JPS5835131B2 - 熱可塑性樹脂フイルムの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱可塑性樹脂からなるフィルムの製造方法
及び製造装置に関する。

押出ダイから押出された溶融又は未凝固にあるフィルム
に静電荷を施して帯電せしめ静電作用により冷却ドラム
にフィルムを密着せしめて冷却をフィルム金山にわたり
均一化せしめるピンニング技術は特公昭３９−８０７６
号公報により公知である。

公知技術はコロナ放電用の線状の静電気印加電極（以下
単に電極という）を冷却ドラムの表面近傍に設け、冷却
ドラム軸と平行に電極を位置せしめ電極と冷却ドラムの
間にフィルムを走行せしめる。

均一厚さのフィルムを得るためにはフィルムと冷均ドラ
ムどの接触部が冷却ドラム軸に平行かつフィルム巾方向
に直線状となることが要件の１である。

更にフィルム冷却条件が一定不変となるためには、フィ
ルム巾方向にち・ける印加電圧が一定に保たれる要件が
加わる。

押出された状態の未凝固（未冷却）フィルムが均一厚さ
である補償が要件となることは勿論である。

しかるに、現状に釦いて放電状態を均一に保証すること
は困難である。

もし、線状電極の一部に異物の耐着があると、この部分
に対応したフィルムの冷却条件が変動し、走行している
フィルムでは長手方向にフィルムの厚卓斑が生じてくる
。

当然フィルム巾方向の厚さの均一性も損われる。

上述の異物は溶融状態のフィルム表面から低分子量物、
添加物が昇華して電極に耐着する場合が最も多い。

この際、異物は不均一に電極に耐着する結果、ピンニン
グ効果が不均一となりフィルムの厚さ斑を生じさせる。

更に、常用される押出ダイば フィルムの巾方向の厚さ
を調整する金属製ボルトが押出ダイの巾方向に間隔をも
って設置されていて、静電気的電界を不均一とする。

これはフィルムの厚さ斑を誘発する原因となっている。

線状電極は注意深い洗浄後使用され、異物の耐着が著し
く正常な生産を継続できなくなると交換されるが、当然
、経済的にピンニング効果が損われ、かつ製品の厚さ斑
が増大する問題が内在している。

本発明はフィルムの厚さ均一性を改良する電極の使用期
間を飛躍的に向上せしめる技術を提供することを目的と
するものである。

本発明の第１項は、熱可塑性樹脂からなるフィルムを押
出ダイから押出し該フィルムに静電荷を施して冷却ドラ
ムにピンニングするフィルムの製造方法にむいて、該押
出ダイのフィルム押出面の全部又は一部に接触するよう
配置するか、またはフィルム押出面と静電荷を施す電極
との空間に配置し得る導電体、電気的不導体又はこれら
の組合せからなる物体により遮蔽し、該フィルムに静電
荷印加処理を施し、次いで冷却ドラムに該フィルムを密
着せしめて冷却せしめることを特徴とする熱可塑性フィ
ルムの製造方法である。

本発明（１）を説明する。

本発明の熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリオレフィン、ポリビニル類のホモポリマー、
共重合体、ポリマーブレンド等、一般の熱可塑性樹脂に
広く適用でき、顔料、添加剤、滑剤、核生成剤等を含有
する場合にも適用できる。

押出ダイとしては通常のボルトによりダイリップ間隙を
調節する型式のもの、押出ダイの側部に補助ヒーターを
配設してダイ巾方向（フィルム巾方向）のフィルム厚さ
を制御する型式のもののいずれも本発明に使用できる。

静電荷をフィルムに印加せしめる方法はコロナ放電処理
が公知であり、この方法が適用できる。

電極はフィルム巾方向に直線状に張った線状電極が一般
的であるがフィルムの巾にむいて部分的にコロナ放電せ
一得るようにした電極を使用することもできる。

押出ダイと電極との間に遮蔽用物体を設けてち−きフィ
ルムにコロナ放電処理を施す必要がある。

この遮蔽作用は押出ダイから吐出されるフィルムと共に
昇華性の低分量物、添加物が排出され、これが電極に耐
着して電極の使用寿命を短くすることを防止するもので
ある。

又、電極状態の安定な電場を形成せしめるものである。

従って、遮蔽用物体は押出ダイのフィルム吐出部分を形
成する押出面にむいて、フィルム形成を損わない範囲で
可能な限り遮蔽することが望ましい。

遮蔽物体の形状は押出ダイの押出面の形状に応じて平面
状、曲面状又はこれらの結合された形状を適宜選択でき
る。

押出ダイと冷却ドラムの間隔が充分あって、電極と遮蔽
物体を挿入できる場合には、遮蔽用物体の材質は導電体
（金属、導電性繊維）、電気的不導体（セラミック、ガ
ラス等の耐熱性材料）のいずれも適用できる。

