形を連
続しているうちにダイリップ先端に劣化物が玉状に付着
成長して、ダイラインの発生原因となりやすい。この玉
状に付着した劣化物を目ヤニと呼んでいる。

【０００５】ポリエステルフィルムは磁気テープ・製版
・Ｘ線写真等の用途に広く使用されているが、ダイライ
ンが発生したフィルムは製品とならず、大きなロスとな
る。また、一度発生した目ヤニは、フィルムに引取られ
て消滅することもたまにはあるが、通常は数・大きさと
も増加し、経時と共にダイラインが多発してくる傾向に
ある。このため一度ダイラインが発生すると生産を中断
して金属や竹などのヘラでダイリップを擦るシゴキと呼
ばれる方法により目ヤニを除去しなければならない。従
ってダイラインは製品品質を低下させるばかりでなく、
一旦発生すると生産性を大きく低下させるため、その解
決策が嘱望されている。

【０００６】前記した特開平３−２３１８２６号公報に
記載の、ダイリップに段差を設け、流路を傾ける解決方
法では、効果が不十分で、しかも段差のせいで、目ヤニ
が付着した場合にシゴキがしにくくなり、目ヤニを十分
に除去することができないという欠点がある。流路を傾
けた場合はなおさらシゴキがしにくくなる。また生産を
開始しようとして新たに樹脂が流出する時に、リップに
樹脂がくっついてしまう欠点もある。また、前記した特
開昭６０−４８３２１号公報に記載のポリエステルのサ
ーキュラダイでリップエッヂをＲ加工する技術は、フラ
ット法とは製膜方法が異なるので適用することができな
い。更に、前記した特開平６−３３５９４９号公報に記
載のダイリップ先端両側をコーナー加工する方法では、
少なくとも明細書に記載されている形状ではほとんどシ
ャープエッヂ加工と変わりなく、ポリイミド等の耐熱性
ポリマーには効果が認められるかもしれないが、ポリエ
ステルでは引取り側コーナー部分に劣化物の目ヤニが溜
まるようで、通常の直角加工のリップを用いた場合と変
わりなくダイラインが発生する。

【０００７】上記から明らかなように、本発明の目的
は、熱可塑性ポリエステルを押出し成形するに際し、表
面にダイラインと呼ばれるスジ状の欠陥を生じさせるこ
とのない押し出し成形用ダイを提供するものである。ま
た、そのダイを用いることによってダイラインのないポ
リエステルフィルムを成形する方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱可塑性樹
脂の押出し成形用ダイは、熱可塑性樹脂の押出し成形
フラット延伸法製膜に用いるダイであって、１対のダイ
リップのうち反引取り側リップのみを先端０．１以上
５．０ｍｍ以下のＲ加工または０．１以上５．０ｍｍ以
下のコーナーカット加工したことを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係るポリエステルフィルム
の成形方法は、熱可塑性ポリエステルを溶融押出し成
形し、その後フラット法二軸延伸によりポリエステルフ
ィルムを成形する方法において、１対のダイリップのう
ち反引取り側リップのみを先端０．１以上５．０ｍｍ以
下のＲ加工または０．１以上５．０ｍｍ以下のコーナー
カット加工したことを特徴とする押出しダイを用いるこ
と、ダイを反引取り方向に５度以上２０度以下傾ける
こと、をそれぞれ特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうダイラインとは、図４に模式図として示す
如く、成形物（ポリエステルフィルム１）表面に矢符で
示す押出し方向と同一方向に凸状のスジとなる欠陥がダ
イライン２で、厚さ１００μｍのフィルムに対して０．
１〜１μｍ程度の高さを有する場合が多い。高さの高い
ものは肉眼で観察されるが、低いものは２枚の偏光板に
挟んだときに帯状に観察される。

【００１１】製版やＸ線写真等の写真用途では、ポリエ
ステルフィルム１にハロゲン化銀乳剤を塗布して製品と
するが、ダイライン２のような欠陥があると乳剤の塗布
ムラを起こすので、肉眼で観察されないようなダイライ
ンでもあってはならないものである。従ってダイライン
が発生するとすぐ生産を中断して、シゴキにより目ヤニ
を除去しなければならない。

