JPH0957815A

JPH0957815A - 重合体延伸シートの厚み制御方法

Info

Publication number: JPH0957815A
Application number: JP7239010A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kikuchi; 英昭菊地; Kiyoshi Tone; 清刀根; Ken Wakamatsu; 憲若松
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK; Tonen Chemical Corp
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】溶媒混練ポリオレフィンシートの厚みの正確
な制御方法に関し、巻き取り直前のシートの厚みを幅方
向に測定し、その結果をダイスのリップ調整ボルト位置
に正確に反映させる厚み制御方法、を提供する。【解決手段】ポリオレフィンと溶媒とから調製した溶
液をダイより押出しポリオレフィンシートを形成し、ダ
イ出口にシートの幅方向に適当間隔に設けた複数のけが
き用ブレードによりシートにけがき溝を付与すること、
及びシートの厚みとけがき溝の位置関係よりダイリップ
間隔調整用操作ボルトを制御する重合体延伸シートの厚
み制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィンと
溶媒とから調製した溶液をダイより押出し成形し、延伸
シートを成形する際のシートの厚みを制御する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ポリオレフィン微多孔膜は、電池
用セパレーター、電解コンデンサー用隔膜、各種フィル
ター、透湿防水衣料、逆浸透濾過膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等の各種用途に用いられている。近年、超高分子
量ポリオレフィンを鉱物油等の溶媒に加熱溶解した後、
Ｔダイ等のダイスから押出してシート状に形成し、これ
を延伸し、しかる後、残留溶媒を溶剤で洗浄除去するポ
リオレフィン微多孔膜の製造方法が採用されている。し
かるに、上記製造方法において、シートの厚みを一定に
することがポリオレフィン微多孔膜の品質管理上極めて
重要なことであり、シートの厚みを平均厚さに一定とす
るためにはＴダイ等のダイスの間隔を調整する必要があ
る。

【０００３】一般に、樹脂の押出しシートにおける平均
厚さの制御方法としては、シートの押出し方向に対する
厚さとシートの幅方向に対する厚さを制御する方法とが
知られている。そして、これらの制御は、センサ（走行
厚さ計）を使用して同時に行われる。シートの成形プロ
セスにおいて、押出し成形されるシートの厚さムラの生
ずる原因に一つに、金型押出し口（「Ｔダイリップ出
口」という。）から押出されたシートが成形ロールに到
達する間でシートの両端が収縮する、所謂ネックイン現
象が知られている。このネックイン現象は、プラスチッ
ク材料の粘弾性によって生ずるもので、シートの収縮量
であるネックイン量もしくはその流線パターンは材料の
種類および成形条件、例えば樹脂温度、ドロー比（引取
速度と流出速度の比）、エアギャップ、ロール温度等に
よって種々変化する。従って、プラスチックシート等の
押出成形機においては、シートの幅方向の厚みムラを調
整できるようにしたＴダイとして、押出し口を形成する
ダイを固定リップと可動リップとを対向させ、両リップ
の隙間で押出し口の開口間隙を形成するようにし、この
開口間隙の間隔によって押出し成形されるシートの厚さ
が規定される。このようなＴダイのリップ間隙を適正に
調整するため、走査式厚さ計の測定ヘッドを押出し成形
されるシートの幅方向に往復移動させて厚さを計測し、
この計測値であるプロファイルデータに基づいてダイリ
ップ間隔調整用ボルトをパワーユニット、例えばサーボ
モータ或いはパルスモータ等により操作して、Ｔダイの
リップ間隙を適正な間隔に選定する自動プロファイル制
御システムが採用されている。