遮蔽物体と電極とが近接せざるを得ない場合には電気的
不導体を用いる必要がある。

な卦、遮蔽物体は押出ダイの押出面の実質的に全部を蔽
うことが望ましいが、一部でも電極近傍を蔽えば電極の
汚損を防止できる。

静電荷を帯びたフィルムは冷却ドラム上に自ら密着状態
にピンニングされ、均一に冷却が施される。

本発明の第２項は、第１項の発明を実施するための装置
である。

即ち、熱可塑性樹脂からなるフィルムを製造する装置で
あって、温度制御によるフィルム厚さ調整可能な押出ダ
イ、静電気印加電極、冷却ドラム及び遮蔽手段とから構
成され、該遮蔽手段が該押出ダイのフィルム押出リップ
と該静電気印加電極との間に接触するか又は接触しない
ように位置し、かつ該遮蔽手段が導電体、電気的不導体
又はこれらの絹合せからなる棒状、網状、板状の如き線
状又は平面状又は曲面状物体であることを特徴とする熱
可塑性樹脂フィルムの製造装置である。

本発鳴２）を図面によって説明する。

図面は、本発明のフィルムの製造装置であって溶融され
た樹脂は押出ダイ１の内部のマニホルド２を通って押出
リップ３より押出され、フィルム４として冷却ドラム５
上に急冷固化される。

この際、フィルム４には押出ダイ１と冷却ドラム５との
間に設けられた静電気印加電極８よりコロナ放電処理が
施される結果、フィルムは帯電し、冷却ドラム表面に密
着状態となるようにピンニングされる。

本発明では押出ダイの押出面１０の全部又は一部を遮蔽
手段９によって遮蔽する。

この結果、押出リップ３や高温のフィルム４から発生す
る昇華物、添加物が電極８を汚損することが無い。

遮蔽手段９は押出面１０に接触することの他に接触しな
い位置（図面の破線で示した９′）に設けることも可能
である。

要するに電極８と押出ダイ１の押出リップ３との間に介
在させて、電極８を蔽うことが好ましい。

遮蔽手段は種々な形状が選び得る。

フィルム４の吐出及び冷却ドラムへのキャスティングに
支障がない条件で任意の線状又は面状の形状となし得る
。

又、遮蔽手段９の材質は電極８と接触しているか又は極
めて近接している場合には、電気的不導体が適する。

高速度で成膜する場合、押出リップと急冷ドラム間の距
離は短くする必要があり、かかる場合には電気的不導体
又は導電体と電気的不導体との組合せからなる遮蔽手段
が使用されねばな、らない。

電気的不導体はセラミックス、ガラス、他の無機材料が
用いられ、ある程度の耐熱性と耐久性が必要となる。

一般には金属材料（電導体）で充分遮蔽手段を造り得る
。

このような遮蔽手段は取り付は及び除去力咄在にできる
ように設置することが車重しい。

これは遮蔽手段の交換、定期的清掃が容易となる利点が
あるからである。

な釦、図面は押出ダイ１の側面には温度調整用の補助の
カートリッジヒータ６．６′を設置して、溶融樹脂の流
量を局部的に変化せしめて均一厚さのフィルムを得るこ
とを可能としたものである。

更ニ、との押出ダイ１には、カートリッジヒーター６．
６’の温度制御を一層効果的にする目的で側面にスリッ
ト７７′を設は押出ダイ巾方向の熱伝導を規制して、カ
ートリッジヒーターが独立して温度制御できるような構
造とした例である。

このような構造の押出ダイでフィルムの厚さ制御と遮蔽
手段を伴う静電気印加電極によるピンニングとを組合せ
ることによって、フィルムの厚さ制御及び物理的性質の
均一性が飛躍的に向上する。

又、押出ダイまでの溶融樹脂を混練する技術によってフ
ィルム巾方向の斑を減殺する手段と本発明の技術との併
用もできる。

本発明の技術により次の効果がある。

（１）押出リップ近傍の静電気印加電極の局部的な汚損
が防止され均一な性質、厚さをもつフィルムが得られる
。

（２）電極の交換等の必要性が殆んど無いため稼動率が
高まる。

（３）電界密度が均一となり、高品質のフィルムが得ら
れる。

（４）予期せぬ効果として、印加電圧が低くてもピンニ
ング効果が高する。

これは遮蔽効果によって電界密度が高くなったため又は
押出ダイ等を通じて電流のロスが従来法で起っていたが
遮蔽によって防ぐことが可能となったものであろう。

（５）安定なピンニングが施し得る結果、安定生産が可
能となる。

（６）フィルムの巾方向にむける厚さ制御機と完全なピ
ンニング効果とにより極めて均質なフィルムが得られる
等の利点がある。

本発明はンイルｌ、製造技術として画期的な高品質製品
が得られる発明である。

実施例 １ 特開昭４９−４５９６４号公報に記載された如き分割ス
リットを設けた押出量４パイを用しＳて次の実験を行っ
た。

ダイ巾７６０％、ダイ開ロア、１隔１５％、１個の温度
調整区画中４０％、分割ミリット巾５乏、′の押出ダイ
を２７５℃の設定で通′、゛Ｉのボ′）エチしンフタレ
ートを温度２７５℃で吐ｔ、Ｉ’Ｊ量２００にり／Ｈで
溶融押出し、次いで公知の方法で、タテ、ヨ：−にそれ
ぞれ３．６倍延伸し、熱処理土族し、厚さ二２μの二軸
延伸製品フィルムを得、−こ。