【００１２】ダイライン発生防止効果は、ダイラインが
発生するまでの連続生産日数で評価することができる。

【００１３】本発明でいう熱可塑性樹脂とは、ポリエチ
レン・ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ナイロン
６・ナイロン６６・ナイロン６１０・ナイロン１３２等
のポリアミド類、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポ
リ塩化ビニル等の溶融押出し成形に用いられる樹脂を指
すが、特に二軸延伸することでダイラインが強調される
傾向にある熱可塑性ポリエステルに好適に適用できる。

【００１４】熱可塑性ポリエステルとは、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン
酸、の如き芳香族ジカルボン酸、又はそのエステルと、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、の如きグ
リコールとを重縮合させて得られるポリエステルを指
す。ポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコールと
を直接重縮合させてできるほか、芳香族ジカルボン酸ジ
アルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応さ
せた後重縮合せしめるか、或いは芳香族ジカルボン酸の
ジエステルを重縮合せしめる等の方法によって得られ
る。かかるポリマーの代表例として、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステ
ル−２，６−ナフタレート等またはこれらの共重合体が
挙げられる。また第３成分を共重合させたものでもよ
い。更に、酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カ
ルシウム等の顔料、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、易滑剤等を含有させることができる。

【００１５】押出し成形フラット延伸法製膜とは、平行
スリットを有するダイから溶融ポリマーを押し出し、シ
ート状に成形し、次いでロール、ステンター等により、
逐次又は同時に縦、横の二軸方向に延伸してフィルムに
成形する方法である。ポリエステルの場合、一般的に
は、ロールに周速差を設けて縦方向に２．０〜６．０倍
に延伸し、ステンターにより横方向に２．０〜６．０倍
に延伸し、次いで熱固定する方法がとられる。磁気テー
プ用途等では縦方向に強度を得るために横延伸のあと再
度縦延伸する方法も用いられる。チューブラー法などの
フラット法でない製膜方法では目ヤニの付着の仕方が異
なるようで、本発明は適用できない。

【００１６】本発明のダイ及びダイリップは、図１及び
図２に示すように、反引取り側３２のみに先端０．１以
上５．０ｍｍ以下、好ましくは０．５以上２ｍｍ以下の
Ｒ加工部３３又はコーナーカット加工部３４を設けた構
造とする。反引取り側３２とは、図１に示すように溶融
ポリマーを押出してシートに引き取る際、引き取る方向
と反対側のリップを指す。本発明では、反引取り側３２
のリップのみ先端０．１以上５．０ｍｍ以下、好ましく
は０．５以上２ｍｍ以下のＲ加工部又はコーナーカット
加工部３４を設ける。

【００１７】Ｒ加工とは、ラウンド加工の略で、図１に
示すように通常直角に仕上げられるダイリップ先端を円
弧状に丸める。本発明では、その円弧の半径が０．１以
上５．０ｍｍ以下、好ましくは０．５以上２ｍｍ以下の
ときにダイライン防止の効果が発揮される。後の実施例
で示すが、Ｒ０．１ｍｍ以下では効果は不十分で、Ｒ５
ｍｍ以上では反引取り側リップ面に押出し樹脂膜が付着
してしまう等の弊害が生じる。適用する樹脂の粘度、押
出し量、引取り速度等によって最適なＲの大きさが異な
ってくるが、一般的に製膜に用いられる粘度の範囲では
Ｒ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が最も好ましいようで
ある。また、図３に示すようにダイリップ先端の角を落
としたのがコーナーカット加工で、カットする一辺の長
さが０．１以上５．０ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ
以上２．０ｍｍ以下のときにダイライン防止の効果が発
揮される。これもあとの実施例で示すが、０．１ｍｍ以
下では効果は不十分で、５ｍｍ以上では反引取り側リッ
プ下面に押出し樹脂膜が付着してしまうなどの弊害が生
じる。ここで削り落とすのは必ずしも二等辺三角形であ
る必要はなく、樹脂の特性に合わせて三角形の形状を変
更工夫できることは容易に着想することができる。