【０００４】しかしながら、このような自動プロファイ
ル制御システムにおいて、ダイボルト操作による高精度
のシートを成形するためには、このシートのプロファイ
ルデータ、例えば測定ヘッドが押出し口の一端からどの
程度の距離を移動して測定したシートの厚さに異常があ
ったというデータから、この測定点に対応する第何番目
のダイボルトをどの程度の操作量で操作すればよいかと
いうことが明確でないと、適正なシートの厚さの修正が
できない。このために、プロファイルデータの測定点に
対応するダイボルト位置を精度よく割り付け設定しなけ
ればならない。近年、コンピュータ利用によるプロファ
イル監視および制御システムが発達しつつあるが、この
場合でも対応ダイボルトの割り付け精度がシートの厚さ
の制御精度に大きな影響を及ぼす。これは、シートのプ
ロファイルデータの測定点が流動流体の中にあり、成形
条件が変わる都度に変化するネックイン量およびその後
の各種工程等に容易に適応でき、簡便かつ精度のよいダ
イボルトの割り付け方法が未だ確立されていないからで
ある。通常は、一定のダイボルト割り付けパターンを全
ての条件に適用させたり、人為的な熟練と経験とにより
定めているのが実情である。また、何本かのダイボルト
を試行錯誤的に操作して厚さの変化を厚さ計で測定し、
対応関係を精密に定めようとする試みもなされている
が、操作が煩雑であるばかりでなく、多くの余分な時間
とシートの余分な材料を要するため実用的でない。

【０００５】通常のシートでは、前記の操作するボルト
の位置を決定する方法として押し出された後のシートに
インク等を塗布するマーキング法等が行われているが、
このマーキング法では加熱、化学処理等の各工程を経る
ことによりマークが不鮮明になったり、ずれ、変形が生
じるために正確な位置決めが出来ず調整が困難であっ
た。

【０００６】更に、マーキングが可能なシートであって
も、そのマーキングは押出し成形し、冷却ロールで冷却
固化された後に付与されるため、ダイス口よりマーキン
グポイント迄の間で問題が発生した場合（ネックインの
割合の変化等）の厚みムラは検知できず、該マーキング
法ではマーキングポイント以降での変化は検知できるが
マーキング以前の変化は検知できず充分な厚みムラ等を
検知できない場合があった。

【０００７】さらに、ポリオレフィンと溶媒より調製し
た溶液を成形したシートでは、通常行われているマーキ
ング法では表面に付着した溶媒によりマーキングができ
ず、ボルト位置を決定する方法として適用するのは困難
であった。したがって、最終製品の厚みムラの原因が不
明確となり、試行錯誤による厚み調整が必要となり、厚
み調整が迅速かつ良好に行うことができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は、ポリオレ
フィンと溶媒から調製した溶液をダイより押出して、溶
媒混練ポリオレフィンシートを形成し、しかる後に延
伸、残存溶媒を除去するポリオレフィン微多孔膜製造時
において、溶媒混練ポリオレフィンシートの厚みの正確
な制御方法に関するものであり、押出し成形された厚み
が約１〜３ｍｍ程度の溶媒混練シートを冷却し、次い
で、予熱、延伸、熱セットから成る延伸工程に付し、更
に、冷却後、溶媒の洗浄処理工程を経て巻き取り、製品
とするポリオレフィン微多孔膜の製造方法において、巻
き取り直前のシートの厚みを幅方向に測定し、その結果
をダイスのリップ調整ボルト位置に正確に反映させるポ
リオレフィン微多孔膜の製造方法、を提供する。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、シート
の厚み制御方法について、種々検討した結果、ポリオレ
フィンと溶媒とから調製した溶液を押出し、シートを成
形し、ダイス出口付近の押出し直後の走行するシートに
対して、複数のけがき溝をシート上に引いても次の物
理、化学処理工程において何ら製品に悪影響を及ぼすこ
となく最終製品シート上で該けがき溝を確認し、厚みプ
ロファイルにより厚みむらを特定し、厚み調整を必要と
するダイリップ調整ボルト位置をけがき溝に基づき決定
し、該ボルトを調整することにより、均一な厚さのシー
トを正確に成形し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。