冷却ドラ・の温度を３５℃に設定し、押出ダ、イと冷却
ドラ、−１の間隔を２５％とした。

静電気印加用の電極線仁゛特公昭３７−６１４２号公報
に示された如き公知のもので６．ＯＫＶの電圧とし、冷
却ドラムの表面から５％の位置に張った。

遮蔽手段として板厚２先；の平面状の鋼板を押出ダイの
電極線の面に貼りて−）げた。

本発明による３日間の運転実績を第１表に示す。

実施例 ２ 実開昭４９−１４４８６４号公報に示された着脱自在の
押出リップを有する押出ダイ〔該押出リップのダイ本体
への締めつけ機構に原因するダイ横方向のフィルム斑の
生じ易い押出ダイ〕を用いて、以下の運転を行った。

厚み斑調整は調整用ボルトによるダイ開孔間隔の局部的
調整によった。

ダイ巾４１０％、ダイ開孔間隔１５％、調整ボルト間隔
４０％であり、１５にり／Ｈの押出量で１６０μの無延
伸シートを成型し、次いで公知の方法で二軸延伸ポリエ
ステルフィルム（厚す１２μ）とした。

冷却ドラムの温度は４５℃で押出ダイとドラム間隔は３
０％、電極とトラム間隔は５％印加電圧５．５ＫＶ、と
した。

遮蔽手段は電極線に最も近いダイ゛凹凸存在面にφ二３
％の銅線をφ＝５％のテフロンチューブで被覆したもの
を用いた。

なお、該銅線は押出ダイに電気的に接続し接地状態とし
た。

３日間の運転実績を第１表に示す。実施例 ３ 実施例１と同じ設備で別の運転を実施した。

吐出量４００＠ｌ／Ｈ及び製膜速度以外は実施例１と全
く同じ運転条件で２３μの厚さのポリエステルフィルム
を製造した。

押出ダイと冷却ドラムとの間隔は２０％、電極線と冷却
ドラムとの間隔は５％である。

遮蔽手段として電極線から７％離れた位置にダイの凹凸
表面に近い部分に厚さ２％のテフロンシートを巾２０％
のタンザワ状にしたものを電極線の長手方向に、その面
が押出ダイの凹凸表面と平行になる如く配置した。

３日間の運転実績を第１表に示す。

比較例 ｌ〜３ 実施例１〜３に対応して遮蔽手段を設けない場合の３日
間の運転実績を第１表に併記する。

第１表で全製品厚さ斑平均とは製品巾を１０００％とし
た時の３０００？７Ｚ巻き製品のγ線測定厚さ斑の全製
品平均値である。

電極交換回数とは運転責任者判断による厚さ斑不良原因
での電極線の３日間運転での交換回数であり、交換時に
は生産が一時中断される。

製品率とは３日間の運転で使用した重合体樹脂量に対す
る製品化可能であった生産品の重量幅である。

第１表によれば本発明が優れた製品が得られ、稼働率、
歩留が高いことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造装置の側面図である。 図に釦いて、１は押出ダイ、４はフィルム、５は冷却ド
ラム、８は静電気印加電極、９は遮蔽手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂からなるフィルムを押出ダイから押出
   して該フィルムに静電荷印加手段により静電荷を施して
   冷却ドラムにピンニングする製膜方法に釦いて、該押出
   タイのフィルム押出面と該静電荷印加手段との間に導電
   体、電気的不導体又はこれらの組合せよらなる遮蔽物体
   を配置し、押出したフィルムに静電荷を施し、次いで冷
   却ドラムに該フィルムを密着せしめて冷却せしめること
   を特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。 ２ 熱可塑性樹脂からなるフィルムを製造する装置であ
   って、温度制御による厚さ斑調整機能をもつ押出ダイ、
   静電荷印加電極、冷却ドラム及び遮蔽手段とから構成さ
   れ、該遮蔽手が該押出ダイのフィルム押出リップと該静
   電荷印加電極との間に位置し、かつ該遮蔽手段が導電体
   、電気的不導体又はこれらの組合せからなる棒状、板状
   、網状の物体からなることを特徴とする熱可塑性樹脂フ
   ィルムの製造装置。