【００１８】本発明者等の検討によれば、ポリエステル
を溶融押出しするとバラス効果と呼ばれる現象で樹脂が
膨らみ、引取り側リップ下面と樹脂膜の距離が接近する
ので引取り側に目ヤニが付着しやすく、ダイラインが発
生しやすいことが見いだされた。この対策として、反引
取り側リップのみ特定の加工を施すことで、押出しされ
た樹脂膜が反引取り側リップに沿って後方に引っ張ら
れ、引取り側リップから遠ざかるために劣化物が付着し
にくくなり、目ヤニの付着成長が抑制され、ダイライン
が発生しなくなるものと考えられる。

【００１９】本発明では、反引取り側リップのみ上記加
工を施すことが重要で、引取り側リップは従来の直角加
工でなければならない。引取り側リップをＲ加工または
コーナーカット加工すると、樹脂膜が引取り方向に引っ
張られるため、本発明の目的とは逆に目ヤニの付着成長
が早く、ダイラインが発生しやすい結果となってしま
う。

【００２０】本発明のダイを用いて押出し成形する際
に、図３に示すようにダイを反引取り方向に５度以上２
０度以下傾けることができる。上記したように、引取り
側リップと樹脂膜を遠ざけることが有効なので、ダイを
引取り方向に傾けることで、本発明の効果を増長させる
ことができる。しかし５度以下では垂直方向とほとんど
変わりなく、２０度以上傾けると押出し開始時に樹脂膜
が反引取り側リップに付着してしまうので好ましくな
い。ダイを傾けると、シゴキがしにくくなる欠点を有す
るが、本発明のダイを用いた場合は目ヤニが付着しにく
くなるので、シゴキはほとんど必要なくなる。

【００２１】ダイの樹脂流路面及びリップ先端から下面
はクロム、銅、ニッケル、チタン、亜鉛などのメッキを
施すことができる。ダイリップ先端に打ち傷などが入る
とそこからスジが発生するため、メッキを施すことによ
って耐キズ性を高めることができる。特にハードクロム
メッキが好ましい。また、メッキに代わる表面加工、例
えばカーボンスパッタリング加工等を施すこともでき
る。

【００２２】ポリエステルフィルムの成形方法は従来公
知の方法が適用できる。例えば、ポリエステルを溶融押
出し、キャスティングドラムまたは水冷等により急冷し
て無定型のシートに成形した後、ロール周速差などによ
り縦方向に２〜６倍、ステンター法等により横方向に２
〜６倍、逐次二軸延伸または同時二軸延伸し、１６０〜
２５０℃程度の熱固定を行う。延伸は縦−横、横−縦、
縦−横−縦などの順番は問わない。ただし、本発明はフ
ラット法二軸延伸により、ダイリップで発生するダイラ
インが強調されて目立ちやすくなるケースで効果を発揮
するもので、サーキュラ法製膜などフラット法以外の製
膜法は適用外となる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。 実施例１ 固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートペレッ
トを１５０℃で６時間乾燥した後、下記の装置並びに条
件で溶融押出し、厚さ１．１ ｍｍのシートを成形し
た。

【００２４】装置：押出し機として三菱重工業（株）製
（シリンダー口径：９０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：２０）を使用し
た。また、押し出し成形用ダイとして、コートハンガー
式Ｔダイ、反引取り側リップ先端Ｒ０．４ｍｍ加工のも
のを利用した。

【００２５】条件：押出し機は、設定温度＝２９０℃、
スクリュー回転数＝５０ｒｐｍ、キャスティングロール
温度＝３０℃に設定した。成形したシートを次の条件で
縦・横逐次二軸延伸し、熱固定したあと両耳をスリット
して厚さ１００μｍのフィルムとして巻き取った。