【００１０】即ち、本発明は、（１）ポリオレフィンと
溶媒とから調製した溶液をダイより押出しポリオレフィ
ンシートを形成し、ダイ出口にシートの幅方向に適当間
隔に設けた複数のけがき用ブレードによりシートにけが
き溝を付与することを特徴とする重合体延伸シートの厚
み制御方法、及び（２）ポリオレフィンと溶媒とから調
製した溶液をダイより押出しポリオレフィンシートを形
成し、ダイ出口に設けたのけがき用ブレードによりシー
トにけがき溝を付与し、シートの厚みとけがき溝の位置
関係よりダイリップ間隔調整用操作ボルトを制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の重合体延伸シートの厚み
制御方法、である。

【００１１】本発明で用いられる溶媒混練ポリオレフィ
ンシートを形成するポリオレフィンとしては、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、４メチル−１−ペンテ
ン、１−ヘキセンなどの単独重合体または共重合体が挙
げられる。また、溶媒としては、ポリオレフィン組成物
を溶解できるものであれば特に限定されず、例えば、ノ
ナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、パラフィン油な
どの脂肪族又は環式の炭化水素、あるいは沸点がこれに
対応する鉱物油などが挙げられる。

【００１２】更に、上記ポリオレフィンと溶媒とからな
る組成物中のポリオレフィン濃度は１０〜５０重量％が
好ましい。１０重量％未満ではダイス出口でのスウェル
やネックインが増大し、また、５０重量％を超えると、
ポリオレフィンの溶解が不充分となり、良好なシート成
形ができない。シート成形方法は従来行われている方法
でよく、例えば、ポリオレフィンと溶媒からなる組成物
をダイから押出しシート成形する。

【００１３】次に、本発明の厚み制御方法について説明
する。図１には、本発明における重合体延伸シートの製
造工程図を示す。図１においてポリオレフィンと溶媒と
から調製した重合体溶液を押出し機のＴダイ等より押出
し、押出し直後のＴダイの直下に、けがき治具を取付
け、成形シート上にけがき溝を形成する。該シートを冷
却用ロール等により冷却し、次いで冷却されたシートを
予熱し、二軸延伸する延伸工程に付し、更に該延伸シー
トを冷却し、該冷却シートの溶媒に対する溶剤で洗滌
し、溶媒を除去する洗滌工程、洗滌したシートを乾燥、
冷却後、厚み計により、厚み及びけがき溝の位置を測定
し、厚みむらの個所及び厚み調整用ボルト位置を決定
し、厚み調整を行い、シートは巻き取られる。巻き取ら
れた重合体延伸シートのけがき溝が深過ぎても、後の延
伸工程等で、そのけがき溝が厚み計プロファイル上に明
確に確認できる程度に再接着されるため、シート切れは
発生せず、その後の工程でなんら問題が生じない。また
押出しは、Ｔダイに限らず、リング状押出しスリットを
用いて製膜してもよい。

【００１４】図２により本発明の全体のループを説明す
る。押出し機に取付けたダイは、幅方向に複数個所取付
けたボルトを押引きし、ダイリップ間隔を調整するよう
になっている。押出し機のダイより押し出された走行シ
ートは冷却ロールを経て延伸等を行う延伸装置を介して
巻取装置（図示しない）等に巻き取られるようになって
いる。前記走行シートは厚み計により幅方向にわたって
連続的に厚さを測定される。この厚み計で得られたけが
き溝よりの実測値データにより、厚みむら個所を、調整
の必要な前記複数のダイリップ間隙調整用操作ボルト位
置、及び変化量を、演算装置で算出し、その結果が調整
用ボルトの操作量を制御するパワーコントロールユニッ
トに送られダイリップ間隔を調整する。これによりシー
トの厚み制御が良好に行われる。尚、厚み計により決定
されるボルト位置及び変化量からの調整用ボルトの操作
は、前記の方法だけでなく、従来使用されている、ヒー
トボルト法等、ダイを通過する樹脂流路空間を変更調整
する方法であればいずれの方法でも良い。

【００１５】図３は、本発明のけがき溝を設けた場合の
シートの厚みプロファイル上での厚み調整用ボルト位置
（Ａ”〜Ｅ”）と、従来の成形時のネックイン量、延伸
倍率等の成形条件により算出した調整用ボルト位置
（Ａ’〜Ｅ’）との相違位置を示す概略図である。

【００１６】従来、Ｔダイ（１）から押出したシート
（２）は延伸工程、洗浄工程等の製造工程を経て厚み計
により得られた厚みプロファイルにより厚み調整ボルト
を決定し、成形時のネックイン量、延伸倍率等の条件に
より算出したシート厚み調整用ボルト位置（Ａ’〜
Ｅ’）により調整ボルトを決定していた。しかし、樹脂
組成、成形時のネックイン量、延伸、洗浄、乾燥工程等
が変動して厚み変動が生じた場合、既知の製造条件によ
り算出したシート厚み調整用ボルト位置（Ａ’〜Ｅ’）
では実際にはずれが生じ迅速で良好な厚み調整が困難で
あった。

【００１７】これに対して、本発明による厚み制御方法
では、Ｔダイ（１）から押出したシート（２）に、けが
き治具に幅方向一定間隔に取付けたブレード（カッター
刃）（４）により、けがき溝（Ａ〜Ｅ）を設ける。そし
て、けがき溝が設けられ延伸工程、洗浄工程を経た押出
しシート（３）は樹脂組成、成形時のネックイン量、延
伸、洗浄、乾燥工程等が変動し厚み変動が生じた場合で
も、厚み計により得られた厚みプロファイル上に、けが
き溝が付与されることだ、シート厚み調整用ボルト位置
（Ａ”〜Ｅ”）を確実に決定でき、厚み調整に必要な調
整ボルトを決定できる。例えば、成形時のネックイン
量、延伸倍率等の条件により算出したシート厚み調整用
ボルト位置（Ａ’〜Ｅ’）と、本発明の厚み制御方法に
よる、けがき溝付与によるシート厚み調整用ボルト位置
（Ａ”〜Ｅ”）では、Ａ’とＢ’はＡ”とＢ”と一致す
るものの、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’はＣ”、Ｄ”、Ｅ”の位置
となり、ボルト調整位置が従来法ではずれることとなり
厚み調整が迅速かつ良好に行えないが、本発明では、け
がき溝（調整用ボルト位置）が明瞭となり、厚み変動値
に応じてＴダイでの修正位置を見つけだし、この位置に
該当する厚み調整用ボルトを操作し厚み調整することが
できる。

【００１８】次に、押出し機のＴダイ及びけがき治具に
ついて更に詳細に示す。ポリオレフィンシートを成形す
るためのＴダイは図４に示すようにダイリップ間隔（１
１）の寸法を変えるにあたり幅方向に複数個設けたボル
ト（１２）を押引きし、ダイリップ（１３）の背面に作
用する押圧力を変化させ、前記ダイリップ（１３）のネ
ック部（１４）に於ける曲がりを調整することによって
行っている。

【００１９】しかしながら前記ダイリップ（１３）は幅
方向に連設しており、複数個ある操作ボルトのうち特定
のあるボルトを操作した場合、シートの厚みはそのボル
トの作用する位置のダイリップ間隔を変化させた部分だ
けではなく他の個所まで影響することが判明している。
これは相互干渉効果と呼ばれている。そこで成形シート
の厚さを調整するには、成形中のシートのは幅方向の厚
さを測定し、シートの厚さが所定の厚さになっているか
否か、及びけがき溝の位置を検査し、所定の位置になら
ない場合は前述の相互干渉効果を考慮しつつその結果に
よりダイリップ調整用の操作ボルトを自動的に操作し、
前記ダイリップ間隔を所定のシート厚さとなるように修
正する。

【００２０】けがき治具は、Ｔダイの直下に取付けられ
ており押出し直後のシートにけがき溝を形成するように
配置される。けがき治具に取付けるブレード（４）は、
（イ）太棒状、（ロ）丸鉛筆状、（ハ）カッター刃状、
（ニ）楕円鉛筆状、（ホ）細棒状等の種々の形状のもの
が使用される。