【００２６】縦延伸：ロール周速差による延伸 予熱ロール温度：７８℃ 赤外線ヒータ加熱 延伸時フ
ィルム温度：９５℃ 延伸倍率：３．３倍 横延伸：ステンター方式による 延伸ゾーン温度：１００℃ 延伸倍率：３．３倍 熱固
定温度：２２０℃ ダイライン発生防止効果はダイラインが発生するまでの
連続成形時間で評価した。実験の結果、ダイラインの発
生が確認されるまで連続７日間継続することができた。

【００２７】実施例２ ダイの反引取り側リップ先端を０．８ｍｍのコーナーカ
ット加工とした他は実施例１と同様にしてポリエステル
フィルムの成形を実施した。実験の結果、同じくダイラ
インの発生が確認されるまで連続７日間継続することが
できた。

【００２８】実施例３ 実施例１のダイを垂直方向から反引取り方向に１０度傾
けた以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルム
の連続成形を実施した。実験の結果、ダイラインの発生
が確認されるまで連続８日間継続することができた。

【００２９】実施例４ 実施例２のダイの反引取り側リップの樹脂流路面から下
面にかけてハードクロムメッキした以外は実施例２と同
様にしてポリエステルフィルムの連続成形を実施した。
実験の結果、ダイラインの発生が確認されるまで連続７
日間継続することができた。

【００３０】比較例１ 実施例１のダイの反引取り側リップ先端のＲ加工を６．
０ｍｍとした以外は実施例１と同様にしてポリエステル
フィルムの押出しを開始したが、ダイから樹脂膜が出て
きた時に樹脂膜が反引取り側リップに丸まってくっつい
てしまい、正常なキャスティングができなかった。

【００３１】比較例２ 実施例１のダイの反引取り側リップ先端のＲ加工を０．
０５ｍｍとした以外は実施例１と同様にしてポリエステ
ルフィルムの連続成形を実施した。実験の結果、ダイラ
インの発生が確認されるまでの継続日数は２日間だっ
た。

【００３２】比較例３ 実施例１のダイの引取り側リップ先端をＲ０．４ｍｍ加
工とし、反引取り側リップ先端を通常の直角加工とした
以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムの連
続成形を実施した。実験の結果、ダイラインの発生が確
認されるまでの継続日数は１日間だった。

【００３３】

【発明の効果】上記実施例と比較例の実験結果から明ら
かなように、本発明によれば、ダイライン発生防止効果
が連続７日間以上であり、安定した成形が可能であるか
ら、メンテナンスが極めて容易となり生産効率の向上に
有益であり、頭記した課題が解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイの１実施例を示す概略断面図

【図２】同じく他の実施例を示す概略断面図

【図３】同じくダイの配置角度を示す模式図

【図４】ダイラインの模式図

【符号の説明】

１：ポリエステルフィルム ２：ダイライン ３０：押し出し成形用ダイ ３１：引き取り側 ３２：反引き取り側 ３３：Ｒ加工部 ３４：コーナーカット部 ３５：キャスティングドラム

フロントページの続き (72)発明者 千葉 悦徳 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 勝沼 健也 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 毛利 良治 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 三木 俊郎 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 高野 薫 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂の押出し成形フラット延伸法
   製膜に用いるダイであって、１対のダイリップのうち反
   引取り側リップのみを先端０．１以上５．０ｍｍ以下の
   Ｒ加工または０．１以上５．０ｍｍ以下のコーナーカッ
   ト加工したことを特徴とする押出しダイ。
2. 【請求項２】熱可塑性ポリエステルを溶融押出し成形
   し、その後フラット法二軸延伸によりポリエステルフィ
   ルムを成形する方法において、１対のダイリップのうち
   反引取り側リップのみを先端０．１以上５．０ｍｍ以下
   のＲ加工または０．１以上５．０ｍｍ以下のコーナーカ
   ット加工したことを特徴とする押出しダイを用いること
   を特徴とするポリエステルフィルムの成形方法。
3. 【請求項３】ダイを反引取り方向に５度以上２０度以下
   傾けることを特徴とする請求項２に記載のポリエステル
   フィルムの成形方法。