【００２１】

【実施例】

実施例、比較例超高分子量ポリエチレン組成物１０重量部と流動パラフ
ィン９０重量部とを混合し、均一なポリエチレン溶液を
調製し、この溶液を押出機により約２００ｍｍ幅のシー
トとし、冷却ロールで引き取りながら延伸し９本けがき
溝を設けたシート厚み約２．７ｍｍ、シート幅８００ｍ
ｍのシートをラインスピード約１ｍ／分で成形した。こ
の時のけがき溝を付与した本発明によるシートの延伸後
の変化及び従来法の延伸後の変化を図５により説明す
る。

【００２２】まず、けがき治具に各操作ボルトの中心線
の延長線上に設置したカッター刃ａ〜ｉによりシートに
けがき溝を設けた場合（実施例）と設けない場合（比較
例）のシートを得、該シートを延伸した。比較例の成形
時のネックイン量、延伸倍率等の成形条件により算出し
た調整用ボルト位置を基準として、厚み調整個所及び操
作ボルト位置が決定され厚みを調整した結果を（Ａ）比
較例に示す。（Ａ）の谷部（ア）の厚みを調整するた
め、厚みプロファイル上の調整用ボルト位置を従来の成
形時のネックイン量、延伸倍率等の成形条件により算出
したものは、ｅ’、ｄ’、ｃ’の位置であった。これに
基づいてｄ’部の厚みを調整するためにボルトｄを調整
することでｄ’付近の厚み減少を修正し、厚みを増加さ
せた。この結果ではｄ’部での厚みの増加ははかられた
が、ｃ’を山とした部分で大幅に厚みが増加し、かえっ
て厚みのバラツキが大きくなり、かつ調整ポイントがど
こにあるかつかめず長時間の調整及び厚み不良品が増加
することとなった。

【００２３】これに対して、本発明の実施例（Ｂ）によ
るけがき溝位置（調整用ボルト位置）がｅ”、ｄ”、
ｃ”と明確になることで、調整用ボルト位置ｆ”、ｃ”
に相当するｆ、ｃを調整した。その結果、ｅ”、ｄ”に
相当するｅ、ｄを微調整することで良好な厚み調整がで
きた。本発明の厚み制御方法では延伸条件、ネックイ
ン、成形条件、原料物性等の変化により生じた厚み変化
に対応する調整用ボルト位置を、けがき溝位置（操作ボ
ルト位置）として把握することで迅速な厚み調整が可能
となった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、押出機のダイ出口以降
に働く厚み変動要因による、ダイの厚み調整ポイントの
ずれを正確につかみ、迅速、正確な厚み制御ができるた
め、シートの品質向上及び効率的な生産ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における重合体延伸シートの製造工程概
略図を示す。

【図２】本発明のデータ処理の一具体例を示す概略図で
ある。

【図３】けがき溝を設けた際の従来法と本発明との相違
を示す概略図である。

【図４】Ｔダイ及びけがき治具の概略図、及びブレード
の各種形状を示す図である。

【図５】本発明の実施例、比較例を示す図である。

【符号の説明】

１Ｔダイ２押出しシート３延伸後のシート４ブレードＡ〜Ｅケガキ溝１１ダイリップ間隙１２操作ボルト１３ダイリップ１４ネック部イ〜ホ各種形状のブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィンと溶媒とから調製した溶
液をダイより押出しポリオレフィンシートを形成し、ダ
イ出口にシートの幅方向に適当間隔に設けた複数のけが
き用ブレードによりシートにけがき溝を付与することを
特徴とする重合体延伸シートの厚み制御方法。
【請求項２】ポリオレフィンと溶媒とから調製した溶
液をダイより押出しポリオレフィンシートを形成し、ダ
イ出口に設けた複数のけがき用ブレードによりシートに
けがき溝を付与し、シートの厚みとけがき溝の位置関係
よりダイリップ間隔調整用操作ボルトを制御することを
特徴とする請求項１記載の重合体延伸シートの厚み制御
方法。